專利名稱：一種準(zhǔn)零功耗待機(jī)的電腦電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電腦電源領(lǐng)域，尤其涉及一種可控制電腦及其周邊設(shè)備待機(jī)功耗
的電腦電源。
背景技術(shù)：
電腦在待機(jī)或關(guān)機(jī)時(shí)，大部分人沒(méi)有拔掉插頭或關(guān)閉插座的開(kāi)關(guān)的習(xí)慣，如果不 拔掉插頭或關(guān)閉插座的開(kāi)關(guān)，則ATX電腦電源本身、電腦的主板、顯示器、打印機(jī)、ADSL、音 箱等設(shè)備都還在耗電，經(jīng)測(cè)試各設(shè)備的待機(jī)電耗如下ATX電源本身約4W、電腦的主板不足 0. 7W，顯示器約8W，打印機(jī)約12W， ADSL約4W，音箱4W，通過(guò)分析這些部件或設(shè)備耗電的作 用可以看出，在電腦待機(jī)或關(guān)機(jī)時(shí)只有電腦主板的電耗是有效電耗，用于保持鍵盤(pán)鼠標(biāo)喚 醒和遠(yuǎn)程開(kāi)機(jī)等功能，而ATX電源本身、顯示器、打印機(jī)、ADSL、音箱的電耗都是無(wú)效電耗， 因此電腦待機(jī)時(shí)有效電耗只有約0. 7W，關(guān)機(jī)時(shí)上述電耗全為無(wú)效電耗，所有無(wú)效電耗累加 起來(lái)一般都超過(guò)25W，如果每臺(tái)電腦平均每天待機(jī)和關(guān)機(jī)的時(shí)間累計(jì)為16小時(shí)，無(wú)效電耗 僅按平均15W計(jì)算，則每天耗電0. 24度，每年待機(jī)耗電約88度，全國(guó)7000多萬(wàn)臺(tái)電腦，每 年的待機(jī)耗電量超過(guò)60億度。 在已有的技術(shù)條件下，把電腦的待機(jī)能耗降低到最理想的情況應(yīng)該是只保留有 效電耗，消除所有無(wú)效電耗，即只保留主板的待機(jī)電耗，以保證其具有喚醒開(kāi)機(jī)功能。 申請(qǐng)?zhí)枮?00720131610.0的中國(guó)專利提供了一種電腦待機(jī)零耗電控制裝置，實(shí) 現(xiàn)了電腦關(guān)機(jī)時(shí)可以切斷交流電源的功能，達(dá)到關(guān)機(jī)時(shí)電腦和外圍設(shè)備零功耗的目的，其 不足之處在于該裝置使電腦失去了待機(jī)功能，當(dāng)用鼠標(biāo)點(diǎn)擊關(guān)機(jī)界面的"待機(jī)"或"關(guān)閉"按 鈕后，該裝置便切斷交流電路，導(dǎo)致無(wú)法使用鍵盤(pán)、鼠標(biāo)喚醒和遠(yuǎn)程開(kāi)機(jī)功能，只能手動(dòng)開(kāi) 機(jī)，使電腦功能缺失，另外該裝置使用電話線供電使電腦的接線變得比較復(fù)雜；市場(chǎng)上還有 一些具有遙控開(kāi)關(guān)功能的插座，關(guān)機(jī)時(shí)也可以切斷電源，其不足之處在于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較 高，在待機(jī)時(shí)該裝置本身也存在電耗。

發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的是使電腦在待機(jī)或關(guān)機(jī)時(shí)能自 動(dòng)切斷電腦電源本身和外圍設(shè)備的交流電路，切斷交流電路后還能繼續(xù)給主板供電以保證 電腦具有鍵盤(pán)、鼠標(biāo)喚醒和遠(yuǎn)程開(kāi)機(jī)功能，在開(kāi)機(jī)時(shí)又能自動(dòng)接通交流電路，從而消除無(wú)效 待機(jī)功耗，節(jié)約能源。 —種準(zhǔn)零功耗待機(jī)的電腦電源，包括ATX電源、復(fù)位按鈕開(kāi)關(guān)、交流輸出插座和待 機(jī)控制電路，其特征在于待機(jī)控制電路包括儲(chǔ)能電容、繼電器控制電路和電壓觸發(fā)電路， 儲(chǔ)能電容連接在ATX電源的+5VSB電源線和接地線之間；繼電器控制電路包括繼電器和雙 控開(kāi)關(guān)電路，繼電器輸入端和雙控開(kāi)關(guān)電路串聯(lián)后與儲(chǔ)能電容并聯(lián)；電壓觸發(fā)電路和儲(chǔ)能 電容并聯(lián)，觸發(fā)電路的輸出端與雙控開(kāi)關(guān)電路的一個(gè)控制端連接，ATX電源的PS-0N信號(hào)線 與雙控開(kāi)關(guān)電路的另一個(gè)控制端連接；繼電器的輸出端與復(fù)位按鈕開(kāi)關(guān)并聯(lián)后串聯(lián)在ATX電源的交流輸入電路中；交流輸出插座與ATX電源并聯(lián)。 本實(shí)用新型的一種準(zhǔn)零功耗待機(jī)的電腦電源，其特征還在于所述電壓觸發(fā)電路 包括二極管、提供參考電壓的電容和電壓比較電路，二極管的陽(yáng)極接+5VSB電源線，二極管 的陰極接提供參考電壓的電容，該電容的另一端接地，二極管和電容的連接處與電壓比較 電路的反向輸入端連接；電壓比較電路包括電壓比較器、電阻R1、電阻R2、上拉電阻R3、電 阻R4和一個(gè)用于延時(shí)的電容C3，電阻R1和電阻R2串聯(lián)后與儲(chǔ)能電容并聯(lián)，電阻R1和電阻 R2的連接端與電壓比較器的同相輸入端相連接，電壓比較器的輸出端與電容C3連接，電容 C3的另一端接地，電壓比較器的輸出端還通過(guò)電阻R4與雙控開(kāi)關(guān)電路的一個(gè)控制端連接。 本實(shí)用新型的一種準(zhǔn)零功耗待機(jī)的電腦電源，其特征還在于所述電壓比較器為 單限比較器或遲滯比較器或由運(yùn)放組成的比較電路，如果選用非集電極開(kāi)路式電壓比較 器，則上拉電阻R3可以省略。 本實(shí)用新型的一種準(zhǔn)零功耗待機(jī)的電腦電源，其特征還在于所述雙控開(kāi)關(guān)電路 為兩個(gè)并聯(lián)的PNP型三極管組成， 一個(gè)三極管的基極與ATX電源的PS-0N信號(hào)線連接，另一 個(gè)三極管的基極和電壓比較電路的輸出端相連接。 本實(shí)用新型是對(duì)已有ATX開(kāi)關(guān)電源的改進(jìn)，當(dāng)電腦剛接通交流市電后，按一下按 鈕開(kāi)關(guān)，ATX電源得電，+5￥58輸出端輸出+5V直流電，儲(chǔ)能電容被迅速充電，參考電容也被 充電，因參考電容上串聯(lián)的二極管有分壓作用，所以參考電容上的電壓低于儲(chǔ)能電容上的 電壓，松開(kāi)按鈕開(kāi)關(guān)后，ATX電源的交流電路被切斷，電源本身無(wú)能耗，此時(shí)由儲(chǔ)能電容給 電腦的主板供電，如果長(zhǎng)時(shí)間不開(kāi)機(jī)，儲(chǔ)能電容的電能被消耗，電壓逐漸降低，當(dāng)分壓電阻 Rl和R2之間的電壓低于參考電容上的電壓后，電壓比較器輸出端翻轉(zhuǎn)，由高電平變?yōu)榈碗?平，觸發(fā)PNP型三極管導(dǎo)通，繼電器工作，接通交流電路，ATX電源再次得電，儲(chǔ)能電容再次 充電，電壓回升，當(dāng)電壓超過(guò)參考電容上的電壓后，電壓比較器再次翻轉(zhuǎn)，輸出端由低電平 變?yōu)楦唠娖?，延時(shí)電容得到充電，充電的過(guò)程使得三極管延時(shí)一段時(shí)間后才會(huì)截止，保證儲(chǔ) 能電容獲得足夠的充電時(shí)間，三極管截止使繼電器的輸出端斷開(kāi)，再次切斷了交流電路，由 儲(chǔ)能電容繼續(xù)為主板供電，如此反復(fù)可使ATX電源周期性的通電為儲(chǔ)能電容充電，儲(chǔ)能電 容連續(xù)為主板供電，因?yàn)锳TX電源交流通電的時(shí)間很短，從而使電源絕大部分時(shí)間處于交 流斷開(kāi)的狀態(tài)，所以電源的平均功耗接近為零。 當(dāng)電腦開(kāi)機(jī)時(shí)，PS-0N信號(hào)線變?yōu)榈碗娖?，觸發(fā)與之相連的PNP型三極管導(dǎo)通并一 直處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，儲(chǔ)能電容上的的電能使繼電器啟動(dòng)工作，接通交流電路，ATX電源得 電正常工作，繼電器的輸入電流改由+5VSB電源持續(xù)提供，電腦正常工作。 當(dāng)電腦需要待機(jī)或關(guān)機(jī)時(shí)，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊電腦關(guān)機(jī)界面的"待機(jī)"或"關(guān)閉"按鈕后， PS-0N信號(hào)線變?yōu)楦唠娖剑古c之相連的三極管截止，繼電器停止工作，電腦進(jìn)入待機(jī)或關(guān) 機(jī)狀態(tài)，此時(shí)交流電路被切斷，ATX電源停止工作，由儲(chǔ)能電容為主板連續(xù)供電，當(dāng)電量消耗 電壓降低后，電壓比較電路又觸發(fā)雙控開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通使繼電器工作，接通交流電路，為儲(chǔ)能 電容充電，沖完電后又切斷交流電路，如此反復(fù)，由儲(chǔ)能電容連續(xù)為主板供電，既保證了電 腦可以正常使用鍵盤(pán)、鼠標(biāo)喚醒和遠(yuǎn)程開(kāi)機(jī)的功能，又使電源的通電時(shí)間大幅減少，基本消 除了ATX電源的待機(jī)功耗。 交流輸出插座用于連接多孔插座的插頭，多孔插座用于連接電腦外圍設(shè)備的電源 插頭，包括顯示器、打印機(jī)、ADSL、音箱等，由于交流輸出插座與ATX電源并聯(lián)，當(dāng)電腦待機(jī)或關(guān)機(jī)時(shí)，交流輸出插座的電路也被同時(shí)切斷，只在儲(chǔ)能電容充電器期間有短暫的接通，從 而基本消除了電腦外圍設(shè)備的待機(jī)功耗。 本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在交流輸出插座的供電線路中串聯(lián)一個(gè)繼電器的常開(kāi) 開(kāi)關(guān)，繼電器控制端的正極接在電腦電源的直流電源輸出線上，比如紅色+5V電源線或黃 色+12V電源線，繼電器控制端的負(fù)極接地，這就可以使電腦在待機(jī)或關(guān)機(jī)時(shí)，交流輸出插 座一直處于切斷狀態(tài)，徹底消除了電腦外圍設(shè)備的待機(jī)功耗。 本實(shí)用新型的一種準(zhǔn)零功耗待機(jī)的電腦電源，其特征還在于所述繼電器均可以 是固態(tài)繼電器或電磁繼電器或其它光電耦合開(kāi)關(guān)元器件。 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點(diǎn)是可以在電腦待機(jī)或關(guān)機(jī)的時(shí)候，自動(dòng)切斷 ATX電源和外圍設(shè)備的交流電路，從而基本消除了電源本身和電腦外圍設(shè)備的待機(jī)功耗，大 大節(jié)約了電能；在電腦開(kāi)機(jī)時(shí)還能自動(dòng)接通交流電路，既沒(méi)有減少電腦的喚醒和遠(yuǎn)程開(kāi)機(jī) 功能，也沒(méi)有增加人們正常操作的步驟，既節(jié)能又方便；該電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本極低，易于實(shí) 施、推廣。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的電路圖； 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2的電路圖； 圖3是本實(shí)用新型的電源外殼的后視圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 :根據(jù)圖l，在待機(jī)控制電路中，儲(chǔ)能電容C2連接在ATX電源的+5VSB電 源線和地線之間；繼電器SSR的輸入端和雙控開(kāi)關(guān)電路串聯(lián)后與儲(chǔ)能電容C2并聯(lián)；電壓 觸發(fā)電路和儲(chǔ)能電容C2并聯(lián)，觸發(fā)電路的輸出端與雙控開(kāi)關(guān)電路的一個(gè)控制端1相連接， ATX電源的PS-ON信號(hào)線與雙控開(kāi)關(guān)電路的另一個(gè)控制端2相連接；電壓觸發(fā)電路由二極 管D1、電容C1和電壓比較電路組成，二極管D1的陽(yáng)極接+5VSB電源線，二極管D1的陰極 接電容Cl，電容Cl的另一端接地，二極管Dl和電容Cl的連接處與電壓比較電路中電壓比 較器A的反向輸入端連接；電壓比較電路包括電壓比較器A、電阻Rl 、電阻R2、電阻R3、電阻 R4和用于延時(shí)的電容C3，電阻Rl和電阻R2串聯(lián)后與儲(chǔ)能電容C2并聯(lián)，電阻Rl和電阻R2 的連接端與電壓比較器A的同相輸入端相連接，電壓比較器A的輸出端與電容C3連接，電 容C3的另一端接地，電阻R3連接在電容C2的正極和電壓比較器A的輸出端之間，電壓比 較器A的輸出端還通過(guò)電阻R4與雙控開(kāi)關(guān)電路的一個(gè)控制端1相連接；上述雙控開(kāi)關(guān)電路 由兩個(gè)并聯(lián)的PNP型三極管T1、T2組成，三極管T1、T2的基級(jí)分別為雙控開(kāi)關(guān)電路的兩個(gè) 控制端1、2，三極管T1的基極和電壓比較電路的輸出端相連接，三極管T2的基極與ATX電 源的PS-0N信號(hào)線連接。繼電器SSR的輸出端與復(fù)位按鈕開(kāi)關(guān)Kl并聯(lián)后串聯(lián)在ATX電源 的交流輸入電路中；交流輸出插座3與ATX電源并聯(lián)。 在該實(shí)施例中，電容C2選用60F超級(jí)電容，二極管Dl選擇紅色發(fā)光二極管，其壓 降約為1. 6V，可使電容Cl始終保持3. 4V的電壓，Rl取51K， R2取200K，在待機(jī)或關(guān)機(jī)時(shí)， 每當(dāng)電容C2的電壓降到約4. 27V以下時(shí)，電阻R2上的電壓就隨之降到3. 4V以下，低于電 容Cl提供的參考電壓，比較器A的輸出端由高電平翻轉(zhuǎn)為低電平，三極管Tl導(dǎo)通，固態(tài)繼 電器SSR工作，接通交流電源，SB電源線輸出+5￥直流電為超級(jí)電容02充電，使超級(jí)電容 C2的電壓快速上升，當(dāng)其電壓超過(guò)4. 27V后，比較器A的輸出端翻轉(zhuǎn)為高電平，但因?yàn)殡娙軨3充電需要一段時(shí)間，所以雙控開(kāi)關(guān)電路的控制端l會(huì)延時(shí)一段時(shí)間電壓才能逐漸升高， 三極管T1會(huì)延長(zhǎng)一段時(shí)間才能截止，這樣固態(tài)繼電器SSR也會(huì)延長(zhǎng)一段時(shí)間才會(huì)切斷交流 電源，從而延長(zhǎng)了超級(jí)電容C2的充電時(shí)間，使超級(jí)電容C2的電壓可以恢復(fù)到5V，整個(gè)充電 過(guò)程約20秒的時(shí)間，在交流電路被切斷后+5VSB電源無(wú)輸出電壓期間由超級(jí)電容C2為主 板供電，以維持其鍵盤(pán)鼠標(biāo)的喚醒、遠(yuǎn)程開(kāi)機(jī)、定時(shí)開(kāi)機(jī)等功能，主板待機(jī)或關(guān)機(jī)時(shí)的電流 約為0. 14A，則超級(jí)電容C2的電壓從5V降到4. 27V需要的時(shí)間約為310秒，這樣大約每6 分鐘超級(jí)電容C2自動(dòng)充電一次，充電時(shí)間約20秒，ATX電源的工作時(shí)間只有關(guān)機(jī)或待機(jī)總 時(shí)間的6 % ，因而電源本身的待機(jī)功耗降低到了原來(lái)的6 %左右，在94 %的時(shí)間內(nèi)，電源及 電腦周邊設(shè)備的功耗為零，大大降低了待機(jī)能耗。 實(shí)施例2 :通過(guò)圖2可以看出，實(shí)施例2與實(shí)施例1的區(qū)別在于，在交流輸出插座 3的供電線路中串聯(lián)一個(gè)繼電器J的常閉開(kāi)關(guān)KJ，繼電器J控制端的正極接在ATX電源的 12V直流電源輸出線上，繼電器J控制端的負(fù)極接地，二極管D2的陽(yáng)極接地，陰極接繼電器 J控制端的正極，二極管D2所構(gòu)成的電路為繼電器J的放電回路。本實(shí)施例可以使電腦在 待機(jī)或關(guān)機(jī)時(shí)，交流輸出插座一直處于切斷狀態(tài)，徹底消除了電腦外圍設(shè)備的待機(jī)功耗。 圖3為本實(shí)用新型的電源外殼的后視圖，圖中交流輸出插座3在交流輸入插頭 4的下方，交流輸出插座3用于連接多孔插座的插頭，多孔插座用于連接顯示器、打印機(jī)、 ADSL、音箱等電腦外圍設(shè)備的電源插頭，為外圍設(shè)備提供交流電源，輸入插頭4的旁邊設(shè)置 一個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)K1，在接通電源后第一次開(kāi)機(jī)時(shí)需要按一下按鈕開(kāi)關(guān)K1，由于交流輸出插座 與ATX電源并聯(lián)，當(dāng)電腦待機(jī)或關(guān)機(jī)時(shí)，固態(tài)繼電器SSR在切斷ATX電源的同時(shí)也切斷交流 輸出插座的電路，基本消除了電腦外圍設(shè)備的待機(jī)功耗。
權(quán)利要求一種準(zhǔn)零功耗待機(jī)的電腦電源，包括ATX電源、復(fù)位按鈕開(kāi)關(guān)(K1)、交流輸出插座(3)和待機(jī)控制電路，其特征在于待機(jī)控制電路包括儲(chǔ)能電容(C2)、繼電器控制電路和電壓觸發(fā)電路，儲(chǔ)能電容(C2)連接在ATX電源的+5VSB電源線和地線之間；繼電器控制電路包括繼電器SSR和雙控開(kāi)關(guān)電路，繼電器(SSR)輸入端和雙控開(kāi)關(guān)電路串聯(lián)后與儲(chǔ)能電容(C2)并聯(lián)；電壓觸發(fā)電路和儲(chǔ)能電容(C2)并聯(lián)，觸發(fā)電路的輸出端與雙控開(kāi)關(guān)電路的一個(gè)控制端(1)相連接，ATX電源的PS-ON信號(hào)線與雙控開(kāi)關(guān)電路的另一個(gè)控制端(2)相連接；繼電器(SSR)的輸出端與復(fù)位按鈕開(kāi)關(guān)(K1)并聯(lián)后串聯(lián)在ATX電源的交流輸入電路中；交流輸出插座(3)與ATX電源并聯(lián)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種準(zhǔn)零功耗待機(jī)的電腦電源，其特征在于在所述交流輸 出插座的供電線路中串聯(lián)一個(gè)繼電器(J)的常開(kāi)開(kāi)關(guān)(KJ)，繼電器(J)控制端的正極接在 ATX電源的直流電源輸出線上，繼電器(J)控制端的負(fù)極接地。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種準(zhǔn)零功耗待機(jī)的電腦電源，其特征在于所述電壓觸發(fā) 電路包括二極管(Dl)、電容(Cl)和電壓比較電路，二極管(Dl)的陽(yáng)極接+5VSB電源線，二 極管(Dl)的陰極接電容(Cl)，電容(Cl)的另一端接地，二極管(Dl)和電容(Cl)的連接處 與電壓比較電路的反向輸入端連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種準(zhǔn)零功耗待機(jī)的電腦電源，其特征在于所述電壓比較 電路包括電壓比較器(A)、電阻(Rl)、電阻(R2)、電阻(R3)、電阻(R4)和用于延時(shí)的電容 (C3)，電阻(Rl)和電阻(R2)串聯(lián)后與儲(chǔ)能電容(C2)并聯(lián)，電阻(Rl)和電阻(R2)的連接 端與電壓比較器(A)的同相輸入端相連接，電壓比較器(A)的輸出端與電容(C3)連接，電 容(C3)的另一端接地，電阻(R3)連接在電容(C2)的正極和電壓比較器(A)的輸出端之間， 電壓比較器(A)的輸出端還通過(guò)電阻(R4)與雙控開(kāi)關(guān)電路的一個(gè)控制端(1)相連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種準(zhǔn)零功耗待機(jī)的電腦電源，其特征在于所述雙控 開(kāi)關(guān)電路由兩個(gè)并聯(lián)的PNP型三極管(T1、T2)組成，三極管(T1、T2)的基級(jí)分別為雙控開(kāi) 關(guān)電路的兩個(gè)控制端(1、2)，三極管(Tl)的基極和電壓比較電路的輸出端相連接，三極管 (T2)的基極與ATX電源的PS-ON信號(hào)線連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種準(zhǔn)零功耗待機(jī)的電腦電源，其特征在于所述電壓比較 器(A)為單限比較器或遲滯比較器或由運(yùn)放組成的比較電路。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種準(zhǔn)零功耗待機(jī)的電腦電源，其特征在于所述繼電 器(SSR、J)可以是固態(tài)繼電器或電磁繼電器或光電耦合開(kāi)關(guān)元器件。
專利摘要一種準(zhǔn)零功耗待機(jī)的電腦電源，包括ATX電源、交流輸出插座、待機(jī)控制電路，待機(jī)控制電路包括儲(chǔ)能電容、繼電器控制電路和電壓觸發(fā)電路，儲(chǔ)能電容連接在電源SB線和地線之間，繼電器控制電路與儲(chǔ)能電容并聯(lián)，觸發(fā)電路的輸出端與繼電器控制電路連接；電源的PS-ON線也與繼電器控制電路連接；繼電器的輸出端與按鈕開(kāi)關(guān)并聯(lián)后串聯(lián)在ATX電源的交流輸入電路中；交流輸出插座與ATX電源并聯(lián)，優(yōu)點(diǎn)是在電腦待機(jī)或關(guān)機(jī)的時(shí)候，可以自動(dòng)切斷ATX電源和外圍設(shè)備的交流電路，由儲(chǔ)能電容為主板持續(xù)供電，從而基本消除了電源本身和電腦外圍設(shè)備的待機(jī)能耗，在開(kāi)機(jī)時(shí)又能自動(dòng)接通交流電路，既方便又節(jié)能；控制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，易于實(shí)施。
文檔編號(hào)G06F1/32GK201503570SQ20092015358
公開(kāi)日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月14日
發(fā)明者錢(qián)和革 申請(qǐng)人:錢(qián)和革