CN101206457B - 电源管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种电源管理系统及其方法，该电源管理系统包含一微处理器以及一电源供应器。其中，该微处理器藉由接收一第一单击触发信号作为启动电源，并且传送一使能信号至该电源供应器。该电源供应器藉由接收该使能信号后被启动，用于提供该微处理器启动后所需的操作电源。

Description

电源管理系统及方法

技术领域

本发明涉及一种电源管理系统，且特别涉及一种具有微处理器的电源管理系统。

背景技术

一般来说，在消费性产品的设计中，在使用具有微处理器的系统架构上，当系统关闭时，为达成省电功能，除了微处理器本身所接收的电源之外，其余电源将被关闭，此时，微处理器进入一待机模式，在此待机模式之下，微处理器仍消耗些微的电流，之后可藉由一外部信号来唤醒该微处理器，使该微处理器从待机模式切换至正常模式。

图1示出了现有的电源管理系统的电路方块图。该电源管理系统包含微处理器11、直流对直流转换器120、系统130以及切换单元140，其中，切换单元140包含切换开关SW1、电阻141、电阻142以及电容143。该切换单元140耦接于电源端MCU1及微处理器11之间，用于切换待机模式或正常模式。

微处理器11包含输入端INT、静电放电防护单元110以及微处理器核心115，其中该静电放电防护单元110耦接至该微处理器11的输入端INT。该静电放电防护单元110中更包括有二极管111、112，其中，二极管111的第一端与二极管112的第二端分别耦接至该微处理器11的输入端INT。该二极管111的第二端耦接至电源端MCU2，二极管112的第一端则耦接至接地端。

直流对直流转换器120分别连接至外部电源端PWR、微处理器11与系统130。该直流对直流转换器120是一电源供应器，用于将外部电源转换成系统130所需的电压V1、V2、V3以及提供微处理器11所需的电源至电源端MCU2。其中，直流对直流转换器120更包括有一使能信号输入端EN，该使能信号输入端EN连接至外部电源端PWR，致使该电源供应器保持为启动状态。

微处理器11包含输入端INT、静电放电防护单元110以及微处理器核心115。微处理器11通过电源端MCU2从直流对直流转换器120取得电源。其中微处理器11具有正常模式及待机模式，相较于正常模式，在待机模式中，微处理器11无法执行正常功能，而直流对直流转换器120在此二模式中均保持启动状态而持续性的消耗电能。

在正常模式时，直流对直流转换器120通过电源端MCU2提供微处理器11所需的电源；而在待机模式时，直流对直流转换器120通过电源端MCU2仅供应微处理器11微小的电流(例如10μA-100μA)，因此在此待机模式中，微处理器11无法执行大多数的功能。当微处理器11被唤醒而切换至正常模式后，微处理器11发送信号V1_ONOFF、V2_ONOFF、V3_ONOFF至直流对直流转换器120，待直流对直流转换器120接收该等信号后，提供系统130运作时所需的电压V1、V2、V3。

值得注意的是，直流对直流转换器120在待机模式时亦持续性的供电至微处理器11，导致电能的消耗，此能量耗损不仅会增加用电成本，亦会减少整体系统的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电源管理系统，该电源管理系统适用于具有微处理器的装置，当该装置进入待机模式时，藉由关闭该微处理器的电源供应，减少微处理器在待机模式中的电能消耗。

本发明的另一目的在于提供一种电源管理方法，可用于具有微处理器的装置，当该装置进入待机模式时，藉由关闭该微处理器的电源供应，用于减少电能的额外消耗。

本发明提出一种电源管理系统，此电源管理系统包含一微处理器以及一电源供应器。该微处理器藉由接收一第一单击触发信号作为一启动电源，并传送一使能信号。该电源供应器藉由接收该使能信号而启动，用于提供该微处理器启动后所需的操作电源。

依照本发明的较佳实施例所述，上述的电源管理系统，进一步包含该微处理器藉由接收一第二单击触发信号，以传送一禁止信号至该电源供应器，用于关闭该电源供应器及终止该操作电源的供应。

本发明另提出一种电源管理方法，包含以下步骤：首先，产生一第一单击触发信号以作为一微处理器的启动电源；其次，由该微处理器接收该启动电源后发出一使能信号以启动一电源供应器；其后，由被启动的该电源供应器提供该微处理器启动后所需的操作电源。

本发明是利用微处理器接收该一单击触发信号，以作为该微处理器的启动电源。故此不需要增加额外的装置，即可达成系统省电的目的。

为让本发明的上述与其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1示出了现有的电源管理系统的电路方块图。

图2示出了本发明实施例的电源管理系统的电路方块图。

图3A示出了本发明实施例的微处理器自待机模式切换至正常模式的信号时序图。

图3B示出了本发明实施例的微处理器自正常模式切换至待机模式的信号时序图。

图4示出了本发明实施例的电源管理方法的流程图。

附图符号说明

11、21：微处理器

110、210：静电放电防护单元

111～112、211～212：二极管

115、215：微处理器核心

120、220：直流对直流转换器

130、230：系统

140、240：切换单元

141、142、241、242、253：电阻

143、243：电容

V1_ONOFF、V2_ONOFF、V3_ONOFF：信号

V1、V2、V3：电压

μP：使能信号输出端

EN：使能信号输入端

INT：输入端

DET：感测端

PWR、MCU、MCU1、MCU2：电源端

SW1、SW2：开关

S401-S405：步骤

具体实施方式

图2示出了本发明实施例的电源管理系统的电路方块图。该电源管理系统包含微处理器21、直流对直流转换器220、系统230以及切换单元240。该切换单元240包含切换开关SW2、电阻241、242以及电容243。该切换单元240耦接于微处理器21与外部电源端PWR之间，用于切换待机模式或正常模式。

该微处理器21中包含感测端DET、微处理器核心215与静电放电防护单元210。该静电放电防护单元210包含二极管211、212，该些二极管211、212的两端分别连接至该微处理器核心215与感测端DET。本实施例通过控制切换单元240自外部电源端PWR引入电流至微处理器21的感测端DET，并在该二极管211的两端形成一顺向偏压，故可导通电流并启动微处理器核心215，将微处理器核心215由待机模式切换至正常模式。之后，微处理器21输出一使能信号以启动直流对直流转换器220，待直流对直流转换器220启动后，再通过电源端MCU来提供微处理器21在正常模式时所需的电源，此时，微处理器21即无须再通过切换单元240接收外部电源端PWR所供给的电源。有别于现有技术的是，在待机模式中，直流对直流转换器220无须对微处理器21供给电源，因此直流对直流转换器220不必随时保持在启动状态而消耗电能，如此可以改善现有技术的耗电缺点。

该切换单元240的连接顺序为外部电源端PWR、切换开关SW2、电阻241。该外部电源端PWR分别连接至该切换单元240与直流对直流转换器220。该电阻241的第一端连接至该切换开关SW2，第二端则连接至该微处理器21。此外，第二电阻242与电容243并联连接，其两端分别连接至该电阻241的第二端与连接至接地。其中，该切换开关SW2用于切换正常模式及待机模式，而该外部电源端PWR用于提供该微处理器21在待机模式切换至正常模式期间所需的电力。

该微处理器21的感测端DET与电阻241的第二端耦接。该微处理器21连接至电源端MCU，且该电源端MCU亦连接至直流对直流转换器220。在微处理器21切换至正常模式时，直流对直流转换器220通过电源端MCU提供微处理器21在正常模式时所需的电源。该微处理器21的一使能信号输出端μP分别连接至该直流对直流转换器220的一使能信号输入端EN以及下拉电阻253(pull low resistor)，其中，该下拉电阻253的另一端接地。在待机模式时，该下拉电阻253将使能信号输入端EN接地电位，而在切换至正常模式时，该使能信号输出端μP输出一使能信号，致使该使能信号输入端EN由低电位转换为高电位，用于启动直流对直流转换器220。

该微处理器21的感测端DET连接至该静电放电防护单元210，该静电放电防护单元210中包含二极管211与二极管212。二极管211的第一端与二极管212的第二端分别连接至感测端DET，其中该二极管211的第二端分别连接至微处理器核心215与电源端MCU，而该二极管212的第一端分别连接至微处理器核心215与接地。

本实施例中，该静电放电防护单元210中的二极管211、212的两端分别连接至该微处理器核心215。当外部电源端PWR供电时，该二极管211的两端可形成一顺向偏压，故可导通电流并启动微处理器核心215。相反地，当直流对直流转换器220开始供电时，由于二极管211形成一断路电路，将使得电流无法导通至外部电源端PWR。

直流对直流转换器220分别连接至外部电源端PWR、微处理器21与系统230。该直流对直流转换器220接收外部电源端PWR的供应电源，用于转换成该系统230中所需的电压源。其中，该直流对直流转换器220进一步包含一使能信号输入端EN，用于接收该微处理器21的使能信号输出端μP所输出的使能信号。

图3A示出了本发明实施例的微处理器21自待机模式切换至正常模式的信号时序图。在时间T 30时，微处理器21处于待机模式，而在时间T31时，感测端DET的电压转换为高电位，微处理器21藉由切换单元240接收由外部电源端PWR所提供的电源信号并藉此由待机模式切换至正常模式。在时间T32时，微处理器21输出一使能信号将使能信号输入端EN由低电位转换为高电位，进而启动直流对直流转换器220。在时间T33时，感测端DET的电压转换为低电位，此时该微处理器21的工作电力由直流对直流转换器220所提供。

图3B示出了本发明实施例的微处理器21自正常模式切换至待机模式的信号时序图。在时间T34时，微处理器21处于正常模式，而在时间T35时，感测端DET的电压转换为高电位，微处理器21接收切换单元240所传送的一电压信号并由正常模式切换至待机模式。在时间T 36时，微处理器21输出一禁止信号将使能信号输入端EN由高电位转换为为低电位，进而关闭直流对直流转换器220。在时间T37时，感测端DET的电压转换为低电位，此时，提供至该微处理器21的工作电力全部终止。

图4示出了本发明实施例的电源管理方法的流程图。该电源管理方法包含以下步骤：首先，在步骤S401中，产生一第一单击触发信号以作为一微处理器的启动电源；其次，在步骤S403中，由该微处理器接收该启动电源后发出一使能信号以启动一电源供应器；其后，在步骤S405中，由被启动的该电源供应器提供该微处理器启动后所需的操作电源。

综上所述，本发明的电源管理系统，适用于具有微处理器的装置，并在待机模式时关闭所有对微处理器的供电，藉以降低额外的电源耗损，以达到省电及延长使用时间的目的。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用于限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (11)

1.一种电源管理系统，包含：

一微处理器，藉由接收一第一单击触发信号作为启动电源，以传送一使能信号；以及

一电源供应器，藉由接收该使能信号而启动，用于提供该微处理器启动后所需的操作电源，

其中，该微处理器藉由接收一第二单击触发信号，以传送一禁止信号给该电源供应器，用于关闭该电源供应器及终止该操作电源的供应。

2.如权利要求1所述的电源管理系统，其中，该电源供应器为一直流对直流转换器。

3.如权利要求1所述的电源管理系统，其中，该微处理器包含一静电放电防护单元及一微处理器核心，该静电放电防护单元接收该第一单击触发信号，并传输至该微处理器核心。

4.如权利要求3所述的电源管理系统，其中，该静电放电防护单元包含一二极管。

5.如权利要求4所述的电源管理系统，其中，该第一单击触发信号藉由该二极管传输至该微处理器核心。

6.一种电源管理方法，包含以下步骤：

产生一第一单击触发信号以作为一微处理器的启动电源；

由该微处理器接收该启动电源后发出一使能信号以启动一电源供应器；以及

由被启动的该电源供应器提供该微处理器启动后所需的操作电源，

该电源管理方法更包括产生一第二单击触发信号以控制该微处理器发出一禁止信号，用于关闭该电源供应器并终止该操作电源的供应。

7.如权利要求6所述的电源管理方法，其中，在产生步骤中，籍由控制一开关以产生该第一单击触发信号。

8.如权利要求6所述的电源管理方法，其中，该微处理器包含一静电放电防护单元及一微处理器核心，由该静电放电防护单元接收该第一单击触发信号，并传输至该微处理器核心。

9.如权利要求8所述的电源管理方法，其中，该微处理器核心藉由接收该第一单击触发信号以传送该使能信号。

10.如权利要求8所述的电源管理方法，其中，该静电放电防护单元包含一二极管。

11.如权利要求10所述的电源管理方法，其中，该第一单击触发信号藉由该二极管传输至该微处理器核心。

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