RU213025U1 - Встраиваемый блок питания электронно-вычислительного устройства - Google Patents
Встраиваемый блок питания электронно-вычислительного устройства Download PDFInfo
- Publication number
- RU213025U1 RU213025U1 RU2021136992U RU2021136992U RU213025U1 RU 213025 U1 RU213025 U1 RU 213025U1 RU 2021136992 U RU2021136992 U RU 2021136992U RU 2021136992 U RU2021136992 U RU 2021136992U RU 213025 U1 RU213025 U1 RU 213025U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- power supply
- voltage
- unit
- built
- battery
- Prior art date
Links
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000002093 peripheral Effects 0.000 claims abstract description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium Ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к компьютерному оборудованию. Блок питания содержит корпус стандартного форм-фактора. В корпусе установлены аккумуляторная батарея, контроллер для управления работой блока питания, средство преобразования переменного напряжения в постоянное. Блок питания содержит средство соединения для питания и управления материнской платой электронно-вычислительного устройства, процессора и периферийных устройств постоянным напряжением различной величины. Технический результат: расширение арсенала блоков питания компьютерного оборудования. 5 з. п. ф-ы. 2 ил.
Description
Область техники
Полезная модель относится к средствам электрического питания электронно-вычислительных устройств, более конкретно к встраиваемым блокам питания, еще более конкретно к блокам питания с функцией бесперебойного питания, встраиваемым в системные блоки персональных компьютеров, серверов, банковских терминалов, кассовых аппаратов и других электронно-вычислительных устройств.
Уровень техники
Из уровня техники известно большое количество бесперебойных источников питания.
Из уровня техники известен блок питания, содержащий корпус, установленные внутри корпуса аккумулятор, систему управления, средства соединения (US 2014346870, опубликовано 27.11.2014). Недостатком данного известного средства является то, что он не предназначен для установки внутри системных блоков компьютеров и неудовлетворительные эксплуатационные показатели.
Сущность полезной модели
Задачей, решаемой настоящей полезной моделью, является создание встраиваемого блока питания с функцией бесперебойного питания.
Технический результат, достигаемый настоящей полезной моделью, состоит в обеспечении одновременного бесперебойного питания нескольких потребителей (электронно-вычислительных устройств, мониторов и другого оборудования) постоянным напряжением нескольких номиналов за счет размещения в системном блоке универсального блока питания стандартного форм-фактора.
Указанный технический результат достигается тем, что встраиваемый блок питания электронно-вычислительного устройства, содержащий корпус стандартного форм-фактора, средство соединения с внешним источником электрической энергии переменного напряжения, установленные в упомянутом корпусе: электрически соединенные блок определения наличия входного напряжения, средство преобразования переменного напряжения в постоянное, блок формирования выходного напряжения, блок зарядки, аккумуляторная батарея, контроллер для управления работой блока питания; блок питания содержит средство соединения для питания материнской платы электронно-вычислительного устройства, процессора и периферийных устройств постоянным напряжением различной величины, при этом суммарный диапазон значений выходного постоянного напряжения составляет от 3 В до 27 В, устройство содержит блок получения постоянного напряжения в диапазон от 3 В до 5,5 В, при этом блок бесперебойного питания, электрически соединен с упомянутой батареей, упомянутым блоком формирования выходного напряжения и упомянутым блоком блок получения постоянного напряжения.
Указанный технический результат достигается также тем, что аккумуляторная батарея включает, по меньшей мере, четыре литий-ионные ячейки и имеет емкость не менее 10 А⋅ч.
Указанный технический результат достигается также тем, что содержит коннектор питания и коннектор шины USB для соединения с материнской платой электронно-вычислительного устройства, коннектор питания для соединения с процессором электронно-вычислительного устройства и гнездо штырькового разъема питания внешних устройств, при этом коннектор USB соединен с материнской платой для получения данных об энергопотреблении электронно-вычислительного устройства.
Указанный технический результат достигается также тем, что в качестве коннектора питания для соединения с процессором использован коннектор Р4 стандарта АТХ.
Указанный технический результат достигается также тем, что в качестве коннектора питания материнской платы, использован коннектор стандарта PCI-E.
Указанный технический результат достигается также тем, что в качестве гнезда штырькового разъема питания использовано гнездо стандарта DJK.
Указанный технический результат достигается также тем, что содержит средство регулирования напряжения в гнезде штырькового разъема.
Указанный технический результат достигается также тем, что контроллер выполнен с возможностью управления режимами аккумуляторной батареи по стандарту ACPI.
Указанный технический результат достигается также тем, что корпус выполнен по стандарту TFX.
Указанный технический результат достигается также тем, что устройство содержит средства преобразования переменного напряжения в постоянное напряжение и содержит средства преобразования постоянного напряжения в постоянные напряжения с диапазоном номинальных значений от 3 В до 27 В.
Перечень фигур чертежей
На фиг.1 показан внешний вид блока питания.
На фиг.2 показана структурная схема блока питания.
Осуществление полезной модели
Блок питания электронно-вычислительного устройства содержит корпус 1 стандартного форм-фактора, средство 2 соединения с внешним источником электрической энергии переменного напряжения. В корпусе 1 установлена аккумуляторная, например, литий-ионная батарея 3, контроллер 4 для управления работой блока питания, преобразователь 5 электрического напряжения в постоянное с несколькими диапазонами.
Преобразование входного переменного напряжения в выходное постоянное напряжение, по меньшей мере, трех диапазонов может содержать несколько последовательно соединенных блоков. Например, оно может содержать одно или несколько средств преобразования постоянного напряжения промежуточного значения в выходные постоянные напряжения с различными диапазонами номинальных значений от 3 В до 5,5 В, от 11 В до 13 В и от 12 В до 27 В.
Корпус 1, предпочтительно, выполнен по стандарту TFX. В качестве альтернативы корпус может быть выполнен по стандарту АТХ, CFX, LFX или SFX.
Блок питания содержит коннектор 6 питания для соединения с материнской платой электронно-вычислительного устройства, с которого подается постоянного напряжение диапазонов от 3 В до 5,5 В и от 11 В до 13 В.
Блок питания содержит коннектор 7 шины USB для соединения с материнской платой электронно-вычислительного устройства.
Блок питания содержит коннектор 8 питания для соединения с процессором электронно-вычислительного устройства, с которого подается постоянного напряжение диапазона от 11 В до 13 В.
Блок питания содержит гнездо 9 штырькового разъема питания, с которого на внешние устройства подается постоянного напряжение диапазона от 12 В до 27 В.
Блок питания может содержать системы защиты от повышенного/пониженного напряжения и превышения допустимых токов.
Аккумуляторная батарея включает предпочтительно, по меньшей мере, четыре литий-ионные ячейки и имеет емкость не менее 10 А·ч. Батарея может содержать различное количество ячеек, например, две, три или более. Также батарея может быть выполнена в виде моноблока, состоящего из одной ячейки. Емкость батареи также может составлять различные величины, например, 2 мА, 5 мА, 7 мА, а также выше 12 мА.
Коннектор 7 шины USB соединен с контроллером 4 для управления, который выполнен с возможностью получения данных об энергопотреблении электронно-вычислительного устройства. Это позволяет управлять режимами аккумуляторной батареи 3, например, в соответствии со стандартом ACPI, широко известным в индустрии.
В качестве коннектора 8 питания для соединения с процессором может быть использован коннектор Р4 стандарта АТХ.
В качестве коннектора 6 питания для соединения с материнской платой может быть использован коннектор стандарта PCI-E.
В качестве гнезда 9 штырькового разъема питания может быть использовано гнездо стандарта DJK.
Блок питания может содержать регулятор 10 напряжения в гнезде 9 штырькового разъема. Блок 10 содержит резистор обратной связи.
Контроллер 4 целесообразно выполнить с возможностью управления режимами аккумуляторной батареи по стандарту ACPI.
Блок питания может содержать выключатель 18. Корпус 1 может содержать вентиляционные отверстия 19.
На фиг.2 показана структурная схема блока питания.
Средство 2 соединения (например, трехштырьковое гнездо) с внешним источником электрической энергии переменного напряжения соединено с блоком 11 определения наличия входного напряжения, один выход которого соединен с преобразователем 5, а второй с контроллером 4. В качестве контроллера 4 может использоваться программируемый котроллер.
Выход преобразователя 5 соединен с блоком 12 формирования выходного напряжения в диапазоне от 11 В до 13 В. Выход блока 12 соединен с блоком 13 зарядки батареи 3 и регулятором 10 напряжения в диапазоне от 12 В до 27 В. С блока 12 напряжение также может подаваться на средство 17 охлаждения (например, вентилятор или кулер).
Выходы блока 12 и регулятора 10 соединены соответствующим образом с коннекторами 6 и 8, а также с гнездом 9.
Батарея 3 электрически соединена с контроллером 4. В качестве одного из возможных вариантов, с контроллером 4 могут быть соединены все ячейки батареи 3. К контроллеру 4 подключаются выходы блока 12 и регулятора 10, что позволяет определять режим работы электронно-вычислительного устройства.
Блок питания может содержать дополнительный преобразователь 14, соединенный с блоком 16 получения постоянного напряжение в диапазоне от 3 В до 5,5 В. Выход блока 16 соединен с коннектором 6 питания для подачи на материнскую плату электронно-вычислительного устройства напряжения указанного диапазона, а также с коннектором 7 шины USB для соединения с материнской платой.
Блок питания содержит блок 15 бесперебойного питания, входы которого соединены с контроллером 4 и батареей 3. Выходы блока 15 соединены с блоками 12 и 16.
Описанная выше схема является одним из возможных вариантов осуществления полезной модели. В качестве альтернативы блок питания может содержать выпрямители, электрические фильтры, накопители энергии, средства борьбы с электромагнитными помехами и пр., подключенные, например, между средством 1 и преобразователем 5. В качестве альтернативы блок питания может также содержать широтно-импульсные преобразователи, связывающие блок 15 с преобразователем 5. Блок питания также может содержать оптронные развязки для организации гальванической развязки и обеспечения безопасной работы изделия, датчик температуры аккумуляторной батареи, коммутаторы, схемы диагностики и защиты аккумуляторной батареи во время эксплуатации и зарядки.
Выходные цепи питания блока питания могут проверяться системами защиты от повышенного/пониженного напряжения для предотвращения повреждения внешнего оборудования. Такие системы могут подключаться к блоку питания.
Блок питания работает следующим образом.
Блок питания устанавливают внутрь системного блока электронно-вычислительного устройства и к коннекторам 6, 7 и 8 подключают к нему материнскую плату и процессор, а к гнезду 9 внешнее устройство. В качестве электронно-вычислительного устройства может выступать персональный компьютер, кассовый терминал, банковский терминал или любое другое электронно-вычислительное устройство, содержащее системный блок и опционально внешний дисплей. В качестве внешнего устройства, подключаемого к гнезду 9, может выступать монитор компьютера, считыватель штрих кода, термопринтер, кассовый аппарат или любые другие устройства, питающиеся постоянным напряжением в диапазоне от 12 В до 27 В.
Подключают блок питания в электрическую сеть и присоединяют к нему электронно-вычислительного устройства
Переменное напряжение электрической сети в диапазоне от 180 В до 250 В подается в блок питания через средство 2 (электрический разъем) на блок 11, который является системой защиты от пониженного/повышенного напряжения, превышения потребляемого тока и направляет соответствующий сигнал в контроллер 4. Далее входное напряжение преобразуется преобразователями 5 и 14 в постоянное напряжение необходимых диапазонов и через блоки 12, 16 и 10 подается на коннекторы 6, 7, 8 и гнездо 9, как описано выше. С блока 12 напряжение подается на батарею 3 через блок 13, диагностирует и заряжает ее. Процесс зарядки батареи 3 управляется контроллером 4, который может быть соединен с блоком 13. Контроллер 4 и блок 13 разряда батареи могут быть выполнены единым модулем.
Связь коннекторов 6, 7, 8 и гнезда 9 с контроллером 4 позволяет определять режим потребления энергии электронно-вычислительным устройством и внешнего устройства. В частности, это позволяет определить, что потребители электрической энергии находятся в спящем режиме и обеспечить соответствующий режим работы блока питания.
В случае прекращения подачи входного напряжения на блок питания, блок 11 определяет это и сообщает контроллеру 4. Контроллер 4 запускает блок 15 бесперебойного питания и напряжение начинается поступать на блоки 12 и 16 от аккумуляторной батареи 3, не прерывая тем самым снабжение потребителей в течение, по меньшей мере, 30 минут. Для некоторых задач может быть достаточно и трех минут бесперебойного питания.
Таким образом, настоящая полезная модель расширяет арсенал блоков питания компьютерного оборудования и обеспечивает бесперебойное питания электронно-вычислительных устройств, а также мониторов, термопринтеров, кассовых аппаратов и другого аналогичного оборудования постоянным напряжением нескольких номиналов непосредственно от блока питания за счет его размещения внутри системного блока универсального блока питания стандартного форм-фактора.
Claims (6)
1. Встраиваемый блок питания электронно-вычислительного устройства, содержащий корпус со средством соединения с внешним источником электрической энергии переменного напряжения, установленные в упомянутом корпусе электрически соединенные блок определения наличия входного напряжения, средство преобразования переменного напряжения в постоянное, блок формирования выходного напряжения, блок зарядки, аккумуляторная батарея, контроллер для управления работой встраиваемого блока питания, отличающийся тем, что встраиваемый блок питания дополнительно содержит блок бесперебойного питания, блок получения постоянного напряжения в диапазон от 3 В до 5,5 В, а также средство соединения для питания материнской платы электронно-вычислительного устройства, процессора и периферийных устройств постоянным напряжением различной величины, при этом суммарный диапазон значений выходного постоянного напряжения составляет от 3 В до 27 В, при этом блок бесперебойного питания электрически соединен с упомянутой батареей, упомянутым блоком формирования выходного напряжения и упомянутым блоком получения постоянного напряжения.
2. Встраиваемый блок питания по п.1, отличающийся тем, что аккумуляторная батарея выполнена в виде четырех литий-ионных ячеек и имеет ёмкость не менее 10 А·ч, при этом корпус выполнен по стандарту TFX.
3. Встраиваемый блок питания по п.1, отличающийся тем, что в качестве средства соединения для питания процессора использован коннектор Р4 стандарта АТХ.
4. Встраиваемый блок питания по п.1, отличающийся тем, что в качестве средства соединения для питания материнской платы электронно-вычислительного устройства использован коннектор стандарта PCI-E.
5. Встраиваемый блок питания по п.1, отличающийся тем, что в качестве средства соединения с внешним источником электрической энергии переменного напряжения использовано гнездо штырькового разъёма питания стандарта DJK.
6. Встраиваемый блок питания по п.1, отличающийся тем, что контроллер выполнен с возможностью управления режимами аккумуляторной батареи по стандарту ACPI.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU213025U1 true RU213025U1 (ru) | 2022-08-19 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1402105A (zh) * | 2001-08-14 | 2003-03-12 | 王定良 | 电脑电源供应器 |
| US6879132B2 (en) * | 2002-04-15 | 2005-04-12 | Fuji Electric Co., Ltd. | Switching power supply unit |
| RU64824U1 (ru) * | 2007-01-09 | 2007-07-10 | Игорь Владимирович Русаков | Устройство питания постоянного напряжения и зарядки аккумуляторных батарей |
| RU2403664C1 (ru) * | 2009-08-26 | 2010-11-10 | Закрытое акционерное общество "ИРИС" | Многоканальный агрегат бесперебойного питания потребителей напряжением переменного и постоянного тока |
| CN110096126A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-06 | 东华大学 | 一种台式电脑电源不间断供电方法 |
| US10714970B2 (en) * | 2012-02-06 | 2020-07-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Power supply unit |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1402105A (zh) * | 2001-08-14 | 2003-03-12 | 王定良 | 电脑电源供应器 |
| US6879132B2 (en) * | 2002-04-15 | 2005-04-12 | Fuji Electric Co., Ltd. | Switching power supply unit |
| RU64824U1 (ru) * | 2007-01-09 | 2007-07-10 | Игорь Владимирович Русаков | Устройство питания постоянного напряжения и зарядки аккумуляторных батарей |
| RU2403664C1 (ru) * | 2009-08-26 | 2010-11-10 | Закрытое акционерное общество "ИРИС" | Многоканальный агрегат бесперебойного питания потребителей напряжением переменного и постоянного тока |
| US10714970B2 (en) * | 2012-02-06 | 2020-07-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Power supply unit |
| CN110096126A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-06 | 东华大学 | 一种台式电脑电源不间断供电方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2333930A2 (en) | Server and uninterruptable power supply housed in that server | |
| US10521001B2 (en) | System and method for rack mountable modular DC power unit | |
| US10910870B2 (en) | Charging device and charging method | |
| US9337661B2 (en) | Power management system and method | |
| EP2333931A2 (en) | Server uninterruptable power supply | |
| US20060277420A1 (en) | Power supply for portable computer | |
| US20110309681A1 (en) | Secondary battery controller and method for controlling secondary battery, and electronic apparatus | |
| CN106774771B (zh) | 供电***及其供电控制方法 | |
| CN101084448A (zh) | 电池包泄露的切断 | |
| WO2016028597A1 (en) | Fast battery charging through digital feedback | |
| TW201236316A (en) | Battery pack | |
| CN101167037A (zh) | 用于禁用计算机***中电源管理的***和方法 | |
| US20210376643A1 (en) | Adaptive Power Systems and Techniques | |
| CN113904394A (zh) | 增强的电池备用单元电池管理*** | |
| EP2624401B1 (en) | Electronic apparatus and driving control method thereof | |
| JP2001145274A (ja) | 充電装置を備えた携帯機器 | |
| US20070007824A1 (en) | DC uninterruptible power supply and computer device using the same | |
| RU213025U1 (ru) | Встраиваемый блок питания электронно-вычислительного устройства | |
| US8030896B2 (en) | Multi-output voltage battery module and electronic device using the same | |
| KR20180045804A (ko) | 내부적으로 전원이 공급되는 리얼 타임 클록을 포함하는 전지 시스템 및 리얼 타임 클록을 위한 전원 공급 회로 | |
| US11211802B2 (en) | Power systems and methods of using the same to deliver power | |
| CN208046302U (zh) | 一种控制器集成*** | |
| CN204578120U (zh) | 行动电源的电能监理*** | |
| JP2003338323A (ja) | リチウムイオン電池用充電システム | |
| CN101122815B (zh) | 用于膝上型电脑装置的电源管理***及其管理方法 |