冗余供电电路和冗余供电装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种冗余供电电路和冗余供电装置，其中，冗余供电电路包括主电源模块、备用电源模块、开关切换模块和稳压模块，主电源模块正常工作时，开关切换模块切换至第一通道，主电源模块正常输出至外部负载，在主电源模块异常时，开关切换模块可自动识别电路异常并迅速切换至备用电源模块供电，无需软件参与控制。切换前后只有一个电源模块对外部负载提供激励，保证电源输出质量同时提高电源使用寿命。同时，当主电源模块发生电压变化、切换的备用电源模块的输出电压变化或者浪涌时，反馈模块根据输出的工作电压和备用电源模块提供的电源电压，生成反馈控制信号，以使稳压模块进行稳压调整，保证输出电压稳定，进而保证外部负载正常工作。负载正常工作。负载正常工作。

【技术实现步骤摘要】
冗余供电电路和冗余供电装置


[0001]本专利技术属于电源供电
，尤其涉及一种冗余供电电路和冗余供电装置。

技术介绍

[0002]随着电力电子技术的发展，各种电子装置和设备对电源稳定性的要求越来越高，为了提高设备和系统运行的稳定性和可靠性，对于一些需要长时间不间断操作、高可靠的设备和系统，如基站通信设备、监控设备、服务器等，往往需要高可靠的电源供应。其中，冗余电源的设计是其中的关键部分，在高可靠系统中起着重要作用。
[0003]传统的并联冗余备份就是将两个或多个电源模块通过二极管阳极分别连接，以“或门”的方式并联输出至电源总线上，由各模块同时向设备供电。这种方案的弊端在于多个供电模块的实际参数存在差异，同时输出会导致后级电路的纹波噪声会变大。又因为多个电源模块相同的作用输出，会影响冗余电源模块的使用寿命，而且负载端短路时会涉及所有供电模块。
[0004]另一种电源冗余备份是指电源模块由多个功能相同的模块组成，正常时由其中一个供电，当其故障时，备份模块启动并投入工作，这种方式的缺点是电源切换存在时间间隔，在该间隔时间内工作电压会下降然后再上升，因此容易造成电压豁口，后级的控制芯片可能因为瞬时的掉电导致外部负载重启。并且，上述冗余方案在主备电源切换过程会产生不同幅值电压变化或者在切换瞬间产生浪涌，影响外部负载性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种冗余供电电路，旨在解决传统的并联冗余电源存在切换时间间隔、输出电压不等以及产生浪涌的问题。
[0006]本专利技术实施例的第一方面提出了一种冗余供电电路，包括：
[0007]主电源模块；
[0008]备用电源模块；
[0009]开关切换模块，其第一输入端与所述主电源模块的输出端连接，其第二输入端与所述备用电源模块的输出端连接，用于在所述开关切换模块的第一输入端电压大于第一预设电压时控制所述主电源模块供电，以及在所述开关切换模块的第一输入端电压小于或等于所述第一预设电压时控制所述备用电源模块供电；
[0010]稳压模块，其第一输入端与所述开关切换模块的输出端连接，其第二输入端与反馈模块输出端连接，响应于反馈控制信号对接收到的电源电压进行稳压调整生成工作电压，并输出；
[0011]所述反馈模块，其第一输入端与所述稳压模块的输出端连接，其第二输入端与所述备用电源模块的输出端连接，用于根据所述稳压模块输出的工作电压和所述备用电源模块提供的电源电压，生成所述反馈控制信号。
[0012]在其中一个实施例中，所述反馈模块包括：
[0013]参考电压生成单元，其输入端与所述备用电源模块的输出端连接，用于生成参考电压，并输出；
[0014]反馈电压生成单元，其输入端与所述稳压模块的输出端连接，用于生成反馈电压，并输出；
[0015]比较放大单元，其第一输入端与所述参考电压生成单元的输出端连接，其第二输入端与所述反馈电压生成单元的输出端连接，其输出端与所述稳压模块的第二输入端连接，用于接收所述参考电压和所述反馈电压，计算所述参考电压和所述反馈电压的差值，并对所述差值进行放大处理，以生成所述反馈控制信号，提供给所述稳压模块。
[0016]在其中一个实施例中，所述参考电压生成单元，包括：
[0017]第一电阻，其第一端与所述备用电源模块的输出端连接；
[0018]第二电阻，其第一端与所述第一电阻的第二端连接，其第二端接地；
[0019]第三电阻，其第一端与所述第一电阻的第二端连接与所述第二电阻的第一端连接，其第二端与所述比较放大单元的第一输入端连接；
[0020]所述反馈电压生成单元，包括：
[0021]第四电阻，其第一端与所述稳压模块的输出端连接；
[0022]第五电阻，其第一端与所述第四电阻的第二端连接，其第二端接地；
[0023]第六电阻，其第一端与所述第四电阻的第二端连接以及与所述第五电阻的第一端连接，其第二端与所述比较放大单元的第二输入端连接；
[0024]第七电阻，其第一端与所述第六电阻的第二端连接以及与所述比较放大单元的第二输入端连接，其第二端接地。
[0025]在其中一个实施例中，所述比较放大单元包括：
[0026]差分放大器，其反相输入端与所述参考电压生成单元的输出端连接，其正相输入端与所述反馈电压生成单元的输出端连接，用于计算接收到的参考电压和反馈电压的差值，并对所述差值进行放大处理以生成所述反馈控制信号；
[0027]第一二极管，其阳极与所述差分放大器的输出端连接，其阴极与所述稳压模块的第二输入端连接；
[0028]第八电阻，其第一端与所述差分放大器的反相输入端以及所述参考电压生成单元的输出端连接，其第二端与所述差分放大器的输出端以及所述第一二极管的阳极连接。
[0029]在其中一个实施例中，所述稳压模块包括：
[0030]晶体管电压调节器，其第一端与所述开关切换模块的输出端连接，其第二端构成所述稳压模块的输出端；
[0031]第九电阻，其第一端与所述晶体管电压调节器的第一端以及所述开关切换电路的输出端连接，其第二端与所述晶体管电压调节器的受控端连接；
[0032]第十电阻，其第一端与所述晶体管电压调节器的受控端连接以及与所述第九电阻的第二端连接，其第二端与所述反馈模块的输出端连接；
[0033]第十一电阻，其第一端与所述第十电阻的第二端连接以及与所述反馈模块的输出端连接，其第二端接地。
[0034]在其中一个实施例中，还包括：
[0035]备用电源反馈模块，其第一输入端与所述开关切换模块的输出端连接以及与所述
稳压模块的第一输入端连接，其第二输入端与所述备用电源模块的输出端以及所述反馈模块的第二输入端连接，其输出端与所述稳压模块的第二输入端连接，用于接收所述开关切换模块输出的电源电压以及所述备用电源模块输出的工作电压，并在所述备用电源模块输出端的电压与所述开关切换模块的输出端的电压的差值大于第二预设电压时生成导通控制信号，提供给所述稳压模块，以使所述稳压模块响应于所述导通控制信号，对接收到的电源电压进行稳压调整并生成所述工作电压。
[0036]在其中一个实施例中，所述备用电源反馈模块包括：
[0037]第十二电阻，其第一端与所述开关切换模块的输出端连接；
[0038]第十三电阻，其第一端与所述第十二电阻的第二端连接，其第二端与所述备用电源模块的输出端以及所述反馈模块的第二输入端连接；
[0039]第一三极管，其发射极与所述第十二电阻的第一端以及所述开关切换模块的输出端连接，其基极与所述第十二电阻的第二端以及所述第十三电阻的第一端连接；
[0040]第十四电阻，其第一端与所述第一三极管的集电极连接，其第二端接地；
[0041]第十五电阻，其第一端与所述第十四电阻的第二端以及所述第一三极管的发射极连接；
[0042]第二三极管，其集电极与所述第十四电阻的第二端、所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冗余供电电路，其特征在于，包括：主电源模块；备用电源模块；开关切换模块，其第一输入端与所述主电源模块的输出端连接，其第二输入端与所述备用电源模块的输出端连接，用于在所述开关切换模块的第一输入端电压大于第一预设电压时控制所述主电源模块供电，以及在所述开关切换模块的第一输入端电压小于或等于所述第一预设电压时控制所述备用电源模块供电；稳压模块，其第一输入端与所述开关切换模块的输出端连接，其第二输入端与反馈模块输出端连接，响应于反馈控制信号对接收到的电源电压进行稳压调整生成工作电压，并输出；所述反馈模块，其第一输入端与所述稳压模块的输出端连接，其第二输入端与所述备用电源模块的输出端连接，用于根据所述稳压模块输出的工作电压和所述备用电源模块提供的电源电压，生成所述反馈控制信号。2.如权利要求1所述的冗余供电电路，其特征在于，所述反馈模块包括：参考电压生成单元，其输入端与所述备用电源模块的输出端连接，用于生成参考电压，并输出；反馈电压生成单元，其输入端与所述稳压模块的输出端连接，用于生成反馈电压，并输出；比较放大单元，其第一输入端与所述参考电压生成单元的输出端连接，其第二输出入端与所述反馈电压生成单元的输出端连接，其输出端与所述稳压模块的第二输入端连接，用于接收所述参考电压和所述反馈电压，计算所述参考电压和所述反馈电压的差值，并对所述差值进行放大处理，以生成所述反馈控制信号，提供给所述稳压模块。3.如权利要求2所述的冗余供电电路，其特征在于，所述参考电压生成单元，包括：第一电阻，其第一端与所述备用电源模块的输出端连接；第二电阻，其第一端与所述第一电阻的第二端连接，其第二端接地；第三电阻，其第一端与所述第一电阻的第二端以及所述第二电阻的第一端连接，其第二端与所述比较放大单元的第一输入端连接；所述反馈电压生成单元，包括：第四电阻，其第一端与所述稳压模块的输出端连接；第五电阻，其第一端与所述第四电阻的第二端连接，其第二端接地；第六电阻，其第一端与所述第四电阻的第二端以及所述第五电阻的第一端连接，其第二端与所述比较放大单元的第二输入端连接；第七电阻，其第一端与所述第六电阻的第二端以及所述比较放大单元的第二输入端连接，其第二端接地。4.如权利要求2所述的冗余供电电路，其特征在于，所述比较放大单元包括：差分放大器，其反相输入端与所述参考电压生成单元的输出端连接，其正相输入端与所述反馈电压生成单元的输出端连接，用于计算接收到的所述参考电压和所述反馈电压的差值，并对所述差值进行放大处理以生成所述反馈控制信号；
第一二极管，其阳极与所述差分放大器的输出端连接，其阴极与所述稳压模块的第二输入端连接；第八电阻，其第一端与所述差分放大器的反相输入端以及所述参考电压生成单元的输出端连接，其第二端与所述差分放大器的输出端以及所述第一二极管的阳极连接。5.如权利要求4所述的冗余供电电路，其特征在于，所述稳压模块包括：晶体管电压调节器，其第一端与所述开关切换模块的输出端连接，其第二端构成所述稳压模块的输出端；第九电阻，其第一端与所述晶体管电压调节器的第一端以及所述开关切换电路的输出端连接，其第二端与所述晶体管电压调节器的受控端连接；第十电阻，其第一端与所述晶体管电压调节器的受控端以及所述第九电阻的第二端连接，其第二端与所述反馈模块的输出端连接；第十一电阻，其第一端与所述第十电阻的第二端以及所述反馈模块的输出端连接，其第二端接地。6.如权利要求2所述的冗余供电电路，其特征在于，还包括：备用电源反馈模块，其第一输入端与所述开关切换模块的输出端连接以及与所述稳压模块的第一输入端连接，其第二输入端与所述备用电源模块的输出端以及所述反馈模块的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪广业，王艮化，王平，
申请(专利权)人：北京万集科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：