CN101630190A

CN101630190A - 电源供应装置

Info

Publication number: CN101630190A
Application number: CN200810133350A
Authority: CN
Inventors: 杨汉中; 曾庆澍
Original assignee: Inventec Corp
Current assignee: Inventec Corp
Priority date: 2008-07-18
Filing date: 2008-07-18
Publication date: 2010-01-20

Abstract

本发明公开了一种电源供应装置。此电源供应装置包括整流器、主电池、备用电池模块以及选择单元。整流器接收外部电源并输出第一系统电压。主电池提供第二系统电压。备用电池模块提供备用电压。选择单元连接于整流器、主电池与备用电池模块之间并传送第一系统电压与第二系统电压其中之一至主机系统。其中，当第一系统电压与第二系统电压发生断电时，备用电池模块经由选择单元传送备用电压至主机系统且备用电池模块输出断电信号至主机系统，主机系统根据断电信号进入休眠状态并进行数据的储存。

Description

电源供应装置

技术领域

本发明是有关于一种电源供应装置，且特别是有关于一种在笔记本计算机断电时，可实时供应笔记本计算机短暂电力使其进入休眠(hibernation)状态的电源供应装置。

背景技术

随着信息化社会愈来愈普遍，每个人的生活都脱离不开个人计算机的使用。除了个人计算机从过去到现在日趋普及之外，由于制程技术不断精进，将系统整合且缩小个人计算机体积的笔记本计算机也应运而生。由于笔记本计算机具有携带方便的优点，因此无论是在会议场合或是其它的工作场合中笔记本计算机扮演着随时随地皆可查询、输入及处理数据的重要工具，再加上行动上网查询远程数据的优势，使得笔记本计算机俨然成为商业活动之中不可或缺的一项重要随身利器。

在我们使用个人计算机来编辑文件或撰写程序时，常因突如其来的停电、不小心踢掉插头或是误触主机电源钮等，使我们辛苦的成果因为未及时储存付之一炬。笔记本计算机由于本身配备电池，因此有很大机会去避掉这种突然断电问题的发生。但又因为笔记本计算机的电池具有可拆卸性，使得这种意外的发生并不能完全避免，譬如说当断电的状况发生时，刚好没有安装电池，又或是刚好电池电力用尽，无法再持续供应电力，还是在我们使用电池来操作笔记本计算机时，对操作系统例如是windows下错误的电源管理设定，也可能会导致文件或数据遗失的意外发生。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种电源供应装置，在外部电源输出的系统电压及主电池提供的系统电压发生断电时，可供应备用电压至主机系统，且可输出断电信号至主机系统，使得主机系统根据断电信号进入休眠状态并进行数据的储存。

本发明提供一种备用电池模块，适用于笔记本计算机，且此笔记本计算机包括主机系统，在外部电源输入的系统电压及主电池提供的系统电压发生断电时，可经由选择单元传送备用电压至主机系统且输出断电信号至主机系统，之后主机系统根据断电信号进入休眠状态并进行数据的储存。

本发明提出一种电源供应装置。此电源供应装置包括整流器、主电池、备用电池模块以及选择单元。整流器接收外部电源并输出第一系统电压。主电池提供第二系统电压。备用电池模块提供备用电压。选择单元耦接于整流器、主电池与备用电池模块之间并传送第一系统电压与第二系统电压其中之一至主机系统。其中，当第一系统电压与第二系统电压发生断电时，备用电池模块经由选择单元传送备用电压至主机系统且备用电池模块输出断电信号至主机系统，主机系统根据断电信号进入休眠状态并进行数据的储存。

在本发明的一实施例中，上述的备用电池模块包括备用电池、充电电路以及升压电路。充电电路耦接于整流器与备用电池之间，且根据整流器所输出的充电电压对被备用电池进行充电以维持备用电池的电压。升压电路耦接于备用电池的输出端，并对电池所输出的电压进行升压以输出备用电压。

在本发明的一实施例中，上述的备用电池模块更包括电压检测单元。电压检测单元用以检测选择单元的输出，当选择单元的输出小于预设电压时，电压检测单元输出断电信号。

在本发明的一实施例中，上述的备用电池模块还包括二极管。二极管的阳极耦接于升压电路的输出，二极管的阴极耦接于选择单元的输出。

在本发明的一实施例中，上述的备用电池为锂电池或干电池。

在本发明的一实施例中，上述的备用电池的体积小于主电池的体积。

在本发明的一实施例中，上述的主机系统设置于笔记本计算机中。

本发明提出一种备用电池模块，适用于笔记本计算机，此笔记本计算机包括主机系统。备用电池模块包括备用电池、充电电路、升压电路以及二极管。充电电路耦接于充电电压与备用电池之间，用以对被备用电池进行充电以维持备用电池的电压。升压电路耦接于备用电池，并对电池所输出的电压进行升压以输出备用电压。二极管的阳极耦接于升压电路的输出，二极管的阴极耦接于主机系统的电源输入端。

在本发明的一实施例中，上述的备用电池模块还包括电压检测单元。当电源输入端的电压小于预设电压时，电压检测单元输出断电信号至主机系统。

在本发明的一实施例中，其中当电源输入端的电压小于备用电压且相差大于或等于门槛电压时，二极管导通。

在本发明的一实施例中，上述的笔记本计算机还包括整流器。当电源输入端的电压大于备用电压时，整流器提供充电电压至充电电路。

本发明通过电源供应装置内部的备用电池模块，使得笔记本计算机在外部电源与主电池电力都失去的情况下，仍可利用此备用电池模块提供笔记本计算机进入休眠前短暂的电力，确保正在处理的数据不会因突然断电而流失。

为让本发明的上述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是依照本发明一实施例所绘示的电源供应装置的方块图。

图2是依照本发明一实施例所绘示的备用电池模块的方块图。

具体实施方式

图1是依照本发明一实施例所绘示的电源供应装置的方块图。请参阅图1，电源供应装置100包括整流器110、主电池120、备用电池模块130以及选择单元140。选择单元140耦接于整流器110、主电池120、备用电池模块130以及主机系统150之间，用以选择整流器110或主电池120所输出的系统电压至主机系统150的电源输入端151。在本实施例中，主机系统150是指电子装置(例如笔记本计算机)的微处理器、操作系统、高组态能源接口(Advanced Configuration and Power Interface，ACPI)(未绘示)等系统装置。电源供应装置100则同样配置于电子装置中，用以提供电子装置所需的工作电源。

整流器110用以接收外部电源AC(例如交流电源、市电)并输出第一系统电压FV至选择单元140，主电池120即是指笔记本计算机中主要供电的拆卸式充电电池，例如是镍氢(NiMH)电池，用以提供第二系统电压SV至选择单元140。选择单元140会依照电源的供应状态选择第一系统电压FV或第二系统电压SV至主机系统150。例如，当电子装置有连接到外接电源时(即利用电源线连接到市电的插座上时)，选择单元140会将电源的供应端切换至整流器110，由外接电源来提供电子装置(例如笔记本计算机)工作所需的系统电压。当没有外接电源可使用时，则切换至主电池120，由主电池120来提供电子装置工作所需的系统电压。

除了输出第一系统电压FV至选择单元140外，整流器110还会提供充电电压至主电池120以及备用电池模块130，使其在闲置时或电力不足时进行充电，其充电方式则与一般笔记本计算机的电池充电方式相同，在此不予累述。值得注意的是，备用电池模块130内会包括至少一个体积较小的备用电池(例如是锂电池或干电池)，并且会持续维持其备用电池的电力，使其随时维持在具有充足电力(饱压)的状态下。

当上述的第一系统电压FV(由外部电源AC输出)与第二系统电压SV(由主电池120输出)发生断电时，备用电池模块130会经由选择单元140传送备用电压RV至主机系统150且备用电池模块会同时输出一断电信号PWOFF至主机系统150，通知主机系统150进入休眠状态并进行数据的储存。

换言之，在正常工作时，选择单元140的输出电压VBAT会是第一系统电压FV或是第二系统电压SV，而在断电发生时，选择单元140的输出电压VBAT会转换成备用电压RV。此时，电子装置会随即进入休眠状态并自动储存所有目前开启或正在编辑的数据或文件。藉此，利用本实施例的电源供应装置100可避免临时断电的意外，而造成数据的遗失或损毁。上述所谓的断电及例如是主电池120突然脱落，或是在主电池120没电时，外接电源AC突然断电所导致，其发生原因不一，在此不加累述。

此外，值得注意的是，由于备用电池模块130仅需提供电子装置短暂工作的电力即可，因此不需要过大的电池，但需要有能力可以瞬间提供大电流。因此，可以利用数颗可充电的干电池串联来作为备用电池模块130中的备用电池。

接下来，进一步说明备用电池模块130中的内部架构，请同时参考图1与图2，图2是依照本实施例所绘示的备用电池模块的方块图。其中，备用电池模块130包括备用电池210、充电电路220、升压电路230、电压检测单元240以及二极管250。充电电路220耦接于整流器110与备用电池210之间，用以对备用电池210进行充电，升压电路230耦接于备用电池210的输出端，用以进行直流电压对直流电压(DC/DC)的转换。二极管250则耦接于升压电路230的输出与选择单元140之间。电压检测单元240则耦接于主机系统150的电源输入端151与主机系统150之间，用以检测选择单元140的输出电压VBAT的电压电平。

在升压电路230之后所接上的二极管250，主要是用来隔离主机系统150的电源输入端(即选择单元140的输出)与升压电路230的输出。正常供电的情况下，选择单元140的输出(即系统150的电源输入端)电压VBAT会大于等于备用电压，由于二极管250的导通特性，此时二极管250是不导通的。

当选择单元140的输出电压VBAT(也就是主机系统150的电源输入端151的电压)小于升压电路230所输出的备用电压RV，且相差大于二极管250的门槛电压(threshold voltage)时，二极管250即会导通。此时，升压电路230所输出的备用电压RV即会经由二极管250传送到选择单元140的输出，以维持选择单元140的输出电压VBAT的电压电平。换言之，以笔记本计算机为例，当笔记本计算机发生断电时(外接电源与主电池均断电时)，备用电池模块130会主动提供笔记本计算机工作所需的电源，避免笔记本计算机因断电而关机而造成数据遗失或损毁。

此外，当选择单元140的输出电压VBAT(也就是主机系统150的电源输入端151的电压)小于默认值(例如9V)时，电压检测单元240会输出断电信号PWOFF至主机系统150，以通知主机系统150进入休眠状态并进行数据的储存。

此外，值得注意的是，由于备用电池210供电时间短且输出电流很大，且在本实施例中，备用电池210是内建于笔记本计算机且不可拆卸的，为了不改变笔记本计算机的结构，所以需要较小的体积。但备用电池210须小体积且供电电流大，因此在备用电池210的输出须接上升压电路230以稳定电压及达成升压到预设电压之效果，来满足主机系统150所需。

综合上述，当第一系统与第二系统电压同时发生断电时，也就是外部电源AC与主电池120都无法经由选择单元140对主机系统150正常供电，这时选择单元140的输出电压VBAT会急速下降。选择单元140的输出电压VBAT过低时，二极管250两端会导通，备用电池210经由升压电路230输出稳定提升之电压，为主机系统150在进入休眠状态前短时间内提供电源。同时，电压检测单元240会检测到电压小于预设电压，而传送断电信号PWOFF至主机系统150，使得主机系统150实时进入休眠状态，并进行数据的储存，以防止数据的流失。而在下次正常开机时，主机系统150从休眠状态恢复，可以保证数据不会遗失，同时充电电路220开始工作，充满备用电池210的电量，为下次在突然断电时做预先的准备。

本发明通过电源供应装置中的备用电池模块提供短暂的电力，在突然断电时，使得正在处理中的数据可以有缓冲时间进行储存。此备用电池模块是由安装在笔记本计算机内部不可拆卸的小电池以及相关电路所组成的，透过电路运作，使得备用电池随时有电。另外，此备用电池模块正常情况下并不向主机系统供电，只在外部电源及主电池断电后，代替向系统短暂供电，同时给主机系统断电信号通知外部已断电，让笔记本计算机进入休眠状态，以实时在断电后保存数据数据。且由于只是在计算机断电到进入休眠状态之间的短暂供电，所以电池数量、容量并不需要很大。因此就体积上来说，并不会对笔记本计算机的结构造成影响。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种电源供应装置，包括：

一整流器，该整流器接收一外部电源并输出一第一系统电压；

一主电池，该主电池提供一第二系统电压；

一备用电池模块，该备用电池模块提供一备用电压；以及

一选择单元，耦接于该整流器、该主电池与该备用电池模块之间并传送该第一系统电压与该第二系统电压其中之一至一主机系统；

其中，当该第一系统电压与该第二系统电压发生断电时，该备用电池模块经由该选择单元传送该备用电压至该主机系统且该备用电池模块输出一断电信号至该主机系统，该主机系统根据该断电信号进入休眠状态并进行数据的储存。

2.如权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于，该备用电池模块包括：

一备用电池；

一充电电路，耦接于该整流器与该备用电池之间，且根据该整流器所输出的一充电电压对该被备用电池进行充电以维持该备用电池的电压；以及

一升压电路，耦接于该备用电池的输出端，并对该电池所输出的电压进行升压以输出该备用电压。

3.如权利要求2所述的电源供应装置，其特征在于，该备用电池模块还包括：

一电压检测单元，用以检测该选择单元的输出，当该选择单元的输出小于一预设电压时，该电压检测单元输出该断电信号。

4.如权利要求2所述的电源供应装置，其特征在于，该备用电池模块还包括一二极管，该二极管的一阳极耦接于该升压电路的输出，该二极管的一阴极耦接于该选择单元的输出。

5.如权利要求2所述的电源供应装置，其特征在于，该备用电池为一锂电池或一干电池。

6.如权利要求2所述的电源供应装置，其特征在于，该备用电池的体积小于该主电池的体积。

7.如权利要求1所述的电源供应装置，其特征在于，该主机系统设置于一笔记本计算机中。

8.一种备用电池模块，适用于一笔记本计算机，该笔记本计算机包括一主机系统，该备用电池模块包括：

一备用电池；

一充电电路，耦接于一充电电压与该备用电池之间，用以对该被备用电池进行充电以维持该备用电池的电压；

一升压电路，耦接于该备用电池，并对该电池所输出的电压进行升压以输出一备用电压；以及

一二极管，该二极管的一阳极耦接于该升压电路的输出，该二极管的一阴极耦接于该主机系统的一电源输入端。

9.如权利要求8所述的备用电池模块，其特征在于，还包括：

一电压检测单元，当该电源输入端的电压小于一预设电压时，该电压检测单元输出一断电信号至该主机系统。

10.如权利要求8所述的备用电池模块，其特征在于，当该电源输入端的电压小于该备用电压且相差大于或等于一门槛电压时，该二极管导通。

11.如权利要求8所述的备用电池模块，其特征在于，该笔记本计算机还包括一整流器，当该电源输入端的电压大于该备用电压时，该整流器提供该充电电压至该充电电路。

12.如权利要求8所述的电源供应装置，其特征在于，该备用电池为一锂电池或一干电池。