Переносной компьютер

Полезная модель относится к компьютерной технике, в частности к подаче питания на переносные компьютеры (ноутбук, нетбук и макбук).
Известно использование в батарее электрических накопителей энергии диода Шоттке, который позволяет аккумуляторам разряжаться па внешнюю нагрузку, по препятствует их заряду (патент РФ па полезную модель №132619, кл. H02J 7/00, 2013 г. ).
Известен источник питания для мобильного телефона (патент РФ на полезную модель №63130, кл. H02J 7/00, 2007 г.), который содержит, по меньшей мере, один фотоэлектрический преобразователь соединенный е аккумуляторной батареей через диодно-конденсаторный блок, выполненный из конденсатора и, по меньшей мере двух быстродействующих диодов Шоттке, один из которых расположен между фотоэлектрический преобразователем и конденсатором, а другом между этим же конденсатором и аккумуляторной батареей соответственно, позволяющих обеспечить отсутствие у аккумулятора цикличности, а соответственно и эффекта памяти, при зарядке его от преобразователя или от сетевого адаптера, включенного в электронную схему и имеющего соответствующие разъемы.
Известен прибор контроля параметров и энергии токоприемников электрической сети, в который встроен электронный цифровой счетчик электрической энергии с встроенными контроллером и последовательным интерфейсом, связанный с переносной ПЭВМ (ноутбуком) через чиповой адаптер интерфейса, па корпусе прибора установлены два включателя напряжения и, по меньшей мере, два выходных разьема (однофазный и трехфазный) для подключения к питающей цепи (патент РФ на полезную модель №161591, кл. G01R 19/00, 2016 г.).
Известно использование в компьютерных блоках питания вентилей Шоттке. Пятивольтовое напряжение обеспечивает серьезный ток в десятки ампер, что для низковольтных систем питания являемся рекордом. Для этих блоков питания и применяют вентили Шоттке. В основном, используются сдвоенные диоды с единым катодом. В известных компьютерных блоках питания сдвоенные диоды Шоттке с единым катодом используют для защиты от увеличенного тока утечки и электрического пробоя (https://amperof.ru/elektropribory/diod-shottki.html//).
В качестве прототипа использован ноутбук, содержащий корпус, в котором расположены материнская плата, жесткие диски, клавиатура, аккумуляторная батарея, внешние разъемы для подключения внешнего источника питания (https://www.ixbt.com/portopc/macbook-pro-2016-13.shtml - прототип).
Общим недостатком переносных компьютеров является то, что одним, из самых ненадежных элементов компьютера является материнская плата из-за недостаточной надежности ее защиты от перегрузок, возникающих при скачках напряжения или короткого замыкания. Поскольку для подключения внешнего источника тока используются USB-порты, а в прототипе используются их несколько, то при переключении внешнего источника тока, не смотря на адаптер, могут происходить скачки напряжения, что приводит к перегрузке материнской платы, отрицательно влияющие па ее надежность работы. Кроме того, USB-порты очень уязвимы, т.к. они оперируют более высокими токами - до 500 мА, нежели большинство других интерфейсов ввода-вывода и характерным явлением для USB короткое замыкание сигнальных цепей D+ и D-, что часто выводит из строя материнскую плату, если на ней отсутствуют предохранители. Так как USB-порты гораздо чаще, чем другие устройства подвергаются процедуре подключения/отключения, это увеличивает вероятность износа контактов и, соответственно, риск отказа в момент очередного подключения. Согласно статистике, наибольшим процентом отказа обладают устройства, подключаемые к USB разъемам это флэшки, переходники - которые в большинстве случаев, не бывают заземлены, достаточно плохо монтируются в пластмассу корпуса, очень быстро разбалтываются в посадочном месте. В результате короткого замыкания в цепи будет протекать максимальный ток, который может привести к выгоранию электрических цепей материнской платы, которую не возможно будет восстановить.
Техническим результатом полезном модели является повышение надежности защиты материнской платы от перегрузок при эксплуатации переносного компьютера.
Технический результат достигается тем ч то, переносной компьютер, содержащий корпус, в котором расположены материнская плата с выводами «плюс» и «минус», жесткие диски, клавиатура, аккумуляторная батарея, разъемы для подачи питания с контактами «плюс» и « минус», расположенные противоположно на боковых сторонах корпуса, согласно полезной модели внутри корпуса расположен переключатель тока, в качестве которого использованы сдвоенные диоды Шоттке с общим катодом, соединенным с выводом «плюс» материнской платой, а их аноды соответственно соединены с контактами «плюс» разъемов для подачи питании, при этом контакты «минус» этих разъемов соединены между собой, причем между точкой соединения этих контактов и выводом «минус» материнской платы установлен самовосстанавливающийся предохранитель.
Совокупность признаков, содержащихся в независимом пункте формулы полезной модели, обеспечивающая повышение надежности защиты материнской платы, неизвестна из уровня техники, что свидетельствует о соответствии заявленного технического решения критерию патентоспособност и «новизна».
Соответствие заявляемого решения критерию патентоспособности «промышленная применимость» обусловлено тем, что предлагаемое техническое решение работоспособно и возможно его использование относится к компьютерной технике.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фигуре представлена электрическая схема переключения разъемов для подачи питания.
На графическом материале для большей ясности представлены только те детали, которые необходимы для понимания сущности полезной модели, а сопутствующие элементы, хороши известные специалистам в данной области, не представлены.
Переносной компьютер содержит корпус 1, в котором расположена материнская плата 2 с выводами «плюс» и «минус». Также в корпусе расположены жесткие диски, клавиатура, аккумуляторная батарея, которые на фигуре не показаны, и разъемы для подачи питания 3 и 4 с контактами «плюс» и «минус», они расположены на боковых сторонах корпуса 1 параллельно друг другу. Между разъемами 3 и 4 для подключения внешнего источника питания установлен переключатель подачи тока, в качестве которого использованы сдвоенные диоды Шоттке 5 и 6 с общим катодом 7, соединенным с выводом «плюс» материнской платы 2, а аноды 8 и 9 соответственно соединены с «плюсами» разъемов 3 и 4 для подачи питания. Контакты «минус» этих разъемов соединены между собой, и между точкой соединения этих контактов и выводом «минус» материнской платы 2 установлен самовосстанавливающийся предохранитель 10. Все соединения элементов переключения разъемов подачи питания, а именно общий катод и аноды диодов Шоттке 6 и 5 с «плюсами» разъемов 3 и 4 и с «плюсом» материнской платой 2 и ее «минусы» с «минусами» контактов разъемов и с самовосстанавливающимся предохранителем 10 осуществлены посредством спайки проводов.
Использование диодов Шоттке, обусловлено тем, что их принцип работы основан на особенностях барьера. Эффект Шоттке при контакте компонентов, из которых выполнен непосредственно полупроводник и металл, заключается в образовании бедного электронами участка. Последний имеет вентильные характеристики, аналогичные р-n взаимодействию. Контактный слой останавливает носителей заряда. По сравнению с другими типами диодов такое решение обладает
минимальным обратным током;
стремящейся к нулю собственной емкостью;
обратным напряжением самой низкой допустимой величины;
при прямом включении меньшим снижением напряжения.
Для демонстрации работы заявляемого технического решения использован ноутбук (HP Inc 15-da0406nr (6РХ20ЕА)), содержащий внешний источник питания в виде блока питания и пластиковый корпус, в котором расположены источник внешнего питания - аккумулятор (HP 1 5-ас000-15-ас099), разъем питания (питания hp 15-ac010nr 15-АС000 серии 799736-F57-напряжение, обычно, около 19 вольт) и материнская плата.
В переносном компьютере электрическая схема для защиты материнской платы от перегрузок разъемов работает следующим образом.
Если питание подается с первого разъема 3, то напряжение поступает через анод 8 диода Шоттке 5 и катод 7 на материнскую плату 2, в это время диод Шоттке 6 закрыт и не дает напряжению поступать на материнскую плату 2. При подключении ко второму разъему 4 питание будет поступать через диод Шоттке 6 и через общий катод 7 на материнскую плату 2, а диод 5 будет закрыт. Предлагаемая схема питания ноутбука, позволяет исключить перепад напряжения при переключении разъемов 3 и 4. Для защиты от перегрузок в переключателе тока использован самовосстанавливающийся предохранитель 10, работа которого основана на резком увеличении сопротивления при превышении порогового тока, протекающего через него.
Таким образом, заявляемое техническое решение обеспечивает повышение надежности защиты материнской платы при использовании переносного компьютера, так как снижается вероятность увеличения перегрузок.