水冷式电脑主机的制作方法

本发明涉及一种水冷式电脑主机。

背景技术：

目前，市面上的水冷式电脑主机为实现炫彩效果，常在主机上设置灯带或跑马灯等发光元件，再通过cpu对灯带或跑马灯进行灯光控制，实现灯光的幻彩效果，从而对主机进行点缀装饰。然而现有水冷式电脑主机中，灯带多采用普通灯带，其上面是普通的led灯珠，这种灯带即便就同一颜色进行发光，各个灯珠对光色的呈现效果也各有差异，若将普通灯带上的每个灯珠看成是一个像素点，各个像素点之间的光色不够均匀。此外，目前的水冷式电脑主机本质上还是一个主机，其功能较为单一。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种水冷式电脑主机的的硬件结构，供软件工程师对电脑主机中的cpu进行编程后，电脑主机既有均匀的灯光幻彩效果，又有照明功能，还可当作显示器使用。

为此，提供一种水冷式电脑主机，包括箱体，箱体内设有电控系统和水冷散热系统，水冷散热系统对电控系统进行水冷散热，电控系统中设有散热风扇，箱体内设有由多个智能外控led串接形成灯带，灯带具有白色光和其他色光，并与电控系统中的cpu电连接；箱体的侧面为透明显示屏，透明显示屏与cpu电连接；箱体内置有电压变换电路，电压变换电路串联在风扇的供电线路上，电压变换电路的受控端与cpu相连。

其中，还包括温控保护开关，温控保护开关串联在灯带与cpu之间的连接线路上。

其中，箱体内置有与cpu电连接的温度传感器。

其中，智能外控led具体是型号为sk6812rgbw的灯珠。

其中，电压变换电路具体是buck电路。

其中，buck电路的受控端与cpu之间串联有电流放大电路，电流放大电路具体包括电阻r41和三极管q41、q42、q43，其中三极管q42、q43连成互补推挽支路，供电线经互补推挽支路连接到地，buck电路的受控端连接三极管q42、q43之间的接点；三极管q42、q43的基极连接在一起被电阻r1上拉成高电平，再经三极管q41接地，三极管q41的基极连接到cpu。

其中，ac-dc电路，其从主机的市电输入口上取电；qc电路和qc快充口，qc电路从ac-dc电路的输出端取电并给qc快充口供电；pdtype-c电路和pdtype-c口，pdtype-c电路从ac-dc电路的输出端取电并给pdtype-c口供电。

其中，ac-dc电路具有二级滤波器、桥堆bd1、变压器t1、整流管和电解电容，二级滤波器、桥堆bd1和变压器t1依次连接，变压器t1的副边线圈与整流管的阳极相连，整流管的阳极与电解电容相连，电解电容并联变压器t1副边线圈的输出端。

其中，qc电路具有qc快充芯片u6，qc快充芯片u6的通信脚与qc快充口中的data+、data-相接。

其中，pdtype-c电路具有ip6518芯片，ip6518的dm、dp分别与pdtype-c口中的data+、data-相接，ip6518的cc1与pdtype-c口中的cc1相接。

有益效果：

本发明的主机箱体内设有水冷散热系统来对箱体内的电控系统进行水冷散热。箱体内还设有灯带，电控系统中的cpu对灯带进行控制，使灯带呈现不同灯效，从而装饰箱体内部环境，灯带中的灯珠采用为智能外控led来准确控制对光色的呈现效果，保证灯带的像素点的光色均匀一致。箱体的侧面为透明显示屏，一方面用户可透过显示屏来欣赏灯带所带来的灯光幻彩效果，另一方面透明显示屏受cpu控制显示相应图案，使得电脑主机具备显示器功能。此外，cpu可控制灯带发出纯白光，纯白光穿过透明显示屏射出箱体外，此时主机具有有照明功能。在风扇的供电线路上串联有电压变换电路，电压变换电路的受控端与cpu相连，使得cpu可根据箱体内部的温度实时改变电压变换电路的输出，进而调整风扇的转速，保证箱体内部温度恒定。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1为本发明的水冷式电脑主机的结构示意图。

图2为幻彩灯带的电路示意图。

图3为本发明的水冷式电脑主机的局部放大图。

图4为散热风扇和buck电路的电路示意图。

图5为ac-dc主路电路的电路示意图。

图6为qc电路的电路示意图

图7为pdtype-c电路的电路示意图

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

见图1，本实施例的水冷式电脑主机具有方块状箱体1，该箱体1内部设有由散热风扇5、cpu、主板、内存、硬盘、电源、显卡、声卡等电脑通用部件组成的电控系统，和由水冷块、循环液、水泵、透明玻璃管道和水箱组成的水冷散热系统，水冷散热系统对cpu进行水冷散热，由于上述电控系统和水冷散热系统属于现有技术，此处不作赘述。

见图2，箱体1内部分布有由多个智能外控led串接形成的幻彩灯带3，幻彩灯带3对箱体1内部起灯光装饰作用，其中幻彩灯带3上采用内部集成集控制电路与发光电路的智能外控led来作为灯珠，能准确控制对光色的呈现效果，保证幻彩灯带3的像素点的光色均匀一致。具体地，智能外控led采用型号为sk6812rgbw的芯片，其中每个sk6812rgbw的1脚经滤波电阻接地，其4脚也接地；前一个sk6812rgbw的3脚接后一个sk6812rgbw的2脚，从而将各个sk6812rgbw串接起来。串联后，第一个sk6812rgbw的2脚经ts-120sr温度控制器4连接cpu，cpu通过发送32bit数据给第一个sk6812rgbw，再由第一个sk6812rgbw往后传递，实现cpu对每个sk6812rgbw进行发光控制。需说明的是，此处ts-120sr温度控制器4通过内部的测温件感知到温度过高则自动断开其内部的开关，使幻彩灯带3与cpu断开连接从而停止发光，避免温度进一步地上升。

见图1，箱体1的右侧面为一块透明显示屏11，用户可透过透明显示屏11观察箱体1的内部。透明显示屏11通过主板来与cpu电连接，从而受cpu控制显示相应图案。箱体1内部设置有四个与cpu电连接的温度传感器，用于分别监测箱体1内部的cpu温度、显卡温度、硬盘温度和主板温度，并将温度发给cpu。

当电脑主机处于待机状态时，cpu控制透明显示屏11上的对准cpu的区域显示cpu温度，控制透明显示屏11上的对准显卡的区域显示显卡温度，控制透明显示屏11上的对准硬盘的区域显示硬盘温度，控制透明显示屏11上的对准主板的区域显示主板温度。其中温度显示字样为：“器件、器件的型号、该型号的正常工作温度区间、当前温度”，例如cpu温度的显示字样为“cpu、型号：amdathlonxp1.33ghz、正常工作温度区间：25度-90度、当前温度：50度”。

当电脑主机不处于待机状态时，cpu控制透明显示屏11显示相应图案，以使得透明显示屏11作为显示器使用，此状态下，为增强透明显示屏11的显示效果，cpu关闭幻彩灯带3的发光效果。

需说明的是，cpu控制箱体1内部的幻彩灯带3显示两种模式：一种是炫彩灯效模式，此模式下cpu控制幻彩灯带3显示多种不同效果的无极光，其中无极光的显示色彩及排布图案可根据实际需求设置，用户可在此模式下透过显示屏欣赏幻彩灯带3所带来的灯光效果；另一种是照明模式，此模式下cpu控制幻彩灯带3发出纯白光，控制透明显示屏11关闭显示，纯白光穿过透明显示屏11射出箱体1外，此时箱体1可当作照明光源使用。

见图3，箱体1的顶部具有按钮12，该按钮12与cpu相连，用于控制幻彩灯带3的发光情况。在电脑主机待机的状态下，短按按钮12则cpu切换幻彩灯带3所显示的无极光类型；在电脑主机处于非待机的状态下，短按按钮12无影响。无论电脑主机处于待机状态还是非待机状态，第一次长按按钮12则cpu控制幻彩灯带3进入照明模式，再次长按则退出照明模式。

由于电脑主机上既具有透明显示屏11，又具有幻彩灯带3，这两者发光时均会产生热量，对箱体1内部温度造成影响，籍此，本实施例通过cpu对箱体1内的散热风扇5进行转速控制，以实现箱体1内的恒温效果。具体地，见图4，散热风扇5的供电线上串联有buck电路6，buck电路6的受控端(即mos管m1的g极)连接到cpu，cpu通过向buck电路6的受控端输出pwm来控制buck电路6的降压情况，从而给散热风扇5供应不同的电压。由于散热风扇5的供电电压越大则散热风扇5转速越快，cpu给散热风扇5供应不同的电压即可控制散热风扇5的转速，进而控制散热风扇5的降温效果。buck电路6的受控端与cpu之间串联有电流放大电路来放大cpu输出的电流，电流放大电路具体包括二极管d41、电阻r41和三极管q41、q42、q43。其中三极管q42、q43连成互补推挽支路来克服倒相问题，vcc经互补推挽支路连接到地，buck电路6的受控端连接三极管q42、q43之间的接点。三极管q42、q43的基极连接在一起被电阻r1上拉成高电平，再经三极管q41接地，三极管q41的基极经单向导通的二极管d41后连接到cpu。cpu输出高电平到三极管q41的基极时，三极管q41导通，三极管q42、q43的基极变成低电平，使三极管q43截止，三极管q42截止，buck电路6的受控端变成低电平从而断开。反之，cpu输出低电平，则三极管q41截止，三极管q42、q43的基极变成高电平，使三极管q43导通，三极管q42截止，buck电路6的受控端变成高电平从而断开。使用时，若cpu检测到箱体1内部温度上升则控制散热风扇5转速增速，加大降温效果；若cpu检测到箱体1内部温度下降则减慢散热风扇5的转速。

见图3，箱体1的顶部除了具有普通的usb口13外，还具有qc快充口14和pdtype-c口15，qc快充口14用于供手机等qc外接快充设备进行快充，pdtype-c口15用于给笔记本电脑等type-c外接快充设备充电。其中qc快充口14最大输出18w，pdtype-c口15最大输出48w，单凭主板的电源拉不起这么高的功率，因此箱体1内还设有如图5所示的ac-dc主路电路，ac-dc主路电路从电脑主机的220v市电输入口处取电，然后将220av降压后输出29vdc、3.5a，给图6和图7所示的qc电路、pdtype-c电路使用。由于ac-dc主路电路的输出功率为29vdc*3.5a＝101w，其能满足qc快充口14和pdtype-c口15同时运行所需的最大功率(18w+48w＝66w)，故能支撑qc快充口14和pdtype-c口15同时运行。

见图5，在ac-dc主路电路中，交流电经过电容cx1、电感lf1、电容cx2、电感lf2构成的二级滤波器滤除市电的共模、差模信号的干扰，然后经过桥堆bd1将交流整流成直流，再经过电解电容c1滤波进入到变压器，再通过ob2362a电流控制芯片u1控制n-mos管q1的开、关状态，从而将变压器t1里的原边线圈的电能变换传递给副边线圈，副边线圈里的交流电经过整流管d4、d5整流后，再经过电解电容c8、c9滤波输出29v、3.5a，其中电解电容c8、c9与副边线圈并联。为了能使ac-dc主路电路的输出稳定，电路中加入了以光耦u4、三端稳压器u3及相应的电阻电容构成的反馈电路，可以通过调节r33、r35、r36阻值的大小来调节ac-dc主路电路输出的电压大小。

见图6，在qc电路中，ac-dc主路电路输出的29v3.5a经过电容c75滤波后，再经过up9616快充电路将电压降至为5-12v输出，最大输出18w。qc电路中，快充电路中的qc快充芯片u6的通信脚(对于up9616而言，即其3、4脚)与qc快充口14中的data+、data-相接。当qc电路空载时，其输出5v。当有外来快充设备接入qc快充口14时，快充设备通过qc快充口14中的data+、data-来与qc快充芯片u6建立通信。建立通信后，qc快充芯片u6读取外接设备所需要的最佳电压值，然后根据读取到的值以200mv为一档递增qc电路的输出电压，直至输出电压到达所需要的电压。此后qc快充芯片u6在充电过程中实时监控外接设备的电量状态，根据电量状态反馈调整输出电流电压，实现智能快充。当外接设备不具备快充功能时，外接设备与qc电路无法通信，则qc电路只会输出5v，从而避免损坏设备。

qc电路的最大特点是具有快充功能，其充电过程一般都是高压大电流，能比慢充的时间快2-4倍。此外up9616是高度集成化的ic，不仅具有过流、过压功能，还有自带qc3.0协议，能智能识别外接设备所需最佳电压，并调整相应输出的电压大小。使用up9616构成的快充电路输出效率可达90％以上，且兼容性较好，能满足市面上90％的快充设备。

见图7，pdtype-c电路主要包括ip6518快充电路，ip6518快充电路将ac-dc主路电路输出的29v3.5a降至5-20v输出，最大输出48w。ip6518快充电路中，ip6518的dm、dp分别与pdtype-c口15中的data+、data-相接，ip6518的cc1与pdtype-c口15中的cc1相接。pdtype-c电路的充电过程同qc电路相同，不同之处在于pdtype-c电路多了一根cc1通信线，而且其输出电压更高(5-20v)，功率更大，可以给type-c外接快充设备进行快速充电。同样，当外接设备不具备快充功能时，外接设备与pdtype-c电路无法通信，则pdtype-c电路也只会输出5v。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。