CN103390926A - 电子装置的电源供应系统及其电源供应方法 - Google Patents

Abstract

一种电源供应系统及其电源供应方法。直接对市电电压进行侦测，以在市电电压供电异常时，实时地使电子装置进入节能模式以降低电源消耗，而后透过电池直接提供直流电压。

Description

电子装置的电源供应系统及其电源供应方法

技术领域

本发明是有关于一种电子装置的电源供应系统及其电源供应方法，且特别是有关于一种可避免电压不稳定而导致电子装置死机的电子装置的电源供应系统及其电源供应方法。

背景技术

个人电脑内各元件所需的电源皆需来自于电源供应器，而电源供应器的功能在于将交流的市电电压转换为电脑系统所需的直流低电压，但当市电电压不稳定或停电时，电源供应器便无法工作，导致系统死机，甚至重要数据遗失，造成使用者的损失与不便。

为解决上述问题，传统的做法是在电源供应器的输入端与市电电压之间连接一个不断电系统，当市电电压供电正常时，市电电压会对不断电系统内的电池充电，当市电电压供电压出现异常时，不断电系统内的电池会经由一直流/交流转换电路提供一交流电压至电源供应器，让电源供应器仍能依据此交流电压提供给系统端电压，让使用者能够有足够的时间去结束正在进行的工作。

传统的做法虽可解决电源供应器因市电电压不稳定或停电而无法工作的问题，但利用不断电系统产生交流电压的方式，还必须要考虑到不断电系统所产生的交流电压与市电电压间的同步问题。若在不断电系统所产生的交流电压与市电电压异步的状态下，自市电电压供电转为由不断电系统供电，将会造成相位急剧的变化，导致系统端电压不稳定，进而造成系统端死机。

发明内容

本发明提供一种电子装置的电源供应系统及其电源供应方法，可在市电电压不稳定或停止供应时，供应直流电压至电子装置，而不会有电压不稳定导致电子装置死机的情形，如此使用者便能够结束正在进行的工作，进而避免遗失重要的数据。

本发明提出一种电子装置的电源供应系统，包括一市电侦测单元、一交流/直流转换单元、一控制单元以及一电池。其中市电侦测单元直接侦测一市电电压，以产生一侦测信号。交流/直流转换单元将市电电压转换为一直流电压，并将直流电压供应至电子装置。控制单元耦接市电侦测单元，当市电侦测单元侦测到市电电压供电异常时，依据侦测信号控制电子装置进入一节能模式。电池耦接交流/直流转换单元与电子装置，于电子装置进入节能模式后，提供电子装置处于节能模式时所需的直流电压。

本发明提出一种电子装置的电源供应方法，包括下列步骤。将一市电电压转换为一直流电压，并将直流电压供应至电子装置。直接侦测市电电压是否有供电异常情形。当侦测到市电电压供电异常时，控制电子装置进入一节能模式。提供一电池供应电子装置处于节能模式时所需的直流电压。

基于上述，本发明藉由直接侦测市电电压的供电情形，以在市电电压供电异常时，实时地使电子装置进入节能模式以降低电源消耗，而后透过电池直接提供直流电压，因而不会有电压相位急剧变化，导致电子装置死机的情形，如此使用者便能够结束正在进行的工作，进而避免遗失重要的数据。

为让本发明上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1所示为本发明一实施例的电子装置的电源供应系统示意图。

图2所示为图1实施例的部分信号与元件的波形示意图。

图3所示为本发明一实施例的市电侦测单元的电路图。

图4所示为本发明一实施例的电子装置的电源供应方法的流程示意图。

具体实施方式

图1所示为本发明一实施例的电子装置的电源供应系统示意图。请参照图1，电子装置112的电源供应系统包括一市电侦测单元102、一交流/直流转换单元104、一控制单元106、一电池108以及一直流/直流转换单元110。其中电子装置112可例如一体成型电脑(All-in-One)，桌上型电脑或其它电子产品，电池108可例如为铅酸电池、燃料电池、镍氢电池或锂离子电池。控制单元106耦接市电侦测单元102、直流/直流转换单元110以及电子装置112，直流/直流转换单元110耦接交流/直流转换单元104、电池108以及电子装置112，此外，电池108还耦接至交流/直流转换单元104。

市电侦测单元102用以直接侦测市电电压AC，以产生一侦测信号S1。交流/直流转换单元104将市电电压AC转换为一直流电压DC，并将直流电压DC供应至电子装置112。控制单元106则依据侦测信号S1判断市电电压AC是否有供电异常的情形，若无供电异常的情形，则控制直流/直流转换单元110将交流/直流转换单元104所输出的直流电压DC转换为驱动电子装置112运作时所需的直流电压。举例来说，在本实施例中，电子装置112包括一中央处理单元112A、一图形处理单元112B、一输入输出控制单元112C以及一显示控制单元112D，控制单元106可控制直流/直流转换单元110将交流/直流转换单元104所输出的直流电压DC转换为对应中央处理单元112A、图形处理单元112B、输入输出控制单元112C以及显示控制单元112D运作时所需的直流电压。在此同时，交流/直流转换单元104所输出的直流电压DC亦对电池108进行充电。

相反地，若控制单元106判断出市电电压AC有供电异常的情形，则控制电子装置112进入一节能模式。

举例来说，图2所示为图1实施例的部分信号与元件的波形示意图。请参照图2，当市电电压AC停止供电时(由高准位转为低准位)，市电侦测单元102将侦测到供电异常而将其输出的侦测信号S1由低准位转为高准位，以告知控制单元106供电异常的情形。控制单元106亦依据侦测信号S1将其输出的控制信号SC转为高准位，以在直流电压DC降为低准位前执行降频中央处理单元112A、将图形处理单元112B转换为内建图形处理器模式(IGPU)、控制输入输出控制单元112C关闭周边装置电源以及控制显示控制单元112D关闭显示器电源等动作(如图2所示，代表中央处理单元112A、图形处理单元112B、输入输出控制单元112C以及显示控制单元112D的运作状态的波形皆由高准位转为低准位)，亦即控制电子装置112进入节能模式。

值得注意的是，由于交流/直流转换单元104中具有电容元件，因此当市电电压AC出现供电异常的情形，例如断电时，直流电压DC并不会马上降为低准位，而在电容放电一段时间后才会降为低准位(如图2所示)，上述使电子装置112进入节能模式的动作为在直流电压DC降为低准位前完成。

当电子装置112进入节能模式后，控制单元106便可控制直流/直流转换单元110将电池108所提供的直流电压转换为适于驱动电子装置112的直流电压(如图2所示，代表电池108的波形由低准位转为高准位，亦即开始将电池108做为直流电压的供应来源)。值得注意的是，由于此时电子装置112已进入节能模式，其功率消耗相较于电子装置112处于正常模式时要小得多，因此电池108所提供的直流电压亦可相对较小。换言之，电池108的体积可不需太大，便足以供应电子装置112将重要数据储存并进入休眠模式所需的电压，如此可有助于缩减产品的体积。

另外，由于本实施例为直接侦测市电电压AC的供电情形，因此可在市电电压AC出现供电异常时，立即地使电子装置112进入节能模式，如此电池108供应的直流电压即足够电子装置112在节能模式下使用。而由于直流电压为由电池108直接供应，其不需经过交流/直流转换，因此不会如已知技术般有因电压相位急剧变化，导致供应至电子装置112的电压不稳定，而造成死机的问题，如此使用者便能够结束正在进行的工作，进而避免遗失重要的数据。

详细来说，市电侦测单元102的实施方式可如图3所示。图3所示为本发明一实施例的市电侦测单元102的电路图。请参照图3，市电侦测单元102包括电阻R1、R2以及光耦合器302。其中电阻R1具有一第一端及一第二端，电阻R1的第一端耦接市电电压AC的两输入端L、N中的输入端L，第二端则耦接至光耦合器302输入侧的第一端T1A，而光耦合器302输入侧的第二端T2A则耦接至接地。另外，电阻R2亦具有一第一端及一第二端，电阻R2的第一端耦接VC一操作电压，电阻R2的第二端则耦接光耦合器302输出侧的第一端T1B，而光耦合器302输出侧的第二端T2B则耦接至接地。其中，侦测信号S1自光耦合器302输出侧的第二端T2B输出。

当市电电压AC供电正常时，将使得光耦合器302中的发光二极管导通而发光，而光耦合器302中的晶体管亦随之导通，因此光耦合器302输出侧的第二端T2B上的电压将被拉低，亦即侦测信号S1将呈现低准位的状态(如图2所示)。而当市电电压AC供电异常，例如断电时，将使得光耦合器302中的发光二极管关闭，而光耦合器302中的晶体管亦随之关闭，因此光耦合器302输出侧的第二端T2B上的电压将受到操作电压VC的影响而被拉高，亦即侦测信号S1将呈现高准位的状态(如图2所示)。其中操作电压VC可例如由电池108提供。

图4所示为本发明实施例的电子装置的电源供应方法的流程示意图。请参照图3，归纳上述电子装置的电源供应方法可包括下列步骤。首先，将一市电电压转换为一直流电压，并将直流电压供应至电子装置(步骤S402)。接着，直接侦测市电电压是否有供电异常情形(步骤S404)。若未侦测到市电电压供电异常，则以转换市电电压得到的直流电压对电池充电(步骤S406)。相反地，若侦测到市电电压供电异常，则控制电子装置进入一节能模式(步骤S408)。其中，使电子装置进入节能模式的方式可例如为降频中央处理单元、将图形处理单元转换为内建图形处理器模式(IGPU)、关闭周边装置电源以及关闭显示器电源等等。最后，当电子装置进入节能模式后，提供一电池供应电子装置处于节能模式时所需的直流电压(步骤S410)。

综上所述，本发明藉由直接侦测市电电压的供电情形，以在市电电压供电异常时，实时地使电子装置进入节能模式以降低电源消耗，而后透过电池直接提供直流电压，因而不会有电压相位急剧变化，导致电子装置死机的情形，如此使用者便能够结束正在进行的工作，进而避免遗失重要的数据。且由于电子装置已进入节能模式，其功率消耗相较于电子装置处于正常模式时要小得多，因此电池所提供的直流电压亦可相对较小，亦即电池可不需太大即足以供应电子装置将重要数据储存并进入休眠模式所需的电压，如此便可有效减小电子产品的体积。

虽然本发明已以实施例揭露如上，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，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种电子装置的电源供应系统，其特征是，包括：

市电侦测单元，侦测市电电压，以产生侦测信号；

交流/直流转换单元，将上述市电电压转换为直流电压，并将上述直流电压供应至上述电子装置；

控制单元，耦接上述市电侦测单元，当上述市电侦测单元侦测到上述市电电压供电异常时，依据上述侦测信号控制上述电子装置进入节能模式；以及

电池，耦接上述交流/直流转换单元与上述电子装置，于上述电子装置进入上述节能模式后，提供上述电子装置处于上述节能模式时所需的直流电压。

2.根据权利要求1所述的电子装置的电源供应系统，其特征是，其中，上述交流/直流转换单元于上述电子装置处于正常模式时对上述电池进行充电。

3.根据权利要求1所述的电子装置的电源供应系统，其特征是，其中，上述电子装置包括中央处理单元、图形处理单元、输入输出控制单元以及显示控制单元，上述电源供应系统还包括：

直流/直流转换单元，耦接上述控制单元、上述中央处理单元、上述图形处理单元、上述输入输出控制单元、上述显示控制单元、上述交流/直流转换单元以及上述电池，受控于上述控制单元而将上述直流电压转换为对应上述中央处理单元、上述图形处理单元、上述输入输出控制单元以及上述显示控制单元运作时所需的电压。

4.根据权利要求3所述的电子装置的电源供应系统，其特征是，其中，上述控制单元还依据上述侦测信号降频上述中央处理单元、将上述图形处理单元转换为内建图形处理器模式、控制上述输入输出控制单元关闭周边装置电源以及控制上述显示控制单元关闭显示器电源，以使上述电子装置进入上述节能模式。

5.根据权利要求1所述的电子装置的电源供应系统，其特征是，其中，上述市电侦测单元包括：

第一电阻，具有第一端及第二端，其中第一端耦接上述市电电压的输入端；

第二电阻，具有第一端及第二端，其中第一端耦接操作电压；以及

光耦合器，具有输入侧及输出侧，其中上述输入侧的第一端耦接上述第一电阻的第二端，上述输入侧与上述输出侧的第二端耦接至接地，而上述输出侧的第一端耦接至上述第二电阻的第二端以及上述控制单元。

6.根据权利要求1所述的电子装置的电源供应系统，其特征是，其中，上述电池为铅酸电池、燃料电池、镍氢电池或锂离子电池。

7.一种电子装置的电源供应方法，其特征是，包括：

将市电电压转换为直流电压，并将上述直流电压供应至上述电子装置；

侦测上述市电电压是否有供电异常情形；

当侦测到上述市电电压供电异常时，控制上述电子装置进入节能模式；以及

提供电池供应上述电子装置处于上述节能模式时所需的直流电压。

8.根据权利要求7所述的电子装置的电源供应方法，其特征是，其中，当未侦测到上述市电电压供电异常时，以转换上述市电电压得到的上述直流电压对上述电池充电。

9.根据权利要求7所述的电子装置的电源供应方法，其特征是，其中，上述电子装置的电源供应系统，还包括中央处理单元、图形处理单元、输入输出控制单元以及显示控制单元，使上述电子装置进入上述节能模式的步骤包括：

降频上述中央处理单元、将上述图形处理单元转换为内建图形处理器模式、控制上述输入输出控制单元关闭周边装置电源以及控制上述显示控制单元关闭显示器电源。

10.根据权利要求7所述的电子装置的电源供应方法，其特征是，其中，上述电池为铅酸电池、燃料电池、镍氢电池或锂离子电池。

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