UPS卡制造技术

一种供具有数据存储部件和相关监视器的计算机用的不间断电源（ＵＰＳ），计算机由内部开关模式电源（ＳＭＰＳ）系统供电，该ＳＭＰＳ系统由电网供电，其特征在于所述ＵＰＳ由安装在计算机内的内插式设备构成，所述内插式设备给计算机和监视器提供后备电源并使它们免遭不正常电压和噪声的影响。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的背景现代个人计算机(PC)已越来越多地用于公司、办公室和家庭。计算机故障或误动作会严重损坏数据和信息，造成巨大损失。令人遗憾的是，公用电源不能保证计算机可靠工作。断电、不正常电压和瞬时干扰或停止工作会删掉重要的数据并且造成元件恶化和硬件故障。本专利技术涉及用于向个人计算机和监视器，如Super VGA彩色显示屏提供电源并且能保护计算机和显示屏免遭包括断电在内的各种电源中断的内部UPS卡。该卡安装在计算机内，例如插在一般的总线槽上，它只要求1到2个总线槽，它具有支持计算机和监视器或显示屏的后备电源。这可以用很小的变换器来实现，该变换器将比如12伏微型电池(大约20mm)电压高效变换成DC或AC高压，一般为280伏DC电压或220/110伏AC电压。变换器的工作频率很高，可以从15KHz到200KHz，最好为25KHz，变换器的工作效率也很高。这可以用铁氧化体变压器之类的比较薄的平面型变压器和通态电阻很低的Mosfet晶体管来实现。平面型变压器输出的高频升压电压用超高速或高速二极管进行整流。这样就得到了使计算机和监视器或显示屏工作的DC电压输出。类似地，采用平面型变压器的AC变换器能够产生高的AC电压。计算机和显示屏可以直接用所产生的DC或AC电压来工作。本专利技术的UPS卡本身最好不要带电源开关，而是通过PC电源开关与计算机一起接通或断开。这样便于对UPS卡供电并简化安装过程，减少安装时间，使得用合适的指令在2分钟内就可以完成安装任务。不过，也可以在UPS卡支架上安装独立的通/断开关来启动UPS。对UPS卡的尺寸和布线稍作改动后还可以将UPS卡安装在PC电源(SMPS)内。参照下列附图可以更好地理解本专利技术。在附图中附图说明图1是按照本专利技术的一个实施例构成的UPS卡的平面示意图；图2a是图1的后端示意图；图2b是图1的前端示意图；图3是装有本专利技术一个实施例的UPS卡的计算机的背面示意图；图4是按照本专利技术的UPS卡的框图；图5是含有低/高电压检测器和低电池电压报警器的电子电路；图6是本专利技术的变换器的示意图；图7是按照本专利技术的从电网电源充电的自动充电器的电路图；和图8是用于产生UPS卡工作条件的电子电路；图9供本专利技术UPS卡用的另一个电池充电系统的示意图；和图10是图9的电池充电器的电路图；图11是按照本专利技术的DC-AC逆变器的原理图；图12示出了图11中的微控制器所产生的输出波形；图13是对图2b的RJ1和RJ2起浪涌保护作用的RFI/EMI滤波器电路；图14是封装在PC-SMPS内的UPS的示意图。本专利技术涉及内插式卡形式的不间断电源系统(UPS)，尤其涉及在发生电源中断时保证不丢失数据的内插式UPS卡。该UPS卡为PC和显示屏提供后备电源以便使它们保持工作状态从而允许用户将数据存入到象硬盘之类的数据存储部件并安全关闭计算机。本专利技术的内插式UPS卡尤其适用于具有象硬盘或软盘之类的数据存储部件和诸如内部或外部调制解调器/传真卡以及SVGA显示屏或其它监视器等其它硬件的计算机。计算机从内部开关模式电源(SMPS)系统接收DC电压，SMPS由电网电源提供电压。当电网电源中断或不正常时，内部UPS卡就提供后备电源。UPS卡带有内部电池和充电器，在电网正常时，充电器给所述电池充电。该UPS卡还具有驱动DC-DC或DC-AC高压变换器的装置，该变换器以高频振荡。当电网不正常时，DC-DC变换器向所述计算机和显示屏提供所需范围(正常220伏或110伏±X％)的经整流的DC高压。变换器通常采用较薄的变压器，一般为平面型变压器或标准铁氧体变压器，这种变压器的体积较小，可以放置在印刷电路板上，因此卡式UPS比较薄，可以安装在PC槽上或者在改变PCB布局和尺寸后安装在计算机电源(SMPS)内。当电网电源断电或不正常时，该UPS卡还能够通过短连接电缆使RS232连接器上的两个点短路，并与软件一起使服务器/独立计算机(stand alone computer)关闭文件，并停止服务器/独立计算机的工作及停止服务器与其它计算机之间的通信。本专利技术的内插式UPS卡还能够适用于不需要外部连接电缆的情况。现在参考图1、2a和2b，它们分别示出了按照本专利技术的一个实施例构成并工作的UPS卡10的平面、后端和前端示意图。UPS卡10包括固定在金属板14上的印刷电路板12，金属板14上带有用于插入计算机内的插槽中的连接器。UPS卡10包含电池16、平面型变压器18和电池充电器20。本专利技术的一个特征是UPS卡10很窄(见图2a)，可以插到一个或两个计算机内的总线槽中。图2a中的X大约为10-22mm。图3示出了总线槽插有本专利技术实施例的UPS卡10的计算机22的后视图。计算机22还包括电源32以及一般的打印机连接器24和RS232连接器26。UPS卡可以安装在计算机内的任何一个空槽中。如图3所示，AC主电源线28直接连接到UPS卡10上，短连接电缆30将UPS卡10连接到计算机电源(SMPS)32上。电线34从电源32连到监视器(没有画)上。这样，电流从主电源线28流入到UPS卡10中，然后从UPS卡10流到电源32内，电源32给计算机和显示屏供电。或者，UPS卡10可以与SMPS32进行内部耦合以便不需要连接线，如图14所示。图4和5分别示出了按照本专利技术的内插式UPS卡的示意性框图和电子电路。图4中，A、B、C、D、E、F、G、I和J这些部分构成一个框图，该框图的工作如下AC电网电源(通过LITTELE检测PCB变压器，见图5中T1)接到低压检测器D和高压检测器C上。同时还给这两个检测器D和C提供了可调参考电压J以便给它们设置所要求的参压电压值。参考电压可以用多圈电位器R6和R7(见图5)来设置。由作为比较器的集成电路U1A-D，这里示为LM339(四个比较器)来执行低压和高压检测。当比较器D和C因AC电源电压过高或过低(即断电)而动作时，相应比较器的输出端(图5中U1C或U1D的管脚13或14)就变为高电平，它使晶体管Q2导通从而使CP点(图5)接地。然后继电器K1接通并改变位置以便COMP1和COMP2(计算机和显示屏的供电端)从电网电源断开并连接到INV1和INV2端上(这将在后面讨论)。INV1和INV2端连接到DC-DC/AC变换器G的输出端上。变换器G(详见图6)同SG3525 IC一起工作，SG3525 IC相当于振荡器，它的两个输出端14和11能提供25KHz的方波脉冲。只有当管脚10接地时该IC才能工作。SG3525的管脚10名为INH(INH=禁止)，它连接到端点“CP”(见图5/3的K1继电器附近)上以便当AC电网电源超出正常工作范围(对220伏系统一般为低压=196伏，高压=250伏，但可以设置为任何想要的值)时变为有效。变换器IC SG3525开始振荡并产生大功率高DC输出电压，它能用电池电源B使计算机和显示屏工作几分钟。只要SG3525 IC无效(“CP”为高电平，不从电池B吸取能量)，那么通过电线30接收电网电能的自动充电器A就自动地给电池充电。该充电器上的变压器T2(见图7)是小尺寸PCB安装变压器，它的输出电压经两个二极管6A6整流并经470μF的电容滤波后得到16.5伏的电压。该电压输入到诸如L本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伦·梅厄，
申请(专利权)人：机载安全系统有限公司，
类型：发明
国别省市：