專利名稱：高性能新型電視電腦一體機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電視電腦一體機(jī)，特別涉及一種高性能新型電視電腦一體機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展，市場(chǎng)上出現(xiàn)了多款電視電腦一體機(jī)。一體機(jī)是將電腦 主機(jī)、顯示器、電視等整合成為一體，具備獨(dú)立的電腦功能與電視功能，可用于辦公和家用領(lǐng)域。該機(jī)具有操作便捷，接口豐富，連線簡(jiǎn)約，節(jié)能環(huán)保，低輻射等優(yōu)點(diǎn)。然而用戶在使用過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的電視電腦一體機(jī)仍然存在著很多不足，因此影響了電視電腦一體機(jī)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。綜合起來(lái)，有以下缺點(diǎn)1、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不好現(xiàn)有電視電腦一體機(jī)的機(jī)箱與顯示器一體設(shè)計(jì)，顯示器后蓋直接通過(guò)螺絲與顯示器固定，導(dǎo)致維修不方便。若有接觸不良或者其它毛病，非費(fèi)力拆開顯示器后蓋不可。2、產(chǎn)品散熱不好由于把主機(jī)集中到了顯示器的后面，導(dǎo)致散熱效果差，影響電腦一體機(jī)的正常工作，元件在高溫下，容易老化，壽命會(huì)縮短；同時(shí)耗電也高、噪音大。3、電路不好升級(jí)由于電子元件均集成在主板上，不好升級(jí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還有待提高。如現(xiàn)有電視電腦一體機(jī)中，有一種LCD驅(qū)動(dòng)模塊是集成于主板上的,這種方式就不利于相關(guān)驅(qū)動(dòng)軟硬件的配套升級(jí)。4、電路設(shè)計(jì)復(fù)雜由于是集成產(chǎn)品，各功能模塊電子元件密度相當(dāng)大，抗干擾能力差，生產(chǎn)成本高。如目前有一種IXD驅(qū)動(dòng)板是獨(dú)立設(shè)置的，其通過(guò)線路與主板連接。雖然便于升級(jí)，但由于電路設(shè)計(jì)復(fù)雜，部分驅(qū)動(dòng)板采用雙芯片控制，其不但所占體積大，功耗上相對(duì)來(lái)說(shuō)也比較大,成本相對(duì)比較高,對(duì)于降低一體機(jī)主機(jī)部分成本是一個(gè)挑戰(zhàn)。并且從主板到驅(qū)動(dòng)板連線比較長(zhǎng)，如果抗干擾措施沒做到位，很容易產(chǎn)生對(duì)屏幕的干擾，照成屏幕顯示不清，影響正常使用。再如目前電視電腦一體機(jī)的LED背光恒流板一般是直接恒流供電，LED串聯(lián)或并聯(lián)運(yùn)行，其靈活性較差，某個(gè)LED故障就會(huì)影響其他LED的正常運(yùn)行。再如現(xiàn)有內(nèi)置于電腦一體機(jī)中的電源模塊，不僅體積較大，而且電磁兼容性做的不夠理想。5、性價(jià)比不高由于電路設(shè)計(jì)和產(chǎn)品硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不完善，現(xiàn)有電腦電視一體機(jī)多數(shù)采用電腦功能板與電視板卡、機(jī)頂盒功能板各功能部件獨(dú)立的融合在一起形成，但其只能實(shí)現(xiàn)電視與電腦之間功能的簡(jiǎn)單切換，無(wú)法滿足用戶的多樣化需求，因此性價(jià)比不高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種高性能新型電視電腦一體機(jī)，以解決現(xiàn)有技術(shù)維修不方便、散熱不好、不好升級(jí)、電路設(shè)計(jì)復(fù)雜、性價(jià)比不高等技術(shù)問(wèn)題。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種高性能新型電視電腦一體機(jī)，包括機(jī)箱、遙控器、液晶顯示器、主板，還包括電源模塊、顯示驅(qū)動(dòng)模塊、所述主板上集成有電腦功能模塊及電視功能模塊，電腦功能模塊包括南北橋芯片組，電視功能模塊包括CPU主控單元、CA接口單元、PS2接口電路、紅外接收單元，所述紅外接收單元、CA接口單元、PS2接口電路均與CPU主控單元連接，所述電視模塊的PS2接口電路與電腦功能模塊中的南北橋芯片組連接，紅外接收單元接收遙控器指令傳輸給CPU主控單元，CPU主控單元判斷是電視信號(hào)則根據(jù)指令執(zhí)行電視功能模塊相應(yīng)操作，是電腦信號(hào)則通過(guò)PS2通訊接口電路傳輸給電腦功能模塊處理；作為優(yōu)選，所述機(jī)箱包括剛性圍框、后蓋板，剛性圍框后部設(shè)有插槽、插槽內(nèi)插有鋁機(jī)箱后蓋板，機(jī)箱內(nèi)設(shè)有散熱裝置，散熱裝置包括銅金屬散熱柱、溫控電路，所述銅金屬散熱柱的前端面與主板上的發(fā)熱電子元件頂部通過(guò)導(dǎo)熱硅膠緊密接觸，散熱柱表面沿軸向開有多個(gè)條形散熱風(fēng)孔，兩風(fēng)孔之間設(shè)有散熱鰭片，散熱柱中心位置設(shè)有風(fēng)扇涵道，風(fēng)扇涵道安裝有風(fēng)扇電機(jī)，機(jī)箱后蓋板正對(duì)于風(fēng)扇涵道的位置設(shè)有散熱孔，散熱鰭片后端面與機(jī)箱后蓋板緊密接觸，風(fēng)扇涵道入口延伸至散熱孔外并機(jī)箱后蓋板緊密連接；作為優(yōu)選，所述電源模塊包括PWM控制單元、輸出電壓采樣單元，依次連接的整流濾波單元、高頻變換單元、高頻隔離變壓器單元、輸出整流濾波單元，其中整流濾波單元與交流電源連接，PWM控制單元以PWM控制芯片為核心，所述輸出電壓采樣單元的采樣端與輸出整流濾波單元的輸出端連接，輸出電壓采樣單元的反饋端與PWM控制芯片連接，PWM控制芯片的輸出端與高頻變換單元中的功率開關(guān)組件連接，輸出電壓采樣單元對(duì)輸出端電壓進(jìn)行采樣并將其反饋給PWM控制芯片，PWM控制單元輸出開關(guān)頻率信號(hào)給高頻變換單元中的功率開關(guān)組件，以調(diào)節(jié)功率開關(guān)組件的開關(guān)時(shí)間比例，進(jìn)而確保輸出電壓的穩(wěn)定及不同負(fù)載情況下的能效比；作為優(yōu)選，所述顯示驅(qū)動(dòng)模塊具有一主控單元，該主控單元分別與信號(hào)輸入及顯示通訊控制單元、升壓控制電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、按鍵處理電路連接，所述信號(hào)輸入及顯示通訊控制單元設(shè)有排針插座，該排針插座與主板插接實(shí)現(xiàn)主控單元與主板的通訊連接；所述信號(hào)輸入及顯示通訊控制單元還與VGA/DDC接口連接，接入用于電腦功能顯示信號(hào)的VGA信號(hào)；所述升壓控制電路設(shè)有與背光升壓板連接的升壓插接接口，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路設(shè)有與顯示屏連接的LVDS信號(hào)輸出接口，按鍵處理電路設(shè)有與按鍵板連接的屏幕控制按鍵插接接口。作為優(yōu)選，所述電源模塊中，所述整流濾波單元包括AC/DC整流濾波電路，還具有一連接于交流電源與AC/DC整流濾波電路之間的EMI濾波器，EMI濾波器輸入端與交流電源連接，所述EMI濾波器包括共模電感線圈T1、T2及差模電感L2、L3，交流電源經(jīng)阻容濾波網(wǎng)絡(luò)后接入共模電感線圈Tl兩輸入端，共模電感線圈Tl兩輸出端經(jīng)電容CX3濾波后與共模電感線圈T2兩輸入端連接，共模電感線圈T2兩輸出端經(jīng)電容CX4、電阻R3濾波后分別與差模電感L2和差模電感L3輸入端連接，差模電感L2和差模電感L3兩輸出端與一次整流濾波電路連接。作為優(yōu)選，所述阻容濾波網(wǎng)絡(luò)包括濾波電容CXI、CX2，電阻Rl、R2，其中濾波電容CX1、CX2并列后連接于共模電感線圈Tl兩輸入端，電阻R1、R2串聯(lián)后連接于共模電感線圈Tl兩輸入端；所述差模電感L2和差模電感L3兩輸出端之間串接有電容C1、C2，電容Cl、C2之間的公共連接點(diǎn)接地。作為優(yōu)選，所述電源模塊中，其輸出電壓采樣單元包括電阻R14、R12、R15及基 準(zhǔn)電源IC2、光耦I(lǐng)C3 ;所述電阻R15與基準(zhǔn)電源IC2取樣端連接，基準(zhǔn)電源IC2輸出端經(jīng)過(guò)動(dòng)光耦I(lǐng)C3與PWM控制單元中的PWM控制芯片的2腳連接，PWM控制芯片5腳與場(chǎng)效應(yīng)管柵極連接，場(chǎng)效應(yīng)管漏極與高頻隔離變壓器單元中的變壓器TlOl初級(jí)繞組連接。作為優(yōu)選，所述液晶顯示器以LED燈組為背光源，LED燈組由設(shè)置在主板上的一恒壓恒流驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)，該恒壓恒流驅(qū)動(dòng)電路包括一個(gè)恒壓電路及多個(gè)恒流驅(qū)動(dòng)電路，所述恒壓驅(qū)動(dòng)電路采用DC-DC轉(zhuǎn)換電路，恒壓電路與電源模塊輸出端連接，多個(gè)恒流驅(qū)動(dòng)電路并行連接于恒壓電路輸出端，每個(gè)恒流驅(qū)動(dòng)電路分別與一 LED燈組連接，所述恒流驅(qū)動(dòng)電路包括恒流控制芯片ZXLD1350，其3腳接入電源模塊提供的PWM信號(hào)端，5腳連接恒壓電路輸出端，I腳通過(guò)電感連接LED燈組負(fù)極，2腳接地，恒壓電路輸出端還通過(guò)電阻限流后接LED燈組正極，恒流控制芯片的4腳接LED燈組正極反饋信號(hào)，I腳與5腳之間連接一穩(wěn)壓管，所述LED燈組由多個(gè)LED串聯(lián)或多個(gè)LED串聯(lián)后再并聯(lián)組成。作為優(yōu)選，所述溫控電路設(shè)置在主板上、在主板上還設(shè)有多個(gè)檢測(cè)機(jī)箱內(nèi)部溫度的熱敏探頭，該熱敏探頭與溫控電路連接，溫控電路與風(fēng)扇電機(jī)連接。作為優(yōu)選，所述機(jī)箱剛性圍框上設(shè)有散熱孔，所述散熱柱的風(fēng)扇涵道入口處罩有防塵網(wǎng)。本實(shí)用新型機(jī)箱采用框架式，機(jī)箱后蓋板可以直接插入，拆卸、安裝方便，并且各模塊大量采用插接件，這樣大大減輕了維護(hù)和升級(jí)時(shí)的麻煩。此外，機(jī)箱采用無(wú)噪音的銅金屬散熱涵道風(fēng)扇，該涵道風(fēng)扇與金屬機(jī)箱固定在一起，可以將從主板傳來(lái)的熱量迅速吸收并導(dǎo)出。同時(shí)還可以根據(jù)當(dāng)前溫度控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，在降低噪音的同時(shí)也可以延長(zhǎng)風(fēng)扇的壽命。電源模塊在滿載條件下，控制功率開關(guān)頻率增加，直至碰到時(shí)序電容鉗位；而在輕載條件下，峰值電流減小，則控制功率開關(guān)頻率下降，有效限制了現(xiàn)有電源適配器噪聲的問(wèn)題；在輕載時(shí)，由于開關(guān)頻率的下降，與開關(guān)頻率相關(guān)的損耗，如功率開關(guān)管輸出電容和門電荷損耗以及泄漏感抗損耗也會(huì)減少，使開關(guān)電源在輕載條件下的能效也隨之提高。特別設(shè)計(jì)的EMI濾波器能有效抑制高頻的共模干擾和低頻的差模干擾，還能雙向抑制電磁干擾噪聲，從而凈化電網(wǎng)。顯示驅(qū)動(dòng)模塊獨(dú)立設(shè)置。模塊內(nèi)僅設(shè)置必要功能模塊，電路簡(jiǎn)潔、可將該模塊濃縮到一塊小尺寸板上，通過(guò)排針插座與主板插接。同時(shí)也通過(guò)其它接插件與輔助模塊相接，減少連接線路，節(jié)省空間、節(jié)省線材，還可有效避免干擾，達(dá)到良好的顯示效果。 恒壓恒流驅(qū)動(dòng)電路使流過(guò)各LED的電流大小盡可能一致，保證各個(gè)LED亮度、色度的一致性，當(dāng)個(gè)別燈組的個(gè)別LED損壞時(shí)不影響其它燈組工作。恒流電路采用功耗低、技術(shù)成熟且成本較低的恒流控制芯片ZXLD1350，可同時(shí)兼顧電源效率及成本。本實(shí)用新型小巧輕薄、結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)能、無(wú)噪音、使用壽命長(zhǎng)。支持待機(jī)、休眠到硬盤、休眠到內(nèi)存等模式。其將電視與電腦的功能模塊集成在一塊主板上，減少二者之間的繁瑣的連線，且二模塊以方便快捷的PS2格式通訊，以電視功能模塊的主控單元為控制核心，通過(guò)遙控器控制主控單元，讓電視與電腦之間的切換方便。實(shí)現(xiàn)了電腦電視兩不誤的雙界面功能，電腦可獨(dú)立使用、電視可獨(dú)立播放、畫中畫功能可使電腦電視可同時(shí)觀玩。本實(shí)用新型可放置在臥室、客廳、或者懸掛在墻上。集家庭所有娛樂(lè)于一身，對(duì)音樂(lè)、電視、畫中畫調(diào)節(jié)、一鍵遙控，方便實(shí)用。產(chǎn)品廣泛適用于居家辦公、酒店賓館、休閑娛樂(lè)、銀行、教育機(jī)構(gòu)、電子圖書室等領(lǐng)域。
圖I是本實(shí)用新型的透視圖；圖2是本實(shí)用新型的電路原理框圖；圖3是本實(shí)用新型機(jī)箱的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3所不A-A首I]視圖；圖5是本實(shí)用新型電源模塊的原理框圖；圖6是圖5所示EMI濾波器的電路原理圖；圖7是圖5所示輸出電壓采樣單元的電路原理圖；圖8是本實(shí)用新型顯示驅(qū)動(dòng)模塊的原理框圖；圖9是本實(shí)用新型液晶顯示器的LED燈組恒壓恒流驅(qū)動(dòng)電路的電路原理圖；圖10是圖9所示恒流驅(qū)動(dòng)電路的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。參看圖1、2，該能新型電視電腦一體機(jī)包括機(jī)箱、遙控器、液晶顯示器、電源模塊、顯示驅(qū)動(dòng)模塊、PCB主板等部分。主板上集成有電腦功能模塊及電視功能模塊,其中電腦功能模塊包括CPU芯片、內(nèi)存單元、硬盤存儲(chǔ)器、南北橋芯片組、顯卡單元等。各功能電路可以采用現(xiàn)有成熟配置，如CPU芯片可以采用Intel Pentium Dual Core E5200 ;主板可以采用Intel G41+ICH7 等，顯卡可以米用 Intel GMAX4500. Max. active shared memory512MB等。南北橋芯片組是電腦主板的傳統(tǒng)芯片組架構(gòu)，南橋芯片一般位于電腦主板上離(PU插槽較遠(yuǎn)的下方，PCI插槽的附近，這種布局是考慮到它所連接的I/O總線較多，離處理器遠(yuǎn)一點(diǎn)有利于布線。一般北橋芯片負(fù)責(zé)CPU和內(nèi)存、顯卡之間的數(shù)據(jù)交換，數(shù)據(jù)處理量大，需配置散熱片。南橋芯片一般負(fù)責(zé)I/O總線之間的通信，如PCI總線、USB、LAN、ΑΤΑ、SATA等接口電路、音頻控制器、鍵盤控制器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制器、高級(jí)電源管理等，其一般不覆蓋散熱片；南橋芯片不與處理器直接相連，而是通過(guò)一定的方式與北橋芯片相連。電視功能模塊包括CPU主控單元、CA接口單元、PS2接口電路、紅外接收單元、調(diào)諧解調(diào)器(QAM)等，所述紅外接收單元、CA接口單元、PS2接口電路、調(diào)諧解調(diào)器均與主控單元連接，調(diào)諧解調(diào)器與電視信號(hào)輸入接口連接。紅外接收單元接收遙控器指令傳輸給CPU主控單元，CPU主控單元與PS2接口電路連接，PS2接口電路與電腦功能模塊中的南北橋芯片組連接。PS2通訊協(xié)議是一種雙向同步串行通訊協(xié)議。通訊的兩端通過(guò)Clock (時(shí)鐘腳)同步，并通過(guò)D ata (數(shù)據(jù)腳)交換數(shù)據(jù)。紅外接收單元包括一體化紅外接收頭(IR001)、AT89S52單片機(jī)，一體化紅外接器集紅外接收集放大為一體，直接與AT89S52單片機(jī)的一個(gè)I/O 口連接，AT89S52單片機(jī)與CPU主控單元連接。遙控器采用TC9012F芯片，TC9012F芯片與LED紅外發(fā)射頭連接。遙控器可自由轉(zhuǎn)換電腦與電視功能，同時(shí)集成光電電腦鼠標(biāo)，具備電腦鼠標(biāo)功能。CPU主控單元采用專用嵌入式CPU芯片，目前可供選擇的這種芯片很多。如意法半導(dǎo)體STi5197、STi7105、QAMi5516等芯片，LSI Logic公司的sc2005芯片，上海高清的HD3101等芯片。有的CPU嵌入式芯片還直接集成有QAM解調(diào)器等眾多功能電路，如意法半導(dǎo)體STi5197就包括一個(gè)QAM (正交調(diào)幅)解調(diào)器，以及MPEG-2音視頻解碼和應(yīng)用程序處理功能。在遙控器將指令傳輸給CPU主控單元后，CPU主控單元判斷是電視信號(hào)則根據(jù)指令執(zhí)行電視功能模塊相應(yīng)操作，是電腦信號(hào)則通過(guò)PS2通訊接口電路傳輸給電腦功能模塊處理。結(jié)合圖3、4所示，所述機(jī)箱I包括剛性圍框11，剛性圍框11上設(shè)有散熱孔110，剛性圍框11后部設(shè)有插槽2、插槽2內(nèi)插有鋁機(jī)箱后蓋板21。機(jī)箱內(nèi)設(shè)有若干散熱裝置(根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置I至3個(gè))，散熱裝置包括銅金屬散熱柱31、溫控電路(設(shè)置主板上)。主板上的發(fā)熱電子元件3 (如CPU芯片等)頂部通過(guò)導(dǎo)熱硅膠32與銅金屬散熱柱31的前端面緊密接觸，散熱柱31表面沿軸向開有多個(gè)條形散熱風(fēng)孔4，兩風(fēng)孔之間設(shè)有散熱鰭片41,散熱柱31中心位置設(shè)有風(fēng)扇涵道6,風(fēng)扇涵道6安裝有風(fēng)扇電機(jī)5,散熱鰭片41后端面與機(jī)箱后蓋板21緊密接觸，機(jī)箱后蓋板21正對(duì)于風(fēng)扇涵道6的位置設(shè)有散熱孔23，散熱鰭片后端面與機(jī)箱后蓋板緊密接觸，風(fēng)扇涵道入口延伸至散熱孔外，通過(guò)螺釘與機(jī)箱后蓋板21緊密連接，在風(fēng)扇涵道入口處罩有散防塵網(wǎng)22。參看圖2，主板上還設(shè)有多個(gè)檢 測(cè)機(jī)箱內(nèi)部溫度的熱敏探頭，熱敏探頭與溫控電路連接，溫控電路與風(fēng)扇電機(jī)連接。電源模塊如圖5所示，其包括交流電源、PWM控制單元、輸出電壓采樣單元，依次連接的整流濾波單元、高頻變換單元、高頻隔離變壓器單元、輸出整流濾波單元、過(guò)流保護(hù)單元、過(guò)壓保護(hù)電路等。輸出電壓采樣單元主要由比較電路、放大電路構(gòu)成。比較電路的采樣端與輸出整流濾波單元的輸出端連接，輸出電壓采樣單元的反饋端與PWM控制單元連接。輸出電壓采樣單元中的比較電路對(duì)輸出端電壓進(jìn)行采樣后，送放大電路放大并將其采樣信號(hào)反饋給PWM控制單元。整流濾波單元包括AC/DC整流濾波電路、EMI濾波器。EMI濾波器的輸入端與交流電源的輸出端連接，EMI濾波器的輸出端與AC/DC整流濾波電路連接，AC/DC整流濾波電路輸出端與高頻變換單元連接。EMI濾波器能夠同時(shí)抑制全頻域的噪聲干擾，使交流電無(wú)衰減的傳輸?shù)诫娫丛O(shè)備，同時(shí)又能有效的抑制電源本身產(chǎn)生的噪聲干擾，提高電源本身的電磁
兼容性。如圖6所示，EMI濾波器包括共模電感線圈T1、T2，電阻R1、R2、R3，電容CX1、CX2、CX3、Cl、C2，差模電感L2、L3，電容CX4。其中濾波電容CXl、CX2并列后連接于共模電感線圈Tl兩輸入端，電阻Rl、R2串聯(lián)后連接于共模電感線圈Tl兩輸入端。交流電源的兩端子經(jīng)電容CX1、CX2，電阻R1、R2構(gòu)成的阻容濾波網(wǎng)絡(luò)濾波后分別與共模電感線圈Tl兩輸入端連接，共模電感線圈Tl兩輸出端經(jīng)電容CX3濾波后與共模電感線圈T2兩輸入端連接，共模電感線圈T2兩輸出端經(jīng)電容CX4、電阻R3濾波后分別與差模電感L2和差模電感L3輸入端連接，差模電感L2和差模電感L3兩輸出端之間串接有電容C1、C2，電容C1、C2之間的公共連接點(diǎn)接地。差模電感L2和差模電感L3兩輸出端與AC/DC整流濾波電路連接。電阻Rl、R2、R3及電容CXl、CX2、CX3、Cl、C2，構(gòu)成交流進(jìn)線上獨(dú)立端口之間的低通濾波器，可衰減交流進(jìn)線上的共模干擾噪聲，阻止其進(jìn)入電源設(shè)備；而差模電感L2、L3及電容CX4構(gòu)成差模噪聲抑制電路，構(gòu)成交流進(jìn)線上獨(dú)立端口之間的低通濾波器，可抑制交流進(jìn)線上的差模干擾噪聲，防止電源設(shè)備受到干擾。高頻變換單元的核心是一個(gè)高頻功率開關(guān)組件，如開關(guān)晶體管或場(chǎng)效應(yīng)管(MOSFET)。高頻變換單元產(chǎn)生高頻(20KHZ以上)高壓方波，所得到的高壓方波送給高頻隔離變壓器單元的初級(jí)，則在隔離變壓器的次級(jí)感應(yīng)出電壓，該電壓被整流濾波后變成了低壓直流電。PWM控制單元以PWM控制芯片為核心，PWM控制芯片的輸出端與高頻變換單元中的功率開關(guān)組件連接。PWM控制單元主要用于調(diào)節(jié)輸出電壓，使得在輸入交流和輸出直流負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，輸出電壓能保持穩(wěn)定，運(yùn)作過(guò)程是PWM電路通過(guò)輸出電壓采樣，并把采樣的結(jié)果反饋給控制電路，控制電路把它與基準(zhǔn)電壓作比較，根據(jù)比較結(jié)果來(lái)控制高頻功率開關(guān)組件的開關(guān)時(shí)間比例(占空比)，進(jìn)而確保輸出電壓的穩(wěn)定及不同負(fù)載情況下的能效t匕。為了使整個(gè)電路安全可靠地工作，必須設(shè)置過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)電路等輔助電路。如圖 7所示，具體實(shí)施時(shí)，輸出電壓采樣單元主要由比較電路(進(jìn)一步包括電阻R14、R12、R15、R1等)、放大電路(進(jìn)一步包括基準(zhǔn)電源IC2、光耦I(lǐng)C3等)構(gòu)成。其中電阻R15與基準(zhǔn)電源IC2取樣端連接，基準(zhǔn)電源IC2輸出端經(jīng)過(guò)動(dòng)光耦I(lǐng)C3與PWM控制單元中的PWM控制芯片的2腳連接，PWM控制芯片的輸出端5腳與場(chǎng)效應(yīng)管柵極連接，場(chǎng)效應(yīng)管漏極與高頻隔離變壓器單元中的變壓器TlOl初級(jí)繞組連接。當(dāng)輸出電壓升高時(shí)，比較電路中的電阻R15上電壓上升，該取樣電壓信號(hào)經(jīng)放大電路中的基準(zhǔn)電源IC2放大后驅(qū)動(dòng)光耦I(lǐng)C3輸出，進(jìn)而使PWM控制單元中的控制芯片(可以選用TL3842、RT9214 RT9173CS、CPAB1377BP等八腳PWM控制芯片)IClA的2腳電壓下降，PWM控制芯片控制場(chǎng)效應(yīng)管輸出低電壓使高頻隔離變壓器單元中的變壓器TlOl初級(jí)繞組存儲(chǔ)能量減小，變壓器TlOl次級(jí)線圈電壓下降而使輸出電壓下降，當(dāng)輸出電壓降低則反之。過(guò)流保護(hù)單元與高頻變換單元連接，包括電阻7RA、7RB、7RC，所述電阻7RA、7RB、7RC并聯(lián)后通過(guò)峰值電流抑制電阻R6連接至PWM控制芯片的3腳。當(dāng)輸出電流過(guò)大在電阻7RA、7RB、7RC上的電壓超過(guò)設(shè)定電壓則觸發(fā)控制芯片IClA內(nèi)部過(guò)電流保護(hù)，控制芯片IC1A5腳輸出低電平控制功率開關(guān)管關(guān)斷。過(guò)壓保護(hù)電路包括變壓器TlOl的輔助繞組N3，變壓器TlOl的輔助繞組N3感應(yīng)輸出繞組電壓，該輸出繞組電壓經(jīng)電阻R8、R5分壓后送至PWM控制芯片的I腳。該電路借助高頻隔離變壓器單元中的變壓器輔助繞組感應(yīng)輸出繞組電壓，該輸出繞組電壓經(jīng)電阻分壓后送至PWM控制單元的控制芯片，當(dāng)分壓點(diǎn)電壓超過(guò)設(shè)定值時(shí)，控制芯片停止開關(guān)脈沖電壓輸出，同時(shí)控制芯片電源腳電壓也降低實(shí)現(xiàn)電源模塊鎖定。如圖8所示,顯示驅(qū)動(dòng)模塊包括主控單元及與主控單元連接的信號(hào)輸入及顯示通訊控制單元、升壓控制電路、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、按鍵處理電路。此外，顯示驅(qū)動(dòng)模塊還設(shè)置有對(duì)主控單元內(nèi)軟件內(nèi)容進(jìn)行燒錄更新的程序更新接口。上述顯示驅(qū)動(dòng)模塊獨(dú)立設(shè)置一塊小板上，模塊內(nèi)僅集成必要的功能模塊，而一些輔助模塊均設(shè)置在電視電腦一體機(jī)的主板上，通過(guò)接插件與顯示驅(qū)動(dòng)模塊板連接，這樣可大大縮減顯示驅(qū)動(dòng)模塊板的整體尺寸。主控單元包括CPU核心控制芯片，其分別與信號(hào)輸入及顯示通訊控制單元、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、按鍵處理電路、電壓轉(zhuǎn)換電路連接，信號(hào)輸入及顯示通訊控制單元設(shè)有排針插座，該排針插座與電視電腦一體機(jī)的主板插接，實(shí)現(xiàn)主控單元與電視電腦一體機(jī)主板的通訊連接，整塊驅(qū)動(dòng)電路板可以方便的取下來(lái)進(jìn)行測(cè)試和升級(jí)。信號(hào)輸入及顯示通訊控制單元受主控單元控制，接收電腦及電視功能顯示信號(hào)并處理，實(shí)現(xiàn)主控單元與電視電腦一體機(jī)主板的通訊連接。其中信號(hào)輸入及顯示通訊控制單元與VGA/DDC接口連接，接入用于電腦功能顯示信號(hào)的VGA信號(hào)。信號(hào)轉(zhuǎn)換電路設(shè)有與顯示屏連接的LVDS信號(hào)輸出接口，受主控單元控制將顯示信號(hào)轉(zhuǎn)換輸出給顯示屏。電壓轉(zhuǎn)換電路將外界直流電源轉(zhuǎn)換后為顯示屏供電；按鍵處理電路設(shè)有與按鍵板插接的屏幕控制按鍵插接接口，因此可以處理按鍵板輸入信號(hào)，由主控單元控制實(shí)現(xiàn)顯示狀態(tài)調(diào)整。如圖9所示，液晶顯示器的背光屏以LED燈組為背光源，LED燈組由設(shè)置在主板上的一恒壓恒流驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)，電路包括一個(gè)恒壓電路及多個(gè)恒流驅(qū)動(dòng)電路，多個(gè)恒流驅(qū)動(dòng)電路并行連接于恒壓電路輸出端，每個(gè)恒流驅(qū)動(dòng)電路分別與一 LED燈組連接。其中，恒壓電路采用DC-DC轉(zhuǎn)換電路，該DC-DC轉(zhuǎn)換電路采用直流電壓轉(zhuǎn)換芯片BIT3251，其輸入端與電 源模塊的直流輸出端VCC、GND端子連接，電源模塊的直流電源經(jīng)電容C3和C2濾波后通過(guò)三極管Q2給DC-DC轉(zhuǎn)換芯片BIT3251供電。再通過(guò)電感LI儲(chǔ)能和脈寬控制三極管Q4的導(dǎo)通截止達(dá)到DC-DC的轉(zhuǎn)換目的，DC-DC轉(zhuǎn)換電路輸出端通過(guò)肖特基二極管Dl整流和電容C7濾波后可以得到穩(wěn)定、低紋波、低噪聲的直流電壓。電阻R9和RlO對(duì)輸出電壓進(jìn)行采樣，當(dāng)輸入電壓或者負(fù)載發(fā)生變化時(shí)輸出電壓隨之改變，而BIT3251將會(huì)根據(jù)采樣結(jié)果調(diào)節(jié)占空比，達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。其中，恒流驅(qū)動(dòng)電路如圖10所示，每個(gè)恒流驅(qū)動(dòng)電路包括恒流控制芯片ZXLD1350，其3腳接入電源模塊提供的PWM信號(hào)端，5腳連接恒壓電路輸出端Vout_in，I腳通過(guò)電感連接LED燈組負(fù)極，2腳接地，恒壓電路輸出端還通過(guò)電阻限流后接LED燈組正極，恒流控制芯片的4腳接LED燈組正極反饋信號(hào)，I腳與5腳之間連接一穩(wěn)壓管。LED燈組由多個(gè)LED串聯(lián)或串聯(lián)后再并聯(lián)組成。ZXLD1350是一款由可控電流源衍生的降壓型穩(wěn)壓器，該器件可用來(lái)驅(qū)動(dòng)串聯(lián)的大功率、高亮度發(fā)光二極管燈組。該控制芯片可接受的輸入電壓范圍寬，(DC12-30V)，只要LED陣列的組合前饋電壓不超過(guò)30V，該電路就能保持任意數(shù)量的LED中的調(diào)節(jié)電流不變，同時(shí)還可以通過(guò)PWM脈寬調(diào)制信號(hào)對(duì)LED陣列進(jìn)行調(diào)光。
權(quán)利要求1.ー種高性能新型電視電腦一體機(jī)，包括機(jī)箱、遙控器、液晶顯示器、主板，其特征是還包括電源模塊、顯示驅(qū)動(dòng)模塊、所述主板上集成有電腦功能模塊及電視功能模塊，電腦功能模塊包括南北橋芯片組，電視功能模塊包括CPU主控單元、CA接ロ單元、PS2接ロ電路、紅外接收單元，所述紅外接收單元、CA接ロ單元、PS2接ロ電路均與CPU主控單元連接，所述電視模塊的PS2接ロ電路與電腦功能模塊中的南北橋芯片組連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高性能新型電視電腦一體機(jī)，其特征是所述機(jī)箱包括剛性圍框、后蓋板，剛性圍框后部設(shè)有插槽、插槽內(nèi)插有鋁機(jī)箱后蓋板，機(jī)箱內(nèi)設(shè)有散熱裝置，散熱裝置包括銅金屬散熱柱、溫控電路，所述銅金 屬散熱柱的前端面與主板上的發(fā)熱電子元件頂部通過(guò)導(dǎo)熱硅膠緊密接觸，散熱柱表面沿軸向開有多個(gè)條形散熱風(fēng)孔，兩風(fēng)孔之間設(shè)有散熱鰭片，散熱柱中心位置設(shè)有風(fēng)扇涵道，風(fēng)扇涵道安裝有風(fēng)扇電機(jī)，機(jī)箱后蓋板正對(duì)于風(fēng)扇涵道的位置設(shè)有散熱孔，散熱鰭片后端面與機(jī)箱后蓋板緊密接觸，風(fēng)扇涵道入ロ延伸至散熱孔外并機(jī)箱后蓋板緊密連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高性能新型電視電腦一體機(jī)，其特征是所述電源模塊包括PWM控制單元、輸出電壓采樣単元，依次連接的整流濾波單元、高頻變換単元、高頻隔離變壓器単元、輸出整流濾波單元，其中整流濾波單元與交流電源連接，PWM控制單元以PWM控制芯片為核心，所述輸出電壓采樣單元的采樣端與輸出整流濾波單元的輸出端連接，輸出電壓采樣單元的反饋端與PWM控制芯片連接，PWM控制芯片的輸出端與高頻變換單元中的功率開關(guān)組件連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高性能新型電視電腦一體機(jī)，其特征是所述顯示驅(qū)動(dòng)模塊具有一主控單元，該主控単元分別與信號(hào)輸入及顯示通訊控制単元、升壓控制電路、電壓轉(zhuǎn)換電路、信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、按鍵處理電路連接，所述信號(hào)輸入及顯示通訊控制單元設(shè)有排針插座，該排針插座與主板插接實(shí)現(xiàn)主控単元與主板的通訊連接；所述信號(hào)輸入及顯示通訊控制單元還與VGA/DDC接ロ連接，接入用于電腦功能顯示信號(hào)的VGA信號(hào)；所述升壓控制電路設(shè)有與背光升壓板連接的升壓插接接ロ，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換電路設(shè)有與顯示屏連接的LVDS信號(hào)輸出接ロ，按鍵處理電路設(shè)有與按鍵板連接的屏幕控制按鍵插接接ロ。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的高性能新型電視電腦一體機(jī)，其特征是所述電源模塊中，所述整流濾波單元包括AC/DC整流濾波電路，還具有一連接于交流電源與AC/DC整流濾波電路之間的EMI濾波器，EMI濾波器輸入端與交流電源連接，所述EMI濾波器包括共模電感線圈T1、T2及差模電感L2、L3，交流電源經(jīng)阻容濾波網(wǎng)絡(luò)后接入共模電感線圈Tl兩輸入端，共模電感線圈Tl兩輸出端經(jīng)電容CX3濾波后與共模電感線圈T2兩輸入端連接，共模電感線圈T2兩輸出端經(jīng)電容CX4、電阻R3濾波后分別與差模電感L2和差模電感L3輸入端連接，差模電感L2和差模電感L3兩輸出端與一次整流濾波電路連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高性能新型電視電腦一體機(jī)，其特征是所述阻容濾波網(wǎng)絡(luò)包括濾波電容CXl、CX2，電阻Rl、R2，其中濾波電容CXl、CX2并列后連接于共模電感線圈Tl兩輸入端，電阻R1、R2串聯(lián)后連接于共模電感線圈Tl兩輸入端；所述差模電感L2和差模電感L3兩輸出端之間串接有電容Cl、C2，電容Cl、C2之間的公共連接點(diǎn)接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高性能新型電視電腦一體機(jī)，其特征是所述電源模塊中，其輸出電壓采樣單元包括電阻R14、R12、R15及基準(zhǔn)電源IC2、光耦I(lǐng)C3 ;所述電阻R15與基準(zhǔn)電源IC2取樣端連接，基準(zhǔn)電源IC2輸出端經(jīng)過(guò)動(dòng)光耦I(lǐng)C3與PWM控制單元中的PWM控制芯片的2腳連接，PWM控制芯片5腳與場(chǎng)效應(yīng)管柵極連接，場(chǎng)效應(yīng)管漏極與高頻隔離變壓器單元中的變壓器TlOl初級(jí)繞組連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高性能新型電視電腦一體機(jī)，其特征是所述液晶顯示器以LED燈組為背光源，LED燈組由ー恒壓恒流驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)，該恒壓恒流驅(qū)動(dòng)電路包括ー個(gè)恒 壓電路及多個(gè)恒流驅(qū)動(dòng)電路，所述恒壓驅(qū)動(dòng)電路采用DC-DC轉(zhuǎn)換電路，恒壓電路與電源模塊輸出端連接，多個(gè)恒流驅(qū)動(dòng)電路并行連接于恒壓電路輸出端，每個(gè)恒流驅(qū)動(dòng)電路分別與一 LED燈組連接，所述恒流驅(qū)動(dòng)電路包括恒流控制芯片ZXLD1350，其3腳接入電源模塊提供 的PWM信號(hào)端，5腳連接恒壓電路輸出端，I腳通過(guò)電感連接LED燈組負(fù)極，2腳接地，恒壓電路輸出端還通過(guò)電阻限流后接LED燈組正扱，恒流控制芯片的4腳接LED燈組正極反饋信號(hào)，I腳與5腳之間連接ー穩(wěn)壓管，所述LED燈組由多個(gè)LED串聯(lián)或多個(gè)LED串聯(lián)后再并聯(lián)組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高性能新型電視電腦一體機(jī)，其特征是所述溫控電路設(shè)置在主板上、在主板上還設(shè)有多個(gè)檢測(cè)機(jī)箱內(nèi)部溫度的熱敏探頭，該熱敏探頭與溫控電路連接，溫控電路與風(fēng)扇電機(jī)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高性能新型電視電腦一體機(jī)，其特征是所述機(jī)箱剛性圍框上設(shè)有散熱孔，所述散熱柱的風(fēng)扇涵道入ロ處罩有防塵網(wǎng)。
專利摘要一種高性能新型電視電腦一體機(jī)，包括主板、電源模塊、所述主板上集成有電腦功能模塊及電視功能模塊，電腦功能模塊包括南北橋芯片組，電視功能模塊包括CPU主控單元、CA接口單元、PS2接口電路、紅外接收單元，所述紅外接收單元、CA接口單元、PS2接口電路均與CPU主控單元連接。本實(shí)用新型小巧輕薄、結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)能、無(wú)噪音、使用壽命長(zhǎng)。支持待機(jī)、休眠到硬盤、休眠到內(nèi)存等模式。其將電視與電腦的功能模塊集成在一塊主板上，減少二者之間的繁瑣的連線，且二模塊以方便快捷的PS2格式通訊，以電視功能模塊的主控單元為控制核心，通過(guò)遙控器控制主控單元，讓電視與電腦之間的切換方便。
文檔編號(hào)H04N5/44GK202372886SQ20112045419
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者傅新舵 申請(qǐng)人:武漢光動(dòng)能科技有限公司