專利名稱：一種網絡設備的電源電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及電源領域，特別涉及一種網絡設備的電源電路。
背景技術：
數據中心包括一臺或多臺服務器，且每個服務器對應一個電源電路，每個電源電路向其對應的服務器供電。其中，參見圖1，目前服務器對應的電源電路主要包括用于將交流轉換為直流的轉換電路，且數據中心包括的每個服務器對應的電源電路電連接到一個UPS (Uninterruptible Power Supply,不間斷電源)，UPS包括整流電路、逆變器和電池；整流電路的輸出端和電池的輸出端都與逆變器的輸入端電連接，逆變器的輸出端再與每個服務器對應的電源電路電連接。整流電路的輸入端接收交流市電，將該交流市電轉換為380V的直流電壓，輸出給逆變器，逆變器將該直流電壓轉換為380V的交流電壓，輸出給每個服務器對應的電源電路，電源電路將該交流電壓轉換為12V的直流電壓，并將該直流電壓輸出給其對應的服務器；當市電停電時，電池輸出380V的直流電壓給逆變器，逆變器將該直流電壓轉換為380V的交流電壓，并輸出給每個服務器對應的電源電路，電源電路將該交流電壓轉換為12V的直流電壓，并將該直流電壓輸出給其對應的服務器。在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題:電池位于逆變器之前，逆變器容易出現故障，當逆變器出現故障時電池就無法提供電壓給數據中心的服務器，供電的可靠性較低;UPS和電源電路需要經過多次交流電壓與直流電壓的相互轉換，交流電壓與直流電壓之間的轉換效率較低，使得供給服務器的供電效率較低。

發明內容
為了提高供電可靠性以及供電效率，本發明提供了一種網絡設備的電源電路。所述技術方案如下:一種網絡設備的電源電路，包括:第一轉換電路、第二轉換電路、直流電源、第一通斷模塊和第二通斷模塊；所述第一轉換電路接收交流市電，將所述交流市電轉換為第一直流電壓，通過所述第一通斷模塊將所述第一直流電壓輸出給所述第二轉換電路，所述第一通斷模塊阻止第二直流電壓倒灌到所述第一轉換電路中；所述直流電源通過所述第二通斷模塊將所述第二直流電壓輸出給所述第二轉換電路，所述第二通斷模塊阻止所述第一直流電壓倒灌到所述直流電源中；所述第二轉換電路接收所述第一直流電壓和第二直流電壓，將其中較大的電壓轉換成第三直流電壓供給所述網絡設備。當市電正常供電時，所述第一直流電壓高于所述第二直流電壓，所述第二轉換電路將第一直流電壓轉換成第三直流電壓供給所述網絡設備。當市電停電，且所述第一直流電壓低于所述第二直流電壓時，所述第二轉換電路將所述第二直流電壓轉換成第三直流電壓供給所述網絡設備。所述電源電路還包括:第三通斷模塊，所述直流電源的負極輸出端與所述第三通斷模塊的陰極電連接，所述第三通斷模塊的陽極與所述第二轉換電路的負極輸入端電連接，所述第三通斷模塊阻斷電流從陰極流入陽極。所述第三通斷模塊包括但不限于二極管或開關。所述電源電路還包括:母線電容，并聯在所述第一轉換電路和第二轉換電路之間，在所述市電停電之前所述第一轉換電路通過所述第一通斷模塊輸出第一直流電壓給所述母線電容，并給所述母線電容充電；在所述市電停電時，所述母線電容放電并輸出電壓給所述第二轉換電路，且當所述母線電容的電壓等于所述第二直流電壓時所述母線電容停止放電。所述第一轉換電路，包括:濾波模塊、整流電路和升壓模塊；所述濾波模塊接收交流市電，過濾所述交流市電中的噪音并將過濾后的所述交流市電輸出給所述整流電路，所述整流電路將所述交流市電轉換為第六直流電壓并輸出給所述升電壓電路，所述升壓電路將所述第六直流電壓變換為第一直流電壓。所述濾波模塊為電磁干擾EMI濾波器，所述整流電路為橋式整流電路，所述升壓模塊為功率因數校正PFC升壓電路。所述電源電路中的所有通斷模塊均包括二極管或開關所述第二轉換電路為直流轉直流DC/DC電路。所述直流電源包括直流市電以及與其并聯的充電電池。在本發明中，直流電源直接通過第二通斷模塊連接到第二轉換電路，從而提高了供電可靠性；只需要將交流市電轉換直流，且只有一次交流轉換成直流，從而提高供電效率；另外，省去了 UPS，從而節省了成本。


圖1是現有技術提供提供的一種給服務器供電的裝置示意圖；圖2是本發明實施例1提供的第一種網絡設備的電源電路結構示意圖；圖3是本發明實施例1提供的第二種網絡設備的電源電路結構示意圖；圖4是本發明實施例1提供的第三種網絡設備的電源電路結構示意圖；圖5是本發明實施例1提供的第一直流電源的波形圖；圖6是本發明實施例1提供的從電壓切換示意圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。
實施例1如圖2所示，本發明實施例提供了一種網絡設備的電源電路，包括:第一轉換電路1、第二轉換電路2、直流電源3、第一通斷模塊4和第二通斷模塊5 ;第一轉換電路I的正極輸出端與第一通斷模塊4的陽極電連接，負極輸出端4與第二轉換電路2的負極輸入端電連接，第一通斷模塊4的陰極與第二轉換電路2的正極輸入端電連接；直流電源3的正極輸出端與第二通斷模塊5的陽極電連接，負極輸出端與第二轉換電路2的負極輸入端電連接，第二通斷模塊5的陰極與第二轉換電路2的正極輸入端電連接。其中，在第一通斷模塊4中電流從陽極流入陰極以及阻斷電流從陰極流入陽極，在第二通斷模塊5中電流從陽極流入陰極以及阻斷電流從陰極流入陽極。其中，第一轉換電路I的輸入端接收交流市電，并將該交流市電轉換為第一直流電壓，且第一直流電壓大于直流電源3輸出的第二直流電壓，第一轉換電路I將轉換的第一直流電壓輸出給第一通斷模塊4,第一通斷模塊4將第一直流電壓輸出給第二轉換電路2 ；直流電源3輸出第二直流電壓給第二通斷模塊5，第二通斷模塊5將第二直流電壓輸出給第二轉換電路2 ;第二轉換電路2接收大于第二直流電壓的第一直流電壓，將第一直流電壓轉換為第三直流電壓；同時，第二通斷模塊5阻斷電流從陰極流入陽極。其中，此時第二通斷模塊5阻斷第一直流電壓反倒灌到直流電源3中，從而防止第一轉換電路I將直流電源3的電壓拉高成第一直流電壓。其中，第二轉換電路2接收到第一直流電壓和第二直流電壓時，第二轉換電路2根據就高不就低的原則接收大于第二直流電壓的第一直流電壓。其中，當市電停電時，第一轉換電路I輸出的電壓低于直流電源3輸出的第二直流電壓，此時直流電源3繼續輸出第二直流電壓給第二通斷模塊5，第二通斷模塊5將第二直流電壓輸出給第二轉換電路2，第二轉換電路2根據就高不就低的原則接收第二直流電壓，并將第二直流電壓轉換成第三直流電壓；同時，第一通斷模塊4阻斷電流從陰極流入陽極。其中，此時第一通斷模塊4阻斷第二直流電壓反倒灌到第一轉換電路I中，從而防止直流電源3輸出的第二直流電壓流入到第一轉換電路I中。其中，網絡設備的電源電路對應一個或多個網絡設備，第二轉換電路2將轉換的第三直流電壓輸出給網絡設備的電源電路對應的一個或多網絡設備；網絡設備包括但不限于服務器和交換機。其中，第二轉換電路2的正常工作電壓大于或等于第四電壓值且小于或等于第五電壓值，且第一直流電壓的電壓值小于或等于第五電壓值，以及第二直流電壓的電壓值大于或等于第四電壓值；進一步地，參見圖3，網絡設備的電源電路還包括:第三通斷模塊6 ;其中，直流電源3的負極輸出端與第三通斷模塊6的陰極電連接，第三通斷模塊6的陽極與第二轉換電路2的負極輸入端電連接。其中，在第三通斷模塊6中電流可以從陽極流入到陰極，阻斷電流從陰極流入陽極。其中，當將直流電源3與第二轉換電路2的正負極連接錯誤時，第三通斷模塊6可以防止直流電源3輸出電流給第二轉換電路2的負極輸入端，從而有效的保護了第二轉換電路2。進一步地，參見圖3，該網絡設備的電源電路還包括母線電容7，母線電容7的正極與第一通斷模塊4的陰極和第二轉換電路2的正極輸入端電連接，負極與第一轉換電路I的負極輸出端和第二轉換電路2的負極輸入端電連接。其中，當市電沒有停電時，第一轉換電路I輸出第一直流電壓，母線電容7的兩端電壓也為第一直流電壓；當市電停電時，母線電容7放電并輸出電壓給第二轉換電路2，直到兩端的電壓為第二直流電壓時停止放電，如此可以使第二轉換電路2的輸入端的電壓緩慢的從第一直流電壓變為第二直流電壓，有效地保護了第二轉換電路2。其中，參見圖4，第一轉換電路I包括濾波模塊11、整流電路12和升壓模塊13 ；濾波模塊11的輸出端與整流電路12的輸入端電連接，整流電路12的輸出端與升壓模塊13的輸入端電連接，升壓模塊13的正極輸出端與第一通斷模塊4的陽極電連接，負極輸出端與第二轉換電路2的負極輸入端電連接。其中，濾波模塊11接收交流市電，過濾交流市電中的噪音并將過濾的交流市電輸出給整流電路12，整流電路12將該交流市電轉換為第六直流電壓并輸出給升電壓模塊13，升壓模塊13將第六直流電壓變換為第一直流電壓，并將第一直流電壓輸出給第一通斷模塊4。其中，第六直流電壓大于或等于交流市電的電壓，且小于第一直流電壓。其中，濾波模塊11可以為EMI (Electro Magnetic Interference,電磁干擾)濾波器，整流電路12可以為橋式整流電路,升壓模塊13可以為PFC(Power Factor Correction,功率因數校正)升壓電路，第一通斷模塊4可以包括但不限于二極管或開關、第二通斷模塊5可以包括但不限于二極管或開關，第三通斷模塊6可以包括但不限于二極管或開關，第二轉換電路 2 可以為 DC/DC(Direct Current converter Direct Current,直流轉直流)電路。其中，直流電源3包括直流市電和并聯到直流市電兩端的充電電池，當充電電池借由直流電源3充滿電后，直流系統就可以休眠以節能，而當交流市電掉電時，由于充電電池像個巨大的電容具有很大的瞬時輸出能力，因此能保證切換過程不會有震蕩，切換平滑。其中，交流市電根據不同國家的電網，交流市電的頻率和電壓值都有所不同，例如，國內電網提供的交流市電一般為50Hz的220V的交流市電，有的國外電網提供的交流市電可以為60Hz的交流市電等，整流電路12輸出的第六直流電壓可以為但不限于300V，升壓模塊13輸出的第一直流電壓可以為但不限于400V，直流電源3輸出低于第一直流電壓的第二直流電壓可以為但不限于380V，第二轉換電路2的正常工作電壓大于或等于320V且小于或等于450V，以及，第二轉換電路2輸出的第三直流電壓可以為但不限于12V。其中，在本實施例中，以50Hz以及220V的交流市電、300V左右的第六直流電壓、400V的第一直流電壓、380V的第二直流電壓和12V的第三直流電壓為例進行如下說明，但此不作為對本發明保護范圍的限制。其中，濾波模塊11接收220V的交流市電，過濾交流市電中的噪音并將220V的交流市電輸出給整流電路12，整流電路12對220V的交流市電進行整流倍頻處理得到300V的第六直流電壓，升壓模塊13將300V左右的第六直流電壓變換為400V的第一直流電壓；將400V的第一直流電壓輸出給第一通斷模塊4,第一通斷模塊4將第一直流電壓輸出給第二轉換電路2 ;同時直流電源3輸出380V的第二直流電壓給第二通斷模塊5，第二通斷模塊5將第二直流電壓輸出給第二轉換電路2 ;第二轉換電路2接收400V的第一直流電壓，并將400V的第一直流電壓轉換為12V的第三直流電壓，將第三直流電壓輸出給網絡設備的電源電路對應的一個或多個網絡設備。其中，需要說明的是:交流市電為50Hz的正弦波，經過整流電路12進行整流倍頻處理后，得到的第六直流電壓為IOOHz的正弦波，然后再經過升壓模塊13變換成第一直流電壓，且第一直流電壓為IOOHz的正弦波；其中，參見圖5，第一直流電壓在額定負載下波峰值和波谷值之間的差值通常在20V以內，第一直流電壓在390V至410V的范圍內波動，另夕卜，由于網絡設備的電源電路的實際負載率較低，使得第一直流電壓的波動范圍會進一步減少，通常第一直流電壓會在395V至405V的范圍內波動。其中，第一通斷模塊5輸出第一直流電壓時，母線電容7兩端的電壓為第一直流電壓。當市電停電時，升壓模塊13輸出的電壓低于第二直流電壓時，母線電容7開始放電，并輸出電壓給第二轉換電路2，同時直流電源3繼續輸出380V的第二直流電壓給第二通斷模塊5，第二通斷模塊5將第二直流電壓輸出給第二轉換電路2，如果母線電容7輸出的電壓大于第二直流電壓，則第二轉換電路2接收母線電容7輸出的電壓，將該電壓轉換為12V的第三直流電壓，再將第三直流電壓輸出給網絡設備的電源電路對應的一個或多個網絡設備；當母線電容7輸出的電壓從400V逐漸降到380V時，即母線電容7輸出的電壓降為第二直流電壓時，第二轉換電路2接收第二通斷模塊5輸出380V的第二直流電壓，將第二直流電壓轉換為12V的第三直流電壓，再將第三直流電壓輸出給網絡設備的電源電路對應的一個或多個網絡設備。其中，參見圖6，母線電容7放電時，輸出給第二轉換電路2的電壓需要經過一段時間從400V的第一直流電壓逐漸降到380V的第二直流電壓，有效地保護了第二轉換電路2。在本發明實施例中，直流電源直接通過第二通斷模塊連接到第二轉換電路，從而提高了供電可靠性；只需要將交流市電經過一次轉換成直流就可，即只需要經過一次交流轉換為直流，從而提高供電效率；另外，省去了 UPS，從而節省了成本。以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種網絡設備的電源電路，其特征在于，包括: 第一轉換電路、第二轉換電路、直流電源、第一通斷模塊和第二通斷模塊； 所述第一轉換電路接收交流市電，將所述交流市電轉換為第一直流電壓，通過所述第一通斷模塊將所述第一直流電壓輸出給所述第二轉換電路，所述第一通斷模塊阻止第二直流電壓倒灌到所述第一轉換電路中； 所述直流電源通過所述第二通斷模塊將所述第二直流電壓輸出給所述第二轉換電路，所述第二通斷模塊阻止所述第一直流電壓倒灌到所述直流電源中； 所述第二轉換電路接收所述第一直流電壓和第二直流電壓，將其中較大的電壓轉換成第三直流電壓供給所述網絡設備。
2.如權利要求1所述的電源電路，其特征在于: 當市電正常供電時，所述第一直流電壓高于所述第二直流電壓，所述第二轉換電路將第一直流電壓轉換成第三直流電壓供給所述網絡設備。
3.如權利要求1所述的電源電路，其特征在于: 當市電停電，且所述第一直流電壓低于所述第二直流電壓時，所述第二轉換電路將所述第二直流電壓轉換成第三直流電壓供給所述網絡設備。
4.如權利要求1所述的電源電路，其特征在于，所述電源電路還包括:第三通斷模塊，所述直流電源的負極輸出端與所述第三通斷模塊的陰極電連接，所述第三通斷模塊的陽極與所述第二轉換電路的負極輸入端電連接，所述第三通斷模塊阻斷電流從陰極流入陽極。
5.如權利要求3所述的電源電路，其特征在于，所述電源電路還包括: 母線電容，并聯在所述第一轉換電路和第二轉換電路之間， 在所述市電停電之前，所述第一轉換電路通過所述第一通斷模塊輸出第一直流電壓給所述母線電容，并給所述母線電容充電；在所述市電停電時，所述母線電容放電并輸出電壓給所述第二轉換電路，且當所述母線電容的電壓等于所述第二直流電壓時所述母線電容停止放電。
6.如權利要求1至5任一項所述的電源電路，其特征在于，所述第一轉換電路，包括: 濾波模塊、整流電路和升壓模塊； 所述濾波模塊接收交流市電，過濾所述交流市電中的噪音并將過濾后的所述交流市電輸出給所述整流電路，所述整流電路將所述交流市電轉換為第六直流電壓并輸出給所述升電壓電路，所述升壓電路將所述第六直流電壓變換為第一直流電壓。
7.如權利要求6所述的電源電路，其特征在于: 所述濾波模塊包括電磁干擾EMI濾波器，所述整流電路包括橋式整流電路，所述升壓模塊包括功率因數校正PFC升壓電路。
8.如權利要求1-5任一項所述的電源電路，其特征在于: 所述電源電路中的所有通斷模塊均包括二極管或開關。
9.如權利要求1-5任一項所述的電源電路，其特征在于: 所述第二轉換電路為直流轉直流DC/DC電路。
10.如權利要求1-5任一項所述的電源電路，其特征在于: 所述直流電源包括直流市電以及與其并聯的充電電池。
全文摘要
本發明公開了網絡設備的電源電路，屬于電源領域。所述網絡設備的電源電路包括第一轉換電路、第二轉換電路、直流電源、第一通斷模塊和第二通斷模塊；所述第一轉換電路接收交流市電，將所述交流市電轉換為第一直流電壓，通過所述第一通斷模塊將所述第一直流電壓輸出給所述第二轉換電路，所述第一通斷模塊阻止第二直流電壓倒灌到所述第一轉換電路中；所述直流電源通過所述第二通斷模塊將所述第二直流電壓輸出給所述第二轉換電路，所述第二通斷模塊阻止所述第一直流電壓倒灌到所述直流電源中；所述第二轉換電路接收所述第一直流電壓和第二直流電壓，將其中較大的電壓轉換成第三直流電壓供給所述網絡設備。本發明能夠提高供電可靠性以及供電效率。
文檔編號H02J9/06GK103199611SQ201210004729
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月9日 優先權日2012年1月9日
發明者朱華, 李典林 申請人:深圳市騰訊計算機系統有限公司