CN100530007C - 电子装置之省电电路及其省电方法 - Google Patents

Abstract

一种电子装置之省电电路及其省电方法，于关机状态下停止对一键盘控制单元(keyboard controller，KBC)供电，其省电电路包含有：第一开关，以接收一第一电压；一启动开关，与第一开关连接，用以控制电子装置启动或关机，于电子装置关机时，启动开关断开且第一开关断开；及一电压转换单元，与第一开关连接，接收第一电压并输出第二电压至键盘控制单元，于第一开关断开时，停止提供第二电压至该键盘控制单元，降低电子装置关机状态时之电池耗电量。

Description

电子装置之省电电路及其省电方法

技术领域

本发明有关于一种电子装置之省电电路与方法，特别是一种降低电子装置关机状态时电池耗电量之省电电路及其省电方法。

背景技术

随着信息时代的来临，电子装置俨然成为人们获取信息的主要工具之一，其中笔记型计算机除了是消费者最常选择的商品外，更是厂商致力开发使其更加完美的市场产品，目前在笔记型计算机组装完成准备出货过程中，厂商会将此些笔记型计算机的电池充电至半饱状态并装置于笔记型计算机中，然而这些笔记型计算机于关机状态下仍会耗损5mA至8mA的电量，当运送过程时间过久时，往往会使电池过度放电，而无法开机，严重时则会导致电池使用寿命缩短，此原因在于电子装置在关机状态下，其键盘控制单元(keyboard controller，KBC)仍会耗电，虽然键盘控制单元可以进入省电模式，但若运送过程时间过久时，仍会造成上述问题。

请参照中国台湾专利公开号第200619917号，该专利申请案揭露一种计算机之网络控制器省电装置，计算机中设有一提供可携式计算机中之网络运作之电源，而省电装置包括有一设于可携式计算机中之网络控制器；一设于该电源及该网络控制器间的开关；一与该电源及开关连接之控制电路；以及一网络连接器，该网络连接器包含一网络接脚以及一省电接脚，该网络接脚与该网络控制器电性连接，而该省电接脚与该控制电路电性连接，透过在网络连接器上增设省电接脚的方式，在不需使用网络时，对计算机中之网络控制器单独停止供电，达成省电之效。

虽然上述专利申请案已能于可携式计算机运作时达到省电功效，但仍无法于可携式计算机关机状态时降低其电池耗电量，在使用上仍显不完美。

因此，如何能提供一种电子装置之省电电路及其省电方法，避免其电池过度放电而缩短使用寿命，成为研究人员待解决的问题之一。

发明内容

鉴于以上的问题，本发明的主要目的在于提供一种电子装置之省电电路及其省电方法，于关机状态下将键盘控制单元(keyboard controller，KBC)的供电电路予以切断，而于开机时再将其供电电路予以导通，由此以避免电池过度放电进而延长电池使用寿命。

因此，为达上述目的，本发明所揭露之电子装置之省电电路，于关机状态下停止对一键盘控制单元供电，包含有一第一开关，以接收一第一电压；一启动开关，与该第一开关连接，用以控制该电子装置启动或关机，于启动开关断开时，该第一开关断开；及一电压转换单元，与该第一开关连接，接收该第一电压并输出一第二电压至一键盘控制单元，于该第一开关断开时，停止提供该第二电压至该键盘控制单元。

另外，为达上述目的，本发明所揭露之电子装置之省电方法，于关机状态下停止对一键盘控制单元供电，包含有下列步骤：首先，于开机时，触发一启动开关，以产生第一触发讯号；依据第一触发讯号导通第一开关及产生一键盘控制单元重置讯号；导通第一开关使电压转换单元转换第一电压为第二电压并输出第二电压至键盘控制单元。

依据键盘控制单元重置讯号初始化键盘控制单元并持续导通第一开关；接下来，于键盘控制单元初始化完成后，产生第一讯号；依据第一讯号持续导通第一开关；及于关机时，触发第一开关断开，使电压转换单元停止输出第二电压至键盘控制单元。

其中电子装置之省电方法更包含有：于电源供应器供电状态时，产生第二讯号；及依据第二讯号导通该第一开关。

通过本发明的实施，可使电子装置(例如，可携式信息处理装置)关机电流耗损从5mA~8mA降低至100μA，让电池在关机时的电量保存提升近50倍以上，更可避免电池因电子装置处于关机状态下时间过久，而产生电池过度放电的问题，提升电池使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例之电子装置之省电电路系统方块图；

图2为本发明实施例之电子装置之省电电路示意图；

图3为本发明实施例之电子装置之省电电路时序图；及

图4为本发明实施例之电子装置之省电方法步骤流程图。

具体实施方式

图1为本发明实施例之电子装置之省电电路系统方块图。如图1所示，本发明之省电电路系统包含有一启动开关10、一电压转换单元20、一键盘控制单元30、一重置单元40、一第一开关SW1、一第二开关SW2、一第三开关SW3及一第四开关SW4。

启动开关10，与第一开关SW1连接，其更进一步与一第一电压连接，此第一电压可为电池供应电压或者电源供应器供应电压，其启动开关10用以控制电子装置启动或关机，于电子装置处于关机状态时，启动开关10为断开状态，而第一开关SW1亦为断开状态，其启动开关10实务上相当于电子装置的电源启动开关。

电压转换单元20，与第一开关SW1连接，用以接收第一电压并转换为一第二电压，接着，于第一开关SW1导通时，电压转换单元20将第二电压输出至键盘控制单元30，于第一开关断开时，电压转换单元20无法接收第一电压，因此无法输出第二电压，故停止提供第二电压至键盘控制单元30，而电压转换单元20实务上可采用脉波宽度调变(Pulse Width Modulation，PWM)集成电路(IC)。

键盘控制单元(keyboard controller，KBC)30，与电压转换单元20连接，具有键盘扫描功能，用以接收电压转换单元20输出的第二电压，并可与基本输入输出系统(Basic Input/Output System，BIOS)进行沟通，以于接收到键盘讯号时，执行对应的中断程序，例如，从睡眠模式恢复为正常模式。

重置单元40，分别与启动开关10、键盘控制单元30连接，于启动开关10导通时，同时产生一键盘控制单元重置讯号，由此重置(reset)键盘控制单元30。

第一开关SW1，与电压转换单元20连接，以接收第一电压，于第一开关SW1导通时，电压转换单元20将第二电压输出至键盘控制单元30，于第一开关断开时，电压转换单元20无法接收第一电压，因此无法输出第二电压，而第一开关SW1实务上可采用P型或N型的金属氧化半导体晶体管(MOS)，或者，PNP或NPN双极性接面晶体管(BJT)。

第二开关SW2，分别与第一开关SW1、重置单元40连接，于启动开关10导通时，接收电压转换单元20提供之第二电压而触发导通，配合重置单元40产生的键盘控制单元重置讯号使第一开关SW1持续导通，而第二开关SW2实务上可采用P型或N型的金属氧化半导体晶体管(MOS)，或者，PNP或NPN双极性接面晶体管(BJT)。

第三开关SW3，与第一开关SW1连接，接收第一讯号而触发导通，以使第一开关SW1持续导通，其中第一讯号对应于电池供电状态，而于启动开关10控制电子装置关机时，第一讯号触发第三开关SW3断开，以使第一开关SW1断开，而第三开关SW3实务上可采用P型或N型的金属氧化半导体晶体管(MOS)，或者，PNP或NPN双极性接面晶体管(BJT)。

第四开关SW4，与第一开关SW1连接，接收第二讯号而触发导通，以使第一开关SW1持续导通，其中第二讯号对应电源供应器供电状态，于启动开关10控制电子装置关机时，第二讯号触发第四开关SW4断开，以使第一开关SW1断开，而第四开关SW4实务上可采用P型或N型的金属氧化半导体晶体管(MOS)，或者，PNP或NPN双极性接面晶体管(BJT)。

请参照图2，其为本发明实施例之电子装置之省电电路示意图。如图2所示，本发明之省电电路包含有启动开关10、电压转换单元20、键盘控制单元30、第一开关SW1、第二开关SW2、第三开关SW3、第四开关SW4、一第一电阻R1、一第二电阻R2、一第三电阻R3、一第四电阻R4、一第五电阻R5、一电容C1、一第一二极管开关D1、一第二二极管开关D2及一第三二极管开关D3。

第一开关SW1的源极S接收第一电压，其汲极D连接至电压转换单元20的第一端，而第一开关SW1的源极S与闸极G间并联有第二电阻R2，接下来，电压转换单元20的第二端接地，其第三端输出第二电压。

第二开关SW2的闸极G接收第二电压，其汲极D连接至第一开关SW1的的闸极G，其源极S与第一电阻R1的第一端连接，而第一电阻R1的第二端接收第二电压，电容C1的第一端与第一电阻R1的第一端连接，而电容C1的第二端接地，其中第一电阻R1与电容C1构成一电阻-电容充电电路，第三电阻R3的第一端与第一电阻R1的第一端连接，而第三电阻R3的第二端与与第一二极管开关D1的第一端连接，第一二极管开关D1的第二端接收一键盘控制单元重置讯号。

启动开关10的第一端接地，其第二端连接至第四电阻R4的第一端，而第四电阻R4的第二端接收第一电压，第二二极管D2的第一端连接至第四电阻R4的第一端，第二二极管D2的第二端连接至第二开关SW2的汲极D，接下来，第三二极管D3的第一端与第二二极管D2的第一端连接，第三二极管D3的第二端输出第一触发讯号。

第三开关SW3的基极B接收第一讯号，其集极C连接至第一开关SW1的闸极G，其射极E接地，而第四开关SW4的基极B连接至第五电阻R5的第一端，其集极C连接至第一开关SW1的闸极G，其射极E接地，而第五电阻R5的第二端接收第二讯号。

接下来，说明本发明之省电电路之作动原理。于电子装置处于关机状态时，第一开关SW1为断开状态，因此，电压转换单元20停止提供第二电压至键盘控制单元30，于使用者按下启动开关10时，第二二极管开关D2与第三二极管开关D3因而导通，第一开关SW1的闸极为低准位，因此第一开关SW1导通，接着，电压转换单元20接收第一电压并转换为第二电压输出至键盘控制单元30，其中第一触发讯号为通知键盘控制单元30启动开关10已被按下。

此时，使用者放开激活开关10时，第二开关SW2的闸极G接收第二电压因而导通，而第一开关SW1的闸极持续为低准位，故维持续导通状态，当键盘控制单元重置讯号变为高准位时，第二电压开始透过第一电阻R1对电容C充电，此段充电时间，可以让第一开关SW1的闸极G持续为低准位，故第一开关SW1维持续导通状态，而键盘控制单元30利用此段时间进行初始化，于初始化完成后，产生高准位的第一讯号，因而触发第三开关SW3的基极B并使第三开关SW3导通，如此，第一开关SW1的闸极G持续为低准位，故第一开关SW1仍维持续导通状态，其中在键盘控制单元30初始化完成过程中，透过第一电阻R1与电容C1提供的充电时间使第一开关SW1仍维持续导通状态。

当电子装置欲关机时，只需将第一讯号降至低准位，如此第一开关SW1的闸极G将提升为高准位，并使第一开关SW1为断开状态，而电压转换单元20无法接收第一电压，因此无法输出第二电压，故停止提供第二电压至键盘控制单元30。

另外，当电子装置开机状态下，且使用电源供应器供电时，产生高准位的第二讯号，因而触发第四开关SW4的基极B并使第四开关SW4导通，如此，第一开关SW1的闸极G亦持续为低准位，故第一开关SW1仍维持续导通状态。

请参照图3，其为本发明实施例之电子装置之省电电路时序图。当启动开关10按下时，根据图2的电路产生一键盘控制单元重置讯号脉波，而此脉波将使键盘控制单元30进行初始化，同时，第一开关SW1持续维持导通状态，于键盘控制单元重置讯号提升为高准位时，透过图2中的充电电路(第一电阻R1与电容C1)提供的充电时间，使第一开关SW1仍持续维持导通状态至第一讯号提升为高准位前。

请参照图4，其为本发明实施例之电子装置之省电方法步骤流程图。本发明之省电方法包含有下列步骤：

首先，于开机时，触发启动开关10，以产生第一触发讯号，此第一触发讯号为通知键盘控制单元30启动开关10已被按下(步骤100)；依据第一触发讯号导通第一开关及由重置单元40产生一键盘控制单元重置讯号(步骤101)，实务上可透过侦测第二电压是否存在以决定是否产生键盘控制单元重置讯号；接下来，导通第一开关SW1使电压转换单元20转换第一电压为第二电压，并输出第二电压至键盘控制单元30(步骤102)。

依据键盘控制单元重置讯号初始化键盘控制单元30并持续导通第一开关SW1(步骤103)，实务上透过图2中的充电电路(第一电阻R1与电容C1)来维持第一开关SW1的导通状态；于键盘控制单元30初始化完成后，产生第一讯号(步骤104)，如此可使图2中的第三开关SW3导通；依据第一讯号持续导通第一开关SW1(步骤105)；于关机时，触发第一开关SW1断开，使电压转换单元20停止输出第二电压至键盘控制单元30(步骤106)。

于电源供应器供电状态时，产生第二讯号(步骤107)，如此可使图2中的第四开关SW4导通；依据第二讯号持续导通第一开关SW1(步骤108)。

通过本发明的实施，至少可以达到下列之进步功效：

一、将电子装置关机电流耗损从5mA~8mA降低至100μA，让电池在关机时的电量保存提升近50倍以上。

二、避免电池因电子装置处于关机状态下时间过久，而产生电池过度放电的问题，提升电池使用寿命。

Claims (4)

1.一种电子装置之省电电路，于关机状态下停止对一键盘控制单元供电，该电路包含有：

一第一开关，接收一第一电压；

一启动开关，与该第一开关连接，用以控制该电子装置启动或关机，于该电子装置关机时，该启动开关断开且该第一开关断开；及

一电压转换单元，与该第一开关连接，转换该第一开关输出之该第一电压并输出一第二电压至该键盘控制单元，于该第一开关断开时，停止提供该第二电压至该键盘控制单元；

一重置单元，与该启动开关连接，于该启动开关导通时，产生一键盘控制单元重置讯号；

一第二开关，与该第一开关及该重置单元连接，接收该电压转换单元提供之该第二电压而触发导通，配合该键盘控制单元重置讯号使该第一开关持续导通；

一第三开关，与该第一开关连接，接收一第一讯号而触发导通，以使该第一开关持续导通；及

一第四开关，与该第一开关连接，接收一第二讯号而触发导通，以使该第一开关持续导通；

其中第一讯号对应于电池供电状态，而于启动开关控制电子装置关机时，第一讯号触发第三开关断开，以使第一开关断开；第二讯号对应电源供应器供电状态，于启动开关控制电子装置关机时，第二讯号触发第四开关断开，以使第一开关断开。

2.如权利要求1所述之电子装置之省电电路，其特征是，该电压转换单元为一脉波宽度调变集成电路。

3.一种电子装置之省电方法，于关机状态下停止对一键盘控制单元供电，该方法包含有下列步骤：

于开机时，触发一启动开关，以产生一第一触发讯号；

依据该第一触发讯号导通一第一开关及产生一键盘控制单元重置讯号；

导通该第一开关使一电压转换单元转换一第一电压为一第二电压并输出该第二电压至该键盘控制单元；

依据该键盘控制单元重置讯号初始化该键盘控制单元并持续导通该第一开关；

于该键盘控制单元初始化完成后，当于一电池供电状态时，产生一第一讯号；当于一电源供应器供电状态时，产生一第二讯号；依据该第一讯号或该第二讯号持续导通该第一开关；及

于关机时，触发该第一开关断开，使该电压转换单元停止输出该第二电压至该键盘控制单元。

4.如权利要求3所述之电子装置之省电方法，其特征是，该电压转换单元为一脉波宽度调变集成电路。

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