微型計算機電源外接器的製作方法
2023-06-08 07:07:56
專利名稱：微型計算機電源外接器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電源外接器，尤指一種可將微型計算機本身的直流電源餘量引出為外部用電設備供電的微型計算機電源外接器。
背景技術：
現有的微型計算機外部設備(如CABLE MODEM，MODEM，ADSL，外置存儲設備等)一般都需要自備電源。這樣不僅佔用了較大的空間，而且增加了設備的成本。
特別是，目前普遍使用的USB接口，雖然它可以提供5V的供電電壓，但是它的供電電流只有100-500mA。由於供電功率太小，使得許多功耗較大的USB設備不得不使用自備的電源。
而，在實踐中，人們發現微型計算機本身所帶的電源，在設計時已考慮到其內部擴展設備供電的需求，一般配置的電源都有一定的餘量。這樣就出現了一種現象，一方面，外部用電設備為了正常工作需自備電源，佔用較大空間，增加成本；另一方面又沒有充分地利用微型計算機本身的資源造成浪費。
實用新型內容鑑於上述原因，考慮到微型計算機一般配置的電源都有一定的餘量，本實用新型的目的是提供一種微型計算機電源外接器，該電源外接器充分利用了微型計算機電源的餘量，將微型計算機直流電源餘量引出為其它外部用電設備提供高質量的直流電源，從而節省空間，降低成本。
為實現上述目的，本實用新型採用以下技術方案一種微型計算機電源外接器，它主要由電源輸入部件和電源轉接部件構成；所述電源輸入部件由導線和電源連接器構成；導線的一端與電源轉接部件相連，另一端與電源連接器相連，電源連接器直接與微機直流電源插頭相連；所述電源轉接部件由可供外部用電設備電源插頭插入的電源插座和微機擴展槽卡固定擋板構成；所述微機擴展槽卡固定擋板上設有所述電源插座；所述微機擴展槽卡固定擋板直接安裝固定在微機機箱上。
所述電源轉接部件上還可增設一電路板，所述電路板通過螺釘固定在所述微機擴展槽卡固定擋板上；電源轉接部件上的電源插座焊接在電路板上，電源輸入部件的導線也焊接在電路板上，並通過電路板與電源轉接部件上的電源插座相連。
所述電路板上設計有保護電路和調壓電路。
由於本實用新型採用以上技術方案，即通過電源輸入部件和具有保護電路和調壓電路的電源轉接部件將微型計算機內部高質量的開關電源富餘的功率安全引出到機箱外面為外部用電設備供電，這樣既充分利用了微型計算機本身的直流電源餘量，又節省了空間，節省了費用。
圖1為本實用新型微型計算機電源外接器功能框圖；圖2為簡易型微型計算機電源外接器主視圖；圖3為簡易型微型計算機電源外接器結構圖；圖4為普通型微型計算機電源外接器結構圖；圖5為普通型微型計算機電源外接器主視圖；圖6為增強型微型計算機電源外接器結構圖；圖7為增強型微型計算機電源外接器主視圖；圖8為增強型微型計算機電源外接器電路原理框圖(1)；圖9為增強型微型計算機電源外接器具體電路圖(1)；圖10為增強型微型計算機電源外接器電路原理框圖(2)；圖11為增強型微型計算機電源外接器具體電路圖(2)。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
為了充分利用微型計算機直流電源餘量，實現本實用新型的發明目的。本實用新型的設計思路、設計原理如圖1所示，首先，連接微機直流電源插頭至微型計算機電源外接器的電源輸入部件；然後，將外部用電設備連接至微型計算機電源外接器電源轉接部件上的輸出插座，為外部用電設備供電。
本實用新型分為簡易型、普通型和增強型三種結構形式。不論是簡易型、普通型，還是增強型微型計算機電源外接器均主要由電源輸入部件和電源轉接部件構成。
如圖2、圖3所示，簡易型微型計算機電源外接器主要由電源輸入部件1和電源轉接部件2構成。電源輸入部件1又由導線11和電源連接器12構成，導線11的一端與電源轉接部件2相連，另一端與電源連接器12相連，電源連接器12直接與微機直流電源插頭相連。電源轉接部件2為一標準部件，它可直接安裝在微機機箱上；電源轉接部件2由可供外部用電設備的電源插頭插入的電源插座21和微機擴展槽卡固定擋板22構成。使用時，將所述微機擴展槽卡固定擋板22直接安裝固定在微機機箱上，外部用電設備的電源插頭插入電源插座22內即可。
圖4、圖5為普通型微型計算機電源外接器結構示意圖。如圖所示，普通型微型計算機電源外接器與簡易型微型計算機電源外接器的區別在於普通型微型計算機電源外接器的電源轉接部件2上增設有一電路板23，它通過螺釘固定在微機擴展槽卡固定擋板22上。電源轉接部件2上的電源插座21焊接在電路板23上；電源輸入部件1的導線11也焊接在電路板23上，並通過電路板23與電源轉接部件2上的插座21相連，這種連接方式工作更穩定、可靠。
圖6、圖7為增強型微型計算機電源外接器結構示意圖。如圖所示，增強型與普通型微型計算機電源外接器的區別在於增強型微型計算機電源外接器電源轉接部件2上的電路板23上設計有一些保護電路。由於本實用新型是直接用電源連接器和導線與微機直流電源相連，將微機直流電源的餘量引出。在使用的過程中，很可能會發生一些意外的情況，如高頻幹擾，短路，過流等。這勢必會影響微機的正常工作，甚至損壞微機。為保證微型計算機電源安全穩定的工作，防止外界因素幹擾微型計算機的正常運行。本實用新型在電源轉接部件2的電路板23上設計了保護電路，一方面防止外界對微機直流電源本身的影響，另一方面也為外部用電設備提供穩定、可靠、安全的工作電源。
圖8、圖9為增強型微型計算機電源外接器電路原理框圖和具體電路圖。如圖所示，本實用新型在微機直流電源與外部用電設備間設計了保護電路。如圖9所示，它主要由濾波電容C1～C5、電感L1、瞬態電壓抑制二極體D2、三極體VT3、場效應管VT1、VT2、觸發器D1等構成。它具有過壓、過流保護及防止高頻幹擾從外部設備進入微機直流電源內的功能。其工作原理為在開啟瞬間，觸發器D1(6)腳為「0」狀態，(1)腳為「1」狀態，此時(4)腳為「1」電平，VT3截止，VT2導通、VT1截止，本實用新型為外部用電設備提供工作電壓，此時整個電路達到穩定狀態。只要D1(1)腳狀態不發生變化，觸發器D1就不會發生翻轉。當外部過載，VT2的DS間及R2的壓降使VT1導通，D1(12)腳為「1」狀態，(11)及(1)腳為「0」狀態，(4)腳為「0」狀態，報警指示燈HL1亮，VT3導通，從而使VT2截止，本實用新型停止工作，達到了保護目的。當外部過載消除後，按動復位鍵SW1，可以重新啟動電源工作。
外部高壓由於某種原因連接到本實用新型時，由瞬態電壓抑制二極體D2洩放掉多餘的能量，同時D3也具有隔離功能。當外部高頻進入到本實用新型時，電感L1對高頻呈現的阻抗為KΩ級，有效地衰減對內部微機直流電源的幹擾，同時L1也能減小微機內部高頻對該卡的幹擾。
圖10、圖11所示的增強型微型計算機電源外接器在圖8、圖9所示的電源外接器基礎上又增加了調壓電路，使微型計算機電源外接器不僅具有保護功能，還具有調壓功能。如圖10所示，本實用新型在微機直流電源接入的地方設有濾波和過壓保護電路，防止外界對微機直流電源的幹擾，濾波可採用一般的電感、電容濾波電路。在本實用新型與外部用電設備連接處設計有調壓電路，調壓電路可採用三端穩壓器如LM317、78xx、79xx等，三端穩壓器不僅可起到調壓的作用，而且還可以起到快速保護作用。在調壓電路的電壓輸入端可連接一快熔PTC，完成長時間的過流保護作用。圖11為具體電路圖，本實用新型與微機直流電源接入的地方設計有幹擾消除保護電路，它由電感L1、二極體D1、電容C1、C2組成；防止外界高頻從外部設備進入微機直流電源內，對微機直流電源進行幹擾，同時L1也能減小微機內部高頻對該本實用新型的幹擾。本實用新型的電源輸出端設計有過壓保護電路(即瞬態電壓抑制二極體D2、二極體D3)；當外部高壓由於某種原因連接到本實用新型時，由瞬態電壓抑制二極體D2洩放掉多餘的能量，同時D3也具有隔離功能，防止外界高壓對微機的衝擊。本實用新型調壓電路包括三端穩壓器N1(LM317)、R1、R2，可以根據不同外部用電設備的需要提供不同數值的電壓。另外，本實用新型在調壓電路的電壓輸入端還連接一快熔PTC，PTC的一端通過幹擾消除保護電路與微機直流電源相連，另一端與調壓電路相連，完成長時間的過流保護；三端穩壓器N1也可以起到快速過流保護作用。當外部過載時，由於LM317本身具有過流保護，不會使微機直流電源過流，此時PTC的溫度會瞬間上升，阻抗提高，電路如同開路，達到保護目的。過載去掉後，PTC瞬時恢復正常。
本實用新型可以安裝在一殼體內；也可以製成為微機擴展槽卡固定擋板形式，利用微機內的一個槽位，安裝在微機機箱內。安裝十分簡單，即將微機的機箱打開；找一個空槽位，將微機原擴展槽擋板拆除；把本實用新型的微機擴展槽卡固定擋板插到空槽位，並用螺絲固定好；將微機直流電源的插頭，插入本實用新型的輸入端連接器中；將機箱重新安裝好；用提供的電源線將本實用新型的電源插座與外置設備相連，連接時應注意電壓的匹配。從而實現，將微型計算機內部的高質量直流電源安全引出到機箱擴展槽位處，並通過電源插座和外部用電設備相連，為外部設備提供工作電源。
權利要求1.一種微型計算機電源外接器，其特徵在於它主要由電源輸入部件和電源轉接部件構成；所述電源輸入部件由導線和電源連接器構成；所述導線的一端與電源轉接部件相連，另一端與電源連接器相連，電源連接器直接與微機直流電源插頭相連。所述電源轉接部件由可供外部用電設備電源插頭插入的電源插座和微機擴展槽卡固定擋板構成；所述微機擴展槽卡固定擋板上設有所述電源插座；所述微機擴展槽卡固定擋板直接安裝固定在微機機箱上。
2.根據權利要求1所述的微型計算機電源外接器，其特徵在於所述電源轉接部件上增設有一電路板，所述電路板通過螺釘固定在所述微機擴展槽卡固定擋板上；電源轉接部件上的電源插座焊接在電路板上；電源輸入部件的導線也焊接在電路板上，並通過電路板與電源轉接部件上的插座相連。
3.根據權利要求2所述的微型計算機電源外接器，其特徵在於所述電路板上設計有保護電路。
4.根據權利要求3所述的微型計算機電源外接器，其特徵在於所述電路板上設計有保護電路和調壓電路。
專利摘要一種微型計算機電源外接器，它包括電源輸入部件和電源轉接部件。電源輸入部件由導線和電源連接器構成；導線的一端與電源轉接部件相連，另一端與電源連接器相連，電源連接器與微機直流電源插頭相連。電源轉接部件由可供外部用電設備電源插頭插入的電源插座和微機擴展槽卡固定擋板構成；微機擴展槽卡固定擋板上設有電源插座，並直接安裝固定在微機機箱上。電源轉接部件上還可增設具有保護電路和調壓電路的電路板，通過螺釘固定在微機擴展槽卡固定擋板上。電源轉接部件上的電源插座和電源輸入部件的導線均焊接在電路板上並通過電路板與電源轉接部件上的插座相連。本實用新型既充分利用了微型計算機本身的直流電源餘量，又節省了空間，降低了成本。
文檔編號G06F1/26GK2565073SQ0223355
公開日2003年8月6日 申請日期2002年4月29日 優先權日2002年4月29日
發明者張曉梅 申請人:張曉梅