[实用新型]集成保护电源

说明书

本实用新型属电源领域，特别涉及用于电脑的集成保护电源。

目前，微电脑已广泛应用，尤其在各种企业，数据处理及其运行程序是其宝贵资源。而电网易受外界干扰而发生局部过载及短路跳闸等现象。此外，大功率设备的起动、关闭会造成电压浪涌和下陷，雷电也会在电网上产生突波(瞬间可达几千伏)，这些都可使电脑供电中断，甚至损坏。断电事故对互联网影响更大，因此，不间断电源已被广泛使用。大功率不间断电源可同时保护几台电脑，但一台电脑的加电会对电源产生冲击而影响其它正在工作的电脑。在实现电源与多台微机通讯方面，无论硬件软件都会十分复杂，从而提高设备成本。小型外置不间断电源只保护一台电脑，由于电源与电脑分离，不但浪费空间，也使通讯互联不方便。在结构方面，由于不间断电源与开关电源有不少重复，也造成成本浪费。

曾经有将后备电源与电脑设计成一体的思想，其产品有两种：一是在开关电源上加DC-DC转换电路，当出现停电时，后备设备电路可把电池的低压升为开关电源的高压。这种电源结构把电池放在电脑机箱，即把不间断电源拆为两部分放于电脑前后两端，以至机箱内有长的大功率电流引线，安装使用均不便，易对主机板产生电磁干扰。电池散热条件亦差。另一种内置后备电源叫“无忧卡”，它是一个插入主机板总线插槽的插卡，内中包括一个高能电池和电路。停电时该卡电路产生主机板总线需要的直流电压，并通过软件对电脑工作现场作存盘保护，电网供电正常时，软件将数据从磁盘送回内存。缺点是不能给显示器提供后备，同时由于电池容量所限，后备时间短，用户不能对停电现场作有效处理。而由软件保存数据的方法将随电脑硬件或系统软件的升级而不断更新，因此整套无忧卡售价昂贵，不易推广。

随不间断电源的广泛应用，系统软件对电源要求不仅能在停电时供电，还要求电源具有与电脑通讯功能，但相应软硬件设备复杂昂贵。同时由于不间断电源与电脑有一定距离，通讯连接也不便。以上种种因素，归根结底要求实现将不间断电源与开关电源以及通讯部件集成于一个标准电源结构中。

本实用新型的目的是提供一种把不间断电源的保护功能与开关电源有机结合的并使电源与电脑通讯的集成保护电源，而且整个装置包括电池在内被安装于一个标准开关电源结构内，并安装于电脑机箱中使电脑得到全面保护。

实现本实用新型困难在于：

1.在原有开关电源的有限容积内要增加不间断电源电路及后备电池；

2.解决高密度安装，更要解决散热；

3.要想法提高电池寿命以减少停机更换电池率；

4.电路复杂，尤其增加与电脑的双向通讯功能，必须采用极为合理的电路设计方案；

5.开关电源可以用拨动开关适应外界220V或110V电压，而不间断电源只能固定一种电压输出。本实用新型须具有两种交流电压的输出能力；

6.以上困难都解决，还需附合国际和中国的认证标准。

本实用新型通过以下技术方案完成：

供电通过一个继电器加以控制：在正常供电情况下，交流AC经整流产生直流高压，再经转换器产生电脑所需直流电压，同时利用电池充电器将高压转换成电池的充电电压。当交流输入不正常时，控制电路(单片机)检测后，起动升压转换电路并产生一个高压输出到转换器的输入端，以维持正常直流电压输出。

同时，继电器与逆变器连接，这时显示器交流由逆变器供给。

下面结合附图对本实用新型进行详细说明：

图1a为本实用新型实施例方框图之一；

图1b为本实用新型实施例方框图之二；

图1c为逆变器全桥电路图；

图2a为升压转换电路之一；

图2b为升压转换电路之二；

图3a为交流电压转换成逻辑电位波形图；

图3b为确定电网频率选通方法波形图；

图4为串行口连接示意图；

图5a为用屏幕按钮选择多种保护功能图；

图5b为供电状况屏幕介面图；

图6a为正面元件布局图；

图6b为正面刻线图；

图6c为反面刻线图；

图6d为反面表贴元件布局图；

图7为机壳结构图。