CN110096126A - 一种台式电脑电源不间断供电方法 - Google Patents

一种台式电脑电源不间断供电方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种台式电脑电源不间断供电方法，在台式电脑电源的输入整流滤波器前增加应急模块，所述应急模块在市电正常供电时处于空载待机运行状态，在市电突发故障后，为电脑提供所需的电能。本发明能够在降低损耗的同时不间断地为台式电脑供电。

Description

一种台式电脑电源不间断供电方法
技术领域
本发明涉及台式电脑电源技术领域，特别是涉及一种台式电脑电源不间断供电方法。
背景技术
如今电脑技术飞速发展，对供电电源的要求也越来越高，电源可靠的供电已成为电脑正常工作的基本要求。现有技术中的台式电脑电源的结构如图1所示，由于该结构没有电源断电保护措施，因此一旦发生断电，将导致电脑直接关闭。在一些国家重要部门(如铁道、金融、国防等)、企业生产运行以及人们工作生活中，电脑瞬间断电会给国家、企业、个人带来巨大的损失，并且有些损失是不能用金钱衡量的。因此，给台式电脑设计一款不间断供电电源是非常有必要的。
不间断电源UPS(Uninterruptible Power Supply)也正是在这些需求的基础上产生的，可将其视为电气系统的备用电源，当主供电电源突发故障时，该电源可为用电设备紧急供电，从而实现不间断的电力供应。然而如今常用的UPS长期带载运行，不仅损耗大、使用寿命短、成本高，而且体积大，不符合绿色环保、小体积的发展趋势。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种台式电脑电源不间断供电方法，能够在降低损耗的同时不间断地为台式电脑供电。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种台式电脑电源不间断供电方法，在台式电脑电源的输入整流滤波器前增加应急模块，所述应急模块在市电正常供电时处于空载待机运行状态，在市电突发故障后，为电脑提供所需的电能。
所述应急模块包括整流桥、充电器、DC/DC变换器、电容、储能器件和二极管；所述整流桥的输入端与市电相连，输出端与所述电容的两端相连，所述电容的两端还作为应急模块的输出端与台式电脑电源的输入整流滤波器的输入端相连；所述充电器的输入端与所述整流桥的输出端相连，输出端与所述储能器件的两端相连，所述储能器件的两端还与所述DC/DC变换器的输入端相连；所述DC/DC变换器的输出端还通过所述二极管与所述电容两端相连。
所述DC/DC变换器的输出电压的最大值小于所述整流桥输出的直流电压的最小值。
所述DC/DC变换器的输出电压的最小值大于或等于电脑正常工作时电压的最小值。
所述电容还用于检测原本电脑电源输入端电容上的电压。
所述储能器件选用蓄电池。
所述二极管选用快速恢复二极管。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明在现有台式电脑电源的基础上增加一个应急模块的方法，利用超快恢复二极管作为电子转换开关，通过实验验证了在市电断开后该应急模块可迅速代替市电为台式电脑不间断地供电，且在市电正常时该应急模块处于空载状态，从而降低了损耗。
附图说明
图1是现有技术中台式电脑电源结构示意图；
图2是本发明改造后台式电脑电源结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的实施方式涉及一种台式电脑电源不间断供电方法，在台式电脑电源的输入整流滤波器前增加应急模块，所述应急模块在市电正常供电时处于空载待机运行状态，在市电突发故障后，为电脑提供所需的电能。
经过本发明改造后的台式电脑电源的结构如图2所示，其中，在现有台式电脑电源的输入整流滤波器前增加应急模块，该应急模块包括整流桥4、充电器1、DC/DC变换器2、电容5、储能器件6和二极管3；所述整流桥4的输入端与市电相连，输出端与所述电容5的两端相连，所述电容5的两端还作为应急模块的输出端与台式电脑电源的输入整流滤波器的输入端相连；所述充电器1的输入端与所述整流桥4的输出端相连，输出端与所述储能器件6的两端相连，所述储能器件6的两端还与所述DC/DC变换器2的输入端相连；所述DC/DC变换器2的输出端还通过所述二极管3与所述电容5两端相连。本实施方式中的电容5作为电脑电源整流桥输出母线电压的检测传感器，电容5的两端电压基本等于原电脑电源整流后的母线电压。
本实施方式中电网电压波动范围是AC198V-235.4V，其经整流桥滤波后得到DC280V-332.9V；通过实验测得此次所用台式电脑的最低工作电压是AC110V，经整流滤波后得到DC156V；DC/DC变换器的输出电压为直流，保留一定的裕度将其输出电压确定在DC165V-270V范围内。采用12V的铅蓄电池作为储能器件，DC12V-200V的升压电源作为DC/DC变换器，DC14.4V的充电电源(输入电压DC160V-330V)作为充电器，整流桥选用整流桥GBU6J，二极管选用快速恢复二极管MUR3060，电容选用耐压400V、容值47μF的电容。
当市电正常工作时，市电经整流桥4和电容5整流滤波得到直流电为电脑供电，同时通过充电器1为储能器件6进行充电，其中电容5有滤波和电压检测的作用，检测电脑本身电源中输入电容的电压。由于市电经整流滤波后可得到DC280V-332.9V的电压，而DC/DC变换器2的输出电压为DC200V，因而此时二极管3截止，DC/DC变换器2处于空载状态。当市电出现故障时，二极管3迅速导通，此时DC/DC变换器22输出电压为电脑供电，同时还通过充电器1给储能器件6充电，这就可为台式电脑不间断地供电。由于整流桥4的存在，使得DC/DC变换器2的输出不会进入电网。
经实验验证，在市电正常工作时增加的应急模块处于空载状态；在市电断开后增加的应急模块可迅速代替市电为台式电脑不间断地供电，且断电后台式电脑可继续运行至少5分钟，这足以进行文档、数据等资料的保存，从而验证了该方法的可行性与可靠性。
不难发现，本发明采取在现有台式电脑电源的基础上增加一个应急模块的方法，当市电正常时，二极管截止，市电经原电脑电源为电脑供电，同时通过充电器为电池充电，应急模块处于空载状态；当市电出现故障时，二极管导通，应急模块快速响应，其为电脑供电。本发明所使用的二极管D为超快恢复二极管，将其作为电子转换开关，转换速度快的同时保证在市电正常时应急模块处于空载状态，从而可降低损耗；其中，通过设置超快恢复二极管两端的电压来控制其导通与截止；整流桥在市电正常时起整流的作用，在市电出现故障时其可防止升压变换器的输出流入电网；另外，电容C在市电正常时对整流后的电压进行滤波，市电断开后该电容用于检测原本电脑电源输入端电容上的电压。通过各部分相互关联、共同作用，最终实现不间断地供电。
本发明解决了现有台式电脑电源可靠性差和UPS损耗大、使用寿命短的问题，使得台式电脑在断电后仍可以不间断地运行一段时间，可利用这段时间进行一些后续工作，避免不必要的损失。

Claims (7)

1.一种台式电脑电源不间断供电方法，其特征在于，在台式电脑电源的输入整流滤波器前增加应急模块，所述应急模块在市电正常供电时处于空载待机运行状态，在市电突发故障后，为电脑提供所需的电能。
2.根据权利要求1所述的台式电脑电源不间断供电方法，其特征在于，所述应急模块包括整流桥、充电器、DC/DC变换器、电容、储能器件和二极管；所述整流桥的输入端与市电相连，输出端与所述电容的两端相连，所述电容的两端还作为应急模块的输出端与台式电脑电源的输入整流滤波器的输入端相连；所述充电器的输入端与所述整流桥的输出端相连，输出端与所述储能器件的两端相连，所述储能器件的两端还与所述DC/DC变换器的输入端相连；所述DC/DC变换器的输出端还通过所述二极管与所述电容两端相连。
3.根据权利要求2所述的台式电脑电源不间断供电方法，其特征在于，所述DC/DC变换器的输出电压的最大值小于所述整流桥输出的直流电压的最小值。
4.根据权利要求2所述的台式电脑电源不间断供电方法，其特征在于，所述DC/DC变换器的输出电压的最小值大于或等于电脑正常工作时电压的最小值。
5.根据权利要求2所述的台式电脑电源不间断供电方法，其特征在于，所述电容还用于检测所述整流桥输出的电压。
6.根据权利要求2所述的台式电脑电源不间断供电方法，其特征在于，所述储能器件选用蓄电池。
7.根据权利要求2所述的台式电脑电源不间断供电方法，其特征在于，所述二极管选用快速恢复二极管。
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