專(zhuān)利名稱(chēng)：低功耗低噪音的一體化微型計(jì)算機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種一體化微型計(jì)算機(jī)，尤指具有電腦整機(jī)功耗低和工作時(shí)風(fēng)扇噪音小 的一體化微型計(jì)算機(jī)。
背錄技術(shù)
傳統(tǒng)臺(tái)式機(jī)電腦分為主機(jī)和顯示器，主機(jī)和顯示通過(guò)主機(jī)中的VGA或DIV接口用數(shù)據(jù) 線(xiàn)連接，使得顯示器能夠配合主機(jī)工作。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展以及人們對(duì)電腦性能 的要求日益提高，傳統(tǒng)臺(tái)式機(jī)電腦性能不斷地提升，其配置不斷地更新?lián)Q代，如CPU和內(nèi)存 的工作頻率越來(lái)越高，CPU與內(nèi)存之間的前端總線(xiàn)的工作頻率越來(lái)越髙，數(shù)據(jù)傳輸速度也越 來(lái)越快，南、北橋芯片的集成度和功能越來(lái)越高，硬盤(pán)的容量越來(lái)越大等等。這些進(jìn)步在一 定程度上無(wú)疑滿(mǎn)足了人們的需求，然而隨之而來(lái)的，出現(xiàn)了一些急待解決的問(wèn)題，如電腦功 耗越來(lái)越商，電腦內(nèi)部芯片的發(fā)熱量越來(lái)越大，電腦工作時(shí)的風(fēng)扇噪音也越來(lái)越大。
由于CPU工作時(shí)的功率隨著性能的提髙而增大，而且CPU的處理速度越來(lái)越快，因此， 在一般用戶(hù)使用電腦時(shí)，很多時(shí)候CPU不用工作，若CPU—直按正常工作狀態(tài)的功率運(yùn)行, 則CPU消耗的功率相當(dāng)大。CPU空閑狀態(tài)下浪費(fèi)了大量的能源，在能源越來(lái)越緊缺的當(dāng)今社 會(huì)是難以容忍的。同時(shí)，由于電腦性能的提高，電腦內(nèi)部芯片的發(fā)熱量越來(lái)越大，為了使電 腦能長(zhǎng)期穩(wěn)定正常工作，發(fā)揮其應(yīng)有的作用和性能，對(duì)散熱器的材料質(zhì)量及性能要求越來(lái)越 髙。要求CPU的風(fēng)扇的性能也越來(lái)越高，不但要求其具有較低的功耗，而且要求其噪音也應(yīng) 該比較低，只有這樣的電腦產(chǎn)品，才能為廣大消費(fèi)者所接受。
然而傳統(tǒng)的臺(tái)式機(jī)電腦在這方面做得不是很好，電腦工作性能提高了， CPU及其風(fēng)扇的 功耗沒(méi)有得到有效地控制。在提高性能的同時(shí)CPU功耗也升高了，為了使得CPU能長(zhǎng)期穩(wěn) 定正常工作，其風(fēng)扇也必須跟隨CPU—起以更高的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，隨之而來(lái)的CPU風(fēng)扇噪音也
增大了。這些是消費(fèi)者所不能容忍的，尤其是風(fēng)扇噪音問(wèn)題，沒(méi)有人希望讓安靜的工作和生 活環(huán)境受到來(lái)自電腦的噪音干擾。然而，雖然筆記本電腦具備節(jié)能和低噪音等方面的優(yōu)點(diǎn)， 但其價(jià)格比較昂貴，在目前的經(jīng)濟(jì)條件下， 一般消費(fèi)者還是難以承受的。
發(fā)明內(nèi)容
設(shè)計(jì)本實(shí)用新型目的就是為了解決上述問(wèn)題，提出一種全新概念的一體化微型計(jì)算機(jī)， 這種一體化微型計(jì)算機(jī)將主機(jī)與顯示器集成在一起，在一體化計(jì)算機(jī)內(nèi)采用筆記本電腦的工
作方式，降低系統(tǒng)的功耗，減少系統(tǒng)噪音，達(dá)到節(jié)能和靜音的目的。具體的技術(shù)方案如下
采用筆記本處理器，通過(guò)電源芯片(如ISL6262)的VID0~VID6引腳，獲得CPU相應(yīng) 的工作狀態(tài)信息，通過(guò)電源芯片內(nèi)部的處理，調(diào)整輸出引腳UGATE1、 UGATE2、 PHASE1、
路濾波后向CPU提供相應(yīng)工作狀態(tài)的電壓，做到頻率和工作電壓自動(dòng)調(diào)整，在負(fù)載較輕時(shí)以 較低的工作電壓和工作頻率運(yùn)行，在負(fù)載較重時(shí)恢復(fù)其額定工作電壓和工作頻率，不影響系 統(tǒng)本身的性能。同時(shí)，通過(guò)PS說(shuō)引腳的高低電平，控制電源芯片輸出電路的相數(shù)，因?yàn)樾酒?br> 在電壓變換的過(guò)程中，存在開(kāi)關(guān)損耗，所以電路輸出相數(shù)少時(shí)，開(kāi)關(guān)損耗小，以達(dá)到節(jié)省電 能的作用。
本實(shí)用新型采用新型風(fēng)扇控制電路，智能控制CPU風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。當(dāng)CPU功率較低時(shí)，也 即其發(fā)熱量小，CPU溫度低，風(fēng)扇以較低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)或停轉(zhuǎn)。當(dāng)CPU恢復(fù)正常工作時(shí)，其風(fēng)扇 又按其額定功率運(yùn)轉(zhuǎn)，以滿(mǎn)足CPU散熱的要求。這樣，由于在電腦CPU處于輕負(fù)載工作或 不工作時(shí)，CPU風(fēng)扇和處于低轉(zhuǎn)速或停轉(zhuǎn)，所以風(fēng)扇工作噪音小。
主機(jī)電源采用溫控式電源，電源風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速隨溫度的變化而變化。本實(shí)用新型的整機(jī)內(nèi) 部空間比較寬敞，在主機(jī)的側(cè)面開(kāi)設(shè)通氣孔，讓其內(nèi)外空氣自動(dòng)對(duì)流就能解決計(jì)算機(jī)主機(jī)內(nèi) 部其他配件的散熱問(wèn)題，無(wú)需另外安裝機(jī)箱風(fēng)扇，從而也減少了能量的損耗，這方面的噪音 問(wèn)題也就不存在。


下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)地描述。
圖1為本實(shí)用新型一體化微型計(jì)算機(jī)的處理器電壓工作示意圖； 圖2為本實(shí)用新型一體化微型計(jì)算機(jī)的風(fēng)扇電路圖
具體實(shí)施方式
參照附圖1和圖2，本實(shí)用新型所提供的電路結(jié)構(gòu)，下面對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式加以詳細(xì)地說(shuō)明。
對(duì)一臺(tái)計(jì)算機(jī)而言，CPU是它的核心，其性能很大程度上決定了整臺(tái)機(jī)子的性能，其它 配件都是圍繞它而運(yùn)轉(zhuǎn)的，因此，盡可能減少處理器功耗將直接影響到整個(gè)系統(tǒng)消耗的功率。 相對(duì)于普通臺(tái)式機(jī)電腦而言，由圖l知，電源芯片新增加了PS說(shuō)引腳，通過(guò)檢測(cè)它的電位， 可以知道CPU當(dāng)前的功耗狀態(tài)。在CPU在重負(fù)載工作狀態(tài)時(shí)，PSW耗引腳為高電平，電源 芯片采用雙相輸出方式向CPU供電，輸出電流大，帶負(fù)載能力強(qiáng)，以滿(mǎn)足CPU在重負(fù)載時(shí) 的需要。當(dāng)CPU在輕負(fù)載或者空閑狀態(tài)時(shí)，PSW引腳為低電平，通過(guò)它關(guān)閉電源芯片內(nèi)的一 相PWM控制電路，電源芯片采用單相電路輸出方式向CPU供電，這樣即能滿(mǎn)足CPU的需 求。由于在電源芯片內(nèi)控制電路的工作需要消耗功率，電壓變換過(guò)程中外部的MOS管、線(xiàn) 圉和電容也要損失一部分能量。關(guān)閉一相PWM控制電路，就減少了該相PWM控制電路工 作時(shí)電源芯片內(nèi)部和外部線(xiàn)路損耗的能量，節(jié)省了一部分電能。
同時(shí)傳統(tǒng)臺(tái)式機(jī)中的電源芯片VID0~VID6的值是固定不變的，即開(kāi)機(jī)之后CPU的工作 電壓保持固定不變，而本實(shí)用新型中電路的VID0^VID6上的值是可變的，通過(guò)它的變化，控 制電源芯片輸出端脈沖的占空比，從而控制向CPU提供的電壓的高低，即開(kāi)機(jī)后CPU的工 作電壓大小可以隨負(fù)載變化而變化，以達(dá)到節(jié)能的效果。經(jīng)測(cè)試表明，采用該方案后，電腦
整機(jī)功率大幅度減少，可以達(dá)到筆記本電腦的功耗水平。
參考附圖2，本實(shí)用新型的CPU風(fēng)扇釆用PWM電路控制，當(dāng)CPU溫度較低時(shí)，CPU 向IO芯片發(fā)送相應(yīng)的信號(hào)，經(jīng)過(guò)IO芯片內(nèi)部處理得出相應(yīng)的參數(shù)，把參數(shù)傳給BIOS芯片 內(nèi)部軟件，經(jīng)過(guò)軟件處理后，使得連接I0芯片的輸入端ANPWM1為低電平，Ql、 Q2不導(dǎo) 通，風(fēng)扇無(wú)電壓，停轉(zhuǎn)，同樣地，當(dāng)CPU溫度逐步升髙時(shí)，經(jīng)處理后的輸入端ANPWM1電 壓占空比逐漸增大，Ql、 Q2導(dǎo)通的時(shí)間逐漸增大，向CPU風(fēng)扇提供的電壓逐漸升高，風(fēng)扇 轉(zhuǎn)速也就逐漸增大，以滿(mǎn)足CPU的散熱要求。通過(guò)這種方式，使得CPU在輕載或空閑時(shí)， 其風(fēng)扇所消耗的能量大為減少。
主機(jī)電源風(fēng)扇采用溫控式的工作方式，主機(jī)電源在系統(tǒng)重負(fù)載工作條件下，耗電多，電 源溫度高，其風(fēng)扇轉(zhuǎn)速也離，否則，則相反。這樣，減少了主機(jī)電源風(fēng)扇的能耗。同時(shí)由于 風(fēng)扇的低速運(yùn)轉(zhuǎn)或停轉(zhuǎn)，風(fēng)扇噪音也就小，可謂一舉兩得。
在整機(jī)的側(cè)面開(kāi)設(shè)散熱孔，電腦內(nèi)部的其他配件工作時(shí)產(chǎn)生的熱量通過(guò)散熱孔與外部環(huán) 境進(jìn)行熱量交換，就能解決散熱問(wèn)題，而不需要像有的臺(tái)式機(jī)那樣另外還要安裝機(jī)箱風(fēng)扇， 自然也就節(jié)省了電能，沒(méi)有風(fēng)扇，噪音問(wèn)題當(dāng)然也就不存在了。
本實(shí)用新型中，除了CPU采用筆記本移動(dòng)式CPU外，其他硬件配置還是采用臺(tái)式機(jī)的方 式，因此，價(jià)格上比筆記本電腦便宜，但又吸取了筆記本電腦的長(zhǎng)處，功耗可以和筆記本電 腦相娌美。在能耗、噪音、體積、重量等方面比臺(tái)式機(jī)小，方便用戶(hù)移動(dòng)，這是臺(tái)式機(jī)所不 具備的，所以，本實(shí)用新型能滿(mǎn)足某些消費(fèi)者的需求，在電腦市場(chǎng)上必將有一席之地。
權(quán)利要求1.一種一體化微型計(jì)算機(jī)，主機(jī)、顯示器合二為一，其特征在于，在一體化計(jì)算機(jī)的內(nèi)部采用筆記本電腦處理器和智能型散熱器，整機(jī)電源采用溫控型散熱器。
2. 如權(quán)利要求1所述的一體化微型計(jì)算機(jī)，其特征在于，在臺(tái)式計(jì)算機(jī)平臺(tái)中宋用筆記木電 腦處現(xiàn)器及其工作方式，通過(guò)電源芯片引腳的電位，動(dòng)態(tài)地調(diào)整電源芯片輸出電壓大小， 從而動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)向處理器供電的電壓。
3. 如權(quán)利要求1所述的一體化微型計(jì)算機(jī)，其特征在于，主機(jī)側(cè)面開(kāi)有仝'乂流通網(wǎng)孔.
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種電腦主機(jī)與顯示器融為一體的微型計(jì)算機(jī)，在臺(tái)式機(jī)領(lǐng)域采用筆記本的工作方式，通過(guò)電源芯片使電腦的工作電壓和工作頻率隨著其負(fù)載的變化而變化，以降低整個(gè)系統(tǒng)的功耗。CPU風(fēng)扇采用新型智能控制電路，使其轉(zhuǎn)速隨CPU溫度的變化而變化。主機(jī)電源風(fēng)扇具有溫控功能，其轉(zhuǎn)速隨電源溫度變化而變化。同時(shí)整機(jī)內(nèi)部寬敞的空間比筆記本更有利于散熱，可以不需要機(jī)箱風(fēng)扇，讓整機(jī)內(nèi)外空氣自動(dòng)對(duì)流便可以滿(mǎn)足電腦的散熱要求。
文檔編號(hào)G06F1/16GK201035452SQ20062016734
公開(kāi)日2008年3月12日 申請(qǐng)日期2006年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月13日
發(fā)明者付勇杰, 凌金弘, 孫兆中, 宋盛春, 軍 張 申請(qǐng)人:深圳市神舟電腦有限公司