KR20040100079A - Power supply system of computer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 컴퓨터의 전원공급시스템에 관한 것으로서, 부품수를 감소시키고, PCB의 면적을 감소시키며, 비용을 절감할 수 있는 컴퓨터의 전원공급시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply system for a computer, and more particularly, to a power supply system for a computer that can reduce the number of parts, reduce the area of a PCB, and reduce costs.
스위칭모드전원공급기(Switching Mode Power Supply : 이하 SMPS)는 외부로부터 교류전원을 공급받아, 이를 각종의 직류전원(예를 들면, 5V, 12V, 3.3V 등)으로 변환하여 하드디스크드라이브, 플로피디스크드라이브, 시디롬(CD-ROM) 및 마더보드 등의 각종 장치에 공급하게 된다.Switching Mode Power Supply (SMPS) receives AC power from the outside and converts it to various DC power (for example, 5V, 12V, 3.3V, etc.) to convert the hard disk drive, floppy disk drive It will be supplied to various devices such as CD-ROM and motherboard.
여기서, 마더보드에는 SMPS와 케이블로 연결되기 위한 전원커넥터가 마련되어 있어, 마더보드에 장착된 PCI칩셋, 램, CPU 등의 복수의 부품에 전원이 공급된다. 그리고, 마더보드의 AGP슬롯을 통해 그래픽카드에도 전원이 공급되게 된다.Here, the motherboard is provided with a power connector for connecting the SMPS and the cable, the power is supplied to a plurality of components such as PCI chipset, RAM, CPU, etc. mounted on the motherboard. The AGP slot on the motherboard will also power the graphics card.
이러한 종래의 컴퓨터의 전원공급시스템을 도 1에 간략히 도시하였다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 종래의 컴퓨터의 전원공급시스템은 마더보드(120)의 전원커넥터(미도시)를 통해 SMPS(110)로부터 공급받은 전원을 마더보드(120)에 장착된 각 부품(124, 128) 사양에 맞는 전원전압(Va혹은 Vb)으로 변환하기 위해 스위칭회로 및 레귤레이터를 갖는 스위칭레귤레이터부(122)나 전압레귤레이터모듈(Voltage Regulator Module : 이하 VRM, 126) 등을 포함한다. 또한, 마더보드(120)의 AGP슬롯(미도시)을 통해 전원을 공급받는 그래픽카드(130)도 장착된 각 부품(134, 138)의 동작전원(Vc혹은 Vd)을 제공하기 위해 스위칭레귤레이터부(132, 136) 등을 포함한다.The power supply system of such a conventional computer is briefly shown in FIG. As shown in this figure, the power supply system of the conventional computer is a component (mounted to the motherboard 120 to receive the power supplied from the SMPS 110 through a power connector (not shown) of the motherboard 120) 124 and 128, a switching regulator unit 122 having a switching circuit and a regulator, a voltage regulator module (VRM, 126), etc., for converting to a power supply voltage (V a or V b ) compliant with the specification. . In addition, switching to provide the operating power (V c or V d ) of each component 134, 138 also equipped with a graphics card 130 that is powered through an AGP slot (not shown) of the motherboard 120. Regulator sections 132, 136 and the like.
즉, 종래에는 마더보드(120) 및 그래픽카드(130)의 부품(124, 128, 134, 138)의 동작전원(Va,Vb,Vc,Vd)이 상이하여 스위칭레귤레이터부(122, 132, 136)나 VRM(126)과 같은 회로를 마더보드(120) 및 그래픽카드(130) 각각에 구성하여 전원을 공급하였다.That is, in the related art, the operation regulators V a, V b, V c, and V d of the components 120, 128, 134, and 138 of the motherboard 120 and the graphics card 130 are different, and thus the switching regulator unit 122 Circuits such as, 132, 136 or VRM 126 were configured on the motherboard 120 and the graphics card 130 to supply power.
그러나, 최근에는 시스템메모리와 그래픽메모리가 DDR(Doubile Data Rate)타입으로 비슷한 메모리타입을 사용함에 따라, 메모리 전원전압이 그래픽카드에서나 마더보드에서 동일하게 되었다. 또한, 그래픽칩셋의 코어전압도 마더보드의 CPU나 GMCH(Graphics & Memory Controller Hub)의 코어전압과 동일한 전원전압을 사용할 수 있게 되었다.However, in recent years, as the system memory and the graphics memory use a similar memory type as the DDR (Doubile Data Rate) type, the memory power supply voltage is the same on the graphics card and the motherboard. In addition, the core voltage of the graphics chipset can use the same power supply voltage as that of the CPU of the motherboard and the core of the Graphics & Memory Controller Hub (GMCH).
이에, 종래에 그래픽카드(130)에서 스위칭레귤레이터부(132, 136) 등을 구성하여 각 부품(134, 138)에 동작전원(Vc혹은 Vd)을 공급하는 구성은 PCB의 면적을 증가시키고, 부품수를 증가시키며, 비용을 증가시키는 문제를 야기시킨다.Thus, in the conventional configuration of switching regulators 132, 136, etc. in the graphics card 130 to supply the operating power (V c or V d ) to each component 134, 138 increases the area of the PCB This increases the number of parts and increases the cost.
따라서, 본 발명의 목적은, 부품수를 감소시키고, PCB의 면적을 감소시키며, 비용을 절감할 수 있는 컴퓨터의 전원공급시스템를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a computer power supply system that can reduce the number of parts, reduce the area of the PCB, and reduce the cost.
도 1은 종래 컴퓨터의 전원공급시스템의 블록도,1 is a block diagram of a power supply system of a conventional computer;
도 2는 본 발명에 따른 컴퓨터의 전원공급시스템의 블록도이다.2 is a block diagram of a power supply system of a computer according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10 : SMPS 20 : 마더보드10: SMPS 20: Motherboard
22 : 스위칭레귤레이터부 24, 48 : 메모리22: switching regulator unit 24, 48: memory
26 : VRM 28 : CPU26: VRM 28: CPU
30 : 스위칭부 32, 42 : 접속부30: switching part 32, 42: connection part
40 : 그래픽카드 44 : 칩셋40: graphics card 44: chipset
상기 목적은, 본 발명에 따라, 각기 상이한 전압으로 동작하는 복수의 부품을 갖는 마더보드 및 상기 마더보드의 상기 부품과 동일전압으로 동작하는 적어도 하나의 동일전압부품을 갖는 그래픽카드를 포함하는 컴퓨터의 전원공급시스템에 있어서, 복수의 상이한 직류전원을 공급하는 전원공급부와; 상기 마더보드에 마련되며, 상기 전원공급부의 상기 직류전원을 공급받아 상기 각 부품의 동작전원으로 변환하여 상기 각 부품에 제공하는 동작전원변환부와; 상기 마더보드 및 상기 그래픽카드에 마련되어, 상기 동작전원변환부의 동작전원이 상기 그래픽카드의 상기 동일전압부품에 제공되도록 상호 접속되는 접속부를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터의 전원공급시스템에 의해 달성된다.The object is, according to the invention, of a computer comprising a motherboard having a plurality of components operating at different voltages and a graphics card having at least one identical voltage component operating at the same voltage as the components of the motherboard. A power supply system, comprising: a power supply for supplying a plurality of different DC power sources; An operation power conversion unit provided on the motherboard and configured to receive the DC power from the power supply unit and convert the DC power into operation power of each of the components and provide the converted power to the components; And a connection portion provided on the motherboard and the graphics card, the interconnection portion being interconnected so that the operating power supply of the operating power conversion portion is provided to the same voltage component of the graphics card.
여기서, 상기 부품은 상기 마더보드 및 상기 그래픽카드의 칩셋과 상기 마더보드 및 상기 그래픽카드의 메모리 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the component may include at least one of a chipset of the motherboard and the graphics card, and a memory of the motherboard and the graphics card.
그리고, 상기 마더보드의 메모리에 대기전원 공급시, 상기 접속부를 통한 상기 그래픽카드 메모리로의 상기 대기전원 공급이 차단되도록 스위칭하는 스위칭부를 더 포함하여, 대기모드시 전력을 절감시키는 것이 가능하다.When the standby power is supplied to the memory of the motherboard, the switching unit may further include a switching unit to switch off the standby power supply to the graphics card memory through the connection unit, thereby reducing power in the standby mode.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 컴퓨터의 전원공급시스템의 블록도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 본 전원공급시스템은, 복수의 상이한 직류전원을 공급하는 전원공급부인 SMPS(10)와, 마더보드(20)에 마련되어, SMPS(10)로부터 공급된 직류전원을 메모리(24) 및 중앙처리장치(CPU, 28)의 동작전원(Va및 Vb)으로 변환하는 스위칭레귤레이터부(22) 및 전압레귤레이터모듈(Voltage Regulator Module : 이하 VRM, 26)를 포함하는 동작전원변환부와, 마더보드(20) 및 그래픽카드(40)에 마련되어 마더보드(20)의 부품전압(Va,Vb)의 전원라인을 동일한 동작전원(Va,Vb)을 갖는 그래픽카드(40)의 칩셋(44) 및 메모리(48)에 연결시키기 위한 접속부(32, 42)와, 그래픽카드(40) 메모리(48)로의 대기전원(Vasb) 공급을 차단하기 위한 스위칭부(30)를 포함한다.2 is a block diagram of a power supply system of a computer according to the present invention. As shown in this figure, the present power supply system is provided with a SMPS 10, which is a power supply unit for supplying a plurality of different DC powers, and a motherboard 20, and stores the DC power supplied from the SMPS 10 in memory. 24 and a central processing unit (CPU, 28) of the operating power supply (V a and V b), the switching regulator 22 and voltage regulator modules to be converted to: operating power, including the (voltage regulator module below VRM, 26) graphics card having a conversion unit, and a mother board 20 and the graphics provided on the card 40, the same operation power to the power supply line for a component voltage (V a, V b) of the mother board 20 (V a, V b) Connections 32 and 42 for connecting to chipset 44 and memory 48 of 40, and switching unit 30 for interrupting supply of standby power V asb to memory 48 of graphics card 40 ).
SMPS(10)는, 교류전원을 브리지 다이오드 등을 이용하여 전파정류시키고 커패시터 등을 이용하여 평활시킴으로써 안정화된 직류전압을 하드디스크드라이브, 플로피디스크드라이브, 시디롬(CD-ROM) 및 마더보드(20) 등에 공급한다.SMPS (10) is a hard disk drive, a floppy disk drive, a CD-ROM and the motherboard 20 to stabilize the DC voltage stabilized by full-wave rectification of the AC power using a bridge diode, and smoothed using a capacitor, etc. Supply to the back.
마더보드(20)의 전원커넥터를 통해 공급된 SMPS(10)의 직류전압은 동작전원변환부를 통해 각 부품, 예를 들면 메모리(24), 중앙처리장치(28) 등의 사양에 맞는 동작전원(Va,Vb)으로 변환된다.The DC voltage of the SMPS 10 supplied through the power connector of the motherboard 20 is supplied to the operating power supply according to the specifications of each component, for example, the memory 24, the central processing unit 28, etc. through the operation power conversion unit. V a, V b ).
여기서, 마더보드(20) 메모리(24)의 동작전원변환부인 스위칭레귤레이터부(22)는 SMPS(10)로부터 대기전원(Vsb)과 정상전원(V1)을 공급받아 시스템의 대기모드 및 정상모드시 메모리(24)에 대기전원(Vasb) 및 정상전원(Va)을 공급하도록 스위칭하는 것이 바람직하다. 이에, 마더보드(20) 메모리(24)에는 듀얼전원(정상전원(Va) 및 대기전원(Vasb))이 공급되게 된다.Here, the switching regulator unit 22, which is an operating power conversion unit of the memory 20 of the motherboard 20, receives standby power V sb and normal power V 1 from the SMPS 10, and then standbys and normals the system. a mode memory 24 to switch to the standby power supply (V asb) and stationary power source (V a) is preferred. Thus, motherboard 20, the memory 24 has a dual-power (normal power source (V a) and the standby power supply (V asb)) is to be supplied.
그리고, 상기 마더보드(20)의 부품전압을 마더보드(20)의 부품과 동일한 전압을 동작전원으로 갖는 그래픽카드(40)의 부품에 별도의 동작전원변환부의 구성없이 제공하도록 마더보드(20) 및 그래픽카드(40)에 접속부(32, 42)가 마련된다.Then, the motherboard 20 to provide the component voltage of the motherboard 20 to the component of the graphics card 40 having the same voltage as the component of the motherboard 20 as the operating power without the configuration of a separate operating power converter. And connections 32 and 42 are provided on the graphics card 40.
예를 들면, 최근 중앙처리장치(28)와 그래픽칩셋(44)을 동일한 동작전원(Vb) 을 갖는 것을 사용하며, 시스템메모리(24)와 그래픽메모리(48)를 동일한 동작전원을 갖는 것을 사용하므로, 도면에 도시된 바와 같이, 마더보드(20)의 메모리(24)에 공급되는 전원전압이 접속부(32, 42)를 통해 그래픽카드(40)의 메모리(48)에 제공되며, 마더보드(20)의 중앙처리장치(28)에 공급되는 전원전압이 접속부(32, 42)를통해 그래픽카드(40)의 칩셋(44)에 제공된다. 따라서, 그래픽카드(40)에는 그래픽카드(40)의 메모리(48)와 칩셋(44)에 동작전원을 공급하기 위한 동작전원변환부가 별도로 마련되지 않음으로써, 부품수가 감소하며, PCB면적이 감소하고, 비용을 절감시킬 수 있다.For example, recently, the central processing unit 28 and the graphics chipset 44 have the same operating power supply (V b ), and the system memory 24 and the graphics memory 48 have the same operating power supply. Therefore, as shown in the figure, a power supply voltage supplied to the memory 24 of the motherboard 20 is provided to the memory 48 of the graphics card 40 through the connecting portions 32 and 42, the motherboard ( The power supply voltage supplied to the central processing unit 28 of 20 is provided to the chipset 44 of the graphics card 40 via the connections 32 and 42. Therefore, the graphics card 40 does not have a separate operating power conversion unit for supplying the operating power to the memory 48 and the chipset 44 of the graphics card 40, thereby reducing the number of parts, PCB area is reduced The cost can be reduced.
스위칭부(30)는, 시스템의 정상모드시에만 그래픽카드(40) 메모리(48)로 전원(Va)이 공급되도록 하고, 대기모드시에는 그래픽카드(40) 메모리(48)로의 대기전원(Vasb) 공급이 차단되도록 스위칭한다. 이는, 대기모드시에는 그래픽메모리(48)로의 전원이 공급될 필요가 없으므로, 대기전원(Vasb)이 차단되도록 한 것이다. 이에, 전력절감 효과가 있다. 스위칭부(30)로는 FET(Field-effect Transistor), 릴레이회로 등이 가능하다.The switching unit 30 supplies power V a to the memory card 48 of the graphics card 40 only in the normal mode of the system, and standby power to the memory 48 of the graphic card 40 in the standby mode. V asb ) to switch off the supply. In this case, since the power to the graphics memory 48 does not need to be supplied in the standby mode, the standby power supply V asb is cut off. Thus, there is a power saving effect. The switching unit 30 may be a field-effect transistor (FET), a relay circuit, or the like.
FET의 경우, SMPS(10)로부터 공급되는 정상전원(Va) 라인을 게이트에 연결하여, 게이트에 정상전원(Va)이 공급될 때만 그래픽 메모리(48)에 동작전압(Va)이 공급되고, 대기모드시에는 게이트에 정상전원(Va)이 공급되지 아니하므로 그래픽 메모리(48)로의 전원공급이 차단되는 구성을 채택할 수 있다.In the case of the FET, the normal power supply (V a ) line supplied from the SMPS 10 is connected to the gate so that the operating voltage V a is supplied to the graphic memory 48 only when the normal power supply (V a ) is supplied to the gate. and, since the standby mode unless a normal power supply (V a) applied to the gate can be adopted a configuration in which the power supply to the graphics memory 48 block.
물론, 상술한 구성에서, 마더보드(20)에 공급된 SMPS(10)의 직류전압 중 일부는 AGP슬롯을 통해 그래픽카드(40)에 제공되며, 그래픽카드(40)에 마더보드(20)와 상이한 동작전원을 갖는 부품에는 종래와 동일하게 동작전원변환부가 마련되어 전원을 공급받게 된다.Of course, in the above-described configuration, some of the DC voltage of the SMPS 10 supplied to the motherboard 20 is provided to the graphics card 40 through the AGP slot, the motherboard 20 and the graphics card 40 Parts having different operating power are provided with an operating power conversion unit as in the prior art, and are supplied with power.
이러한 구성에 따라 본 발명에 따른 컴퓨터의 전원공급시스템의 전원흐름을 설명하면 다음과 같다. 먼저, SMPS(10)로부터 공급되는 직류전압은 마더보드(20)의 동작전원변환부를 통해 각 부품이 요구하는 동작전원으로 변환되어 각 부품에 제공된다. 그리고, 마더보드(20)의 AGP슬롯을 통해 그래픽카드(40)에 SMPS(10)의 일부 전원이 공급되며, 마더보드(20)의 부품과 동작전원이 상이한 부품은 각 동작전원변환부(미도시)를 통해 동작전원을 공급받는다. 반면, 마더보드(20)의 부품(24, 28)과 동작전원이 동일한 부품(44, 48)은 AGP슬롯과는 별도로 마련된 접속부(32, 42)를 통해 마더보드(20) 부품(24, 28)의 동작전원(Va,Vb)을 제공받는다.According to this configuration, the power flow of the power supply system of the computer according to the present invention will be described. First, the DC voltage supplied from the SMPS 10 is converted into operating power required by each component through the operating power conversion unit of the motherboard 20 and provided to each component. In addition, a part of the SMPS 10 is supplied to the graphics card 40 through the AGP slot of the motherboard 20, and components having different operating power from components of the motherboard 20 are each operating power conversion unit (not shown). Operation power is supplied through On the other hand, the components 24 and 28 having the same operating power as the components 24 and 28 of the motherboard 20 are the components 20 and 28 of the motherboard 20 through the connections 32 and 42 provided separately from the AGP slots. ) Is provided with operating power (V a, V b ).
한편, 전술한 실시예에서는 마더보드(20)의 CPU(28)와 그래픽카드(40)의 칩셋(44)이 동일한 동작전원을 공급받으며, 마더보드(20)의 메모리(24)와 그래픽카드(40) 메모리(48)가 동일한 동작전원을 공급받는 것으로 상술하였으나, 이에 한정되지 않으며 마더보드(20)의 부품과 동일한 동작전원을 공급받는 부품이 그래픽카드(40)에 존재하는 경우 본 발명의 구성이 적용 가능하다.Meanwhile, in the above-described embodiment, the CPU 28 of the motherboard 20 and the chipset 44 of the graphics card 40 are supplied with the same operating power, and the memory 24 of the motherboard 20 and the graphics card ( 40) Although the memory 48 is supplied with the same operating power, the present invention is not limited thereto, and the present invention is not limited thereto. In the case where a component that receives the same operating power as that of the motherboard 20 is present in the graphic card 40, the configuration of the present invention. This is applicable.
한편, 전술한 실시예에서는 스위칭부(30)가 마더보드(20)에 마련되는 것으로 상술하였으나, 그래픽카드(40)에 마련되는 것도 가능하다.Meanwhile, in the above-described embodiment, the switching unit 30 is provided on the motherboard 20, but it may be provided on the graphic card 40.
한편, 전술한 실시예에서는 접속부(32, 42)가 AGP슬롯과 별도로 마련되는 것으로 상술하였으나, 접속부(32, 42)를 AGP슬롯에 포함되도록 구성할 수도 있음은 물론이다.Meanwhile, in the above-described embodiment, the connection parts 32 and 42 are provided separately from the AGP slot, but the connection parts 32 and 42 may be configured to be included in the AGP slot.
이와 같이, 본 발명은 그래픽카드에 마더보드의 부품과 동일한 동작전원을갖는 부품이 존재하는 경우, 그래픽카드에서 별도의 회로 구성 없이 마더보드 부품의 동작전원을 접속부를 통해 그래픽카드의 부품에 제공하도록 함으로써, 마더보드와 중복되는 그래픽카드의 회로를 제거하고 마더보드의 회로를 공용하여 비용을 절감시키고 부품수를 감소시킨다.As described above, the present invention provides a component having the same operating power as that of the motherboard in the graphics card, so that the operating power of the motherboard component is provided to the components of the graphics card through a connection without a separate circuit configuration in the graphics card. This eliminates the circuitry of the graphics card that overlaps with the motherboard and shares the motherboard's circuitry, reducing costs and reducing component count.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 부품수를 감소시키고, PCB의 면적을 감소시키며, 비용을 절감할 수 있는 컴퓨터의 전원공급시스템이 제공된다.As described above, according to the present invention, there is provided a computer power supply system capable of reducing the number of parts, reducing the area of the PCB, and reducing the cost.
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