[发明专利]切换式电源供应器及使用其的电源供应设备

说明书

一种切换式电源供应器，具有输入端及输出端，且包括功率级电路、电流传感器、电流监测器、增益模块、分压电路、回授电路、与交换式电源控制器。功率级电路是耦接于输入端及输出端间，电流传感器是耦接至并感测功率级电路以产生电流感测值。电流监测器耦接至电流传感器，并产生对应的感测值。增益模块耦接于电流监测器，用以提供增益值，并产生第一回授值。分压电路耦接至输出端，并产生第二回授值。回授电路耦接至电流监测器及分压电路，用以产生回授信号。交换式电源控制器耦接于回授电路及功率级电路间，并控制功率级电路的电源转换。

技术领域

本发明是关于一种电源供应器及电源供应设备，且特别是一种切换式电源供应器及使用该切换式电源供应器的电源供应设备。

背景技术

随着网络带宽的提升，所谓的云计算(cloud computing)也愈来愈普及，因此数据中心(data center)也愈盖愈多，而每一数据中心的规模也愈来愈大。随着数据中心的规模愈来愈大，其所需要的电能也会跟着加大，故所需要的切换式电源供应器也愈来愈多。而且，为了要提供较大的功率，实务的做法是将数个切换式电源供应器进行并联，而非特别制作一个输出功率较大的切换式电源供应器。

然而，由于制作精度的关系，即使二个规格相等的切换式电源供应器，其输出电压也会有些许的差异。请参照图1，图1所示为公知的并联使用的切换式电源供应器的示意图。在图1中，二个切换式电源供应器100，100’并联使用，以将电力供给到同一个负载10。切换式电源供应器100与切换式电源供应器100’例如具有相同的额定输出电压且输出功率相同，因此，理论上，切换式电源供应器100与切换式电源供应器100’能平均地供给电力至同一个负载10中。然而，因为制程上的原因，切换式电源供应器100与切换式电源供应器100’的参考电压会有所不同，而导致彼此的输出电压会有所差异。因此，若切换式电源供应器100的参考电压小于切换式电源供应器100’的参考电压，且切换式电源供应器100与切换式电源供应器100’都电性连接到同一个负载10时，会导致切换式电源供应器100’的回授电路所检知到的电压永远高于切换式电源供应器100’本身的参考电压，而导致切换式电源供应器100’不运作，而完全由切换式电源供应器100输出电流。这样一来，负载10所需的电力便无法由切换式电源供应器100与切换式电源供应器100’共同分担。

另外，在数据中心内，多个切换式电源供应器会排列在柜架(Rack)上，根据热空气上升的原理，位于柜架上方的切换式电源供应器操作温度将会高于位于柜架下方的切换式电源供应器，但这样一来便可能导致上方的切换式电源供应器的寿命会比下方的切换式电源供应器还短。此时，使用者可以适当的调高置于下方的切换式电源供应器的使用率，并将位于上方的切换式电源供应器的使用率调低，从而使各个切换式电源供应器的热损耗趋于一致，来延长切换式电源供应器的生命周期。

目前，公知的作法是使用信号线与沟通汇流排(current share bus)去聯系每一台切换式电源供应器，以调整每一台切换式电源供应器的使用率，然而这会导致线路复杂且此信号线容易受到环境干扰造成系统不稳定。

此外，节能减碳已蔚为趋势，有愈来愈多的数据中心或制造工厂开始使用再生能源(例如：太阳能面板或风力发电机)，以为环境贡献一些心力。然而，受限于天气状况，再生能源的供应往往没那么稳定或充足，因此大部分的数据中心或制造工厂都不会只单纯依靠再生能源，仍然会合并使用由一般电厂所提供的市电。然而，对于不同种类的输入电源，必须搭配使用不同的切换式电源供应器，而不同的切换式电源供应器就会有参考电压彼此不同，而无法并联使用的问题。因此，当不同种类的输入电源合并使用时，一般是将再生能源所产生的电力储存在一蓄电池中，再由蓄电池输出电力给数据中心。然而，由于再生能源所产生的电源需要储存到蓄电池后再进行输出，这会降低输出效率。

发明内容

为了解决上述的问题，本发明其中一目的在于提供一种切换式电源供应器，此切换式电源供应器无须使用信号线与沟通汇流排便可达到调整使用率的目的。