双输入的电源切换系统及其操作方法与流程

本发明涉及一种电源切换系统及其操作方法，尤指一种双输入的直流电源切换系统及其操作方法。

背景技术：

1、在双输入电源切换系统的应用中，电源开关用来将一输入电源(第一输入电源)切换至另一输入电源(第二输入电源)，以因应当遇到断电或停电的时候能持续供电给负载。然而，若直接将第一输入电源切换至第二输入电源(例如，硬切换)，则两输入电源之间的电压差将在切换的瞬间产生大电流(或称突波电流或涌浪电流，inrush current)。涌浪电流可能损坏电源切换系统的输入端的开关元件。或者，针对输入电源的电源保护机制，涌浪电流可能会导致输入电流超过最大安全电流而触发电源保护机制，使得输入电源自动关闭。再者，于电源保护机制中，因为功率等于电流与电压的乘积(p＝i*v)，因此当涌浪电流导致输入电流上升时，输入电源会自动降低输入电压来维持额定输出功率，进而导致前级电源能力不足，发生整个系统无预警地关机(停机)。

2、以双输入交流电源的应用为例，通过在交流电源于相位切换的零电压时进行电源切换，可避免双交流电源之间的电压差所导致的涌浪电流。然而，在双输入直流电源的应用中，双直流电源之间的电压差将是无可避免的，也就无可避免涌浪电流的产生了。

3、为此，如何设计出一种双输入的直流电源切换系统及其操作方法，解决现有技术所存在的问题与技术瓶颈，乃业界的重要课题。

技术实现思路

1、本发明的一目的在于提供一种双输入的电源切换系统，解决现有技术的问题。

2、为达成前述目的，本发明所提出的双输入的电源切换系统包括第一直流电源、第二直流电源、直流转换电路以及增压电路。第一直流电源用以提供第一直流电压。第二直流电源用以提供第二直流电压。直流转换电路耦接第二直流电源的输出侧以及第一直流电源的输出侧，用以接收第一直流电压或第二直流电压作为输入电压，且转换输入电压对负载供电。增压电路耦接直流转换电路的输入侧、第一直流电源的输出侧以及第二直流电源的输出侧，用以在第一直流电源停止供电导致输入电压掉电时，提供维持电压来拉升输入电压，使得输入电压抵达大于第二直流电压的特定电压后自然下降至小于或等于第二直流电压。

3、通过所提出的双输入的电源切换系统，可实现当第一直流电源停止供电导致输入电压掉电时，通过启动增压电路提供维持电压来拉升输入电压，可在输入电压掉电时维持负载运作；同时，增压电路使得维持电压抵达大于第二直流电压的特定电压，可避免第一直流电压与第二直流电压之间的电压差所导致的涌浪电流，进而保护电源切换系统；再者，在增压电路已关闭之后，输入电压可自然地从较高的特定电压衔接到较低的第二直流电压，且输入电压自然下降的过程中不会产生涌浪电流。

4、本发明的另一目的在于提供一种双输入的电源切换系统的操作方法，解决现有技术的问题。

5、为达成前述目的，本发明所提出的双输入的电源切换系统的操作方法包括：(a)、由第一直流电源提供第一直流电压作为输入电压，且转换输入电压对负载供电；(b)、判断输入电压是否掉电；(c)、输入电压掉电时，启动增压电路，以逐渐增大维持电压作为输入电压；(d)、判断输入电压是否已抵达特定电压；(e)、直到维持电压已抵达特定电压并维持了一段特定时间，切换由第二直流电源提供第二直流电压作为输入电压。

6、通过所提出的双输入的电源切换系统的操作方法，可实现当第一直流电源停止供电导致输入电压掉电时，通过启动增压电路提供维持电压来拉升输入电压，可在输入电压掉电时维持负载运作；同时，增压电路使得维持电压抵达大于第二直流电压的特定电压，可避免第一直流电压与第二直流电压之间的电压差所导致的涌浪电流，进而保护电源切换系统；再者，在增压电路已关闭之后，输入电压可自然地从较高的特定电压衔接到较低的第二直流电压，且输入电压自然下降的过程中不会产生涌浪电流。

7、为了能更进一步了解本发明为达成预定目的所采取的技术、手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。

技术特征：

1.一种双输入的电源切换系统，包括：

2.根据权利要求1所述的双输入的电源切换系统，还包括：

3.根据权利要求2所述的双输入的电源切换系统，还包括：

4.根据权利要求3所述的双输入的电源切换系统，其中：

5.根据权利要求2所述的双输入的电源切换系统，其中所述第一开关包括第一功率晶体管、第二功率晶体管、第三功率晶体管以及第四功率晶体管，其中：

6.根据权利要求5所述的双输入的电源切换系统，其中所述第二开关包括第五功率晶体管、第六功率晶体管、第七功率晶体管以及第八功率晶体管，其中：

7.根据权利要求6所述的双输入的电源切换系统，还包括：

8.根据权利要求7所述的双输入的电源切换系统，其中：

9.根据权利要求8所述的双输入的电源切换系统，其中：

10.根据权利要求9所述的双输入的电源切换系统，其中直到所述输入电压自然下降到小于或等于所述第二直流电压：

11.根据权利要求9所述的双输入的电源切换系统，其中直到所述输入电压自然下降到小于或等于所述第二直流电压：

12.根据权利要求1所述的双输入的电源切换系统，其中所述特定电压是所述双输入的电源切换系统的最大操作电压，且所述最大操作电压大于所述第一直流电压和所述第二直流电压。

13.根据权利要求1所述的双输入的电源切换系统，其中当所述第一直流电压掉电导致所述输入电压掉电到所述双输入的电源切换系统的最小操作电压时，所述增压电路被启动。

14.根据权利要求13所述的双输入的电源切换系统，其中当所述增压电路关闭时，所述维持电压为所述双输入的电源切换系统的所述最小操作电压。

15.一种用于双输入的电源切换系统的操作方法，包括：

16.根据权利要求15所述的操作方法，还包括：

17.根据权利要求15所述的操作方法，其中所述步骤(c)包括：

18.根据权利要求15所述的操作方法，其中所述步骤(e)包括：

19.根据权利要求18所述的操作方法，其中所述增压电路关闭后，所述维持电压自然下降到所述双输入的电源切换系统的最小操作电压。

20.根据权利要求15所述的操作方法，其中所述特定电压是所述双输入的电源切换系统的最大操作电压，且所述最大操作电压大于所述第一直流电压和所述第二直流电压。

技术总结
本发明提供一种双输入的电源切换系统及其操作方法，所述双输入的电源切换系统包括第一直流电源、第二直流电源、直流转换电路以及增压电路。第一直流电源提供第一直流电压，第二直流电源提供第二直流电压。直流转换电路接收第一直流电压或第二直流电压作为输入电压，且转换输入电压对负载供电。增压电路耦接直流转换电路的输入侧、第一直流电源的输出侧以及第二直流电源的输出侧，用以在第一直流电源停止供电导致该输入电压掉电时，提供维持电压来拉升该输入电压，使得该输入电压抵达大于该第二直流电压的一特定电压后自然下降至小于或等于该第二直流电压。

技术研发人员：李元芳,陈长智,詹智强
受保护的技术使用者：台达电子工业股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15