电源供应系统及提供外部设备不断电供应的方法

技术领域

本揭露有关于电源供应系统及提供外部设备不断电供应的方法。

背景技术

半导体制造设施使用用于在制造集成电路时处理半导体晶圆的各种设备及系统。集成电路(IC,Integrated Circuit)制造包括由各种被供电处理设备执行的多个处理程序，包括蚀刻、沉积、离子植入、掺杂、接合等等，并且通常在半导体晶圆上形成绝缘结构、导电结构、沟槽、通孔、金属线，以及被动和主动电气电路的元件，诸如电容器、电阻器、电感器、晶体管以及天线。

处理设备中的许多使用DC电源。在使用昂贵处理程序的情况下，由于诸批晶圆在时迫约束下处理，使对生产制程的破坏最小化非常重要。

发明内容

在一个实施例中，电源供应系统包括电源供应模块，该电源供应模块具有耦接至AC电源来源的第一输入端以及经由电源接线耦接至外部设备的第一输出端。电源供应模块用以经由电源接线提供外部设备电源。电源供应系统可进一步包括：切换模块，该切换模块耦接至电源接线；以及冗余电源供应单元，该冗余电源供应单元具有耦接至AC电源来源的第二输入端，以及耦接至切换模块的第二输出端。切换模块用以侦测电源接线的电气状态，并且基于侦测到的电气状态而将冗余电源供应单元连接至电源接线以用于提供外部设备冗余电源。电源供应系统可进一步包括位于外部设备的外部的壳体，壳体用以收纳电源供应模块、切换模块以及冗余电源供应单元。

在另一实施例中，电源供应系统包括多个电源供应模块。每一电源供应模块具有耦接至AC电源来源的第一输入端；以及经由对应电源接线耦接至对应外部设备的第一输出端。每一电源供应模块用以经由对应电源接线提供对应外部设备电源。电源供应系统可进一步包括多个对应切换模块。每一对应切换模块耦接至对应电源接线。电源供应系统可进一步包括冗余电源供应单元，该冗余电源供应单元具有：第二输入端，该第二输入端耦接至AC电源来源；以及第二输出端，该第二输出端耦接至每一对应切换模块。每一对应切换模块用以侦测对应电源接线的电气状态，并且基于侦测到的电气状态而将冗余电源供应单元连接至对应电源接线以用于提供对应外部设备冗余电源。电源供应系统可进一步包括位于该外部设备的外部的壳体，该壳体用以收纳电源供应模块、对应切换模块以及冗余电源供应单元。

在又一实施例中，一种提供外部设备不断电供应的方法包括：自外部AC电源来源接收AC电源，该外部AC电源来源包含在外部设备外部的壳体内；将所接收到的AC电源转换至DC电源；经由电源接线通过DC电源为外部设备供电；当备用电源来源与电源接线去耦时，通过DC电源为备用电源来源充电；侦测电源接线上的DC电源；以及基于侦测到的DC电源而将备用电源来源耦接至电源接线以用于为外部设备供电。

附图说明

结合理解随附附图时通过以下详细描述将最佳理解本揭示案的态样。应注意，根据业界的标准实践，各种特征并未按比例绘制。事实上，出于论述清楚的目的，可任意地增大或缩小各种特征的尺寸。

图1图解说明根据本揭示案的实施例的电源供应系统；

图2图解说明根据本揭示案的实施例的图1的电源供应系统的壳体；

图3图解说明根据本揭示案的实施例的提供外部设备冗余电源的方法的流程图。

【符号说明】

100:电源供应系统

102:电源供应模块/板

102A:电源供应模块

102B:电源供应模块

104:第一输入端

104A:第一输入端

104B:第一输入端

106:AC电源来源

108:第一输出端

108A:第一输出端

108B:第一输出端

110:外部设备

110A:外部设备

110B:外部设备

112:电源接线

112A:电源接线

112B:电源接线

114:冗余电源供应单元/板

116:第二输入端

118:第二输出端

119:切换模块

119A:切换模块

119B:切换模块

120:壳体/机壳

121:开关

121A:开关

121B:开关

122:AC/DC转换器

124:冗余电源供应模块

125:AC/DC转换器

126:电源来源/电容器

130:第一节点

132:第二节点

134:电气监控设备

136:显示器

202:狭槽

202A:狭槽

202B:狭槽

204:狭槽

206:顶部部分

208:侧部部分

210:底部部分

302:步骤

304:步骤

306:步骤

308:步骤

310:步骤

312:步骤

d:距离

具体实施方式

以下揭示内容提供了用于实施所提供标的的不同特征的许多不同实施例或实例。下文描述元件与配置的特定实例以简化本揭示案。当然，这些仅仅是实例且并非意欲限制性的。例如，在以下描述中，在第二特征之上或在其上形成第一特征可包括将第一特征及第二特征形成为直接接触的实施例，且亦可包括可在第一特征与第二特征之间形成额外特征以使得第一特征与第二特征可不直接接触的实施例。另外，本揭示案可在各种实例中重复元件符号及/或字母。此重复是出于简单与清晰的目的，且其自身不指示所论述的各种实施例及/或组态之间的关系。

本文中可使用空间相对术语，诸如“下方”、“在…之下”、“下”、“上方”、“上”、“在…前方”、“在…后方”等，以便于描述，以描述一个元件或特征与另一(些)元件或特征的关系，如图中所例示。除图中所描绘的定向之外，空间相对术语亦意欲涵盖设备在使用或操作中的不同定向。可以其他方式来定向装置(旋转90度或以其他定向)，且可同样相应地解释本文所使用的空间相对描述词。

晶圆通常按批(称为批次)处理。取决于处理程序，可在储槽或室中处理晶圆，诸如电浆处理室、化学气相沉积室、物理气相沉积室、离子植入室及光刻室。亦可在储槽或室中清洁、蚀刻及冲洗晶圆。处理室、储槽以及其他处理/围阻系统，以及其他相关联元件，诸如晶圆输送/递送系统，及自动化系统或设备，诸如机器人装置，通常由DC来源供电。

通常，处理系统的这些被供电元件具有集成DC电源来源或集成AC/DC转换系统，及/或与用于在晶圆处理期间控制集成电源系统及/或控制被供电元件的其他控制电路组合的电源系统。至少归因于DC电源系统或AC/DC转换系统与被供电处理元件的整合，及/或与控制系统的整合，已知DC供电设备的DC电源系统易受过热影响，从而导致电源故障或电源不一致性，诸如电源尖峰，借此致使对生产或次标准产品的生产的破坏。有利的是提供一种用于解决这些问题的系统和方法。

图1图解说明根据本揭示案的实施例的电源供应系统100。在所图解说明的实施例中，电源供应系统100包括电源供应模块102，该电源供应模块102具有耦接至AC电源来源106的第一输入端104以及经由电源接线112耦接至外部设备110的第一输出端108。根据本揭示案的一些实施例，AC电源来源106是用于外部设备110的电源变压器。电源供应模块102用以经由电源接线112提供外部设备110电源。所图解说明的电源供应系统100亦包括冗余电源供应单元114，该冗余电源供应单元114具有耦接至AC电源来源106的第二输入端116，以及耦接至电源接线112的第二输出端118。电源供应系统100亦包括切换模块119。切换模块119用以侦测电源接线112的电气状态，并且基于侦测到的电气状态而将冗余电源供应单元114耦接至电源接线112，以用于提供外部设备110备用电源(亦称为冗余电源)，或将冗余电源供应单元114与电源接线112去耦。根据所揭示的实施例，系统亦包括壳体120，例如，机壳、机架或壳架。下文参照机壳120描述根据本揭示案的实施例；然而，本揭示案的实施例并不限于壳体是机壳。壳体120用以支撑，并且在一些实施例中包封电源供应模块102、切换模块119以及冗余电源供应单元114。

根据本揭示案的实施例，电源供应模块102包括AC/DC转换器122。AC/DC转换器122用以将在第一输入端104自AC电源来源106接收的220V AC信号转换至24V DC信号，如在电源供应模块102的第一输出端108量测的。然而，本揭示案的范畴涵盖经调适以将110V AC信号或220V AC信号转换至12V或24V DC信号，以及将AC信号步降至任何DC电压或DC电流的AC/DC转换器。AC/DC转换器122可包括以下元件中的一或多者，包括诸如变压器、全波整流器、平滑电容器以及电压调节器的元件。AC/DC转换器在本揭露的一实施方式的所属领域中众所周知，因此将不再更详细描论述。

在本揭示案的另一实施例中，电源供应模块102是电源供应板102，该电源供应板102用以安装AC/DC转换器122以及与AC/DC转换器结合使用的任何电路。电源供应板包括电路板，并且可具有金属线、连接器以及其他电气元件，诸如，形成为集成电路及/或离散元件的电阻器、电容器、电感器以及晶体管。

在根据本揭示案的又一实施例中，电源供应模块102可任选地包括切换模块119。例如，AC/DC转换器122及切换模块119可安装至电源供应板102。

图2图解说明根据本揭示案的实施例的机壳120。机壳120包括用于收纳电源供应模块102的狭槽202。在一个实施例中，机壳120用以收纳电源供应板102。根据本揭示案的一个实施例，狭槽202及电源供应板102经组态有相应电气接触(未示出)以及相应锁定片(未示出)，以使得当电源供应板102滑入至狭槽202中时，相应片彼此啮合以用于将电源供应板102锁定于适当位置，并且相应电气接触彼此啮合以用于将电源供应板102与电源供应系统100的电气元件(诸如，电源接线112及/或切换模块119)电连接。

电源供应板102亦可通过解除啮合相应锁定片并且自狭槽202拉动电源供应板102而自电源供应系统100轻松移除。在一个实施例中，操作者可例如推动、拉动及/或转动锁定片以用于使片彼此解除啮合及/或啮合。然而，本揭示案的范畴亦涵盖经由螺钉、夹钳、杆(bar)或通过其他机械可移除式连结将电源供应板102紧固在狭槽202中的适当位置。

再次参考图1，并且根据本揭示案的另一实施例，冗余电源供应单元114包括冗余电源供应模块124，该冗余电源供应模块124耦接在冗余电源供应单元114的第二输入端116与冗余电源供应单元114的第二输出端118之间。根据本揭示案的实施例，冗余电源供应单元114进一步包括备用电源来源126，该备用电源来源126耦接至冗余电源供应单元114的第二输出端118。在一个实施例中，冗余电源供应模块124用以对备用电源来源126充电。例如，在一个实施例中，冗余电源供应模块124用以当冗余电源供应单元114通过切换模块119与电源接线112去耦时对备用电源来源126充电。根据本揭示案的实施例，冗余电源供应单元是由用于外部设备110的电源变压器电连接并且供电。

根据本揭示案的实施例，冗余电源供应模块124包括AC/DC转换器125(亦称为冗余AC/DC转换器)，该AC/DC转换器125用以将在冗余电源供应单元114的第二输入端116接收的220V AC信号转换至24V DC信号，如在冗余电源供应单元114的第二输出端118量测的。AC/DC转换器125可与电源供应模块102的AC/DC转换器122相同，或者可不同。本揭示案的范畴涵盖经调适以将110V AC信号或220V AC信号转换至12V或24V DC信号，以及将AC信号步降至任何DC电压或DC电流的AC/DC转换器。AC/DC转换器125可包括以下元件中的一或多者，包括诸如变压器、全波整流器、平滑电容器以及电压调节器的元件。

根据本揭示案的另一实施例，冗余电源供应模块124是电源供应板124(亦称为冗余电源供应板124)，该电源供应板124用以安装冗余AC/DC转换器125以及与AC/DC转换器结合使用的任何电路。再次参考图2，机壳120包括用于收纳冗余源供应模块124的狭槽204。在一个实施例中，机壳120用以收纳冗余电源供应板124。狭槽204及冗余电源供应板124经组态有相应电气接触(未示出)以及相应锁定片(未示出)，以使得当冗余电源供应板124滑入至狭槽204中时，相应片彼此啮合以用于将冗余电源供应板124锁定于适当位置，并且相应电气接触彼此啮合以用于将冗余电源供应板124与电源供应系统100的电气元件(诸如，备用电源来源126及/或切换模块119)电连接。

冗余电源供应板124亦可通过解除啮合相应锁定片并且自狭槽204拉动冗余电源供应板124而自电源供应系统100轻松移除。在一个实施例中，操作者可例如推动、拉动及/或转动锁定片以用于使片彼此解除啮合及/或啮合。然而，本揭示案的范畴亦涵盖经由螺钉、夹钳、杆或通过其他机械可移除式连结将冗余电源供应板124紧固在狭槽204中的适当位置。

在本揭示案的又一实施例中，冗余电源供应单元114用作冗余电源供应板，其中电气地安装了冗余电源供应模块124、备用电源来源126以及任选地切换模块119。在此实施例中，机壳120的狭槽204用以收纳冗余电源供应板。狭槽204及冗余电源供应板可经组态有相应电气接触(未示出)以及相应锁定片(未示出)，以使得当冗余电源供应板滑入至狭槽204中时，相应片彼此啮合以用于将冗余电源供应板锁定于适当位置，并且相应电气接触彼此啮合以用于将冗余电源供应板与电源供应系统100的其他电气元件(诸如，切换模块119或电源接线112)电连接。

再次参考图1，并且在本揭示案的又一实施例中，备用电源来源126具有第一节点130及第二节点132。备用电源来源126的第一节点130耦接至冗余电源供应单元114的第二输出端118，并且备用电源来源126的第二节点132耦接至接地(例如，电源供应系统100的接地)。

在本揭示案的一个实施例中，备用电源来源126是电源电容器126。电源电容器126可以是用于25伏特或更高的任何电容器。在本揭示案的另一实施例中，备用电源来源126是用于25伏特或更高的电池。在一个实施例中，电源电容器126(或电池)的第一板极(未示出)耦接至第一节点130，并且电源电容器126(或电池)的第二板极(未示出)耦接至第二节点132(亦即，耦接至接地)。根据本揭示案的实施例并不限于储存25伏特或更高的电源电容器及电池。本文所描述的实施例中包括不能储存25伏特或更高的电源电容器或电池，例如，仅能够储存小于25伏特的电源电容器或电池。

切换模块119用以侦测电源接线112的电气状态，并且基于侦测到的电气状态而将冗余电源供应单元114与电源接线112耦接/去耦。根据本揭示案的一个实施例，电气状态是电源接线112上的电压、电源接线112上的电流及/或电源接线112上的功率。电气状态亦可包括电源接线112的电阻，以用于判定例如电源接线112是否已短路至接地，或电源接线112是否是开路。

在一个实施例中，切换模块119包括开关121，该开关121用以当切换模块119侦测到电源接线112上的电压小于预定义最小电压阈值或大于预定义最大电压阈值，或电源接线112上的电流小于预定义最小电流阈值或大于预定义最大电流阈值，及/或电源接线112上的功率(例如，经由电源接线112递送至外部设备110的功率)小于预定义最小功率阈值或大于预定义最大功率阈值时闭合或保持闭合。当侦测到电源接线112的上述定义的电气状态中的一者时，电源供应模块102提供外部设备110少量功率、电压及/或电流或过量功率、电压及/或电流以用于外部设备110的适当操作。当开关121闭合时，备用电源来源126经由电源接线112连接至外部设备110，并且备用电源来源126提供外部设备110充分功率(亦称为冗余功率)及/或电压及/或电流。因此，电源供应系统100提供外部设备110合规(in-spec)操作功率、电压及/或电流的不间断供应，而不论电源供应模块102是否正发生故障、已经发生故障，或正以次标准方式操作。

尽管未图解说明，切换模块119可包括集成电路及/或离散元件，诸如，用以量测电源接线112上的电压、电流及/或功率的电阻器、电容器以及电感器。用于量测电气接线上的电压、电流及功率的电路在本揭露的一实施方式的所属领域中众所周知，因此将不再更详细论述。

在本揭示案的另一实施例中，开关121用以当切换模块119侦测到电源接线112上的电压大于或等于预定义最小电压阈值并且小于或等于预定义最大电压阈值、电源接线112上的电流大于或等于预定义最小电流阈值并且小于或等于预定义最大电流阈值，及/或电源接线112上的电源大于或等于预定义最小功率阈值并且小于或等于预定义最大功率阈值时打开或保持打开。当开关121处于打开状态时，外部设备110与备用电源来源126断开连接。通过将备用电源来源126与外部设备110断开，备用电源来源126可由冗余电源供应模块124有效地再充电。

在本揭示案的另一实施例中，壳体120是用作电源供应模块102、冗余电源供应单元114及/或切换模块119的散热器的机壳。再次参考图2，并且根据本揭示案的实施例，机壳120包括顶部部分206、侧部部分208以及底部部分210，或顶部部分206、侧部部分208以及底部部分210的任何组合。根据一个实施例，顶部部分206、侧部部分208及/或底部部分210，或顶部部分206、侧部部分208及底部部分210的任何组合用作电源供应模块102、冗余电源供应单元114及/或切换模块119的散热器。例如，机壳120的顶部部分206、侧部部分208及底部部分210中的任何者可由金属(诸如，导热性相对高的金属)形成，可具有波状表面及/或可具有开槽开口，以用于将来自机壳120内部的热量传导至机壳120外部及至机壳周围的环境。根据其他实施例，壳体120可以是并不包括顶部、侧部及/或底部部分的机架或壳架。根据此类替代实施例，壳体120在其顶部、侧部及/或底部侧面中的一或多者处开口。在此类替代实施例中，壳体120包括热传导结构，诸如，热传导鳍片，该等热传导结构经设计以将热能量耗散至此类热传导结构周围的环境。壳体120包括热能量通路，其中来自电源供应模块102、冗余电源供应单元114及/或切换模块119的热能量沿着该热能量通路传输至热传导结构。

此外，尽管并未图解说明，热传导条带可将机壳120的顶部部分206、侧部部分208及/或底部部分210的部分与电源供应模块102、冗余电源供应单元114及/或切换模块119的部分(诸如，电源供应板102及冗余电源供应板114的部分)连接。或者，电源供应板102、冗余电源供应板114以及狭槽202、204可经组态以使得当将电源供应板102、冗余电源供应板114插入至相应狭槽202、204时，电源供应板102、冗余电源供应板114(例如，电源供应板102、冗余电源供应板114的边缘(未示出))与机壳120的顶部部分206、侧部部分208及/或底部部分210之间发生接触，借此使得热量自电源供应板102、冗余电源供应板114传递至机壳120的顶部部分206、侧部部分208及/或底部部分210。

根据本揭示案的另一实施例，电源供应系统100可包括电气监控设备134，该电气监控设备134具有显示器136，如由图1及图2所图解说明。电气监控设备134可附接至机壳120，例如，附接至机壳的侧部部分208，以使得电气监控设备134并不包含在机壳120内。电气监控设备134可耦接至电源供应模块102，并且任选地至冗余电源供应单元114。电气监控设备134用以侦测电源供应模块102及冗余电源供应单元114的电气状态，并且在显示器136上显示电源供应模块102及冗余电源供应单元114的电气状态。例如，电源供应模块102及冗余电源供应单元114的电气状态可包括相对于组成电源供应模块102及冗余电源供应单元114的任何元件或接线连接元件(诸如变压器、整流器、电容器、电压调节器)，以及任选地备用电源来源126及/或切换模块119量测的任何内部电压、电流或功率。尽管未图解说明，电气监控设备134可包括集成电路及/或离散元件，诸如，用以量测电气系统的电路元件的电压、电流及/或功率的电阻器、电容器，电感器。

除了侦测电源供应模块102以及任选地冗余电源供应单元114的电气状态以外，电气监控设备134可用以基于侦测到的电气状态而产生由显示器136显示的警告讯息，及/或发送至扬声器(未示出)的音讯警告讯息。因此，系统操作者可被警告：电源供应模块正低效地执行、正发生故障或已经发生故障。然后，操作者可以新的电源供应模块置换故障电源供应模块，例如，电源供应模块102。电源供应模块的故障或低效执行及其置换可在针对外部设备110并无任何电源间断的情况下执行，因为将由冗余电源供应单元114的备用电源来源126供应外部设备110电源，直至新的电源供应模块安装完毕，并且经由电源接线112提供外部设备110充分(亦即，合规)电源，如切换模块119所量测。

替代地或补充地，电气监控设备134可耦接至电源接线112及/或切换模块119。在此实施例中，电气监控设备134额外地用以侦测电源接线112及/或切换模块119的电气状态，并且在显示器136上显示电源接线112及/或切换模块119的电气状态。例如，电源接线112的电气状态可以是电源接线112上的电压、电源接线112上的电流及/或电源接线112上的功率。电气状态亦可包括电源接线112的电阻，以用于判定例如电源接线112是否已短路至接地，或电源接线112是否是开路。除了侦测电源接线112及/或切换模块119的电气状态以及在显示器136上显示电气状态以外，电气监控设备134可用以基于电源接线112及/或切换模块119的侦测到的电气状态而产生在显示器136上显示的警告讯息，或发送至扬声器(未示出)的音讯警告讯息。

在本揭示案的另一实施例中，并且如由图1所图解说明，机壳120用以与外部设备110实体地分隔开。例如，在所图解说明的实施例中，机壳120与外部设备之间的最小距离由距离d指示。通过将电源供应模块102及/或冗余电源供应单元114中的一或多者的元件包含在与正被供电的外部设备110间隔开的机壳120中，由电源供应模块102及任选地冗余电源供应单元114中的一或多者的元件产生的热能量易于自此类元件移除，并且更易于耗散至环境中。此举降低机壳120所包封的元件中的任何者将暴露至引起元件过热的温度下的风险，否则该暴露将引起此类元件发生故障。距离d将取决于外部设备110的类型以及外部设备110的操作以及电源供应模块102及任选地冗余电源供应单元114的元件所产生的热能量的量，以及机壳120所在的环绕环境的周围温度，以及机壳120的电源供应板102、冗余电源供应单元114以及切换模块119所产生的功率。适当距离d的实例在广泛范围内，例如，1米范围内、2米范围内、3米范围内或5米范围内。本揭示案的实施例并不限于距离d的前述值。距离d可以是不属前述范围的距离。

在根据本揭示案的一个实施例中，外部设备110是半导体处理系统的被供电元件，诸如，沉积室、离子撞击室或蚀刻室/储槽。半导体处理系统可用于半导体晶圆上的集成电路制造。然而，本揭示案的实施例可在使电源故障的风险最小化、不间断的电力的递送，以及对热耗散的控制至关重要的任何DC供电系统中实施。

在根据本揭示案的又一实施例中，并且如由图1所图解说明，电源供应系统100包括多个电源供应模块，包括任选电源供应模块102A、102B。尽管图1图解说明三个电源供应模块102、电源供应模块102A、电源供应模块102B，本揭示案的范畴包括3个以上电源供应模块。电源供应模块102A、电源供应模块102B中的每一者具有：第一输入端104A/104B，第一输入端104A/104B耦接至AC电源来源106；以及第一输出端108A/108B，该第一输出端108A/108B经由对应电源接线112A/112B耦接至对应外部设备110A/110B。每一电源供应模块102A、102B用以经由对应电源接线112A、112B提供对应外部设备110A、110B电源。电源供应系统100亦可包括多个切换模块，包括任选切换模块119A、119B。在本揭露的一实施方式中，切换模块119A包括开关121A，切换模块119B包括开关121B。切换模块119A、119B分别耦接至对应电源接线112A、112B。冗余电源供应单元114的第二输出端118耦接至切换模块119A、119B中的每一者。切换模块119A、119B中的每一者用以侦测对应电源接线112A、112B的电气状态，并且基于侦测到的电气状态而将冗余电源供应单元114连接至对应电源接线112A、112B以用于提供对应外部设备110A、110B冗余电源(亦即，备用电源)。机壳120用以包封多个电源供应模块102、102A、102B、多个对应切换模块119、119A、119B，以及冗余电源供应单元114。如图2所图解说明，狭槽202A、202B可用以相应地收纳电源供应模块102A、102B。

尽管图1及图2仅图解说明一个电气监控设备134，本揭示案的范畴包括具有多个电气监控设备134的实施例，其中每一电气监控设备134耦接至对应电源供应模块102，并且一个电气监控设备134可耦接至冗余电源供应单元114。因此，若系统包括n个电源供应模块102及一个冗余电源供应单元114，则系统可包括n+1个电气监控设备134。

图3图解说明根据本揭示案的实施例的提供外部设备不断电供应的方法300的流程图。在步骤302，自外部AC电源来源接收AC电源。例如，电源供应模块102及冗余电源供应单元114可接收AC信号，诸如，来自外部AC电源来源106的220V AC信号。

在步骤304，将接收到的AC电源转换至DC电源。例如，电源供应模块102与冗余电源供应单元114两者可将接收到的AC信号(诸如，220V AC信号)转换至DC信号(诸如，24V DC信号)。然而，本揭示案的范畴涵盖将任何AC信号转换至任何DC信号。

在步骤306，通过DC电源为外部设备供电。例如，电源供应模块可经由电源接线提供DC电源以用于为外部设备供电。

在步骤308，通过DC电源为备用电源来源充电。例如，冗余电源供应单元通过DC电源为备用电源来源充电。在根据本揭示案的一个实施例中，当备用电源来源与电源接线去耦时，由冗余电源供应单元为备用电源来源充电。

在步骤310，侦测电源接线上的DC电源。例如，切换模块包括用以侦测电源接线上的功率、电压及/或电流的电路。

在步骤312，基于侦测到的DC电源而将备用电源来源耦接至电源接线，以用于为外部设备供电。例如，切换模块可包括开关，该开关用以基于侦测到的DC电源而闭合以用于将备用电源来源耦接至电源接线，以用于为外部设备供电。在一个实施例中，当侦测到的DC电源低于预定义最小DC功率阈值或高于预定义最大DC功率阈值时，将备用电源来源耦接至电源接线。在另一实施例中，当侦测到的DC电源大于或等于预定义最小DC功率阈值并且小于或等于预定义最大DC功率阈值时，可将备用电源来源与电源接线去耦。在根据本揭示案的又一实施例中，备用电源来源是电源电容器或电池。在一个实施例中，电源电容器或电池用以充电至至少25V。

本揭示案提供一种电源系统和方法，该电源系统和方法提供外部设备不断电供应，以及通过如下降低电源系统归因于电源系统过热的电源故障风险：通过提供用于电源系统的散热器及/或实体地分开电源系统与由电源系统供电的外部设备，以便控制由电源系统产生的热的耗散，并且减轻外部设备在电源系统上产生的热的效应。在电源故障或次标准输出的情况下，本揭示案的电源系统和方法提供外部设备备用电源的不间断递送，直至提供故障电源的子系统可得以置换为止。本揭示案的电源系统和方法提供在电源发生故障时以及在以新的电源供应子系统置换故障电源供应子系统期间电源的不间断递送。此外，本揭示案的电源系统和方法提供对系统元件的监控，以及对监控所侦测到的故障元件的高效置换。

在一个实施例中，电源供应系统包括电源供应模块，该电源供应模块具有耦接至AC电源来源的第一输入端以及经由电源接线耦接至外部设备的第一输出端。电源供应模块用以经由电源接线提供外部设备电源。电源供应系统可进一步包括：切换模块，该切换模块耦接至电源接线；以及冗余电源供应单元，该冗余电源供应单元具有耦接至AC电源来源的第二输入端，以及耦接至切换模块的第二输出端。切换模块用以侦测电源接线的电气状态，并且基于侦测到的电气状态而将冗余电源供应单元连接至电源接线以用于提供外部设备冗余电源。电源供应系统可进一步包括位于外部设备的外部的壳体，壳体用以收纳电源供应模块、切换模块以及冗余电源供应单元。壳体例如是机壳。机壳用以包封电源供应模块、切换模块以及冗余电源供应单元。在一个实施例中，电源供应模块包括AC/DC转换器。AC/DC转换器用以将在第一输入端的220V AC信号转换至在第一输出端的24V DC信号。在一个实施例中，电源供应模块包括电源供应板。电源供应板用以安装AC/DC转换器。壳体包括狭槽。狭槽用于可移除地收纳电源供应板。在一个实施例中，冗余电源供应单元包括冗余电源供应模块以及备用电源来源。冗余电源供应模块耦接于冗余电源供应单元的第二输入端与冗余电源供应单元的第二输出端之间。备用电源来源耦接至冗余电源供应单元的第二输出端。冗余电源供应模块用以为备用电源来源充电。切换模块包括开关。开关用以基于电源接线的侦测到的电气状态而闭合以用于提供外部设备冗余电源。在一个实施例中，冗余电源供应模块包括冗余AC/DC转换器。冗余AC/DC转换器用以将在第二输入端的220V AC信号转换至在第二输出端的24V DC信号。在一个实施例中，冗余电源供应模块包括冗余电源供应板。冗余电源供应板用以安装冗余AC/DC转换器。壳体包括冗余狭槽。冗余狭槽用于可移除地收纳冗余电源供应板。在一个实施例中，备用电源来源是电源电容器。电源电容器用以储存至少25伏特。在一个实施例中，电源电容器具有第一节点及第二节点。第一节点耦接至冗余电源供应单元的第二输出端，并且第二节点耦接至接地。在一个实施例中，电气状态是电源接线上的电压、电源接线上的电流以及电源接线上的功率中的一或多者，并且开关用以当以下中的至少一者时闭合：电压小于预定义最小电压阈值或大于预定义最大电压阈值；电流小于预定义最小电流阈值或大于预定义最大电流阈值；以及功率小于预定义最小功率阈值或大于预定义最大功率阈值。在一个实施例中，开关用以当以下各者中的至少一者时打开：电压大于或等于预定义最小电压阈值并且小于或等于预定义最大电压阈值；电流大于或等于预定义最小电流阈值并且小于或等于预定义最大电流阈值；以及功率大于或等于预定义最小功率阈值并且小于或等于预定义最大功率阈值。在一个实施例中，壳体是机壳。机壳用作用于电源供应模块、切换模块以及冗余电源供应单元中的至少一者的散热器。在一个实施例中，电源供应系统进一步包括电气监控设备。电气监控设备具有显示器。电气监控设备附接至壳体并且耦接至至少电源供应模块，电气监控设备用以侦测电源供应模块的电气状态，并且在显示器上显示电源供应模块的电气状态。在一个实施例中，电源供应模块包括AC/DC转换器，AC/DC转换器具有AC/DC转换器电气元件，并且电源供应模块的电气状态是以下中的一者：AC/DC转换器电气元件中的任何者的电压；AC/DC转换器电气元件中的任何者的电流；以及AC/DC转换器电气元件中的任何者的功率。在一个实施例中，壳体与外部设备实体地分开。在一个实施例中，电源供应模块用以提供外部设备DC电源。冗余电源供应单元用以提供外部设备冗余DC电源。外部设备是半导体处理系统的被供电元件。

在另一实施例中，电源供应系统包括多个电源供应模块。每一电源供应模块具有耦接至AC电源来源的第一输入端；以及经由对应电源接线耦接至对应外部设备的第一输出端。每一电源供应模块用以经由对应电源接线提供对应外部设备电源。电源供应系统可进一步包括多个对应切换模块。每一对应切换模块耦接至对应电源接线。电源供应系统可进一步包括冗余电源供应单元，该冗余电源供应单元具有：第二输入端，该第二输入端耦接至AC电源来源；以及第二输出端，该第二输出端耦接至每一对应切换模块。每一对应切换模块用以侦测对应电源接线的电气状态，并且基于侦测到的电气状态而将冗余电源供应单元连接至对应电源接线以用于提供对应外部设备冗余电源。电源供应系统可进一步包括位于外部设备的外部的壳体，壳体用以收纳这些电源供应模块、对应切换模块以及冗余电源供应单元。壳体例如是机壳。机壳用以包封多个电源供应模块、多个对应切换模块以及冗余电源供应单元。

在又一实施例中，一种提供外部设备不断电供应的方法包括：自外部AC电源来源接收AC电源，该外部AC电源来源包含在外部设备外部的壳体内；将所接收到的AC电源转换至DC电源；经由电源接线通过DC电源为外部设备供电；当备用电源来源与电源接线去耦时，通过DC电源为备用电源来源充电；侦测电源接线上的DC电源；以及基于侦测到的DC电源而将备用电源来源耦接至电源接线以用于为外部设备供电。在一个实施例中，一种提供外部设备不断电供应的方法进一步包括以下步骤：当侦测到的DC电源低于预定义最小DC功率阈值或高于预定义最大DC功率阈值时，将备用电源来源耦接至电源接线。在一个实施例中，一种提供外部设备不断电供应的方法进一步包括以下步骤：当侦测到的DC电源大于或等于预定义最小DC功率阈值并且小于或等于预定义最大DC功率阈值时，将备用电源来源与电源接线去耦。在一个实施例中，外部AC电源来源包括220V外部AC电源来源。将接收到的AC电源转换至DC电源的步骤包括以下步骤：将220V AC信号转换至24V DC信号，并且其中备用电源来源是电源电容器，电源电容器用以充电至至少25V。

前述概述了若干实施例的特征，使得熟悉此项技术者可更好地理解本揭示案的诸态样。熟悉此项技术者应当理解，他们可容易地将本揭示案用作设计或修改其他制程与结构的基础，以用于实施与本文介绍的实施例相同的目的及/或达成相同的优点。

熟悉此项技术者亦应认识到，此类等效构造并不偏离本揭示案的精神及范畴，而是可在不偏离本揭示案的精神及范畴的情况下进行各种改变、替换及更改。