CN103095126B - 供电系统 - Google Patents

Abstract

一种供电系统，包括输出节点、内部供电单元、增压储能单元、充电路径单元及放电路径单元。输出节点耦接至负载装置。内部供电单元包括黄金电容(Gold？Capaci？tor)单元，储存内部储存电压。充电路径单元于充电期间中导通，使增压储能单元对应储存增压供电电压。放电路径单元于放电期间中导通，以根据内部储存电压及增压供电电压提供电源信号驱动负载装置。充电及放电期间彼此不相互重叠(Overlapped)。

Description

供电系统

技术领域

本发明是有关于一种供电系统，且特别是有关于一种应黄金电容(GoldCapacitor)及增压储能元件来进行供电操作的供电系统。

背景技术

在科技发展日新月异的现今时代，手持式电子装置，例如是笔记本型计算机、平版计算机、智能型手机等，已广为人们所接受，以便利人们的生活。一般来说，手持式电子装置多配置有化学电池，以在无法接收市电供电信号时，针对手持式电子装置进行供电。然而，一般化学电池的寿命有限，往往仅具有数百次的充放电寿命；而随着充电次数的增加，化学电池的储能效率会跟着降低，使得充饱电后的供电时间亦对应地减少。此外，化学电池往往需要较长的充电时间(例如是数小时)，始能完成其的充电操作。

由于现有的化学电池供电方案具有上述的若干缺点，因此如何针对手持式电子装置设计出更理想的供电方案，为业界不断致力方向之一。

发明内容

本发明有关于一种供电系统，用以针对负载装置进行供电，其中是配置有：内部供电单元，包括黄金电容(GoldCapacitor)单元，以储存内部储存电压；充电路径单元，于充电期间中将内部储存电压提供至增压储能单元，使增压储能单元对应至增压供电电压；及放电路径单元，于放电期间中将增压储能单元及黄金电容单元串联连接于输出节点及参考电压之间，以根据内部储存电压及增压供电电压提供电源信号驱动负载装置。换言之，本发明相关的供电系统是应用黄金电容及增压储能单元来进行供电操作。据此，相较于传统化学电池供电方案，本发明相关的供电系统具有可有效地避免化学电池所带来的种种不便的优点。

根据本发明提出一种供电系统，用以针对第一负载装置提供电源信号。供电系统包括第一输出节点、第一内部供电单元、第一增压储能单元、第一充电路径单元及第一放电路径单元。第一输出节点耦接至第一负载装置。第一内部供电单元包括第一黄金电容(GoldCapacitor)单元，用以储存第一内部储存电压内部储存电压。第一充电路径单元于第一充电期间中导通，以将第一内部储存电压提供至第一增压储能单元，使第一增压储能单元对应至第一增压供电电压。第一放电路径单元于第一放电期间中导通，以将第一增压储能单元及第一黄金电容单元串联连接于第一输出节点及参考电压之间，以根据第一内部储存电压及第一增压供电电压提供电源信号驱动第一负载装置。第一充电及第一放电期间彼此不相互重叠(Overlapped)。

为了对本发明的上述及其它方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1绘示本发明第一实施例的供电系统的方块图。

图2绘示本发明第一实施例的供电系统的另一方块图。

图3绘示依照本发明第二实施例的供电系统的电路图。

图4绘示本发明第二实施例的供电系统的另一方块图。

图5绘示依照本发明第三实施例的供电系统的电路图。

图6绘示依照本发明第四实施例的供电系统的电路图。

图7绘示依照本发明第四实施例的内部供电单元70的另一电路图。

图8绘示依照本发明实施例的手持式电子装置的方块图。

图9A-9D绘示乃嵌入式控制器B的操作流程图。

[主要元件标号说明]

100、200：负载装置1000：外部供电电路

U1：充电单元PU1：测量集成电路

R1、R2、PR1、PR2、PR3：电阻

C1、C2、PC4、PC7、PC5、PC6：电容

D1及D2：齐纳二极管1、2、3、4、5、6：供电系统

10：内部供电单元12：增压储能单元

14：充电路径单元16：放电路径单元

Q1-Q20、Q1’-Q9’、Q1"-Q5"：晶体管

PC1、PC2、PC3、PC4、PC5、PC6、PC7：黄金电容单元

Cb1、Cb3、Cb3’、Cb5、Cb6、Cb7：增压电容

Lb2、Lb4、Lb4’：增压电感PC5’：子黄金电容单元

Cb5’：子增压电容A：手持式电子装置

B：嵌入式控制器PW_1-PW_n供电单元

D1、D2、…、Dm：装置CPU：中央处理器

Pl：外部供电路径P_bus：供电总线

C_bus：控制总线

具体实施方式

第一实施例

请参照图1，其绘示本发明第一实施例的供电系统的方块图。供电系统1包括输出节点No、内部供电单元10、增压储能单元12、充电路径单元14及放电路径单元16，其中供电系统1是经由输出节点No耦接至负载装置100并经由其来针对负载装置100提供电源信号Vo1；增压储能单元12由增压电容Cb1来实现。

内部供电单元包括黄金电容(GoldCapacitor)单元PC1，用以储存内部储存电压Vg1。进一步地说，黄金电容单元PC1是受控于外部供电电路1000的驱动，以储存内部储存电压Vg1，其中该外部供电电路1000包括充电单元U1及测量集成电路(GasGaugeIC)PU1。充电单元U1提供外部供电电压BATT；测量集成电路PU1充电单元U1及内部充电单元10耦接，以针对黄金电容单元PC1进行充电，使其以具有内部储存电压Vg1。举例来说，测量集成电路PU1还对黄金电容单元PC1进行电压及电流测量操作。举例来说，外部供电电路1000还包括电阻R1、R2、PR1、PR2、PR3、电容C1、C2、PC4、PC7、PC5、PC6、齐纳二极管D1及D2，用以对充电单元U1及测量集成电路PU1进行偏压。

充电路径单元14于充电期间中导通，以将内部储存电压Vg1提供至增压电容Cb1，使对应地储存第一能量，而其两端对应至增压供电电压Vb1。进一步的说，充电路径单元14包括开关单元Q2及Q5，其耦接至增压电容Cb1及黄金电容单元PC1，其中开关单元Q2及Q5可以晶体管来实现。开关单元Q2及Q5响应于时序信号PWM2及PWM5于充电期间中导通，以将黄金电容单元PC1耦接至增压电容Cb1，以根据内部储存电压Vg1来对增压电容Cb1进行充电，使其两端的增压供电电压Vb1与内部储存电压Vg1对应至相近的电压电平。

放电路径单元16于放电期间中导通，以将增压电容Cb1及黄金电容单元PC1串联连接于输出节点No及参考电压(例如是接地参考电压)之间，以根据内部储存电压Vg1及增压供电电压Vb1提供电源信号Vo1驱动负载装置2。举例来说，充电及该放电期间彼此不相互重叠(Overlapped)。

进一步的说，放电路径单元16包括开关单元Q1、Q3及Q4，其中开关单元Q1及Q4的一端分别耦接至增压电容Cb1的正输入端及负输入端，另一端分别耦接至开关单元Q3的一端及接收接地参考电压，开关单元Q3的另一端耦接至输出节点No；开关单元Q1、Q3及Q4可以晶体管来实现。开关单元Q1、Q3及Q4分别响应于时序信号PWM1、PWM3及PWM4于放电期间中导通，以使黄金电容单元PC1及增压电容Cb1串联连接输出节点No及接地参考电压之间，以根据内部储存电压Vg1及增压供电电压Vb1提供电源信号Vo1驱动负载装置2。

在本实施例中，虽仅以增压储能单元12以增压电容Cb1来实现的情形为例做说明，然，本实施例的供电系统1并不局限于此。在另一个例子中，增压储能单元22亦可以增压电感Lb2来实现，而对应的供电系统2亦可对应地根据黄金电容单元PC2两端的内部储存电压Vg2及增压电感22两端的供电电压Vb2来提供电源信号Vo2，如图2所示。

第二实施例

本实施例的供电系统与第一实施例的供电系统不同之处在于其中还包括多组增压储能单元、多个充电路径单元及放电路径单元，其分别于多段不同的放电时间中提供电源信号驱动负载单元，藉此实现出可提供多相电源信号的供电系统。

请参照图3，其绘示依照本发明第二实施例的供电系统的电路图。进一步的说，供电系统3包括充电路径单元34、35、放电路径单元36、37、内部供电单元(由黄金电容单元PC3实现)及分别由增压电容Cb3及Cb3’实现的两个增压储能单元32及32’。举例来说，黄金电容单元PC3、增压电容Cb3、充电路径单元34及放电路径单元36系与图1中对应的单元(即是黄金电容单元PC1、增压电容Cb1、充电路径单元14及放电路径单元16)相似的操作，以于第一充电期间对增压电容Cb3充电，使其两端对应至增压供电电压Vb3，并于第一放电期间中根据内部储存电压Vg3及增压供电电压Vb3提供电源信号Vo3_PH1驱动负载装置(未绘示)。

充电路径单元35于第二充电期间中导通，以将内部储存电压Vg3提供至增压储能单元32’，使其的两端对应至增压供电电压Vb3’。进一步的说，充电路径单元35包括开关单元Q2’及Q5’，其耦接至增压电容Cb3’及黄金电容单元PC3；开关单元Q2’及Q5’可以晶体管来实现。开关单元Q2’及Q5’响应于时序信号PWM2’及PWM5’于充电期间中导通，以将黄金电容单元PC3耦接至增压电容Cb3’，以根据内部储存电压Vg3来对增压电容Cb3’进行充电，使其两端的增压供电电压Vb3’与内部储存电压Vg3对应至相近的电压电平。

放电路径单元37于放电期间中导通，以将增压电容Cb3’及黄金电容单元PC3串联连接于输出节点No及接地参考电压之间，以根据内部储存电压Vg3及增压供电电压Vb3’提供电源信号Vo3_PH2驱动负载装置；其中，第二充电期间及第二放电期间彼此不相互重叠。进一步地说，放电路径单元37包括开关单元Q1’、Q3’及Q4’，其中开关单元Q1’及Q4’的一端分别耦接至增压电容Cb3’的正输入端及负输入端，另一端分别耦接至开关单元Q3’的一端及接收接地参考电压，开关单元Q3’的另一端耦接至输出节点No；开关单元Q1’、Q3’及Q4’可以晶体管来实现。开关单元Q1’、Q3’及Q4’分别响应于时序信号PWM1’、PWM3’及PWM4’于第二放电期间中导通，以使黄金电容单元PC3及增压电容Cb3’串联连接输出节点No及接地参考电压之间，以根据内部储存电压Vg3及增压供电电压Vb3’提供电源信号Vo3_PH2驱动负载装置(未绘示)。

在一个实施例中，第一放电期间与第二充电期间触发于实质上相同的时段，而第二放电期间与第一充电期间触发于实质上相同的时段。换言之，在放电路径单元36根据内部储存电压Vg3及增压供电电压Vb3提供电源信号Vo3_PH1对负载装置执行供电操作的同时，充电路径单元35根据内部储存电压Vg3对增压电容Cb3’进行储能。而在放电路径单元36根据内部储存电压Vg3及增压供电电压Vb3’提供电源信号Vo3_PH2对负载装置执行供电操作的同时，充电路径单元34根据内部储存电压Vg3对增压电容Cb3进行储能。据此，经由前述两组充电与放电路径单元34与36及35与37的分时操作，本实施例的供电系统3可对应地提供两相供电信号Vo3_PH1及Vo3_PH2。

在本实施例中，虽仅以增压储能单元32及32’分别以增压电容Cb3及Cb3’来实现的情形为例做说明，然，本实施例的供电系统3并不局限于此。在另一个例子中，增压储能单元42及42’亦可以增压电感Lb4及Lb4’来实现，而对应的供电系统4亦可对应地根据黄金电容单元PC4两端的内部储存电压Vg4及增压电感Lb4两端的供电电压Vb4来提供电源信号Vo2_PH1，并根据黄金电容单元PC4两端的内部储存电压Vg4及增压电感Lb4’两端的供电电压Vb4’来提供电源信号Vo2_PH2，如图4所示。

在本实施例中，虽仅以供电系统3及4中包括两组增压储能单元、两个充电路径单元及放电路径单元，而可对应地提供两相电源信号的情形为例做说明，然，本实施例的供电系统并不局限于此。在其它例子中，本实施例的供电系统亦可包括三组或三组以上的增压储能单元、充电路径单元及放电路径单元；同时，配合相对应之的时序控制，以对应地提供三相或三相以上的电源信号。

第三实施例

本实施例的供电系统与第一实施例的供电系统不同之处在于其中的放电路径单元还包括子内部供电单元、子增压储能单元、子充电路径单元及子放电路径单元，以决定参考电压的电平。

请参照图5，其绘示依照本发明第三实施例的供电系统的电路图。供电系统5包括输出节点No、包括黄金电容单元PC5的内部供电单元50、由增压电容Cb5实现的增压储能单元52、充电路径单元54及放电路径单元56，其中黄金电容单元PC5、增压电容Cb5及充电路径单元54是与图1中对应的单元(即是黄金电容单元PC1、增压电容Cb1及充电路径单元14)相似的操作，以于充电期间对增压电容Cb5充电，使其两端对应至增压供电电压Vb5。

本实施例的供电系统5与第一实施例的供电系统1不同之处在于其中的放电路径单元56还包括输出节点No2、子内部供电单元560、子增压储能单元562、子充电路径单元564及子放电路径单元566，其中输出节点No2上具有参考电压Vo6；子内部供电单元560包括子黄金电容单元PC5’，其储存子内部储存电压Vg5’；子增压储能单元是由增压电容Cb5'来实现。

子充电路径单元564于充电期间中导通，以将子内部储存电压Vg5’提供至子增压储能单元562，使子增压储能单元562储存子能量，而其两端是对应至子增压供电电压Vb5’。进一步的说，子充电路径单元564包括开关单元Q12及Q15，其耦接至子增压电容Cb5’及子黄金电容单元PC5’，其中开关单元Q12及Q15可以晶体管来实现。开关单元Q12及Q15响应于时序信号PWM12及PWM15于充电期间中导通，以将黄金电容单元PC5’耦接至增压电容Cb5’，来根据内部储存电压Vg5’对增压电容Cb5’进行充电，使其两端的子增压供电电压Vb5’与内部储存电压Vg5’对应至相近的电压电平。

子放电路径单元566于放电期间中导通，以将子增压电容Cb5’及增压电容Cb5串联连接于输出节点No2及接地参考电压VSS之间，以根据子增压供电电压Vg5’及子增压供电电压Vb5’决定参考电压Vo5’的电平。进一步的说，子放电路径单元566包括开关单元Q1"、Q4"、Q11、Q14及Q16、，其中开关单元Q1”及Q4”的一端分别耦接至增压电容Cb5的正输入端及负输入端，另一端分别耦接至开关单元Q16及Q11的一端；开关Q16及Q11的另一端分别耦接至输出节点No2及耦接至子增压电容Cb5’的正输入端；开关Q14的两端分别接至子增压电容Cb5’的负输入端及接收接地参考电压。开关单元Q1”、Q4”、Q11、Q14及Q16可以晶体管来实现。

开关单元Q1”、Q4"、Q11、Q14及Q16分别响应于时序信号PWM1”、PWM4”、PWM11、PWM14及PWM16于放电期间中导通，以使子增压电容Cb5’及增压电容Cb5串联连接输出节点No2及接地参考电压之间，以根据子增压供电Vb5’及增压供电电压Vb5提供参考电压Vo5’。

在一个操作实例中，输出节点No2还耦接至第二负载装置(未绘示)，并根据参考电压Vo6来驱动此第二负载装置。

第四实施例

本实施例的供电系统与第一实施例的供电系统不同之处在于其中的内部供电单元还包括升压/降压单元，用以响应于黄金电容单元储存的内部储存电压来对增压储能单元进行充电。

请参照图6，其绘示依照本发明第四实施例的供电系统的电路图。本实施例的供电系统6与第一实施例的供电系统1不同之处在于其中的内部供电单元60还包括升压/降压单元60a，用以接收黄金电容单元PC6所储存的内部储存电压Vg6，并据以对增压储能单元62(由增压电容Cb6来实现)进行充电，使增压电容Cb6储存对应的能量，并使其的两端对应至增压供电电压Vb6。举例来说，升压/降压单元60可以线性稳压器(LinearRegulator，LDO)或降压转换器(BuckConverter)来实现。

对于本实施例的供电系统6来说，其可通过在内部供电单元60中配置升压/降压单元60a，来对增压电容Cb6的增压供电电压Vb6做出较为精准的电压控制。

请参照图7，其绘示依照本发明第四实施例的内部供电单元70的电路图。在另一个例子中，内部供电单元70中的升压/降压单元70a可以晶体管Q17、Q18、Q19、Q20及电感L来实现，其中经由晶体管Q17-Q20的切换操作，使得升压/降压单元70a可对应地实现出升压(BoostConverter)及降压(BuckConvert)操作。

进一步地说，当黄金电容单元PC7两端的内部储存电压Vg7高于增压电容Cb7两端所需的增压供电电压Vb7时，晶体管Q19为关闭，同时间晶体管Q17、Q18及Q20和L进入Switchmode，Switchmode分为二段时间操作，第一段时间，Q17和Q18为导通，此时电流流入L，转成电磁能储存至L。第二段时间，Q17和Q20为导通，此时储存至L的电磁能转换成电流流出。如此反复交替供电；据此，升压/降压单元70a是实现出降压转换器(BuckConverter)，以针对内部储存电压Vg7进行降压操作，藉此根据降压后的增压供电电压Vb7来决定增压电容Cb7的电平。

当黄金电容单元PC7两端的内部储存电压Vg7低于增压电容Cb7两端所需的增压供电电压Vb7时，晶体管Q20为关闭，同时间晶体管Q17、Q18及Q19和L进入Switchmode，Switchmode分为二段时间操作，第一段时间，Q18和Q19为导通，此时电流流入L，转成电磁能储存至L。第二段时间，Q17和Q18为导通，此时储存至L的电磁能转换成电流流出。如此反复交替供电；据此，升压/降压单元70a是实现出升压转换器(BoostConverter)，以针对内部储存电压Vg7进行升压操作，藉此根据升压后的增压供电电压Vb7来决定增压电容Cb7的电平。

当黄金电容单元PC7两端的内部储存电压Vg7等于增压电容Cb7两端所需的增压供电电压Vb7时，晶体管Q19及Q20为关闭，同时间晶体管Q17及Q18为导通；据此，升压/降压单元70a不具有任何升压及降压功能，而可直接将内部储存电压Vg7提供至增压电容Cb7。

在一个应用实例中，本发明上述各实施例中的供电系统1-6可应用于手持式电子装置(例如是笔记本型计算机)中，以对其进行供电。举例来说，笔记本型计算机中的嵌入式控制器(EmbeddedController)是作为供电系统1-6的控制装置，以对应地提供时序信号pwm1-pwm20、pmw1'-pwm9'、pwm1"-pwm5"来对其进行时序控制。

在一个应用实例中，手持式电子装置中可同时配置多个供电系统，以针对其中所使用的各个处理核心电路(例如是中央处理器、主机板上的南北桥集成电路、随取存储器等)及外围电路进行供电，如图8所示。

在图8绘示的应用实例中，手持式电子装置A是配置有多个供电单元PW_1、PW_2、…、PW_n，以经由供电总线P_bus对应地提供n组供电电压V_1、V_2、…、V_n，以分别针对手持式电子装置A中对应需要各种供电电平的装置D1、D2、…、Dm及中央处理器CPU进行供电，其中n及m为大于1的自然数。举例来说，各供电单元PW_1-PW_n可以第一至四实施例所述的供电系统来实现。进一步的说，各供电单元PW_1-PWM_n包括测量集成电路PU1_1-PU1_n及开关单元GS_1-GS_n，其中测量集成电路PU1_1-PU1_n例如具有如图1中的测量集成电路PU1所示的电路图，其用以经由外部供电路径Pl接收外部供电电压BATT。开关单元GS_1-GS_n例如由对应的充电路径单元及放电路径单元来实现。测量集成电路PU1_1-PU1_n及开关单元GS_1-GS_n还经由控制总线C_bus耦接至嵌入式控制器B，以受控于嵌入式控制器B执行对应的操作。

在一个操作实例中，手持式电子装置A中的嵌入式控制器B用以经由控制总线C_bus来与各个供电单元PW_1-PW_n相连接，并对应地控制其的供电操作。请参照图9A-9D，其绘示乃嵌入式控制器B针对本实施例的供电系统所执行的操作流程图。

进一步的说，嵌入式控制器B包括下列步骤：外部供电电压BATT检测(a)、内部储存电压Vg1检测(b)、数字模拟转换(c)、查表(d)、温度/电流检测(e)、数据传输(f)、综合判断操作(g)及错误指示(h)等操作步骤。在步骤(a)中，嵌入式控制器B系检测是否接收到外部供电电压BATT，若是则跳至步骤(b)。在步骤(b)-(d)中，嵌入式控制器B分别针对内部储存电压Vg1进行取样、数字模拟转换及查表操作，以找出内部储存电压Vg1的原始数值；在步骤(e)中，嵌入式控制器B驱动测量集成电路PU1找出黄金电容单元PC1的温度及电流参数。在步骤(f)及(g)中，嵌入式控制器B分别接收前述内部储存电压Vg1、温度及电流参数，并据以进行综合的电压、电流及温度参数考虑，以判断是否可针对黄金电容单元PC1进行充电操作。在前述步骤(a)-(g)中，一旦发生操作失败的情形，则自对应的步骤跳至步骤(h)，以发出错误消息。

请参照图9B。在判断可针对黄金电容单元PC1进行充电后，是执行步骤(i)，嵌入式控制器B经由外部供电电路1000来对黄金电容单元PC1进行充电。然后如步骤(j)，嵌入式控制器B所执行的程序是进入自我更新模式(self-refreshMode)，并判断外部供电电压BATT是否异常；若是则执行步骤(h)；若否则执行步骤(j)持续对黄金电容单元PC1进行充电，直至其充电完成。接着执行步骤(k)，嵌入式控制器B判断外部供电电压BATT是否移除；若否，则重复执行步骤(k)。若是，则执行步骤(l)，嵌入式控制器B进入节能模式(ECOMode)，并判断黄金电容单元PC1的操作是否异常；若是则执行步骤(h)；若否则执行步骤(m)，针对黄金电容单元PC1进行放电操作，直至其放电完毕。

请参照图9C。在前述第一至第三实施例的情况中，嵌入式控制器B例如执行下列的流程步骤(n)、(o)及(p)。如步骤(n)，嵌入式控制器B经由测量集成电路PU1来判断可否应用黄金电容单元PC1来进行供电；若否则重复执行步骤(n)。若是，则执行步骤(o)，于其中嵌入式控制器B驱动充电路径单元14，以应用黄金电容单元PC1对增压电容Cb1进行充电。之后如步骤(p)，嵌入式控制器B经由放电路径单元16将增压电容Cb1及黄金电容单元PC1串联连接于输出节点No及参考电压之间，藉此对对应的装置进行供电。

请参照图9D。在前述第四实施例的情况中，嵌入式控制器B例如执行下列的流程步骤(q)、(r)、(s)、(t)及(u)。如步骤(q)，嵌入式控制器B经由测量集成电路PU1来判断可否应用黄金电容单元PC1来进行供电；若否则重复执行步骤(q)。若是，则执行步骤(r)，嵌入式控制器B比较内部储存电压Vg6及增压供电电压Vb6。当黄金电容单元PC6两端的内部储存电压Vg6高于增压电容Cb6两端所需的增压供电电压Vb6时执行步骤(s)，嵌入式控制器B控制升压/降压单元60a执行降压转换操作，以根据降压后的内部储存电压Vg6来对增压电容Cb6进行供电。

当黄金电容单元PC6两端的内部储存电压Vg6低于增压电容Cb6两端所需的增压供电电压Vb6时执行步骤(t)，嵌入式控制器B控制升压/降压单元60a执行升压转换操作，以根据升压后的内部储存电压Vg6来对增压电容Cb6进行供电。

当黄金电容单元PC6两端的内部储存电压Vg6等于增压电容Cb6两端所需的增压供电电压Vb6时执行步骤(u)，嵌入式控制器B非致能升压/降压单元60a的升压及降压转换操作，以直接将内部储存电压Vg6提供至增压电容Cb6。

本发明上述实施例的供电系统用以针对负载装置进行供电，其中配置有：内部供电单元，其中包括黄金电容单元，以储存内部储存电压；充电路径单元，于充电期间中将内部储存电压提供至增压储能单元，使增压储能单元对应至增压供电电压；及放电路径单元，于放电期间中将增压储能单元及黄金电容单元串联连接于输出节点及参考电压之间，以根据内部储存电压及增压供电电压提供电源信号驱动负载装置。换言之，本发明上述实施例的供电系统可应用黄金电容及增压储能单元来进行供电操作。据此，相较于传统化学电池供电方案，本发明上述实施例的供电系统具有可有效地避免化学电池所带来的种种不便的优点。

综上所述，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。本发明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，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (11)

1.一种供电系统，用以针对一第一负载装置提供一电源信号，该供电系统包括：

一第一输出节点，耦接至该第一负载装置；

一第一内部供电单元，包括：

一第一黄金电容单元，用以储存一第一内部储存电压；

一第一增压储能单元；

一第一充电路径单元，于一第一充电期间中导通，以将该第一内部储存电压提供至该第一增压储能单元，使该第一增压储能单元对应储存一第一增压供电电压；

一第一放电路径单元，于一第一放电期间中导通，以将该第一增压储能单元及该第一黄金电容单元串联连接于该第一输出节点及一参考电压之间，以根据该第一内部储存电压及该第一增压供电电压提供该电源信号驱动该第一负载装置；

一第二增压储能单元；以及

一第二放电路径单元，于一第二放电期间中导通，以将该第二增压储能单元及该第一黄金电容单元串联连接于该第一输出节点及该参考电压之间，以根据该第一内部储存电压及该第二增压供电电压提供该电源信号驱动该第一负载装置；

其中，该第一充电及该第一放电期间彼此不相互重叠,并且该第一内部供电单元还包括：

一升压/降压单元，用以接收该第一内部储存电压，并据以对该第一增压储能单元进行充电，使该第一增压储能单元对应储存该第一增压供电电压。

2.根据权利要求1所述的供电系统，其中该第一充电路径单元包括：

一第一组开关单元，耦接至该第一增压储能单元及该第一黄金电容单元，并响应于一第一组时序信号于该第一充电期间中导通，以将该第一黄金电容单元耦接至该第一增压储能单元，并根据该第一内部储存电压来对该第一增压储能单元进行充电。

3.根据权利要求1所述的供电系统，其中该第一放电路径单元包括：

一第二组开关单元，耦接至该第一黄金电容单元、该第一增压储存单元、该参考电压及该第一输出节点，并响应于一第二组时序信号于该第一放电期间中导通，以串联连接该第一黄金电容单元及该第一增压储能单元于该第一输出节点及该参考电压之间。

4.根据权利要求1所述的供电系统，还包括：

一第二充电路径单元，于一第二充电期间中导通，以将该第一内部储存电压提供至该第二增压储能单元，使该第二增压储能单元对应储存一第二增压供电电压；

其中，该第二充电及该第二放电期间彼此不相互重叠。

5.根据权利要求4所述的供电系统，其中该第二充电路径单元包括：

一第三组开关单元，耦接至该第二增压储能单元及该第一黄金电容单元，并响应于一第二组时序信号于该第二充电期间中导通，以将该第一黄金电容单元耦接至该第二增压储能单元，并根据该第一内部储存电压来对该第二增压储能单元进行充电。

6.根据权利要求4所述的供电系统，其中该第二放电路径单元包括：

一第四组开关单元，耦接至该第一黄金电容单元、该第二增压储存单元、该参考电压及该第一输出节点，并响应于一第一组时序信号于该第二放电期间中导通，以串联连接该第一黄金电容单元及该第二增压储能单元于该第一输出节点及该参考电压之间。

7.根据权利要求4所述的供电系统，还包括：

一第三增压储能单元；

一第三充电路径单元，于一第三充电期间中导通，以将该第一内部储存电压提供至该第三增压储能单元，使该第三增压储能单元对应储存一第三增压供电电压；及

一第三放电路径单元，于一第三放电期间中导通，以将该第三增压储能单元及该第一黄金电容单元串联连接于该第一输出节点及该参考电压之间，以根据该第一内部储存电压及该第三增压供电电压提供该电源信号驱动该第一负载装置；

其中，该第三充电及该第三放电期间彼此不相互重叠。

8.根据权利要求1所述的供电系统，其中该第一放电路径单元还包括：

一第二输出节点，具有该参考电压；

一子内部供电单元，包括：

一子黄金电容单元，用以储存一子内部储存电压；

一子增压储能单元；

一子充电路径单元，于该第一充电期间中导通，以将该子内部储存电压提供至该子增压储能单元，使该子增压储能单元对应储存一子增压供电电压；及

一子放电路径单元，于该第一放电期间中导通，以将该子增压储能单元及该第一增压储能单元串联连接于该第二输出节点及一接地参考电压之间，以根据该子内部储存电压及该第一增压供电电压决定该参考电压的电平。

9.根据权利要求8所述的供电系统，其中该第二输出节点还耦接至一第二负载装置，并根据该参考电压驱动该第二负载装置。

10.根据权利要求1所述的供电系统，其中该第一增压储能单元选择性地包括一电容电路及一电感电路其中的一者。

11.根据权利要求1所述的供电系统，其中该第一黄金电容单元是以受控于一外部供电电路的驱动，以储存该第一内部储存电压，该外部供电电路包括：

一充电单元，用以提供一外部供电电压；及

一测量集成电路，与该充电单元及该第一内部供电单元耦接，以针对该第一黄金电容单元进行充电，以具有该内部储存电压；

其中，该测量集成电路还用以对该第一黄金电容单元进行电压及电流测量操作。