專利名稱：內置不間斷電源的電腦電源的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種內置不間斷電源的電腦電源。
目前，計算機市場上通用的電腦電源在停電時均不能再提供工作電源給電腦各子系統，如果外接不間斷電源，則存在價格昂貴、體積大而無法放置在電腦機箱內、使用時必須與電腦電源聯用等缺點。
本發明的目的就在于為改進上述現有不間斷電源的種種不足與缺點，提出一種內置不間斷電源的電腦電源，能夠在市電發生故障或停電時繼續為電腦各系統提供工作電源，且不占體積、操作使用方便。
本實用新型實現上述目的的方案是一種內置不間斷電源的電腦電源，包括依次相連的交流整流電路、直流/直流降壓電路、電腦各系統供電電路，其特征是還包括不間斷電源電路，所述不間斷電源電路包括蓄電池、直流/直流升壓電路、充電電路，所述蓄電池的充電輸入端接充電電路，直流電壓輸出端接直流/直流升壓電路，直流/直流升壓電路的輸出直接與交流整流電路的輸出相連。
采用以上方案的有益效果由于不間斷電源集成在電腦電源內，電腦電源實現了不間斷化，起到了延時使用的效果，提高了電源效率、降低了電源熱耗，由于整個電路裝于電腦機箱中，不占體積、操作使用方便；同時，由于直接輸出直流電壓，也省去了普通不間斷電源的DC/AC(直流到交流)逆變電路。
圖1是本實用新型實施例總體示意圖。
圖2、3是本實用新型實施例具體示意圖。
下面通過具體的實施例并結合附圖對本實用新型作進一步詳細的描述。
實施例一見圖1，所示內置不間斷電源的電腦電源包括依次相連的交流整流電路1、直流/直流降壓電路2、電腦各系統供電電路3，其特征是還包括不間斷電源電路，所述不間斷電源電路包括蓄電池6、直流/直流(DC/DC)升壓電路7、充電電路8、模/數(A/D)偵測電路5、報警電路9、中央處理電路10；所述蓄電池6的充電輸入端接充電電路8，直流電壓輸出端接直流/直流升壓電路7，直流/直流升壓電路7的輸出直接與交流整流電路的輸出相連；所述中央處理電路10分別與模/數偵測電路5、報警電路9和充電電路8相連。
其中DC/DC升壓電路7采用大規模集成電路與推挽式電路結構實現由蓄電池到直流高壓的功率轉換。A/D偵測電路5采用運算放大器實現對市電輸入的偵測。充電電路8采用電壓調節器實現對蓄電池的衡壓充電。多參量采樣監控系統采用A/D轉換技術對采樣情況進行監控，一旦被控量發生異常，立即做出相應反應，并發出報警。DC/DC升壓電路7直接與交流整流電路1的輸出相連接，實現了直流轉換時間為零。
電路中還包括直流輸出接口電路4，它與直流/直流降壓電路2相連，并提供用于液晶顯示器的直流輸出電壓接口，提供額外的直流輸出供給液晶顯示器。這樣，省去了液晶顯示器的電源，操作方便，降低能耗。
中央處理電路10可用單片機，采用單片機技術監測、控制、協調整個系統的運行。
在電腦內部空間安排上，蓄電池可裝在電池箱內，并安裝于電腦機箱前面板上，就象一個光驅或軟驅，通過電池線與電路連接，實現能量的后備轉換。
一個具體的實施電路如圖2、3所示，各圖中名稱相同的接線端相連。對該例，工作原理簡述如下有市電且市電正常時，市電經電容CX01、電感LF01、電容CY01、CY02濾波后，經過過流保險絲F1，再經電感LF1、電容C2、C3、C4二次濾波后，經整流橋BD1～4整流成直流，經二極管D100、電容C5、C6后濾波成一高壓直流電壓，經過脈寬調制芯片IC5控制的脈寬調制電路作脈寬調制驅動后，能量經變壓器T1原邊、三極管Q1、Q2傳至變壓器T1副方，產生12V、5V、+3.3V直流電壓，供電腦各子系統使用。
有市電時，市電電壓經電阻R505、R506、R507、R508取樣后，經過由運算放大器U301(IM358)、電阻R301～R314、二極管D301、電容C301組成的電路網絡后，形成峰值低于+5V的脈動電壓波形，次波形與輸入市電波形同步。將此信號送入單片機U501(MC68HC705P6A)的第19腳，經過單片機U501的A/D轉換后，產生輸入市電電壓偵測值。單片機U501根據上述值判斷市電是否正常、是否掉電。當測得的輸入市電電壓偵測值低于設定的輸入電壓低掉電有效值時，則判斷市電不正常；當測得的輸入市電電壓偵測值低于設定的輸入電壓最小有效值，則判斷市電掉電；當測得的輸入市電電壓偵測值高于設定的輸入電壓高復電有效值，則判斷市電正常。
當有市電市電正常時，A、B點電壓經二極管D202、D203整流，經電容C201、C202濾波后，產生范圍在15～35V的直流電壓，經三端穩壓器U201(TL317)以及電壓調節電阻R203～R205，產生蓄電池充電電壓，經過防止電流倒灌的二極管D201后，向蓄電池充電。當電池充至所需電壓后，單片機U501第4腳發出關充電信號，經電阻R201、R202、三極管Q201關斷三端穩壓器U201的輸出，此時充電停止。
當有市電且市電正常時，單片機U501第3腳送出關DC/DC升壓電路信號，脈寬調制芯片U101(UC3525)的第11、14腳輸出關斷，變壓器TX501的副邊第10、12腳沒有輸出。
當單片機U501判斷市電掉電或市電異常時，單片機U501第3腳送出開DC/DC升壓電路信號，脈寬調制芯片U101的第11、14腳送出脈寬調制驅動信號，通過電阻R501～R504驅動場效應管(MOS管)Q501、Q502，蓄電池的能量通過保險絲F501、電容C501、變壓器TX501原方傳到變壓器TX501副方，經二極管D501～D504整流后，再經二及管D100、電容C5、C6濾波后提供電腦電源所需的DC/DC降壓電路工作電壓，由于電容C5、C6的電容儲能作用，使得C點的電壓在由市電掉電到脈寬調制芯片U101啟動，變壓器TX501產生+300V后備電壓這段時間內維持不變，實現了直流轉換時間為零的目的。光電耦合器U401、電壓比較器U402、電阻R401～R409、電容C401～C403形成電壓反饋電路，將反饋信號傳送到脈寬調制芯片U101第1腳，使C點電壓保持+300V穩定。
電阻R509、R510，電容C503形成電池電壓偵測電路，將電池電壓信號經過A/D轉換后，形成電池電壓偵測值，在有市電且市電正常時，單片機U501取掉電池電壓偵測值與設定的電池所允許的最大電壓值比較，若電池電壓偵測值大于設定的電池所允許的最大電壓值，則判斷電池已充滿，于是單片機U501第四腳發出關充電信號，關閉三端穩壓器U201，停止充電，否則開充電。在電池狀態時，單片機U501取電池電壓偵測值與設定的電池所允許的關機電壓值比較，若電池電壓偵測值小于設定的電池所允許的關機電壓值，則單片機U501發出關DC/DC升壓電路信號，使C點電壓逐漸降為零，系統關機，否則保持開機狀態。每次上電時，單片機U501取電池電壓偵測值與設定的電池所允許的最小電壓比較，若電池電壓偵測值小于設定的電池所允許的最小電壓值，則判斷電池失效，發出報警信號，否則不報警。
當整個電源系統處于電池供電狀態時，如果此時市電恢復正常，單片機U501的第19腳偵測到市電電壓信號，發出關DC/DC升壓電路信號，脈寬調制芯片U101的第11、14腳輸出關斷，變壓器TX501的副方第12、10腳輸出關斷。此時系統按照上述第一條運行。
單片機U501、運算放大器301、脈寬調制芯片U101的+12V、+5V供電電壓由供給電腦各系統使用的工作電壓+12V、+5V提供，當電腦關機時，+12V、+5V關斷，由于工作電源的消失，系統關機。
權利要求1.一種內置不間斷電源的電腦電源，包括依次相連的交流整流電路(1)、直流/直流降壓電路(2)、電腦各系統供電電路(3)，其特征是還包括不間斷電源電路，所述不間斷電源電路包括蓄電池(6)、直流/直流升壓電路(7)、充電電路(8)，所述蓄電池(6)的充電輸入端接充電電路(8)，直流電壓輸出端接直流/直流升壓電路(7)，直流/直流升壓電路(7)的輸出直接與交流整流電路的輸出相連。
2.如權利要求1所述的內置不間斷電源的電腦電源，其特征是所述不間斷電源電路還包括模/數偵測電路(5)、報警電路(9)、中央處理電路(10)，所述中央處理電路(10)分別與模/數偵測電路(5)、報警電路(9)和充電電路(8)相連。
3.如權利要求1或2所述的內置不間斷電源的電腦電源，其特征是所述直流/直流升壓電路(7)采用大規模集成電路與推挽式電路結構實現由蓄電池(6)到直流高壓的功率轉換；模/數偵測電路(5)采用運算放大器實現對市電輸入的偵測；充電電路(8)采用電壓調節器實現對蓄電池(6)的恒壓充電。
4.如權利要求1或2所述的內置不間斷電源的電腦電源，其特征是還包括直流輸出接口電路(4)，它與直流/直流降壓電路(2)相連，并提供用于液晶顯示器的直流輸出電壓接口。
5.如權利要求1或2所述的內置不間斷電源的電腦電源，其特征是蓄電池(6)裝在電池箱內，電池箱安裝在電腦機箱前面板上，通過電池線與電路連接。
專利摘要本實用新型公開一種內置不間斷電源的電腦電源,包括依次相連的交流整流電路、直流/直流降壓電路、電腦各系統供電電路及不間斷電源電路,所述不間斷電源電路包括蓄電池、直流/直流升壓電路、充電電路,所述蓄電池的充電輸入端接充電電路,直流電壓輸出端接直流/直流升壓電路,直流/直流升壓電路的輸出直接與交流整流電路的輸出相連。整個電源利用中央控制單元實現智能化。電腦電源實現了不間斷化,提高了電源效率,降低了電源熱耗,且不占體積、操作使用方便。
文檔編號G06F1/26GK2494529SQ0123036
公開日2002年6月5日 申請日期2001年7月14日 優先權日2001年7月14日
發明者古進 申請人:深圳市馳源實業有限公司