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研究生:陳正吉
論文名稱:桌上型電腦關機模式下節能之研究
論文名稱(外文):tudy of Energy Saving for Desktop PC in Turn-off mode
指導教授:陳財榮陳財榮引用關係張惠博張惠博引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立彰化師範大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:58
中文關鍵詞:待機電源關機模式主機板能源使用產品第六類
外文關鍵詞:standby powerturn-off modemotherboardEuP Lot6
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大多數的桌上型電腦即使在關機模式(Turn-off mode)下也會持續消耗1~2W的功率,而1~2W的功率是由待機電源5VSB所消耗的。本研究將探討在主機板上加入一組節能線路來控制待機電源5VSB,讓待機電源在關機時不再供電給周邊裝置跟晶片組,只提供節能線路本身所需之電力。這樣的設計只需運用少量的邏輯閘,也不需要大幅度增加印刷電路板的面積,就可以使電腦在關閉的狀態下大幅將低待機電源的耗損,在成本的考量上亦具有相當大的競爭力。經實際測試,在5VSB關閉的狀況下,主機板端所消耗之總功率可由原來約0.6W大幅降低至0.02~0.03W左右,加計電源供應器端因轉換功率所消耗約0.5W的功率,整台電腦的總消耗功率將能控制在1W以內,符合歐盟節能規範EuP Lot6之要求。
Most of desktop PCs always kept consuming power around 1~2W even if they had been turned-off. The 1~2W power consumption is induced by 5VSB offering by power supply. This paper was to study and design a energy saving circuitry that can control the supply of 5VSB on the motherboard. Once the PC was turned-off, the 5VSB doesn’t supply for the peripherals and chipset anymore but supply the power for itself. Such a design only uses a simple logic circuit and doesn’t require a substantial increase of the PCB size, the standby power consumption could be significantly decreased when PC is turned-off, also it is competitive with consideration of cost. According to the test result, the power consumption of motherboard could be reduced to 0.02~0.03W from original 0.6W when the 5VSB was cut-off. In case the Switch Power Supply also consumes 0.5W, the total power consumption of PC in turned-off mode will be less than 1W that can meet the EU regulation “EuP Lot6”.
目錄
中文摘要 i
Abstract ii
誌謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1研究動機與目的 1
1.2論文架構 2
第二章 文獻探討 4
2.1歐盟最新電腦節能規範 EuP Lot6之探討 4
2.2個人電腦電源管理架構和待機電源工作原理之探討 8
2.3關機模式下待機電源功耗與改善對策之探討 15
第三章 節能電路規劃與設計 24
3.1電路設計概念 24
3.2節能電路控制流程圖 34
3.3 OrCAD Pspice 電路模擬暨波形測量 37
第四章 電路實測結果 46
4.1測試標的及設備 46
4.2測試步驟與方法 50
4.3測試結果及比較 51
第五章 結論及未來研究方向 54
5.1 結論 54
5.2 未來研究方向 55
參考文獻 56


圖目錄
圖2-1桌上型電腦正常開機下5VSB電源分佈圖 14
圖2-2符合EuP規範之5VSB電源分佈圖 15
圖2-3實際測試連接圖 17
圖2-4關機模式下5VSB電流平均值 18
圖2-5 3.3VSB電壓調節器線路之最佳化 20
圖2-6 S5狀態下之5VSB功率消耗分配圖 21
圖2-7現行5VSB功率消耗最佳化分配圖 22
圖3-1 PWRBTN#訊號波形圖 26
圖3-2 PWRBTN#與S5#波形圖 26
圖3-4開關機控制線路圖 28
圖3-5 5VSB控制線路 30
圖3-6南橋晶片開關機控制線路 33
圖3-7桌上型電腦5VSB節能線路圖 34
圖3-8 5VSB控制線路開機流程圖 35
圖3-9 5VSB控制線路關機流程圖 36
圖3-10 OrCAD Pspice 模擬線路圖 37
圖3-11 OR閘輸出的訊號變化 38
圖3-12三態開關輸出訊號變化 39
圖3-13 5VSB輸出訊號模擬 40
圖3-14 PWRBTN#訊號輸出至ICH 41
圖3-15節能線路電壓量測圖 42
圖3-16關機下節能線路電壓準位量測 43
圖3-17開機過程節能線路電壓準位量測 44
圖3-18開機過程P-MOSFET輸出電壓量測 45
圖4-1 5VSB節能線路 47
圖4-2 Intel Q45晶片組的市售個人電腦 47
圖4-3 AC電源供應器Chroma AC Source 61504 48
圖4-4 Power meter YOKOGAWA WT210 Power Analyzer 48
圖4-5示波器Tektronix DPO7104 Digital Phosphor Oscilloscope 49
圖4-6電流放大器器Tektronix TCPA300 49
圖4-7測量連接方式示意圖 50
圖4-8節能線路之5VSB平均負載電流值 52
圖4-9關機狀態下的總功率消耗 52


表目錄
表2-1 EuP預定管制產品分類表 6
表2-2 EuP Lot6待關機模式下之功耗規範 7
表2-3各種待機模式優缺點比較表 12
表2-4日本市售IT產品三種模式之待機電力量測值 16
表2-5桌上型個人電腦組態表 16
表2-6桌上型個人電腦在S5下之功耗 18
表3-1 PWERBTN#和S5#邏輯動作表 29
表4-1改良前跟改良後待機電源功耗的比較表 53


參考文獻
[1] 行政院主計處,98年電腦應用概況報告,http://www.dgbas.gov.tw/,2010.11.15。
[2] Joon Heo, Choong Seon Hong, Seok Bong Kang and Sang Soo Jeon, “Design and Implementation of Control Mechanism for Standby Power Reduction,” IEEE Trans, Consumer Electronics, Vol. 54, Issue: 1, pp.179-185, 2008.
[3] 謝文考,家用電器的待機電源耗能現況與技術, 電機月刊第十五卷第二期,頁數:140-149,2005年。
[4] Karsten Schischke, Nils F. Nissen, Lutz Stobbe and Herbert Reichl, “Energy Efficiency meets Eco design-Technology Impacts of the European EuP Directive ,”IEEE International Symposium on Electronics and the Environment, pp.1-6, 2008.
[5] ENERGY STAR Program Requirements for Computers Version 5.0, http://www.energystar.gov, 2009。
[6] Nils F. Nissen, Lutz Stobbe, Karsten Schischke, Jutta Muller, and Herbert Reichl,“ European Environmental Legislation - Insights into the EuP Process,“ IEEE Components, Packaging, and Manufacturing Technology Society, pp. 325-331, 2007.
[7] 歐盟官方期刊(Official Journal of the EU), “2005/32/EC號指令”,2005。
[8] 賴明伸,各國能源使用產品節能技術之實施現況與發展趨勢,財團法人環境與發展基金會,2004。
[9] Intel/Microsoft, “Advanced Power Management(APM) BIOS Interface Specification Revision1.2”, http://www.microsoft.com, 2010.11.15。
[10] G.R. Newsham, and D.K. Tiller, “The Energy Consumption of Desktop Computers: Measurement and Savings Potential,” IEEE Transactions on Industry Applications, Volume 30, Issue 4, pp.1065-1072, July-Aug. 1994.
[11] Intel, HP, Intel, Microsoft, Phoenix and Toshiba ”Advanced Configuration and Power Interface Specification” http://www.acpi.info, 2010.12.20.
[12] D. Korn, R. Huang, D. Beavers, T. Bolioli and M. Walker, “Power Management of Computers,” IEEE International Symposium on Electronics and the Environment, Publisher, Location, pp. 128-131, May 2004.
[13] Ying-Wen Bai and Huang-Te Hsu, “Design and Implementation of an Instantaneously turning-on Mechanism for PCs,” Consumer Electronics, IEEE vol.53, pp.1595-1601, Nov. 2007.
[14] Ying-Wen Bai and Hsiu-Chen Chen, “Design and Implementation of Low-Power TabletPCs,” Consumer Electronics, ISCE IEEE Tenth International Symposium, pp.1-6, June 2006.
[15] K.H. Liu, “A cost-effective desktop computer power management architecture for the Energy Star Computer program,” Power Electronics Specialists Conference, PESC Record., 25th Annual IEEE vol.2, pp.1337-1341, June 1994.
[16] Intel, “ATX 主機板規格v2.2”, http://www.formfactors.org, 2010.09.10。
[17] 盧科妙,家庭電器用電監測與解析 以開飲機、冰箱、電視與桌上型電腦為例,國立中央大學碩士論文,2008。
[18] 日本能源保護中心,http://www.eccj.or.jp/ , 2010.11.15。
[19] Lenovo 個人電腦規格,http://www.lenovo.com, 2010.11.20。
[20] Intel, “Piketon/Kings Creek Platform Validation Training,” p.p.42-64, 2009。
[21] 郭炳玄、蔡明傑,交/直流電源模組之節能設計與實現,大同大學碩士論文,2009。
[22] Ying-Wen Bai and Chun-Yang Tsai,” Design and Implementation of a Low-Power Workstation,” Electrical and Computer Engineering, CCECE . pp. 880-885, May 2009.
[23] Ren-Huei Tzeng, Chern-Lin Chen, ”A Low-Consumption Regulated Gate Driver for Power MOSFET,” IEEE Transactions on Power Electronics, pp. 532-539, Jan 2009.
[24] 黃宗泰,主機板設計實用指南,儒林圖書公司,2010年。
[25] 吳鴻源,電子實習上冊第四版,全華圖書有限公司,2009年。
[26] Sedra Smith著;林浩雄、曹恆偉合譯;”微電子電路(上)(下) - 第四版”;台北圖書有限公司,1998。
[27] 二氧化碳排放計算,環境品質文教基金會,http://www.envi.org.tw, 2011.01.05。

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