CN219916307U - 断电续能电脑电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于计算机电源技术领域，具体涉及断电续能电脑电源，包括依次电性连接的交流输入电路、变压器、输出整流滤波电路和直流输出端口，所述直流输出端口电性连接有续能电池模块的输入端，所述续能电池模块的输出端依次电性连接有开关模块和备用输出端口，所述开关模块电性连接有开关控制MCU的一个针脚，所述开关控制MCU的另一个针脚电性连接交流输入电路。本实用新型在常规电脑电源的基础上整合了在正常运行状态下时刻满电，而在市电中断情况下可代替市电供给电源的续能电池模块，用户可在备用电源的支持下操作电脑及时正常关机，避免电力突然中断导致电脑程序的工作进度丢失和***错误，具有显著的实用意义。
Description
技术领域
本实用新型涉及计算机电源技术领域，具体而言，涉及断电续能电脑电源。
背景技术
电脑电源是把交流电转换成直流电，并专门为电脑配件如CPU、主板、硬盘、内存条、显卡、光盘驱动器等供电的设备，是电脑各部件供电的枢纽，是电脑的重要组成部分。
现有的电脑电源在市电异常断电后，会使主板直接断电，从而导致电脑硬件损坏，文件损坏及文件编辑没来得及保存而丢失等问题。当然防止此现象可以专门购买一个断电保护用的逆变器，但是这样成本会增加很多，空间也会要增加。
另外，也可以在电脑主机中内置UPS电源，如专利号为CN103838340A，名称为一种内置防爆型UPS电源的电脑主机的专利文件中，公开了一种内置防爆型UPS电源的电脑主机，其组成包括电脑机箱，电脑机箱内设置有电脑电源，在电脑电源的一侧设置有UPS电源，且UPS电源的输出端与电脑电源连接，UPS电源的输入端与市电连接，UPS电源包括锂电池、充电模块、转换电路、控制模块及传感器，在锂电池与充电模块、转换电路之间设置有控制模块，控制模块还连接有传感器。
但是上述方案中由于需要额外安装UPS电源，同样亦会大幅增加硬件成本，设备运行的能耗也会显著上升。其实在供给电脑运行的市电中断后，当务之急是及时保存工作进度并正常关机，而这个过程的操作时间不会太长，较小容量的备用电源亦足以支撑能量供给。
综上所述，设计一种内置小型备用电池的电脑电源，可以有效控制硬件成本和占用空间，并实际发挥作用避免电脑突然断电关机导致正在运行的工作进度丢失和***错误，具有显著的实用意义。
实用新型内容
为了解决现有的电脑电源在市电异常断电后，会使主板直接断电，容易导致电脑硬件损坏，文件损坏及文件编辑进度没来得及保存而丢失，而额外附加逆变器或UPS电源硬件成本较高的问题，提供断电续能电脑电源。
断电续能电脑电源，包括依次电性连接的交流输入电路、变压器、输出整流滤波电路和直流输出端口，所述直流输出端口电性连接有续能电池模块的输入端，所述续能电池模块的输出端依次电性连接有开关模块和备用输出端口，所述开关模块电性连接有开关控制MCU的一个针脚，所述开关控制MCU的另一个针脚电性连接交流输入电路。
进一步地，所述直流输出端口包括12V输出端，所述12V输出端电性连接续能电池模块，所述续能电池模块包括两节串联的6V电池。
进一步地，所述续能电池模块包括电池管理芯片，所述12V输出端电性连接电池管理芯片的输入端，所述电池管理芯片的输出端电性连接两节串联的6V电池的输入端。
进一步地，所述开关模块的输出端并联连接有多个直流电压转换器，所述直流电压转换器的输出端均电性连接备用输出端口。
进一步地，所述备用输出端口包括备用5V输出端口，所述备用5V输出端口并联连接有备用5VSB端口。
进一步地，所述交流输入电路与变压器之间通过输入整流滤波电路电性连接，所述输入整流滤波电路与变压器之间电性连接有驱动电路，所述驱动电路电性连接有输出控制保护电路，所述输出控制保护电路通过输出采样电路电性连接直流输出端口。
进一步地，所述开关模块包括MOS管开关，所述输出控制保护电路与开关控制MCU的一个针脚电性连接，开关控制MCU的另一个针脚电性连接MOS管开关的栅极，MOS管开关的电流输入端电性连接续能电池模块，MOS管开关的电流输出端电性连接备用输出端口。
进一步地，所述开关模块包括继电器，所述输出控制保护电路与开关控制MCU的一个针脚电性连接，开关控制MCU的另一个针脚电性连接继电器的线圈供电端，所述继电器的公共端电性连接续能电池模块，继电器的常开端电性连接备用输出端口。
进一步地，所述直流输出端口和备用输出端口之间并联连接。
进一步地，所述开关控制MCU其型号为SC8P115xA。
本实用新型的优点在于：
1、电路设计简洁，额外硬件成本较低，有利于普及应用。
2、在设备正常运行状态下续能电池模块维持充满电的状态，在市电中断时可及时发挥作用。
3、续能电池模块和配套元器件的占用空间较小，可直接整合于电脑电源内部。
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为断电续能电脑电源的电路原理总图；
图2为采用MOS管作为开关模块时的续能电池模块和其配套元器件的电路原理。
附图标识：
1、交流输入电路；2、变压器；3、输出整流滤波电路；4、直流输出端口；401、12V输出端；5、电池模块；501、开关模块；502、备用输出端口；5021、备用5V输出端口；503、开关控制MCU；504、6V电池；505、电池管理芯片；506、直流电压转换器；6、备用5VSB端口；7、输入整流滤波电路；8、驱动电路；9、输出控制保护电路；10、输出采样电路。
具体实施方式
为了解决现有的电脑电源在市电异常断电后，会使主板直接断电，容易导致电脑硬件损坏，文件损坏及文件编辑进度没来得及保存而丢失，而额外附加逆变器或UPS电源硬件成本较高的问题，提供断电续能电脑电源。
为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，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获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
如图1和2所示，本实施例提供断电续能电脑电源，包括依次电性连接的交流输入电路1、变压器2、输出整流滤波电路3和直流输出端口4，所述直流输出端口4电性连接有续能电池模块5的输入端，所述续能电池模块5的输出端依次电性连接有开关模块501和备用输出端口502，所述开关模块501电性连接有开关控制MCU503的一个针脚，所述开关控制MCU503的另一个针脚电性连接交流输入电路1。
其中，市电正常供给时，电脑主板通过直流输出端口4提供的电源正常运行，且直流输出端口4对续能电池模块5进行充电，使续能电池模块5维持在满电状态。另外此时开关模块501为切断状态。
当市电突然中断时，开关控制MCU503检测到市电突然中断的情况，激活开关模块501导通，续能电池模块5的电力经备用输出端口502输出到电脑主板，在此期间用户可正常操作电脑，以便及时正常关机。
所述直流输出端口4包括12V输出端401，所述12V输出端401电性连接续能电池模块5，所述续能电池模块5包括两节串联的6V电池504。两节串联的6V电池504的电压为12V，刚好可适配主板输出常用的12V直流电，以便为两节6V电池504充电。
所述续能电池模块5包括电池管理芯片505，所述12V输出端401电性连接电池管理芯片505的输入端，所述电池管理芯片505的输出端电性连接两节串联的6V电池504的输入端。电池管理芯片505是市面上常用的电子元件，可在电池充满电后自动切断电源，避免电池过充。
所述开关模块501的输出端并联连接有多个直流电压转换器506，所述直流电压转换器506的输出端均电性连接备用输出端口502。直流电压转换器506可采用市面上常用的DC-DC转换芯片，用于将两节串联的6V电池504提供的12V直流电源转换为符合电脑主板需求的12V、5V和3.3V直流电源。
所述备用输出端口502包括备用5V输出端口5021，所述备用5V输出端口5021并联连接有备用5VSB端口6。除了主板电源，续能电池模块5还提供备用的5VSB输出，保证电脑的开关按键在市电中断的情况下还能启动电脑。
所述交流输入电路1与变压器2之间通过输入整流滤波电路7电性连接，所述输入整流滤波电路7与变压器2之间电性连接有驱动电路8，所述驱动电路8电性连接有输出控制保护电路9，所述输出控制保护电路9通过输出采样电路10电性连接直流输出端口4。整流滤波、驱动电路和输出采样控制等电路是电脑电源的常用设计，可保证电脑电源工作稳定。
所述开关模块501包括MOS管开关，所述输出控制保护电路9与开关控制MCU503的一个针脚电性连接，开关控制MCU503的另一个针脚电性连接MOS管开关的栅极，MOS管开关的电流输入端电性连接两节串联的6V电池504，MOS管开关的电流输出端电性连接备用输出端口502。在本实施例中，开关模块501采用MOS管开关实现，当开关控制MCU503通过输出控制保护电路9监测到市电供应中断时，开关控制MCU503给栅极一个激活电压使MOS管开关的源极和漏极接通，利用两节串联的6V电池504维持电脑的电源供给。
所述直流输出端口4和备用输出端口502之间并联连接。直流输出端口4和备用输出端口502共用电源接头硬件，电脑主板上无需针对备用输出端口502额外接线，使用方便。
所述开关控制MCU503其型号为SC8P115xA，内置1Kx14bit ROM,支持内部RC振荡8MHz和外部振荡,工作电压2.0V-5.5V，GPIO最多可达12个，内置WDT、PWM模块、8位定时器。工业级标准设计，可工作在-25℃至85℃，提供SOP6、SOP8、SOP14封装。硬件成本较低，方便实现开关模块501特别是MOS管开关的通断控制。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于，开关模块为继电器，所述输出控制保护电路与开关控制MCU的一个针脚电性连接，开关控制MCU的另一个针脚电性连接继电器的线圈供电端，所述继电器的公共端电性连接续能电池模块，继电器的常开端电性连接备用输出端口。
除了MOS管，利用继电器同样可以实现续能电池模块5的输出开关管理。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。
Claims (10)
1.断电续能电脑电源，包括依次电性连接的交流输入电路、变压器、输出整流滤波电路和直流输出端口，其特征在于，所述直流输出端口电性连接有续能电池模块的输入端，所述续能电池模块的输出端依次电性连接有开关模块和备用输出端口，所述开关模块电性连接有开关控制MCU的一个针脚，所述开关控制MCU的另一个针脚电性连接交流输入电路。
2.根据权利要求1所述的断电续能电脑电源，其特征在于，所述直流输出端口包括12V输出端，所述12V输出端电性连接续能电池模块，所述续能电池模块包括两节串联的6V电池。
3.根据权利要求2所述的断电续能电脑电源，其特征在于，所述续能电池模块包括电池管理芯片，所述12V输出端电性连接电池管理芯片的输入端，所述电池管理芯片的输出端电性连接两节串联的6V电池的输入端。
4.根据权利要求2所述的断电续能电脑电源，其特征在于，所述开关模块的输出端并联连接有多个直流电压转换器，所述直流电压转换器的输出端均电性连接备用输出端口。
5.根据权利要求4所述的断电续能电脑电源，其特征在于，所述备用输出端口包括备用5V输出端口，所述备用5V输出端口并联连接有备用5VSB端口。
6.根据权利要求1所述的断电续能电脑电源，其特征在于，所述交流输入电路与变压器之间通过输入整流滤波电路电性连接，所述输入整流滤波电路与变压器之间电性连接有驱动电路，所述驱动电路电性连接有输出控制保护电路，所述输出控制保护电路通过输出采样电路电性连接直流输出端口。
7.根据权利要求6所述的断电续能电脑电源，其特征在于，所述开关模块包括MOS管开关，所述输出控制保护电路与开关控制MCU的一个针脚电性连接，开关控制MCU的另一个针脚电性连接MOS管开关的栅极，MOS管开关的电流输入端电性连接续能电池模块，MOS管开关的电流输出端电性连接备用输出端口。
8.根据权利要求6所述的断电续能电脑电源，其特征在于，所述开关模块包括继电器，所述输出控制保护电路与开关控制MCU的一个针脚电性连接，开关控制MCU的另一个针脚电性连接继电器的线圈供电端，所述继电器的公共端电性连接续能电池模块，继电器的常开端电性连接备用输出端口。
9.根据权利要求1所述的断电续能电脑电源，其特征在于，所述直流输出端口和备用输出端口之间并联连接。
10.根据权利要求1所述的断电续能电脑电源，其特征在于，所述开关控制MCU其型号为SC8P115xA。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117389401A (zh) * | 2023-12-11 | 2024-01-12 | 西昌学院 | 一种计算机内置断电保护*** |
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2022
- 2022-12-07 CN CN202223274485.2U patent/CN219916307U/zh active Active
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| CN117389401A (zh) * | 2023-12-11 | 2024-01-12 | 西昌学院 | 一种计算机内置断电保护*** |
| CN117389401B (zh) * | 2023-12-11 | 2024-02-23 | 西昌学院 | 一种计算机内置断电保护*** |
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