ИСТОЧНИК БЕСПЕРЕБОЙНОГО ПИТАНИЯ

Полезная модель относится к области компьютерной техники, а именно к способам и устройствам бесперебойного питания компьютеров.
Источник бесперебойного питания системного блока компьютера предназначен для бесперебойного снабжения питанием системного блока компьютера типа IBM/PC при кратковременных исчезновениях напряжения в сети "посадках напряжения" продолжительностью до 2-4 сек., ограничения импульсных помех, а также для перевода компьютера в спящий режим работы при перебоях напряжения в сети более 2-4 сек., что позволяет сохранять все открытые файлы и приложения на жестком диске компьютера с возможностью вернутся к работе после восстановления напряжения в сети.
Известен способ автоматического отключения компьютеров при перебоях в питающей сети (когда аккумуляторная батарея практически разряжена), основанный на применении программы PowerChute фирмы АРС которая обеспечивает безопасное (корректное) автоматическое выключение компьютеров (при помощи спящего режима), с полным сохранением всей информации на жестком диске вне зависимости от того, находится ли оператор в этот момент на рабочем месте. Способ состоит в использовании устройства связи с выходом на стандартный порт RS-232 или порт USB, посылающего команду через соответствующие шнуры (Кабель DB9-DB9 RS-232 corn, USB) в программу PowerChute на выполнение автоматического корректного (безопасного) выключения компьютера при перебоях в питающей сети. (Руководство по эксплуатации Источника бесперебойного питания фирмы АРС модель Back-UPS CS 350 UPS)
Основными недостатками данного устройства являются:
1. Избыточные массогабаритные характеристики.
2. Грудность в настройке и установке устройства для автоматической работы для рядового пользователя.
3. Автоматическое завершение работы при помощи спящего режима, только в случае опасного разряда резервной аккумуляторной батареи.
4. Наличие дополнительных программных продуктов.
5. Высокая стоимость источника бесперебойного питания.
Наиболее близким к предлагаемому является Источник Бесперебойного Питания фирмы АРС Back-UPS CS 350 (с кабелем для связи с рабочей станцией, компьютером через порт USB). Схема данного устройства представлена на рис 1.
Основными его блоками являются зарядное устройство 1а, батарея 2а, инвертор 3а, устройство управления 4а и устройство связи с компьютером 5а(реализованное на базе стандартного последовательного порта или порта USB в зависимости от поставки), фильтр 6а. (руководство по эксплуатации Источника бесперебойного питания фирмы АРС модель Back-UPS CS 350 UPS)
Устройство работает следующим образом: при наличии входного напряжения переключатель устройства управления 4а находится в положении I и входное напряжение транслируется на выход. При этом на выходе установлены э/м фильтры 6а защищающие компьютер (рабочую станцию) от бросков напряжения и переходных процессов. Одновременно с помощью зарядного устройства 1а производится заряд батарей 2а. Инвертор За выключен или работает на холостом ходу. При пропадании или существенном понижении входного напряжения устройство управления 4а переводится в положение U, и на выход поступает напряжение от инвертора За, который потребляет энергию, запасенную в батареях 2а. При понижении разряда батареи ниже критического значения устройство связи с компьютером 5а посылает команды (через последовательный порт компьютера или порт USB) на рабочую станцию (компьютер) и специальная программа управления электропитанием PowerChute установленная на компьютере (рабочей станции), воспринимая команды
переводит компьютер в спящий режим, обеспечивая автоматическое сохранение файлов и завершение работы системы, без участия оператора.
Основными недостатками данного устройства являются:
- Избыточные массогабаритные характеристики.
- Трудность в настройке и установке устройства для автоматической работы для рядового пользователя.
- Автоматическое завершение работы при помощи спящего режима, только в случае опасного разряда резервной аккумуляторной батареи.
- Наличие дополнительных программных продуктов.
- Высокая стоимость источника бесперебойного питания.
Задачей полезной модели является уменьшение массогабаритных характеристик, расширение функциональности устройства, увеличение сферы применения, удешевление устройства.
Поставленная задача решается тем, что в источнике бесперебойного питания, содержащем зарядное устройство, батарею, инвертор, фильтр, устройство управления и устройство связи с компьютером, при этом, устройство связи с компьютером выполнено в виде имитатора клавиатуры включенного в разрыв кабеля соединяющего клавиатуру компьютера с портом компьютера (системного блока) PS/2.
- имитатор клавиатуры дает команду на завершение работы компьютера при помощи спящего режима после сигнала об отсутствия напряжения в питающей сети в интервале времени 0-180 сек;
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиски по патентам и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявляемой полезной модели,
позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками предложенной полезной модели.
Определенные из перечня выявленных аналогов и прототипа, как наиболее близкого по совокупности существующих по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату, отличительные признаки в заявляемой полезной модели изложены в формуле полезной модели.
Следовательно, заявляемая полезная модель соответствует критерию «новизна».
Полезная модель поясняется рисунками, где:
На рис. 1 изображена схема прототипа.
На рис. 2 изображена схема заявляемого устройства.
Заявляемая полезная модель состоит (рис. 2) из зарядного устройства 1, батареи 2, инвертора 3, устройства управления 4, имитатора клавиатуры 5 (включенного в разрыв кабеля соединяющего клавиатуру с портом компьютера ps/2), фильтра 6.
Подготовка источника бесперебойного питания к работе.
Источник бесперебойного питания подключается к персональному компьютеру вместо обычного шнура питания 220 в, а также в "разрыв" кабеля соединяющего клавиатуру с портом PS/2. В настройках питания операционной системы устанавливается разрешение на использование спящего режима. Устройство готово к работе.
Источник бесперебойного питания работает следующим образом при наличии входного напряжения переключатель устройства управления 4 находится в положении I и входное напряжение транслируются на выход. При этом на выходе установлены э/м фильтры 6 защищающие компьютер(рабочую станцию) от бросков напряжения и переходных процессов. В исходном состоянии имитатор клавиатуры 5 подключенный в разрыв кабеля соединяющего клавиатуры
компьютера и порт PS/2 не оказывает на ее работу никакого влияния(имитатор прозрачен для всех сигналов идущих с клавиатуры).
При пропадании или существенном понижении (перебоях в питающей сети) сетевого напряжения устройство управления 4 переключается в положение 11 и запускает инвертор 3 который потребляет энергию, запасенную в батареях 2, тем самым обеспечивая бесперебойное электропитание компьютера. Устройство управления 4 дает команду в интервале времени 0-180 сек на запуск имитатора клавиатуры 5. После подачи сигнала с устройства управления 4 имитатор клавиатуры 5 анализирует состояние клавиатуры компьютера. Для обеспечения корректного завершения процедуры обмена клавиатуры и компьютера имитатор клавиатуры 5 ожидает паузу в работе клавиатуры, затем отключает клавиатуру от компьютера. Вновь имитатор клавиатуры 5 анализирует состояние клавиатуры компьютера, чтобы убедиться, что компьютер не посылает в клавиатуру никаких команд и готов к приему информации с нее. После этого имитатор клавиатуры 5 посылает в порт PS/2 последовательность байт, запрограммированную в его памяти, имитируя работу клавиатуры по посылке команды на переход компьютера в спящий режим. После окончания посылки выдерживается пауза, затем клавиатура вновь подключается к компьютеру и устройство переходит в исходное состояние. Компьютер оснащенный операционной системой принимая последовательность команд с имитатора клавиатуры переводит компьютер в спящий режим работы, при этом все программы и файлы с которыми в данный момент работает оператор сохраняются из ОЗУ компьютера на жесткий диск, после перехода компьютера в спящий режим блок питания компьютера отключается и схема управления останавливает работу инвертора. В последующем, при появлении напряжения в питающей сети оператор включает компьютер и продолжает работу с теме же открытыми программами и файлами, с которыми компьютер перешел в спящий режим работы.
Пользователь работая на персональном компьютере открывает (запускает) для работы и развлечения различные программы для печати, рисования, игры, просмотр фильмов, прослушивание музыки и т.д. При неожиданном отключении
электричества на незначительное время от 0 до 100 сек. (в зависимости от настроек устройства), схема управления запускает источник бесперебойного питания в работу, и питание системного блока компьютера осуществляется от батареи. При увеличении времени перебоев с электричеством дополнительно срабатывает имитатор клавиатуры который подает операционной системе команду на перевод компьютера в спящий режим. По завершению перехода компьютера в спящий режим компьютер обесточивается и может стоять в таком состоянии сколь угодно долго. После появления напряжения в питающей сети пользователь включает компьютер и операционная система восстанавливает состояние компьютера на момент перехода его в спящий режим открыты те же файлы, программы печати, рисования с которыми работал пользователь продолжает играть та же музыка идти фильм. Применение источника бесперебойного питания избавляет пользователя компьютера самостоятельно "вручную" завершать работу приложений и других работающих программ во время экстренного аварийного выключения компьютера по причине пропадания напряжения в электросети.
В процессе работы источник бесперебойного питания постоянно подключен к сети и подзаряжает аккумуляторную батарею. При полной зарядке аккумулятора зарядное устройство прекращает заряд и только поддерживает напряжение на клеммах аккумуляторной батареи в пределах 14,5-15,0 В, компенсируя ее саморазряд.
Применение в источнике бесперебойного питания.имитатора клавиатуры, позволило исключить применение дополнительных программных продуктов для корректного, автоматического выключения компьютера при перебоях с электроэнергией (проблемах в электропитании).
Применение в источнике бесперебойного питания, имитатора клавиатуры, позволило снизить массогабаритные характеристики устройства (меньшая емкость и соответственно масса батареи, упрощение конструкции инвертора так как требуется меньшее время его работы)