专利名称：台式计算机电源装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种台式计算机电源装置。
目前广泛使用的台式计算机(例如市场上最为常见的满足ATX主板和ATX电源规范的计算机)都支持一种特殊的节能运行方式，即使主机系统处于一种称为“待机”(Stand-By)的低能耗特殊状态。在这种状态下，计算机主机内的外围设备(例如磁盘和光盘驱动器、各类I/O适配器等)的电源都被关闭，主板上的CPU、总线接口等部件也停止工作；电源装置仅仅为内存RAM部分及其周边电路提供一个小功率的电压供应(例如ATX电源的+5VSB备用电压输出)，以保持RAM中的数据不被丢失。由于主机系统除了内存以外的部件都停止了工作，待机状态极大地减少了电能消耗。随后，用户重新按下电源按钮即可使电源装置重新开启工作电压，并触发计算机执行一段快速恢复程序，使系统迅速退出待机状态、并利用内存中保存的指令和数据快速设置主机和外设的先前状态，从而精确地返回到计算机进入待机时刻前的运行状态。待机功能不仅可以节省电源，而且由于从待机返回的过程无需执行开机检测、主机与外设的初始化、操作系统装载、应用程序启动等耗时的操作，因而还可以极大地减少计算机的启动时间，并完整地保持用户先前的输入数据和工作环境。
不过，台式计算机的待机状态并不是安全可靠的停机状态。计算机处于待机状态时，其RAM内存中的数据和程序运行信息并没有保存到硬磁盘上，这要求电源装置维持一个保持RAM数据所需的特殊工作电压，并在待机时始终不能间断外加交流电供应。否则，RAM内存中的数据一旦切断电就将迅速丧失。因而任何电源故障或人为的断电操作都会导致台式计算机待机状态的失效。这不仅会丢失未保存的用户数据，而且还可能使得操作系统因为某些更新信息没有写回到硬磁盘上而导致操作系统故障以及磁盘文件错误，危及整个系统的安全。由于存在这种风险，大多数用户在不使用计算机的时候都选择完全关机，而不使用待机功能。一般办公室或机房为了预防电源网络波动、雷电冲击或防火安全要求，也需要用户在下班之后将计算机关闭、并切断交流供电。这样，目前台式计算机的待机功能实际上并没有发挥作用。
另一方面，便携式计算机的待机功能则得到了普遍的运用，这是因为便携式计算机的电源装置具有充电电池，可以长时间提供维持待机状态所需要的微弱电流，从而避免了台式计算机的上述不可靠性。
一种保持台式计算机供电的周知技术是使用不间断电源UPS(Uninterruptible Power Supply)。近来还报道了内置式UPS(内置于计算机中，如UPS卡、内部附加了一个UPS电源的主机等)，以及集成了UPS的电源装置(即UPS电路及其蓄电池都设置在台式PC电源盒内，无需占用机箱内部空间)。通过使用UPS可以在一定程度上避免台式计算机待机状态的不可靠性。不过，作为一种掉电应急方法，UPS是用于对整个计算机系统供电(包括主板的全部部件和单独取电的磁盘、光盘驱动器等外设)，而不是有针对性地仅仅对RAM内存单元供电，因而并不适用于待机状态下的供电。内置或集成式的UPS的供电时间一般较短(从约数分钟至十数分钟)，难于满足长时间待机的要求，而且还具有成本较高、不易于实用化的不足之处。
本实用新型的目的在于提供一种台式计算机电源装置，它在待机状态失去外部交流电输入之后，可以有针对性地只对RAM内存单元供电，从而可以较长时间地保持其中的数据。
为实现上述目的，本实用新型的台式计算机电源装置包括变压与整流滤波单元、稳压单元、控制单元、备用电压输出单元，其特征在于它还包括一个电池单元，其正电压输出端与所述备用电压输出单元的输出线路连接。
在上述连接的接点与备用电压输出单元之间的电路上还设有一个二极管，该二极管对电池的正电压形成高电阻。在上述电池单元的电路上还设有一电池开关，该开关可与一个外接交流电输入开关形成连动。上述电池单元可设置在台式计算机机箱内部支架上，或集成在电源盒内。
同现有的台式计算机电源装置比较，本实用新型提高了台式计算机在待机状态的可靠性，能够在断电以后较长的一段时间内提供RAM内存刷新所需的电压，并且结构简单、成本较低、易于实用。
本说明书以下部分将结合附图和实施例对上述技术方案作进一步的说明。
附
图1是本实用新型实施例的构成图。
图1所示的台式计算机电源装置为一ATX电源，它包括如下常规组成单元变压与整流滤波单元1、稳压单元2、备用电压输出单元3、控制及保护等电路单元4，以及散热、外壳等部件。外加交流电(～220V)由上述单元进行常规的变压、整流、滤波、脉冲功率变换、脉宽调制、自动稳压与保护控制等处理，形成多路恒稳直流电压，于连接器5上设置的接点对外输出(包括±3.3V、±5V、±12V输出电压以及地线)。所输出的电压中有一部分被ATX台式机主板用作为一组特殊的控制信号，包括PS-ON(为主板启闭电源或网络远程唤醒的控制信号)、Power-Good(向主板指示电源可用的控制信号)和+5VSB。其中+5VSB为正5V电平输出，由上述备用电压输出单元3产生，称为“+5V备用电压”。此电压即为主板在待机状态所需的工作电压(即Stand-By电压，以维持RAM内存中的数据)，并用作主板自动电源管理和远程唤醒单元的工作电源。只要给ATX电源加电(无论是否开机)，其+5VSB输出引线就始终保持+5V的电压输出。
除上述常规组成单元之外，该电源装置还包括一个电池单元6。它是为了在外加交流电压(～220V)断开或掉电之后继续维持待机(Stand-By)电压而设置的一个待机电池。其正压端直接连接在+5VSB输出线路上，从而可以并联地向ATX主板提供待机电压。电池6的电压值比+5VSB线路上的电压值略低(ATX电源+5VSB的实际电压通常设定为5.05V～5.10V，并可通过ATX主板BIOS的有关设置进行调节)。在本实施例中，该电池是一可充电电池，因而在外加交流电存在时，+5VSB电压能够对它进行充电，以使其保持充足电量。当断电或用户关闭交流电输入时，该电池即可继续提供待机电压。
为了在待机时更有效地利用电池6的电流，本实施例还在电池正压端同+5VSB输出线路的连接点与备用电压输出单元3之间的电路上设置了一个二极管7，该二极管对电池输出的正电压形成高电阻，以使电池6的绝大部分电流流向主板电路单元。
为了在完全关机的状态下关闭电池6，本实施例还在上述电池单元的电路上还设有一电池开关K。该开关K还可与一个外接交流电输入开关K′形成一连动式按钮开关(K-K′)，设置在机箱的面板上。用户通过此连动开关(K-K′)即可接通或完全断开交流电输入，并同时接通或断开电池6对+5VSB备用电压线路的供电。
上述电池单元6和二极管7的连线线路简单，电池可以安置在台式计算机机箱内部支架上，通过单独的引线与+5VSB口连接。这种设置可以对电池的大小形状不作限制，因而可以使用低成本的充电电池(例如Ni-Cad电池)。也可以选用高容量、小体积的充电电池(例如Li-ion电池)，从而把它紧凑地设置在电源盒内。
本说明书的技术方案还可以用其它不同于上述实施例的方式实现。所附的权利要求书涵盖了对以上所描述的各要素的诸多变形与替换。
权利要求1.一种台式计算机电源装置，包括变压与整流滤波单元(1)、稳压单元(2)、备用电压输出单元(3)、控制单元(4)，其特征在于它还包括一个电池单元(6)，其正电压输出端与所述备用电压输出单元(3)的输出线路连接。
2.根据权利要求1所述的台式计算机电源装置，其特征在于在所述输出线路连接的接点与备用电压输出单元(3)之间的电路上还设有一个二极管(7)，该二极管(7)对电池单元(6)的正电压形成高电阻。
3.根据权利要求1或2所述的台式计算机电源装置，其特征在于在上述电池单元(6)的电路上还设有一开关(K)。
4.根据权利要求3所述的台式计算机电源装置，其特征在于所述开关(K)与一个外接交流电输入开关(K′)连动。
专利摘要本实用新型公开了一种台式计算机电源装置，它包括一个待机电池单元，在待机电压输出线路上设有二极管以便对待机电池形成单向导通，还设有一电池开关，该开关可与一个外接交流电输入开关形成连动。本电源装置在计算机待机(Stand－By)状态失去外部交流电之后，其待机电池可以有针对性地只对RAM内存供电，从而可以较长时间地保持其中的数据，提高了台式计算机在待机状态的可靠，且结构简单、成本较低、易于实用。
文档编号G06F1/26GK2588443SQ02288659
公开日2003年11月26日 申请日期2002年11月25日 优先权日2002年11月25日
发明者孙斌 申请人:孙斌