專利名稱：臺(tái)式計(jì)算機(jī)電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種臺(tái)式計(jì)算機(jī)電源裝置。
目前廣泛使用的臺(tái)式計(jì)算機(jī)(例如市場(chǎng)上最為常見(jiàn)的滿足ATX主板和ATX電源規(guī)范的計(jì)算機(jī))都支持一種特殊的節(jié)能運(yùn)行方式，即使主機(jī)系統(tǒng)處于一種稱為“待機(jī)”(Stand-By)的低能耗特殊狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，計(jì)算機(jī)主機(jī)內(nèi)的外圍設(shè)備(例如磁盤和光盤驅(qū)動(dòng)器、各類I/O適配器等)的電源都被關(guān)閉，主板上的CPU、總線接口等部件也停止工作；電源裝置僅僅為內(nèi)存RAM部分及其周邊電路提供一個(gè)小功率的電壓供應(yīng)(例如ATX電源的+5VSB備用電壓輸出)，以保持RAM中的數(shù)據(jù)不被丟失。由于主機(jī)系統(tǒng)除了內(nèi)存以外的部件都停止了工作，待機(jī)狀態(tài)極大地減少了電能消耗。隨后，用戶重新按下電源按鈕即可使電源裝置重新開(kāi)啟工作電壓，并觸發(fā)計(jì)算機(jī)執(zhí)行一段快速恢復(fù)程序，使系統(tǒng)迅速退出待機(jī)狀態(tài)、并利用內(nèi)存中保存的指令和數(shù)據(jù)快速設(shè)置主機(jī)和外設(shè)的先前狀態(tài)，從而精確地返回到計(jì)算機(jī)進(jìn)入待機(jī)時(shí)刻前的運(yùn)行狀態(tài)。待機(jī)功能不僅可以節(jié)省電源，而且由于從待機(jī)返回的過(guò)程無(wú)需執(zhí)行開(kāi)機(jī)檢測(cè)、主機(jī)與外設(shè)的初始化、操作系統(tǒng)裝載、應(yīng)用程序啟動(dòng)等耗時(shí)的操作，因而還可以極大地減少計(jì)算機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間，并完整地保持用戶先前的輸入數(shù)據(jù)和工作環(huán)境。
不過(guò)，臺(tái)式計(jì)算機(jī)的待機(jī)狀態(tài)并不是安全可靠的停機(jī)狀態(tài)。計(jì)算機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)，其RAM內(nèi)存中的數(shù)據(jù)和程序運(yùn)行信息并沒(méi)有保存到硬磁盤上，這要求電源裝置維持一個(gè)保持RAM數(shù)據(jù)所需的特殊工作電壓，并在待機(jī)時(shí)始終不能間斷外加交流電供應(yīng)。否則，RAM內(nèi)存中的數(shù)據(jù)一旦切斷電就將迅速喪失。因而任何電源故障或人為的斷電操作都會(huì)導(dǎo)致臺(tái)式計(jì)算機(jī)待機(jī)狀態(tài)的失效。這不僅會(huì)丟失未保存的用戶數(shù)據(jù)，而且還可能使得操作系統(tǒng)因?yàn)槟承└滦畔](méi)有寫回到硬磁盤上而導(dǎo)致操作系統(tǒng)故障以及磁盤文件錯(cuò)誤，危及整個(gè)系統(tǒng)的安全。由于存在這種風(fēng)險(xiǎn)，大多數(shù)用戶在不使用計(jì)算機(jī)的時(shí)候都選擇完全關(guān)機(jī)，而不使用待機(jī)功能。一般辦公室或機(jī)房為了預(yù)防電源網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)、雷電沖擊或防火安全要求，也需要用戶在下班之后將計(jì)算機(jī)關(guān)閉、并切斷交流供電。這樣，目前臺(tái)式計(jì)算機(jī)的待機(jī)功能實(shí)際上并沒(méi)有發(fā)揮作用。
另一方面，便攜式計(jì)算機(jī)的待機(jī)功能則得到了普遍的運(yùn)用，這是因?yàn)楸銛y式計(jì)算機(jī)的電源裝置具有充電電池，可以長(zhǎng)時(shí)間提供維持待機(jī)狀態(tài)所需要的微弱電流，從而避免了臺(tái)式計(jì)算機(jī)的上述不可靠性。
一種保持臺(tái)式計(jì)算機(jī)供電的周知技術(shù)是使用不間斷電源UPS(Uninterruptible Power Supply)。近來(lái)還報(bào)道了內(nèi)置式UPS(內(nèi)置于計(jì)算機(jī)中，如UPS卡、內(nèi)部附加了一個(gè)UPS電源的主機(jī)等)，以及集成了UPS的電源裝置(即UPS電路及其蓄電池都設(shè)置在臺(tái)式PC電源盒內(nèi)，無(wú)需占用機(jī)箱內(nèi)部空間)。通過(guò)使用UPS可以在一定程度上避免臺(tái)式計(jì)算機(jī)待機(jī)狀態(tài)的不可靠性。不過(guò)，作為一種掉電應(yīng)急方法，UPS是用于對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)供電(包括主板的全部部件和單獨(dú)取電的磁盤、光盤驅(qū)動(dòng)器等外設(shè))，而不是有針對(duì)性地僅僅對(duì)RAM內(nèi)存單元供電，因而并不適用于待機(jī)狀態(tài)下的供電。內(nèi)置或集成式的UPS的供電時(shí)間一般較短(從約數(shù)分鐘至十?dāng)?shù)分鐘)，難于滿足長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)的要求，而且還具有成本較高、不易于實(shí)用化的不足之處。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種臺(tái)式計(jì)算機(jī)電源裝置，它在待機(jī)狀態(tài)失去外部交流電輸入之后，可以有針對(duì)性地只對(duì)RAM內(nèi)存單元供電，從而可以較長(zhǎng)時(shí)間地保持其中的數(shù)據(jù)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的臺(tái)式計(jì)算機(jī)電源裝置包括變壓與整流濾波單元、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?、控制單元、備用電壓輸出單元，其特征在于它還包括一個(gè)電池單元，其正電壓輸出端與所述備用電壓輸出單元的輸出線路連接。
在上述連接的接點(diǎn)與備用電壓輸出單元之間的電路上還設(shè)有一個(gè)二極管，該二極管對(duì)電池的正電壓形成高電阻。在上述電池單元的電路上還設(shè)有一電池開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)可與一個(gè)外接交流電輸入開(kāi)關(guān)形成連動(dòng)。上述電池單元可設(shè)置在臺(tái)式計(jì)算機(jī)機(jī)箱內(nèi)部支架上，或集成在電源盒內(nèi)。
同現(xiàn)有的臺(tái)式計(jì)算機(jī)電源裝置比較，本實(shí)用新型提高了臺(tái)式計(jì)算機(jī)在待機(jī)狀態(tài)的可靠性，能夠在斷電以后較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)提供RAM內(nèi)存刷新所需的電壓，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、易于實(shí)用。
本說(shuō)明書以下部分將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)上述技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明。
附

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖1所示的臺(tái)式計(jì)算機(jī)電源裝置為一ATX電源，它包括如下常規(guī)組成單元變壓與整流濾波單元1、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?、備用電壓輸出單元3、控制及保護(hù)等電路單元4，以及散熱、外殼等部件。外加交流電(～220V)由上述單元進(jìn)行常規(guī)的變壓、整流、濾波、脈沖功率變換、脈寬調(diào)制、自動(dòng)穩(wěn)壓與保護(hù)控制等處理，形成多路恒穩(wěn)直流電壓，于連接器5上設(shè)置的接點(diǎn)對(duì)外輸出(包括±3.3V、±5V、±12V輸出電壓以及地線)。所輸出的電壓中有一部分被ATX臺(tái)式機(jī)主板用作為一組特殊的控制信號(hào)，包括PS-ON(為主板啟閉電源或網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程喚醒的控制信號(hào))、Power-Good(向主板指示電源可用的控制信號(hào))和+5VSB。其中+5VSB為正5V電平輸出，由上述備用電壓輸出單元3產(chǎn)生，稱為“+5V備用電壓”。此電壓即為主板在待機(jī)狀態(tài)所需的工作電壓(即Stand-By電壓，以維持RAM內(nèi)存中的數(shù)據(jù))，并用作主板自動(dòng)電源管理和遠(yuǎn)程喚醒單元的工作電源。只要給ATX電源加電(無(wú)論是否開(kāi)機(jī))，其+5VSB輸出引線就始終保持+5V的電壓輸出。
除上述常規(guī)組成單元之外，該電源裝置還包括一個(gè)電池單元6。它是為了在外加交流電壓(～220V)斷開(kāi)或掉電之后繼續(xù)維持待機(jī)(Stand-By)電壓而設(shè)置的一個(gè)待機(jī)電池。其正壓端直接連接在+5VSB輸出線路上，從而可以并聯(lián)地向ATX主板提供待機(jī)電壓。電池6的電壓值比+5VSB線路上的電壓值略低(ATX電源+5VSB的實(shí)際電壓通常設(shè)定為5.05V～5.10V，并可通過(guò)ATX主板BIOS的有關(guān)設(shè)置進(jìn)行調(diào)節(jié))。在本實(shí)施例中，該電池是一可充電電池，因而在外加交流電存在時(shí)，+5VSB電壓能夠?qū)λM(jìn)行充電，以使其保持充足電量。當(dāng)斷電或用戶關(guān)閉交流電輸入時(shí)，該電池即可繼續(xù)提供待機(jī)電壓。
為了在待機(jī)時(shí)更有效地利用電池6的電流，本實(shí)施例還在電池正壓端同+5VSB輸出線路的連接點(diǎn)與備用電壓輸出單元3之間的電路上設(shè)置了一個(gè)二極管7，該二極管對(duì)電池輸出的正電壓形成高電阻，以使電池6的絕大部分電流流向主板電路單元。
為了在完全關(guān)機(jī)的狀態(tài)下關(guān)閉電池6，本實(shí)施例還在上述電池單元的電路上還設(shè)有一電池開(kāi)關(guān)K。該開(kāi)關(guān)K還可與一個(gè)外接交流電輸入開(kāi)關(guān)K′形成一連動(dòng)式按鈕開(kāi)關(guān)(K-K′)，設(shè)置在機(jī)箱的面板上。用戶通過(guò)此連動(dòng)開(kāi)關(guān)(K-K′)即可接通或完全斷開(kāi)交流電輸入，并同時(shí)接通或斷開(kāi)電池6對(duì)+5VSB備用電壓線路的供電。
上述電池單元6和二極管7的連線線路簡(jiǎn)單，電池可以安置在臺(tái)式計(jì)算機(jī)機(jī)箱內(nèi)部支架上，通過(guò)單獨(dú)的引線與+5VSB口連接。這種設(shè)置可以對(duì)電池的大小形狀不作限制，因而可以使用低成本的充電電池(例如Ni-Cad電池)。也可以選用高容量、小體積的充電電池(例如Li-ion電池)，從而把它緊湊地設(shè)置在電源盒內(nèi)。
本說(shuō)明書的技術(shù)方案還可以用其它不同于上述實(shí)施例的方式實(shí)現(xiàn)。所附的權(quán)利要求書涵蓋了對(duì)以上所描述的各要素的諸多變形與替換。
權(quán)利要求1.一種臺(tái)式計(jì)算機(jī)電源裝置，包括變壓與整流濾波單元(1)、穩(wěn)壓?jiǎn)卧?2)、備用電壓輸出單元(3)、控制單元(4)，其特征在于它還包括一個(gè)電池單元(6)，其正電壓輸出端與所述備用電壓輸出單元(3)的輸出線路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臺(tái)式計(jì)算機(jī)電源裝置，其特征在于在所述輸出線路連接的接點(diǎn)與備用電壓輸出單元(3)之間的電路上還設(shè)有一個(gè)二極管(7)，該二極管(7)對(duì)電池單元(6)的正電壓形成高電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的臺(tái)式計(jì)算機(jī)電源裝置，其特征在于在上述電池單元(6)的電路上還設(shè)有一開(kāi)關(guān)(K)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的臺(tái)式計(jì)算機(jī)電源裝置，其特征在于所述開(kāi)關(guān)(K)與一個(gè)外接交流電輸入開(kāi)關(guān)(K′)連動(dòng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種臺(tái)式計(jì)算機(jī)電源裝置，它包括一個(gè)待機(jī)電池單元，在待機(jī)電壓輸出線路上設(shè)有二極管以便對(duì)待機(jī)電池形成單向?qū)ǎ€設(shè)有一電池開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)可與一個(gè)外接交流電輸入開(kāi)關(guān)形成連動(dòng)。本電源裝置在計(jì)算機(jī)待機(jī)(Stand－By)狀態(tài)失去外部交流電之后，其待機(jī)電池可以有針對(duì)性地只對(duì)RAM內(nèi)存供電，從而可以較長(zhǎng)時(shí)間地保持其中的數(shù)據(jù)，提高了臺(tái)式計(jì)算機(jī)在待機(jī)狀態(tài)的可靠，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、易于實(shí)用。
文檔編號(hào)G06F1/26GK2588443SQ02288659
公開(kāi)日2003年11月26日 申請(qǐng)日期2002年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月25日
發(fā)明者孫斌 申請(qǐng)人:孫斌