[发明专利]用于嵌入式计算机的断电保护器及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于计算机的断电保护器，尤其是一种用于嵌入式计算机的断电保护器及其实现方法。

背景技术

当前，随着城市信息化的进一步发展，嵌入式计算机的应用得到很大推广，城市中遍布大街小巷的公共服务机、查询机、信息发布机、广告机等，都以嵌入式计算机为其核心。它是信息化社会中不可或缺的一部分，影响着现代人的生活。

众所周知，计算机设备一定要正确关闭电源，，否则会造成数据丢失、损坏其关键部件、影响工作寿命。正确的计算机关机顺序是：通过操作系统进入关机程序，关闭后才能切断主机电源。直接切断主机电源则属于非法关机。非法关机的危害主要体现在：会造成硬盘信号出错，出现坏道，产生物理逻辑错误，表现为进入系统缓慢，甚至完全无法进入；也容易造成软件系统的问题甚至导致系统崩溃；会造成重要数据丢失，带来无法弥补的损失。随着嵌入式计算机设备的应用越来越广泛，而所处的工作环境复杂多样，在很多场合无法做到人为进行系统关机，或者人为系统关机需花费大量的人力物力。例如，城市中遍布各个地点的公共服务机、查询机、信息发布机、广告机等等，它们数量大，地点分散。如果要进行人为系统关机，一方面需花费大量的人力，另一方面还需要这些计算机设备提供关机的软件硬件界面，如鼠标键盘，要能够进入控制界面，而这则会造成设备的复杂性，更重要的问题是，会带来其他人员的非法操作的可能性。目前市场上主要通过以下几种方法来解决此问题：

1、增加UPS(不间断电源)。它的作用即电池，当断电后，由UPS对计算机设备供电，使计算机能够继续工作一段时间以使用户能够正常关机。然而UPS只起一个短时间供电的作用，在其电量用完之前，仍需要人为操作来关机，并不适用于无人值守的场合。而且UPS体积与电量成正比，电量大的UPS体积也很大，价格也昂贵。

2、通过在计算机设备上预装关机软件，可以使其在指定时间自动系统关机，但是这种方法只能在指定时间关机，灵活性差，遇到意外断电情况它就无能为力了。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种用于嵌入式计算机的断电保护器及其实现方法，当意外断电时可以保护计算机不受到损害，并控制计算机正常关机，避免因断电非法关机而带来软硬件的损坏或数据、资料的丢失。

本发明所设计的用于嵌入式计算机的断电保护器，该断电保护器上设有电源输入端、供电端、关机信号输出端和关机检测端，该断电保护器内设有电源切换电路、断电检测电路、充电电路、充电电池、关机电路和关机成功检测电路，所述电源切换电路一端连接电源输入端、另一端连接供电端，所述断电检测电路一端连接电源输入端、另一端通过关机电路连接关机信号输出端；所述充电电路一端连接连接电源输入端、另一端连接充电电池，所述充电电池连接电源切换电路，所述关机成功检测电路一端连接关机检测端、另一端连接电源切换电路；所述的关机电路在断电时发出关机信号；所述的电源切换电路，供电正常时由电源输入端向供电端供电，断电时切换至充电电池向供电端供电，关机后停止向供电端供电。

作为优选：所述充电电路为恒流恒压锂电池充电电路；所述的充电电池为锂电池；

优选的方案是所述电源切换电路包括二极管D1、D2、D61、场效应管Q1、Q2、Q5、电阻R13、R16、R19；所述关机成功检测电路包括场效应管Q3、二极管D62、电阻R20；所述断电检测电路包括二极管D9、电阻R21、电容C10、三极管Q6；所述关机电路包括场效应管Q7、Q8；所述电源输入端通过二极管D1连接场效应管Q2的漏极，同时通过二极管D61和电阻R16连接场效应管Q5的栅级，二极管D2并联在二极管D1上，场效应管Q2的源极连接供电端、栅级通过电阻R19连接场效应管Q5的漏极，场效应管Q5的源极接地；锂电池一端接地、另一端连接场效应管Q1的源极，场效应管Q1的栅极通过电阻R13接地、漏极连接场效应管Q2的漏极；关机检测端连接场效应管Q3的漏极，场效应管Q3的栅极通过电阻R20接地、源极通过二极管D62和电阻R16连接场效应管Q5的栅极；所述电源输入端还通过二极管D9连接三极管Q6的发射极、通过电阻R21连接三极管Q6的基极，电容C10连接在三极管Q6的发射极和基极之间，三极管Q6的基极接地、集电极连接场效应管Q7的栅极，场效应管Q7的漏极连接所述关机信号输出端、源极连接场效应管Q8的漏极，场效应管Q8的栅极连接关机检测端、源极接地。

本发明所设计的用于嵌入式计算机的断电保护器的实现方法，包括：

交直流转换电源向电源切换电路和充电电路供电的步骤；

充电电路给充电电池充电的步骤；