專利名稱：節能型電源控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電源控制器，特別是一種給電腦及其外設提供工 作電源的節能型電源控制器。 技術背景電腦在現代化的家庭和辦公中的得到了普遍的應用，隨之而來的能耗 問題也日益凸現。 一臺電腦除了主機及顯示器外，往往還要接上打印機、 音箱、調制解調器、路由器等外設，而這些外設在開機狀態下均需要消耗相當的能耗。如顯示器、打印機在待機狀態下的功耗分別大約為7.69W 和9.08W。在辦公自動化設備相當普及的今天，公務員、職員經常關電腦 時不關顯示器，打印機不用時也開著，殊不知由此造成了大量的待機能耗。 如下班后不關電源， 一晚上將至少待機12小時，按照國內辦公設備保有 量電腦1600萬臺、打印機1894萬臺，以及按雙休日作息時間測算，單單 按不能及時關閉顯示器及打印機電源計，則全國每年浪費的電能可達 15.895億度。如果再加上日益普及的音箱、調制解調器、路由等設備，以 及主機開關電源本身的功耗，全國在電腦及其外設方面的能耗浪費加起來 是一個驚人的數字。此外， 一些電腦外設采用USB接口作為電源取電工作，不但占用了 有限的接口資源，還同時帶來了電腦主板的功率壓力問題。 實用新型內容本實用新型克服了上述缺點，提供了一種控制電路簡單、時序控制合 理、能夠有效節約能源的電腦機箱節能型電源控制器。本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案是: 一種節能型電源控 制器，包括開關電源模塊，用于將交流電源輸入轉換為標準直流工作電源，并輸 出控制信號；主機供電控制模塊，用于在接收到所述開關電源模塊輸出的控制信號 后，經過第一延時時間接通并輸出所述標準直流工作電源，在所述開關電 源模塊輸出的控制信號結束后，立即斷開所述標準直流工作電源輸出；可控交流電源模塊，用于在接收到所述開關電源模塊輸出的控制信號 后，立即接通并輸出所述交流電源，在所述開關電源模塊輸出的控制信號 結束后，經過第二延時時間斷開所述交流電源輸出。還可包括連接在交流電源輸入和開關電源模塊之間的供電開關模塊， 用于控制打開或關閉交流電源輸入。還可包括可控直流電源模塊，用于在接收到所述開關電源模塊輸出的 控制信號后，立即接通并輸出將所述標準直流工作電源進行變壓后的變壓 直流電源，在所述開關電源模塊輸出的控制信號結束后，經過第三延時時 間斷開所述變壓直流電源輸出。所述可控交流電源模塊可包括雙刀雙擲繼電器和電容，所述開關電源 模塊的控制信號輸出與所述繼電器線圈相連，所述繼電器觸點公共端和常 開端分別為交流電源的輸入和輸出，所述電容與所述繼電器線圈兩端并聯 連接。所述供電開關模塊可包括一個雙刀雙擲繼電器和一個雙刀單擲開關， 所述繼電器的兩常開觸點分別與所述雙刀單擲開關并聯，所述繼電器線圈 與開關電源模塊的控制信號輸出端相連。所述主機供電控制模塊可包括延時電路和多路開關電路，所述多路開
關電路分別連接在所述開關電源模塊輸出的標準直流工作電源輸出端，所 述延時電路的接收到所述開關電源模塊輸出的控制信號后，經過第一延時 時間控制所述多路開關電路接通所述標準直流工作電源，在所述開關電源 模塊輸出的控制信號結束后，立即斷開所述標準直流工作電源輸出。所述延時電路可包括兩個邏輯非門和一個電容，所述第一邏輯非門的 輸入端與所述開關電源模塊的控制信號輸出端相連，輸出端經過與第二邏 輯非門的輸入端相連，第二邏輯非門的輸入端還同時與所述電容相連，輸出端與所述多路開關電路相連，控制所述開關電源模塊的標準直流電源輸出的接通和斷開。所述多路開關電路可為帶有多路觸點的繼電器，所述常開觸點分別與 所述開關電源模塊輸出的標準直流工作電源輸出端相連，繼電器線圈與所 述延時電路的輸出端相連。所述多路開關電路可包括多個場效應管，所述各場效應管漏極與分別 與所述開關電源模塊輸出的標準直流工作電源輸出端相連，柵極與所述延 時電路的輸出端相連。所述可控直流電源模塊可包括多路開關電路和變壓電路，所述多路開 關電路的輸入分別與所述開關電源模塊輸出的標準直流工作電源相連，輸 出端與變壓電路相連。所述開關電源模塊可采用標準ATX開關電源模塊，所述開關電源模塊輸出的標準直流工作電源包括+12V、 -12V、 +5V、 -5V和+3.3V，輸出 的控制信號為+12V。本實用新型通過接通供電開關模塊使開關電源模塊得電工作，輸出標 準直流工作電源和控制信號，同時控制所述可控交流電源模塊得電工作， 給分別給電腦的外設供電，在經過第一延時時間后所述主機供電控制模塊
得電工作，給主機供電，從而實現先啟動外設再啟動主機的功能；在所述開關電源模塊關閉后，所述主機供電控制模塊104立即斷電，主機停止工 作，而可控交流電源模塊102經過第二延時時間后斷電，從而實現先關閉 主機再關閉交直流外設的功能，與此同時，所述供電開關單元105也斷開 與市電的連接，從而切斷所有外設及電腦本身電源，杜絕電腦及其外設在 非工作時間內的能耗，實現節約不必要的電能消耗的目的。
圖l為本實用新型的原理框圖；圖2為本實用新型中供電開關模塊的電路原理圖；圖3為本實用新型中可控交流電源模塊的電路原理圖；圖4為本實用新型中主機供電控制模塊的電路原理圖；圖5為本實用新型中主機供電控制模塊的另一種替換方案的電路原理圖；圖6為本實用新型中可控直流電源模塊的電路原理圖； 圖7為本實用新型中各模塊輸出時序圖。
具體實施方式
如圖1中所示，本實用新型包括標準ATX開關電源模塊101、用于 給電腦的交流外設供電的可控交流電源模塊102、用于給電腦的直流外設 供電的可控直流電源模塊103、用于給電腦主機供電的主機供電控制模塊 104以及供電開關模塊105。
所述標準ATX開關電源模塊101為常用開關電源模塊，具有良好的 兼容性，穩定性，通用性和可靠性，用于將交流電源輸入轉換為標準直流 工作電源，輸出的標準直流工作電源包括+12V、 -12V、 +5V、 -5V和+3.3V， 輸出的用于控制其他各模塊工作的控制信號釆用+12V直流輸出。
所述供電開關模塊105如圖2中所示，用于控制打開或關閉整個控制器的電源輸入，包括一個雙刀雙擲繼電器J和一個雙刀單擲開關SW1， 所述繼電器J的兩常開觸點分別與所述雙刀單擲開關SW1并聯，并連接 到交流220V電源端，所述繼電器J線圈與標準ATX開關電源模塊101 的+12V控制信號輸出端相連。從而通過按動所述開關SW1時，接通交 流220V電源，使所述標準ATX開關模塊得電工作，輸出+12V控制信號 使所述繼電器J的線圈得電，兩常開觸點閉合，保持所述220V交流電源 回路持續接通，并在關閉所述供電開關模塊105時，即斷開所述繼電器J 觸點后，達到電腦及其外設待機電源零消耗的目的。所述可控交流電源模塊102也與交流電源輸入相連，用于提供大功率 交流負載能力，所述可控交流電源模塊102的具體電路如圖3中所示，包 括雙刀雙擲繼電器Jl和電容C1，所述開關電源模塊101的+12V控制信 號輸出與所述繼電器Jl線圈相連，所述繼電器Jl觸點公共端和常開端分 別為交流220V電源的輸入和輸出，所述電容C1與所述繼電器Jl線圈兩 端并聯連接。在接收到所述開關電源模塊101輸出的控制+12V控制信號 后，繼電器J1隨即閉合，輸出交流220V電源，在關閉電腦時所述開關 電源模塊101輸出的+12V控制信號消失，電容C1開始放電，繼電器J1 會保持閉合狀態，直至經過第二延時時間T2，電容Cl兩端電壓低于繼 電器J1閉合電壓，斷開所述交流電源輸出，從而實現先關閉主機再關閉 交流外設的功能。當需要多路AC220V輸出時，可以并聯多個可控交流 電源模塊102，并通過采用不同容量的電容，實現輸出關閉動作具有一定 的先后順序的功能。所述主機供電控制模塊104如圖4中所示，用于在接收到所述開關電 源模塊101輸出的+12V控制信號后，經過第一延時時間Tl接通開關電
源模塊101輸出的標準直流工作電源，在所述開關電源模塊輸出的+ 12V 控制信號結束后，立即斷開所述標準直流工作電源輸出。所述主機供電控 制模塊包括延時電路和多路開關電路，所述延時電路包括兩個邏輯非門IC1/A、 IC1/B和一個電容C2，所述第一邏輯非門IC1/A的輸入端與所述 開關電源模塊101的+12V控制信號輸出端相連，輸出端經過一個電阻R 后與第二邏輯非門IC1/B的輸入端相連，第二邏輯非門IC1/B的輸入端還 同時與所述電容C2相連，輸出端與所述多路開關電路相連，所述多路開 關電路為帶有多路觸點的繼電器，所述常開觸點分別與所述開關電源模塊 輸出的標準直流工作電源輸出端相連，繼電器線圈與所述延時電路的輸出 端相連。所述多路開關電路為帶有多個常開觸點的繼電器J2，繼電器線 圈J2與所述延時電路的輸出端，即與第二邏輯非門IC1/B的輸出端相連， 所述常開觸點分別與所述開關電源模塊101的標準直流工作電源輸出端， 即+12V、 -12V、 +5V、 -5丫和+3.3￥輸出端相連，繼電器線圈與所述延時 電路的輸出端相連。這樣當開關電源模塊101輸出+ 12V控制信號時，控 制電腦開機，通過由門電路IC1/A、 IC1/B的翻轉和電容C2延時T1的時 間后，驅動繼電器J2閉合，將開關電源模塊101的+ 3.3V、 ±5V和士12V 輸出，對主機進行供電，控制所述主機延時啟動，延時的時間由所述延時 電路決定。所述多路開關電路還可以采用多個場效應管替代實現，如圖5中所 示，所述各場效應管Tl、 T2、 T3、 T4、 T5漏極與分別與所述開關電源 模塊101的+12V、 -12V、 +5V、 -5￥和+3.3￥輸出端相連，柵極與所述延 時電路的輸出端，即與第二邏輯非門IC1/B的輸出端相連，源極輸出的+ 3.3V、 士5V和士12V與前述通過繼電器實現的方式相同，也輸入到一個 變壓電路中(圖中未表示)，通過所述變壓電路變壓后的輸出對主機進行 供電，控制所述主機延時啟動。所述可控直流電源模塊103，如圖6中所示，包括多路開關電路和變壓電路，所述多路開關電路由多觸點繼電器J3構成，所述繼電器J3輸入 分別與所述開關電源模塊101輸出的+12V、 -12V、 +5V、 -5V標準直流工 作電源相連，輸出端與另一變壓電路IC2相連。在接收到所述開關電源模 塊101輸出的+12V控制信號后，繼電器J3隨即閉合，將開關電源模塊 101的士5V和士12V輸入到所述變壓電路IC2中，所述變壓電路IC2根 據需要設定輸出包含直流5V， IOV， 12V， 17V， 24V和其它需要的大功 率直流電壓輸出，以及可調直流電壓輸出，給與主機連接的直流外設供電， 所述變壓電路IC2采用現有的DC-DC轉換電路，如自耦式DC/DC變換 電路，或基于MC34063DC/DC升壓電路等等，為本領域的常規技術，這 里不再贅述。所述變壓電路IC2的內部包含大容量電容，在所述開關電源模塊101 輸出的+12V控制信號結束后，這些電容能夠提供T3延時時間的供電， 以實現先關主機再關閉直流輸出的功能。當需要多路直流外設輸出時，可 以并聯多個可控直流電源模塊103，通過在模塊中的變壓電路IC2中使用 不同電容量的電容，可以實現輸出動作(開啟或關閉)具有一定的先后順 序的功能。所述多路開關電路也能使用場效應管實現，具體電路連接方法 與主機供電控制模塊104中的多路開關電路一致，這里也不再贅述。根據上述描述可知，本實用新型中各模塊輸出信號的時序如圖7中 所示，在標準ATX開關電源模塊101得電工作后輸出標準直流工作電源 和控制信號，同時控制所述可控交流電源模塊102和可控直流電源模塊 103得電工作，分別給交流和直流外設供電，在經過T1時間后主機供電 控制模塊104得電工作，給主機供電，從而實現先啟動外設再啟動主機的
功能；在所述ATX開關電源模塊101關閉后，所述主機供電控制模塊104 立即斷電，主機停止工作，而可控交流電源模塊102和可控直流電源模塊 103分別經過T2和T3時間后斷電，從而實現先關閉主機再關閉交直流外 設的功能，與此同時，所述供電開關單元105也斷開與市電220V的連接， 從而切斷所有外設及電腦本身電源，杜絕電腦及其外設在非工作時間內的 能耗。此外，可以通過一個選擇開關實現供電開關模塊105功能的禁用(圖 中未標示)。這樣在禁用供電開關模塊105后，市電220V無需供電開關 模塊的控制，直接給開關電源模塊101供電，此時仍然能夠支持網絡/鍵 盤喚醒功能，從而適應不同用戶的使用需求。以上對本實用新型所提供的節能型電源控制器進行了詳細介紹，本 文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實 施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對 于本領域的一般技術人員，依據本實用新型的思想，在具體實施方式
及應 用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用 新型的限制。
權利要求1.一種節能型電源控制器，其特征在于包括開關電源模塊，用于將交流電源輸入轉換為標準直流工作電源，并輸出控制信號；主機供電控制模塊，用于在接收到所述開關電源模塊輸出的控制信號后，經過第一延時時間接通并輸出所述標準直流工作電源，在所述開關電源模塊輸出的控制信號結束后，立即斷開所述標準直流工作電源輸出；可控交流電源模塊，用于在接收到所述開關電源模塊輸出的控制信號后，立即接通并輸出所述交流電源，在所述開關電源模塊輸出的控制信號結束后，經過第二延時時間斷開所述交流電源輸出。
2. 根據權利要求l所述的節能型電源控制器，其特征在于還包括連接在交流電源輸入和開關電源模塊之間的供電開關模塊，用于控 制打開或關閉交流電源輸入。
3. 根據權利要求1所述的節能型電源控制器，其特征在于還包括可控直流電源模塊，用于在接收到所述開關電源模塊輸出的控制信 號后，立即接通并輸出將所述標準直流工作電源進行變壓后的變壓直 流電源，在所述開關電源模塊輸出的控制信號結束后，經過第三延時 時間斷開所述變壓直流電源輸出。
4. 根據權利要求l所述的節能型電源控制器，其特征在于所述 可控交流電源模塊包括雙刀雙擲繼電器和電容，所述開關電源模塊的 控制信號輸出與所述繼電器線圈相連，所述繼電器觸點公共端和常開 端分別為交流電源的輸入和輸出，所述電容與所述繼電器線圈兩端并 聯連接。
5. 根據權利要求2所述的節能型電源控制器，其特征在于所述 供電開關模塊包括一個雙刀雙擲繼電器和一個雙刀單擲開關，所述繼 電器的兩常開觸點分別與所述雙刀單擲開關并聯，所述繼電器線圈與 開關電源模塊的控制信號輸出端相連。
6. 根據權利要求1所述的節能型電源控制器，其特征在于所述 主機供電控制模塊包括延時電路和多路開關電路，所述多路開關電路 分別連接在所述開關電源模塊輸出的標準直流工作電源輸出端，所述 延時電路的接收到所述開關電源模塊輸出的控制信號后，經過第一延 時時間控制所述多路開關電路接通所述標準直流工作電源，在所述開 關電源模塊輸出的控制信號結束后，立即斷開所述標準直流工作電源 輸出。
7. 根據權利要求6所述的節能型電源控制器，其特征在于所述 延時電路包括兩個邏輯非門和一個電容，所述第一邏輯非門的輸入端 與所述開關電源模塊的控制信號輸出端相連，輸出端經過與第二邏輯 非門的輸入端相連，第二邏輯非門的輸入端還同時與所述電容相連， 輸出端與所述多路開關電路相連，控制所述開關電源模塊的標準直流 電源輸出的接通和斷開。
8. 根據權利要求l所述的節能型電源控制器，其特征在于所述 可控直流電源模塊包括多路開關電路和變壓電路，所述多路開關電路 的輸入分別與所述開關電源模塊輸出的標準直流工作電源相連，輸出端與變壓電路相連。
9. 根據權利要求6所述的節能型電源控制器，其特征在于所述 多路開關電路為帶有多路觸點的繼電器，所述常開觸點分別與所述開 關電源模塊輸出的標準直流工作電源輸出端相連，繼電器線圈與所述 延時電路的輸出端相連；或者所述多路開關電路包括多個場效應管，所述各場效應管漏極與分別與所述開關電源模塊輸出的標準直流工 作電源輸出端相連，柵極與所述延時電路的輸出端相連。
10. 根據權利要求1 9中任一項所述的節能型電源控制器，其特征在于所述開關電源模塊采用標準ATX開關電源模塊，所述開關電源模塊輸出的標準直流工作電源包括+12V、 -12V、 +5V、 -5V和 +3.3V,輸出的控制信號為+12V。
專利摘要本實用新型涉及一種電源控制器，特別是一種給電腦及其外設提供工作電源的節能型電源控制器，通過接通供電開關模塊使開關電源模塊得電工作，輸出標準直流工作電源和控制信號，同時控制所述可控交流電源模塊得電工作，分別給電腦的外設供電，在經過第一延時時間后所述主機供電控制模塊得電工作，給主機供電，從而實現先啟動外設再啟動主機的功能；在所述開關電源模塊關閉后，所述主機供電控制模塊104立即斷電，主機停止工作，而可控交流電源模塊102經過第二延時時間后斷電，從而實現先關閉主機再關閉交直流外設的功能，與此同時，所述供電開關單元105也斷開與市電的連接，從而切斷所有外設及電腦本身電源，實現節約電能消耗的目的。
文檔編號G06F1/32GK201017211SQ20072014059
公開日2008年2月6日 申請日期2007年3月16日 優先權日2007年3月16日
發明者懿 張, 謝紅衛 申請人:謝紅衛