專利名稱：為開關(guān)供電設(shè)備選擇單個交流電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及供電設(shè)備，更具體地說，涉及提供交流(“AC”)冗余的低成本、高效供電設(shè)備。
背景技術(shù)：
供電設(shè)備(有時被稱為供電設(shè)備單元或PSU)是把電能或者其它類型的能量提供給輸出負(fù)載或者一組負(fù)載的裝置或系統(tǒng)。在一些實施例中，供電設(shè)備可被配置成把電カ從ー種形式轉(zhuǎn)換成另ー種形式，比如把交流電轉(zhuǎn)換成直流(“DC”)電。供電設(shè)備的調(diào)節(jié)通常是通過并入把供電設(shè)備的輸出電壓和/或電流嚴(yán)格控制為特定值的電路來實現(xiàn)的。嚴(yán)格地 保持所述特定值，而不管給予供電設(shè)備輸出端的負(fù)載的變化或者在供電設(shè)備輸入端的任何合理的電壓變化。例如，在諸如計算機(jī)之類的電子裝置中，供電設(shè)備一般被設(shè)計成把交流電壓輸入，比如慣常用常規(guī)墻壁插座提供的交流電壓輸入轉(zhuǎn)換成若干低電壓直流電輸出，以便傳送給電子裝置的內(nèi)部組件。轉(zhuǎn)換一般是在諸如整流級、預(yù)調(diào)節(jié)級(例如有源諧波濾波器)、調(diào)節(jié)器/斷路器級等的各級進(jìn)行的。所述各級可以是升壓級、降壓級或者其它派生布局。在一些情況下，為了保護(hù)電子裝置免于意外的電カ故障，需要供電設(shè)備的冗余。例如，可以使用兩個以上的供電設(shè)備來提供冗余直流電輸出，使得在一個供電設(shè)備失效的情況下，第二個或第三個供電設(shè)備將繼續(xù)提供所需直流電。這被稱為DC冗余。除了 DC冗余之外，ー些供電設(shè)備還被配置成提供AC冗余，這意味著它們從兩個以上的電源接收交流輸入電。如圖I中所示，為了提供交流冗余，ー些常規(guī)系統(tǒng)需要兩個以上供電設(shè)備的完全冗余。系統(tǒng)100描述了第一供電設(shè)備102和第二供電設(shè)備104。第一供電設(shè)備102接收交流電波形ACl作為輸入，第二供電設(shè)備104接收第二交流電波形AC2作為輸入。這兩個供電設(shè)備102、104的輸出被結(jié)合，從而形成冗余直流輸出Vout。因此，如果提供給第一供電設(shè)備102的交流電波形ACl因某種原因失效，那么第二供電設(shè)備104繼續(xù)從第二交流電波形AC2接收交流電，從而提供交流冗余保護(hù)。在一些實施例中，第一供電設(shè)備102和第二供電設(shè)備104可被設(shè)置在單個殼體中。例如，單個殼體単元可以包括多于ー個的交流輸入連接器，用于接收交流電波形AC1、AC2。在所述單個殼體內(nèi)，可以設(shè)置冗余供電設(shè)備102和104，以接收冗余交流電波形AC1、AC2，并提供輸出信號Vout。然而，由于設(shè)置兩個完全冗余的供電設(shè)備102、104的成本，這種實現(xiàn)相
對昂貴。此外，如果兩個交流電波形被同時施加到同一個供電設(shè)備102的輸入端，那么會出現(xiàn)另ー個問題。在這種情況下，所述兩個交流電波形可能異相，這會導(dǎo)致施加到供電設(shè)備102的總體較高電壓。結(jié)果效率顯著降低。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上面所述，顯然需要以有效、低成本的方式來提供交流冗余的設(shè)備、系統(tǒng)和方法。有利的是，這樣的設(shè)備、系統(tǒng)和方法應(yīng)當(dāng)消除提供完全冗余的供電設(shè)備的需要，同時即使當(dāng)兩個冗余交流電波形異相時，也仍然維持供電設(shè)備的效率。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的狀態(tài)，尤其是根據(jù)目前可用的供電設(shè)備一直未充分解決的現(xiàn)有技術(shù)中的問題和需要，開發(fā)了本發(fā)明。因而，為了提供一種向供電設(shè)備提供交流電源冗余的設(shè)備、系統(tǒng)和方法，開發(fā)了本發(fā)明，所述設(shè)備、系統(tǒng)和方法克服了現(xiàn)有技術(shù)中的許多或者全部上述缺陷。提供交流電源冗余的設(shè)備具備多個模塊，所述多個模塊被配置成在功能上執(zhí)行即使兩個冗余交流電源被施加到供電設(shè)備的輸入端，毎次也只利用單個交流電源的必要步驟。所述實施例中的這些模塊包括第一輸入模塊、第二輸入模塊和開關(guān)邏輯模塊。所述設(shè)備還包括第一開關(guān)和第二開關(guān)。第一輸入模塊被配置成從第一電源接收第一交流電輸入波形。第一輸入模塊通過感測從第一交流電輸入波形產(chǎn)生的第一直流(“DC”)偏壓，來確定第一交流電輸入波形是否存在。第二輸入模塊被配置成從第二電源接收第二交流電輸入波形。第二輸入模塊通過感測從第二交流電輸入波形產(chǎn)生的第二直流偏壓，來確定第二交流電輸入波形是否存在。第一開關(guān)連接第一輸入模塊和公共節(jié)點，第二開關(guān)連接第二輸入模塊和公共節(jié)點，使得公共節(jié)點處的電カ波形向輸出節(jié)點供電。輸出電カ隨后一般被傳給供電設(shè)備的附加變換級或調(diào)節(jié)級。開關(guān)邏輯模塊控制第一開關(guān)和第二開關(guān)，以確定哪個電カ波形將被提供給公共節(jié)點。響應(yīng)于存在第一直流偏壓和不存在第二直流偏壓，開關(guān)邏輯模塊使第一開關(guān)保持在閉合位置，并使第二開關(guān)保持在斷開位置。這使電カ從第一輸入模塊傳到公共節(jié)點。 響應(yīng)于存在第一直流偏壓和存在第二直流偏壓，開關(guān)邏輯模塊使第一開關(guān)保持在閉合位置，并使第二開關(guān)保持在斷開位置。同樣，這使電カ從第一輸入模塊傳到公共節(jié)點。響應(yīng)于不存在第一直流偏壓和存在第二直流偏壓，開關(guān)邏輯模塊使第一開關(guān)保持在斷開位置，并使第二開關(guān)保持在閉合位置。這使電カ從第二輸入模塊傳到公共節(jié)點。因此，開關(guān)邏輯模塊根據(jù)第一和第二交流電輸入波形的存在，操作開關(guān)以選擇來自第一電源或第二電源的電力。在一個實施例中，第一輸入模塊包括整流第一交流電輸入波形的第一電カ整流器，第二輸入模塊包括整流第二交流電輸入波形的第二電カ整流器，使得在公共節(jié)點和輸出節(jié)點處提供整流后的電カ波形。在另ー個實施例中，第一輸入模塊感測第一電カ整流器的輸出以生成第一直流偏壓，第二輸入模塊感測第二電カ整流器的輸出以生成第二直流偏壓。在一些實施例中，電カ整流器可以是全波整流器。在一個實施例中，設(shè)備還可被配置成包括連接在公共節(jié)點和輸出節(jié)點之間的電力整流器，在這種情況下，第一交流電輸入波形或者第二交流電輸入波形被施加于公共節(jié)點，以及電力整流器的輸出包括輸出節(jié)點處的整流后的交流電波形。在另ー個實施例中，第一輸入模塊感測第一交流電輸入波形，然后把第一交流電輸入波形變換成第一直流偏壓，第ニ輸入模塊感測第二交流電輸入波形，然后把第二交流電輸入波形變換成第二直流偏壓。在另ー個實施例中，源自于第一交流電輸入波形的整流后的交流波形被施加到第一光耦合器，以向開關(guān)邏輯模塊提供第一直流偏壓，源自于第二交流電輸入波形的整流后的交流波形被施加到第二光耦合器，以向開關(guān)邏輯模塊提供第二直流偏壓。第一和第二光率禹合器將第一和第二交流電輸入波形與開關(guān)邏輯模塊電隔離。在另ー個實施例中，第一開關(guān)包括第一繼電器，第二開關(guān)包括第二繼電器，第一和第二繼電器包括電磁繼電器。在另ー個實施例中，設(shè)備包括直流電源、第一邏輯開關(guān)、第二邏輯開關(guān)和第三邏輯開關(guān)。第一繼電器的線圈可被連接到直流電源和第一邏輯開關(guān)，使得閉合第一邏輯開關(guān)會閉合第一繼電器。第二繼電器的線圈可被連接到直流電源和第二邏輯開關(guān)，使得閉合第二邏輯開關(guān)會閉合第二繼電器。第三邏輯開關(guān)可被連接到第二邏輯開關(guān)的驅(qū)動輸入端，使得閉合第三邏輯開關(guān)會阻止第二邏輯開關(guān)閉合。因而，響應(yīng)于存在來自第一光稱合器的第一直流偏壓，第一邏輯開關(guān)閉合。響應(yīng)于不存在來自第一光稱合器的第一直流偏壓，第一邏輯開關(guān)斷開。響應(yīng)于存在來自第二光耦合器的第二直流偏壓，以及在第三邏輯開關(guān)的驅(qū)動輸入端不存在來自第一光耦合器的第一直流偏壓，第二邏輯開關(guān)閉合。響應(yīng)于存在施加到 第三邏輯開關(guān)的驅(qū)動輸入端的來自第一光耦合器的第一直流偏壓(在這種情況下，第三邏輯開關(guān)閉合，并阻止第二邏輯開關(guān)閉合)，或者不存在來自第二光耦合器的第二直流偏壓，第二邏輯開關(guān)斷開。在一些實施例中，第一、第二和第三邏輯開關(guān)是金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(“M0SFET”)。在一個實施例中，第一輸入模塊、第二輸入模塊、第一開關(guān)、第二開關(guān)和開關(guān)邏輯模塊包括開關(guān)供電設(shè)備的輸入級。在所述設(shè)備的另ー個實施例中，當(dāng)存在第一交流電輸入波形時，第一輸入模塊從第一電源接收第一交流電輸入波形，并提供第一整流后的交流波形。在這個實施例中，當(dāng)存在第二交流電輸入波形時，第二輸入模塊從第二電源接收第二交流電輸入波形，并提供第二整流后的交流波形。所述設(shè)備包括連接第一輸入模塊和公共節(jié)點的第一繼電器和連接第二輸入模塊和公共節(jié)點的第二繼電器，使得公共節(jié)點處的電カ波形向輸出節(jié)點供電。所述設(shè)備還包括當(dāng)存在第一交流電輸入波形時，接收第一整流后的交流波形作為輸入，并提供第一直流偏壓的第一隔離裝置，和當(dāng)存在第二交流電輸入波形時，接收第二整流后的交流波形作為輸入，并提供第二直流偏壓的第二隔離裝置。第一和第二直流偏壓被與第一交流電輸入波形的地電位隔離。所述設(shè)備還包括具有如上所述的操作的直流電源、第一邏輯開關(guān)、第二邏輯開關(guān)和第三邏輯開關(guān)。還提出本發(fā)明的系統(tǒng)以提供交流電源冗余。所述系統(tǒng)包括上面說明的交流冗余設(shè)備的各個實施例。另外，在一個實施例中，所述系統(tǒng)包括其中交流冗余設(shè)備向開關(guān)供電設(shè)備供電的開關(guān)供電設(shè)備。在另ー個實施例中，系統(tǒng)包括從開關(guān)供電設(shè)備接收電カ的電子裝置。還提出本發(fā)明的ー種提供交流電源冗余的方法。公開的實施例中的方法包括為實現(xiàn)上面關(guān)于所述設(shè)備和系統(tǒng)的操作介紹的功能而必需的步驟。在一個實施例中，所述方法包括從第一電源接收第一交流電輸入波形，并通過感測從第一交流電輸入波形產(chǎn)生的第一直流偏壓來確定是否存在第一交流電輸入波形。所述方法還包括從第二電源接收第二交流電輸入波形，并通過感測從第二交流電輸入波形產(chǎn)生的第二直流偏壓來確定是否存在第二交流電輸入波形。所述方法還包括控制第一開關(guān)和第二開關(guān)。第一開關(guān)把公共節(jié)點連接到第一交流電輸入波形，第二開關(guān)把公共節(jié)點連接到第二交流電輸入波形。公共節(jié)點處的電カ波形向輸出節(jié)點供電。輸出節(jié)點處的電力一般被提供給另ー個供電設(shè)備級。通過響應(yīng)于存在第一直流偏壓和不存在第二直流偏壓，使第一開關(guān)保持在閉合位置和使第二開關(guān)保持在斷開位置，響應(yīng)于存在第一直流偏壓和存在第二直流偏壓，使第一開關(guān)保持在閉合位置和使第二開關(guān)保持在斷開位置，以及響應(yīng)于不存在第一直流偏壓和存在第二直流偏壓，使第一開關(guān)保持在斷開位置和使第二開關(guān)保持在閉合位置，來控制第一和第二開關(guān)。在另ー個實施例中，所述方法包括整流第一交流電輸入波形和第二交流電輸入波形，使得在公共節(jié)點和輸出節(jié)點處提供整流后的電カ波形。在另ー個實施例中，所述方法包括感測整流后的第一交流電輸入波形以產(chǎn)生第一直流偏壓，以及感測整流后的第二交流電波形以產(chǎn)生第二直流偏壓。整流最好是全波整流。在另ー個實施例中，第一交流電輸入波形和第二交流電輸入波形之一被施加在公共節(jié)點處，以及施加在公共節(jié)點處的波形被整流并傳給輸出節(jié)點，使得在輸出節(jié)點處提供整流后的交流電波形。在另ー個實施例中，所述方法包括把第一交流電輸入波形變換成第 一直流偏壓，以及把第二交流電輸入波形變換成第二直流偏壓。本說明書內(nèi)各處對特征、優(yōu)點或類似語言的引用并不意味著可利用本發(fā)明實現(xiàn)的所有特征和優(yōu)點都應(yīng)存在于本發(fā)明的任何單個實施例中。相反，涉及特征和優(yōu)點的語言應(yīng)當(dāng)理解成意味著關(guān)于實施例說明的特定特征、優(yōu)點或特性包含在本發(fā)明的至少ー個實施例中。從而，在本說明書內(nèi)的各個地方對特征和優(yōu)點的討論以及類似語言可以(但不一定)指的是同一個實施例。此外，在一個或多個實施例中，可以按照任何適當(dāng)方式來組合說明的本發(fā)明的特征、優(yōu)點和特性。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會認(rèn)識到，可以在沒有特定實施例的ー個或多個具體特征或優(yōu)點的情況下，實踐本發(fā)明。在其它情況下，在某些實施例中可能認(rèn)識到并不存在于本發(fā)明的所有實施例中的另外的特征和優(yōu)點。根據(jù)以下說明和附加的權(quán)利要求，本發(fā)明的這些特征和優(yōu)點將更加明顯，或者通過如下陳述的本發(fā)明的實踐，可以了解實施例的這些特征和優(yōu)點。


為了易于理解本發(fā)明的優(yōu)點，將參考在附圖中圖解說明的具體實施例，更詳細(xì)地說明上面簡要說明的發(fā)明。這些附圖僅僅描述了ー些實施例，于是不應(yīng)被視為對本發(fā)明范圍的限制，將通過利用附圖，更專一和詳細(xì)地說明和解釋本發(fā)明，其中圖I是圖解說明具有冗余交流電源和冗余供電設(shè)備的系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)實施例的示意方框圖；圖2是圖解說明按照本發(fā)明的具有冗余交流電源的系統(tǒng)的ー個實施例的示意方框圖；圖3是圖解說明實現(xiàn)按照本發(fā)明的具有冗余交流電源的低成本、高效系統(tǒng)的設(shè)備的一個實施例的不意方框圖；圖4是圖解說明按照本發(fā)明的具有冗余交流電源的供電設(shè)備的一個詳細(xì)實施例的示意方框圖；圖5是圖解說明按照本發(fā)明的具有冗余交流電源的供電設(shè)備的另ー個詳細(xì)實施例的示意方框圖；以及圖6是圖解說明按照本發(fā)明的提供冗余交流電源的方法的一個實施例的示意流程圖。
具體實施例方式本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解，本發(fā)明的各個方面可被具體體現(xiàn)成系統(tǒng)、方法或計算機(jī)程序產(chǎn)品。因而，本發(fā)明的各個方面可以采取純硬件實施例，純軟件實施例(包括固件、駐留軟件、微代碼等)，或者結(jié)合這里通?？杀环Q為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”的軟件和硬件特征的實施例的形式。此外，本發(fā)明的各個方面可以采取包含在一個或多個計算機(jī)可讀介質(zhì)中的計算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，所述ー個或多個計算機(jī)可讀介質(zhì)具有包含于其中的計算機(jī)可讀程序代碼。本說明書中說明的許多功能単元被標(biāo)記為模塊，以便更加特別強(qiáng)調(diào)其實現(xiàn)的獨立性。例如，模塊可被實現(xiàn)成包括定制的VLSI電路或門陣列，諸如邏輯芯片之類的成品半導(dǎo)·體，晶體管，或者其它離散組件的硬件電路。模塊也可以用可編程硬件器件，比如現(xiàn)場可編程門陣列，可編程陣列邏輯，可編程邏輯器件等實現(xiàn)。模塊也可以用供各種處理器執(zhí)行的軟件實現(xiàn)。例如，可執(zhí)行代碼的識別模塊可包括可被組織成對象、過程或函數(shù)的計算機(jī)指令的ー個或多個物理或邏輯塊。然而，識別模塊的可執(zhí)行指令不必物理地位于一起，相反可以包含保存在不同位置的根本不同的指令，當(dāng)被邏輯結(jié)合在一起時，所述這些指令構(gòu)成所述模塊，并實現(xiàn)所述模塊的規(guī)定用途。事實上，可執(zhí)行代碼的模塊可以是單個指令，或者許多指令，甚至可以分布在幾個不同的代碼段內(nèi)，不同的程序中，以及幾個存儲裝置間。類似地，這里可以在模塊內(nèi)識別和例示操作數(shù)據(jù)，操作數(shù)據(jù)可以按任何適當(dāng)?shù)男问絹眢w現(xiàn)，以及在任何適當(dāng)種類的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)組織。操作數(shù)據(jù)可被集中成單個數(shù)據(jù)集，或者可以分布在不同的位置，包括分布在不同的存儲裝置，可以至少部分僅僅作為電信號存在于系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)上。在用軟件實現(xiàn)模塊或模塊的多個部分的情況下，軟件的各個部分被保存在一個或多個計算機(jī)可讀介質(zhì)上。說明書內(nèi)對“ー個實施例”，“實施例”或類似語言的引用意味著關(guān)于該實施例說明的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包含在本發(fā)明的至少ー個實施例中。從而，出現(xiàn)在說明書中各個地方的短語“在一個實施例中”，“在實施例中”和類似語言可以(但未必)都指的是同一個實施例。此外，在一個或多個實施例中，可以按照任何適當(dāng)?shù)姆绞絹斫M合說明的本發(fā)明的特征、結(jié)構(gòu)和特性。在下面的說明中，提供了眾多的具體細(xì)節(jié)，比如編程、軟件模塊、用戶選擇、硬件模塊、硬件電路、硬件芯片等的例子，以透徹理解本發(fā)明的實施例。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員會認(rèn)識到，可以在沒有ー個或多個具體細(xì)節(jié)的情況下，或者可以利用其它方法、組件、材料等來實踐本發(fā)明。在其它情況下，未詳細(xì)表示或說明公知的結(jié)構(gòu)、材料或操作，以避免模糊本發(fā)明的各個方面。附圖中的示意流程圖和/或示意方框解說明了按照本發(fā)明的各個實施例的設(shè)備、系統(tǒng)、方法和計算機(jī)程序產(chǎn)品的各種可能實現(xiàn)的體系結(jié)構(gòu)、功能和操作。在這個方面，示意流程圖和/或示意方框圖中的每個方框可代表包含實現(xiàn)指定邏輯功能的程序代碼的一個或多個可執(zhí)行指令的模塊、程序段或一部分代碼。
另外應(yīng)注意，在ー些備選實現(xiàn)中，在方框中表示的功能可不按照附圖中所示的順序發(fā)生。例如，接連表示的兩個方框事實上可以基本同時地執(zhí)行，或者各個塊有時可按照相反的順序執(zhí)行，取決于所涉及的功能?？梢栽O(shè)想在功能、邏輯或效果方面與圖解說明的各個附圖的一個或多個方框，或其多個部分等同的其它步驟和方法。盡管在流程圖和/或方框圖中可采用各種箭頭和線條，不過它們顯然并不限制對應(yīng)實施例的范圍。事實上，一些箭頭或其它連接符可用于僅僅指示所述實施例的邏輯流。例如，箭頭可以指示所述實施例的枚舉步驟之間的未指定持續(xù)時間的等待或監(jiān)控時期。另外注意，方框圖和/或流程圖中的每個方框，以及方框圖和/或流程圖中的各個方框的組合可用完成指定功能或動作的基于專用硬件的系統(tǒng)，或者專用硬件和計算機(jī)指令的組合來實現(xiàn)。圖2是圖解說明按照本發(fā)明的具有冗余交流電源AC1、AC2的系統(tǒng)200的一個實施例的不意方框圖。系統(tǒng)200包括ー個或多個供電設(shè)備202、204，至少兩個冗余交流電輸入波形AC1、AC2，和電子裝置206。
如圖所示，供電設(shè)備202、204經(jīng)由第一和第二交流電輸入波形AC1、AC2接收冗余電力，然后把電カ提供給電子裝置206。最好，第一和第二交流電輸入波形由向逆變器或發(fā)生器饋電的兩個不同交流電源，比如墻壁插座和備用電池提供。在說明的實施例中，經(jīng)由輸出信號Vout，從多個供電設(shè)備202、204向電子裝置206提供電カ。在其它實施例中，電子裝置206可從單個供電設(shè)備202接收電力。在圖解說明的實施例中，供電設(shè)備202向電子裝置206提供調(diào)節(jié)后的電力，從而向電子裝置206內(nèi)的各個電子系統(tǒng)和子系統(tǒng)供電。供電設(shè)備202、204—般通過調(diào)節(jié)母線或者類似裝置連接到電子裝置206。調(diào)節(jié)母線和供電設(shè)備202、204可被配置成向電子裝置206提供ー個或多個不同的電壓和電流。例如，在典型供電設(shè)備中，一般提供+12v、+5v、+3. 3v和-12v的電壓。最好，供電設(shè)備202、204是開關(guān)供電設(shè)備。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解，開關(guān)供電設(shè)備或者開關(guān)模式供電設(shè)備(“SMPS”)是包含開關(guān)調(diào)節(jié)器的供電設(shè)備。開關(guān)調(diào)節(jié)器通過利用可變占空比接通或斷開金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(“M0SFET”)或者其它開關(guān)來調(diào)節(jié)電力，以產(chǎn)生期望的輸出信號。在各個實施例中，電子裝置206可以是計算機(jī)系統(tǒng)，比如桌上型計算機(jī)、膝上型計算機(jī)或者服務(wù)器，供電設(shè)備202可被配置成向計算機(jī)系統(tǒng)的各個組件提供電力。在其它實施例中，電子裝置206可包括諸如刀片服務(wù)器、外圍組件互連(“PCI”)卡、路由器、個人數(shù)字助理(PDA)、交換機(jī)、電器、數(shù)字媒體播放器、顯示器、或者本領(lǐng)域的技術(shù)人員認(rèn)識的其它電子裝置。在一個實施例中，可以在與電子裝置206相同的外殼內(nèi)，比如在計算機(jī)塔式機(jī)箱內(nèi)實現(xiàn)供電設(shè)備202、204。在其它實施例中，供電設(shè)備202、204可以在電子裝置206的外部實現(xiàn)，并可通過諸如軟線、電纜或總線之類的連接裝置連接到電子裝置104，比如在刀片中心中。電子裝置206使負(fù)載被施加到供電設(shè)備202、204。負(fù)載量會影響供電設(shè)備202、204的性能。供電設(shè)備202、204最好被配置成與規(guī)定負(fù)載一起有效地工作。在一個實施例中，負(fù)載可隨電子裝置206的工作特性而變化，供電設(shè)備202、204可被配置成相應(yīng)地進(jìn)行調(diào)整。例如，供電設(shè)備202、204可包括響應(yīng)于負(fù)載的變化來調(diào)整供電設(shè)備202、204的電カ輸出特性的反饋信號。一般來說，供電設(shè)備202、204調(diào)整調(diào)節(jié)母線上的電壓，以便在變化的負(fù)載條件下，向電子裝置206提供大體恒定的電壓電平。一個或多個電源(未示出)被配置成以交流電輸入波形AC1、AC2的形式向供電設(shè)備202、204提供輸入電カ。一般來說，電源是經(jīng)電力線連接到向家庭和企業(yè)供電的逆變器等的公用事業(yè)或者備用電池。電カ隨后經(jīng)常規(guī)的墻壁插座或者借助本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的其它裝置被輸送到供電設(shè)備202、204。在一些實施例中，電源包括發(fā)電機(jī)、備用電源、供電設(shè)備或者其它電カ組件。供電設(shè)備202、204被配置成接收冗余交流電波形ACl、AC2，然后利用接收的交流電波形AC1、AC2來生成和調(diào)節(jié)供電子裝置206使用的一個或多個電カ波形。最好，每個供電設(shè)備202、204包括交流冗余設(shè)備208，交流冗余設(shè)備208提供用于有效并且成本效率高地僅僅利用第一和第二交流電輸入波形AC1、AC2之一的電路和邏輯。交流冗余設(shè)備208控制第一開關(guān)SI和第二開關(guān)S2來選擇交流電輸入波形AC1、AC2之一，以傳遞到供電設(shè)備202、204的附加級210。通過僅僅選擇冗余交流電輸入波形AC1、AC2之一供供電設(shè)備202、204使用，保持了交流冗余，但是消除了可能由同時使用兩個交流電波形AC1、AC2引起的問題。例如，消除了與異相交流電波形相關(guān)聯(lián)的問題。
通常，交流冗余設(shè)備208通過檢測第一和第二交流電輸入波形AC1、AC2的存在，并根據(jù)它們的檢測到的存在來選擇波形之一供使用來工作。例如，如果只有第一交流電輸入波形ACl存在，或者如果交流電輸入波形AC1、AC2都存在，那么交流冗余設(shè)備208可閉合第ー開關(guān)SI并斷開第二開關(guān)S2，使得第一交流電輸入波形ACl或其派生物被提供給輸出節(jié)點AC4。如果只有第二交流電輸入波形AC2存在(比如在第一交流電輸入波形ACl的來源失效的情況下)，那么第一開關(guān)SI將被斷開，并且第二開關(guān)S2將被閉合，使得第二交流電輸入波形AC2或其派生物被提供給輸出節(jié)點AC4。另外，交流冗余設(shè)備208可以進(jìn)行交流電輸入波形AC1、AC2的整流。在各個實施例中，整流后的交流電輸入波形可被用于向邏輯電路供電，并且可以整流后的形式被傳送給供電設(shè)備202的附加級210。典型的開關(guān)供電設(shè)備202可以包括把交流電波形變換成直流(“DC”)信號的變換級和把直流信號調(diào)節(jié)到某個優(yōu)選電壓(比如12伏)的附加調(diào)節(jié)級。通常，調(diào)節(jié)后的直流電壓被傳送給電子裝置206。圖3是實現(xiàn)按照本發(fā)明的低成本、高效的冗余交流電系統(tǒng)的交流冗余設(shè)備208的一個實施例的示意方框圖。在說明的實施例中，交流冗余設(shè)備208包括第一輸入模塊302、第二輸入模塊304和開關(guān)邏輯模塊306。第一輸入模塊302最好被配置成從第一電源接收第一交流電輸入波形AC1。第一輸入模塊302包括把交流冗余設(shè)備208連接到第一電源的第一連接器等。第一輸入模塊302通過感測從第一交流電輸入波形ACl產(chǎn)生的第一直流偏壓，來確定是否存在第一交流電輸入波形ACl。類似地，第二輸入模塊304被配置成從第二電源接收第二交流電輸入波形AC2。第二輸入模塊304通過感測從第二交流電輸入波形AC2產(chǎn)生的第二直流偏壓，來確定是否存在第二交流電輸入波形AC2。 感測直流偏壓一般意味著電路或其它計算裝置被用于接收交流電輸入波形ACl、AC2或其整流后的形式，其中，響應(yīng)于交流電輸入波形ACl、AC2的存在或不存在，電路提供直流偏壓來控制第一和第二開關(guān)SI、S2。在一個優(yōu)選實施例中，可以使用光稱合器或類似的隔離裝置來接收整流后的交流電輸入波形，其中整流后的波形使光耦合器把直流信號傳給控制電カ開關(guān)S1、S2的工作的一個或多個邏輯開關(guān)。光耦合器是利用短光學(xué)傳輸路徑在電路的元件之間傳送電子信號，同時使它們保持電隔離的裝置。在另ー個實施例中，作為隔離裝置，變壓器被用于隔離。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會認(rèn)識到其它隔離裝置和電路。在一個實施例中，第一輸入模塊302包括對第一交流電輸入波形ACl進(jìn)行整流的第一電カ整流器，以及第ニ輸入模塊304包括對第二交流電輸入波形AC2進(jìn)行整流的第二電カ整流器，使得在公共節(jié)點AC3和輸出節(jié)點AC4處提供整流后的電カ波形。最好，電カ整流器是全波整流器，不過預(yù)期在一些實施例中，可以使用半波整流器。這里使用的“公共節(jié)點”是連接第一開關(guān)SI的輸出端和第二開關(guān)S2的輸出端的節(jié)點。輸出節(jié)點AC4是提供來自交流冗余設(shè)備208的輸出波形的節(jié)點。在第一和第二輸入模塊302、304都包括電カ整流器的實施例中，公共節(jié)點AC3可被直接連接到輸出節(jié)點AC4，或者公共節(jié)點AC3可把整流后的交流電波形提供給輸出節(jié)點AC4。然而，如下所述，在公共節(jié)點AC3和輸出節(jié)點AC4之間，可發(fā)生另外的電カ變換，比如整流。除了被提供為輸出電カ波形之外，整流后的交流電輸入波形ACl、AC2可被用于生成向開關(guān)邏輯模塊306的邏輯電路供電的直流電壓源，以及整流后的交流電輸入波形的直流分量可被用于確定第一和第二交流電輸入波形ACl、AC2的存在。例如，第一輸入模塊302 可感測或利用第一電カ整流器的輸出來產(chǎn)生第一直流偏壓，以及第ニ輸入模塊304可感測第二電カ整流器的輸出來產(chǎn)生第二直流偏壓。第一和第二直流偏壓隨后可被用于向電カ開關(guān)SI、S2提供控制信號，以有選擇地把電カ波形提供給輸出節(jié)點AC4。在一個實施例中，第一輸入模塊302感測第一交流電輸入波形ACl，當(dāng)?shù)谝唤涣麟娸斎氩ㄐ蜛Cl存在時,把第一交流電輸入波形ACl變換成第一直流偏壓。同樣地，第二輸入模塊304感測第二交流電輸入波形AC2，當(dāng)?shù)诙涣麟娸斎氩ㄐ蜛C2存在時，把第二交流電輸入波形AC2變換成第二直流偏壓。直流偏壓的產(chǎn)生一般包括整流，以及在一些情況下，還包括整流后的波形的平滑。在另ー個實施例中，源自于第一交流電輸入波形ACl的整流后的交流波形可被施加到第一光I禹合器，以向開關(guān)邏輯模塊306提供第一直流偏壓，以及源自于第二交流電輸入波形AC2的整流后的交流波形可被施加到第二光耦合器，以向開關(guān)邏輯模塊306提供第
二直流偏壓。在一些情況下，如上所述，可在公共節(jié)點AC3和輸出節(jié)點AC4之間進(jìn)行諸如整流之類的額外操作。例如，電カ整流器可被連接在公共節(jié)點AC3和輸出節(jié)點AC4之間，使得在公共節(jié)點AC3處施加第一交流電輸入波形ACl或者第二交流電輸入波形AC2 (無論哪ー個被選擇)。隨后，信號可被整流并被傳送給輸出節(jié)點AC4，使得電カ整流器的輸出包括整流后的交流電波形。在這樣的實施例中，即使未經(jīng)整流的第一和第二交流電輸入波形AC1、AC2可經(jīng)由電カ開關(guān)S1、S2被傳送給公共節(jié)點AC3，源自于第一和第二交流電輸入波形AC1、AC2的額外整流后的波形仍可被用于產(chǎn)生第一和第二直流偏壓和向開關(guān)邏輯模塊306供電。例如，第一和第二交流電輸入波形AC1、AC2可分別傳遞給第一和第二開關(guān)S1、S2，但是第一和第二輸入模塊302、304中的感測電路可感測和整流第一和第二交流電輸入波形AC1、AC2，并且感測電路可產(chǎn)生第一和第二直流偏壓。開關(guān)邏輯模塊306控制第一和第二開關(guān)S1、S2的操作，以確定哪個電力波形ACl、AC2或其派生物將被提供給公共節(jié)點AC3。在操作中，開關(guān)邏輯模塊306響應(yīng)于第一直流偏壓的存在和第二直流偏壓不存在，使第一開關(guān)SI保持在閉合位置，并使第二開關(guān)S2保持在斷開位置。第一直流偏壓的存在指不在第一輸入模塊302存在第一交流電輸入波形ACl,第二直流偏壓的存在指示在第二輸入模塊304存在第二交流電輸入波形AC2。閉合第一開關(guān)SI并斷開第二開關(guān)S2使存在于第一輸入模塊302的交流電從第一輸入模塊302傳給公共節(jié)點AC3。因此，如果只有第一交流電輸入波形ACl存在，那么選擇它供供電設(shè)備202、204使用。隨后，開關(guān)邏輯模塊306響應(yīng)于第一直流偏壓的存在和第二直流偏壓的存在，使第一開關(guān)SI保持在閉合位置，并使第二開關(guān)S2保持在斷開位置。同樣，這使存在于第一輸入模塊302的交流電ACl從第一輸入模塊302傳給公共節(jié)點304,而防止存在于第二輸入模塊304的交流電AC2被傳送給公共節(jié)點AC3 (即使交流電輸入波形ACl、AC2都存在)。因此，當(dāng)交流電輸入波形AC1、AC2都存在時，選擇第一交流電輸入波形ACl供供電設(shè)備202、204使用。
最后，開關(guān)邏輯模塊306響應(yīng)于第一直流偏壓不存在和第二直流偏壓存在，使第ー開關(guān)SI保持在斷開位置，并使第二開關(guān)S2保持在閉合位置。這使存在于第二輸入模塊304的交流電從第二輸入模塊304傳給公共節(jié)點AC3。因此，如果第一交流電輸入波形ACl不存在，那么選擇第二交流電輸入波形AC2供供電設(shè)備202、204使用。按照這種方式，開關(guān)邏輯模塊306根據(jù)第一和第二交流電輸入波形AC1、AC2的存在來操作開關(guān)SI、S2，以選擇源于第一或第二來源的電力。這提供了交流冗余，同時提高了系統(tǒng)200的效率。在一個實施例中，第一和第二輸入模塊302、304通過確定交流電壓高于閾值,確定第一和第二交流電輸入波形存在與否。例如，如果高于70伏，那么第一輸入模塊302確定存在第一交流電輸入波形。在一個實施例中，交流電輸入波形可能低于閾值，使得輸入模塊302、304和/或開關(guān)邏輯模塊306中的控制電路不工作，不閉合開關(guān)等等。在另ー個實施例中，當(dāng)交流電輸入波形低于閾值時，輸入模塊302、304和/或開關(guān)邏輯模塊306中的電路可關(guān)閉、拉低信號等等。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會認(rèn)識到當(dāng)部分存在時，確定交流電輸入波形AC1、AC2是否存在的其它方式。圖4是圖解說明按照本發(fā)明的具有冗余交流電源的供電設(shè)備402的ー個詳細(xì)實施例的不意方框圖。在所述實施例中，在所述電路中實現(xiàn)第一輸入模塊302、第二輸入模塊304和開關(guān)邏輯模塊306。例如,第一和第二輸入模塊302、304包括連接器(未不出)、第一電カ整流器404、第二電カ整流器406、電阻器Rl、R3、以及第一和第二光耦合器Ul、U2。第一電カ整流器404連接到第一繼電器Kl，第一繼電器Kl連接到公共節(jié)點AC3。第二電カ整流器406連接到第二繼電器K2，第二繼電器K2連接到公共節(jié)點AC3。在所述實施例中，公共節(jié)點AC3連接到輸出節(jié)點AC4，輸出節(jié)點AC4連接到供電設(shè)備級210，供電設(shè)備級210供給調(diào)節(jié)后的直流電壓Vout。開關(guān)邏輯模塊306包括電阻器R2、R4，以及邏輯開關(guān)Ql、Q2、Q3。最好從交流電輸入波形ACl和/或AC2中得到+12伏直流電壓。最好，邏輯開關(guān)Q1、Q2、Q3是 MOSFET。在操作中，供電設(shè)備402接收第一和第二交流電輸入波形AC1、AC2作為輸入。第一和第二交流電輸入波形AC1、AC2分別由第一和第二電カ整流器404、406整流。整流后的第一交流電輸入波形被傳給第一繼電器K1。當(dāng)?shù)谝焕^電器Kl被閉合時，整流后的第一交流電輸入波形通過第一繼電器Kl傳到公共節(jié)點AC3。整流后的第二交流電輸入波形被傳給第ニ繼電器K2。當(dāng)?shù)诙^電器K2被閉合時，整流后的第二交流電輸入波形通過第二繼電器K2傳到公共節(jié)點AC3。整流后的第一交流電輸入波形在電阻器Rl中被感測，并被傳給第一光率禹合器Ul的輸入端。當(dāng)存在第一交流電輸入波形ACl時,在第一光稱合器Ul的輸出端存在第一直流偏壓DCl。整流后的第二交流電輸入波形在電阻器R3中被感測，并被傳給第ニ光稱合器U2的輸入端。當(dāng)存在第二交流電輸入波形AC2時,在第二光稱合器U2的輸出端存在第二直流偏壓DC2。取決于整流后的波形是否存在，光耦合器Ul、U2將使直流偏壓DC1、DC2被施加到第一、第二和第三邏輯開關(guān)Ql、Q2、Q3中的一個或多個的輸入端。第一繼電器Kl的線圈連接到+12伏直流電源和第一邏輯開關(guān)Ql，使得閉合第一邏輯開關(guān)Ql會閉合第一繼電器Κ1。類似地，第二繼電器Κ2的線圈連接到+12伏直流電源和第二邏輯開關(guān)Q2，使得閉合第二邏輯開關(guān)Q2會閉合第二繼電器Κ2。繼電器Kl、Κ2最好是響應(yīng)于電流通過繼電器ΚΙ、Κ2的線圈而打開和閉合的電磁繼電器。第三邏輯開關(guān)Q3連接到第二邏輯開關(guān)Q2的驅(qū)動輸入端，使得閉合第三邏輯 開關(guān)Q3會使第二邏輯開關(guān)Q2的驅(qū)動輸入端(即，柵極)接地，從而即使存在第二交流電輸入波形AC2，也防止第二邏輯開關(guān)Q2閉合。注意，開關(guān)Ql、Q2和Q3被表示成M0SFET，但可以是其它類型的開關(guān)或半導(dǎo)體開關(guān)。因此,響應(yīng)于存在來自第一光稱合器Ul的第一直流偏壓DCl,第一邏輯開關(guān)Ql閉合，以及響應(yīng)于不存在來自第一光稱合器Ul的第一直流偏壓DCl,第一邏輯開關(guān)Ql斷開。響應(yīng)于存在來自第二光耦合器U2的第二直流偏壓DC2，和在第三邏輯開關(guān)Q3的驅(qū)動輸入端不存在來自第一光稱合器Ul的第一直流偏壓DCl,第二邏輯開關(guān)Q2閉合。響應(yīng)于存在施加到第三邏輯開關(guān)Q3的驅(qū)動輸入端的來自第一光耦合器Ul的第一直流偏壓DCl (第三邏輯開關(guān)閉合，從而防止第二邏輯開關(guān)閉合)，或者不存在來自第二光耦合器U2的第二直流偏壓DC2，第二邏輯開關(guān)Q2斷開。按照這種方式，選擇第一交流電波形ACl或第二交流電波形AC2供供電設(shè)備402使用，以及所選波形的整流后的派生物被傳給供電設(shè)備210的各個附加級。圖5是圖解說明按照本發(fā)明的具有冗余交流電源的供電設(shè)備502的另ー個詳細(xì)實施例的示意方框圖。描述的實施例類似于圖4中描述的實施例，除了交流電輸入波形AC1、AC2被未整流地直接提供給第一和第二繼電器Κ1、Κ2之外。第一和第二整流器504、506改為設(shè)置在光耦合器支路上。因此，使選擇的第一或第二交流電輸入波形AC1、AC2以未整流的形式通過對應(yīng)的第一或第二繼電器KU Κ2。在一個實施例中，可在公共節(jié)點AC3和輸出節(jié)點AC4之間設(shè)置額外的電カ整流器508，使得向附加供電設(shè)備級210提供整流后的波形。在另ー個實施例中，可以省去公共節(jié)點AC3和輸出節(jié)點AC4之間的電力整流器508，使得未整流的交流電輸入波形AC1、AC2被直接傳給供電設(shè)備級210。在一些情況下，在附加供電設(shè)備級210內(nèi)或者不需要整流的地方發(fā)生交流電輸入波形ACl、AC2的整流。在一個實施例中，第一和第二整流器504、506是全波整流器。在另ー個實施例中，第一和第二整流器504、506是半波整流器。在其它實施例中，第一和第二整流器504、506可以是電阻器R1、R3以及第一和第二光耦合器U1、U2的輸入級，在所述輸入級，光耦合器Ul、U2提供ニ極管函數(shù)作為輸入。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會認(rèn)識到感測AC電壓或電流，并從AC電壓或電流中得到直流偏壓信號的其它方式。本發(fā)明預(yù)期感測交流波形，并在存在交流波形的情況下，提供直流偏壓信號的任何第一和第二輸入模塊302、304。在圖3-5中描述的實施例中，電路一般被設(shè)計成感測全波整流后的交流波形或者半波整流后的交流波形，以及不對從峰值電壓變化到零電壓的交流波形起反應(yīng)。例如，輸入模塊302、304和開關(guān)邏輯模塊306中的時間常數(shù)一般長到足以在交流波形的周期的整個交流波形波動中，使第一和第二繼電器Ul、U2保持在期望的位置。在一個實施例中，對于60Hz系統(tǒng)來說，輸入模塊302、304和/或開關(guān)邏輯模塊306可具有至少2個周期或者約33毫秒的時間常數(shù)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會認(rèn)識到如何防止第一和第二開關(guān)K1、K2的不必要切換。圖6是圖解說明按照本發(fā)明，提供冗余交流電源的方法600的一個實施例的示意流程圖。方法600可不同于描述的實施例，以包括額外的步驟，或者重新安排各個步驟，以包括上面參考圖2-5說明的各個實施例。方法600開始，第一輸入模塊通過感測從第一交流電輸入波形ACl產(chǎn)生的第一直流(“DC”)偏壓DCl來確定602是否存在第一交流電輸入波形ACl。一般來說，這是通過把整流后的第一交流電輸入波形ACl施加到光I禹合器，以向ー個或多個邏輯開關(guān)Q1、Q2、Q3提供控制信號來實現(xiàn)的。 之后，第二輸入模塊304通過感測從第二交流電輸入波形AC2產(chǎn)生的第二直流偏壓DC2來確定604是否存在第二交流電輸入波形AC2。在一個實施例中，由第一和第二電カ整流器404、406對第一和第二交流電輸入波形AC1、AC2進(jìn)行整流606，然后從整流后的波形產(chǎn)生608第一和第二直流偏壓DC1、DC2。在另ー個實施例中，由第一和第二整流器504、506對第一和第二交流電輸入波形AC1、AC2進(jìn)行整流606，然后從整流后的波形產(chǎn)生608第一和第二直流偏壓DC1、DC2，同時，第一和第二交流電輸入波形AC1、AC2之一被傳給公共節(jié)點AC3和輸出節(jié)點AC4之間的電力整流器508。第一開關(guān)Kl和第二開關(guān)K2由開關(guān)邏輯模塊306控制610-620，以選擇交流電輸入波形AC1、AC2之一或其派生物到輸出節(jié)點AC4。第一開關(guān)Kl把公共節(jié)點AC3連接到第一交流電輸入波形AC1，第二開關(guān)把公共節(jié)點AC3連接到第二交流電輸入波形AC2。根據(jù)第一和第二交流電輸入波形AC1、AC2的存在的確定來控制開關(guān)Kl和K2。開關(guān)邏輯模塊306確定610第一交流電輸入波形是否存在，并確定612、616第二交流電波形AC2是否存在。如果開關(guān)邏輯模塊306確定610第一交流電輸入波形ACl存在，那么不論確定612、616第二交流電輸入波形AC2是否存在，開關(guān)邏輯模塊306都保持614第一開關(guān)Kl在閉合位置和第二開關(guān)在斷開位置。因此，來自第一交流電波形ACl的電カ被傳送給輸出節(jié)點AC4。如果開關(guān)邏輯模塊306確定610第一交流電輸入波形ACl不存在，并且開關(guān)邏輯模塊306確定616第二交流電輸入波形AC2存在,那么開關(guān)邏輯模塊306保持618第一開關(guān)Kl在斷開位置，以及第ニ開關(guān)K2在閉合位置。因此，來自第二交流電波形AC2的電カ被傳送給輸出節(jié)點AC4。如果開關(guān)邏輯模塊306確定610第一交流電輸入波形ACl不存在，并且確定616第二交流電輸入波形AC2也不存在,那么在一個實施例中，開關(guān)邏輯模塊306保持620第一開關(guān)Kl在斷開位置，以及第ニ開關(guān)K2在斷開位置620，從而供電設(shè)備402不可獲得任何交流電。說明的實施例在各個方面都只應(yīng)被認(rèn)為是例證性的，而不是對本發(fā)明的限制。因此，本發(fā)明的范圍由附加的權(quán)利要求限定，而不是上述說明限定。在權(quán)利要求的等同物的含意和范圍內(nèi)的所有變化都包含在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種提供交流(“AC”)電源冗余的設(shè)備，所述設(shè)備包括 第一輸入模塊，第一輸入模塊被配置成從第一電源接收第一交流電輸入波形，第一輸入模塊通過感測從第一交流電輸入波形產(chǎn)生的第一直流(“DC”)偏壓來確定第一交流電輸入波形是否存在； 第二輸入模塊，第二輸入模塊被配置成從第二電源接收第二交流電輸入波形，第二輸入模塊通過感測從第二交流電輸入波形產(chǎn)生的第二直流偏壓來確定第二交流電輸入波形是否存在； 把第一輸入模塊連接到公共節(jié)點的第一開關(guān)； 把第二輸入模塊連接到所述公共節(jié)點的第二開關(guān)，其中，所述公共節(jié)點處的電力波形向輸出節(jié)點供電；以及 開關(guān)邏輯模塊，該開關(guān)邏輯模塊控制第一開關(guān)和第二開關(guān)， 響應(yīng)于存在第一直流偏壓和不存在第二直流偏壓，所述開關(guān)邏輯模塊使第一開關(guān)保持在閉合位置，并使第二開關(guān)保持在斷開位置， 響應(yīng)于存在第一直流偏壓和存在第二直流偏壓，所述開關(guān)邏輯模塊使第一開關(guān)保持在閉合位置，并使第二開關(guān)保持在斷開位置，以及 響應(yīng)于不存在第一直流偏壓和存在第二直流偏壓，所述開關(guān)邏輯模塊使第一開關(guān)保持在斷開位置，并使第二開關(guān)保持在閉合位置。
2.按照權(quán)利要求O所述的設(shè)備，其中，第一輸入模塊進(jìn)一步包括整流第一交流電輸入波形的第一電力整流器，以及第二輸入模塊進(jìn)一步包括整流第二交流電輸入波形的第二電力整流器，其中，在所述公共節(jié)點和輸出節(jié)點處提供整流后的電力波形。
3.按照權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，第一輸入模塊感測第一電力整流器的輸出以生成第一直流偏壓，以及第二輸入模塊感測第二電力整流器的輸出以生成第二直流偏壓。
4.按照權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，第一和第二電力整流器包含全波整流器。
5.按照權(quán)利要求O所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括連接在公共節(jié)點和輸出節(jié)點之間的電力整流器，其中，第一交流電輸入波形和第二交流電輸入波形之一被施加在所述公共節(jié)點，以及所述電力整流器的輸出包括所述輸出節(jié)點處的整流后的交流電波形。
6.按照權(quán)利要求5所述的設(shè)備,其中,第一輸入模塊感測第一交流電輸入波形,并把第一交流電輸入波形變換成第一直流偏壓，以及第二輸入模塊感測第二交流電輸入波形，并把第二交流電輸入波形變換成第二直流偏壓。
7.按照權(quán)利要求O所述的設(shè)備，其中，源自于第一交流電輸入波形的整流后的交流波形被施加到第一光耦合器，以向所述開關(guān)邏輯模塊提供第一直流偏壓，以及源自于第二交流電輸入波形的整流后的交流波形被施加到第二光耦合器，以向所述開關(guān)邏輯模塊提供第二直流偏壓，第一和第二光耦合器把第一和第二交流電輸入波形與所述開關(guān)邏輯模塊電隔離。
8.按照權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，第一開關(guān)包括第一繼電器，以及第二開關(guān)包括第二繼電器，所述第一和第二繼電器包括電磁繼電器。
9.按照權(quán)利要求8所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括直流電源、第一邏輯開關(guān)、第二邏輯開關(guān)和第三邏輯開關(guān)，第一繼電器的線圈連接到所述直流電源和第一邏輯開關(guān)，使得閉合第一邏輯開關(guān)會閉合第一繼電器，第二繼電器的線圈連接到所述直流電源和第二邏輯開關(guān)，使得閉合第二邏輯開關(guān)會閉合第二繼電器，第三邏輯開關(guān)連接到第二邏輯開關(guān)的驅(qū)動輸入端，使得閉合第三邏輯開關(guān)會阻止第二邏輯開關(guān)閉合，其中， 響應(yīng)于存在來自第一光稱合器的第一直流偏壓，第一邏輯開關(guān)閉合， 響應(yīng)于不存在來自第一光稱合器的第一直流偏壓，第一邏輯開關(guān)斷開， 響應(yīng)于存在來自第二光耦合器的第二直流偏壓，和在第三邏輯開關(guān)的驅(qū)動輸入端不存在來自第一光稱合器的第一直流偏壓，第二邏輯開關(guān)閉合，以及響應(yīng)于下列之一，第二邏輯開關(guān)斷開 存在施加到第三邏輯開關(guān)的驅(qū)動輸入端的來自第一光稱合器的第一直流偏壓，第三邏輯開關(guān)閉合并阻止第二邏輯開關(guān)閉合，和 不存在來自第二光耦合器的第二直流偏壓。
10.按照權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，第一、第二和第三邏輯開關(guān)包括金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(“MOSFET”)。
11.按照權(quán)利要求0所述的設(shè)備，其中，第一輸入模塊、第二輸入模塊、第一開關(guān)、第二開關(guān)和開關(guān)邏輯模塊包括開關(guān)供電設(shè)備的輸入級。
12.—種在供電設(shè)備中提供交流(“AC”)電源冗余的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 開關(guān)供電設(shè)備； 向供電設(shè)備供電的交流冗余設(shè)備，所述交流冗余設(shè)備包括 第一輸入模塊，第一輸入模塊被配置成從第一電源接收第一交流電輸入波形，第一輸入模塊通過感測從第一交流電輸入波形產(chǎn)生的第一直流(“DC”)偏壓來確定第一交流電輸入波形是否存在； 第二輸入模塊，第二輸入模塊被配置成從第二電源接收第二交流電輸入波形，第二輸入模塊通過感測從第二交流電輸入波形產(chǎn)生的第二直流偏壓來確定第二交流電輸入波形是否存在； 把第一輸入模塊連接到公共節(jié)點的第一開關(guān)； 把第二輸入模塊連接到所述公共節(jié)點的第二開關(guān)，其中，所述公共節(jié)點處的電力波形向輸出節(jié)點供電；以及 開關(guān)邏輯模塊，該開關(guān)邏輯模塊控制第一開關(guān)和第二開關(guān)，響應(yīng)于存在第一直流偏壓和不存在第二直流偏壓，所述開關(guān)邏輯模塊使第一開關(guān)保持在閉合位置，并使第二開關(guān)保持在斷開位置， 響應(yīng)于存在第一直流偏壓和存在第二直流偏壓，所述開關(guān)邏輯模塊使第一開關(guān)保持在閉合位置，并使第二開關(guān)保持在斷開位置，以及 響應(yīng)于不存在第一直流偏壓和存在第二直流偏壓，所述開關(guān)邏輯模塊使第一開關(guān)保持在斷開位置，并使第二開關(guān)保持在閉合位置。
13.按照權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括電子裝置，其中，所述開關(guān)供電設(shè)備向所述電子裝置供電。
14.一種提供交流(“AC”)電源冗余的方法，所述方法包括 通過感測從第一交流電輸入波形產(chǎn)生的第一直流(“DC”)偏壓來確定是否存在第一交流電輸入波形； 通過感測從第二交流電輸入波形產(chǎn)生的第二直流偏壓來確定是否存在第二交流電輸入波形；以及 控制第一開關(guān)和第二開關(guān)，第一開關(guān)把公共節(jié)點連接到第一交流電輸入波形，第二開關(guān)把所述公共節(jié)點連接到第二交流電輸入波形，其中，所述公共節(jié)點處的電力波形向輸出節(jié)點供電，控制第一和第二開關(guān)包括 響應(yīng)于存在第一直流偏壓和不存在第二直流偏壓，使第一開關(guān)保持在閉合位置，并使第二開關(guān)保持在斷開位置， 響應(yīng)于存在第一直流偏壓和存在第二直流偏壓，使第一開關(guān)保持在閉合位置，并使第二開關(guān)保持在斷開位置，和 響應(yīng)于不存在第一直流偏壓和存在第二直流偏壓，使第一開關(guān)保持在斷開位置，并使第二開關(guān)保持在閉合位置。
15.按照權(quán)利要求14所述的方法，進(jìn)一步包括整流第一交流電輸入波形和第二交流電輸入波形，其中，在所述公共節(jié)點和輸出節(jié)點處提供整流后的電力波形。
16.按照權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括感測整流后的第一交流電輸入波形以產(chǎn)生第一直流偏壓，以及感測整流后的第二交流電波形以產(chǎn)生第二直流偏壓。
17.按照權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述整流是全波整流。
18.按照權(quán)利要求14所述的方法，其中，第一交流電輸入波形和第二交流電輸入波形之一被施加在所述公共節(jié)點，以及其中，施加在所述公共節(jié)點處的波形被整流并被傳給所述輸出節(jié)點，使得在輸出節(jié)點處提供整流后的交流電波形。
19.按照權(quán)利要求18所述的方法，進(jìn)一步包括把第一交流電輸入波形變換成第一直流偏壓，以及把第二交流電輸入波形變換成第二直流偏壓。
20.一種提供交流(“AC”)電源冗余的設(shè)備，所述設(shè)備包括 第一輸入模塊，當(dāng)存在第一交流電輸入波形時，第一輸入模塊從第一電源接收第一交流電輸入波形，并提供第一整流后的交流波形； 第二輸入模塊，當(dāng)存在第二交流電輸入波形時，第二輸入模塊從第二電源接收第二交流電輸入波形，并提供第二整流后的交流波形； 把第一輸入模塊連接到公共節(jié)點的第一繼電器； 把第二輸入模塊連接到所述公共節(jié)點的第二繼電器，其中，所述公共節(jié)點處的電力波形向輸出節(jié)點供電； 第一隔離裝置，當(dāng)存在第一交流電輸入波形時，第一隔離裝置接收第一整流后的交流波形作為輸入，并提供第一直流偏壓，第一直流偏壓與第一交流電輸入波形的地電位隔離； 第二隔離裝置，當(dāng)存在第二交流電輸入波形時，第二隔離裝置接收第二整流后的交流波形作為輸入，并提供第二直流偏壓，第二直流偏壓與第二交流電輸入波形的地電位隔離； 直流電源； 第一邏輯開關(guān)； 第二邏輯開關(guān)；以及 第三邏輯開關(guān)，其中，第一繼電器的線圈連接到所述直流電源和第一邏輯開關(guān)，使得閉合第一邏輯開關(guān)會閉合第一繼電器，第二繼電器的線圈連接到所述直流電源和第二邏輯開關(guān)，使得閉合第二邏輯開關(guān)會閉合第二繼電器，第三邏輯開關(guān)連接到第二邏輯開關(guān)的驅(qū)動輸入端，使得閉合第三邏輯開關(guān)會阻止第二邏輯開關(guān)閉合，以及其中， 響應(yīng)于存在第一直流偏壓，第一邏輯開關(guān)閉合； 響應(yīng)于不存在第一直流偏壓，第一邏輯開關(guān)斷開； 響應(yīng)于存在第二直流偏壓和在第三邏輯開關(guān)的驅(qū)動輸入端不存在第一直流偏壓，第二邏輯開關(guān)閉合；以及 響應(yīng)于下列之一，第二邏輯開關(guān)斷開 存在施加到第三邏輯開關(guān)的驅(qū)動輸入端的第一直流偏壓，第三邏輯開關(guān)閉合并阻止第 二邏輯開關(guān)閉合，和 不存在第二直流偏壓。
全文摘要
公開了在供電設(shè)備中提供交流(“AC”)電源冗余的設(shè)備、系統(tǒng)和方法。第一輸入模塊被配置成接收第一交流電輸入波形。第二輸入模塊被配置成接收第二交流電輸入波形。開關(guān)邏輯模塊控制第一開關(guān)和第二開關(guān)，以選擇交流電輸入波形之一供供電設(shè)備使用。如果存在第一交流電輸入波形，那么選擇使用第一交流電輸入波形。如果第一和第二交流電輸入波形都存在，那么選擇使用第一交流電輸入波形。如果只存在第二交流電輸入波形，那么選擇使用第二交流電輸入波形。
文檔編號H02J9/06GK102687361SQ201080058411
公開日2012年9月19日 申請日期2010年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月21日
發(fā)明者R·S·馬利克, R·迪馬克 申請人:國際商業(yè)機(jī)器公司