CN102082461B - 电源切换装置及其方法与应用该电源切换装置的投影装置 - Google Patents

Abstract

一种电源切换装置及其方法与应用该电源切换装置的投影装置。电源切换方法包括：接收并比较第一电源的电压位准与第二电源的电压位准；利用具有较低电压位准的第一电源及第二电源的其中之一辅助具有较高电压位准的第一电源及第二电源的其中之一，直至具有较高电压位准的第一电源及第二电源的其中之一稳定为止；以及输出具有较高电压位准且已稳定的第一电源及第二电源的至少其中之一以作为输出电压。

Description

电源切换装置及其方法与应用该电源切换装置的投影装置

技术领域

本发明涉及一种电源切换技术，且特别涉及一种电源切换装置及其方法与应用此种电源切换装置的投影装置。

背景技术

一般而言，由于投影机(projector)可将影像投影于较大的屏幕上，以方便更多的人同时观看到屏幕上所显示的内容，因此常应用于公司、学校等公共场合。此外，随着家用显示产品朝向大尺寸发展的趋势，投影装置也逐渐普及于一般家庭中，且成为一种在现代生活中常见的电子产品。

随着科技的进步，各类电子产品皆朝向高速、高效能、且轻薄短小的趋势去发展，在这趋势之下，微型投影机(Pico projector，或称mini projector)已渐渐成为未来个人数字市场的主流。一般来说，微型投影机的光源采用发光二极管(light emitting diode，LED)或其他固态光源，以提高所需的总流明(luminance)，进而增加微型投影机投影出来的影像的亮度。

微型投影机做成终端成品后，微型投影机内含的可充电电池的尺寸大约与一般市面上的行动电话相近，且由于微型投影机轻薄短小，可随身携带，因此使用场地的限制较小。另外，具有可充电电池的微型投影机预计可提供数个小时的电源，在娱乐用途上，微型投影机的可充电电池所提供的电源大致上可应付一般的需要，例如：观看一部150分钟左右的DVD影片。至于在商务用途方面，微型投影机可因应会议简报需求，投影出小至2时大至100时的画面。

至于在实际应用上，当微型投影机内含的可充电电池的电量不足时，使用者需外接电源适配器(power adaptor)才能让微型投影机维持运作。然而，如何从可充电电池所供应的直流电源安全地切换至电源电压器所供应的直流电源以利微型投影机维持运作，大致可以通过以下两种传统的电源切换装置来实现。

图1绘示为传统电源切换装置100的示意图。请参照图1，电源切换装置100由两二极管D1与D2所组成。其中，二极管D1与二极管D2的阳极(例如)分别接收可充电电池所供应的直流电源V1与电源电压器所供应的直流电源V2，且二极管D1与二极管D2的阴极耦接在一起以输出直流电源V1及直流电源V2的至少其中之一来作为输出电压Vout。电源切换装置100的运作原理乃是利用直流电源V1与直流电源V2的电压位准高低来实现自动切换的目的。然而，由于二极管D1与二极管D2本身分别具有压降(即切入电压)，所以当负载电流越大时，二极管D1与二极管D2分别的压降会越大，因此对直流电源V1与直流电源V2所造成的损耗也越大。

为了要解决电源切换装置100的缺点。图2绘示为另一传统电源切换装置200的示意图，电源切换装置200对应于美国专利编号6285091。请参照图2，电源切换装置200包括两晶体管(或开关)T1、T2以及比较器201。其中，比较器201用以接收可充电电池所供应的直流电源V1与电源电压器所供应的直流电源V2，从而比较直流电源V1与直流电源V2的电压位准高低来导通晶体管T1及晶体管T2的至少其中之一，并输出直流电源V1及直流电源V2的至少其中之一来作为输出电压Vout。由于流经晶体管T1与晶体管T2的负载损耗较低，因此电源切换装置200可以有效解决电源切换装置100的缺点。

然而，当电源切换装置200的负载较重时，可能会发生直流电源V1与直流电源V2切换后压降较大，当压降过大时可能会造成可携式微型投影机的系统关闭(power off)、搁置(hang up)或重置(reset)。甚至，当直流电源V1与直流电源V2的电压位准相近时，比较器201可能会持续交替切换晶体管T1与晶体管T2，并导致输出电压Vout下降，因此影响电源的稳定度。除此之外，美国专利编号4788450亦揭露了与电源切换相关的技术。

发明内容

本发明提出一种电源切换装置，能够提升电源的稳定度。

本发明提出一种电源切换方法，能够提升电源的稳定度。

本发明提出一种投影装置，能够提升电源的稳定度。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的实施例提供一种电源切换装置，包括第一开关、第二开关，以及切换单元。第一开关接收第一电源，并依据第一切换信号而决定是否输出第一电源以作为输出电压。第二开关接收第二电源，并依据第二切换信号而决定是否输出第二电源以作为输出电压。切换单元耦接第一开关与第二开关，用以比较第一电源与第二电源的电压位准，并输出第一切换信号与第二切换信号来导通第一开关与第二开关的至少其中之一，切换单元包括第一电流传感器、第二电流传感器、磁滞电压比较器、电流比较器，以及逻辑运算单元。其中，第一电流传感器用以接收第一电源，并输出第一电源给第一开关及与第一电源相应的第一电流。第二电流传感器用以接收第二电源，并输出第二电源给第二开关及与第二电源相应的第二电流。磁滞电压比较器耦接第一电流传感器与第二电流传感器，用以接收并比较第一电源的电压位准与第二电源的电压位准，并输出第一比较信号。电流比较器耦接第一电流传感器与第二电流传感器，用以接收并比较第一电流的电流值与第二电流的电流值，并输出第二比较信号。逻辑运算单元耦接第一开关、第二开关、磁滞电压比较器及电流比较器，用以接收第一比较信号与第二比较信号，并进行逻辑运算后，输出第一切换信号与第二切换信号。

本发明的另一实施例提供一种电源切换装置，包括第一开关、第二开关，以及切换单元。第一开关接收第一电源，并依据第一切换信号而决定是否输出第一电源以作为输出电压。第二开关接收第二电源，并依据第二切换信号而决定是否输出第二电源以作为输出电压。切换单元耦接第一开关与第二开关，用以比较第一电源与第二电源的电压位准，并输出第一切换信号与第二切换信号来导通第一开关与第二开关的至少其中之一，切换单元包括磁滞电压比较器、逻辑运算单元、第一二极管、第二二极管、第三开关，以及脉冲信号产生器。其中，磁滞电压比较器用以接收并比较第一电源的电压位准与第二电源的电压位准，并输出比较信号。逻辑运算单元耦接磁滞电压比较器，用以接收比较信号与控制信号，并进行逻辑运算后，输出第一切换信号与第二切换信号。第一二极管的阳极用以接收第一电源，第二二极管的阳极用以接收第二电源，且第二二极管的阴极耦接第一二极管的阴极。第三开关耦接第一二极管的阴极与第二二极管的阴极，并依据脉冲信号而决定是否输出第一电源及第二电源的其中之一以作为输出电压。脉冲信号产生器耦接磁滞电压比较器与第三开关，用以检测比较信号的上升与下降边缘，并产生脉冲信号于预设时间。

本发明的另一实施例提供一种电源切换方法，包括：接收并比较第一电源的电压位准与第二电源的电压位准；利用具有较低电压位准的第一电源及第二电源的其中之一辅助具有较高电压位准的第一电源及第二电源的其中之一，直至具有较高电压位准的第一电源及第二电源的其中之一稳定为止；以及输出具有较高电压位准且已稳定的第一电源及第二电源的至少其中之一以作为输出电压。

本发明的再一实施例提供一种投影装置，包括可充电电池、接口，以及电源切换装置。其中，可充电电池用以供应第一电源，且接口用以接收并传输第二电源。电源切换装置耦接可充电电池与接口，用以接收并比较第一电源的电压位准与第二电源的电压位准；利用具有较低电压位准的第一电源及第二电源的其中之一辅助具有较高电压位准的第一电源及第二电源的其中之一，直至具有较高电压位准的第一电源及第二电源的其中之一稳定为止；以及输出具有较高电压位准且已稳定的第一电源及第二电源的至少其中之一以作为输出电压。

在本发明的实施例中，投影装置还包括直流转直流转换器，直流转直流转换器耦接电源切换装置，用以接收并转换输出电压为多组直流电压，从而作为投影装置内部相关部件运作时所需的操作电压。

基于上述，在本发明的上述实施例中至少具有以下其中一个优点，通过同时监控两电源的电压与电流，以当两电源进行切换的过程中，满足两电源的其一的电压与电流皆大于另一电源的电压与电流的条件下才完成电源切换。另一方面，亦可在两电源进行切换的过程中，以具有较低电压位准的电源来辅助具有较高电压位准的电源，直至具有较高电压位准的电源稳定后始完成电源切换。如此一来，切换过后的电源可避免因为负载加重而造成输出电压降低的问题。除此之外，通过磁滞电压比较器来比较两电源的方式可以抑制两电源的电压位准相近时所造成的交替切换的现象。如此一来，可提升电源的稳定度。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举多个实施例，并配合附图，作详细说明如下，但是上述一般描述及以下实施方式仅为例示性及阐释性的，其并不能限制本发明所欲主张的范围。

附图说明

图1绘示为传统电源切换装置的示意图。

图2绘示为另一传统电源切换装置的示意图。

图3绘示为本发明实施例的投影装置的系统方块图。

图4绘示为本发明实施例的电源切换装置的示意图。

图5A绘示为本发明实施例的磁滞电压比较器的元件符号与其转换特性曲线示意图。

图5B绘示为本发明实施例的电流比较器的元件符号与其转换特性曲线示意图。

图6绘示为本发明另一实施例的电源切换装置的示意图。

图7绘示为本发明实施例的比较信号与控制信号的示意图。

图8绘示为本发明实施例的电源切换方法的流程图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下结合附图的多个实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明，而非用来限制本发明。

图3绘示为本发明实施例的投影装置300的系统方块图。请参照图3，投影装置300包括可充电电池301、接口303、电源切换装置305、直流转直流转换器(DC/DC converter)307、投影装置300内部相关部件309，以及电源适配器(power adapter)311。在本实施例中，可充电电池301用以供应第一电源V1；且接口303例如可以为直流电源插座(DC powerjack)，从而接口303与电源适配器311耦接在一起来接收并传输第二电源V2。其中，第一电源V1与第二电源V2皆为直流电源。

电源切换装置305耦接可充电电池301与接口303，用以接收并比较第一电源V1与第二电源V2的电压位准；接着，利用具有较低电压位准的第一电源V1及第二电源V2的其中之一辅助具有较高电压位准的第一电源V1及第二电源V2的其中之一，直至具有较高电压位准的第一电源V1及第二电源V2的其中之一稳定为止；然后，输出具有较高电压位准且已稳定的第一电源V1及第二电源V2的至少其中之一以作为输出电压Vout。

直流转直流转换器307耦接电源切换装置305，用以接收并转换电源切换装置305所输出的输出电压Vout为多组直流电压，例如为5V、1.2V、1.8V、2.5V、3.3V(但并不限制于此)，从而作为投影装置300内部相关元件309运作时所需的操作电压。

更清楚来说，图4绘示为本发明实施例的电源切换装置305的示意图。请合并参照图3与图4，电源切换装置305包括两开关T1与T2以及切换单元40。其中，开关T1用以接收第一电源V1，并依据切换信号SS1而决定是否输出第一电源V1以作为输出电压Vout。开关T2用以接收第二电源V2，并依据切换信号SS2而决定是否输出第二电源V2以作为输出电压Vout。切换单元40耦接开关T1与开关T2，用以比较第一电源V1的电压位准与第二电源V2的电压位准，并输出切换信号SS1与切换信号SS2来导通开关T1与开关T2的至少其中之一。

在本实施例中，切换单元40包括电流传感器401、电流传感器403、磁滞电压比较器405、电流比较器407，及逻辑运算单元409。其中，电流传感器401用以接收第一电源V1，并输出第一电源V1给开关T1及与第一电源V1相应的第一电流I1。电流传感器403用以接收第二电源V2，并输出第二电源V2给开关T2及与第二电源V2相应的第二电流I2。

磁滞电压比较器405耦接电流传感器401与电流传感器403，用以接收并比较第一电源V1的电压位准与第二电源V2的电压位准，并输出第一比较信号CMP1。电流比较器407耦接电流传感器401与电流传感器403，用以接收并比较第一电流I1的电流值与第二电流I2的电流值，并输出第二比较信号CMP2。在本实施例中，磁滞电压比较器405的元件符号与磁滞电压比较器405的转换特性曲线绘示如图5A般；另外，电流比较器407的元件符号与电流比较器407的转换特性曲线绘示如图5B般。

逻辑运算单元409耦接开关T1、开关T2、磁滞电压比较器405及电流比较器407，用以接收第一比较信号CMP1与第二比较信号CMP2，并进行逻辑运算后输出切换信号SS1与切换信号SS2。在本实施例中，逻辑运算单元409包括与门(AND gate)411、或非门(NOR gate)413，以及两或门(OR gate)415与417。其中，与门411的两输入端用以分别接收第一比较信号CMP1与第二比较信号CMP2。

或非门413的两输入端用以分别接收第一比较信号CMP1与第二比较信号CMP2。或门415的第一输入端耦接与门411的输出端，或门415的第二输入端用以接收控制信号CS，且或门415的输出端用以输出切换信号SS1。或门417的第一输入端耦接或非门413的输出端，或门417的第二输入端用以接收控制信号CS，且或门417的输出端用以输出切换信号SS2。

在本实施例中，开关T1与开关T2可以为P型场效晶体管，但并不限制于此，以下转称开关T1与开关T2为P型场效晶体管T1与P型场效晶体管T2。其中，P型场效晶体管T1的栅极(gate)耦接或门415的输出端，P型场效晶体管T1的源极(source)耦接电流传感器401以接收第一电源V1，且P型场效晶体管T1的漏极(drain)用以输出第一电源V1以作为输出电压Vout。另外，P型场效晶体管T2的栅极耦接或门417的输出端，P型场效晶体管T2的源极耦接电流传感器403以接收第二电源V2，且P型场效晶体管T2的漏极耦接P型场效晶体管T1的漏极以输出第二电源V2来作为输出电压Vout。

基于上述，假设第一电源V1的电压位准小于第二电源V2的电压位准(V1＜V2)、第一电流I1小于第二电流I2(I1＜I2)，且控制信号CS为逻辑低的话，磁滞电压比较器405的输出端会输出逻辑高的第一比较信号CMP1；且电流传感器403的输出端也会输出逻辑高的第二比较信号CMP2。基此条件下，逻辑运算单元409会输出逻辑高的切换信号SS1与逻辑低的切换信号SS2，从而截止P型场效晶体管T1，并且导通P型场效晶体管T2。如此一来，第二电源V2就会被输出以作为输出电压Vout给直流转直流转换器307。

另一方面，假设第一电源V1的电压位准大于第二电源V2的电压位准(V1＞V2)、第一电流I1小于第二电流I2(I1＜I2)，且控制信号CS为逻辑低的话，磁滞电压比较器405的输出端会输出逻辑低的第一比较信号CMP1；且电流传感器403的输出端会保持输出逻辑高的第二比较信号CMP2。基此条件下，逻辑运算单元409会输出逻辑低的切换信号SS1与切换信号SS2，从而同时导通P型场效晶体管T1与P型场效晶体管T2。如此一来，第一电源V1与第二电源V2会被同时输出以作为输出电压Vout给直流转直流转换器307。

再者，假设第一电源V1的电压位准大于第二电源V2的电压位准(V1＞V2)、第一电流I1大于第二电流I2(I1＞I2)，且控制信号CS为逻辑低的话，磁滞电压比较器405的输出端会输出逻辑低的第一比较信号CMP1；且电流传感器403的输出端也会输出逻辑低的第二比较信号CMP2。基此条件下，逻辑运算单元409会输出逻辑低的切换信号SS1与逻辑高的切换信号SS2，从而导通P型场效晶体管T1，并且截止P型场效晶体管T2。如此一来，第一电源V1就会被输出以作为输出电压Vout给直流转直流转换器307。

另一方面，假设第一电源V1的电压位准小于第二电源的电压位准V2(V1＜V2)、第一电流I1大于第二电流I2(I1＞I2)，且控制信号CS为逻辑低的话，磁滞电压比较器405的输出端会输出逻辑高的第一比较信号CMP1；且电流传感器403的输出端会保持输出逻辑低的第二比较信号CMP2。基此条件下，逻辑运算单元409会输出逻辑低的切换信号SS1与切换信号SS2，从而同时导通P型场效晶体管T1与P型场效晶体管T2。如此一来，第一电源V1与第二电源V2就会被同时输出以作为输出电压Vout给直流转直流转换器307。

再者，假设第一电源V1的电压位准小于第二电源V2的电压位准(V1＜V2)、第一电流I1小于第二电流I2(I1＜I2)，且控制信号CS为逻辑低的话，磁滞电压比较器405的输出端会输出逻辑高的第一比较信号CMP1；且电流传感器403的输出端也会输出逻辑高的第二比较信号CMP2。基此条件下，逻辑运算单元409会输出逻辑高的切换信号SS1与逻辑低的切换信号SS2，从而截止P型场效晶体管T1，并且导通P型场效晶体管T2。如此一来，第二电源V2就会被输出以作为输出电压Vout给直流转直流转换器307。

由上述各假设条件所推演的结果可知，本实施例乃是通过同时监控两电源的电压与电流，以当两电源进行切换的过程中，满足两电源之其一的电压与电流皆大于另一电源的电压与电流的条件下才能完成电源切换。如此一来，可避免切换过后的电源因为负载加重而造成输出电压降低的问题，从而避免在两电源进行切换的过程中投影装置300的系统产生关闭、搁置或重置等现象。除此之外，通过磁滞电压比较器405来比较两电源的方式可以有效抑制两电源的电压位准相近时所造成的交替切换的现象。如此一来，可提升电源的稳定度。

在此值得一提的是，若将控制信号CS设定为逻辑高的话，P型场效晶体管T1与P型场效晶体管T2会被强制截止而无法输出第一电源V1与第二电源V2以作为输出电压Vout。可见得，只要将控制信号CS设定为逻辑高的话，可强制投影装置300关闭(power off)。另外，在本发明其他实施例中，若要将P型场效晶体管T1与P型场效晶体管T2各别替换为N型场效晶体管的话，仅需将磁滞电压比较器405与电流比较器407的正(+)、负(-)两输入端颠倒即可；或是将切换信号SS1与切换信号SS2的逻辑状态颠倒亦可。类似上述的变形的实施方式亦属本发明所欲保护的范畴之一。

值得注意的是，在本发明的实施例中，投影装置300例如为可携式微型投影机。

基于相似的概念，图6绘示为本发明另一实施例的电源切换装置305的示意图。请合并参照图3与图6，电源切换装置305包括两开关T1与T2以及切换单元60。其中，开关T1与开关T2的作用与上述实施例相似，故而在此并不再加以赘述之。切换单元60耦接开关T1与开关T2，用以比较第一电源V1的电压位准与第二电源V2的电压位准，并输出切换信号SS1与切换信号SS2来导通开关T1及开关T2的至少其中之一。

在本实施例中，切换单元60包括磁滞电压比较器601、逻辑运算单元603、二极管D1、二极管D2、开关T3，以及脉冲信号产生器605。其中，磁滞电压比较器601用以接收并比较第一电源V1的电压位准与第二电源V2的电压位准，并输出比较信号CMP。在本实施例中，磁滞电压比较器601的元件符号与磁滞电压比较器601的转换特性曲线亦绘示如图5A般。

逻辑运算单元603耦接磁滞电压比较器601，用以接收比较信号CMP与控制信号CS，并进行逻辑运算后输出切换信号SS1与切换信号SS2。在本实施例中，逻辑运算单元603包括或门607、非门609，或非闸611。其中，或门607的第一输入端用以接收控制信号CS，或门607的第二输入端用以接收比较信号CMP，而或门607的输出端用以输出切换信号SS1。非门609的输入端耦接或门607的第二输入端，且非门609的输出端耦接或门611的第一输入端。或门611的第二输入端用以接收控制信号CS，且或门611的输出端用以输出切换信号SS2。

二极管D1的阳极与二极管D2的阳极分别用以接收第一电源V1与第二电源V2，且二极管D1的阴极与二极管D2的阴极耦接在一起。开关T3耦接二极管D1的阴极与二极管D2的阴极，并依据脉冲信号PS而决定是否输出第一电源V1及第二电源V2的至少其中之一以作为输出电压Vout。脉冲信号产生器605耦接磁滞电压比较器601与开关T3，用以检测比较信号CMP的上升(rising)与下降(falling)边缘(edge)，并产生脉冲信号PS于预设时间t，如图7所绘示般。

在本实施例中，开关T1、开关T2与开关T3可以为P型场效晶体管，但并不限制于此，以下分别转称开关T1、开关T2与开关T3为P型场效晶体管T1、P型场效晶体管T2与P型场效晶体管T3。其中，P型场效晶体管T1的栅极耦接或门607的输出端，P型场效晶体管T1的源极耦接二极管D1的阳极以接收第一电源V1，且P型场效晶体管T1的漏极用以输出第一电源V1。另外，P型场效晶体管T2的栅极耦接或门611的输出端，P型场效晶体管T2的源极耦接二极管D2的阳极以接收第二电源V2，且P型场效晶体管T2的漏极用以输出第二电源V2。再者，P型场效晶体管T3的栅极耦接脉冲信号产生器605以接收脉冲信号PS，P型场效晶体管T3的源极耦接二极管D1的阴极与二极管D2的阴极，且P型场效晶体管T3的漏极耦接P型场效晶体管T1的漏极与P型场效晶体管T2的漏极以输出第一电源V1及第二电源V2的至少其中之一。

基于上述，假设电源切换装置305欲从第一电源V1切换至第二电源V2，亦即第一电源V1的电压位准小于第二电源V2的电压位准(V1＜V2)，且控制信号CS为逻辑低的话，磁滞电压比较器601会输出逻辑高的比较信号CMP。基此条件下，逻辑运算单元603会输出逻辑高的切换信号SS1与逻辑低的切换信号SS2，从而截止P型场效晶体管T1，并且导通P型场效晶体管T2。同时间，由于脉冲信号产生器605会检测到比较信号CMP的上升边缘，所以脉冲信号产生器605会产生脉冲信号PS于预设时间t以导通P型场效晶体管T3。

可见得，在预设时间t内，P型场效晶体管T2与P型场效晶体管T3会被同时导通。如此一来，第一电源V1与第二电源V2会被同时输出以作为输出电压Vout给直流转直流转换器307。另外，在预设时间t外，仅P型场效晶体管T2会被导通。如此一来，第二电源V2会被输出以作为输出电压Vout给直流转直流转换器307。在本实施例中，预设时间t为第二电源V2被输出作为输出电压Vout后所需稳定的总时间，且可依实际设计情况来决定。

另一方面，假设电源切换装置305欲从第二电源V2切换至第一电源V1，亦即第一电源V1的电压位准大于第二电源V2的电压位准(V1＞V2)，且控制信号CS为逻辑低的话，磁滞电压比较器601会转为输出逻辑高的比较信号CMP。基此条件下，逻辑运算单元603会输出逻辑低的切换信号SS1与逻辑高的切换信号SS2，从而导通P型场效晶体管T1，并且截止P型场效晶体管T2。同时间，由于脉冲信号产生器605会检测到比较信号CMP的下降边缘，所以脉冲信号产生器605会产生脉冲信号PS于预设时间t以导通P型场效晶体管T3。

相似地，在预设时间t内，P型场效晶体管T2与T3会被同时导通。如此一来，第一电源V1与第二电源V2会被同时输出以作为输出电压Vout给直流转直流转换器307。另外，在预设时间t外，仅P型场效晶体管T1会被导通。如此一来，第一电源V1就会被输出以作为输出电压Vout给直流转直流转换器307。在本实施例中，预设时间t为第一电源V1被输出作为输出电压Vout后所需稳定的总时间，且可依实际设计情况来决定。

由上述各假设条件所推演的结果可知，本实施例乃是在两电源进行切换的过程中，以具有较低电压位准的电源来辅助具有较高电压位准的电源，直至具有较高电压位准的电源稳定后始完成电源切换。如此一来，切换过后的电源可避免因为负载加重而造成输出电压降低的问题，从而避免在两电源进行切换的过程中投影装置300的系统产生关闭、搁置或重置等现象。除此之外，通过磁滞电压比较器601来比较两电源的方式可以有效抑制两电源的电压位准相近时所造成的交替切换的现象。如此一来，可提升电源的稳定度。

在此值得一提的是，若将控制信号CS设定为逻辑高的话，P型场效晶体管T1与P型场效晶体管T2会被强制截止而无法输出第一电源V1与第二电源V2以作为输出电压Vout。可见得，只要将控制信号CS设定为逻辑高的话，可强制投影装置300关闭。另外，在本发明其他实施例中，若要将P型场效晶体管T1、P型场效晶体管T2与P型场效晶体管T3分别替换为N型场效晶体管的话，仅需将磁滞电压比较器601的正(+)、负(-)两输入端颠倒，并且将脉冲信号PS的逻辑状态颠倒即可；或将切换信号SS1、切换信号SS2及脉冲信号PS的逻辑状态颠倒亦可。类似上述的变形的实施方式亦属本发明所欲保护的范畴之一。

汇整上述实施例的内容，图8绘示为本发明实施例的电源切换方法的流程图。请参照图8，本实施例的电源切换方法包括：接收并比较第一电源的电压位准与第二电源的电压位准(步骤S801)；利用具有较低电压位准的第一电源及第二电源的其中之一辅助具有较高电压位准的第一电源及第二电源的其中之一，直至具有较高电压位准的第一电源及第二电源的其中之一稳定为止(步骤S803)；以及输出具有较高电压位准且已稳定的第一电源及第二电源的至少其中之一以作为输出电压(步骤S805)。

综上所述，在本发明的上述实施例中至少具有以下其中一个优点，通过同时监控两电源的电压与电流，以当两电源进行切换的过程中，满足两电源之其一的电压与电流皆大于另一电源的电压与电流的条件下才完成电源切换。另一方面，亦可在两电源进行切换的过程中，以具有较低电压位准的电源来辅助具有较高电压位准的电源，直至具有较高电压位准的电源稳定后始完成电源切换。如此一来，切换过后的电源可避免因为负载加重而造成输出电压降低的问题。除此之外，通过磁滞电压比较器来比较两电源的方式可以有效抑制两电源的电压位准相近时所造成的交替切换的现象。如此一来，可提升电源的稳定度。

以上所述，仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求及发明说明内容所作的简单的等效变化与变型，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外，本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。

Claims (26)

1.一种电源切换装置，包括：

第一开关，接收第一电源，并依据第一切换信号而决定是否输出所述第一电源以作为输出电压；

第二开关，接收第二电源，并依据第二切换信号而决定是否输出所述第二电源以作为所述输出电压；以及

切换单元，耦接所述第一开关与所述第二开关，比较所述第一电源的电压位准与所述第二电源的电压位准，并输出所述第一切换信号与所述第二切换信号来导通所述第一开关与所述第二开关的至少其中之一，其中所述切换单元包括：

第一电流传感器，用以接收所述第一电源，并输出所述第一电源给所述第一开关及输出与所述第一电源相应的第一电流值；

第二电流传感器，用以接收所述第二电源，并输出所述第二电源给所述第二开关及输出与所述第二电源相应的第二电流值；

磁滞电压比较器，耦接所述第一电流传感器与所述第二电流传感器，用以接收并比较所述第一电源的电压位准与所述第二电源的电压位准，并输出第一比较信号；

电流比较器，耦接所述第一电流传感器与所述第二电流传感器，用以接收并比较所述第一电流值与所述第二电流值，并输出第二比较信号；以及

逻辑运算单元，耦接所述第一开关、所述第二开关、所述磁滞电压比较器及所述电流比较器，用以接收所述第一比较信号与所述第二比较信号，并进行逻辑运算后，输出所述第一切换信号与所述第二切换信号。

2.如权利要求1所述的电源切换装置，其中，所述逻辑运算单元包括：

与门，所述与门的两输入端用以分别接收所述第一比较信号与所述第二比较信号；

或非门，所述或非门的两输入端用以分别接收所述第一比较信号与所述第二比较信号；

第一或门，所述第一或门的第一输入端耦接所述与门的输出端，所述第一或门的第二输入端用以接收控制信号，且第一或门的输出端用以输出所述第一切换信号；以及

第二或门，所述第二或门的第一输入端耦接所述或非门的输出端，所述第二或门的第二输入端用以接收所述控制信号，且所述第二或门的输出端用以输出所述第二切换信号。

3.如权利要求2所述的电源切换装置，其中，所述第一开关为第一晶体管，所述第一晶体管的栅极耦接所述第一或门的输出端，所述第一晶体管的源极耦接所述第一电流传感器以接收所述第一电源，且所述第一晶体管的漏极用以输出所述第一电源，所述第二开关为第二晶体管，所述第二晶体管的栅极耦接所述第二或门的输出端，所述第二晶体管的源极耦接所述第二电流传感器以接收所述第二电源，且所述第二晶体管的漏极耦接所述第一晶体管的漏极以输出所述第二电源。

4.一种电源切换装置，包括：

第一开关，接收第一电源，并依据第一切换信号而决定是否输出所述第一电源以作为输出电压；

第二开关，接收第二电源，并依据第二切换信号而决定是否输出所述第二电源以作为所述输出电压；以及

切换单元，耦接所述第一开关与所述第二开关，比较所述第一电源的电压位准与所述第二电源的电压位准，并输出所述第一切换信号与所述第二切换信号来导通所述第一开关与所述第二开关的至少其中之一，其中所述切换单元包括：

磁滞电压比较器，用以接收并比较所述第一电源的电压位准与所述第二电源的电压位准，并输出比较信号；

逻辑运算单元，耦接所述磁滞电压比较器，用以接收所述比较信号与控制信号，并进行逻辑运算后，输出所述第一切换信号与所述第二切换信号；

第一二极管，所述第一二极管的阳极用以接收所述第一电源；

第二二极管，所述第二二极管的阳极用以接收所述第二电源，且所述第二二极管的阴极耦接所述第一二极管的阴极；

第三开关，耦接所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阴极，并依据脉冲信号而决定是否输出所述第一电源及所述第二电源的其中之一以作为所述输出电压；以及

脉冲信号产生器，耦接所述磁滞电压比较器与所述第三开关，用以检测所述比较信号的上升与下降边缘，并在预设时间内产生所述脉冲信号。

5.如权利要求4所述的电源切换装置，其中，所述逻辑运算单元包括：

第一或门，所述第一或门的第一输入端用以接收所述控制信号，所述第一或门的第二输入端用以接收所述比较信号，且所述第一或门的输出端用以输出所述第一切换信号；

非门，所述非门的输入端耦接所述第一或门的第二输入端；以及

第二或门，所述第二或门的第一输入端耦接所述非门的输出端，所述第二或门的第二输入端用以接收所述控制信号，且所述第二或门的输出端用以输出所述第二切换信号。

6.如权利要求5所述的电源切换装置，其中，所述第一开关为第一晶体管，所述第一晶体管的栅极耦接所述第一或门的输出端，所述第一晶体管的源极耦接所述第一二极管的阳极以接收所述第一电源，且所述第一晶体管的漏极用以输出所述第一电源，所述第二开关为第二晶体管，所述第二晶体管的栅极耦接所述第二或门的输出端，所述第二晶体管的源极耦接所述第二二极管的阳极以接收所述第二电源，且所述第二晶体管的漏极耦接所述第一晶体管的漏极以输出所述第二电源，所述第三开关为第三晶体管，所述第三晶体管的栅极耦接所述脉冲信号产生器以接收所述脉冲信号，所述第三晶体管的源极耦接所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阴极，且所述第三晶体管的漏极耦接所述第一晶体管的漏极与所述第二晶体管的漏极以输出所述第一电源及所述第二电源的其中之一。

7.一种电源切换方法，包括：

接收第一电源，并依据第一切换信号而决定是否输出所述第一电源以作为输出电压；

接收第二电源，并依据第二切换信号而决定是否输出所述第二电源以作为输出电压；以及

比较所述第一电源的电压位准与所述第二电源的电压位准，并输出所述第一切换信号与所述第二切换信号，以利用具有较低电压位准的所述第一电源及所述第二电源的其中之一，辅助具有较高电压位准的所述第一电源及所述第二电源的其中之一，直至具有较高电压位准的所述第一电源及所述第二电源的其中之一稳定为止；以及

输出具有较高电压位准且已稳定的所述第一电源及所述第二电源的其中之一以作为输出电压。

8.一种投影装置，包括：

可充电电池，用以供应第一电源；

接口，用以接收并传输第二电源；以及

电源切换装置，耦接所述可充电电池与所述接口，用以接收并比较所述第一电源的电压位准与所述第二电源的电压位准；利用具有较低电压位准的所述第一电源及所述第二电源的其中之一辅助具有较高电压位准的所述第一电源及所述第二电源的其中之一，直至具有较高电压位准的所述第一电源及所述第二电源的其中之一稳定为止；以及输出具有较高电压位准且已稳定的所述第一电源及所述第二电源的其中之一以作为输出电压，

其中，所述电源切换装置包括：

第一开关，接收所述第一电源，并依据第一切换信号而决定是否输出所述第一电源以作为所述输出电压；

第二开关，接收第二电源，并依据第二切换信号而决定是否输出所述第二电源以作为所述输出电压；以及

切换单元，耦接所述第一开关与所述第二开关，比较所述第一电源的电压位准与所述第二电源的电压位准，并输出所述第一切换信号与所述第二切换信号来导通所述第一开关与所述第二开关的至少其中之一，

其中，所述切换单元包括：

第一电流传感器，用以接收所述第一电源，并输出所述第一电源给所述第一开关及输出与所述第一电源相应的第一电流值；

第二电流传感器，用以接收所述第二电源，并据以输出所述第二电源给所述第二开关以及输出与所述第二电源相应的第二电流值；

磁滞电压比较器，耦接所述第一电流传感器与所述第二电流传感器，用以接收并比较所述第一电源的电压位准与所述第二电源的电压位准，并输出第一比较信号；

电流比较器，耦接所述第一电流传感器与所述第二电流传感器，用以接收并比较所述第一电流值与所述第二电流值，并输出第二比较信号；以及

逻辑运算单元，耦接所述第一开关、所述第二开关、所述磁滞电压比较器及所述电流比较器，用以接收所述第一比较信号与所述第二比较信号，并进行逻辑运算后，输出所述第一切换信号与所述第二切换信号。

9.如权利要求8所述的投影装置，其中，所述逻辑运算单元包括：

与门，所述与门的两输入端用以分别接收所述第一比较信号与所述第二比较信号；

或非门，所述或非门的两输入端用以分别接收所述第一比较信号与所述第二比较信号；

第一或门，所述第一或门的第一输入端耦接所述与门的输出端，所述第一或门的第二输入端用以接收控制信号，且所述第一或门的输出端用以输出所述第一切换信号；以及

第二或门，所述第二或门的第一输入端耦接所述或非门的输出端，所述第二或门的第二输入端用以接收所述控制信号，且所述第二或门的输出端用以输出所述第二切换信号。

10.如权利要求9所述的投影装置，其中，所述第一开关为第一晶体管，所述第一晶体管的栅极耦接所述第一或门的输出端，所述第一晶体管的源极耦接所述第一电流传感器以接收所述第一电源，且所述第一晶体管的漏极用以输出所述第一电源。

11.如权利要求10所述的投影装置，其中，所述第二开关为第二晶体管，所述第二晶体管的栅极耦接所述第二或门的输出端，所述第二晶体管的源极耦接所述第二电流传感器以接收所述第二电源，且所述第二晶体管的漏极耦接所述第一晶体管的漏极以输出所述第二电源。

12.如权利要求11所述的投影装置，其中，所述第一晶体管与所述第二晶体管分别为P型场效晶体管。

13.如权利要求11所述的投影装置，其中，所述第一晶体管与所述第二晶体管分别为N型场效晶体管。

14.如权利要求8所述的投影装置，还包括：

直流转直流转换器，耦接所述电源切换装置，用以接收并转换所述输出电压为多组直流电压，并作为所述投影装置内部相关部件运作时所需的操作电压。

15.如权利要求8所述的投影装置，还包括：

电源适配器，耦接所述接口，用以供应所述第二电源。

16.如权利要求15所述的投影装置，其中，所述接口为直流电源插座。

17.一种投影装置，包括：

可充电电池，用以供应第一电源；

接口，用以接收并传输第二电源；以及

电源切换装置，耦接所述可充电电池与所述接口，用以接收并比较所述第一电源的电压位准与所述第二电源的电压位准；利用具有较低电压位准的所述第一电源及所述第二电源的其中之一辅助具有较高电压位准的所述第一电源及所述第二电源的其中之一，直至具有较高电压位准的所述第一电源及所述第二电源的其中之一稳定为止；以及输出具有较高电压位准且已稳定的所述第一电源及所述第二电源的其中之一以作为输出电压，

其中，所述电源切换装置包括：

第一开关，接收所述第一电源，并依据第一切换信号而决定是否输出所述第一电源以作为所述输出电压；

第二开关，接收第二电源，并依据第二切换信号而决定是否输出所述第二电源以作为所述输出电压；以及

切换单元，耦接所述第一开关与所述第二开关，比较所述第一电源的电压位准与所述第二电源的电压位准，并输出所述第一切换信号与所述第二切换信号来导通所述第一开关与所述第二开关的至少其中之一，

其中，所述切换单元包括：

磁滞电压比较器，用以接收并比较所述第一电源的电压位准与所述第二电源的电压位准，并输出比较信号；

逻辑运算单元，耦接所述磁滞电压比较器，用以接收所述比较信号与控制信号，并据以进行逻辑运算后，输出所述第一切换信号与所述第二切换信号；

第一二极管，所述第一二极管的阳极用以接收所述第一电源；

第二二极管，所述第二二极管的阳极用以接收所述第二电源，且所述第二二极管的阴极耦接所述第一二极管的阴极；

第三开关，耦接所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阴极，并依据脉冲信号而决定是否输出所述第一电源及所述第二电源的其中之一以作为所述输出电压；以及

脉冲信号产生器，耦接所述磁滞电压比较器与所述第三开关，用以检测所述比较信号的上升与下降边缘，并在预设时间内产生所述脉冲信号。

18.如权利要求17所述的投影装置，其中，所述逻辑运算单元包括：

第一或门，所述第一或门的第一输入端用以接收所述控制信号，所述第一或门的第二输入端用以接收所述比较信号，且所述第一或门的输出端用以输出所述第一切换信号；

非门，所述非门的输入端耦接所述第一或门的第二输入端；以及

第二或门，所述第二或门的第一输入端耦接所述非门的输出端，所述第二或门的第二输入端用以接收所述控制信号，且所述第二或门的输出端用以输出所述第二切换信号。

19.如权利要求18所述的投影装置，其中，所述第一开关为第一晶体管，所述第一晶体管的栅极耦接所述第一或门的输出端，所述第一晶体管的源极耦接所述第一二极管的阳极以接收所述第一电源，且所述第一晶体管的漏极用以输出所述第一电源。

20.如权利要求19所述的投影装置，其中，所述第二开关为第二晶体管，所述第二晶体管的栅极耦接所述第二或门的输出端，所述第二晶体管的源极耦接所述第二二极管的阳极以接收所述第二电源，且所述第二晶体管的漏极耦接所述第一晶体管的漏极以输出所述第二电源。

21.如权利要求20所述的投影装置，其中，所述第三开关为第三晶体管，所述第三晶体管的栅极耦接所述脉冲信号产生器以接收所述脉冲信号，所述第三晶体管的源极耦接所述第一二极管的阴极与所述第二二极管的阴极，且所述第三晶体管的漏极耦接所述第一晶体管的漏极与所述第二晶体管的漏极以输出所述第一电源及所述第二电源的其中之一。

22.如权利要求21所述的投影装置，其中，所述第一晶体管、所述第二晶体管与所述第三晶体管分别为P型场效晶体管。

23.如权利要求21所述的投影装置，其中，所述第一晶体管、所述第二晶体管与所述第三晶体管分别为N型场效晶体管。

24.如权利要求17所述的投影装置，还包括：

直流转直流转换器，耦接所述电源切换装置，用以接收并转换所述输出电压为多组直流电压，并作为所述投影装置内部相关部件运作时所需的操作电压。

25.如权利要求17所述的投影装置，还包括：

电源适配器，耦接所述接口，用以供应所述第二电源。

26.如权利要求25所述的投影装置，其中，所述接口为直流电源插座。

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