CN2425384Y - 微机控制的计算机内置集成不间断电源 - Google Patents

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周天舒
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Abstract

微机控制的计算机内置集成不间断电源属于计算机电源领域,其特征在于,包含有:由EMI滤波电路和升压及直流不间断电路组成的直流高压电源,与其输出端相连且由逆变和切换电路构成的显示器电源以及ATX电源,同时受ATX电源及蓄电池充电电路供电的工作电源及报警电路;交流输入、电池能量及ATX工作检测电路以及有检测、控制、切换、通信功能的单片机。它是一种内置机内的集开关电源、UPS电源于一体同时又兼具电源供应、后备、故障及数据保护功能的新型供电和保护设备。

Description

微机控制的计算机内置集成不间断电源
一种微机控制的计算机内置集成间断电源属于计算机用电源制造领域。
目前计算机所用的ATX开关电源是放在机箱内的，而不间断电源则是外置的，整个电源体积较大，而且计算机主机无直流后备而显示器也无交流后备。
本实用新型的目的在于提供一种由微机控制的可直接内置于计算机内的同时具有开关电源和不间断电源功能而又可实现计算机主机的直流后备和显示器的交流后备的新型供电与保护设备。
本实用新型的特征在于：它含有：其输入为220V交流的EMI滤波电路；其输入端XS-AC2、XSAC1和EMI滤波电路的相同端连接，VB+端和12V铅酸蓄电池相连，开关控制端PC4和单片机的相同端相连的升压及直流不间断电路；其电源端VH和升压及直流不间断电路的300V高压输出端VH相连，开关控制端PB0-PB4和单片机的相同端相连的直流-交流逆变电路；其输入端XS-AC2、XS-AC1和EMI滤波电路的相同输出端相连，另一输入端DC-AC1、DC-AC2和直流-交流逆变电路的矩形波输出端相连，电源端12VC由工作电源及音响报警电路的相同端供电，切换控制端PB5和单片机相同端相连，输出端XS-A、XS-B接显示器的显示器电源切换电路；其300V直流高压输入端VH和升压及直流不间断电路的相同端相连，脉宽调制信号输出端VR和升压及直流不间断电路的输入端VR相连，直流电源输入端VCC和工作电源及音响报警电路的5V输出端VCC相连，18V辅助电源输出端VCH和工作电源和音响报警电路的电源输入端VCH相连，其-12V、+12V、+5V、-5V、+3.3V、+5VSB各输出端和计算机主板的各电源输入端相连而其开关控制端PS/ON也和计算机主板上相应控制端相连的ATX电源；其电源+5V输入端和ATX电源的相应输出端相连，而其检测信号输出端PD3和单片机相应的检测信号输入端相连的ATX工作检测电路；其报警控制信号输入端PD4和单片机的相应端相连的工作电源及音响报警电路；其输入为220V交流而其检测信号输出端PC0和单片机相应输入端相连的交流输入检测电路；12V铅酸蓄电池；其输入端VB+和铅酸蓄电池相连而其检测信号输出端PC1和单片机相应的输入端相连的电池能量检测电路；其充电电压输出端VB+和12V铅酸蓄电池相连，辅助电源输入端与ATX电源的18V辅助电源输出端相连而检测信号输出端和单片机相应输入端相连的蓄电池充电电路以及其发送端TXD、接收端RXD和计算机RS232串行口相连的单片机。
使用证明：它达到了设计目的。
为了在下面结合实施例，对本实用新型作详尽描述，现把本申请文件所使用的附图编号和名称简介如下：
图1：微机控制的计算机内置的集成不间断电源的电路原理框图；图2：12V-300V升压及直流不间断电路；图3：直流-交流逆变电路；图4：蓄电池充电电路；图5：显示器电源切换电路；图6：交流输入EMI滤波电路；图7：12V工作电源及音响报警电路；图8：交流输入(电源)检测电路；图9：电池电压检测电路；图10：ATX电源工作检测电路；图11-图12：ATX开关电源(1)及(2)；图13：逆变电路时序工作图；图14：单片机1的电路图
实施例
请见图1-14。在图1中，1是单片机AVR90S4433；2是12V～300V升压及直流不间断电路；3是直流-交流逆变电路；4是蓄电池充电电路；5是显示器电源切换电路；6是交流输入EMI抗电磁干扰滤波电路；7是12V工作电源及音响报警电路；8是交流输入电源检测电路； 9是电池电压检测电路；10是ATX电源工作检测电路，11、12是ATX开关电源(1)及(2)，它们相应的电路原理图见图2～图14。
接入交流电源后，进入交流待机模式。交流输入检测电路8进入工作状态；EMI滤波电路6向12V-300V升压及直流不间断电路2供电，经升压后，该电路2的300V直流输出同时向直流-交流逆变电路3、ATX电源11、12供电。此时，计算机未运行，设备处于等待启动状态。当ATX开关电源11、12的PS/ON端收到计算机主板的开机信号后，将自动启动+3.3V、5V、12V输出，单片机1经ATX工作检测电路10在PD3端收到计算机开机信号后进入交流模式，以上两种模式，市电电压都在190～265V之间。开始向计算机主机发送设备信息。在单片机1和计算机主机连通情况下，相互之间可进行数据通讯；在单片机1主动模式下，它定时向计算机主机发送电源工作情况，提供输入电压、电池电压等参数；在单片机1被动模式下，由计算机主机查询电源状态，单片机1返回上述电压参数，无论处于何种模式，单片机1在检测到异常信号或12V铅酸蓄电池工作电压不足时，立即经PD4端向工作电源及音响报警电路7发出报警信号，在交流模式下，ATX电源11、12的PS/ON端，可自动检测并执行计算机主板发出的关机指令，经ATX电源工作检测电路10把关机信号经PD3端送到单片机1，自动转入待机模式。当市电电压中断、低于170V或高于265V时，交流输入检测电路8经PC0端向单片机1发出切换信号，此时，单片机1经PC4端向12V～300V升压及直流不间断电路2发出切换指令，立即切断市电交流输入，同时经PC3端启动蓄电池充电电路4升压使12V～300V升压及直流不间断电路2转入蓄电池供电状态，ATX电源11、12也同时由蓄电池充电电路4向18V辅助电源端VCH供电，同时，工作电源及音响报警电路7也切换到蓄电池供电状态，以保证其继续向ATX电源11、12的VCC端、显示器电源切换电路4的12VC端供电、同时，发出音响报警，并向计算机主机发送后备电源工作信号。与此同时单片机1经PB0～PB4端启动直流-交流逆变电路3，进入逆变工作时序，待其稳定后，经DC～AC1、DC～AC2端再经显示器电源切换电路4向显示器供电，这是在单片机1经PB5端向显示器电源切换电路4发出启动指令后进行的。一旦市电交流进入190V-265V有效范围，在保持稳定20秒后，单片机1经PC4、PB5端把12V～300V升压和直流不间断电路2、显示器电源切换电路4的供电切换到交流线路。同时经PB0～PB4端关闭直流-交流逆变电路3，使显示器电源切换电路4恢复交流供电。当计算机未运行且市电电压存在且低于170V或高于265V时，单片机1处于市电电压监测和关机检测状态。当市电电压为0，单片机1无电源供应，设备不工作，计算机无法启动，处于关闭模式。此外在后备电源工作期间，单片机1若检测到蓄电池供电不足，便会向计算机主板发出强制关机的请求，计算机主机应用软件在收到此请求后，立即告警，并在30秒内启动数据保护模式，强制计算机关机。若单片机1在发出强制关机请求后90秒内没有检测到关机信号，将自动进行保护性关机。
由此可见这是一种计算机内置的集不间断供电电源UPS和ATX开关电源于一体的新型供电和保护设备。在微机控制下，它还是一套高效、小型的逆变流设备，实现了计算机主板的直流后备和显示器的交流后备，使整个设备的尺寸较一般的UPS装置大为缩小，同时还可在市电故障情况下，保护计算机及其数据，提供事件报警，至少7分钟内可不间断供电。

Claims (2)

1．一种微机控制的计算机内置集成不间断电源，含有ATX开关电源和不间断供电电源，其特征在于，它含有：其输入为220V交流的EMI滤波电路；其输入端XS-AC2、XSAC1和EMI滤波电路的相同端连接，VB+端和12V铅酸蓄电池相连，开关控制端PC4和单片机的相同端相连的升压及直流不间断电路；其电源端VH和升压及直流不间断电路的300V高压输出端VH相连，开关控制端PB0-PB4和单片机的相同端相连的直流-交流逆变电路；其输入端XS-AC2、XS-AC1和EMI滤波电路的相同输出端相连，另一输入端DC-AC1、DC-AC2和直流-交流逆变电路的矩形波输出端相连，电源端12VC由工作电源及音响报警电路的相同端供电，切换控制端PB5和单片机相同端相连，输出端XS-A、XS-B接显示器的显示器电源切换电路；其300V直流高压输入端VH和升压及直流不间断电路的相同端相连，脉宽调制信号输出端VR和升压及直流不间断电路的输入端VR相连，直流电源输入端VCC和工作电源及音响报警电路的5V输出端VCC相连，18V辅助电源输出端VCH和工作电源和音响报警电路的电源输入端VCH相连，其-12V、+12V、+5V、-5V、+3.3V、+5VSB各输出端和计算机主板的各电源输入端相连而其开关控制端PS/ON也和计算机主板上相应控制端相连的ATX电源；其电源+5V输入端和ATX电源的相应输出端相连，而其检测信号输出端PD3和单片机相应的检测信号输入端相连的ATX工作检测电路；其报警控制信号输入端PD4和单片机的相应端相连的工作电源及音响报警电路；其输入为220V交流而其检测信号输出端PC0和单片机相应输入端相连的交流输入检测电路；12V铅酸蓄电池；其输入端VB+和铅酸蓄电池相连而其检测信号输出端PC1和单片机相应的输入端相连的电池能量检测电路；其充电电压输出端VB+和12V铅酸蓄电池相连，辅助电源输入端与ATX电源的18V辅助电源输出端相连而检测信号输出端和单片机相应输入端相连的蓄电池充电电路以及其发送端TXD、接收端RXD和计算机RS232串行口相连的单片机。
2．根据权利要求1所述的微机控制的计算机内置集成不间断电源，其特征在于：所述的单片机是AVR90S4433或功能相当、类似的类型。
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