雙輸入電源及相應的網絡設備的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種雙輸入電源，其包括用于主電源的輸入的主電源輸入端、用于備用電源的輸入的備用電源輸入端、用于對主電源輸入端的輸入電流和備用電源輸入端的輸入電流進行限流處理的軟啟動電路以及用于穩定雙輸入電源的輸出電壓的母線電容，軟啟動電路分別與主電源輸入端和備用電源輸入端連接。本發明還涉及一種網絡設備。本發明的雙輸入電源及網絡設備的兩路電源輸入只使用了一路軟啟動電路，使得該雙輸入電源體積小，制作成本低并且可避免備用電源啟動時的電流沖擊。
【專利說明】雙輸入電源及相應的網絡設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及電源領域，特別是涉及一種雙輸入電源及相應的網絡設備。
【背景技術】
[0002]請參照圖1，圖1為一種現有的雙輸入電源的結構示意圖。其中該雙輸入電源包括主電源輸入端11、備用電源輸入端12、軟啟動電路13、PFC (Power Factor Correction,功率因數校正)電路14以及母線電容15，其中軟啟動電路13包括軟啟動電阻131以及繼電器 132。
[0003]該雙輸入電源工作時，主電源通過主電源輸入端11給母線電容15充電，由于這時母線電容15存儲的電量較小，因此起始的充電電流較大。這時軟啟動電路13的繼電器132處于斷開狀態，主電源通過軟啟動電路13上的軟啟動電阻131對母線電容15充電，從而可在一定程度上限制起始充電電流的大小。一旦繼電器132檢測到母線電容15已經完成充電，即自動閉合，將軟啟動電阻131短路，該雙輸入電源可以正常啟動工作。
[0004]當主電源出現故障時，可使用備用電源通過備用電源輸入端12啟動該雙輸入電源，但是由于備用電源輸入端12側沒有設置相應的軟啟動電路，如果備用電源先于主電源啟動，則會造成備用電源對母線電容15進行不限流的充電，這樣會對備用電源造成瞬時大電流沖擊，因此雙輸入電源在實際使用時會在備用電源輸入端12側也加上相應的軟啟動電路。
[0005]請參照圖2，圖2為另一種現有的雙輸入電源的結構示意圖。其中該雙輸入電源包括主電源輸入端21、備用電源輸入端22、第一軟啟動電路23、第二軟啟動電路26、PFC電路24以及母線電容25，其中第一軟啟動電路23包括第一軟啟動電阻231以及第一繼電器232，第二軟啟動電路26包括第二軟啟動電阻261以及第二繼電器262。
[0006]圖2所示的雙輸入電源的主電源正常工作時，和上述圖1所示的雙輸入電源的工作原理相同。當主電源出現故障時，可使用備用電源通過備用電源輸入端22啟動該雙輸入電源，即備用電源通過第二軟啟動電路26上的第二軟啟動電阻261對母線電容25充電。一旦第二繼電器262檢測到母線電容25已經完成充電，即自動閉合，將第二軟啟動電阻261短路，該雙輸入電源可以正常工作。
[0007]圖2所示的雙輸入電源針對主電源和備用電源均設置有相應的用于雙輸入電源的正常啟動的軟啟動電路。因此該雙輸入電源的占用空間較大，增加了雙輸入電源的體積，同時還增加了雙輸入電源的制作成本。
[0008]故，有必要提供一種雙輸入電源及相應的網絡設備，以解決現有技術所存在的問題。
【發明內容】
[0009]本發明的目的在于提供一種只使用一路軟啟動電路的雙輸入電源及相應的網絡設備，該雙輸入電源體積小，制作成本低并且可避免備用電源啟動時的電流沖擊，解決了現有的雙輸入電源體積大、制作成本較高或備用電源使用時會產生電流沖擊的技術問題。
[0010]為解決上述問題，本發明提供的技術方案如下:
[0011]本發明涉及一種雙輸入電源，其包括:
[0012]主電源輸入端，與主電源連接，用于所述主電源的輸入，所述主電源為直流電源或交流電源；
[0013]備用電源輸入端，與備用電源連接，用于所述備用電源的輸入，所述備用電源為直流電源或交流電源；
[0014]一軟啟動電路，分別與所述主電源輸入端和所述備用電源輸入端連接，用于對所述主電源輸入端的輸入電流和所述備用電源輸入端的輸入電流進行限流處理；以及
[0015]母線電容，用于穩定所述雙輸入電源的輸出電壓。
[0016]在本發明所述的雙輸入電源中，所述主電源輸入端的一端和所述備用電源輸入端的一端分別與所述軟啟動電路的一端連接，所述軟啟動電路的另一端與所述母線電容的一端連接，所述母線電容的另一端分別與所述主電源輸入端的另一端和所述備用電源輸入端的另一端連接。
[0017]在本發明所述的雙輸入電源中，所述雙輸入電源還包括:
[0018]防倒灌電路，用于防止所述母線電容產生倒灌電流；
[0019]所述防倒灌電路的一端與所述備用電源連接，所述防倒灌電路的另一端與所述母線電容連接。
[0020]在本發明所述的雙輸入電源中，所述防倒灌電路包括第一二極管以及第二二極管；
[0021]所述第一二極管的正極與所述備用電源的正極連接，所述第一二極管的負極與所述母線電容的正極連接；
[0022]所述第二二極管的正極與所述母線電容的負極連接，所述第二二極管的負極與所述備用電源的負極連接。
[0023]在本發明所述的雙輸入電源中，所述主電源為交流電源，所述雙輸入電源還包括:
[0024]整流電路，用于對所述交流電源的輸出進行整流處理，
[0025]所述整流電路的輸入端與所述主電源輸入端連接，所述整流電路的輸出端與所述母線電容連接。
[0026]在本發明所述的雙輸入電源中，所述雙輸入電源還包括:
[0027]功率因數校正電路，用于校正所述主電源的功率因數；
[0028]所述功率因數校正電路的一端與所述整流電路連接，所述功率因數校正電路的另一端與所述母線電容連接。
[0029]在本發明所述的雙輸入電源中，所述功率因數校正電路包括電感、開關管以及第
三二極管；
[0030]所述電感的一端與所述整流電路的正極輸出端連接，所述電感的另一端分別與所述開關管的輸入端和所述第三二極管的正極連接，所述第三二極管的負極與所述母線電容連接，所述開關管的輸出端與所述整流電路的負極輸出端連接，所述開關管的控制端與相應的控制電路連接。[0031]在本發明所述的雙輸入電源中，所述軟啟動電路包括繼電器以及軟啟動電阻，所述繼電器與所述軟啟動電阻相互并聯。
[0032]在本發明所述的雙輸入電源中，當所述母線電容達到設定的輸出電壓時，所述繼電器將所述軟啟動電路短路。
[0033]本發明還涉及一種網絡設備，其包括上述的雙輸入電源。
[0034]相較于現有的雙輸入電源，本發明的雙輸入電源及相應的網絡設備只使用一路軟啟動電路，使得該雙輸入電源體積小，制作成本低并且可避免備用電源啟動時的電流沖擊，解決了現有的雙輸入電源體積大、制作成本較高或備用電源使用時會產生電流沖擊的技術問題。
[0035]為讓本發明的上述內容能更明顯易懂，下文特舉優選實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下:
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036]圖1為一種現有的雙輸入電源的結構示意圖；
[0037]圖2為另一種現有的雙輸入電源的結構示意圖；
[0038]圖3為本發明的雙輸入電源的第一優選實施例的結構框圖；
[0039]圖4為本發明的雙輸入電源的第二優選實施例的結構框圖；
[0040]圖5為本發明的雙輸入電源的第二優選實施例的具體結構示意圖；
[0041]其中，附圖標記說明如下:
[0042]31、41:主電源輸入端；
[0043]32,42:備用電源輸入端；
[0044]33、43:軟啟動電路；
[0045]431:軟啟動電阻；
[0046]432:繼電器；
[0047]35、45:母線電容；
[0048]44:PFC 電路；
[0049]46:防倒灌電路；
[0050]47:整流電路；
[0051]L1:電感；
[0052]Ql:開關管；
[0053]Dl:第一二極管；
[0054]D2:第二二極管；
[0055]D3:第三二極管。
【具體實施方式】
[0056]以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發明可用以實施的特定實施例。本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「內」、「外」、「側面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。[0057]在圖中，結構相似的單元是以相同標號表示。
[0058]請參照圖3，圖3為本發明的雙輸入電源的第一優選實施例的結構框圖。該雙輸入電源包括主電源輸入端31、備用電源輸入端32、軟啟動電路33以及母線電容35。主電源輸入端31與主電源連接，用于主電源的輸入；備用電源輸入端32與備用電源連接，用于備用電源的輸入；軟啟動電路33用于對主電源輸入端31的輸入電流和備用電源輸入端32的輸入電流進行限流處理；母線電容35用于穩定雙輸入電源的輸出電壓。主電源輸入端31的一端和備用電源輸入端32的一端分別與軟啟動電路33的一端連接,軟啟動電路33的另一端與母線電容35的一端連接，母線電容35的另一端分別與主電源輸入端31的另一端和備用電源輸入端32的另一端連接。這里主電源可為直流電源或交流電源，備用電源也可為直流電源或交流電源，但是這里采用交流電源時會使用相應的整流電路對該交流電源進行整流處理。
[0059]本發明的雙輸入電源使用時，如主電源通過主電源輸入端31給母線電容35充電，軟啟動電路33可以限制充電電流的大小，保證不會產生瞬時大電流沖擊主電源，確保主電源的正常使用。如主電源出現故障或直接使用備用電源啟動雙輸入電源，備用電源通過備用電源輸入端32給母線電容35充電，軟啟動電路33依然可以限制充電電流的大小，保證不會產生瞬時大電流沖擊備用電源，確保備用電源的正常使用。
[0060]本發明的雙輸入電源將傳統的軟啟動電路33的位置轉移到母線電容35 —側，軟啟動電路33與母線電容35串聯，使得軟啟動電路33可被主電源和備用電源共用。這樣不管是使用主電源啟動雙輸入電源還是使用備用電源啟動雙輸入電源，均可保證雙輸入電源的無大電流沖擊啟動，確保雙輸入電源工作的可靠性。同時這里的軟啟動電路33可設置在母線電容35的正極一側，也可設置在母線電容35的負極一側，軟啟動電路33與母線電容35具體的串聯結構并不限制本發明的保護范圍。
[0061]請參照圖4和圖5，圖4為本發明的雙輸入電源的第二優選實施例的結構框圖，圖5為本發明的雙輸入電源的第二優選實施例的具體結構示意圖。在本實施例中，該雙輸入電源包括主電源輸入端41、備用電源輸入端42、軟啟動電路43、母線電容45、防倒灌電路46、整流電路47以及PFC電路44。主電源輸入端41用于主電源的輸入；備用電源輸入端42用于備用電源的輸入；軟啟動電路43用于對主電源輸入端41的輸入電流和備用電源輸入端42的輸入電流進行限流處理；母線電容45用于穩定雙輸入電源的輸出電壓；防倒灌電路46用于防止母線電容45產生倒灌電流；整流電路47用于對交流電源的輸出進行整流處理；PFC電路44用于校正主電源的功率因數。
[0062]在本實施例中，主電源為交流電源，備用電源為直流電源，整流電路47的輸入端通過主電源輸入端41與主電源連接，整流電路47的輸出端依次通過PFC電路44、軟啟動電路43與母線電容45連接，整流電路47可將交流電源輸出的交流電整流處理為直流電，并輸出到PFC電路44，該整流電路47可為但不限于橋式整流電路。
[0063]本實施例中的防倒灌電路46的一端與備用電源連接，防倒灌電路46的另一端與母線電容45連接。該防倒灌電路46具體包括第一二極管Dl以及第二二極管D2。第一二極管Dl的正極與備用電源的正極連接，第一二極管Dl的負極通過軟啟動電路43與母線電容45的正極連接；第二二極管D2的正極與母線電容45的負極連接，第二二極管D2的負極與備用電源的負極連接。[0064]當備用電源給母線電容45充電時，第一二極管Dl以及第二二極管D2均為導通狀態，保證了備用電源正常的給母線電容45充電；而當母線電容45的電壓大于備用電源的電壓時，第一二極管Dl以及第二二極管D2均為反向截止狀態，這樣避免了母線電容45對備用電源產生倒灌電流。
[0065]由于本發明的雙輸入電源中設置有防倒灌電路46，在主電源正常工作時，不會因為母線電容45的電壓高于備用電源成母線電容45對備用電源的電流倒灌，且可實現主電源和備用電源的隨意切換。當然這里的防倒灌電路46也可為其他的防倒灌電路(如使用開關管對備用電源和母線電容45之間的連通進行控制等)，防倒灌電路46的具體結構并不限制并發明的保護范圍。
[0066]本實施例中的PFC電路44的輸入端與整流電路47的輸出端連接，PFC電路44的輸出端通過軟啟動電路43與母線電容45連接。該PFC電路44具體包括電感L1、開關管Ql以及第三二極管D3。電感LI的一端與整流電路47的正極輸出端連接，電感LI的另一端分別與開關管Ql的輸入端和第三二極管D3的正極連接，第三二極管D3的負極通過軟啟動電路43與母線電容45連接，開關管Ql的輸出端與整流電路47的負極輸出端連接，開關管Ql的控制端與相應的控制電路連接。
[0067]該PFC電路44可通過控制電路調整開關管Ql的通斷時間來調整得帶穩定輸出電壓，且得到接近于I的功率因數，如整流電路47輸出的電壓過高則增加開關管Ql的導通時間，如整流電路47輸出的電壓過低則縮短開關管Ql的導通時間。當然這里的PFC電路44也可為其他的主動或被動PFC電路，PFC電路44的具體結構并不限制并發明的保護范圍。
[0068]本實施例中的軟啟動電路43包括繼電器432以及軟啟動電阻431，繼電器432與軟啟動電阻431相互并聯，該軟啟動電路43通過繼電器432控制是否短路軟啟動電阻431來調整經過軟啟動電路43的充電電流。如軟啟動電阻431兩端電壓過大，則使充電電流通過軟啟動電阻431，對充電電流進行限流；如軟啟動電阻431兩端電壓降低到一設定值，則將軟啟動電阻431短路，使主電源或備用電源直接對母線電容進行充電。當然這里的軟啟動電路43也可為其他的軟啟動電路，軟啟動電路43的具體結構并不限制并發明的保護范圍。
[0069]本發明的雙輸入電源使用時，如使用交流電源通過主電源輸入端41給母線電容45充電，充電過程如下:
[0070]整流電路47先將交流電源輸出的交流電整流濾波處理為直流電。
[0071]然后將整流濾波處理后的直流電輸入到PFC電路44中，通過控制PFC電路44的開關管Ql的通斷調整輸出直流電的波形，以提高輸出直流電的功率因數。
[0072]經功率因數調整后的直流電通過軟啟動電路43給母線電容45充電，如軟啟動電路43中的繼電器432檢測到軟啟動電阻431兩端的電壓較大(即充電電流較大)，則使該直流電通過軟啟動電阻431給母線電容45充電，以保證不會產生瞬時大電流沖擊充電電路；如繼電器432檢測到軟啟動電阻431兩端的電壓小于一設定值(如10V)時，則判斷母線電容45充電完畢或達到設定的輸出電壓，這時繼電器432吸合，將軟啟動電阻431短路(即將軟啟動電路43短路)，雙輸入電源即可正常工作，輸出穩定的電壓。
[0073]如備用的直流電源通過備用電源輸入端42給母線電容45充電，充電過程如下:
[0074]直流電經防倒灌電路46通過軟啟動電路43給母線電容45充電，如軟啟動電路43中的繼電器432檢測到軟啟動電阻431兩端的電壓較大，則使直流電通過軟啟動電阻431給母線電容45充電，以保證不會產生瞬時大電流沖擊充電電路；如繼電器432檢測到軟啟動電阻431兩端的電壓小于一設定值時，則判斷母線電容45充電完畢或達到設定的輸出電壓，這時繼電器432吸合，將軟啟動電阻431短路(即將軟啟動電路43短路)，雙輸入電源即可正常工作，輸出穩定的電壓。
[0075]上述的軟啟動電路43設置在母線電容45的正極一側，如將軟啟動電路43設置在母線電容45的負極一側也能實現上述的充電功能。
[0076]在本發明的雙輸入電源中，母線電容45的輸出電壓優選與備用的直流電源的電壓大致相同，例如母線電容45的輸出電壓為400V，直流電源的直流輸出電壓可為380V左右，這樣可以方便地采用同一路軟啟動電路43對主電源和備用電源的充電電流進行有效的控制，避免軟啟動電路43對不同電源產生不兼容的問題。
[0077]本發明還涉及一種網絡設備，其使用上述的雙輸入電源作為設備電源，本發明的網絡設備的工作原理與上述的雙輸入電源的具體實施例中描述的相同或相似，請參見上述雙輸入電源的具體實施例。
[0078]本發明的雙輸入電源及相應的網絡設備采用一路軟啟動電路實現了對兩路電源的充電電流大小的控制，使得該雙輸入電源體積小，制作成本低并且可避免備用電源啟動時的電流沖擊，解決了現有的雙輸入電源體積大、制作成本較高或備用電源使用時會產生電流沖擊的技術問題。
[0079]綜上所述，雖然本發明已以優選實施例揭露如上，但上述優選實施例并非用以限制本發明，本領域的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，均可作各種更動與潤飾，因此本發明的保護范圍以權利要求界定的范圍為準。
【權利要求】
1.一種雙輸入電源，其特征在于，包括: 主電源輸入端，與主電源連接，用于所述主電源的輸入，所述主電源為直流電源或交流電源； 備用電源輸入端，與備用電源連接，用于所述備用電源的輸入，所述備用電源為直流電源或交流電源； 一軟啟動電路，分別與所述主電源輸入端和所述備用電源輸入端連接，用于對所述主電源輸入端的輸入電流和所述備用電源輸入端的輸入電流進行限流處理；以及 母線電容，用于穩定所述雙輸入電源的輸出電壓。
2.根據權利要求1所述的雙輸入電源，其特征在于，所述主電源輸入端的一端和所述備用電源輸入端的一端分別與所述軟啟動電路的一端連接，所述軟啟動電路的另一端與所述母線電容的一端連接，所述母線電容的另一端分別與所述主電源輸入端的另一端和所述備用電源輸入端的另一端連接。
3.根據權利要求2所述的雙輸入電源，其特征在于，所述雙輸入電源還包括: 防倒灌電路，用于防止所述母線電容產生倒灌電流； 所述防倒灌電路的一端與所述備用電源連接，所述防倒灌電路的另一端與所述母線電容連接。
4.根據權利要求3所述的雙輸入電源，其特征在于，所述防倒灌電路包括第一二極管以及第二二極管； 所述第一二極管的正極與所述備用電源的正極連接，所述第一二極管的負極與所述母線電容的正極連接； 所述第二二極管的正極與所述母線電容的負極連接，所述第二二極管的負極與所述備用電源的負極連接。
5.根據權利要求1所述的雙輸入電源，其特征在于，所述主電源為交流電源，所述雙輸入電源還包括: 整流電路，用于對所述交流電源的輸出進行整流處理， 所述整流電路的輸入端與所述主電源輸入端連接，所述整流電路的輸出端與所述母線電容連接。
6.根據權利要求5所述的雙輸入電源，其特征在于，所述雙輸入電源還包括: 功率因數校正電路，用于校正所述主電源的功率因數； 所述功率因數校正電路的一端與所述整流電路連接，所述功率因數校正電路的另一端與所述母線電容連接。
7.根據權利要求6所述的雙輸入電源，其特征在于，所述功率因數校正電路包括電感、開關管以及第三二極管； 所述電感的一端與所述整流電路的正極輸出端連接，所述電感的另一端分別與所述開關管的輸入端和所述第三二極管的正極連接，所述第三二極管的負極與所述母線電容連接，所述開關管的輸出端與所述整流電路的負極輸出端連接，所述開關管的控制端與相應的控制電路連接。
8.根據權利要求1所述的雙輸入電源，其特征在于，所述軟啟動電路包括繼電器以及軟啟動電阻，所述繼電器與所述軟啟動電阻相互并聯。
9.根據權利要求8所述的雙輸入電源，其特征在于，當所述母線電容達到設定的輸出電壓時，所述繼電器將所述軟啟動電路短路。
10.一種網絡設備 ，其特征在于，包括如權利要求1-9所述的任一雙輸入電源。
【文檔編號】H02J9/04GK103633825SQ201210302661
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月23日 優先權日:2012年8月23日
【發明者】李典林, 朱華, 楊曉偉 申請人:深圳市騰訊計算機系統有限公司