专利名称：一种可逆变供电的智能化计算机电源的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种计算机电源，尤其涉及一种能够集电源和后备电源于一体的计算机供电电源。
目前，我们通常使用的计算机电源是由一个设置在计算机主机箱内电源供电器提供，该供电器由一个供电回路构成，既PWM电路，该电路将220伏交流市电经整流降压后供计算机主机使用。由于市电不稳定，有时突然断电，造成计算机数据丢失。为了解决突然断电问题，计算机一般都采用外置的备用电源。外置备用电源，俗称UPS电源，其工作过程是将220伏交流市电向蓄电池充电，逆变放电时，通过逆变电路，再变成交流电输出，进入计算机电源，供计算机使用。现有的计算机电源电路有以下部分组成电源控制电路、高压交流射频滤波、高压交流整流滤波电路、功率开关器件、开关变压器、低压直流整流滤波和光藕；现在使用的UPS电源有以下部分组成滤波器、输入变压器、整流电路、供电转换开关、逆变功率器件、逆变变压器和电瓶充电电路。采用备用电源虽然克服了突然断电，计算机数据丢失的问题，但是计算机内置电源和外置的备用电源有一部分电路重复，增加了共电环节，造成了不必要的能源浪费。
本实用新型的目的是提供一种节约能源，供电可靠，供电环节少，在外接交流市电突然断电时，计算机能正常工作，并且可逆变供电的智能化计算机电源。
本实用新型另一个目的是提供一种在外接交流市电长时间断电时，可以很方便外接大功率蓄电瓶，使计算机仍处于正常工作的状态的可逆变供电的智能化计算机电源。
本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的一种可逆变供电的智能化计算机电源，包括电源控制电路、高压交流射频滤波、高压交流整流滤波电路、功率开关器件、开关变压器、低压直流整流滤波、供电转换开关、电瓶充电电路、蓄电瓶、逆变功率器件、逆变变压器和光藕，其特点是所述的电源控制电路是一个单片机控制器，所述的开关变压器在初级绕组上分别为220伏绕组和12伏绕组，在高压交流供电输入时设置过压欠压检测电路和电子保险，该过压欠压检测电路通过所述的光藕连接所述的单片机控制器的一个输入口，所述的单片机控制器有一个输出口连接到所述的电子保险，所述的功率开关器件设置过流取样电路，该过流取样电路通入所述的单片机控制器后反馈到所述的功率开关，在所述的低压直流整流滤波后设置过流取样电路，该过流取样电路通过模数转换器进入所述的单片机控制器后反馈到所述的功率开关，所述的单片机控制器有一个输出口和所述的供电转换开关连接，所述的蓄电瓶和所述的高压交流整流滤波电路通过所述的供电转换开关连接到所述的功率开关，所述的单片机控制器有一个输出口通过电瓶供电开关和所述的电瓶充电电路连接，所述的单片机控制器有一个输出口输出一个50Hz的正弦波与所述的逆变功率器件连接，所述的逆变功率器件与所述的逆变变压器连接，所述的逆变变压器通过逆变转换开关与所述的电瓶充电电路、显示器连接，在所述的蓄电瓶供电电路中，分一支路通过一稳压电路连接到所述的单片机控制器一个输入口上。
如上述的技术方案，在长时间断电时，本实用新型还设置一外接大功率蓄电瓶电源接口，该接口通过一单向阻流二极管连接在所述的蓄电瓶供电电路上，在所述的蓄电瓶供电电路上还连接外接电瓶乏电辅助启动装置，通过上述接口连接大功率蓄电瓶。
本实用新型的工作原理及优点是在外接交流电源的端点上加接一个过压欠压检测电路，这是实施检测交流市电是否符合本设备的工作条件，以便保护设备不受损坏。接着接一个电子保险，这是为了防止发生各种意外时切断电源，以便防止严重危害发生。接着是射频滤波器，这与常规的计算机电源的射频滤波器结构功能一样，接着是整流滤波电路，这也与常规的计算机电源的结构功能一样，接着是功率开关器件和单片机控制器，本实用新型的关键是用单片机控制器替代常规计算机电源的PWM集成电路，同时，单片机还分别控制逆变电路的电源、逆变电路的的输出、供显示器使用的外接220伏交流电源和逆变电源相互转换的转换开关、开关变压器的三个开关、过零开关的开关、电瓶供电开关，一旦出现断电现象，单片机立刻进入执行逆变供电程序，发挥逆变供电功能。这个装置本身自带小功率蓄电瓶，可供计算机维持工作十分钟。这个供电装置在电源端设有一个单向外接直流电源接口，这就为外接180A/H以上的大电瓶留下一个方便连接接口。这个单向连接的目的是当外接大容量电瓶时，不会因为电瓶对于本发明的充电电路的功率限制而损坏本设备，从而实现持续长时间供电。调压原理单片机通过多个传感器感受到电压细微的变化，向变换器的驱动电路的功率管发出开关信号，根据电源的变换情况不断调整脉冲信号的脉宽甚至频率，正如原计算机电源电路所用的PWM电路一样(如SG3524)，通过调整脉宽来调整输出的电压。在电压超出调整范围时，可以通过调整脉冲信号的频率来宽范围的调整输出电压，发挥全面调整电压的功能。在超出本设备所允许的电压极限时，可以通过过零开关来大幅度降低输入的交流电压来保证本设备的正常和安全运行。同时，在外接电源低于标准交流电源电压时，单片机可以通过调整脉冲的脉宽来调整输出电压。供电原理将开关转换来的降压分压输出和逆变转换来的分压输出共用一个变换器，减少了硬件，简化了电路结构，实现了用软件替代硬件。逆变电路原理用单片机控制器替代PWM集成电路，在逆变的状态下由单片机控制器输出一个50Hz的正弦波，替代正弦振荡电路，通过驱动功率管来推动变压器输出一个纯正、稳定的220伏交流电，供显示器使用。通过对本实用新型工作原理的分析，可总结出的优点是1、采用单片机实现数字化控制取代PWM等集成电路数字与模拟量的混合控制，将电路的相关参数数字化，实现了开关电源的数字化控制。
2、将计算机常规供电电源和后备式逆变电源和二为一，成为一种新的计算机电源，在电源供电不正常的条件下，或是突然停电的情况下，计算机均能安全工作。
3、由于采用单片机设计，实现了软件替代硬件，提高了电路设计的可靠性和准确性，电源供电可以自适应处理，实现了智能化电源。
4、本实用新型设置低压直流供电接口，可以方便地实现在停电的情况下，只要外接大功率蓄电瓶，就能持续长时间供电。
以下结合附图对本实用新型实施例作以详述。
图1是本实用新型实施例的工作原理框图。
如图1所示，本实用新型可逆变供电的智能化计算机电源，包括过压欠压检测、光藕、电子保险、高压交流射频滤波、高压交流整流滤波、5伏直流整流滤波、过流取样及5伏模数转换器，12伏直流整流滤波、过流取样及12伏模数转换器，开关变压器、过流保护取样、逆变变压器、功率开关、单片机控制器、电源转换开关、开关功率过流取样、单向阻流二极管、电瓶乏电辅助启动装置、逆变功率管、逆变开关功率器件、蓄电瓶、电瓶状态显示器、稳压电路、计算机开关信号检测口和电风扇电路，它们之间的连接关系是220伏高压交流市电在射频滤波和整流滤波之前，进行过压欠压检测，该过压欠压检测电路通过光藕输入到单片机控制器后，经过控制器的运算判别，输入的交流市电是否电压过高或者过低而超过计算机的工作电源的临界值，以便控制电子保险的通或断。在功率开关器件设置过流取样电路，该过流取样电路接入单片机控制器后经控制器的运算判别，功率开关器件的工作状态是否正常，以便决定功率开关是否应该进入保护状态。5伏直流整流滤波后设置过流取样电路，连接5伏模数转换器，12伏直流整流滤波后设置过流取样电路，连接12伏模数转换器，上述的模数转换器将电压信号转换为数字信号，上述取样电路的设置有两个目的一、是将电压什反馈到单片机控制器后，通过运算判别，可以准确地知道工作电压的细微变化，保持电压稳定；二、是通过对取样电路的输入和输出两端的电压变化，可以准确知道输出电流是否达到极限，以便对本电源实施保护。单片机的一输出口连接电子保险，允许通过的交流电流才能进行射频滤波和整流滤波，高压交流整流滤波结束后，进入供电转换开关，同时蓄电瓶供电电路也与供电转换开关连接，供电转换开关的另一端连接开关变压器，开关变压器在初级绕组上分别为220伏绕组和12伏绕组，交流电正常时，开关变压器在初级绕组上220伏绕组工作，蓄电瓶供电时，开关变压器在初级绕组上12伏绕组工作，单片机输出一个信号到供电转换开关，控制供电转换开关的动作，同样，单片机输出一个信号到开关变压器，控制开关变压器的动作。开关变压器连接5伏直流整流滤波及过流取样、12伏直流整流滤波及过流取样，开关变压器还连接3.5伏直流整流滤波及风扇直流整流滤波，过流取样电路将信号分别输入到单片机的输入口，经单片机自适应处理后，由一输出口连接到功率开关，控制功率开关的动作；风扇直流整流滤波连接风扇控制电路进入风扇供电。单片机有一个输出口，输出50Hz的正弦波，与逆变功率管连接，逆变功率管与逆变变压器连接，逆变变压器通过逆变转换开关与电瓶充电电路、显示器连接，单片机输出一个信号到逆变转换开关，控制逆变转换开关的动作，当逆变供电时，通过逆变变压器向显示器提供一纯正的220伏交流电电流，交流电源正常时，电瓶充电电路工作，向蓄电瓶充电。在蓄电瓶供电电路中，分一支路通过一稳压电路连接到单片机一个输入口上，为单片机提供能源。有一外接蓄电瓶电源接口，该接口通过一单向阻流二极管连接在蓄电瓶供电电路上，在蓄电瓶供电电路上还连接外接电瓶乏电辅助启动装置。单片机有一个输入口连接电源开关信号检测口，蓄电瓶设置电瓶状态显示器。
权利要求1.一种可逆变供电的智能化计算机电源，包括电源控制电路、高压交流射频滤波、高压交流整流滤波电路、功率开关器件、开关变压器、低压直流整流滤波、供电转换开关、电瓶充电电路、蓄电瓶、逆变功率器件、逆变变压器和光藕，其特征在于所述的电源控制电路是一个单片机控制器，所述的开关变压器在初级绕组上分别为220伏绕组和12伏绕组，在高压交流供电输入时设置过压欠压检测电路和电子保险，该过压欠压检测电路通过所述的光藕连接所述的单片机控制器的一个输入口，所述的单片机控制器有一个输出口连接到所述的电子保险，所述的功率开关器件设置过流取样电路，该过流取样电路通入所述的单片机控制器后反馈到所述的功率开关，在所述的低压直流整流滤波后设置过流取样电路，该过流取样电路通过模数转换器进入所述的单片机控制器后反馈到所述的功率开关，所述的单片机控制器有一个输出口和所述的供电转换开关连接，所述的蓄电瓶和所述的高压交流整流滤波电路通过所述的供电转换开关连接到所述的功率开关，所述的单片机控制器有一个输出口通过电瓶供电开关和所述的电瓶充电电路连接，所述的单片机控制器有一个输出口输出一个50Hz的正弦波与所述的逆变功率器件连接，所述的逆变功率器件与所述的逆变变压器连接，所述的逆变变压器通过逆变转换开关与所述的电瓶充电电路、显示器连接，在所述的蓄电瓶供电电路中，分一支路通过一稳压电路连接到所述的单片机控制器一个输入口上。
2.如权利要求1所述的可逆变供电的智能化计算机电源，其特征在于设置一外接蓄电瓶电源接口，该接口通过一单向阻流二极管连接在所述的蓄电瓶供电电路上，在所述的蓄电瓶供电电路上还连接外接电瓶乏电辅助启动装置。
专利摘要本实用新型涉及一种计算机电源,尤其涉及一种能够集电源和后备电源于一体的计算机供电电源,包括交流供电时降压稳压部分,性能检测安全保护部分和逆变部分,其特征在于电源控制电路是一个单片机控制器,开关变压器在初级绕组上分别为220伏绕组和12伏绕组,可以选择性进行交流调压和直流调压,单片机控制器输出50Hz的正弦波进入逆变电路,可使蓄电瓶单独为显示器提供交流电源。还可设置一外接蓄电瓶电源接口。本实用新型实现了电源的数字化控制。
文档编号G06F1/26GK2435782SQ00248650
公开日2001年6月20日 申请日期2000年8月15日 优先权日2000年8月15日
发明者田家玉 申请人:乌鲁木齐特力电信实业发展有限公司, 田家玉