CN112527089A - 具有功率显示功能的计算机电源及计算机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有功率显示功能的计算机电源及计算机，计算机电源包括壳体和功率显示模块，显示模块包括：用于持续获取计算机电源的实时电压的实时电压获取单元、用于对各所述实时电压进行滤波得到峰值电压的峰值电压获取单元，以及将峰值电压转换为峰值功率的控制单元和显示峰值功率的显示单元，且控制单元还用于判断峰值功率是否大于功率阈值，若大于所述功率阈值，还判断该峰值功率持续的时间是否大于预设时间，若大于则切断所述计算机电源的输出，若不大于所述预设时间则继续接通计算机电源的输出；若所述峰值功率不大于所述功率阈值，则控制实时电压获取单元继续工作。本发明能够使用户更好地了解计算机电源的工作情况。

Description

具有功率显示功能的计算机电源及计算机

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，具体涉及一种具有功率显示功能的计算机电源及计算机。

背景技术

随着社会的发展，计算机已成为人们生活、工作必备的工具，计算机电源作为计算机不可或缺的关键部件，其选购尤为重要。现有的计算机电源，只标示有额定功率，即平均功率，在实际使用中，人们也无法准确了解其与计算机的匹配程度，尤其是在游戏中，动态负载常常会使实际瞬时功率很大，为了安全，人们选购时常常按照显卡选配额定功率较大的计算机电源，然而，计算机电源实际使用中通常达不到额定功率，因此，这种匹配，很多时候造成资源浪费。

发明内容

基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种具有功率显示功能的计算机电源及计算机，以解决现有计算机配置计算机电源时造成的资源浪费。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的第一方面提供了一种具有功率显示功能的计算机电源，包括壳体，还包括功率显示模块，所述功率显示模块包括：

实时电压获取单元，用于持续获取计算机电源的实时电压；

峰值电压获取单元，用于得到峰值电压，所述峰值电压获取单元包括二极管、电容和第二电阻，所述二极管的正极端与所述实时电压获取单元连接，负极端与所述控制单元连接，所述电容和所述第二电阻并联设置，并联后的一端连接于所述二极管与所述控制单元之间，另一端接地；

控制单元，包括相互连接的控制电路与输出电路，所述控制电路与所述峰值电压获取单元连接，用于将所述峰值电压转换为峰值功率，并控制所述显示单元显示所述峰值功率，同时判断所述峰值功率是否大于功率阈值，若所述峰值功率大于所述功率阈值，则判断该峰值功率持续的时间是否大于预设时间，若大于所述预设时间则切断所述计算机电源的输出，若不大于所述预设时间则继续接通计算机电源的输出；若所述峰值功率不大于所述功率阈值，则控制实时电压获取单元继续工作，所述控制电路还用于将数字信号通过所述输出电路输出到外部设备；

显示单元，与所述控制单元连接，包括显示屏，用于显示所述峰值功率；

所述功率显示模块安装于所述壳体，且能够露出所述显示单元。

优选地，所述实时电压获取单元包括电流互感器和第一电阻，所述电流互感器的一次侧与所述计算机电源的输入端连接，所述电流互感器的二次侧的第一端与所述峰值电压获取单元连接，第二端接地；所述第一电阻的两端分别连接所述二次侧的第一端和地。

优选地，所述控制单元包括模数转换电路，所述控制电路通过所述模数转换电路与所述峰值电压获取单元连接，所述模数转换电路用于将所述峰值电压转换成数字信号。

优选地，所述控制单元还包括存储器，所述存储器与所述控制电路连接，用于存储所述峰值功率。

优选地，所述显示单元还包括绿色LED灯、黄色LED灯、橙色LED灯和红色LED灯；所述控制单元还用于计算所述峰值功率相对于额定功率的占比，并根据所述占比控制绿色LED灯、黄色LED灯、橙色LED灯和红色LED灯中的一者点亮。

优选地，所述控制单元(30)还用于判断所述占比所位于的区间，若所述占比小于或者等于20％，则控制所述绿色LED灯点亮，黄色LED灯、橙色LED灯和红色LED均熄灭；若所述占比大于20％且小于等于50％，则控制所述黄色LED灯点亮，绿色LED灯、橙色LED灯和红色LED均熄灭；若所述占比大于50％且小于等于80％，则控制所述橙色LED灯点亮，绿色LED灯、黄色LED灯和红色LED均熄灭；若所述占比大于80％，则控制所述红色LED灯点亮，绿色LED灯、黄色LED灯和橙色LED均熄灭。

优选地，还包括与所述控制单元连接的蜂鸣器，所述控制单元判断所述占比大于80％时，控制所述红色LED灯闪烁，绿色LED灯、黄色LED灯和橙色LED均熄灭，同时控制所述蜂鸣器工作。

优选地，所述输出电路包括无线通讯部件，以用于所述计算机单元与所述外部设备连接。

优选地，所述壳体为透明壳体，所述功率表显示模块位于所述壳体内。

本发明的第二方面听过了一种计算机，包括如上任一项所述的计算机电源。

本发明的计算机电源，设置有峰值电压获取单元和显示单元，能够实时显示计算机电源的峰值功率，如此，在计算机使用过程中，使用者能够清楚地了解计算机电源的使用情况，知道其是否能够支持该计算机的各负载，以及是否是由于计算机电源的动态功率不足而导致的电脑偶发性死机，从而有利于用户更好地匹配合适的计算机电源以及与该计算机电源匹配的各种负载，且不会造成资源浪费；同时，本发明在瞬时动态功率较高时，并不会直接断开计算机电源的输出，而是允许其在高动态功率运行一段时间，若超出该时间再断开计算机电源的输出，这样既能够避免计算机频繁断电，又能够保护计算机电源；且考虑到有的计算机的外壳时不透明的，本发明还设置有输出电路，从而使峰值功率能够再外部设备上显示。

附图说明

以下将参照附图对本发明的优选实施方式进行描述。图中：

图1为本发明提供的计算机电源的一种优选实施例的系统图；

图2为本发明提供的计算机电源的另一种优选实施例的系统图；

图3为本发明提供的计算机电源的又一种优选实施例的系统图。

图中：

10、实时电压获取单元；T1、电流互感器；R1、第一电阻；20、峰值电压获取单元；D1、二极管；C1、电容；R2、第二电阻；30、控制单元；31、模数转换电路；32、控制电路；40、显示单元；50、外部设备；61、滤波整流单元；62、功因校正单元；63、功率转换单元；64、整流滤波单元；65、过载保护控制单元。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

现有的计算机电源大多没有功率显示，即使有的有功率显示也显示的是平均功率，而用户在使用中常常会出现瞬时功率较大的情况，但是用户根本无法直观确定计算机电源的实际工作情况，造成其匹配计算机电源时也无法准确匹配。

本申请提供了一种计算机，包括计算机电源，该计算机电源具有功率显示功能，具体地，参考图1，计算机电源包括壳体(图中未示出)和功率显示模块，功率显示模块包括：实时电压获取单元10、峰值电压获取单元20、控制单元30和显示单元40，实时电压获取单元10用于持续获取计算机电源的实时电压。峰值电压获取单元20与实时电压获取单元10连接，用于对各实时电压进行滤波，得到峰值电压。控制单元30包括控制电路32，控制电路32与峰值电压获取单元20连接，用于将峰值电压转换为峰值功率，并控制显示单元40显示峰值功率，同时判断峰值功率是否大于功率阈值，若大于功率阈值，则判断该峰值功率持续的时间是否大于预设时间，若大于预设时间则切断所述计算机电源的输出，若不大于预设时间则继续接通计算机电源的输出；若峰值功率不大于功率阈值，则控制实时电压获取单元继续工作。显示单元40与控制单元30连接，包括显示屏，用于显示峰值功率。功率显示模块安装于壳体，且能够露出显示单元40，以便用户能够直接观察到计算机电源的工作情况，尤其是峰值功率。

上述计算机电源，设置有峰值电压获取单元20和显示单元40，能够实时显示计算机电源的峰值功率，考虑到计算机电源的实时功率变化太快，即使显示用户也很难辨识，而峰值功率的显示变化较慢，且能够显示出计算机电源的实际使用情况，即使是瞬时功率较大的情况也能够显示出来，因此，在计算机使用过程中，使用者能够清楚的了解计算机电源的使用情况，知道其是否能够支持该计算机的各负载，以及确定是否是由于计算机电源的动态功率不足而导致的计算机偶发性死机，从而有利于用户更好地匹配合适的计算机电源以及选择与该计算机电源匹配的各种负载，且不会造成资源浪费；同时，本发明在瞬时动态功率较高时，并不会直接断开计算机电源的输出，而是允许其在高动态功率运行一段时间，若超出该时间再断开计算机电源的输出，这样既能够避免计算机频繁断电，又能够保护计算机电源。

其中，峰值电压获取单元20包括二极管D1、电容C1和第二电阻R2，二极管D1的正极与实时电压获取单元10连接，在实时电压获取单元10包括电流互感器T和第一电阻R1的实施例中，二极管D1的正极端连接于电流互感器T1的二次侧的第一端与第一电阻R1的连接点，负极端与控制单元30连接，电容C1和第二电阻R2并联设置，并联后的一端连接于二极管D1与控制单元30之间，另一端接地。在该实施例中，二极管D1起到整流作用，将实时电压整流成正向电压，通过电容C1进行滤波，得到峰值电压，具体地，电容C1存储峰值电压，通过第二电阻R2电容C1放电，通过调节二者的参数可以控制峰值电压存储的时间，如此设置之后，能够提高峰值电压获取单元20的工作稳定性和效率。参考图2，控制单元30还包括与控制电路32连接的模数转换电路31，模数转换电路31与峰值电压获取单元20连接，模数转换电路31用于将峰值电压获取单元20输出的峰值电压转换成数字信号；控制电路32用于根据数字信号转换成峰值功率，并控制显示单元40显示峰值功率，也就是说，控制电路32通过模数转换电路31与峰值电压获取单元20连接。

上述实施例中，显示单元40可以是以数字形式显示峰值功率，采用这种方式，让用户能够更直观地获取到计算机电源工作中瞬时的峰值功率的数值，便于用户更明了的了解电脑与计算机电源的匹配。可以理解地，也可以直接以模拟信号的方式显示峰值功率。

即便采用了数字方式显示峰值功率，用户在使用计算机时，有时还是无暇关注计算机电源的工作情况，尤其是在用户忙于游戏时，没法分心注意当时显示的峰值功率，经过一段时间后，用户在有空闲的时间想了解游戏中计算机电源的使用情况。本发明还将峰值功率存储起来，在用户有空闲或者是想查看计算机电源的匹配情况时能够进行查找，以便进行更优化的计算机电源以及相关资源的配置。本发明的一种实施例中，在显示峰值功率的同时还存储该峰值功率，具体地，控制单元30还包括存储器，存储器与控制的电路32连接，用于存储峰值功率，即控制电路32在控制显示单元40显示峰值功率的同时，还将该峰值功率存储在存储器中。

可以理解地，如图3所示，计算机电源还包括顺次连接的滤波整流单元61、功因校正单元62、功率转换单元63、整流滤波单元64，滤波整流单元61用于与市电连接整流滤波单元64作为计算机电源的输出，与外部的计算机连接。计算机电源还包括过载保护控制单元65，其可以与控制单元30连接，以在过载时计算机电源的输出进行控制。

参考图2，实时电压获取单元10包括电流互感器T1和第一电阻R1，电流互感器T1的一次侧与计算机电源的功率转换单元63的输出端连接，电流互感器T1的二次侧的第一端与峰值电压获取单元20连接，第二端接地；第一电阻R1的两端分别连接电流互感器T1的二次侧的第一端和地。如此，电流互感器T1的二次侧的电流Iout＝Iin×N1/N2，然后通过第一电阻R1将电流转换成电压，以得到计算机电源的实时电压。其中，N1、N2分别为电流互感器T1的一次侧和二次侧的线圈匝数。通过电流互感器与电阻组合的方式检测计算机电流的实时电压，电路简单，且运算效率比较高，实时性好。当然，实时电压获取单元10也可以使用其他电路或者仪器进行检测，如可以是电阻式功率传感器。具体地，在图2所示的实施例中，

因此，

这样，瞬时功率W＝Vin×Iin。

具体地，显示单元40可以包括指示灯，控制单元40还用于计算峰值功率相对于额定功率的占比，并根据占比控制指示灯显示不同的颜色，以更清晰和直观地让用户了解计算机电源的使用情况。显示灯优选为LED灯，以节约能量和提高显示单元40的显示寿命。具体地，显示单元40包括红色LED灯、绿色LED灯以及蓝色LED灯，此时，控制单元30根据占比控制红色LED灯、绿色LED灯以及蓝色LED灯，使指示灯显示不同颜色。采用三原色的方式实现多种颜色的显示，能够节省成本，以及整个计算机电源的空间，且便于控制。

进一步地，控制单元30用于判断上述占比所在的区间，若占比小于或者等于20％，说明此时计算机电源处于低负荷状态，则控制指示灯显示浅蓝色；若占比大于20％且小于等于40％，说明此事计算机电源处于较低负荷状态，控制指示灯显示蓝色；若占比大于40％且小于等于60％，说明此时计算机电源基本处于正常状态，则控制指示灯显示绿色；若占比大于60％且小于等于80％，说明此时计算机电源有点超负荷运载，但基本不会影响正常工作，则控制指示灯显示黄色，以提醒用户；若占比大于80％，说明计算机电源处于警戒线以上，计算机可能无法正常工作了，则控制指示灯显示红色。

采用上述占比区间进行不同颜色灯的显示，能够使用户更清晰地了解计算机电源和计算机的匹配情况，从而提醒用户进行实时调整。当然，可以仅设置其中的几个区间，或者可以设置其他区间，如以小于或者等于50％、大于50％且小于或者等于85％、大于85％等，且为每一个区间配置显示不同颜色。

当然，上述区间也可以为其他区间，本发明并不限定于上述范围。指示灯也可以包括多种不同颜色的LED等，如浅蓝色LED灯、蓝色LED灯、绿色LED灯、黄色LED灯和红色LED灯这四种颜色灯，控制单元分别控制其中一个LED点亮，其他LED等熄灭，以显示不同的颜色。

其中，上述功率阈值可以根据需要进行设定，如可以设置为额定功率，或者额定功率的95％等。上述步骤预设时间优选为9～11ms，如9ms、10ms、11ms，更优选地为10ms，也就是说持续9～11ms的高功率运行，计算机电源是不会断电的，若持续高功率运行超过11ms则计算机电源切断输出，以进行断电保护，采用该范围，既不会造成计算机频繁断电，又能够保护计算机电源的正常运行。当然，预设时间也可以小于9ms，如6ms、7ms、8ms等，或者大于11ms，如12ms、13ms。

计算机电源的壳体可以为方形或者其他形状，可以在壳体上开设显示窗口，即在显示窗口处为镂空的结构，显示单元的显示屏设置于显示窗口处，以通过显示窗口露出显示屏，便于用户观察。在该实施例中，在显示窗口处，壳体与显示屏之间优选你设置有密封垫，以防止灰尘等杂质通过该处进入到计算机电源内部。本发明的一种优选实施例中，计算机电源的壳体包括透明部分，如透明部分为亚克力壳体，功率显示模块位于壳体内，且显示单元40与透明部分对应设置，从而使用户能够通过该透明部分观察到显示单元40的显示效果。如此，壳体可以基本为封闭壳体(当然为了散热会设置有散热孔)，不需要开设显示窗口，即能够从外面观察到计算机电源的使用情况，从而能够避免灰尘等杂质通过显示窗口进入到计算机电源的内部，影响计算机电源的正常工作；同时，能够提高壳体的强度，以及整个计算机电源的质感，提升用户的体验感。

本领域的技术人员能够理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种具有功率显示功能的计算机电源，包括壳体，其特征在于，还包括功率显示模块，所述功率显示模块包括：

实时电压获取单元，用于持续获取计算机电源的实时电压；

峰值电压获取单元，用于得到峰值电压，所述峰值电压获取单元包括二极管、电容和第二电阻，所述二极管的正极端与所述实时电压获取单元连接，负极端与所述控制单元连接，所述电容和所述第二电阻并联设置，并联后的一端连接于所述二极管与所述控制单元之间，另一端接地；

控制单元，包括相互连接的控制电路与输出电路，所述控制电路与所述峰值电压获取单元连接，用于将所述峰值电压转换为峰值功率，并控制所述显示单元显示所述峰值功率，同时判断所述峰值功率是否大于功率阈值，若所述峰值功率大于所述功率阈值，则判断该峰值功率持续的时间是否大于预设时间，若大于所述预设时间则切断所述计算机电源的输出，若不大于所述预设时间则继续接通计算机电源的输出；若所述峰值功率不大于所述功率阈值，则控制实时电压获取单元继续工作，所述控制电路还用于将数字信号通过所述输出电路输出到外部设备；

显示单元，与所述控制单元连接，包括显示屏，用于显示所述峰值功率；

所述功率显示模块安装于所述壳体，且能够露出所述显示单元。

2.根据权利要求1所述的计算机电源，其特征在于，还包括功率转换单元，所述实时电压获取单元包括电流互感器和第一电阻，所述电流互感器的一次侧与所述计算机电源的功率转换单元连接，所述电流互感器的二次侧的第一端与所述峰值电压获取单元连接，第二端接地；所述第一电阻的两端分别连接所述二次侧的第一端和地。

3.根据权利要求1所述的计算机电源，其特征在于，所述控制单元包括模数转换电路，所述控制电路通过所述模数转换电路与所述峰值电压获取单元连接，所述模数转换电路用于将所述峰值电压转换成数字信号。

4.根据权利要求3所述的计算机电源，其特征在于，所述控制单元还包括存储器，所述存储器与所述控制电路连接，用于存储所述峰值功率。

5.根据权利要求1-4任一项所述的计算机电源，其特征在于，所述显示单元包括指示灯；所述控制单元还用于计算所述峰值功率相对于额定功率的占比，并根据所述占比控制所述红色LED灯、绿色LED灯以及蓝色LED灯，使所述指示灯显示不同颜色。

6.根据权利要求5所述的计算机电源，其特征在于，所述控制单元(30)还用于判断所述占比所位于的区间，若所述占比小于或者等于20％，则控制所述指示灯显示浅蓝色；若所述占比大于20％且小于等于40％，则控制所述指示灯显示蓝色；若所述占比大于40％且小于等于60％，则控制所述指示灯显示绿色；若所述占比大于60％且小于等于80％，则控制所述指示灯显示黄色；若所述占比大于80％，则控制所述指示灯显示红色。

7.根据权利要求6所述的计算机电源，其特征在于，还包括与所述控制单元连接的蜂鸣器，所述控制单元判断所述占比大于80％时，控制所述指示灯显示红色，同时控制所述蜂鸣器工作。

8.根据权利要求1所述的计算机电源，其特征在于，所述输出电路包括无线通讯部件，以用于所述计算机单元与所述外部设备连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的计算机电源，其特征在于，所述壳体具有透明部分，所述功率显示模块位于所述壳体内，且所述显示单元与所述透明部分对应。

10.一种计算机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的计算机电源。

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