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 - Google Patents
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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
【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。
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、VOUT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。ILED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(operating period)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VOUTと制御チップ20が受信する電流ILEDとは、正比例する。即ち、制御チップ20の受信する電流ILEDを変化させれば、電源調整モジュール10の出力電圧VOUT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ILED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VOUT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VOUT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ILED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VOUT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VOUT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)
40 BIOS
50 スイッチユニット
200 液晶ディスプレイ(LCD)
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)
40 BIOS
50 スイッチユニット
200 液晶ディスプレイ(LCD)
Claims (10)
- 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。
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