CN103250116A - 电源装置、电子设备以及电子设备系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供电源装置，其与电子设备连接而供给电力，该电源装置具有：控制部，其控制针对所述电子设备的电力供给；以及开关电路，其从所述电子设备接收表示所述电子设备的电源状态或所述电子设备的工作状态的状态信号，根据所述状态信号开始和停止针对所述控制部的电源电压的供给。

Description

电源装置、电子设备以及电子设备系统
技术领域
本发明涉及向电子设备供给电力的电源装置、与该电源装置连接的电子设备、具备该电源装置及该电子设备的电子设备系统。
背景技术
目前，在个人计算机(PC)等信息处理装置中，为了供给电力而使用AlternatingCurrent(AC)适配器。
与PC连接的AC适配器，即使在PC处于休止状态或电源断开状态时也流过微小电流。由此，在AC适配器内部的一次侧电路的Power Factor Correction(PFC)控制电路及Pulse Width Modulation(PWM)主控制电路上施加称为VCC的电源电压，流入恒定的驱动电流，振荡也反复进行。
因此，存在即使在PC的电源断开的状态下也产生电力消耗的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平06-292363号公报
发明内容
本发明的目的在于，减少电源装置的消耗电力。
实施方式的电源装置，其与电子设备连接而供给电力，该电源装置具有：控制部，其控制针对所述电子设备的电力供给；以及开关电路，其从所述电子设备接收表示所述电子设备的电源状态或所述电子设备的工作状态的状态信号，根据所述状态信号开始和停止针对所述控制部的电源电压的供给。
实施方式的电子设备，其与电源装置连接，该电子设备具有：电池，其向所述电子设备供给电力；以及状态检测部，其通过从所述电源装置或所述电池供给的电力来工作，检测所述电子设备的电源状态或所述电子设备的工作状态，将表示所述电子设备的电源状态或所述电子设备的工作状态的状态信号输出给所述电源装置。
实施方式的电子设备系统，其具有所述电源装置和所述电子设备。
发明效果
根据实施方式的电源装置，能够减少电源装置的消耗电力。
附图说明
图1是第1实施方式的电子设备系统的结构图。
图2是第2实施方式的电子设备系统的结构图。
图3是第1实施方式的PC的结构图。
图4是示出将PC的电源从接通变为断开时的各信号的图。
图5是示出将PC的电源从断开变为接通时的各信号的图。
图6是第1实施方式的AC适配器的外观图。
具体实施方式
以下，参照附图说明实施方式。
图1是第1实施方式的电子设备系统的结构图。
电子设备系统101具有AC适配器201及PC301。
AC适配器201与交流电源401连接，将交流转换为直流，向PC301供给电力。另外，PC301是通过AC适配器201而被供给电力的电子设备的一例。与AC适配器201连接的电子设备，不仅可以是PC，还可以是视频设备、音频设备、其他各种设备。
PC301是进行各种处理的电子设备。
另外，PC301具有电池，通过从AC适配器201或电池供给的电力来工作。例如，在从AC适配器201供给电力时，PC301通过来自AC适配器201的电力来工作，在来自AC适配器201的电力停止时，PC301通过从电池供给的电力来工作。
PC301将表示PC301的状态(电源状态或工作状态)的状态信号输出到AC适配器201。详细地讲，在PC301的电源断开或PC301处于休止状态时，PC301将高电平信号输出到AC适配器201。另外，在PC301的电源接通时，PC301将低电平信号或开路信号输出到AC适配器201。另外，休止状态也被称为休眠状态，是将存储器的信息写入到硬盘，将PC301的电源断开的状态。休止状态在Advanced Configuration and PowerInterface(ACPI)中相当于S4的状态。
另外，对于PC301的详细结构将在后面叙述。
以下，对AC适配器201的详细进行说明。
AC适配器201具有：AC滤波器211、整流电路212、PFC电路213、PFC控制电路214、控制电路215、变压器216、电阻217-i(i=1～3)、电容器218-j(j=1～2)、二极管219-j、Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor(MOSFET)220、晶体管221、光耦合发光二极管222-i、光耦合受光晶体管223-i。
变压器216具有绕组224-i。
光耦合发光二极管222-i由光耦合受光晶体管223-i和一个光耦合器构成。另外，也可以代替光耦合器而使用光MOS，此时光耦合发光二极管222-i成为光MOS发光侧，光耦合受光晶体管223-i成为光MOS受光侧。
与交流电源401连接的AC滤波器211、整流电路212、PFC电路213、PFC控制电路214、控制电路215、变压器216、电阻217-i(i=l～3)、电容器218-l、二极管219-1、MOSFET220、晶体管221、光耦合发光二极管222-3、光耦合受光晶体管223-i为一次侧电路。
另外，与PC301连接的电容器218-2、二极管219-2、光耦合发光二极管222-1、222-2为二次侧电路。
AC滤波器211切断所输入的电压和电流的噪声以及从AC适配器向外部流出的电压和电流的噪声。
整流电路212将交流转换为直流。
PFC电路213为了改善功率因数而变更电流的波形。另外，将来自整流电路212的输入电压通过光耦合受光晶体管223-3作为PFC控制电路输入电压来输出到PFC控制电路214。
PFC控制电路214对PFC电路213进行控制。PFC控制电路214根据PFC控制电路输入电压对PFC电路213进行控制。
控制电路215与MOSFET220的栅极连接，通过输出栅极信号对MOSFET220进行控制。对于控制电路215，从PFC电路213通过电阻217-1，输入有控制电路输入电压。控制电路215根据控制电路输入电压对MOSFET220进行控制。控制电路215例如是进行PWM控制的PWM控制电路。
对于PFC控制电路214及控制电路215，施加有驱动PFC控制电路214及控制电路215的电源电压VCC。
变压器216对电压进行转换。
MOSFET220是N沟道MOSFET，漏极与绕组224-1连接，源极与绕组224-2连接，栅极与控制电路215连接。
光耦合发光二极管222-1通过状态信号端子与PC301连接。当在光耦合发光二极管222-1上流过电流时，光耦合受光晶体管223-1处于接通状态。
另外，光耦合发光二极管222-2与光耦合发光二极管222-1连接。当在光耦合发光二极管222-2上流过电流时，光耦合受光晶体管223-2处于接通状态。
另外，光耦合发光二极管222-3配置在晶体管221的发射极与PFC控制电路222-3之间。当在光耦合发光二极管222-3上流过电流时，光耦合受光晶体管223-3处于接通状态。
以下，对第1实施方式的AC适配器201的工作进行说明。
在PC301的电源接通时，状态信号端子从PC301接收低电平或开路的状态信号。由于状态信号为低电平或开路，因此在光耦合发光二极管222-1、222-2上没有电流流过，光耦合受光晶体管223-1、223-2处于断开状态，光耦合受光晶体管223-1、223-2的电流被阻断。
对控制电路215施加电源电压VCC且还施加了控制电路输入电压。因此，控制电路215能够工作。
对PFC控制电路214施加了电源电压VCC，在光耦合发光二极管222-3上流过电流，因此光耦合受光晶体管223-3处于接通状态，PFC电路213与PFC控制电路214之间导通，在PFC控制电路214上输入有PFC控制电路输入电压。
如上所述，在AC适配器为ON的状态下，PFC控制电路214及控制电路215工作，向与二次侧电路连接的PC301供给电力。
在PC301的电源断开或PC301处于休止状态时，如果从PC301向状态信号端子输入高电平的状态信号(例如，5V)，则向光耦合发光二极管222-1、222-2流入电流。由此，光耦合受光晶体管223-1、223-2处于接通状态、即导通状态，电源电压VCC降低。而且，控制215的控制电路输入电压也降低。
另外，随着电源电压VCC降低，针对光耦合发光二极管222-3的电流供给也降低，光耦合受光晶体管223-3的导通中断，针对PFC控制电路214的PFC控制电路输入电压被切断。
这样，在AC适配器201为OFF的状态下，PFC控制电路214及控制电路215停止，针对PC301的电力供给中断。
接着，对第2实施方式的电子设备系统进行说明。
另外，在以下的说明中，由于在附图中附上相同符号的部件为相同的部件以及起到同样的效果的部件，因此有时省略其说明。
图2是第2实施方式的处理系统的结构图。
电子设备系统102具有AC适配器202及PC301。
AC适配器202具有：AC滤波器211、整流电路212、PFC电路213、PFC控制电路214、控制电路215、变压器216、电阻217-i(i=1～3)、电容器218-j(j=l～2)、二极管219-j、Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor(MOSFET)220、晶体管221、光耦合发光二极管222-j、光耦合受光晶体管223-j、MOFFET224。(由于有时代替光耦合器而使用光MOS，因此此时光耦合发光二极管成为光MOS发光侧，光耦合受光晶体管成为光MOS受光侧。)
第2实施方式的AC适配器202与第1实施方式的适配器201相比，代替光耦合发光二极管222-3、光耦合受光晶体管223-3而具有MOSFET204。
MOSFET204是N沟道MOSFET，源极与PFC控制电路214连接，漏极与PFC电路213连接，栅极连接在PFC控制电路214与晶体管221的发射极之间。即、在栅极上施加电压VCC作为栅极电压。
以下，对第2实施方式的AC适配器202的工作进行说明。
在PC301的电源接通时，状态信号端子从PC301接收低电平或开路的状态信号。由于状态信号为低电平，因此在光耦合发光二极管222-1、222-2上没有电流流过，光耦合受光晶体管223-1、223-2处于断开状态，光耦合受光晶体管223-1、223-2的电流被阻断。
对控制电路215施加电源电压VCC且还施加控制电路输入电压。因此，控制电路215能够工作。
对PFC控制电路214施加有电源电压VCC，另外在MOSFET224的栅极上施加有电源电压VCC，MOSFET224处于接通状态，PFC电路213与PFC控制电路214之间导通，在PFC控制电路214上输入有PFC控制电路输入电压。
这样，在AC适配器202为ON的状态下，PFC控制电路214及控制电路215工作，向与二次侧电路连接的PC301供给电力。
在PC301的电源断开或PC301处于休止状态时，如果从PC301向状态信号端子输入高电平的状态信号(例如，5V)，则向光耦合发光二极管222-1、222-2流入电流。由此，光耦合受光晶体管223-1、223-2处于接通状态、即导通状态，电源电压VCC降低。而且，控制215的控制电路输入电压也降低。
另外，随着电源电压VCC降低，MOSFET224的栅极电压也降低，MOSFET224的导通中断，针对PFC控制电路214的PFC控制电路输入电压被切断。
这样，在AC适配器202为OFF的状态下，PFC控制电路214及控制电路215停止，针对PC301的电力供给被中断。
图3是第1实施方式的PC的结构图。
另外，图3示出了与表示PC301状态的状态信号的输出有关的要素，省略了中央处理装置(CPU)、存储器，硬盘驱动器等要素。
另外，第1实施方式的PC301的结构与第2实施方式的PC301的结构相同。
PC301具有：电池311、DC/DC转换器312、状态检测部313、电阻314-i、MOSFET315-1、315-2。
电池311是能够反复进行充放电的二次电池，例如是锂离子电池。电池311向DC/DC转换器312供给电力。
DC/DC转换器312进行直流电压的转换，向MOSFET315-1输出高电平信号Vsig，向状态检测部313输出电源电压VCC。
状态检测部313检测PC301的状态，在PC301的电源断开或PC301处于休止状态时，向MOSFET315-2的栅极输出高电平信号。状态检测部313通过从AC适配器201或电池311供给的电力来工作。在PC301的电源断开或PC301处于休止状态时，状态检测部313通过从电池311供给的电力(电源电压VCC)来工作。
MOSFET315-1是P沟道MOSFET，源极与DC/DC转换器312连接，漏极与AC适配器201的状态信号端子连接，栅极通过电阻314-2与MOSFET315-2的漏极连接。
MOSFET315-2是N沟道MOSFET，源极接地，漏极通过电阻314-2与MOSFET315-1的栅极连接，栅极与状态检测部313连接。
当对PC301的工作进行说明时，状态检测部313检测PC301的状态，在PC301的电源断开或PC301处于休止状态时，向MOSFET315-2的栅极输出高电平信号。
由此，MOSFET315-2处于ON状态，MOSFET315-1也处于ON状态，MOSFET315-1向AC适配器送出高电平的状态信号。
另外，状态检测部313检测PC301的状态，在PC301处于电源接通状态时，向MOSFET315-2的栅极输出低电平信号。
由此，MOSFET315-2处于断开状态，MOSFET315-1也处于断开状态，MOSFET315-1向AC适配器送出低电平或开路的状态信号。
图4是示出将PC的电源从接通变为断开时的各信号的图。
图4示出了状态信号、VCC、控制电路输入电压、PFC控制电路输入电压、栅极信号以及AC适配器的输出状态。
当PC的电源从接通成为断开时，状态信号成为高电平，控制电路的电源电压VCC成为低电平。并且，控制电路输入电压及PFC控制电路输入电压成为低电平，栅极信号成为低电平，输出也成为低电平。
图5是示出将PC的电源从断开变为接通时的各信号的图。
图5示出了状态信号、VCC、控制电路输入电压、PFC控制电路输入电压、栅极信号以及AC适配器的输出状态。
当PC的电源从断开变为接通时，状态信号成为低电平或开路，控制电路的电源电压VCC成为高电平。并且，控制电路输入电压及PFC控制电路输入电压成为高电平，栅极信号振荡，输出成为高电平。
图6是第1实施方式的AC适配器的外观图。
AC适配器201具有：将交流转换为直流的主体部401、在与PC301的连接中使用的端子402以及在与交流电源401的连接中使用的插头403。主体部401与端子402、主体401与插头403分别通过电缆404-1、404-2来连接。
主体部401将通过插头402输入的交流转换为适合于PC301的直流，通过端子403向PC301供给电力。
端子402在从主体部401向PC301的电流供给和从PC向主体部的状态信号的发送中使用。
插头403通过插入到交流电源401的插入口来向主体部401供给交流。
另外，第2实施方式的AC适配器202也与第1实施方式的AC适配器201同样，具有：将交流转换为直流的主体部401、在与PC301的连接中使用的端子402以及在与交流电源401的连接中使用的插头403。
根据实施方式的AC适配器，在PC的电源断开或PC处于休止状态时，通过停止针对控制电路的电源电压，能够减少消耗电力。
另外，根据实施方式的AC适配器，在PC的电源断开或PC处于休止状态时，通过停止针对PFC控制电路的电源电压，能够减少消耗电力。
另外，根据实施方式的AC适配器，在PC的电源断开或PC处于休止状态时，通过停止针对控制电路以及PFC控制电路的输入电压及VCC，能够减少消耗电力。

Claims (13)

1.一种电源装置，其与电子设备连接而供给电力，该电源装置具有：
控制部，其控制针对所述电子设备的电力供给；以及
开关电路，其从所述电子设备接收状态信号，该状态信号表示所述电子设备的电源状态或所述电子设备的工作状态，根据所述状态信号开始和停止针对所述控制部的电源电压的供给。
2.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，
所述开关电路根据所述状态信号使针对所述控制部的输入电压成为低电平，其中，该输入电压是在针对所述电子设备的电力供给的控制中使用的。
3.根据权利要求1或2所述的电源装置，其特征在于，
在所述状态信号为高电平信号的情况下，所述开关电路停止所述控制部的电源电压的供给。
4.根据权利要求1至3所述的电源装置，其特征在于，
所述开关电路是光耦合器或光MOS。
5.一种电子设备，其与电源装置连接，该电子设备具有：
电池，其向所述电子设备供给电力；以及
状态检测部，其通过从所述电源装置或所述电池供给的电力来进行工作，检测所述电子设备的电源状态或所述电子设备的工作状态，将表示所述电子设备的电源状态或所述电子设备的工作状态的状态信号输出给所述电源装置。
6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，
在所述电子设备的电源断开的情况下或在所述电子设备处于休止状态的情况下，所述状态检测部输出高电平信号，作为所述状态信号。
7.根据权利要求5或6所述的电子设备，其特征在于，
在所述电子设备的电源断开的情况下或在所述电子设备处于休止状态的情况下，所述状态检测部通过从所述电池供给的电力来进行工作。
8.一种电子设备系统，其具有：供给电力的电源装置；以及与所述电源装置连接的电子设备，该电子设备系统的特征在于，
所述电子设备具有：
电池，其向所述电子设备供给电力；以及
状态检测部，其通过从所述电源装置或所述电池供给的电力来进行工作，检测所述电子设备的电源状态或所述电子设备的工作状态，将状态信号输出给所述电源装置，该状态信号表示所述电子设备的电源状态或所述电子设备的工作状态，
所述电源装置具有：
控制部，其控制针对所述电子设备的电力供给；以及
开关电路，其接收所述状态信号，根据所述状态信号，开始和停止针对所述控制部的电源电压的供给。
9.根据权利要求8所述的电子设备系统，其特征在于，
所述开关电路根据所述状态信号使针对所述控制部的输入电压成为低电平，其中，该输入电压是在针对所述电子设备的电力供给的控制中使用的。
10.根据权利要求8或9所述的电子设备系统，其特征在于，
在所述状态信号为高电平信号的情况下，所述开关电路停止所述控制部的电源电压的供给。
11.根据权利要求8至10所述的电子设备系统，其特征在于，
所述开关电路是光耦合器或光MOS。
12.根据权利要求8所述的电子设备系统，其特征在于，
在所述电子设备的电源断开的情况下或在所述电子设备处于休止状态的情况下，所述状态检测部输出高电平信号，作为所述状态信号。
13.根据权利要求8或12所述的电子设备系统，其特征在于，
在所述电子设备的电源断开的情况下或在所述电子设备处于休止状态的情况下，所述状态检测部通过从所述电池供给的电力来进行工作。
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