[發明專利]電源裝置

在審

• 申請號: 201410390765.0
• 申請日: 2014-08-08
• 公開（公告）號: CN104600987A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 金在國;金正恩
• 申請（專利權）人: 三星電機株式會社
• 主分類號: H02M3/28
• 分類號: H02M3/28
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

相關申請的交叉引用

本申請要求于2013年10月31日提交的題為“Power?Supply?Apparatus”的韓國專利申請序列號10-2013-0131196的外國優先權權益，在此通過引用將其全部內容并入本申請中。

背景技術

本發明涉及一種為個人電腦等的服務器供給電力的電源裝置，并且更具體地，涉及一種能夠在輕負載下減少功率損耗并提高效率的電源裝置。

技術領域

隨著能耗變為社會問題，能量轉換效率受到更多關注。特別地，對于服務器電力來說能量效率尤為重要，因此這是衡量服務器電力技術的水平的一個因素并且是主導服務器市場的重要因素。例如，在CSCI-鈦的情況下，對于10％-20％-50％-100％的負載，需要90％-94％-96％-91％的高效率。尤其，由于輕負載下和超輕負載下的效率變得重要，容易需要針對10％以下的非常低負載的高效率。順便提及，服務器電源通常具有冗余結構，其中幾個服務器電源被連接至一個負載以應對各種故障。在這種情況下，低負載下的效率可通過在負載變小時執行僅操作主電路部的冷冗余控制的方式來提高。然而，在這種控制方式中，效率是受限的并且在非常低的負載下難以提高效率。

圖1是根據現有技術的電源裝置的相移全橋(PSFB)轉換器的電路圖。

圖1中所示的電路被廣泛使用的原因是：其在初級側開關具有較小的電壓應力和零電壓開關并且具有能夠降低由于大負載電流導致的傳導損耗的輸出電感器101。然而，由于輕負載和超輕負載下硬開關(hard?switching)而效率低并且在很多元件中產生功率損耗。

圖2是使用圖1的PSFB轉換器電路的冗余系統的示圖。

圖2所示的系統包括主電路部210和N個從電路部220，以便在重負載下驅動主電路部210和從電路部220以在它們之中分配負載，然而在輕負載下僅驅動主電路部210，從而提高總效率(冷冗余控制，cold?redundant?control)。然而在該系統中，在輕負載下獲得對應一個PSFB的效率，并且由于硬開關、變壓器的鐵心損耗、以及整個系統產生的傳導損耗而導致效率低。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

(專利文獻1)韓國專利特開公開第10-2005-0092371號

(專利文獻2)日本專利特開公開第2012-175885號

發明內容

本發明的一個目的是提供這樣一種電源裝置，通過在主電路部和從電路部的各自的次級側設置緩沖電容器(snubber?capacitor)從而在輕負載下提供緩沖電容器中的充入的能量的方式提高在輕負載下的效率并且降低系統中功率損耗。

根據本發明的示例性實施方式，提供一種電源裝置，包括：主電路部，最初向緩沖電容器充電并在輕負載下為負載提供電力；以及從電路部，與主電路部具有公共輸出端子并在重負載下通過在主電路部與從電路部之間分配負載，連同主電路部一起將電力提供至負載，其中，主電路部和從電路部各自在變壓器的次級側具有可充電和放電的緩沖電容器。

主電路部的變壓器的次級側的緩沖電容器可通過內部總線連接到從電路部的變壓器的次級側的緩沖電容器。

串聯連接的兩個半導體開關元件之間的公共連接節點可連接到主電路部的變壓器的次級側的緩沖電容器的一個端子。

串聯連接的兩個半導體開關元件之間的公共連接節點可連接到從電路部的變壓器的次級側的緩沖電容器的一個端子。

輕負載下，主電路部可以這樣的方式操作，即，僅對于主電路部的變壓器的主電路部的次級側電路根據來自外部控制單元的控制命令操作，因此使用在次級側電路處的緩沖電容器中充入的能量通過交錯降壓轉換器的操作將電力提供至負載。

如果主電路部的緩沖電容器的電壓電平低于實際上放電的預定電壓電平，那么從電路部可根據來自外部控制單元的控制命令來驅動，因此，通過交錯升壓轉換器(interleaved?boost?converter)的操作提供電力用于為主電路部的緩沖電容器充電。

附圖說明

圖1是用于根據現有技術的電源裝置的相移全橋(PSFB)轉換器的示圖；

圖2是使用圖1的PSFB轉換器電路的冗余系統的示圖；

圖3是據本發明的示例性實施方式的電源裝置的電路圖；

圖4是在輕負載下操作的根據本發明示例性實施方式的電源裝置的電路圖；以及

圖5是使用從電路部為主電路部的次級側的緩沖電容器充電來操作的電源裝置的電路圖。

具體實施方式