專利名稱：電源模塊及其所適用的供電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電源模塊，尤其涉及一種具有軟啟動(dòng)控制單元及電流控制元件的電源模塊及其所適用的供電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今電子產(chǎn)品日趨進(jìn)步，供電系統(tǒng)內(nèi)部負(fù)責(zé)供電的電源模塊也必須精益求精，可支持熱插拔的電源模塊已然成為當(dāng)前趨勢(shì)。而電源模塊運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱能，必須通過(guò)主動(dòng)散熱機(jī)制，例如風(fēng)扇，排出至外部，以維持電源模塊的效能。請(qǐng)參閱圖1A，其為公知電源模塊的電路方框圖，如圖所示，公知電源模塊1包含電源轉(zhuǎn)換電路10、控制單元11、第一風(fēng)扇12以及第二風(fēng)扇13。其中，電源轉(zhuǎn)換電路10將輸入電源Vin轉(zhuǎn)換為一直流電壓Vo，第一及第二風(fēng)扇12、13相互并聯(lián)于電源轉(zhuǎn)換電路10的輸出端。控制單元11電連接于第一及第二風(fēng)扇12、13，用以接收由第一及第二風(fēng)扇12、13所傳遞的轉(zhuǎn)速信號(hào)Vrsl、Vrs2，并輸出控制信號(hào)PWM予第一及第二風(fēng)扇12、13。請(qǐng)參閱圖1B，其為電源模塊內(nèi)的相關(guān)信號(hào)的時(shí)序波形圖。如圖IB所示，該控制信號(hào)PWM為一矩形波。當(dāng)控制信號(hào)PWM于相對(duì)邏輯高電位時(shí)，則電流即由電源轉(zhuǎn)換電路10的輸出端導(dǎo)入第一及第二風(fēng)扇12、13，此時(shí)第一及第二風(fēng)扇12、13將被驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)控制信號(hào)PWM于相對(duì)邏輯低電位時(shí)，則無(wú)電流導(dǎo)入第一及第二風(fēng)扇12、13，第一及第二風(fēng)扇12、13 不被驅(qū)動(dòng)但仍會(huì)因慣性而繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，而轉(zhuǎn)速會(huì)慢慢下降。通過(guò)該控制信號(hào)PWM的控制，可以使第一及第二風(fēng)扇12、13依據(jù)控制信號(hào)PWM而調(diào)整其轉(zhuǎn)速，無(wú)需都以最高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，以達(dá)到節(jié)能的效果。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D1B，當(dāng)控制信號(hào)PWM于相對(duì)邏輯低電位時(shí)，第一及第二風(fēng)扇12、13不會(huì)被驅(qū)動(dòng)，此時(shí)直流電壓Vo即為預(yù)設(shè)的電壓值，例如12V。而當(dāng)控制信號(hào)PWM于相對(duì)邏輯高電位時(shí)，第一及第二風(fēng)扇12、13即接收能量并被驅(qū)動(dòng)，由于第一及第二風(fēng)扇12、13轉(zhuǎn)動(dòng)的能量由電源轉(zhuǎn)換電路10的輸出端所提供，如此會(huì)造成直流電壓Vo下降，即直流電壓Vo會(huì)被下拉至低于12V，造成直流電壓Vo突波效應(yīng)，使其輸出效能降低。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D1A，當(dāng)控制信號(hào)PWM無(wú)法確實(shí)傳遞至第一及第二風(fēng)扇12、13時(shí)，例如浮接(floating)，即會(huì)造成第一及第二風(fēng)扇12、13停止運(yùn)轉(zhuǎn)，使得電源模塊1的整體溫度上升，而因過(guò)熱造成損壞。為解決直流電壓突波效應(yīng)，另一種電源模塊架構(gòu)于是被發(fā)展。請(qǐng)參閱圖2A，其為另一種公知的電源模塊的電路方框圖。如圖所示，為了解決直流電壓Vo因第一及第二風(fēng)扇 12、13運(yùn)行所造成的突波效應(yīng)，公知技術(shù)在電源轉(zhuǎn)換電路10的輸出端并聯(lián)一電容器C，該電容器C為一較大電容值的電容器，用以對(duì)直流電壓Vo進(jìn)行濾波，使直流電壓Vo于無(wú)論第一及第二風(fēng)扇12、13轉(zhuǎn)動(dòng)與否，均輸出一穩(wěn)定的直流電壓，然而，此方法雖然解決了圖IA所示的電源模塊1的直流電壓Vo的突波效應(yīng)問(wèn)題，卻衍伸了其他缺點(diǎn)。請(qǐng)參閱圖2B并配合圖2A，其中，圖2B為具有圖2A所示的電源模塊的供電系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖。如圖所示，該供電系統(tǒng)2與負(fù)載4連接，并包含多個(gè)電源模塊21、多個(gè)連接器22以及電源分配電路23(為便于簡(jiǎn)化說(shuō)明，圖式中僅顯示兩電源模塊21及兩連接器22)。 其中每一電源模塊21通過(guò)連接器22與電源分配電路23連接，且該電源模塊21可支持熱插拔，即于供電系統(tǒng)2運(yùn)行時(shí)，可以直接將電源模塊21由供電系統(tǒng)2中拔出或插入。然而， 由于電源模塊21內(nèi)具有一較大電容值的電容器C，故當(dāng)電源模塊21未運(yùn)行一段時(shí)間后，電容器C內(nèi)即無(wú)電荷儲(chǔ)存，此時(shí)若將其插入該運(yùn)行中的供電系統(tǒng)2時(shí)，因無(wú)電荷儲(chǔ)存的電容器 C的暫態(tài)為短路，會(huì)造成瞬間大電流自電源分配電路23直接導(dǎo)入連接器22及電容器C，因而將對(duì)應(yīng)的連接器22及電容器C燒毀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種電源模塊及其所適用的供電系統(tǒng)，以解決公知電源模塊輸出的直流電壓會(huì)因風(fēng)扇被驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)而產(chǎn)生突波效應(yīng)，以及于電源模塊熱插拔時(shí)供電系統(tǒng)瞬間大電流會(huì)將電源模塊所設(shè)置的電容器及供電系統(tǒng)的連接器燒毀等問(wèn)題。為達(dá)上述目的，本發(fā)明的一較廣義實(shí)施方式為提供一種電源模塊，適用于一供電系統(tǒng)，該電源模塊可依熱插拔方式插接于該供電系統(tǒng)的一連接器或自該供電系統(tǒng)的該連接器拔出。電源模塊至少包括一電源轉(zhuǎn)換電路，其輸出一直流電壓；一風(fēng)扇，與該電源轉(zhuǎn)換電路連接；一控制單元，輸出一控制信號(hào)至該風(fēng)扇，以控制該風(fēng)扇運(yùn)行；一電容器，與該風(fēng)扇并聯(lián)連接；一電流控制元件，與該電容器串聯(lián)連接，用以控制流經(jīng)該電容器的電流值大??；以及一軟啟動(dòng)控制單元，與該電流控制元件連接，用以于該電源模塊插接于該供電系統(tǒng)的該連接器時(shí)，使通過(guò)該電流控制元件的電流值以遞增方式增加，進(jìn)而使流經(jīng)該電容器的電流值以遞增方式增加。為達(dá)上述目的，本發(fā)明的一較廣義實(shí)施方式為提供一種供電系統(tǒng)，包含一電源分配電路；多個(gè)連接器，每一連接器的第一端連接于該電源分配電路；以及多個(gè)電源模塊，可依熱插拔方式與對(duì)應(yīng)的連接器的第二端連接或分離。其中每一個(gè)電源模塊包括一電源轉(zhuǎn)換電路，其輸出一直流電壓；一風(fēng)扇，與該電源轉(zhuǎn)換電路連接；一控制單元，輸出一控制信號(hào)至該風(fēng)扇，以控制該風(fēng)扇運(yùn)行；一電容器，與該風(fēng)扇并聯(lián)連接；一電流控制元件，與該電容器串聯(lián)連接，用以控制流經(jīng)該電容器的電流值大??；以及一軟啟動(dòng)控制單元，與該電流控制元件連接，用以于該電源模塊插接于該供電系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)連接器時(shí)，使通過(guò)該電流控制元件的電流值以遞增方式增加，進(jìn)而使流經(jīng)該電容器的電流值以遞增方式增加。本發(fā)明的電源模塊及其所適用的供電系統(tǒng)，通過(guò)電容器來(lái)濾除直流電壓的噪聲， 以避免突波效應(yīng)，并通過(guò)軟啟動(dòng)控制單元于電源模塊插接于供電系統(tǒng)時(shí)，控制通過(guò)電流控制元件的電流值以遞增方式增加，可達(dá)到保護(hù)電源模塊的電容器及供電系統(tǒng)的連接器的目的。另外，本發(fā)明更通過(guò)設(shè)置于控制單元與風(fēng)扇間的保護(hù)電路以解決因控制單元的信號(hào)異常而導(dǎo)致風(fēng)扇停止運(yùn)行所造成的熱損壞等問(wèn)題。


圖IA為公知電源模塊的電路方框示意圖。圖IB為電源模塊內(nèi)的相關(guān)信號(hào)的時(shí)序波形圖。圖2A為另一公知的電源模塊的電路方框圖。圖2B為具有圖2A所示電源模塊的供電系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖。
圖3A為本發(fā)明較佳實(shí)施例的電源模塊的電路方框圖。圖;3B為具有圖3A所示的電源模塊的供電系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖。圖4為圖3A所示的軟啟動(dòng)控制單元的內(nèi)部電路及局部電源模塊的電路圖。圖5為圖3A所示的另一較佳軟啟動(dòng)控制單元的內(nèi)部電路及局部電源模塊的電路圖。圖6為圖3A所示的另一較佳軟啟動(dòng)控制單元的內(nèi)部電路及局部電源模塊的電路圖。圖7為圖3A所示的第一保護(hù)電路的內(nèi)部電路及局部電源模塊的電路圖。圖8為適用于無(wú)內(nèi)部電阻的風(fēng)扇的第一保護(hù)電路的電路圖。上述附圖中的附圖標(biāo)記說(shuō)明如下電源模塊1、21、31電源轉(zhuǎn)換電路10、310控制單元11、313第一風(fēng)扇12、311第二風(fēng)扇13、312供電系統(tǒng)2、3負(fù)載4連接器22、32電源分配電路23、33第一保護(hù)電路314第二保護(hù)電路315軟啟動(dòng)控制單元316電流控制元件317感應(yīng)接腳318輸入電源Vin直流電壓Vo前端第一控制信號(hào)PWMla前端第二控制信號(hào)=PWM2a后端第一控制信號(hào)PW^b后端第二控制信號(hào)=PWM2b第一轉(zhuǎn)速信號(hào)Vrsl第二轉(zhuǎn)速信號(hào)Vrs2電容器Co控制電壓Vs第一控制電壓Vsl第一電阻器Rl第二電阻器R2第三電阻器R3第四電阻器R4
第五電阻器R5第六電阻器R6第七電阻器R7第八電阻器R8第九電阻器R9第一電容器Cl第二電容器C2第三電容器C3第一開(kāi)關(guān)元件S1第二開(kāi)關(guān)元件S2第一二極管D1第二二極管D具體實(shí)施例方式體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點(diǎn)的一些典型實(shí)施例將在后段的說(shuō)明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的方式上具有各種的變化，其都不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說(shuō)明及附圖在本質(zhì)上當(dāng)作說(shuō)明之用，而非用以限制本發(fā)明。請(qǐng)參閱圖3A，其為本發(fā)明較佳實(shí)施例的電源模塊的電路方框圖，如圖所示，本發(fā)明的電源模塊31包含電源轉(zhuǎn)換電路310、第一風(fēng)扇311、第二風(fēng)扇312、控制單元313、第一保護(hù)電路314、第二保護(hù)電路315、軟啟動(dòng)控制單元316、電流控制元件317以及電容器Co。其中電源轉(zhuǎn)換電路310將一輸入電壓Vin轉(zhuǎn)換為一直流電壓Vo。第一風(fēng)扇311、第二風(fēng)扇312 與電源轉(zhuǎn)換電路310連接，用以加速電源模塊31內(nèi)部的散熱效能。控制單元313接收自第一風(fēng)扇311、第二風(fēng)扇312所輸出的第一轉(zhuǎn)速信號(hào)Vrsl、第二轉(zhuǎn)速信號(hào)Vrs2，并輸出前端第一控制信號(hào)PWMla及前端第二控制信號(hào)PWM2a分別經(jīng)由第一保護(hù)電路314及第二保護(hù)電路 315轉(zhuǎn)換為后端第一控制信號(hào)PWMlb及后端第二控制信號(hào)PWM2b至第一風(fēng)扇311及第二風(fēng)扇 312，以控制第一風(fēng)扇311、第二風(fēng)扇312的轉(zhuǎn)速。電容器Co與電源轉(zhuǎn)換電路310及電流控制元件317連接，用以濾除直流電壓Vo的噪聲使其為一穩(wěn)定的直流電壓，且可避免突波效應(yīng)。電流控制元件317與電容器Co串聯(lián)后接地，并于控制端與一軟啟動(dòng)控制單元316連接， 軟啟動(dòng)控制單元316與直流電壓Vo連接，且其根據(jù)插接于供電系統(tǒng)3時(shí)的外部能量而產(chǎn)生一控制電壓Vs，并利用控制電壓Vs控制電流控制元件317。請(qǐng)參閱圖:3B，其為圖3A所適用的供電系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖，如圖所示，該供電系統(tǒng)3 電連接于負(fù)載4，且包含多個(gè)電源模塊31、多個(gè)連接器32以及電源分配電路33 (為簡(jiǎn)化說(shuō)明，圖中僅顯示兩電源模塊31及兩連接器3 。其中每一電源模塊31通過(guò)連接器32與電源分配電路33連接，且該電源模塊31可支持熱插拔，即于供電系統(tǒng)3運(yùn)行時(shí)，可以直接將電源模塊31由供電系統(tǒng)3的連接器32拔出或插入。當(dāng)電源模塊31插接于供電系統(tǒng)3時(shí)， 軟啟動(dòng)控制單元316控制該電流控制元件317漸進(jìn)式導(dǎo)通，其中，軟啟動(dòng)控制單元316可通過(guò)內(nèi)部所設(shè)置的感應(yīng)接腳318 (如圖5及圖6所示)而判斷電源模塊31與電源分配電路33 是否連接，也可于電源模塊31與電源分配電路33連接時(shí)，通過(guò)傳送到軟啟動(dòng)控制單元316 的電能判斷電源模塊31與電源分配電路33是否連接(如圖4所示)。再者，由于電流控制元件317與電容器Co串聯(lián)連接，故可控制流經(jīng)電容器Co的電流以遞增方式增加，可避免久未運(yùn)行的電源模塊31插入供電系統(tǒng)3中時(shí)，因無(wú)電荷儲(chǔ)存的電容器Co的暫態(tài)為短路，會(huì)造成瞬間大電流自電源分配電路33直接導(dǎo)入連接器32及電容器Co，進(jìn)而造成對(duì)應(yīng)的連接器 32及電容器Co燒毀的情形。請(qǐng)參閱圖4并配合圖3A，其中圖4為圖3A所示的軟啟動(dòng)控制單元的內(nèi)部電路及局部電源模塊的電路圖，如圖所示，電流控制元件317可為一金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)，且軟啟動(dòng)控制單元316可為一充電電路316a，該充電電路316a可包含第一電阻器Rl、第二電阻器R2以及第一電容器Cl。第一電阻器Rl的一端、第二電阻器R2的一端及第一電容器Cl的一端均與電流控制元件317的控制端連接，第一電阻器Rl的另一端與電源轉(zhuǎn)換電路310的輸出端連接，而第一電容器Cl及第二電阻器R2的另一端連接一接地端。其中，當(dāng)電源模塊31未插接于供電系統(tǒng)3時(shí)，系統(tǒng)為開(kāi)路狀態(tài)，電流控制元件317 控制端的控制電壓Vs為低電位，例如零電壓，故電流控制元件317不導(dǎo)通。而當(dāng)電源模塊 31插接于供電系統(tǒng)3時(shí)，由供電系統(tǒng)3的電源分配電路33灌入的能量導(dǎo)入電源模塊31，經(jīng)過(guò)第一電阻器Rl對(duì)充電電路316a中的第一電容器Cl進(jìn)行充電，使得控制電壓Vs慢慢提升，而當(dāng)控制電壓Vs提升至大于電流控制元件317的導(dǎo)通電壓Vth時(shí)即可控制電流控制元件317導(dǎo)通，使通過(guò)電流控制元件317的電流以遞增方式增加，如此即可避免當(dāng)電源模塊31 插入供電系統(tǒng)3時(shí)瞬間大電流擊穿電容器Co及連接器32的情形發(fā)生。請(qǐng)參閱圖5并配合圖3A，其中圖5為圖3A所示的另一較佳軟啟動(dòng)控制單元的內(nèi)部電路及局部電源模塊的電路圖，如圖所示，軟啟動(dòng)控制單元316可由一充電電路316a及一放電電路316b所組成，其中充電電路316a包含第一電阻器R1、第二電阻器R2及第一電容器Cl，而放電電路31 則可包含感應(yīng)接腳318、第三電阻器R3、第四電阻器R4、第五電阻器 R5、第六電阻器R6、第二電容器C2以及第一開(kāi)關(guān)元件Si。其中，第一電阻器Rl與第三電阻器R3的一端與電源轉(zhuǎn)換電路310的輸出端連接， 第三電阻器R3的一另一端與第四電阻器R4的一端連接至感應(yīng)接腳318，第四電阻器R4的另一端、第五電阻器R5的一端及第二電容器C2的一端均與第一開(kāi)關(guān)元件Sl的控制端連接，第五電阻器R5的另一端與第二電容器C2的另一端連接一接地端，而第六電阻器R6的一端與第一開(kāi)關(guān)元件Sl的電流接收端連接，其另一端與電流控制元件317的控制端連接。當(dāng)電源模塊31插接于供電系統(tǒng)3時(shí)，感應(yīng)接腳318接收到一低電壓信號(hào)，將第一開(kāi)關(guān)元件Sl的控制端的第一控制電壓Vsl下拉(pull down)，使第一開(kāi)關(guān)元件Sl截止，則外部能量將經(jīng)過(guò)第一電阻器Rl對(duì)第一電容器Cl充電，直到控制電壓Vs可使電流控制元件 317導(dǎo)通，外部能量則始自電容器Co導(dǎo)入，且其電流值以遞增方式增加，以避免瞬間大電流直接灌入電容器Co及連接器32而造成損壞。而當(dāng)電源模塊31自供電系統(tǒng)3拔出時(shí)，感應(yīng)接腳318將浮接，使電容器Co的能量經(jīng)由第三電阻器R3、第四電阻器R4傳送至第二電容器C2，使第一控制電壓Vsl拉升(pull up)而第一開(kāi)關(guān)元件Sl導(dǎo)通，此時(shí)第一電容器Cl經(jīng)由第六電阻器R6及第一開(kāi)關(guān)元件Sl的路徑進(jìn)行放電，使控制電壓Vs低于電流控制元件317的導(dǎo)通電壓Vth，而使電流控制元件 317不導(dǎo)通，以避免于下次將電源模塊31插接于供電系統(tǒng)3時(shí)，電流控制元件317于插接時(shí)同時(shí)導(dǎo)通，而造成瞬間大電流損壞電容器Co及連接器32。
請(qǐng)參閱圖6并配合圖3A，其中圖6為圖3A所示的另一較佳軟啟動(dòng)控制單元的內(nèi)部電路及局部電源模塊的電路圖，如圖所示，軟啟動(dòng)控制單元316可由一充電電路316a、一放電電路316b及一加速放電電路316c所組成，其中充電電路316a可包含第一電阻器Rl、第二電阻器R2及第一電容器Cl，放電電路31 可包含感應(yīng)接腳318、第三電阻器R3、第四電阻器R4、第五電阻器R5、第六電阻器R6、第二電容器C2、第一開(kāi)關(guān)元件Si，而加速放電電路 316c則由第七電阻器R7以及第一二極管Dl所組成。其中，第一電阻器Rl與第三電阻器R3的一端與電源轉(zhuǎn)換電路310的輸出端連接， 第三電阻器R3的一另一端與第四電阻器R4的一端連接至感應(yīng)接腳318，第四電阻器R4的另一端、第五電阻器R5的一端及第二電容器C2的一端均與第一開(kāi)關(guān)元件Sl的控制端連接，第五電阻器R5的另一端與第二電容器C2的另一端連接一接地端，而第六電阻器R6的一端與第一開(kāi)關(guān)元件Sl的電流接收端連接，其另一端與電流控制元件317的控制端連接， 第七電阻器R7的一端與電源轉(zhuǎn)換電路310的輸出端連接，另一端則與第一二極管Dl的陰極端連接，而第一二極管Dl的陽(yáng)極端與電流控制元件317的控制端連接。當(dāng)電源模塊31插接于供電系統(tǒng)3時(shí)，感應(yīng)接腳318接收到一低電壓信號(hào)，將第一開(kāi)關(guān)元件Sl的控制端的第一控制電壓Vsl下拉(pull down)，使第一開(kāi)關(guān)元件Sl截止，則外部能量將經(jīng)過(guò)第一電阻器Rl對(duì)第一電容器Cl充電，直到控制電壓Vs可使電流控制元件 317導(dǎo)通，外部能量則始自電容器Co導(dǎo)入，且其電流值以遞增方式增加，以避免瞬間大電流直接灌入電容器Co及連接器32而造成損壞。而當(dāng)電源模塊31自供電系統(tǒng)3拔出時(shí)，感應(yīng)接腳318將浮接，使電容器Co的能量經(jīng)由第三電阻器R3、第四電阻器R4傳送至第二電容器C2，使第一控制電壓Vsl拉升(pull up)而第一開(kāi)關(guān)元件Sl導(dǎo)通，此時(shí)第一電容器Cl經(jīng)由第六電阻器R6及第一開(kāi)關(guān)元件Sl的路徑進(jìn)行放電，其中，第七電阻器R7與第一二極管Dl用以加快第一電容器Cl放電的速度， 使控制電壓Vs加速低于電流控制元件317的導(dǎo)通電壓Vth，而使電流控制元件317不導(dǎo)通， 以避免于下次將電源模塊31插接于供電系統(tǒng)3時(shí)，電流控制元件317于插接時(shí)同時(shí)導(dǎo)通， 而造成瞬間大電流損壞電容器Co及連接器32。請(qǐng)參閱圖7并配合圖3A，其中圖7為圖3A所示的第一保護(hù)電路的內(nèi)部電路及局部電源模塊的電路圖，如圖所示，第一保護(hù)電路314包含第二開(kāi)關(guān)元件S2、第八電阻器R8、第九電阻器R9、第三電容器C3以及第二二極管D2，且第二開(kāi)關(guān)元件S2為金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管。其中，第八電阻器R8的一端與控制單元313連接，另一端與第三電容器C3 連接，而第三電容器C3的另一端與第九電阻器R9的一端與第二二極管D2的陰極端共同連接至第二開(kāi)關(guān)元件S2的控制端S2a，第九電阻器R9的另一端接地，第二開(kāi)關(guān)元件S2的電流接收端S2b與第一風(fēng)扇311連接，而第二二極管D2的陽(yáng)極端與第二開(kāi)關(guān)元件S2的電流流出端S2c連接一接地端。第八電阻器R8及第三電容器C3用以對(duì)前端第一控制信號(hào)PWMla 濾波，第九電阻器R9用以穩(wěn)定前端第一控制信號(hào)PWMla,第二二極管D2用以當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)元件S2截止時(shí)，加速第三電容器C3的放電。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D7，前端第一控制信號(hào)PWMla自控制單元313輸出，當(dāng)前端第一控制信號(hào)PWMla于相對(duì)邏輯高電位時(shí)，第二開(kāi)關(guān)元件S2將導(dǎo)通，第一保護(hù)電路314輸出一后端第一控制信號(hào)PWMlb，其于相對(duì)邏輯低電位，使第二開(kāi)關(guān)元件S2的電流接收端S2b為低電壓，例如0V，則第一風(fēng)扇311無(wú)能量導(dǎo)入。當(dāng)前端第一控制信號(hào)PWMla于相對(duì)邏輯低電位時(shí)，第二開(kāi)關(guān)元件S2即截止，第一保護(hù)電路314輸出一后端第一控制信號(hào)PWMlb，其于相對(duì)邏輯高電位，故第一風(fēng)扇311內(nèi)置的一內(nèi)部電阻r可使直流電壓Vo，例如12V，導(dǎo)入第一風(fēng)扇311，而給予能量驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)。且由于此第一保護(hù)電路314為一反相控制電路，即前端第一控制信號(hào)PWMla于相對(duì)邏輯高電位時(shí)，第一風(fēng)扇311無(wú)能量導(dǎo)入，而前端第一控制信號(hào)PWMla于相對(duì)邏輯低電位時(shí)，第一風(fēng)扇311有能量導(dǎo)入，故當(dāng)控制單元313異常，例如浮接(floating) 時(shí)，仍可確保第一風(fēng)扇311可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，避免因信號(hào)異常而導(dǎo)致電源模塊31熱損壞。請(qǐng)參閱圖8，其為適用于無(wú)內(nèi)部電阻的風(fēng)扇的第一保護(hù)電路的電路圖，如圖所示， 本實(shí)施例的內(nèi)部電阻r設(shè)置于第一風(fēng)扇311外部，其一端與第二開(kāi)關(guān)元件S2的電流接收端 S2b連接，另一端與電源轉(zhuǎn)換電路310的輸出端連接。當(dāng)前端第一控制信號(hào)PWMla于相對(duì)邏輯高電位時(shí)，第二開(kāi)關(guān)元件S2將導(dǎo)通，第一保護(hù)電路314輸出一后端第一控制信號(hào)PWMlb, 其于相對(duì)邏輯低電位，使第二開(kāi)關(guān)元件S2的電流接收端S2b為低電壓，例如0V，則第一風(fēng)扇311無(wú)能量導(dǎo)入。當(dāng)前端第一控制信號(hào)PWMla于相對(duì)邏輯低電位時(shí)，第二開(kāi)關(guān)元件S2即截止，第一保護(hù)電路314輸出一后端第一控制信號(hào)PWMlb,其于相對(duì)邏輯高電位，且內(nèi)部電阻 r使直流電壓Vo，例如12V，導(dǎo)入第一風(fēng)扇311，而給予能量驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)。且由于此第一保護(hù)電路314為一反相控制電路，即前端第一控制信號(hào)PWMla于相對(duì)邏輯高電位時(shí)，第一風(fēng)扇311 無(wú)能量導(dǎo)入，而前端第一控制信號(hào)PWMla于相對(duì)邏輯低電位時(shí)，第一風(fēng)扇311有能量導(dǎo)入，故當(dāng)控制單元313異常，例如浮接(floating)時(shí)，仍可確保第一風(fēng)扇311持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，避免因信號(hào)異常而導(dǎo)致電源模塊31熱損壞。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D3A，其中第二保護(hù)電路315的組成構(gòu)件，以及第二保護(hù)電路315相對(duì)于控制單元313及第二風(fēng)扇312的運(yùn)行方式如同第一保護(hù)電路314，且已詳述于圖7及圖8 中，故于此不再贅述。綜上所述，本發(fā)明的電源模塊及其所適用的供電系統(tǒng)，通過(guò)電容器來(lái)濾除直流電壓的噪聲，以避免突波效應(yīng)，并通過(guò)軟啟動(dòng)控制單元于電源模塊插接于供電系統(tǒng)時(shí)，控制通過(guò)電流控制元件的電流值以遞增方式增加，可達(dá)到保護(hù)電源模塊的電容器及供電系統(tǒng)的連接器的目的。另外，本發(fā)明更通過(guò)設(shè)置于控制單元與風(fēng)扇間的保護(hù)電路以解決因控制單元的信號(hào)異常而導(dǎo)致風(fēng)扇停止運(yùn)行所造成的熱損壞等問(wèn)題。本發(fā)明得由本領(lǐng)域技術(shù)人員任施匠思而為諸般修飾，然而都不脫如附權(quán)利要求所欲保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種電源模塊，適用于一供電系統(tǒng)，該電源模塊可依熱插拔方式插接于該供電系統(tǒng)的一連接器或自該供電系統(tǒng)的該連接器拔出，該電源模塊至少包括一電源轉(zhuǎn)換電路，其輸出一直流電壓； 一風(fēng)扇，與該電源轉(zhuǎn)換電路連接；一控制單元，輸出一控制信號(hào)至該風(fēng)扇，以控制該風(fēng)扇運(yùn)行； 一電容器，與該風(fēng)扇并聯(lián)連接；一電流控制元件，與該電容器串聯(lián)連接，用以控制流經(jīng)該電容器的電流值大?。灰约耙卉泦?dòng)控制單元，與該電流控制元件連接，用以于該電源模塊插接于該供電系統(tǒng)的該連接器時(shí)，使通過(guò)該電流控制元件的電流值以遞增方式增加，進(jìn)而使流經(jīng)該電容器的電流值以遞增方式增加。
2.如權(quán)利要求1所述的電源模塊，其中該電容器用以對(duì)該直流電壓進(jìn)行濾波。
3.如權(quán)利要求1所述的電源模塊，其中該控制單元用以接收該風(fēng)扇所傳遞的一轉(zhuǎn)速信號(hào)，并且根據(jù)該轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出一控制信號(hào)予該風(fēng)扇。
4.如權(quán)利要求1所述的電源模塊，其中該軟啟動(dòng)控制單元包含一充電電路，用以于該電源模塊插接于該供電系統(tǒng)的該連接器時(shí)，控制通過(guò)該電流控制元件的電流以遞增方式增加。
5.如權(quán)利要求4所述的電源模塊，其中該充電電路包含至少一充電元件。
6.如權(quán)利要求5所述的電源模塊，其中該軟啟動(dòng)控制單元進(jìn)一步包含一放電電路，該放電電路于該電源模塊自該供電系統(tǒng)拔出后，對(duì)該充電電路內(nèi)部的該充電元件進(jìn)行放電。
7.如權(quán)利要求6所述的電源模塊，其中該軟啟動(dòng)控制單元進(jìn)一步包括一加速放電電路，該加速放電電路于該電源模塊自該供電系統(tǒng)的該連接器拔出后，對(duì)該充電電路內(nèi)部的該充電元件進(jìn)行加速放電。
8.如權(quán)利要求1所述的電源模塊，其中該控制單元通過(guò)一保護(hù)電路與該風(fēng)扇連接。
9.如權(quán)利要求8所述的電源模塊，其中該保護(hù)電路用以于該控制信號(hào)異常時(shí)，控制該風(fēng)扇持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
10.一種供電系統(tǒng)，包括 一電源分配電路；多個(gè)連接器，每一連接器的第一端連接于該電源分配電路；以及多個(gè)電源模塊，可依熱插拔方式與對(duì)應(yīng)的連接器的第二端連接或分離，其中每一個(gè)電源模塊包括一電源轉(zhuǎn)換電路，其輸出一直流電壓； 一風(fēng)扇，與該電源轉(zhuǎn)換電路連接；一控制單元，輸出一控制信號(hào)至該風(fēng)扇，以控制該風(fēng)扇運(yùn)行； 一電容器，與該風(fēng)扇并聯(lián)連接；一電流控制元件，與該電容器串聯(lián)連接，用以控制流經(jīng)該電容器的電流值大??；以及一軟啟動(dòng)控制單元，與該電流控制元件連接，用以于該電源模塊插接于該供電系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)連接器時(shí)，使通過(guò)該電流控制元件的電流值以遞增方式增加，進(jìn)而使流經(jīng)該電容器的電流值以遞增方式增加。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電源模塊及其所適用的供電系統(tǒng)，該電源模塊適用于一供電系統(tǒng)，至少包括一電源轉(zhuǎn)換電路，其輸出一直流電壓；一風(fēng)扇，與該電源轉(zhuǎn)換電路連接；一控制單元，輸出一控制信號(hào)至該風(fēng)扇，以控制該風(fēng)扇運(yùn)行；一電容器，與該風(fēng)扇并聯(lián)連接；一電流控制元件，與該電容器串聯(lián)連接，用以控制流經(jīng)該電容器的電流值大小；以及一軟啟動(dòng)控制單元，與該電流控制元件連接，用以于該電源模塊插接于該供電系統(tǒng)的連接器時(shí)，使通過(guò)該電流控制元件的電流值以遞增方式增加，進(jìn)而使流經(jīng)電容器的電流值以遞增方式增加。本發(fā)明可達(dá)到保護(hù)電源模塊的電容器及供電系統(tǒng)的連接器的目的，還可解決因控制單元的信號(hào)異常而導(dǎo)致風(fēng)扇停止運(yùn)行所造成的熱損壞等問(wèn)題。
文檔編號(hào)H02M3/155GK102570806SQ20101060393
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者王為龍 申請(qǐng)人:泰商泰達(dá)電子公司