JP2016099994A

JP2016099994A - 電源調整回路及び電源調整回路を有する一体型パソコン

Info

Publication number: JP2016099994A
Application number: JP2015007556A
Authority: JP
Inventors: 松郭; Matsu Kaku; 俊生陳; Chun-Sheng Chen
Original assignee: Hongfujin Precision Industry Wuhan Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Hongfujin Precision Industry Wuhan Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2014-11-21
Filing date: 2015-01-19
Publication date: 2016-05-30
Also published as: TW201624165A; US9448572B2; CN105676948A; US20160147238A1

Abstract

【課題】本発明は、電源調整回路及び電源調整回路を有する一体型パソコンを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、電源調整モジュールと、制御チップと、ＰＣＨと、ＢＩＯＳと、スイッチユニットと、を備え、電源調整モジュールは、マザーボードから電圧を受信する入力端と、ディスプレイに接続されている出力端と、を備え、制御チップは、ディスプレイのバックライトモジュールの電流を検知する検知端と、異なる動作電圧を出力するよう駆動信号を出力し、電源調整モジュールを制御する駆動端と、を備え、ＢＩＯＳは、ディスプレイの定格電圧に基づいて、ＰＣＨの出力を制御し、スイッチユニットは、ＰＣＨに接続されている制御端と、検知端に接続されている第一端と、第一レジスタを介して接地する第二端と、を備え、スイッチユニットは、第一レジスタを対応する検知端に接続させるか又は接続させないように制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電源調整回路及び電源調整回路を有する一体型パソコンに関するものである。

従来の技術において、一体型パソコンの液晶ディスプレイの動作電圧は、アダプターボードがマザーボードの＋１９Ｖ電圧を変換することにより提供される。しかし、異なる液晶ディスプレイには異なる定格電圧が必要であるため、異なるタイプの液晶ディスプレイに対応して異なるアダプターボードも必要である。したがって、異なる液晶ディスプレイを使用する一体型パソコンの生産には、多くのコストを必要とする。

本発明の目的は、上記の問題を解決し、異なるディスプレイの定格動作電圧に適応できる電源調整回路及び電源調整回路を有する一体型パソコンを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明に係る電源調整回路は、電源調整モジュールと、制御チップと、プラットフォームコントローラハブ（ＰＣＨ）と、ベーシックインプット／アウトプットシステム（ＢＩＯＳ）と、スイッチユニットと、を備え、電源調整モジュールは、マザーボードから電圧を受信する入力端と、ディスプレイに接続されている出力端と、を備え、制御チップは、ディスプレイのバックライトモジュールの電流を検知する検知端と、異なる動作電圧を出力するように駆動信号を出力し、電源調整モジュールを制御する駆動端と、を備え、ＢＩＯＳは、ディスプレイの定格電圧に基づいて、ＰＣＨの出力を制御し、スイッチユニットは、ＰＣＨに接続されている制御端と、検知端に接続されている第一端と、第一レジスタを介して接地する第二端と、を備え、スイッチユニットは、第一レジスタを対応する検知端に接続させるか又は接続させないよう制御する。

本発明に係る電源調整回路は、スイッチユニットを介して、第一レジスタを対応する検知端に接続させるか又は接続させないよう制御し、制御チップの検知端が検知する電流を変化させることによって、電源調整モジュールは、異なるディスプレイに応じて異なる動作電圧を出力できる。

本発明の実施形態に係る電源調整回路の回路図である。図１に示す電源調整回路のスイッチユニットの回路図である。

図１に示したように、本発明の実施形態に係る電源調整回路１００は、一体型パソコン１内に設置され、電源調整モジュール１０と、制御チップ２０と、プラットフォームコントローラハブ（ＰＣＨ）３０と、ベーシックインプット／アウトプットシステム（ＢＩＯＳ）４０と、複数のスイッチユニット５０と、複数のレジスタと、を備える。本実施形態に係るレジスタは、４つのレジスタＲ１〜Ｒ４を含む。

電源調整モジュール１０は、一体型パソコン１内に設置されているマザーボードの＋１９Ｖ電源に接続されている入力端Ｖｉｎと、一体型パソコン１内に設置されている液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）２００に接続されている出力端Ｖｏｕｔと、を備える。電源調整モジュール１０は、受信した＋１９Ｖ電圧を適当な電圧値に変換して、液晶ディスプレイ２００に動作電圧を提供する。

電源調整モジュール１０の制御端ＣＴは、制御チップ２０の駆動端Ｄに接続されている。制御チップ２０の検知端は、液晶ディスプレイ２００に接続されている。本実施形態において、制御チップ２０は、検知端ＩＳＥＮ１〜ＩＳＥＮ４を備える。制御チップ２０は、検知端ＩＳＥＮ１〜ＩＳＥＮ４が検知した液晶ディスプレイ２００のバックライトモジュールの電流に基づいて、駆動端Ｄに対応する駆動信号を出力させることにより、電源調整モジュール１０の動作状態を制御し、対応する電圧値を液晶ディスプレイ２００に出力させるように電源調整モジュール１０を制御する。制御チップ２０の入力端は、液晶ディスプレイ２００の光度などを調整できるパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を受信する。

検知端ＩＳＥＮ１〜ＩＳＥＮ４は、スイッチユニット５０の第一端にそれぞれ接続されている。スイッチユニット５０の第二端は、レジスタＲ１〜Ｒ４をそれぞれ介して接地している。ＢＩＯＳ４０は、ＰＣＨ３０に接続されている。ＰＣＨ３０の４つの汎用入出力ピンＧＰＩＯ１〜ＧＰＩＯ４は、スイッチユニット５０の制御端にそれぞれ接続されている。スイッチユニット５０は、対応する汎用入出力ピンＧＰＩＯ１〜ＧＰＩＯ４が出力したロジックレベルに基づいて、スイッチユニット５０にそれぞれ接続されているレジスタＲ１〜Ｒ４を、制御チップ２０の検知端ＩＳＥＮ１〜ＩＳＥＮ４にそれぞれ接続させるか又は接続させないように制御する。

図２に示したように、スイッチユニット５０は、トランジスタＱ１と、電界効果トランジスタＱ２と、レジスタＲ５と、レジスタＲ６と、キャパシタＣと、を備える。トランジスタＱ１のベース電極は、レジスタＲ５の第一端に接続されている。レジスタＲ５の第二端は、スイッチユニット５０の制御端とされる。トランジスタＱ１のベース電極は、キャパシタＣを介して接地する。トランジスタＱ１のコレクタ電極は、レジスタＲ６を介してマザーボード上のＰ３Ｖ３の電源に接続されている。トランジスタＱ１のエミッタ電極は接地している。トランジスタＱ１のコレクタ電極は、電界効果トランジスタＱ２のゲート電極に接続される。電界効果トランジスタＱ２のドレイン電極は、スイッチユニット５０の第一端とされる。電界効果トランジスタＱ２のソース電極は、スイッチユニット５０の第二端とされる。

本実施形態において、制御チップ２０は、Ｏ２ＯＺ９９６７型の制御チップである。Ｏ２ＯＺ９９６７型の制御チップの規格表によれば、制御チップ２０及び電源調整モジュール１０は、数１を満たす。

ここで、Ｖ_ＯＵＴは、電源調整モジュール１０の出力電圧であり、Ｌは、制御チップ２０のインダクタンスである。Ｉ_ＬＥＤは、制御チップ２０の検知端ＩＳＥＮ１〜ＩＳＥＮ４が検知した液晶ディスプレイ２００のバックライトモジュールの電流の合計値である。Ｄは、制御チップ２０が受信するＰＷＭ信号のデューティ比である。Ｔは、制御チップ２０の実行周期（ｏｐｅｒａｔｉｎｇｐｅｒｉｏｄ）である。

数１で示したように、電源調整モジュール１０の出力電圧Ｖ_ＯＵＴと制御チップ２０が受信する電流Ｉ_ＬＥＤとは、正比例する。即ち、制御チップ２０の受信する電流Ｉ_ＬＥＤを変化させれば、電源調整モジュール１０の出力電圧Ｖ_ＯＵＴを変化させることができる。

故に、異なるタイプの液晶ディスプレイの規格に対応して、ＢＩＯＳ４０の設定メニューにおいて、液晶ディスプレイの定格電圧を設定した後、ＢＩＯＳ４０は、設定された動作電圧に基づき、ＰＣＨ３０の汎用入出力ピンＧＰＩＯ１〜ＧＰＩＯ４の出力を制御することにより、制御チップ２０の受信する電流Ｉ_ＬＥＤを変化させることができる。

例えば、ＢＩＯＳ４０の設定メニューにおいて、第一液晶ディスプレイの定格電圧がＶ１に設定された場合、ＢＩＯＳ４０は、ＰＣＨ３０を制御し、汎用入出力ピンＧＰＩＯ１〜ＧＰＩＯ４にある高レベル信号を出力させることにより、スイッチユニット５０のトランジスタＱ１を導通させ、電界効果トランジスタＱ２を切断させる。即ち、電界効果トランジスタＱ２のソース電極をドレイン電極に導通させない。この時、制御チップ２０の検知端ＩＳＥＮ１〜ＩＳＥＮ４が検知した液晶ディスプレイ２００のバックライトモジュールの電流の合計値は、電源調整モジュール１０の出力電圧Ｖ_ＯＵＴを第一液晶ディスプレイの定格電圧値に等しくする。

ＢＩＯＳ４０の設定メニューにおいて、第二液晶ディスプレイの定格電圧がＶ１よりも小さいＶ２に設定された場合、ＢＩＯＳ４０は、ＰＣＨ３０を制御し、汎用入出力ピンＧＰＩＯ１にある低レベル信号を出力させ、汎用入出力ピンＧＰＩＯ２〜ＧＰＩＯ４にある高レベル信号を出力させることにより、汎用入出力ピンＧＰＩＯ１に接続されているスイッチユニット５０のトランジスタＱ１を切断させる。また、汎用入出力ピンＧＰＩＯ１に接続されているスイッチユニット５０のトランジスタＱ２を導通させると共に、汎用入出力ピンＧＰＩＯ２〜ＧＰＩＯ４に接続されているスイッチユニット５０のトランジスタＱ１を切断させ、入出力ＧＰＩＯ２〜ＧＰＩＯ４に接続されているスイッチユニット５０のトランジスタＱ２を導通させる。この時、制御チップ２０の検知端ＩＳＥＮ１〜ＩＳＥＮ４が検知した液晶ディスプレイ２００のバックライトモジュールの電流の合計値は、電源調整モジュール１０の出力電圧Ｖ_ＯＵＴを第二液晶ディスプレイの定格電圧値に等しくする。

汎用入出力ピンＧＰＩＯ１に接続されているスイッチユニット５０の第一端及び第二端が導通される場合、レジスタＲ１は、制御チップ２０の検知端ＩＳＥＮ１が検知した電流を分流し、制御チップ２０の検知端ＩＳＥＮ１〜ＩＳＥＮ４が検知した液晶ディスプレイ２００のバックライトモジュールの電流の合計値Ｉ_ＬＥＤを小さくする。この時の電源調整モジュール１０の出力電圧Ｖ_ＯＵＴは、第二液晶ディスプレイを使用する時の電源調整モジュール１０の出力電圧Ｖ_ＯＵＴよりも小さい。

本発明のトランジスタＱ１及び電界効果トランジスタＱ２は、電子スイッチとして使用される。別の実施形態において、トランジスタＱ１及び電界効果トランジスタＱ２に替えて、他の電子部品を電子スイッチとして使用してもよい。トランジスタのベース電極、コレクタ電極及びエミッタ電極は、電子スイッチの制御端、第一端及び第二端にそれぞれ対応し、電界効果トランジスタのゲート電極、ドレイン電極及びソース電極は、電子スイッチの制御端、第一端及び第二端にそれぞれ対応する。

また、電源調整回路１００は、スイッチユニット５０を介して、レジスタＲ１〜Ｒ４と対応する検知端ＩＳＥＮ１〜ＩＳＥＮ４との接続又は切断を制御し、検知端ＩＳＥＮ１〜ＩＳＥＮ４が検知する電流を変化させ、電源調整モジュール１０に対して、異なる電圧値を、異なるディスプレイに提供させる。

１一体型パソコン
１０電源調整モジュール
１００電源調整回路
２０制御チップ
３０プラットフォームコントローラハブ（ＰＣＨ）
４０ＢＩＯＳ
５０スイッチユニット
２００液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）

Claims

マザーボードの第一電源からの電圧を受信し、動作電圧としてディスプレイに提供する電源調整回路であって、
電源調整モジュールと、
制御チップと、
プラットフォームコントローラハブ（ＰＣＨ）と、
ベーシックインプット／アウトプットシステム（ＢＩＯＳ）と、
複数のスイッチユニットと、を備え、
前記電源調整モジュールは、前記マザーボードから電圧を受信する入力端と、前記ディスプレイに接続されている出力端と、を備え、
前記制御チップは、前記ディスプレイに接続され、前記ディスプレイ内のバックライトモジュールの電流を検知する複数の検知端と、前記電源調整モジュールの制御端に接続されている駆動端と、を備え、
前記駆動端は、前記検知端が検知した電流値に基づいて対応する駆動信号を出力し、異なる動作電圧を前記ディスプレイに出力するよう電源調整モジュールを制御し、
前記ＢＩＯＳは、前記ＰＣＨに接続され、前記ディスプレイの定格電圧に基づいて、前記ＰＣＨの出力を制御し、
前記各スイッチユニットの制御端は、前記ＰＣＨの一つの汎用入出力ピンに接続され、
前記各スイッチユニットの第一端は、前記制御チップの一つの検知端に接続され、
前記各スイッチユニットの第二端は、一つの第一レジスタを介して接地し、
前記スイッチユニットは、前記ＰＣＨの前記汎用入出力ピンが出力するロジックレベルに基づいて、第一レジスタを対応する検知端に接続させるか又は対応する検知端から切断することを特徴とする電源調整回路。
前記スイッチユニットは、第一電子スイッチと、第二電子スイッチと、第二レジスタと、第三レジスタと、キャパシタと、を備え、
前記第一電子スイッチの制御端は、前記第二レジスタの第一端に接続され、
前記第二レジスタの第二端は、前記スイッチユニットの制御端とされ、
前記第一電子スイッチの制御端は、前記キャパシタを介して接地し、
前記第一電子スイッチの第一端は、前記第三レジスタを介して前記マザーボード上の第二電源に接続され、
前記第一電子スイッチの第二端は、接地し、
前記第一電子スイッチの第一端は、前記第二電子スイッチの制御端に接続され、
前記第二電子スイッチの第一端は、前記スイッチユニットの第一端とされ、
前記第二電子スイッチの第二端は、前記スイッチユニットの第二端とされることを特徴とする請求項１に記載の電源調整回路。
前記第一電子スイッチは、ＮＰＮ型トランジスタであり、
前記ＮＰＮ型トランジスタのベース電極、コレクタ電極及びエミッタ電極は、前記第一電子スイッチの制御端、第一端及び第二端にそれぞれ対応することを特徴とする請求項２に記載の電源調整回路。
前記第二電子スイッチは、Ｎチャンネル電界効果トランジスタであり、
前記Ｎチャンネル電界効果トランジスタのゲート電極、ドレイン電極及びソース電極は、前記第二電子スイッチの制御端、第一端及び第二端にそれぞれ対応することを特徴とする請求項２又は３に記載の電源調整回路。
前記ＢＩＯＳは、設置メニューにおける設定に基づいて、前記ＰＣＨの出力を制御することを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の電源調整回路。
マザーボードと、ディスプレイと、該ディスプレイに動作電圧を提供する電源調整回路と、を備えた一体型パソコンであって、
前記電源調整回路は、
電源調整モジュールと、
制御チップと、
プラットフォームコントローラハブ（ＰＣＨ）と、
ベーシックインプット／アウトプットシステム（ＢＩＯＳ）と、
複数のスイッチユニットと、を備え、
前記電源調整モジュールは、前記マザーボードから電圧を受信する入力端と、前記ディスプレイに接続されている出力端と、を備え、
前記制御チップは、前記ディスプレイに接続され、前記ディスプレイ内のバックライトモジュールの電流を検知する複数の検知端と、前記電源調整モジュールの制御端に接続されている駆動端と、を備え、
前記駆動端は、前記検知端が検知した電流値に基づいて対応する駆動信号を出力し、異なる動作電圧を前記ディスプレイに出力するよう電源調整モジュールを制御し、
前記ＢＩＯＳは、前記ＰＣＨに接続され、前記ディスプレイの定格電圧に基づいて、前記ＰＣＨの出力を制御し、
前記各スイッチユニットの制御端は、前記ＰＣＨの一つの汎用入出力ピンに接続され、
前記各スイッチユニットの第一端は、前記制御チップの一つの検知端に接続され、
前記各スイッチユニットの第二端は、一つの第一レジスタを介して接地し、
前記スイッチユニットは、前記ＰＣＨの前記汎用入出力ピンが出力するロジックレベルに基づいて、第一レジスタを対応する検知端に接続させるか又は対応する検知端から切断することを特徴とする一体型パソコン。
前記スイッチユニットは、第一電子スイッチと、第二電子スイッチと、第二レジスタと、第三レジスタと、キャパシタと、を備え、
前記第一電子スイッチの制御端は、前記第二レジスタの第一端に接続され、
前記第二レジスタの第二端は、前記スイッチユニットの制御端とされ、
前記第一電子スイッチの制御端は、前記キャパシタを介して接地し、
前記第一電子スイッチの第一端は、前記第三レジスタを介して前記マザーボード上の第二電源に接続され、
前記第一電子スイッチの第二端は、接地し、
前記第一電子スイッチの第一端は、前記第二電子スイッチの制御端に接続され、
前記第二電子スイッチの第一端は、前記スイッチユニットの第一端とされ、
前記第二電子スイッチの第二端は、前記スイッチユニットの第二端とされることを特徴とする請求項６に記載の一体型パソコン。
前記第一電子スイッチは、ＮＰＮ型トランジスタであり、
前記ＮＰＮ型トランジスタのベース電極、コレクタ電極及びエミッタ電極は、前記第一電子スイッチの制御端、第一端及び第二端にそれぞれ対応することを特徴とする請求項７に記載の一体型パソコン。
前記第二電子スイッチは、Ｎチャンネル電界効果トランジスタであり、
前記Ｎチャンネル電界効果トランジスタのゲート電極、ドレイン電極及びソース電極は、前記第二電子スイッチの制御端、第一端及び第二端にそれぞれ対応することを特徴とする請求項７又は８に記載の一体型パソコン。
前記ＢＩＯＳは、設置メニューにおける設定に基づいて、前記ＰＣＨの出力を制御することを特徴とする請求項６から９の何れか一項に記載の一体型パソコン。