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    • 专利摘要:
    一種電源備援系統，包括N個第一電壓產生器、M個第二電壓產生器、開關單元及控制單元。第i個第一電壓產生器的電壓與第j個第二電壓產生器的電壓相同。當電源就緒訊號為致能時，控制單元致能電源控制訊號，以控制開關單元，使開關單元的輸出連接至第j個第二電壓產生器的輸出。當供電訊號為致能且電源就緒訊號為禁能時，控制單元禁能電源控制訊號，以控制開關單元，使開關單元的輸出連接至第i個第一電壓產生器的輸出。藉此，此系統的第一電壓產生器與第二電壓產生器提供相互備援機制。
    公开号:TW201321954A
    申请号:TW100142257
    申请日:2011-11-18
    公开日:2013-06-01
    发明作者:Chia-Hsiang Chen
    申请人:Inventec Corp；
    IPC主号:H02J9-00
    专利说明:
    電源備援系統
    本發明是有關於一種電源供應技術，且特別是有關於一種具有多個電壓產生器之電源備援系統。
    在現今科技發達的年代，無可避免地，電腦系統已成為人們生活上不可或缺的資訊處理工具。然而，良好的電源供應機制將有助於電腦系統在操作上的運用。
    電腦系統在未啟動(boot up)時，有部分元件必須預先啟動使系統進入待機狀態(standby state)，以便正式開機的電源訊號被啟動時，系統能立刻依照設定的機制逐步喚醒所有的裝置，以進行完整的開機程序(start up)，直到系統完成進入執行時間(run time)狀態。圖1是傳統之一種電腦電源供應系統100的方塊示意圖。請參照圖1，根據系統開機時序(power sequence)，電源供應單元110(power supply unit,PSU)提供12伏的電源至第一電壓產生器120(voltage generator)從預備電源(AUX Power)開啟，依序由5V第一電壓產生器120_1逐次開啟至1.1V第一電壓產生器120_5，當預備電源完全開啟時，系統進入待機狀態，直到系統開機啟動後，才傳送主要電源(MAIN Power)致能訊號MAIN SEN至電源供應單元110，此時正式啟動主要電源，並依照開機時序由6.5V第二電壓產生器130_1(驅動電晶體)逐次開啟至1.1V第二電壓產生器130_5。
    如果電腦電源供應系統中有任一個電壓產生器發生故障，致使系統中某一供應電壓錯誤，且前述系統中發生故障的電壓產生器不能局部獨自重置，則系統將產生當機現象，此時必須讓整個系統重新開機方能使系統恢復正常。因此，如何發展一種電源備援系統，以期能在具有多個電壓產生器的電源供應系統中提供備援電源，並且進一步讓電壓產生器之間具有相互備援的機制，這是一個有待解決的課題。
    有鑒於此，本發明提供一種電源備援系統，其藉由控制單元與開關單元，在具有多個電壓產生器的電源供應系統中，使系統的電壓產生器之間具有相互備援的機制。
    本發明提出一種電源備援系統，其包括：N個第一電壓產生器、M個第二電壓產生器、開關單元及控制單元。N個第一電壓產生器提供N個不同的電壓。M個第二電壓產生器提供M個不同的電壓，其中第i個第一電壓產生器的電壓與第j個第二電壓產生器的電壓相同，當第j個第二電壓產生器接收電源致能訊號時，第j個第二電壓產生器操作並供應電壓，當第j個第二電壓產生器正常供應電壓時輸出電源就緒訊號，其中N及M為大於1的正整數，i為自然數且小於等於N，j為自然數且小於等於M。耦接至第i個第一電壓產生器及第j個第二電壓產生器的開關單元接收電源控制訊號，以選擇將第i個第一電壓產生器與第j個第二電壓產生器的輸出二者擇一連接至此開關單元的輸出。控制單元耦接至開關單元及第j個第二電壓產生器，此控制單元依據供電訊號，來產生電源致能訊號。當電源就緒訊號為致能時，控制單元致能電源控制訊號，以控制開關單元，使開關單元的輸出連接至第j個第二電壓產生器的輸出。當供電訊號為致能且電源就緒訊號為禁能時，控制單元禁能電源控制訊號，以控制開關單元，使開關單元的輸出連接至第i個第一電壓產生器的輸出。
    本發明提出一種電源備援系統，其包括：N個第一電壓產生器、M個第二電壓產生器、L個開關單元及L個控制單元。N個第一電壓產生器提供N個不同的電壓。M個第二電壓產生器提供M個不同的電壓，其中共有L個第一電壓產生器與第二電壓產生器的電壓相同，第i個第一電壓產生器的電壓相同於第j個第二電壓產生器的電壓，第i+1個第一電壓產生器的電壓相同於第j+1個第二電壓產生器的電壓，...，第i+L-1個第一電壓產生器的電壓相同於第j+L-1個第二電壓產生器的電壓，當電壓相同的第二電壓產生器各自接收電源致能訊號時，第二電壓產生器操作並供應電壓，當第二電壓產生器正常供應電壓時各自輸出電源就緒訊號，其中N、M及L為大於1的正整數，i為自然數且小於等於N，j為自然數且小於等於M，L小於等於N且小於等於M。第1個開關單元耦接至第i個第一電壓產生器及第j個第二電壓產生器，第2個開關單元耦接至第i+1個第一電壓產生器及第j+1個第二電壓產生器，...，第L個開關單元耦接至第i+L-1個第一電壓產生器及第j+L-1個第二電壓產生器，前述開關單元用以各自接收電源控制訊號，以選擇將各自所耦接的第一電壓產生器與第二電壓產生器的輸出二者擇一連接至這些開關單元的輸出。第1個控制單元耦接至第1個開關單元及第j個第二電壓產生器，第2個控制單元耦接至第2個開關單元及第j+1個第二電壓產生器，...，第L個控制單元耦接至第L個開關單元及第j+L-1個第二電壓產生器，前述控制單元各自接收並依據供電訊號，來各自產生電源致能訊號，當各自所接收的電源就緒訊號為致能時，控制單元各自致能並輸出電源控制訊號，以控制開關單元，使開關單元的輸出連接至開關單元所連接的第二電壓產生器的輸出，當各自所接收的供電訊號為致能且電源就緒訊號為禁能時，控制單元各自禁能並輸出電源控制訊號，以控制開關單元，使開關單元的輸出連接至開關單元所連接的第一電壓產生器的輸出。
    本發明提出一種電源備援系統，其包括：N個第一電壓產生器、M個第二電壓產生器、L個第一開關單元、L個第一控制單元、L個第二開關單元及L個第二控制單元。N個第一電壓產生器提供N個不同的電壓。M個第二電壓產生器提供M個不同的電壓，其中共有L個第一電壓產生器與第二電壓產生器的電壓相同，第i個第一電壓產生器的電壓相同於第j個第二電壓產生器的電壓，第i+1個第一電壓產生器的電壓相同於第j+1個第二電壓產生器的電壓，...，第i+L-1個第一電壓產生器的電壓相同於第j+L-1個第二電壓產生器的電壓，當電壓相同的第一電壓產生器各自接收第一電源致能訊號時，第一電壓產生器操作並供應電壓，當第一電壓產生器正常供應電壓時各自輸出第一電源就緒訊號，當電壓相同的第二電壓產生器各自接收第二電源致能訊號時，第二電壓產生器操作並供應電壓，當第二電壓產生器正常供應電壓時各自輸出第二電源就緒訊號，其中N、M及L為大於1的正整數，i為自然數且小於等於N，j為自然數且小於等於M，L小於等於N且小於等於M。第1個第一開關單元耦接至第i個第一電壓產生器及第j個第二電壓產生器，第2個第一開關單元耦接至第i+1個第一電壓產生器及第j+1個第二電壓產生器，...，第L個第一開關單元耦接至第i+L-1個第一電壓產生器及第j+L-1個第二電壓產生器，前述第一開關單元各自接收第一電源控制訊號，以選擇將各自所耦接的第一電壓產生器與第二電壓產生器的輸出二者擇一連接至第一開關單元的輸出。第1個第一控制單元耦接至第1個第一開關單元及第i個第一電壓產生器，第2個第一控制單元耦接至第2個第一開關單元及第i+1個第一電壓產生器，...，第L個第一控制單元耦接至第L個第一開關單元及第i+L-1個第一電壓產生器，前述第一控制單元各自接收並依據第一供電訊號，來各自產生第一電源致能訊號，當各自所接收的第一電源就緒訊號為致能時，第一控制單元各自致能並輸出第一電源控制訊號，以控制第一開關單元，使第一開關單元的輸出連接至第一開關單元所連接的第一電壓產生器的輸出，當各自所接收的第一供電訊號為致能且第一電源就緒訊號為禁能時，第一控制單元各自禁能並輸出第一電源控制訊號，以控制第一開關單元，使第一開關單元的輸出連接至第一開關單元所連接的第二電壓產生器的輸出。第1個第二開關單元耦接至第i個第一電壓產生器及第j個第二電壓產生器，第2個第二開關單元耦接至第i+1個第一電壓產生器及第j+1個第二電壓產生器，...，第L個第二開關單元耦接至第i+L-1個第一電壓產生器及第j+L-1個第二電壓產生器，前述第二開關單元用以各自接收第二電源控制訊號，以選擇將各自所耦接的第一電壓產生器與第二電壓產生器的輸出二者擇一連接至第二開關單元的輸出。第1個第二控制單元耦接至第1個第二開關單元及第j個第二電壓產生器，第2個第二控制單元耦接至第2個第二開關單元及第j+1個第二電壓產生器，...，第L個第二控制單元耦接至第L個第二開關單元及第j+L-1個第二電壓產生器，前述第二控制單元各自接收並依據第二供電訊號，來各自產生第二電源致能訊號，當各自所接收的第二電源就緒訊號為致能時，第二控制單元各自致能並輸出第二電源控制訊號，以控制第二開關單元，使第二開關單元的輸出連接至第二開關單元所連接的第二電壓產生器的輸出，當各自所接收的第二供電訊號為致能且第二電源就緒訊號為禁能時，第二控制單元各自禁能並輸出第二電源控制訊號，以控制第二開關單元，使第二開關單元的輸出連接至第二開關單元所連接的第一電壓產生器的輸出。
    基於上述，本發明所提出的電源備援系統利用相同電壓的第一與第二電壓產生器，當電源就緒訊號為致能時，控制單元致能電源控制訊號，以控制開關單元，使開關單元的輸出連接至第二電壓產生器的輸出，當供電訊號為致能且電源就緒訊號為禁能時，控制單元禁能電源控制訊號，以控制開關單元，使開關單元的輸出連接至第一電壓產生器的輸出。藉此，此電源備援系統可以選擇備援電源及提供電壓產生器之間相互備援機制。
    為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
    現將詳細參考本發明之示範性實施例，在附圖中說明所述示範性實施例之實例。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/符號代表相同或類似部分。
    圖2是依照本發明實施例說明電源備援系統200的方塊示意圖。請參照圖2，電源備援系統(power redundant system)200包括電源供應單元210、N個第一電壓產生器220、M個第二電壓產生器230、控制單元240及開關單元250。電源備援系統200可以應用在筆記型電腦、個人電腦、工作站、嵌入式系統...等，在此並不侷限於此，亦可為其他種類而具有相互備援電源機制的裝置。N個第一電壓產生器220提供N個不同的電壓，M個第二電壓產生器230提供M個不同的電壓，其中N及M為大於1的正整數，且隨電腦系統的設計及客戶的需求而不同。前述並非用以限定本揭露，本系統也可能包括其他產生相同電壓的電壓產生器。
    本實施例中，共有L個第一電壓產生器220與第二電壓產生器230的電壓相同，表示為：第i個第一電壓產生器的電壓相同於第j個第二電壓產生器的電壓，第i+1個第一電壓產生器的電壓相同於第j+1個第二電壓產生器的電壓，...，第i+L-1個第一電壓產生器的電壓相同於第j+L-1個第二電壓產生器的電壓，其中L為大於1的正整數，i為自然數且小於等於N，j為自然數且小於等於M，L小於等於N且小於等於M。請參照圖2的實施例，在此i=1，j=2，因此，第i個第一電壓產生器為第1個第一電壓產生器220_1，第j個第二電壓產生器為第2個第二電壓產生器230_2，但並非用以限定本揭露。
    第1個開關單元耦接至第i個第一電壓產生器及第j個第二電壓產生器，第2個開關單元耦接至第i+1個第一電壓產生器及第j+1個第二電壓產生器，...，第L個開關單元耦接至第i+L-1個第一電壓產生器及第j+L-1個第二電壓產生器。例如，在圖2的實施例中，第1個開關單元250_1耦接至第1個第一電壓產生器220_1及第2個第二電壓產生器230_2，但並非用以限定本揭露。第1個控制單元耦接至第1個開關單元及第j個第二電壓產生器，第2個控制單元耦接至第2個開關單元及第j+1個第二電壓產生器，...，第L個控制單元耦接至第L個開關單元及第j+L-1個第二電壓產生器。例如，在此實施例中，第1個控制單元240_1耦接至第1個開關單元250_1及第2個第二電壓產生器230_2，但並非用以限定本揭露。
    在此實施例中，第1個開關單元250_1接收電源控制訊號SCTL，選擇將第1個第一電壓產生器220_1及第2個第二電壓產生器230_2的輸出二者擇一連接至第1個開關單元250_1的輸出，依此類推，故換言之，前述開關單元250各自接收電源控制訊號SCTL，以選擇將各自所耦接的第一電壓產生器220與第二電壓產生器230的輸出二者擇一連接至這些開關單元250的輸出。
    本實施例中控制單元240設置於電源控制器246內，其為可編程晶片，此可編程晶片可為複雜可編程邏輯裝置(complex programmable logic device,CPLD)、可程式化中斷控制器(programmable interrupt controller,PIC)或場可編程閘陣列(field programmable gate array,FPGA)，用來實現電腦系統各種運算和組合邏輯。
    系統在未啟動時，電源供應單元210會提供一小電流的預備電源就緒訊號AUX SPG至電壓值較大的第1個第一電壓產生器220_1，當第1個第一電壓產生器220_1正常供應出預備電壓時，即送出電源就緒訊號SPG，第2個第一電壓產生器220_2接收此訊號來作為第2個第一電壓產生器220_2的電源致能訊號SEN，依此依序逐步開啟至電壓值較小的第N個第一電壓產生器220_N。系統處於關機或待機狀態，直到開啟電源鍵或啟動韌體介面才使電腦系統正式開機啟動，此時電源控制器246傳送主要電源致能訊號MAIN SEN至電源供應單元210，當電源供應單元210供應出可提供大電流的電壓給第二電壓產生器230時，也送出主要電源就緒訊號MAIN SPG。
    電源控制器246接收到主要電源就緒訊號MAIN SPG後，送出電源致能訊號SEN給第1個第二電壓產生器230_1，此時第1個第二電壓產生器230_1操作並供應電壓，當第1個第二電壓產生器230_1正常供應電壓時，即送出電源就緒訊號SPG，當第2個第二電壓產生器230_2接收到電源致能訊號SEN，第2個第二電壓產生器230_2操作並供應電壓，當第2個第二電壓產生器230_2正常供應電壓時，即送出電源就緒訊號SPG，依此依序直到第M個第二電壓產生器230_M正常供應電壓並送出電源就緒訊號SPG，總言之，當第二電壓產生器230各自接收電源致能訊號SEN時，第二電壓產生器230操作並供應電壓，當第二電壓產生器230正常供應電壓時各自輸出電源就緒訊號SPG。
    在此實施例中，電源控制器246依據第1個第二電壓產生器230_1所送出的電源就緒訊號SPG，來產生供電訊號SPL給第1個控制單元240_1，第1個控制單元240_1接收並依據供電訊號SPL，來產生電源致能訊號SEN給第2個第二電壓產生器230_2，如上所述，當第2個第二電壓產生器230_2接收到電源致能訊號SEN後，第2個第二電壓產生器230_2正常供應電壓並送出致能的電源就緒訊號SPG，當第1個控制單元240_1接收的電源就緒訊號SPG為致能時，第1個控制單元240_1致能並輸出電源控制訊號SCTL，以控制第1個開關單元250_1，使第1個開關單元250_1的輸出連接至第2個第二電壓產生器230_2的輸出，且第1個控制單元240_1致能並輸出控制就緒訊號SCPG給第2個控制單元240_2。
    第2個控制單元240_2接收控制就緒訊號SCPG作為其供電訊號SPL，以產生電源致能訊號SEN給第3個第二電壓產生器230_3，如上所述，當第3個第二電壓產生器230_3接收到電源致能訊號SEN後，第3個第二電壓產生器230_3正常供應電壓並送出致能的電源就緒訊號SPG，當第2個控制單元240_2接收的電源就緒訊號SPG為致能時，第2個控制單元240_2致能並輸出電源控制訊號SCTL，以控制第2個開關單元250_2，使第2個開關單元250_2的輸出連接至第3個第二電壓產生器230_3的輸出，且第2個控制單元240_2致能並輸出控制就緒訊號SCPG給第3個控制單元240_3。依此類推，直至電壓值較小的第L個第二電壓產生器230_L正常供電，且第L個控制單元240_L致能並輸出控制就緒訊號SCPG，使系統進入開機程序。
    總言之，前述控制單元240各自接收並依據供電訊號SPL，來各自產生電源致能訊號SEN，當各自所接收的電源就緒訊號SPG為致能時，控制單元240各自致能並輸出電源控制訊號SCTL，以控制開關單元250，使開關單元250的輸出連接至開關單元250各自所連接的第二電壓產生器230的輸出。
    當系統中有任一個主要的電壓產生器發生故障，致使系統中某一供應電壓錯誤，舉例來說，當第2個第二電壓產生器230_2發生故障無法正常供應電壓時，則第2個第二電壓產生器230_2送出禁能的電源就緒訊號SPG，此時，第1個控制單元240_1接收的供電訊號SPL為致能且電源就緒訊號SPG為禁能，第1個控制單元240_1禁能並輸出電源控制訊號SCTL，以控制第1個開關單元250_1，使第1個開關單元250_1的輸出連接至第1個第一電壓產生器220_1的輸出。同理可類推其他第二電壓產生器230發生故障的處理動作。總言之，當控制單元240各自所接收的供電訊號SPL為致能且電源就緒訊號SPG為禁能時，控制單元240各自禁能並輸出電源控制訊號SCTL，以控制開關單元250，使開關單元250的輸出連接至開關單元250各自所連接的第一電壓產生器220的輸出。因此，由於開關單元250會在第二電壓產生器230故障時，將其輸出連接由故障的第二電壓產生器230改變至可正常供電的第一電壓產生器220，故已具有互相備援的機制。
    承上所述，第1個控制單元240_1所接收的供電訊號SPL為致能且電源就緒訊號SPG為禁能時，且第1個開關單元250_1的輸出連接至第1個第一電壓產生器220_1的輸出後，第1個控制單元240_1必須透過電源致能訊號SEN來重置(reset)第2個第二電壓產生器230_2。舉例來說，先將電源致能訊號SEN禁能一段時間再致能，或在電源致能訊號SEN上連續送出幾個相連的脈衝，以重置第2個第二電壓產生器230_2。當第2個第二電壓產生器230_2重置後，且當第2個第二電壓產生器230_2正常供電，而其電源就緒訊號SPG變為致能時，第1個控制單元240_1再次致能電源控制訊號SCTL，以控制第1個開關單元250_1，使第1個開關單元250_1的輸出連接至第2個第二電壓產生器230_2的輸出。換言之，當前述控制單元240各自所接收的供電訊號SPL為致能且電源就緒訊號SPG為禁能時，前述控制單元240必須透過各自所輸出的電源致能訊號SEN來重置各自耦接的第二電壓產生器230。當前述第二電壓產生器230重置後，控制單元240各自所接收的電源就緒訊號SPG變為致能時，控制單元240各自致能並輸出電源控制訊號SCTL，以控制前述開關單元250，使前述開關單元250的輸出連接至前述開關單元250所連接的第二電壓產生器230的輸出。前述的機制使本系統具有重置的可能性，更增加系統的穩定度。
    在此實施例中，第1個控制單元240_1更配置有計數器(未繪示)，當供電訊號SPL為致能且電源就緒訊號SPG為禁能時，計數器歸零並開始計數第2個第二電壓產生器230_2重置的次數，當計數次數未到達預設值(此預設值可根據各系統的設計，由研發人員自行設定)，且電源就緒訊號SPG仍為禁能時，表示重置第2個第二電壓產生器230_2經重置後仍未能正常供電，系統持續重置第2個第二電壓產生器230_2。當計數次數超過預設值，表示經多次重置，第2個第二電壓產生器230_2仍未能恢復正常，則第1個控制單元240_1重新致能並輸出電源控制訊號SCTL，使第1個開關單元250_1的輸出重新連接至第2個第二電壓產生器230_2的輸出，進而使系統的電壓控制時序錯誤，此時認定系統第2個第二電壓產生器230_2發生故障，系統中供應電壓錯誤，則系統將產生當機現象。推廣來說，控制單元240各自配置計數器，當前述控制單元240各自所接收的供電訊號SPL為致能且電源就緒訊號SPG為禁能時，前述計數器歸零並開始計數控制單元240各自所耦接的前述第二電壓產生器230重置的次數，且當計數次數未到達預設值且電源就緒訊號SPG仍為禁能時，持續重置前述第二電壓產生器230。
    在此實施例中，第1個控制單元240_1或者更有配置計時器(未繪示)，當供電訊號SPL為致能且電源就緒訊號SPG為禁能時，計時器歸零，當第1個控制單元240_1所耦接的第2個第二電壓產生器230_2被重置，計時器開始計時，當計時時間未到達預設時間(此預設時間可根據各系統的設計，由研發人員自行設定)，且電源就緒訊號SPG仍為禁能時，表示重置第2個第二電壓產生器230_2經重置後仍未能正常供電，系統持續重置第2個第二電壓產生器230_2。當計時時間超過預設時間，表示經多次重置，第2個第二電壓產生器230_2仍未能恢復正常，則第1個控制單元240_1重新致能並輸出電源控制訊號SCTL，使第1個開關單元250_1的輸出重新連接至第2個第二電壓產生器230_2的輸出，進而使系統的電壓控制時序錯誤，此時認定系統第2個第二電壓產生器230_2發生故障，系統中供應電壓錯誤，則系統將產生當機現象。推廣來說，控制單元240各自配置有計時器，當前述控制單元240各自所接收的供電訊號SPL為致能且電源就緒訊號SPG為禁能時，前述計時器歸零，當控制單元240各自所耦接的第二電壓產生器230被重置，這些計時器開始計時，且當計時時間未到達預設時間且電源就緒訊號SPG仍為禁能時，持續重置前述第二電壓產生器230。
    由此可知，控制單元240藉由各自所接收的供電訊號SPL與電源就緒訊號SPG的關係，來各自輸出電源控制訊號SCTL至控制單元240各自所耦接的開關單元250，而開關單元250依照各自所接收的電源控制訊號SCTL，來將第一電壓產生器220與第二電壓產生器230的輸出二者擇一連接至開關單元250的輸出。因此，當電源供應系統中有任一個電壓產生器發生故障時，系統可以自動切換至備援電源，藉此可以解決系統當機的問題。
    本實施例雖然具有L個產生相同電壓的第一電壓產生器220與第二電壓產生器230，但並非用以限定本揭露，本揭露的保護範圍也可以是只各有單一個相同電壓的第一電壓產生器220與第二電壓產生器230，例如是：只有第i個第一電壓產生器220的電壓與第j個第二電壓產生器230的電壓相同，在這樣實現的範例中，只需要有單一個控制單元240及開關單元250，依照前述的運作原理，仍然具有備援電源的功效。
    圖3是依照本發明另一實施例說明電源備援系統300的方塊示意圖。請參照圖3，在此實際應用實施例中，M=5、N=5、L=4，i=1，j=2。更清楚來說，此電源備援系統300具有5個第一電壓產生器320與5個第二電壓產生器330，以及4個控制單元340與4個開關單元350，系統透過主要電源與預備電源作為相互備援，系統可以在第二電壓產生器330發生故障時，開關單元350依照各自所接收的電源控制訊號SCTL，來將第一電壓產生器320的輸出連接至開關單元350的輸出，並以控制單元340控制第二電壓產生器330進行重置，此時系統仍持續正常運作，同時啟動控制單元340內部設定的計時器，計時第二電壓產生器330重置的計時時間。
    若系統中的第二電壓產生器330順利重置完成，回復正常功能，則此時控制單元340透過電源控制訊號SCTL控制開關單元350，將供電電壓切換為正常電壓產生器。若第二電壓產生器330經重置後，第二電壓產生器330仍然無法正常運作，則將重置後的計時時間與預設時間相互比較。若達到預設時間，此時認定系統第二電壓產生器330發生故障，系統中供應電壓錯誤，則系統將產生當機現象，進行後續系統錯誤機制的處理。若未達預設時間且電源就緒訊號SPG仍為禁能時，則持續重置第二電壓產生器330。
    圖4是依照本發明再一實施例說明電源備援系統400的方塊示意圖。請合併參照圖2與圖4，電源備援系統400與電源備援系統200的相異處在於電源備援系統400比電源備援系統200多了L個第一控制單元480與第一開關單元490。
    在本實施例中，與第一實施例一樣，共有L個第一電壓產生器420與第二電壓產生器430的電壓相同，表示為：第i個第一電壓產生器的電壓相同於第j個第二電壓產生器的電壓，第i+1個第一電壓產生器的電壓相同於第j+1個第二電壓產生器的電壓，...，第i+L-1個第一電壓產生器的電壓相同於第j+L-1個第二電壓產生器的電壓，其中L為大於1的正整數，i為自然數且小於等於N，j為自然數且小於等於M，L小於等於N且小於等於M。在此i=1，j=2，因此，第i個第一電壓產生器為第1個第一電壓產生器220_1，第j個第二電壓產生器為第2個第二電壓產生器230_2，但並非用以限定本揭露。
    請繼續參照圖4，第1個第一開關單元耦接至第i個第一電壓產生器及第j個第二電壓產生器，第2個第一開關單元耦接至第i+1個第一電壓產生器及第j+1個第二電壓產生器，...，第L個第一開關單元耦接至第i+L-1個第一電壓產生器及第j+L-1個第二電壓產生器。例如，在此實施例中，在此實施例中，第1個第一開關單元490_1耦接至第1個第一電壓產生器420_1及第2個第二電壓產生器430_2，但並非用以限定本揭露。
    在此實施例中，第1個第一控制單元耦接至第1個第一開關單元及第i個第一電壓產生器，第2個第一控制單元耦接至第2個第一開關單元及第i+1個第一電壓產生器，...，第L個第一控制單元耦接至第L個第一開關單元及第i+L-1個第一電壓產生器。例如，在此實施例中，第1個第一控制單元480_1耦接至第1個第一開關單元490_1及第1個第一電壓產生器420_1。
    在此實施例中，第一開關單元490各自接收第一電源控制訊號SCTL，以選擇將各自所耦接的第一電壓產生器420與第二電壓產生器430的輸出二者擇一連接至前述第一開關單元490的輸出。
    其中，第一控制單元480與第一開關單元490之間的重置關係與計數器運用實質上與第二控制單元440及第二開關單元450類似/相同，故在此並不再加以贅述之。
    承上所述，第一控制單元480藉由各自所接收的供電訊號SPL與電源就緒訊號SPG的關係，來各自輸出電源控制訊號SCTL至第一控制單元480各自所耦接的第一開關單元490，而第一開關單元490依照各自所接收的電源控制訊號SCTL，來將第一電壓產生器420與第二電壓產生器430的輸出二者擇一連接至第一開關單元490的輸出。因此，系統進入作業系統後，當電源供應系統中有任一個第一電壓產生器420與第二電壓產生器430發生故障時，系統可以提供備援電源，藉此不但可以解決系統當機的問題，而且還可以達到第一電壓產生器420與第二電壓產生器430之間相互提供備援電源的目的。
    然而，上述的實施例僅為用來說明本發明的概念，而非限制本發明的實際應用方式。
    綜上所述，本發明電源備援系統的第一實施例利用相同電壓的第一電壓產生器220與第二電壓產生器230，當電源就緒訊號SPG為致能時，控制單元240致能電源控制訊號SCTL，以控制開關單元250，使開關單元250的輸出連接至第二電壓產生器230的輸出，當供電訊號SPL為致能且電源就緒訊號SPG為禁能時，控制單元240禁能電源控制訊號SCTL，以控制開關單元250，使開關單元250的輸出連接至第一電壓產生器220的輸出。藉此，本發明第二實施例包括多個電壓產生器，當電源供應系統中有任一個電壓產生器發生故障時，電壓產生器之間可以提供備援電源。此外，本發明第三實施例更包括多個第一控制單元480與第一開關單元490，系統進入作業系統後，當電源供應系統中有任一個第一電壓產生器420與第二電壓產生器430發生故障時，第一電壓產生器420與第二電壓產生器430之間更可以達到相互提供備援電源的目的。
    雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
    100．．．電源供應系統
    110、210、310、410．．．電源供應單元
    120、130、220、230、320、330、420、430．．．電壓產生器
    146、246、346、446．．．電源控制器
    200、300、400．．．電源備援系統
    240、340、440、480．．．控制單元
    250、350、450、490．．．開關單元
    AUX SPG．．．預備電源就緒訊號
    MAIN SEN．．．主要電源致能訊號
    MAIN SPG．．．主要電源就緒訊號
    SCPG．．．控制就緒訊號
    SCTL．．．電源控制訊號
    SEN．．．電源致能訊號
    SPG．．．電源就緒訊號
    SPL．．．供電訊號
    圖1是傳統之一種電腦電源供應系統的方塊示意圖。
    圖2是依照本發明實施例說明電源備援系統的方塊示意圖。
    圖3是依照本發明另一實施例說明電源備援系統的方塊示意圖。
    圖4是依照本發明再一實施例說明電源備援系統的方塊示意圖。
    200．．．電源備援系統
    210．．．電源供應單元
    220、230．．．電壓產生器
    240．．．控制單元
    246．．．電源控制器
    250．．．開關單元
    AUX SPG．．．預備電源就緒訊號
    MAIN SEN．．．主要電源致能訊號
    MAIN SPG．．．主要電源就緒訊號
    SCPG．．．控制就緒訊號
    SCTL．．．電源控制訊號
    SEN．．．電源致能訊號
    SPG．．．電源就緒訊號
    SPL．．．供電訊號
    权利要求:
    Claims (10)
    [1] 一種電源備援系統，包括：N個第一電壓產生器，用以提供N個不同的電壓；M個第二電壓產生器，用以提供M個不同的電壓，其中第i個第一電壓產生器的電壓與第j個第二電壓產生器的電壓相同，當該第j個第二電壓產生器接收一電源致能訊號時，該第j個第二電壓產生器操作並供應電壓，當該第j個第二電壓產生器正常供應電壓時輸出一電源就緒訊號，其中N及M為大於1的正整數，i為自然數且小於等於N，j為自然數且小於等於M；一開關單元，耦接至該第i個第一電壓產生器及第j個第二電壓產生器，用以接收一電源控制訊號，以選擇將該第i個第一電壓產生器與第j個第二電壓產生器的輸出二者擇一連接至該開關單元的輸出；以及一控制單元，耦接至該開關單元及該第j個第二電壓產生器，該控制單元依據一供電訊號，來產生該電源致能訊號，當該電源就緒訊號為致能時，該控制單元致能該電源控制訊號，以控制該開關單元，使該開關單元的輸出連接至該第j個第二電壓產生器的輸出，當該供電訊號為致能且該電源就緒訊號為禁能時，該控制單元禁能該電源控制訊號，以控制該開關單元，使該開關單元的輸出連接至該第i個第一電壓產生器的輸出。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之電源備援系統，其中當該供電訊號為致能且該電源就緒訊號為禁能時，該控制單元透過該電源致能訊號來重置該第j個第二電壓產生器。
    [3] 如申請專利範圍第2項所述之電源備援系統，其中當該第j個第二電壓產生器重置後，該電源就緒訊號變為致能時，該控制單元致能該電源控制訊號，以控制該開關單元，使該開關單元的輸出連接至該第j個第二電壓產生器的輸出。
    [4] 如申請專利範圍第2項所述之電源備援系統，其中該控制單元更包括一計數器，當該供電訊號為致能且該電源就緒訊號為禁能時，該計數器歸零並開始計數該第二電壓產生器重置的次數，且當計數次數未到達一預設值且該電源就緒訊號仍為禁能時，持續重置該第j個第二電壓產生器。
    [5] 如申請專利範圍第2項所述之電源備援系統，其中該控制單元更包括一計時器，當該供電訊號為致能且該電源就緒訊號為禁能時，該計時器歸零，當該第j個第二電壓產生器被重置，該計時器開始計時，當計時時間未到達一預設時間且該電源就緒訊號仍為禁能時，持續重置該第j個第二電壓產生器。
    [6] 一種電源備援系統，包括：N個第一電壓產生器，用以提供N個不同的電壓；M個第二電壓產生器，用以提供M個不同的電壓，其中共有L個第一電壓產生器與第二電壓產生器的電壓相同，第i個第一電壓產生器的電壓相同於第j個第二電壓產生器的電壓，第i+1個第一電壓產生器的電壓相同於第j+1個第二電壓產生器的電壓，...，第i+L-1個第一電壓產生器的電壓相同於第j+L-1個第二電壓產生器的電壓，當電壓相同的該些第二電壓產生器各自接收一電源致能訊號時，該些第二電壓產生器操作並供應電壓，當該些第二電壓產生器正常供應電壓時各自輸出一電源就緒訊號，其中N、M及L為大於1的正整數，i為自然數且小於等於N，j為自然數且小於等於M，L小於等於N且小於等於M；L個開關單元，第1個開關單元耦接至第i個第一電壓產生器及第j個第二電壓產生器，第2個開關單元耦接至第i+1個第一電壓產生器及第j+1個第二電壓產生器，...，第L個開關單元耦接至第i+L-1個第一電壓產生器及第j+L-1個第二電壓產生器，該些開關單元用以各自接收一電源控制訊號，以選擇將各自所耦接的第一電壓產生器與第二電壓產生器的輸出二者擇一連接至該些開關單元的輸出；以及L個控制單元，第1個控制單元耦接至第1個開關單元及第j個第二電壓產生器，第2個控制單元耦接至第2個開關單元及第j+1個第二電壓產生器，...，第L個控制單元耦接至第L個開關單元及第j+L-1個第二電壓產生器，該些控制單元各自接收並依據一供電訊號，來各自產生該電源致能訊號，當各自所接收的該電源就緒訊號為致能時，該些控制單元各自致能並輸出該電源控制訊號，以控制該些開關單元，使該些開關單元的輸出連接至該些開關單元所連接的第二電壓產生器的輸出，當各自所接收的該供電訊號為致能且該電源就緒訊號為禁能時，該些控制單元各自禁能並輸出該電源控制訊號，以控制該些開關單元，使該些開關單元的輸出連接至該些開關單元所連接的第一電壓產生器的輸出。
    [7] 如申請專利範圍第6項所述之電源備援系統，其中當該些控制單元各自所接收的該供電訊號為致能且該電源就緒訊號為禁能時，該些控制單元透過各自所輸出的該電源致能訊號來重置各自耦接的第二電壓產生器。
    [8] 如申請專利範圍第7項所述之電源備援系統，其中當該些第二電壓產生器重置後，該些控制單元各自所接收的該電源就緒訊號變為致能時，該些控制單元各自致能並輸出該電源控制訊號，以控制該些開關單元，使該些開關單元的輸出連接至該些開關單元所連接的第二電壓產生器的輸出。
    [9] 如申請專利範圍第7項所述之電源備援系統，其中該些控制單元各自更包括一計數器，當該些控制單元各自所接收的該供電訊號為致能且該電源就緒訊號為禁能時，該些計數器歸零並開始計數該些控制單元各自所耦接的該第二電壓產生器重置的次數，且當計數次數未到達一預設值且該電源就緒訊號仍為禁能時，持續重置該些第二電壓產生器。
    [10] 如申請專利範圍第7項所述之電源備援系統，其中該些控制單元各自更包括一計時器，當該些控制單元各自所接收的該供電訊號為致能且該電源就緒訊號為禁能時，該些計時器歸零，當該些控制單元各自所耦接的該第二電壓產生器被重置，該些計時器開始計時，當計時時間未到達一預設時間且該電源就緒訊號仍為禁能時，持續重置該些第二電壓產生器。
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