具有供电保护功能的计算机的制作方法

本实用新型涉及计算机领域，特别涉及一种具有供电保护功能的计算机。

背景技术：

计算机(computer)俗称电脑，是20世纪最先进的科学技术实用新型之一，对人类的生产活动和社会活动产生了极其重要的影响，并以强大的生命力飞速发展，它的应用领域从最初的军事科研应用扩展到社会的各个领域，已形成了规模巨大的计算机产业，带动了全球范围的技术进步，由此引发了深刻的社会变革。计算机已遍及一般学校企事业单位。计算机的应用在中国越来越普遍，改革开放以后，中国计算机用户的数量不断攀升，特别是互联通通信多媒体等领域的应用取得了不错的成绩。传统的计算机内部的供电部分的电路结构较为复杂，硬件成本较高。另外，传统的计算机内部的供电部分由于缺少相应的电路保护功能，造成电路的安全性和可靠性不高。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路结构较为简单、成本较低、电路的安全性和可靠性较高的具有供电保护功能的计算机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种具有供电保护功能的计算机，包括外壳，所述外壳内设有主电路板，所述主电路板上设有第一整流滤波电路、开关电路、续流电路、脉冲发生电路、稳压电路、功率转换电路、第二整流滤波电路、直流电源电路、保护电路和单片机，所述第一整流滤波电路的输出端与所述开关电路的一个输入端连接，所述开关电路的控制端与所述续流电路的输入端连接，所述续流电路的一个输出端与所述脉冲发生电路的输入端连接，所述脉冲发生电路的输出端与所述开关电路的另一个输入端连接，所述续流电路的另一个输出端与所述稳压电路的输入端连接，所述稳压电路的输出端与所述功率转换电路的一个输入端连接，所述功率转换电路的输出端与所述第二整流滤波电路的输入端连接，所述第二整流滤波电路的一个输出端与所述直流电源电路的输入端连接，所述直流电源电路的输出端与所述保护电路的输入端连接，所述第二整流滤波电路的另一个输出端与所述单片机的输入端连接，所述单片机的输出端与所述功率转换电路的另一个输入端连接；

所述开关电路包括第一三极管、第一MOS管、第一直流电源、第二直流电源、第三直流电源、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容和第一二极管，所述第一三极管的基极通过所述第一电阻与所述第一直流电源连接，所述第一三极管的发射极与所述续流电路的输入端连接，所述第一三极管的集电极分别与所述第一二极管的阴极和第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端分别与所述第二电阻的一端和第一MOS管的栅极连接，所述第一二极管的阳极、第二电阻的另一端和第一MOS管的源极均与所述第二直流电源连接，所述第一MOS管的漏极分别与所述第三直流电源和第一电容的一端连接，所述第一电容的另一端接地，所述第一二极管的型号为S-183T，所述第二电容的电容值为500pF，所述第二电阻的阻值为30kΩ。

在本实用新型所述的具有供电保护功能的计算机中，所述第一三极管为NPN型三极管，所述第一MOS管为P沟道MOS管。

在本实用新型所述的具有供电保护功能的计算机中，所述稳压电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二三极管、第三三极管、第四三极管、第二MOS管、第三电容、第二稳压二极管和第三二极管，所述第三电阻的一端分别与所述续流电路的另一个输出端连接，所述第三电阻的另一端分别与所述第四电阻的一端和第四三极管的基极连接，所述第四电阻的另一端与所述第二三极管的集电极连接，所述第二三极管的发射极和第三三极管的发射极均接地，所述第四三极管的发射极分别与所述第三电阻的一端、第五电阻的一端和第二MOS管的源极连接，所述第四三极管的集电极分别与所述第五电阻的另一端、第二MOS管的栅极和第三电容的一端连接，所述第三电容的另一端与所述第三三极管的集电极连接，所述第三三极管的基极作为待机端；

所述第二三极管的基极与所述第三二极管的阴极连接，所述第三二极管的阳极分别与所述第二稳压二极管的阳极和第六电阻的一端连接，所述第二稳压二极管的阴极分别与所述第二MOS管的漏极和功率转换电路的一个输入端连接，所述第六电阻的另一端接地，所述第三电容的电容值为470pF，所述第三二极管的型号为S-152T。

在本实用新型所述的具有供电保护功能的计算机中，所述稳压电路还包括第四电容，所述第四电容的一端与所述第四三极管的集电极连接，所述第四电容的另一端与所述第二MOS管的栅极连接，所述第四电容的电容值为430pF。

在本实用新型所述的具有供电保护功能的计算机中，所述第二三极管为PNP型三极管，所述第三三极管为NPN型三极管，所述第四三极管为PNP型三极管，所述第二MOS管为P沟道MOS管。

在本实用新型所述的具有供电保护功能的计算机中，所述保护电路包括第五三极管、第六三极管、第七三极管、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第四稳压二极管、第五二极管、第五电容和第六电容，所述第七三极管的集电极分别与所述直流电源电路的输出端、第五二极管的阳极和第九电阻的一端连接，所述第九电阻的另一端分别与所述第五电容的一端、第四稳压二极管的阴极、第六电容的一端和第六三极管的基极连接，所述第五电容的另一端接地，所述第四稳压二极管的阳极分别与所述第七电阻的一端和第五三极管的基极连接，所述第七电阻的另一端、第五三极管的发射极和第六三极管的发射极均接地，所述第五三极管的集电极与所述第六电容的另一端连接，所述第六三极管的集电极分别与所述第五二极管的阴极、第七三极管的基极和第八电阻的一端连接，所述第八电阻的另一端接地，所述第七三极管的发射极作为电压输出端，所述第五二极管的型号为S-202T，所述第六电容的电容值为360pF，所述第八电阻的阻值为22kΩ，所述第九电阻的阻值为33kΩ。

在本实用新型所述的具有供电保护功能的计算机中，所述保护电路还包括第七电容，所述第七电容的一端与所述第六三极管的集电极连接，所述第七电容的另一端与所述第七三极管的基极连接，所述第七电容的电容值为250pF。

在本实用新型所述的具有供电保护功能的计算机中，所述保护电路还包括第十电阻，所述第十电阻的一端与所述第六三极管的发射极连接，所述第十电阻的另一端接地，所述第十电阻的阻值为42kΩ。

在本实用新型所述的具有供电保护功能的计算机中，所述第五三极管、第六三极管和第七三极管均为NPN型三极管。

实施本实用新型的具有供电保护功能的计算机，具有以下有益效果：由于设主电路板上设有第一整流滤波电路、开关电路、续流电路、脉冲发生电路、稳压电路、功率转换电路、第二整流滤波电路、直流电源电路、保护电路和单片机，开关电路包括第一三极管、第一MOS管、第一直流电源、第二直流电源、第三直流电源、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容和第一二极管，该开关电路相对于传统的开关电路，其使用的元器件较少，这样可以降低硬件成本，另外，第一二极管和第二电阻均用于进行限流保护，第二电容用于防止第一三极管与第一MOS管之间的干扰，因此电路结构较为简单、成本较低、电路的安全性和可靠性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具有供电保护功能的计算机一个实施例中主电路板的结构示意图；

图2为所述实施例中开关电路的电路原理图；

图3为所述实施例中稳压电路的电路原理图；

图4为所述实施例中保护电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型具有供电保护功能的计算机实施例中，该具有供电保护功能的计算机包括外壳，外壳内设有主电路板，图1为主电路板的结构示意图，图1中，主电路板上设有第一整流滤波电路1、开关电路2、续流电路3、脉冲发生电路4、稳压电路5、功率转换电路6、第二整流滤波电路7、直流电源电路8、保护电路9和单片机10，其中，第一整流滤波电路1的输出端与开关电路2的一个输入端连接，开关电路2的控制端与续流电路3的输入端连接，续流电路3的一个输出端与脉冲发生电路4的输入端连接，脉冲发生电路4的输出端与开关电路2的另一个输入端连接，续流电路3的另一个输出端与稳压电路5的输入端连接，稳压电路5的输出端与功率转换电路6的一个输入端连接，功率转换电路6的输出端与第二整流滤波电路7的输入端连接，第二整流滤波电路7的一个输出端与直流电源电路8的输入端连接，直流电源电路8的输出端与保护电路9的输入端连接，第二整流滤波电路7的另一个输出端与单片机10的输入端连接，单片机10的输出端与功率转换电路6的另一个输入端连接。

220V交流电首先经过第一整流滤波电路1进行整流和滤波后变为直流电，开关电路2负责通断该直流电与续流电路3的连接。脉冲发生电路4负责产生高频正脉冲，控制开关电路2的工作。开关电路2以高频率接通与断开，开关电路2接通时，直流电通过续流电路3，此时直流电的能量转化为磁场能量；开关电路2断开时，直流电被截断，电感周围的磁场能量转化为电能，从而由续流电路3供给后续电路所需的电能。同时，续流电路3的输出端的电压值反馈给脉冲发生电路4，当该电压值高于一定值后，脉冲发生电路4不再产生脉冲，暂停工作。稳压电路5用来得到稳定的低压直流电。上述单片机10用于实现智能控制。

图2为本实施例中开关电路的电路原理图，图2中，开关电路2包括第一三极管Q1、第一MOS管M1、第一直流电源VCC、第二直流电源VDD、第三直流电源VEE、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2和第一二极管D1，其中，第一三极管Q1的基极通过第一电阻R1与第一直流电源VCC连接，第一三极管Q1的发射极与续流电路3的输入端连接，第一三极管Q1的发射极作为开关电路2的控制端CON，第一三极管Q1的集电极分别与第一二极管D1的阴极和第二电容C2的一端连接，第二电容C2的另一端分别与第二电阻R2的一端和第一MOS管M1的栅极连接，第一二极管D1的阳极、第二电阻R2的另一端和第一MOS管M1的源极均与第二直流电源VDD连接，第一MOS管M1的漏极分别与第三直流电源VEE和第一电容C1的一端连接，第一电容C1的另一端接地。

该开关电路2相对于传统的开关电路，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，这样可以降低硬件成本。第一二极管D1为限流二极管，用于对第一三极管Q1的集电极电流进行限流保护；第二电容C2为耦合电容，用于防止第一三极管Q1与第一MOS管M1之间的干扰；第二电阻R2为限流电阻，用于对第一MOS管M1的栅极与源极之间的支路进行限流保护，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实施例中，第一二极管D1的型号为S-183T，第二电容C2的电容值为500pF，第二电阻R2的阻值为30kΩ，当然，在实际应用中，第一二极管D1可以根据具体情况选择其他型号具有类似功能的二极管，第二电容C2的电容值可以根据具体情况进行相应调整，第二电阻R2的阻值可以根据具体情况进行相应调整。

当控制端CON为低电平时，第一三极管Q1的发射极为低电平，而第一三极管Q1的基极通过第一电阻R1上拉到第一直流电源VCC，第一三极管Q1处于饱和状态，第一三极管Q1的集电极为低电平，而第一MOS管M1的栅极通过第二电容C2连接到第一三极管Q1的集电极，第一MOS管M1的栅极也为低电平，第一MOS管M1导通。

当控制端CON为高电平时(通常为5V)，第一三极管Q1的发射极也为高电平，第一三极管Q1的基极通过第一电阻R1上拉到第一直流电源VCC，此时，第一三极管Q1的发射极和基极电压差为0V，第一三极管Q1处于截止状态，第一MOS管M1的栅极通过第二电容C2和第一二极管D1连接到第二直流电源VDD，为高电平，第一MOS管M1截止。

值得一提的是，本实施例中，第一三极管Q1为NPN型三极管，第一MOS管M1为P沟道MOS管。当然，在实际应用中，第一三极管Q1也可以为NPN型三极管，第一MOS管M1也可以为N沟道MOS管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

图3为本实施例中稳压电路的电路原理图，图3中，稳压电路5包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第二MOS管M2、第三电容C3、第二稳压二极管D2和第三二极管D3，其中，第三电阻R3的一端分别与续流电路3的另一个输出端连接，第三电阻R3的另一端分别与第四电阻R4的一端和第四三极Q4的基极连接，第四电阻R4的另一端与第二三极管Q2的集电极连接，第二三极管Q2的发射极和第三三极管Q3的发射极均接地，第四三极管Q4的发射极分别与第三电阻R3的一端、第五电阻R5的一端和第二MOS管M2的源极连接，第四三极管Q4的集电极分别与第五电阻R5的另一端、第二MOS管M2的栅极和第三电容C3的一端连接，第三电容C3的另一端与第三三极管Q3的集电极连接，第三三极管Q3的基极作为待机端Standby。

第二三极管Q2的基极与第三二极管D3的阴极连接，第三二极管D3的阳极分别与第二稳压二极管D2的阳极和第六电阻R6的一端连接，第二稳压二极管D2的阴极分别与第二MOS管M2的漏极和功率转换电路6的一个输入端连接，第六电阻R6的另一端接地。

该稳压电路5相对于传统的稳压电路，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，这样可以进一步降低硬件成本。第三电容C3为耦合电容，用于防止第三三极管Q3与第四三极管Q4之间的干扰，第三二极管D3为限流二极管，用于对第二三极管Q2的基极电流进行限流保护，以进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第三电容C3的电容值为470pF，第三二极管D3的型号为S-152T，当然，在实际应用中，第三电容C3的电容值可以根据具体情况进行相应调整，第三二极管D3可以根据具体情况选择其他型号具有类似功能的二极管。

第三电阻R3的一端接收稳压电路5的输入端Vi1的输入电压，并由稳压电路5的输出端Vo1输出电压；整个稳压电路5形成闭合环，对稳压电路5的输出部分进行控制与补偿，以保证输出电压的稳定。

待机端Standby输入待机信号时，第三三极管Q3的基极反偏，整个稳压电路5处于待机状态，不消耗功率；当第三三极管Q3的基极正偏时，第二MOS管M2的栅级下拉，进入导通状态，输出电压上升，当电压上升到由第二稳压二极管D2和第六电阻R6组成的采样电路并达到采样电压点时，通过由第二三极管Q2、第四三极管Q4和第四电阻R4构成的反馈电路控制第二MOS管M2的栅极，从而控制第二MOS管M2的导通能力，由第三电阻R3、第三电容C3、第四电阻R4组成的环路控制与补偿电路，使稳压电路5进入稳态工作。该稳压电路5采用第二MOS管M2做调整管，在输入与输出电压差只有几十毫伏时还能稳定输出电压，能有效的提高电源的效率，并实现零功耗待机。

值得一提的是，本实施例中，第二三极管Q2为PNP型三极管，第三三极管Q3为NPN型三极管，第四三极管Q4为PNP型三极管，第二MOS管M2为P沟道MOS管。当然，在实际应用中，第二三极管Q2也可以为NPN型三极管，第三三极管Q3也可以为PNP型三极管，第四三极管Q4也可以为NPN型三极管，第二MOS管M2也可以为N沟道MOS管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该稳压电路5还包括第四电容C4，第四电容C4的一端与第四三极管Q4的集电极连接，第四电容C4的另一端与第二MOS管M2的栅极连接。第四电容C4为耦合电容，用于防止第四三极管Q4与第二MOS管M2之间的干扰，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第四电容C4的电容值为430pF，当然，在实际应用中，第四电容C4的电容值可以根据具体情况进行相应调整。

图4为本实施例中保护电路的电路原理图，图4中，该保护电路9包括第五三极管Q5、第六三极管Q6、第七三极管Q7、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第四稳压二极管D4、第五二极管D5、第五电容C5和第六电容C6，其中，第七三极管Q7的集电极分别与直流电源电路8的输出端、第五二极管D5的阳极和第九电阻R9的一端连接，第九电阻R9的另一端分别与第五电容C5的一端、第四稳压二极管D4的阴极、第六电容C6的一端和第六三极管Q6的基极连接，第五电容C5的另一端接地，第四稳压二极管D4的阳极分别与第七电阻R7的一端和第五三极管Q5的基极连接，第七电阻R7的另一端、第五三极管Q5的发射极和第六三极管Q6的发射极均接地，第五三极管Q5的集电极与第六电容C6的另一端连接，第六三极管Q6的集电极分别与第五二极管D5的阴极、第七三极管Q7的基极和第八电阻R8的一端连接，第八电阻R8的另一端接地，第七三极管Q7的发射极作为电压输出端Vo2。

该保护电路9相对于传统的保护电路，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，这样可以更进一步降低硬件成本。另外，第五二极管D5为限流二极管，用于对第六三极管Q6的集电极电流进行限流保护，第六电容C6为耦合电容，用于防止第五三极管Q5与第六三极管Q6之间的干扰，第八电阻R8为限流电阻，用于对第七三极管Q7的基极限流进行限流保护，第九电阻R9为限流电阻，用于对第五电容C5所在的支路进行限流保护，以使得电路的安全性和可靠性得到进一步提高。值得一提的是，本实施例中，第五二极管D5的型号为S-202T，第六电容C6的电容值为360pF，第八电阻R8的阻值为22kΩ，第九电阻R9的阻值为33kΩ，当然，在实际应用中，第五二极管D5也可以根据具体情况选择其他型号具有类似功能的二极管，第六电容C6的电容值可以根据具体情况进行相应调整，第八电阻R8的阻值和第九电阻R9的阻值均可以根据具体情况进行相应调整。

当该保护电路9的输入端Vi2的电压低于第四稳压二极管D4的阈值电压时，第四稳压二极管D4截止，其内无电流通过，第五三极管Q5工作于饱和状态，第六三极管Q6的基极电压被拉低，工作于截止状态，对保护电路9的输入端Vi2的输入无影响，因而，正常工作情况下，保护电路9的输入端Vi2总是低于第四稳压二极管D4的击穿电压，所以保护电路9的输入端Vi2正常输入；当保护电路9的输入端Vi2的电压高于第四稳压二极管D4的阈值电压时，第四稳压二极管D4被击穿，其内有电流通过，第五三极管Q5工作于截止状态，第六三极管Q6的基极电压升高，第六三极管Q6导通，工作于饱和状态，用于保护电路9的输入端Vi2的电压调整的第七三极管Q7的基极电压被拉低，工作于截止状态，该保护电路9的输出端Vo2无输出，达到过压保护的目的。

值得一提的是，本实施例中，第五三极管Q5、第六三极管Q6和第七三极管Q7均为NPN型三极管。当然，在实际应用中，第五三极管Q5、第六三极管Q6和第七三极管Q7也可以均为PNP型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该保护电路9还包括第七电容C7，第七电容C7的一端与第六三极管Q6的集电极连接，第七电容C7的另一端与第七三极管Q7的基极连接。第七电容C7为耦合电容，用于防止第六三极管Q6与第七三极管Q7之间的干扰，以使得电路的安全性和可靠性得到更进一步提高。值得一提的是，本实施例中，第七电容C7的电容值为250pF，当然，在实际应用中，第七电容C7的电容值可以根据具体情况进行相应调整。

本实施例中，该保护电路9还包括第十电阻R10，第十电阻R10的一端与第六三极管Q6的发射极连接，第十电阻R10的另一端接地。第十电阻R10为限流电阻，用于对第六三极管Q6的发射极电流进行限流保护，以进一步增强限流效果。值得一提的是，本实施例中，第十电阻R10的阻值为42kΩ，当然，在实际应用中，第十电阻R10的阻值也可以根据具体情况进行相应调整。

值得一提的是，本实施例中，上述第一整流滤波电路1、续流电路3、脉冲发生电路4、功率转换电路6、第二整流滤波电路7和直流电源电路8均采用现有技术中的电路结构。

总之，本实施例中，该具有供电保护功能的计算机中的开关电路2相对于传统的开关电路，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，这样可以降低硬件成本。另外，该开关电路2中设有限流二极管、限流电阻和耦合电容，因此电路的安全性和可靠性较高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。