專利名稱：一種機內(nèi)盒ups及其控制計算機電力供應(yīng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一 種電源及其對用電設(shè)備的電力供應(yīng)進行控制的方
法，更具體地說，是涉及一種機內(nèi)盒UPS及其控制計算機電力供應(yīng)
的方法。
背景技術(shù)：
目前，計算機已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域中，是人們工作中的
得力助手。而UPS (Uninterruptible Power Supply,不間斷電源)是 一種常見的用于向計算機提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)的設(shè)備，其可以保證 計算機不會因為停電而產(chǎn)生數(shù)據(jù)丟失和機器受損等問題。
但是，目前的UPS普遍存在體積大、功能有限或價格過高等缺 點，不能被廣大用戶接受。例如，普通UPS不具有計算機通訊監(jiān)控 的功能，停電后需要抓緊時間對數(shù)據(jù)進行人工手動保存并關(guān)機，否 則就會造成正在處理中的數(shù)據(jù)因突然斷電而丟失。而對于具有計算 機通訊監(jiān)控功能的智能型UPS而言，雖然在其電量即將放完時可以 自動執(zhí)行關(guān)閉計算機的動作，但是這種UPS可能會錯誤地將只需要 臨時修改的數(shù)據(jù)進行保存而替換掉原始文件，從而給工作帶來不便， 同時，其體積通常較大、價格較高，而且一般放置在計算機的外部， 從而大大增加了計算機的占用空間。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的一個目的是提供一種體積小、智 能化程度高的機內(nèi)盒UPS 。
本發(fā)明的另一個目的是提供了一種利用機內(nèi)盒UPS控制計算機 電力供應(yīng)的方法，該方法能夠在無人值守的情況下保證計算機具有安全的電力供應(yīng)，從而最大限度地保護了用戶數(shù)據(jù)的安全，進而大 大降低了電源問題給用戶帶來的不良影響。
為了實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種
機內(nèi)盒UPS，安裝于計算機機箱的內(nèi)部，該機內(nèi)盒UPS包括UPS電 路模塊，其中，機內(nèi)盒UPS安裝于計算機機箱內(nèi)光驅(qū)或軟驅(qū)的位置， UPS電路模塊與計算機主板通過控制線連接。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，UPS電路模塊包括用于切換供電
模式的逆變器、市電/逆變器轉(zhuǎn)換部分、電池、充電器、用于控制機
內(nèi)盒UPS工作狀態(tài)的智能控制部分、用于顯示機內(nèi)盒UPS工作狀態(tài)
的指示燈和蜂鳴器。
根據(jù)本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例，控制線從UPS電路模塊的后 板連接到計算機主板的串口 RS-232上。
根據(jù)本發(fā)明的再一個優(yōu)選實施例，控制線從UPS電路模塊的后 板同時連接到計算機主板的連接器的電源指示燈和電源開關(guān)上。
根據(jù)本發(fā)明的又一個優(yōu)選實施例，控制線從UPS電路模塊的后 板單獨連接到計算機主板的連接器的電源開關(guān)上。
才艮據(jù)本發(fā)明的又一個優(yōu)選實施例，在后備式機內(nèi)盒UPS中，濾
波器的輸入端與市電連接，濾波器的一個輸出端與轉(zhuǎn)換開關(guān)的輸入
端連接，濾波器的另一個輸出端與充電器、電池和逆變器依次串聯(lián)
后連接到轉(zhuǎn)換開關(guān)的輸入端，轉(zhuǎn)換開關(guān)的輸出端用于輸出穩(wěn)定的電 妙B匕。
根據(jù)本發(fā)明的又一個優(yōu)選實施例，在在線式機內(nèi)盒UPS中，濾
波器的輸入端與市電連接，濾波器的輸出端與整流器的輸入端連接， 整流器的一個輸出端與逆變器的輸入端連接，而整流器的另 一個輸 出端與充電器和電池依次串聯(lián)后與逆變器的另一個輸入端連接，逆 變器的輸出端與開關(guān)的輸入端連接，濾波器的另 一個輸出端還通過 旁路與開關(guān)的輸入端直接連接，開關(guān)的輸出端用于輸出穩(wěn)定的電能。
根據(jù)本發(fā)明的又一個優(yōu)選實施例，在在線互動式機內(nèi)盒UPS中，
濾波器的輸入端與市電連接，濾波器的一個輸出端通過穩(wěn)壓器后與切換開關(guān)的輸入端連接，而濾波器的另一個輸出端與充電器、電池 和逆變器依次串聯(lián)后連接到切換開關(guān)的另一個輸入端，切換開關(guān)的 輸出端用于提供穩(wěn)定的電能。 '
按照本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明還提供了一種機內(nèi)盒UPS控 制計算機電力供應(yīng)的方法，該方法包括以下步驟將計算機的電源 選項中的"休眠，，設(shè)置為"啟用休眠，，，電源選項的"高級，，設(shè)置 為在按下計算機按鈕時"休眠，，；當(dāng)市電正常時，將市電整流輸出 給計算機電源以進行供電，UPS電路模塊的指示燈長亮；當(dāng)停電或 市電電壓波動較大時，UPS電路模塊的逆變器以零切換模式啟動， 將積蓄在電池中的電流整流后輸出給計算機電源以進行供電，使得 UPS電路模塊的指示燈閃爍，蜂鳴器發(fā)出鳴叫聲，同時電路模塊送 出指令以配合計算機執(zhí)行數(shù)據(jù)存盤和正常退出進行休眠的動作；當(dāng) 電路模塊檢測到計算機已經(jīng)安全休眠之后，自動關(guān)閉機內(nèi)盒UPS, 使得UPS電路模塊的指示燈熄滅，蜂鳴器停止鳴叫。
本發(fā)明的有益效果是，該機內(nèi)盒UPS可以有效利用計算機內(nèi)部 的空間，減少計算機周圍的空間占用，從而具有成本低廉、設(shè)計簡 單的優(yōu)點。同時，該機內(nèi)盒UPS采用的智能控制方法，可以在停電 時使計算機自動保存桌面資料并進入休眠狀態(tài)，由此保證了資料不 被丟失，并提高了數(shù)據(jù)的安全性，解決了計算機用戶對突然停電的 煩惱問題，有利于提高工作效率。


圖1是根據(jù)本發(fā)明 一個優(yōu)選實施例的機內(nèi)盒UPS的連接結(jié)構(gòu)圖2是圖1所示機內(nèi)盒UPS的UPS電路模塊的結(jié)構(gòu)圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的機內(nèi)盒UPS的連接結(jié)構(gòu)
圖4是圖3所示機內(nèi)盒UPS的UPS電路模塊的結(jié)構(gòu)圖； 圖5是根據(jù)本發(fā)明再一個優(yōu)選實施例的后備式機內(nèi)盒UPS的電 路原理圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明又一個優(yōu)選實施例的在線式機內(nèi)盒UPS的電 3各原理圖；以及
圖7是根據(jù)本發(fā)明又一個優(yōu)選實施例的在線互動式機內(nèi)盒UPS 的電路原理圖。
具體實施例方式
下面將根據(jù)附圖和實施例對本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點作進 一步詳細(xì)說明。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的機內(nèi)盒UPS的連接結(jié) 構(gòu)。在本優(yōu)選實施例中，計算機機箱l設(shè)置有兩個電源接口 2、若千 個串并口4、 UPS輸出線5、帶有電源接頭3的電源線6、數(shù)據(jù)接頭 7、顯示屏8、電源9和UPS電路模塊10。電源接口2用于連接PC 開關(guān)電源輸入插座。UPS輸出線5分別連接到電源接口 2和顯示屏8, 以對主機和顯示器提供穩(wěn)定的電源。安裝于計算機機箱1的內(nèi)部的 機內(nèi)盒UPS包括UPS電路模塊10， UPS電路模塊10的控制線通過 數(shù)據(jù)接頭7與計算機主板連接，其連接方式有兩種， 一是控制線從 UPS電路模塊10的后板連接到計算機主板的串口 RS-232上；二是 控制線從UPS電路模塊10的后板連接到計算機主板的連接器的電源 指示燈"POWER LED"和電源開關(guān)"POWER SW"上。由于UPS 電路模塊IO具有空載關(guān)機功能，所以優(yōu)選為控制線只連接電源開關(guān) "POWERSW"上。電源9用于存儲電能，優(yōu)選為12V電池。
圖2示出了 UPS電路模塊10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。UPS電路模塊10包 括用于切換供電模式的逆變器、市電/逆變器轉(zhuǎn)換部分、市電供電部 分、充電器、電池、智能控制系統(tǒng)、指示燈、蜂鳴器、市電輸入接 口、 UPS電源輸出接口和智能控制信號接口 。其中，市電輸入接口、 市電供電部分、充電器、電池、逆變器、市電/逆變器轉(zhuǎn)換部分和UPS 電源輸出接口依次串聯(lián)在一起。智能控制系統(tǒng)分別與蜂鳴器、指示 燈、電池、充電器、市電供電部分、逆變器、市電/逆變器轉(zhuǎn)換部分 和智能控制信號接口連接，以達到控制該UPS工作狀態(tài)的目的。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的機內(nèi)盒UPS的連接 結(jié)構(gòu)。在本優(yōu)選實施例中，計算機機箱l設(shè)置有兩個電源接口 2、若 千個串并口 4、數(shù)據(jù)接頭7、顯示屏8、電源9、 UPS電路模塊10、 帶電源接頭3的電源插排11和UPS傳輸接頭12。電源接口 2用于 連接PC開關(guān)電源輸入插座。安裝于計算機機箱1的內(nèi)部的機內(nèi)盒 UPS包括UPS電路模塊10， UPS電路模塊10的控制線通過數(shù)據(jù)接 頭7與計算機主板連接，其連接方式有兩種， 一是控制線從UPS電 路模塊10的后板連接到計算機主板的串口 RS-232上；二是控制線 從UPS電路模塊IO的后板連接到計算機主板的連接器的電源指示燈
"POWER LED"和電源開關(guān)"POWER SW"上。由于UPS電游4莫 塊10具有空載關(guān)機功能，所以優(yōu)選為控制線只連接電源開關(guān)
"POWERSW"上。電源9用于存儲電能，優(yōu)選為12V電池。電源 插排11的電源接頭3與市電連接以提供穩(wěn)定的電能，UPS傳輸接頭 12連接到電源插排11上，優(yōu)選為UPS的電源線的輸入端和輸出端 共用一個UPS傳輸接頭12。
圖4示出了 UPS電路模塊10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。UPS電路模塊10包 括電池、充電器、電源輸出部分、市電輸入部分、逆變器、市電/逆 變器轉(zhuǎn)換部分、指示燈、蜂鳴器、智能控制系統(tǒng)和智能控制信號接 口。充電器、電池、逆變器和市電/逆變器轉(zhuǎn)換部分串聯(lián)成一個回路， 而市電/逆變器轉(zhuǎn)換部分還通過電源輸出部分與電源插排11連接。智 能控制系統(tǒng)分別與電池、充電器、逆變器、市電/逆變器轉(zhuǎn)換部分、 指示燈、蜂鳴器和智能控制信號接口連接，以控制該UPS的工作狀態(tài)。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的后備式機內(nèi)盒UPS的 電路原理。在該后備式UPS中，濾波器的輸入端與市電連接， 一個 輸出端與轉(zhuǎn)換開關(guān)的輸入端連接，另一個輸出端與充電器、電池和 逆變器依次串聯(lián)后連接到轉(zhuǎn)換開關(guān)的輸入端，轉(zhuǎn)換開關(guān)的輸出端用 于輸出穩(wěn)定的電能。該后備式UPS在工作過程中，在市電正常時， 將輸入的電流經(jīng)過濾波器濾波之后， 一 部分電流經(jīng)過轉(zhuǎn)換開關(guān)輸出到計算機，另一部分電流經(jīng)過充電器而給電池充電。在市電出現(xiàn)故 障時，電池中蓄積的電能通過逆變器進行零切變轉(zhuǎn)換后提供給轉(zhuǎn)換 開關(guān)以輸出到計算機，從而可以維持計算機的正常工作。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明另一個優(yōu)選實施例的在線式機內(nèi)盒UPS 的電路原理。在該在線式UPS中，濾波器的輸入端與市電連接，濾 波器的輸出端與整流器的輸入端連接，整流器的 一個輸出端與逆變 器的輸入端連接，而整流器的另 一 個輸出端與充電器和電池依次串 聯(lián)后與逆變器的輸入端連接，逆變器的輸出端與開關(guān)的輸入端連接， 濾波器的另 一個輸出端還通過旁路與開關(guān)的輸入端直接連接，開關(guān) 的輸出端用于輸出穩(wěn)定的電能。該在線式UPS在工作過程中，在市 電正常時，首先將輸入的市電經(jīng)過濾波器濾波之后再通過整流器， 然后將經(jīng)過整流后的電流中的 一 部分傳輸?shù)侥孀兤骱笥砷_關(guān)輸出到 計算機，而另一部分經(jīng)過充電器給電池充電。在市電出現(xiàn)故障時， 由電池給逆變器提供電流，并由開關(guān)輸出到計算機。在旁路工作時， 將經(jīng)過濾波后的市電經(jīng)過旁路直接傳輸?shù)介_關(guān)并輸出到計算機。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明又一個優(yōu)選實施例的在線互動式機內(nèi)盒 UPS的電路原理。在該在線互動式UPS中，濾波器的輸入端與市電 連接，濾波器的一個輸出端通過穩(wěn)壓器后與切換開關(guān)的輸入端連接， 而濾波器的另一個輸出端與充電器、電池和逆變器依次串聯(lián)后連接 到切換開關(guān)的輸入端，切換開關(guān)的輸出端用于提供穩(wěn)定的電能。該 在線互動式UPS在工作過程中，在市電正常工作時，將輸入的電流 經(jīng)過濾波器進行濾波，將一部分濾波后的電流通過穩(wěn)壓器和切換開 關(guān)后輸出到計算機，將另 一部分濾波后的電流通過充電器對電池充 電。在市電出現(xiàn)故障時，由電池提供的電流經(jīng)過逆變器進行零切換 改變后傳輸?shù)角袚Q開關(guān)，并通過切換開關(guān)輸出到計算機。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的機內(nèi)盒UPS采用與臺式電腦機箱的光 驅(qū)或軟驅(qū)的標(biāo)準(zhǔn)尺寸相同的大小，因此可以作為電腦的 一 個配給而 直接安裝于計算機的機箱內(nèi)部光驅(qū)或軟驅(qū)的位置。優(yōu)選地，該UPS 可以有四種規(guī)格，其長度根據(jù)使用時間的長短而不同，可以控制在250mm ( ± 20mm)，而其截面尺寸分別為(控制在以下尺寸之內(nèi)) 一個5.25英寸光馬區(qū)的大小148mm x 42mm ( ± 20mm Max ); 兩個5.25英寸光驅(qū)的大小148mm x 84mm ( ± 20mm Max); 一個3.5英寸庫欠驅(qū)的大小101mm x 26mm ( ± 20mm Max);以
及
兩個3.5英寸專欠驅(qū)的大小101mm x 52mm ( ± 20mm Max)。
該UPS的電路模塊10設(shè)計有智能控制系統(tǒng)，配合計算機執(zhí)行數(shù)
據(jù)存盤和正常退出進行關(guān)機的過程。在設(shè)置過程中，將計算機電源 選項的"休眠，，設(shè)置為"啟用休眠，，，電源選項的"高級，，設(shè)置為 在按下計算機按鈕時"休眠"。當(dāng)市電正常時，將市電整流輸出給
計算機開關(guān)電源以進行供電，此時的UPS電源指示燈長亮。當(dāng)停電 或市電電壓波動較大時，電路模塊10的逆變器以零切換模式啟動，
將積蓄在電池中的電流整流后輸出給計算機開關(guān)電源以進行供電，
從而可以避免硬盤等重要部件受到損傷，此時的UPS電源指示燈開 始閃爍，蜂鳴器開始發(fā)出鳴叫聲提示，同時電路模塊IO送出指令以
配合計算機執(zhí)行數(shù)據(jù)存盤和正常退出進行休眠的動作。當(dāng)電路模塊
l(H企測到計算機已經(jīng)安全關(guān)機之后，再自動關(guān)閉該UPS,此時電源
指示燈熄滅，蜂鳴器停止鳴叫。
由于計算機的休眠是將當(dāng)前處于運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)保存在硬盤中， 整機可以完全停止供電，在休眠過程中即使沒有電源提供，計算機 的運行狀態(tài)也可以完全保存。具體而言，除了能夠記錄正在編輯當(dāng) 中的文字和數(shù)據(jù)的狀態(tài)外，還能夠保存正在瀏覽的網(wǎng)頁和正在播放 的音視頻文件等的狀態(tài)。因此，在市電恢復(fù)正常以后，計算機能夠
自動運行，并恢復(fù)到與停電時完全一樣的狀態(tài)。該UPS除了具有不
間斷提供電源的功能之外，還特別適合用戶任意配置計算機開關(guān)電 源。其在計算機遭遇突然停電的時候，能夠迅速把計算機正在使用 中的文件自動保存到硬盤上之后再正常退出并安全休眠，從而使得 數(shù)據(jù)不會由于未及時存盤而丟失。即使停電時用戶不能及時回到計 算機前，也不必?fù)?dān)心自己辛苦的成果會化為烏有了，從而極大提高了數(shù)據(jù)的安全性。
以上所敘述的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，當(dāng)然不能以此來限定本 發(fā)明的權(quán)利保護范圍?？梢岳斫?，依據(jù)本發(fā)明所附權(quán)利要求中限定 的實質(zhì)和范圍所作的等同變化，仍屬于本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
1. 一種機內(nèi)盒UPS，所述機內(nèi)盒UPS安裝于計算機機箱(1)的內(nèi)部，所述機內(nèi)盒UPS包括UPS電路模塊(10)，其特征在于，所述機內(nèi)盒UPS安裝于所述計算機機箱(1)內(nèi)光驅(qū)或軟驅(qū)的位置，所述UPS電路模塊(10)與計算機主板通過控制線連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機內(nèi)盒UPS，其特征在于，所述UPS 電路模塊(10)包括用于切換供電模式的逆變器、市電/逆變器轉(zhuǎn)換 部分、電池、充電器、用于控制所述機內(nèi)盒UPS工作狀態(tài)的智能控 制部分、用于顯示所述機內(nèi)盒UPS工作狀態(tài)的指示燈和蜂鳴器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機內(nèi)盒UPS，其特征在于，所述控制 線從所述UPS電路模塊(10 )的后板連接到所述計算機主板的串口 RS-232上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機內(nèi)盒UPS，其特征在于，所述控制 線從所述UPS電路模塊(10)的后板同時連接到所述計算機主板的 連接器的電源指示燈和電源開關(guān)上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的機內(nèi)盒UPS，其特征在于，所述控制 線從所述UPS電路模塊(10)的后板單獨連接到所述計算機主板的 所述連接器的所述電源開關(guān)上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機內(nèi)盒UPS，其特征在于，在后備式 機內(nèi)盒UPS中，濾波器的輸入端與市電連接，所述濾波器的一個輸 出端與轉(zhuǎn)換開關(guān)的輸入端連接，所述濾波器的另 一個輸出端與充電 器、電池和逆變器依次串聯(lián)后連接到所述轉(zhuǎn)換開關(guān)的輸入端，所述 轉(zhuǎn)換開關(guān)的輸出端用于輸出穩(wěn)定的電能。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機內(nèi)盒UPS，其特征在于，在在線式 機內(nèi)盒UPS中，濾波器的輸入端與市電連接，所述濾波器的輸出端 與整流器的輸入端連接，所述整流器的 一個輸出端與逆變器的輸入 端連接，而所述整流器的另 一個輸出端與充電器和電池依次串聯(lián)后 與所述逆變器的另一個輸入端連接，所述逆變器的輸出端與開關(guān)的輸入端連接，所述濾波器的另一個輸出端還通過旁路與所述開關(guān)的 輸入端直接連接，所述開關(guān)的輸出端用于輸出穩(wěn)定的電能。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機內(nèi)盒UPS，其特征在于，在在線互 動式機內(nèi)盒UPS中，濾波器的輸入端與市電連接，所述濾波器的一 個輸出端通過穩(wěn)壓器后與切換開關(guān)的輸入端連接，而所述濾波器的 另 一個輸出端與充電器、電池和逆變器依次串聯(lián)后連接到所述切換 開關(guān)的另 一個輸入端，所述切換開關(guān)的輸出端用于提供穩(wěn)定的電能。
9. 一種機內(nèi)盒UPS控制計算機電力供應(yīng)的方法，其特征在于包 括以下步驟將計算機的電源選項中"休眠"設(shè)置為"啟用休眠"，電源選項 的"高級，，設(shè)置為在按下計算機按鈕時"休眠"；當(dāng)市電正常時，將市電整流輸出給所述計算機電源以進行供電， 所述UPS電路模塊(10)的所述指示燈長亮；當(dāng)停電或市電電壓波動較大時，所述UPS電路模塊(10)的所 述逆變器以零切換模式啟動，將積蓄在電池中的電流整流后輸出給 所述計算機電源以進行供電，使得所述UPS電路模塊(10)的所述 指示燈閃爍，所述蜂鳴器發(fā)出鳴叫聲，同時所述電路模塊(10)送 出指令以配合計算機執(zhí)行數(shù)據(jù)存盤和正常退出進行休眠的動作；當(dāng)所述電路模塊(10)檢測到計算機已經(jīng)安全休眠之后，自動關(guān) 閉所述機內(nèi)盒UPS，使得所述UPS電路模塊(10)的所述指示燈熄 滅，所述蜂鳴器停止鳴叫。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機內(nèi)盒UPS及其控制計算機電力供應(yīng)的方法。該機內(nèi)盒UPS安裝于計算機機箱的內(nèi)部，UPS電路模塊的控制線通過數(shù)據(jù)接頭與計算機主板連接，其連接方式有兩種，一是控制線從UPS電路模塊的后板連接到計算機主板的串口RS-232上，二是控制線從UPS電路模塊的后板連接到計算機主板的連接器“POWER LED”和“POWER SW”上。該機內(nèi)盒UPS可以有效地利用計算機內(nèi)部的空間，減少計算機對空間的占用。同時，通過該UPS對計算機電力供應(yīng)的控制，使計算機在停電時能夠自動保存正在處理的數(shù)據(jù)，提高了數(shù)據(jù)的安全性，具有智能化程度高、工作效率高等優(yōu)點。
文檔編號G06F1/30GK101533302SQ20091013105
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月21日
發(fā)明者劉忠仁 申請人:中山冠虹電子有限公司