专利名称：不间断供电电源装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于直接向微机供电，并有长时间不间断供电功能的稳压电源装置。通过采用本装置能保证微机操作过程中遇到市电停电，可不间断继续工作一小时以上。
现在通用的微机，机内有一套开关型稳压电源。此电源只能保证市电正常供电的情况下才能工作。而众所周知微机的操作是不允许外部电源中断的，哪怕只有20毫秒停电时间也会造成操作错误、数据丢失。过去解决这一问题的办法是另外配置一台UPS电源，但目前市售的UPS电源多是短时间供电的，一般只有十五分钟，停电后在这段时间内要继续完成数据操作、存盘等工作，经常感到时间不够，而且另配的UPS电源体积较大，成本也很高。
本实用新型的目的是为微机提供一种有长时间不间断供电功能的稳压电源装置。
为达到此目的，在本装置中，采用电源变压器将市电变为低压交流电，再由整流、滤波装置将交流电变换为直流电，由三端可调稳压集成电路将直流电稳定在预置的电压范围内；另有一交、直流供电转换装置，当该装置检测到市电停电，便会在10毫秒内接通装置内的电池，改由备用电池向微机供电。由于本装置采用V－MOS器件作为交、直流供电转换装置的开关器件，转换时间快、导通内阻小，完全可保证微机不间断工作。利用本设计制出的试验装置已在IBM－PC微型计算机上试用，达到了设计的目的。
图一是本电源装置的电气原理方框图图二、图三是本电源装置的电气原理图图四是负电源产生装置的电气原理图图一示出了本电源装置的电气原理方框图，由变压器将交流220V市电变为低压交流电，再由整流、滤波装置将交流电变为直流电，经12V稳压电路输出一路＋12V直流电源。本装置能通过交流电检测器检测到交流电停电，并控制交、直流供电转换装置在10毫秒内切换到备用电池供电；平时利用电池充电装置向备用电池充电，当充电电压达到14V(饱和电压)时，充电装置能自动停止充电。本装置的电池保护电路能够检测电池的放电电压，当电压降至10.5V时，保护电路将关闭电池供电电路，以保护电池不因过放电而损坏。负电源供电部分，由于所需电流很小，因此本装置中采用振荡电路产生脉冲电压，再由变压器输出交流电，经整流、滤波、稳压电路输出负12V、负5V电源。另有一套声光提醒装置，当220V交流电断电时，会发出断续叫声，并有一红色发光管闪亮，用以提醒使用者注意。
图二示出了本电源装置的电气原理图，交流220V电源经变压器B1变为低压交流电，经D1～D4整流并经C1滤波，成为低压直流电，经过IC1稳压，通过调整W1阻值，可将IC1的输出电压预置在12V，再经C2滤波，输出一路＋12V直流电源。另经IC2稳压，通过调整W2阻值，使IC2输出电压预置在5V，经C4滤波，输出一路＋5V直流电源。
变压器B1输出的低压交流电同时经D7～D10整流，经C5滤波，经R3、W3、R4分压电路输入到BG3的b极，BG3是PNP器件，当交流电停电时，b极无高电位，BG3导通，当BG2也导通时，就使BG4(P沟道V－MOS器件)G极为低电位，BG4导通，接通电池正极到12V输出端，达到不间断供电的目的；当交流电恢复供电时，BG3b极为高电位转为截止，使BG4G极为高电位，BG4截止切断电池供电线路。
本装置中的BG2(NPN器件)作用是保护备用电池，选择BG1的击穿电压在10.5V左右，再经过细调W4使电池电压降至10.5V时BG2截止，BG4G极有一高电位，D、S极截止，切断电池供电的线路；当电池电压达到10.5V以上时BG2导通，BG4G极无高电位，D、S极导通，恢复电池供电。
本装置中的IC3作用是控制电池充电的大功率开关器件，选择BG5的击穿电压在14V左右，再细调W5，使电池充电电压达到14V时，IC3控制端(1脚)呈高电位，4脚输出端无输出，充电停止；电池电压降至14V以下时，IC3的1脚呈低电位，4脚输出端有电压输出，对备用电池充电。D12～D15是充电部分的整流二极管，R9是充电限流电阻，通过调整R9的阻值大小，可控制充电电流的大小。
图四示出了本装置的负电源产生部分。该装置的输入端接12V电源，由BG6、BG7、R12、C7等组成振荡器，连接到BG8、BG9输出，经变压器输出20V交流电压，再经D17～D20整流、C8滤波，变为低压直流电，再由IC5稳压输出一路负12V电源，IC6稳压输出一路负5V电源。由于现在新型的PC机主机板已不再用负电源供电，因此这部分可作为附加装置选用。
本装置中的J1、IC4等组成交流停电声、光提醒装置，当有交流电供电时J1吸合，J1－1常闭触点断开，IC4无电压不工作；当交流电停电时J1释放，常闭触点接通，IC4得到由电池提供的12V电压，产生间歇振荡，由3脚输出断续的高电位，使与3脚相接的发光管D12和蜂鸣器F1，发出断续的声、光提醒信号。通过调整W6的阻值，可控制振荡周期的长短。
本实用新型的优点、特点(一)本装置采用V－MOS器件作为交、直流供电的开关器件，速度快，可满足微机不间断供电的需要。(二)本装置采用12V备用电池直接向微机供电，去掉了逆变成交流220V这一环节，因而效率高。在采用和UPS相同的备用电池时，可在停电后提供1～2小时以上的不间断供电。(三)本装置采用电池充电和放电双重保护电路，使电池不致过充电和过放电，从而可大大延长电池的使用寿命。
实施例1如图二所示，采用工频变压器B1降压的串联型稳压电源供电，切换装置及电池充、放电保护装置如上所述。
实施例2如图三所示，可采用原微机内的开关型稳压电源供电，另连接本实用新型所提供的交、直流供电转换装置及电池的充、放电保护装置。
权利要求1.一种不间断供电的电源装置，当备用电池供电时，由交、直流供电转换装置把备用电池和微机直接连接，其特征在于交、直流供电转换装置采用V-MOS管作为开关器件，连接在备用电池和稳压器的输出端即微机电源输入端之间，并连接有备用电池充电控制装置和放电保护装置及声光提醒装置。
2.按照权利要求1所述的不间断供电的电源装置，其特征在于备用电池的充电回路连接充电控制装置，在备用电池的放电回路连接放电保护装置。
3.按照权利要求1所述的不间断供电的电源装置，其特征在于声光提醒装置通过继电器的常闭接点和备用电池连接。
专利摘要有不间断供电功能的电源装置，是对现有计算机电源的一种改进，增加了交流电停电后自动转换到由备用电池供电的功能，由于转换装置采用的是V-MOS器件，因而能够在10毫秒内完成转换动作，保证微机的不间断工作。并为备用电池提供充电控制装置、放电保护装置，以及交流电停电后的声光提醒装置。
文档编号H02J7/10GK2102577SQ9122535
公开日1992年4月22日 申请日期1991年9月25日 优先权日1991年9月25日
发明者孙明, 常福茂 申请人:孙明