儲能式微功耗待機的atx電源的製作方法
2023-05-01 19:57:31 2
專利名稱：儲能式微功耗待機的atx電源的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電腦電源領域，尤其涉及儲能式微功耗待機的ATX電源。
技術背景 在電腦進入待機或關機狀態後，如果不拔掉插頭或關閉插座的開關，則ATX電源本身、電腦的主板、顯示器、印表機、ADSL、音箱等設備都還在耗電，經測試各設備的待機電耗如下ATX電源本身約3W、電腦的主板不足2W，顯示器約9W，印表機約12W，ADSL約4W，音箱4W，通過分析這些部件或設備耗電的作用可以看出，在電腦待機或關機時只有電腦主板的電耗是有效電耗，用於保持鍵盤滑鼠喚醒和遠程開機等功能，而ATX電源本身、顯示器、印表機、ADSL、音箱的電耗都是無效電耗，因此電腦待機或關機時有效電耗只有約2W，而無效電耗累汁超過25W，如果每臺電腦平均每天待機和關機的時間累計為16小時，無效電耗僅按平均15W計算，則每天耗電O. 24度，每年待機耗電約88度，全國7000多萬臺電腦，每年的待機耗電量超過60億度。目前，電カ能源已經變得越來越緊張，節能產品受到了國家和社會的高度重視，為降低待機能耗，許多人提出了各種解決方案，申請號為03228613. 9的中國專利提供了ー種電腦電源供應器，該裝置可以通過電腦的開關機訊號控制周邊電器同步通電和斷電，其不足之處在於電源本身的待機功耗不能消除；申請號為200720131610. O的電腦待機零耗電控制裝置實現了電腦關機時可以切斷交流電源的功能，達到關機時電腦和外圍設備零功耗的目的，其不足之處在於該裝置使電腦失去了待機功能，當用滑鼠點擊關機界面的「待機」或「關閉」按鈕後，該裝置便切斷交流電路，導致無法使用鍵盤、滑鼠喚醒和遠程開機功能，只能手動開機，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複雜；市場上還有ー些具有遙控開關功能的插座，關機時也可以切斷電源，其不足之處在於結構複雜，成本較高，在待機時該裝置本身也存在電耗。
發明內容為了克服現有技術存在的不足，本實用新型的目的是提供一種儲能式微功耗待機的ATX電源，使電腦在待機或關機時能切斷ATX電源本身和外圍設備的交流電路，同時還能繼續給主板供電以保證電腦具有鍵盤、滑鼠喚醒和遠程開機功能，從而消除無效功耗，大幅降低待機能耗。儲能式微功耗待機的ATX電源，包括ATX電源I、交流輸出插座2和待機控制電路，其特徵在於待機控制電路包括儲能電容C2、繼電器控制電路和觸發電路，儲能電容C2連接在ATX電源的SB電源線和接地線之間，繼電器控制電路包括繼電器SSR和三極體Tl，繼電器SSR輸入端和三極體Tl串聯後與儲能電容並聯，觸發電路和儲能電容C2並聯，觸發電路的輸出端與三極體Tl的基極連接；ATX電源的PS-ON信號線與另一個三極體T2的基極連接；兩個三極體Tl、T2的集電極和發射極分別連接在一起；繼電器SSR的輸出端與按鈕開關Kl並聯後串聯在ATX電源I的交流輸入電路中；交流輸出插座2與ATX電源I並聯。[0006]本實用新型的所述觸發電路包括二極體D1、提供參考電壓的電容Cl和電壓比較器A，二極體Dl的陽極接+5VSB電源線，二極體Dl的陰極接提供參考電壓的電容Cl，電容 Cl的另一端接地線，二極體Dl的陰極和電壓比較器A的反向輸入端連接，電壓比較器A的同相輸入端和電源腳與+5VSB電源線連接，比較器A的輸出端與繼電器控制電路中三極體 Tl的基極連接。本實用新型是對已有ATX開關電源的改進，當電腦接通交流市電後，按一下按鈕開關，ATX電源得電，+5VSB輸出端輸出+5V直流電，儲能電容C2被迅速充電，電容Cl也被充電，因電容Cl上串聯的二極體Dl有分壓作用，所以電容Cl上的電壓低於儲能電容C2上的電壓，鬆開按鈕開關後，ATX電源的交流電路被切斷，電源本身無能耗，此時由儲能電容 C2給電腦的主板供電，保證其有遠程開機或定時開機的功能，如果長時間不開機，儲能電容 C2的電能被消耗，電壓逐漸降低，當低於電容Cl上的電壓後，比較器輸出端翻轉，由高電平變為低電平，觸發三極體Tl導通，繼電器工作，接通交流電路，ATX電源再次得電，儲能電容 C2再次充電，電壓回升，當電壓超過電容Cl上的電壓後，電壓比較器A再次翻轉，輸出端由低電平變為高電平，三極體Tl截止，繼電器SSR的輸出端斷開，又切斷了交流電路，由儲能電容C2為主板供電，如此反覆可使ATX電源周期性的通電為儲能電容C2充電，儲能電容 C2連續為主板供電，因為ATX電源交流通電的時間極短，從而使電源的平均功耗接近為零。當電腦開機時，PS-ON信號線變為低電平，觸發三極體T2 —直處於飽和導通狀態， 儲能電容C2上的電能使繼電器啟動工作，接通交流電路，ATX電源得電正常工作，繼電器 SSR的輸入電流改由+5VSB電源持續提供，電腦正常工作。 當電腦需要待機或關機時，用滑鼠點擊電腦關機界面的「待機」或「關閉」按鈕後， PS-ON信號線變為高電平，使三極體T2截止，繼電器停止工作，進入待機或關機狀態，此時交流電路被切斷，ATX電源停止工作，由儲能電容C2為電腦主板連續供電，當電量消耗電壓降低後，電壓比較器A又觸發繼電器控制電路導通使繼電器工作，接通交流電路，為儲能電容C2充電，衝完電後又切斷交流電路，如此反覆，由儲能電容C2連續為主板供電，既保證了電腦可以正常使用鍵盤、滑鼠喚醒和遠程開機的功能，又使電源的通電時間大幅減少，基本消除了 ATX電源的待機功耗。交流輸出插座用於連接多孔插座的插頭，多孔插座用於連接電腦外圍設備的電源插頭，包括顯示器、印表機、ADSL、音箱等，由於交流輸出插座與ATX電源並聯，當電腦待機或關機時，交流輸出插座的電路也被同時切斷，從而基本消除了電腦外圍設備的待機功耗。本實用新型與現有技術相比，優點是可以在電腦待機或關機的時候，自動切斷 ATX電源和外圍設備的交流電路，從而基本消除了電源本身和電腦外圍設備的待機功耗，大大節約了電能；在電腦開機時還能自動接通交流電路，既沒有減少電腦的喚醒和遠程開機功能，也沒有增加人們正常操作的步驟，既節能又方便；控制電路構思巧妙，結構簡單，成本極低，易於實施、推廣。
圖I是本實用新型實施例的電路圖。圖2是本實用新型的後視圖。
具體實施方式
根據圖I，本實用新型包括ATX電源I、交流輸出插座2和待機控制電路，其特徵在於待機控制電路包括儲能電容C2、繼電器控制電路和觸發電路，儲能電容C2連接在ATX 電源的SB電源線和接地線之間，繼電器控制電路包括繼電器SSR和三極體Tl、T2，繼電器 SSR輸入端和三極體Tl串聯後與儲能電容C2並聯，觸發電路和儲能電容C2並聯，觸發電路的輸出端與三極體Tl的基極連接；ATX電源I的PS-ON信號線與另一個三極體T2的基極連接；兩個三極體Tl、T2的集電極和發射極分別連接在一起；繼電器SSR的輸出端與按鈕開關Kl並聯後串聯在ATX電源I的交流輸入電路中；交流輸出插座2與ATX電源I並聯。所述觸發電路包括二極體D1、提供參考電壓的電容Cl和電壓比較器A，二極體Dl的陽極接+5VSB電源線，二極體Dl的陰極接提供參考電壓的電容Cl，電容Cl的另一端接地線， 二極體DI的陰極和電壓比較器A的反向輸入端連接，電壓比較器A的同相輸入端和電源腳與+5VSB電源線連接，比較器A的輸出端與繼電器控制電路中三極體Tl的基極連接。在該實施例中，儲能電容C2選用50F超級電容，三極體T1、T2為PNP型，二極體Dl 選擇矽材料的二極體，其壓降為O. 7V，使電容Cl始終保持4. 3V的電壓，在待機或關機時，每當儲能電容C2的電壓降到電容Cl提供的4. 3V參考電壓以下時，比較器A的輸出端由高電平翻轉為低電平，三極體Tl飽和導通，固態繼電器SSR工作，接通交流電源，SB電源線輸出 +5V直流電為儲能電容C2充電，使儲能電容C2的電壓快速上升，當其電壓超過4. 3V後，比較器A的輸出端翻轉為高電平，三極體Tl截止，固態繼電器SSR切斷交流電源，由於電源的感性特徵，在交流被切斷後，+5VSB電源的輸出電流仍然會持續一小段時間，繼續為儲能電容C2充電，使其電壓可以恢復到5V，如果比較器A選用遲滯比較器，充電的時間會加長，整個充電過程約2 3秒的時間，在交流電路被切斷後+5VSB電源無輸出電壓期間由儲能電容C2為主板供電，以維持其鍵盤滑鼠的喚醒和遠程或定時開機等功能，假如主板待機或關機時的電流為O. 1Α，則儲能電容C2的電壓從5V降到4. 3V需要的時間約為350秒，這樣大約每6分鐘儲能電容C2自動充電一次，充電時間2 3秒，ATX電源的工作時間不到關機或待機總時間的1%，因而電源本身的待機功耗降低到了原來的1%以下，大大降低了待機能耗。根據圖2，其中3為本實用新型後面板，4為交流輸入插頭，6為開關Kl的按鈕，2 為交流輸出插座。從圖中可以看出本實用新型的後面板3上增加了一個按鈕6和交流輸出插座2，交流輸出插座2用於連接多孔插座的插頭(圖中未畫出)，多孔插座用於連接顯示器、印表機、ADSL、音箱等電腦外圍設備的電源插頭,為外圍設備提供交流電源，由於交流輸出插座與ATX電源並聯。
權利要求1.儲能式微功耗待機的ATX電源，包括ATX電源(I)、交流輸出插座(2)和待機控制電路，其特徵在於待機控制電路包括儲能電容C2、繼電器控制電路和觸發電路，儲能電容C2連接在ATX電源的SB電源線和接地線之間，繼電器控制電路包括繼電器(SSR)和三極體Tl，繼電器(SSR)輸入端和三極體Tl串聯後與儲能電容並聯，觸發電路和儲能電容C2並聯，觸發電路的輸出端與三極體Tl的基極連接；ATX電源的PS-ON信號線與另一個三極體T2的基極連接；一個三極體Tl和另ー個三極體T2的集電極和發射極分別連接在一起；繼電器(SSR)的輸出端與按鈕開關(Kl)並聯後串聯在ATX電源⑴的交流輸入電路中；交流輸出插座⑵與ATX電源⑴並聯。
2.根據權利要求I所述的儲能式微功耗待機的ATX電源，其特徵在於所述觸發電路包括ニ極管(Dl)、提供參考電壓的電容Cl和電壓比較器(A)，ニ極管(Dl)的陽極接+5VSB電源線，ニ極管(Dl)的陰極接提供參考電壓的電容Cl，電容Cl的另一端接地線，ニ極管(Dl)的陰極和電壓比較器㈧的反向輸入端連接，電壓比較器⑶的同相輸入端和電源腳與+5VSB電源線連接，比較器㈧的輸出端與繼電器控制電路中三極體Tl的基極連接。
專利摘要儲能式微功耗待機的ATX電源，包括ATX電源、交流輸出插座、待機控制電路，待機控制電路包括儲能電容、繼電器控制電路和觸發電路，儲能電容連接在電源SB線和地線之間，繼電器控制電路與儲能電容並聯，觸發電路的輸出端與繼電器控制電路連接；電源的PS-ON線與繼電器控制電路連接；繼電器的輸出端與按鈕開關並聯後串聯在ATX電源的交流輸入電路中；交流輸出插座與ATX電源並聯，優點是可以在電腦待機或關機的時候，自動切斷ATX電源和外圍設備的交流電路，由儲能電容為主板持續供電，從而基本消除了電源本身和電腦外圍設備的待機能耗，在開機時又能自動接通交流電路，既節能又方便；控制電路結構簡單，成本低，易於實施。
文檔編號G06F1/26GK202453808SQ20122003368
公開日2012年9月26日 申請日期2012年1月2日 優先權日2012年1月2日
發明者李存國 申請人:李存國