УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРОВ ПЕРСОНАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРОВ Российский патент 2000 года по МПК H02J7/14 G06F3/33 H02K7/18 H02K35/02 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к источникам электропитания, и может быть использовано как дополнительный источник электропитания для зарядки аккумуляторов персональных компьютеров.

Известны вводные устройства для передачи данных в ЭВМ ручным вводом с помощью подвижного элемента. Наиболее близким к заявленному изобретению устройством является периферийное устройство персональных компьютеров - шариковый манипулятор, имеющий две основных модификации: мышь, в которой шарик вращается при перемещении корпуса манипулятора рукой оператора по ровной поверхности, и трекбол, в котором корпус манипулятора остается неподвижным, а оператор вращает рукой шарик. В обоих случаях движения рук оператора используются исключительно для сообщения вращения шарику, который свое движение предает преобразователю угла поворота в электрические сигналы, соответствующие положению шарика в прямоугольной системе координат (Колесниченко О., Шишигин И. Аппаратные средства PC. Энциклопедия аппаратных ресурсов персональных компьютеров. 3 издание. - С-Пб.: "BHV - Санкт-Петербург", 1999, с. 394; Романов Ф.И. и др. Конструкционные системы в микро- и персональных ЭВМ. - М.: Высшая школа, 1991, с. 112). Конструкция шарикового манипулятора состоит из шарика, который находится внутри его корпуса, на котором находятся кнопки преобразователя угла поворота в электрические сигналы, выходы которого подключены к жилам кабеля, соединяющего устройство с компьютером, гнезда для размещения шарика, отверстия, через которое шарик частично выходит из корпуса для взаимодействия с поверхностью стола - в мыши или для воздействия на него рукой оператора - в трекболе.

Шариковый манипулятор работает следующим образом.

Шарику, частично выступающему за пределы корпуса манипулятора через отверстие в нем, которое имеет диаметр меньше диаметра шарика, оператором придается движение или за счет перемещения рукой оператора мыши по поверхности стола, или за счет непосредственного вращения шарика рукой оператора в трекболе. Шарик выполнен из материала, имеющего большой удельный вес и покрыт снаружи тонким слоем эластичного материала, что позволяет шарику за счет надежного сцепления его покрытия с поверхностью стола или с рукой оператора вращаться без проскальзывания. Внутри корпуса манипулятора шарик вращает преобразователь углов поворота в электрические сигналы за счет наличия трения между ними и поверхностью шарика. Электрические сигналы, соответствующие углам поворота преобразователей и, следовательно, перемещению шарика по кабелю, поступают в компьютер и управляют его работой.

Недостатком рассматриваемого устройства является то, что оно используется только для одной технологической операции - для передачи данных с помощью шарика, который вращается при воздействии на него рук оператора.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства за счет введения дополнительной технологической операции, использующей движение рук оператора, вращающих шарик манипулятора, которая заключается в выработке электрической энергии, используемой для заряда аккумуляторов компьютера при работе от автономного источника питания.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве манипуляторе, содержащем разборный корпус с отверстием, на котором установлены кнопки управления и внутри которого находятся шарик, гнездо для шарика и преобразователь углов поворота в электрические сигналы, корпус устройства выполнен из магнитомягкого материала, внутри корпуса дополнительно помещены выпрямитель и обмотка, выполненная из провода, выводы которой подключены ко входу выпрямителя, выход которого подключен к зарядному устройству аккумулятора, а контур обмотки имеет форму части шаровой поверхности, концентричной с поверхностью шарика устройства и с радиусом, большим радиуса шарика, который изготовлен из немагнитного материала, внутри которого расположен постоянный магнит, полюса которого имеют форму части поверхности шара.

На фиг. 1 представлен эскиз одной из разновидностей устройства - манипулятора типа "мышь", в разрезе; на фиг. 2 приведены временные диаграммы напряжений на выходе обмотки и на выходе выпрямителя.

Устройство для зарядки аккумуляторов персонального компьютера состоит из корпуса, выполненного из двух частей - верхней 1 и нижней 2. На верхней части корпуса расположены кнопки 3 и гнездо для шарика 4, в котором находится шарик 5, внутри которого расположен постоянный магнит 6, а весь остальной объем шарика заполнен немагнитным материалом 7. Внешняя поверхность шарика покрыта тонким слоем эластичного материала 8. В гнезде для шарика 4 расположена обмотка 9, контур которой имеет форму части шаровой поверхности. Выводы 10 обмотки 9 подключены к выпрямителю 11, выход которого проводами 12 подключен к кабелю 13. В нижней части корпуса 2 расположено отверстие 14, через которое шарик 4 выступает за пределы корпуса устройства и сцепляется с поверхностью стола 15. На нижней части корпуса 2 расположены преобразователи угла поворота в электрические сигналы 16, которые соединены с поверхностью шарика 5 и им приводятся в движение.

При использовании устройства для передачи данных ручным вводом оператор сообщает движение шарику 5. При этом одновременно с движением шарика 5 устройства непрерывно изменяется направление магнитного поля постоянного магнита 6, который расположен внутри шарика 5. Магнитное поле постоянного магнита 6, замыкаясь через соединенные между собой обе части корпуса устройства 1 и 2, изготовленные из магнитомягкого материала, пересекает под различными углами и с различной скоростью поверхность, охваченную контуром обмотки 6, в результате чего в последней создается электродвижущая сила индукции, величина которой согласно закону М. Фарадея прямо пропорциональна скорости изменения во времени магнитного потока через поверхность, охваченную контуром обмотки, а направление ЭДС зависит от направления скорости изменения этого потока. На выходе обмотки (фиг. 2) появляются разнополярные электрические импульсы, которые выпрямителем 11 преобразуются в импульсы одной полярности и с его выхода (фиг. 2) поступают на устройство для заряда аккумулятора компьютера.

Преимущество заявленного устройства состоит в том, что оно расширяет технологические возможности манипулятора без существенных изменений его конструкции и без какого-либо изменения трудовых приемов, применяемых оператором, что дает возможность получить дополнительно электроэнергию для зарядки аккумулятора компьютера при работе от автономного источника питания и тем самым увеличить продолжительность непрерывной работы персонального компьютера.

Использование: для подзарядки аккумуляторов персональных компьютеров. Технический результат заключается в расширении технологических возможностей устройства за счет введения дополнительной технологической операции, использующей движение рук оператора, которая заключается в выработке электрической энергии, используемой для заряда аккумуляторов компьютера при работе от автономного источника питания. Устройство для зарядки аккумуляторов персональных компьютеров представляет собой шариковый манипулятор (мышь или трекбол), корпус которого изготовлен из магнитомягкого материала. Шарик устройства выполнен из немагнитного материала, внутри которого расположен постоянный магнит, полюса которого имеют форму шара. Внутри корпуса устройства расположены выпрямитель и обмотка, которая совместно с шариком и корпусом устройства, выполняющего роль магнитопровода, во время работы оператора с манипулятором представляют собой генератор двухполярных электрических импульсов. С выхода обмотки импульсы поступают на выпрямитель, с выхода которого в одной полярности поступают в зарядное устройство для заряда аккумуляторов компьютера. 2 ил.

Устройство для зарядки аккумуляторов персональных компьютеров, содержащее разборный корпус с отверстием, на котором установлены кнопки управления и внутри которого находятся шарик, гнездо для шарика и преобразователь углов поворота в электрические сигналы, отличающееся тем, что корпус устройства выполнен из магнитомягкого материала, внутри корпуса дополнительно помещены выпрямитель и обмотка, выполненная из провода, выводы которой подключены к входу выпрямителя, с выхода которого электрический ток поступает на зарядное устройство аккумулятора, а шарик устройства выполнен из немагнитного материала, внутри которого расположен постоянный магнит.