专利名称：具有火花预防功能的电源供给设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种具有火花预防功能的电源供给设备和方法，尤其涉及一种能够在将外部设备连接到运行中的电源供给设备时的情况下能够防止火花发生的电源供给设备和方法。
背景技术：
电源供给设备是指向与共连接的外部设备供给电源的设备。这种电源供给设备包括一个整流器，通过平滑来自于外部交流(AC)电源的电流而获得直流(DC)电压；一个不间断电源(UPS)，连续地向外部设备提供优质的AC电能，以防止掉电、短路停电、电压波动、频率波动等等以及一个频率转换器，能够通过使用微处理器等提供任意值的不同的电压或频率。
图1是用于说明传统的电源供给设备的示图。
参考图1，电源供给设备具有一滤波器12、一整流器14、一场效应晶体管(FET)16、一转换控制器18、一变压器20、一输出整流器22、一反馈电路24、一输出连接器26，等等。
滤波器12向整流器14供给AC电源，消除从AC电源10流入的电涌和噪声电压，并且，整流器14由桥接二极管D1，D2，D3和D4以及电容C1构成，并且对于从AC电源10输入的AC电源进行整流。由整流器14整流过的电压被施加到变压器20的初级线圈上，并且，变压器20通过初级和次级线圈的交感作用而在其次级线圈两端感应一个电压。在此时，通过转换控制器18的控制而接通和关断FET16，以便控制流入变压器20的初级线圈的电流，从而控制在变压器20的次级线圈两端所感应的电压。在输出整流器22中整流和平滑在变压器20的次级线圈中所感应的电压，以便最终通过输出连接器26输出DC电压。在此时，反馈电路24检测输出整流器22的输出电压并且将被检测的输出电压反馈给转换控制器18，以及，转换控制器18基于该反馈电压而控制转换操作以便稳定地维持输出电压。
然而，如果在电源供给设备的运地期间将一个外部设备连接到输出连接器26，则会瞬时流过大量电流，因为一定电平的正常输出电压通过输出连接器26而被输出，并且连接到输出连接器26的外部设备具有比所述正常输出电压低的低电平电压。在这种情况下，在输出连接器26和外部设备之间的接触电阻值将增加，因为其间的接触面积非常的小。所以，伴随着突发电流的增加而使电压变大，并且电阻值增加，并且由于增加的电压和电流使得瞬时消耗的功率增加，这样就会产生火花或电弧。由于高热量的火花及类似原因，这种火花的出现将会引起电源供给设备和外部设备容易发生误操作，甚至损坏部件，在更坏情况下还会引起火灾，等等。
因此，为了将外部设备连接到运行中的电源供给设备，首先，电源供给设备的操作被暂停，以便降低输出到输出连接器26的电压电平，其次，在外部设备连接到输出连接器26之后，接通电源供给设备，这种作法带来不方便。
发明内容
本发明被设计以便解决上述问题，因此本发明的目的是提供一种具有火花预防功能的电源供给设备和方法，当将外部设备连接到运行中的电源供给设备时，通过将外部设备在不用停止电源供给设备的操作的情况下连接到电源供给设备来防止火花的发生。
为了实现上述目的，根据本发明的一种具有火花预防功能的电源供给设备包括输出连接器，与一个要供给电能的外部设备相连；以及输出控制器，根据所述外部设备是否连接到所述输出连接器，来控制输出到所述输出连接器的电压的电平。
在一个典型实施中，在外部设备被连接之后输出控制器控制将一定电平的正常输出电压输出到输出连接器，并且控制输出具有与正常输出电压相比较低的电平电压。
更为详细地，输出控制器包括用于判定外部设备是否连接到输出连接器的负载检测器；串联连接的多个电阻，并且所述多个电阻的两端都与输出连接器并行连接；以及基于负载检测器判定的结果来控制多个电阻中的至少一个被短路的电压调节开关。
同时，根据本发明的一种具有火花预防功能的电源供给方法包括步骤判定外部设备是否连接到供给电能的输出连接器；以及，基于判定步骤的判定结果来控制输出到输出连接器的电压的电平。
进一步，在一个典型实施例中，在所述控制电压电平的步骤中，在外部设备被连接之后，控制将一定电平的正常输出电压输出到输出连接器，并且在外部设备被连接之前，控制将与正常输出电压相比较低电平的电压输出到输出连接器。
以下，本发明将参考附图进行详细地描述。
对本发明将通过参考附图进行详细地描述，其中相同的参考数字表示相同的元件，并且，其中图1是用于说明传统和电源供给设备的方框图；和图2是用于说明根据本发明的具有火花预防功能的电源供给设备的方框图。
具体实施例方式
图2是用于说明根据本发明具有火花预防功能的电源供给设备的方框图。
参考图2，电源供给设备具有滤波器112、整流器114、场效应晶体管(FET)116、转换控制器118、变压器120、输出整流器122、反馈电路124、输出连接器126、多个电阻R11，R12和R13、电压调节开关130、以及负载检测器132。
滤波器112向整流器114提供AC电源，消除包含在由AC电源110供给的AC电源中的电涌和噪声电压。整流器114由桥接二极管D11～D14和电容C11构成，并且整流经由滤波器112输入的AC电源。由整流器114整流过的电压被施加于变压器120的初级线圈，并且变压器120通过初级和次级线圈的交感作用而在次级线圈两端感应一个电压。在此时，转换控制器118输出一定脉冲宽度的脉宽调制(PWM)信号。由PWM信号来接通和关断FET116以控制流入变压器120的初级线圈的电流，从而控制在变压器120的次级线圈两端的电压感应。
变压器120的次级线圈两端所感应的电压被传送到输出整流器122。输出整流器122由二极管D15和电容C12所构成，并且整流和平滑被传送的电压，以及将被整流的电压输出到输出连接器126。串联连接的多个电阻R11，R12和R13的两端均与输出连接器126并联连接，外部设备(未示出)连接到该输出连接器126，以便最终被提供dc电压。在此时，反馈电路124检测输出整流器122的输出电压并且将被检测的输出电压反馈到转换控制器118。基于反馈信号，转换控制器118调制转换控制器118的PWM信号的脉冲宽度，以便控制FET 116的转换操作，从而稳定地维持输出到输出整流器122的电压值到一定电平。
同时，多个电阻R11、R12和R13，电压调节开关130和负载检测器132构成输出控制器，以便根据外部设备是否被连接到输出控制器126而来控制输出的电压。
详细地讲，负载检测器132判定外部设备是否连接到输出连接器126。通过检测当随着外部设备连接到输出连接器126而形成闭合电路时流过电流等，来进行对于是否连接了外部设备的判定。如果负载检测器132判定出外部设备被连接到输出连接器126，负载检测器132切断与电阻R13并联的电压调节开关130。如果电压调节开关130被切断，电阻R11、R12和R13将串联连接，以使一定电平的正常输出电压被输出到输出连接器126。
相反，如果负载检测器132判定出外部设备并未连接到输出连接器126，则负载检测器132将接通电压调节开关130。随着电压调节开关130的接通，电阻R13被短路以使电阻值与当仅有电阻R11和R12被串联连接时的情况相同，这是因为电压调节开关130被并联到电阻R13。因此，由于与当三个电阻R11、R12和R13串联时的情形相比整个阻值变小，与正常输出电压相比较低电平的电压被输出到输出连接器126。在此时，输出到输出连接器的电压的电平能够通过适当地选择相应的电阻R11、R12和R13的值而被调节。在替换实施例中，可使用本领域已知的用于减少整个阻值的其他设备。
在这种状态下，即使外部设备连接到输出连接器126，因为与正常输出电压相比较低电平的电压被输出到输出连接器126使得没有形成大的电压差，从而能够阻止火花的出现。进一步，在外部设备连接到输出连接器126之后，因为电压调节开关130被切断使得正常输出电压被输出到输出连接器126，从而外部设备能被供给正常的输出电压。
如以上所说明的，通过控制由多个电阻R11、R12和R13、开关130、以及负载检测器132所形成的输出控制器，在外部设备连接到输出连接器126之后，输出正常的输出电压，以及在外部设备连接到输出连接器126之前，输出与正常电压相比较低的电平的电压，因此能够防止可以在在外部设备被连接时发生的火花(电弧)。因此，在电源供给设备的运行期间，外部设备能被连接到输出连接器126而没有任何破坏。
尽管在以上描述的内容中，电压调节开关130与R13并联连接，但是电压调节开关130也能被安排成与多个电阻R11、R12和R13中的至少任意一个连接。进一步，在上述实施例中，虽然对提供有一组输出连接器的电源供给设备进行了描述，然而，当提供多个输出连接器时，可以采用相同的方案。
如上所述，根据本发明，当外部设备连接到运行中的电源供给设备时能够阻止火花出现，因此能够阻止由于火花出现而导致的对部件的破坏或误操作，并且，因此，外部设备能被连接到电源供给设备而不用切断电源供给设备的运行。
虽然本发明通过参考其中的典型实施例而被示出和描述，本领域技术人员将理解在不脱离如附加的权利要求所限定的本发明的精神和范围内，可以进行在形式和细节上的不同的变化。
权利要求
1.一种具有火花预防功能的电源供给设备，包括输出连接器，与一个要供给电能的外部设备相连；以及输出控制器，根据所述外部设备是否连接到所述输出连接器，来控制输出到所述输出连接器的电压的电平。
2.如权利要求1所述的电源供给设备，其中在所述外部设备被连接到所述输出连接器之后，所述输出控制器控制将正常输出电压电平的输出输出到所述输出连接器，并且，在所述外部设备被连接到所述输出连接器之前，所述输出控制器控制将具有比所述正常输出电压电平低的电平的电压输出输出到所述输出连接器。
3.如权利要求2所述的电源供给设备，其中所述输出控制器包括负载检测器，用于判定所述外部设备是否连接到所述输出连接器并且输出一个判定；多个串联连接的电阻，所述多个电阻的第一端和第二端与所述输出连接器并联连接；以及电压调节开关，基于负载检测器的判定结果而用于控制使所述多个电阻中的至少一个短路。
4.一种具有火花预防功能的电源供给方法，包括以下步骤判定是否将一个外部设备连接到供给电能的输出连接器，并且输出一个判定；以及基于所述进行判定的步骤的判定结果，控制输出到所述输出连接器的电压的电平。
5.如权利要求4所述的电源供给方法，其中所述的控制电压电平的步骤，在所述外部设备连接到所述输出连接器之后，控制将正常输出电压电平的输出输出到所述输出连接器，并且，在所述外部设备连接到所述输出连接器之前，控制将比所述正常输出电压电平低的低电平的电压输出输出到所述输出连接器。
全文摘要
公开了一种具有火花预防功能的电源供给设备和方法。该具有火花预防功能的电源供给设备包括输出连接器，与一个要供给电能的外部设备相连；以及输出控制器，根据所述外部设备是否连接到所述输出连接器，来控制输出到所述输出连接器的电压的电平。因此，能够防止由于火花的出现而导致的部件损坏或误操作，所以外部设备可以连接到运行中的电源供给设备而不会有任何损坏。
文档编号H02M3/335GK1490913SQ0315896
公开日2004年4月21日 申请日期2003年9月17日 优先权日2002年10月2日
发明者朴哲珍 申请人:三星电子株式会社