CN203595993U - 一种计算机内置式不间断电源应急系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种计算机内置式不间断电源应急系统，包括市电整流单元、开关变压单元、两组以上输出整流滤波单元，输出整流滤波单元分正压输出整流滤波单元和负压输出整流滤波单元，市电整流单元与开关变压单元连接，开关变压单元与输出整流滤波单元连接，其特征在于市电整流单元输出端连接有断电检测单元，其中一组正压输出整流滤波单元连接有蓄能单元，蓄能单元连接有控制分配单元，断电检测单元与控制分配单元连接，控制分配单元连接有关机确认单元；本实用新型功率小成本低，使之可以为大众所接受，使计算机不再受到断电伤害。

Description

一种计算机内置式不间断电源应急系统

技术领域

本实用新型及一种不间断电源，特别是一种计算机内置式不间断电源应急系统。

背景技术

随着社会的发展和科技的进步，计算机已经普及到生活中各个领域，已经是人们不可或缺的工具。当下计算机的工作完全依赖于电力，在一些要求计算机不间断工作的场所为了避免意外停电都备有外置式逆变器作为不间断电源，逆变器主要是通过电池平时蓄电，在突然停电时再将电池的直流电转变成市电及时的为计算机提供临时应急电源，避免意外停机造成文件的丢失和硬件的损伤。但是逆变器作为不间断电源普及还不是很广，主要用于一些关键行业，如银行、通讯基站，还没能走进寻常百姓家，这主要原因在于逆变器的价格较贵，而且随着功能的日益强大计算机的功率越来越大，这就要求逆变器的功率也要变大来满足这一变化，又使其成本价格进一步的攀升；还有逆变过程要有功率损耗，计算机开关电源转换成直流电还要有功率损耗，要想满足计算机的实际功率需求就要将逆变器功率做得大一些，不利于逆变器降低功率缩减成本；还有现在这种解决方案的框架结构下，计算机在市电断电的前后实际功率没有发生变化，逆变器还要承担原有计算机整套系统的供电，这也不利于逆变器降低功率缩减成本；以上这些因素都制约了其走进家庭和普通办公场所，而我国在这些领域计算机销量巨大，每个计算机使用者都经历过突然断电的情况，特别是在用电高峰电力供应不稳定的区域，不仅会造成文件的丢失，更严重的是对硬件的伤害尤其是硬盘，突然断电频繁会使磁盘受损产生坏道,严重的会造成报废致使储存的信息丢失，部件寿命的缩短还会造成巨大的浪费，不符合当下环保节约的发展要求，现有这种以逆变器UPS为依托的不间断电源构架应用覆盖范围太小，仍有待于技术创新提供更好的技术方案来弥补。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种计算机内置式不间断电源应急系统。

本实用新型采用的技术方案为：一种计算机内置式不间断电源应急系统，包括市电整流单元、开关变压单元、两组以上输出整流滤波单元，输出整流滤波单元分正压输出整流滤波单元和负压输出整流滤波单元，市电整流单元与开关变压单元连接，开关变压单元与输出整流滤波单元连接，其特征在于市电整流单元输出端连接有断电检测单元，其中一组正压输出整流滤波单元连接有蓄能单元，蓄能单元连接有控制分配单元，断电检测单元与控制分配单元连接，控制分配单元连接有关机确认单元；

断电检测单元设有一光电耦合器，该光电耦合器发射端负极接市电整流单元输出端负极，发射端正极与一触发稳压二极管正极相连，触发稳压二极管负极通过电阻和电阻分别与市电整流单元输出端正极和负极连接；

各组正压输出整流滤波单元的输出端正极与一正压隔离二极管正极相连，各组负压输出整流滤波单元的输出端负极与一负压隔离二极管负极相连；蓄能单元设有蓄电池，蓄电池负极与输出整流滤波单元的公共端相连，蓄电池正极与充电二极管负极连接，充电二极管正极通过充电电阻与一组正压输出整流滤波单元正压隔离二极管正极相连，控制分配单元设有与输出整流滤波单元组数相同的分配场效应管，其中一个分配场效应管漏极与蓄电池正极相连，源极与该组正压输出整流滤波单元正压隔离二极管负极相连，对应其他分配场效应管分别设有转换稳压单元，各转换稳压单元输入端与蓄电池连接，各转换稳压单元输出端分别与对应的分配场效应管的漏极相连，对应的分配场效应管的源极分别与其他各组输出整流滤波单元的正压隔离二极管负极、负压隔离二极管正极相连；所有分配场效应管栅极均连接到光电耦合器接收端集电极，光电耦合器接收端发射极接蓄电池负极；关机确认单元设有一单片机，单片机有一输入端接光电耦合器接收端集电极，单片机有一输出端与一关机场效应管栅极连接，关机场效应管的漏极和源极分别与电脑面板开机开关两连接线相连；

与正压隔离二极管共阳连接有正分压二极管，与负压隔离二极管共阴连接有负分压二极管，正压隔离二极管负极、正分压二极管负极、负压隔离二极管正极、负分压二极管正极分别连接有接线端子，为电压输出端。

进一步的，所述开关变压单元为两组以上。

进一步的，所述蓄能单元连接的输出整流滤波单元输出电压为5.7V，各转换稳压单元输出电压分别为12V、-12v、-5V、5V、3.3V。

进一步的，所述蓄电池两端并有蓄能充电电容。

本实用新型通过在计算机电源输出端设置蓄能机构，断电检测单元可以自动检测到计算机断电，当断电时市电整流单元输出端电压下降到某一电压时，断电检测单元可以及时的响应并控制控制分配单元为计算机主要部件供电，并向开机开关发出关机信号，进行正常程序的关机，可以避免断电硬关机对计算机的损害，切换时电源供给连贯无缝，切换时波动小；蓄电池可为电路中的一组电压直接供电并经过转换稳压单元为其他各组电压线路供电，与外置式计算机备用电源相比较不用多重转换，效率高相对较小功率的蓄电池即可胜任，同时省却了部分逆变部件，成本降低；本实用新型电源正常供电和断电后供电采用隔离模式，计算机各部件可根据需要选择是否需要备用电源，不需要的可以与正分压二极管负极、负分压二极管正极端连接供电，如显卡、声卡和网卡，在断电时备用电源不能通过隔离二极管为其供电而直接断电，不会不影响自动关机也不会造成部件损坏，只要将必须用备用电源的与正压隔离二极管负极、负压隔离二极管正极端连接供电，可大大的降低断电时蓄电池的的供电电流，而且这一电流还不用维持很长时间，故可进一步的减小蓄电池功率缩减成本，使之可以为大众所接受，使我们的计算机不再受到断电伤害。

附图说明

图1为本实用新型原理图。

具体实施方式

本实用新型实施例如图1所示，该计算机内置式不间断电源应急系统设有市电整流单元、开关变压单元、两组以上输出整流滤波单元，市电整流单元将交流市电整流滤波变成直流电送到开关变压单元，由开关变压单元高频振荡在开关变压器二次侧输出多组交流低压电，交流低压电通过各组输出整流滤波单元整流滤波后形成多组直流电，输出整流滤波单元分正压输出整流滤波单元和负压输出整流滤波单元，本实施例正压输出整流滤波单元为三组，输出电压分别为12.7V、5.7V、4V，负压输出整流滤波单元为两组，输出电压分别为-12.7V、-5.7V；另设有一组独立的开关变压单元和正压输出整流滤波单元构成的待机电源，该待机电源正压输出整流滤波单元输出电压为5.7V。

为了使其断电时提供应急电源，在市电整流单元输出端连接有断电检测单元，断电检测单元设有一光电耦合器I1，该光电耦合器发射端负极接市电整流单元输出端负极，发射端正极与一触发稳压二极管D1正极相连，触发稳压二极管D1负极通过电阻R1和电阻R2分别与市电整流单元输出端正极和负极连接，通电状态下光电耦合器发射端导通，调节电阻R1和电阻R2的阻值比例和触发稳压二极管D1导通电压，可以确定市电整流单元输出电压下降到某一值如200V时发射端截止，向光电耦合器接收端提供断电信号；各组正压输出整流滤波单元的输出端正极与一正压隔离二极管D3、D6、D7、D8正极相连，各组负压输出整流滤波单元的输出端负极与一负压隔离二极管D4、D5负极相连，其中5.7V正压输出整流滤波单元连接蓄能单元，蓄能单元设有蓄电池，蓄电池负极与输出整流滤波单元的公共端相连，蓄电池正极通过充电电阻R3与充电二极管D2负极连接，充电二极管D2正极与该组正压输出整流滤波单元正压隔离二极管正极相连. 充电二极管D2分压0.7V后通过充电电阻R3为蓄电池充电；蓄能单元连接有控制分配单元，控制分配单元设有与输出整流滤波单元组数相同的分配场效应管V1-V6，其中分配场效应管V1漏极与蓄电池正极相连，源极与5.7V正压输出整流滤波单元正压隔离二极管D8负极相连，对应其他分配场效应管V2-V6分别设有转换稳压单元，转换稳压单元可为三端稳压器或DC-DC转换器，各转换稳压单元输入端与蓄电池连接，转换稳压单元输出电压分别为3.3V 、12V、-5V 、-12V、5V，各转换稳压单元公共端接蓄电池负极，输出端分别与对应的分配场效应管的漏极相连，这些分配场效应管V2-V6的源极分别与其他各组输出整流滤波单元的正压隔离二极管负极、负压隔离二极管正极相连；所有分配场效应管栅极均连接到光电耦合器接收端集电极，光电耦合器接收端集电极通过电阻R3与蓄电池正极相连，光电耦合器接收端发射极接蓄电池负极，分配场效应管的漏极和源极间的关断和导通受光电耦合器控制；关机确认单元设有一单片机，单片机有一输入端接光电耦合器接收端集电极，单片机有一输出端与一关机场效应管栅极连接，关机场效应管的漏极和源极分别与电脑面板开机开关K1两连接线相连；与正压隔离二极管共阳连接有正分压二极管D9、D12、D13、D14，与负压隔离二极管共阴连接有负分压二极管D10、D11，正压隔离二极管负极、正分压二极管负极、负压隔离二极管正极、负分压二极管正极分别连接有接线端子，为电压输出端。

工作时，在有市电的情况下光电耦合器I1发射端导通，光电耦合器接收端导通V1-V7栅极为低电平截止，由输出整流滤波单元供电经D3-D14分压0.7V后在接线端子侧得到两组5V、3.3V 、12V、-5V 、-12V、5V电压，当断电时光电耦合器I1发射端截止，光电耦合器接收端截止V1-V6栅极为高电平导通，蓄电池和转换稳压单元通过V1-V6为D3-D8接线端子供电，输出整流滤波单元侧失电，D9-D14接线端子失电，此时单片机接收高电平信号输出脉冲高电平信号到V7栅极，V7瞬间接通电脑面板开机开关K1的两个触点，电脑执行正常程序的关机动作；本实用新型电源正常供电和断电后供电采用隔离模式，计算机各部件可根据需要选择是否需要备用电源，不需要的可以与正分压二极管负极、负分压二极管正极端连接供电，如显卡、声卡和网卡，在断电时备用电源不能通过隔离二极管为其供电而直接断电，不会不影响自动关机也不会造成部件损坏，只要将必须用备用电源的与正压隔离二极管负极、负压隔离二极管正极端连接供电，可大大的降低断电时蓄电池的的供电电流，可进一步的减小蓄电池功率缩减成本，蓄电池可为电路中功率较大组直接供电减小损耗，本实施例中5v功率最大，蓄电池直接为该组供电；本实用新型切换时电源供给连贯无缝，切换时波动小，可以避免断电硬关机对计算机的损害，与外置式计算机备用电源相比较不用多重转换，效率高相对较小功率的蓄电池即可胜任，同时省却了部分逆变部件，成本降低，使之可以为大众所接受，使我们的计算机不再受到断电伤害。

本实用新型实施时，开关变压单元可为两组以上，避免各组负载间的相互影响，提高效能；还可在蓄电池两端并连蓄能充电电容，电容储能高、放电快的特性与关机几秒的过程相适应，可为蓄电池增加辅助电流，可以进一步减小蓄电池功率。

Claims (4)

1.一种计算机内置式不间断电源应急系统，包括市电整流单元、开关变压单元、两组以上输出整流滤波单元，输出整流滤波单元分正压输出整流滤波单元和负压输出整流滤波单元，市电整流单元与开关变压单元连接，开关变压单元与输出整流滤波单元连接，其特征在于市电整流单元输出端连接有断电检测单元，其中一组正压输出整流滤波单元连接有蓄能单元，蓄能单元连接有控制分配单元，断电检测单元与控制分配单元连接，控制分配单元连接有关机确认单元；

断电检测单元设有一光电耦合器，该光电耦合器发射端负极接市电整流单元输出端负极，发射端正极与一触发稳压二极管正极相连，触发稳压二极管负极通过电阻和电阻分别与市电整流单元输出端正极和负极连接；

各组正压输出整流滤波单元的输出端正极与一正压隔离二极管正极相连，各组负压输出整流滤波单元的输出端负极与一负压隔离二极管负极相连；蓄能单元设有蓄电池，蓄电池负极与输出整流滤波单元的公共端相连，蓄电池正极与充电二极管负极连接，充电二极管正极通过充电电阻与一组正压输出整流滤波单元正压隔离二极管正极相连，控制分配单元设有与输出整流滤波单元组数相同的分配场效应管，其中一个分配场效应管漏极与蓄电池正极相连，源极与该组正压输出整流滤波单元正压隔离二极管负极相连，对应其他分配场效应管分别设有转换稳压单元，各转换稳压单元输入端与蓄电池连接，各转换稳压单元输出端分别与对应的分配场效应管的漏极相连，对应的分配场效应管的源极分别与其他各组输出整流滤波单元的正压隔离二极管正极、负压隔离二极管负极相连；所有分配场效应管栅极均连接到光电耦合器接收端集电极，光电耦合器接收端发射极接蓄电池负极；关机确认单元设有一单片机，单片机有一输入端接光电耦合器接收端集电极，单片机有一输出端与一关机场效应管栅极连接，关机场效应管的漏极和源极分别与电脑面板开机开关两连接线相连；

与正压隔离二极管共阳连接有正分压二极管，与负压隔离二极管共阴连接有负分压二极管，正压隔离二极管负极、正分压二极管负极、负压隔离二极管正极、负分压二极管负极分别连接有接线端子，为电压输出端。

2.根据权利要求1所述的计算机内置式不间断电源应急系统，其特征在于所述开关变压单元为两组以上。

3.根据权利要求1所述的计算机内置式不间断电源应急系统，其特征在于所述蓄能单元连接的输出整流滤波单元输出电压为5.7V，各转换稳压单元输出电压分别为12V、-12v、-5V、5V、3.3V。

4.根据权利要求1所述的计算机内置式不间断电源应急系统，其特征在于所述蓄电池两端并有蓄能充电电容。

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