CN104281245B - 电源控制系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电源控制系统及电源控制方法，应用于一计算机装置。计算机装置包括计算机系统以及电源系统，其中电源系统提供计算机装置的各个组成部件的供应电压源。电源控制系统耦接于计算机系统以及电源系统，电源控制系统并包括一超频电源模式，当计算机系统接收关机讯号并进入非开机状态，且电源控制系统处于超频电源模式时，电源控制系统发出一系统关闭讯号至计算机系统，控制计算机系统进入非开机状态同时控制电源系统持续输出供应电压源。

Description

电源控制系统及其方法

【技术领域】

本发明关于一种电源控制系统及电源控制方法，特别是一种可以使计算机装置中的计算机系统以及电源系统分别处于不同的工作模式的电源控制系统及电源控制方法。

【背景技术】

在目前普及的计算机装置架构中，中央处理器（central processing unit，CPU）作为计算机装置的大脑，负责处理最核心的工作，尤其中央处理器所能运作的频率频率（clock frequency），更是一个重要的指针规格，因为愈高的频率频率，代表计算机装置能以更快的速度执行指令。由于中央处理器的供货商在量产中央处理器时，会以保证能够正常工作的频率频率作为产品的统一规格，因此事实上消费者所购得的中央处理器，往往具有能以更高频率操作而能维持正常工作的潜力。也因此，一些计算机装置的高阶用户，会尝试以超频（overclocking）的方式来使用中央处理器，以求计算机装置能达到更好的表现。而中央处理器的供货商，例如英特尔（Intel），甚至呼应市场而以不同售价推出了锁倍频版本以及未锁倍频版本的产品，以期能符合高阶使用者以及中低阶使用者的不同需求。

图1为现有技术的计算机装置100的方块线路图。计算机装置100包括计算机系统110以及电源系统130。计算机系统110包括了负责计算机装置100中，操作系统（operatingsystem，OS）的功能运作所必备的相关硬件部件，例如中央处理器、南桥芯片组、北桥芯片组等等。电源系统130则包括了多个稳压器组件，用以提供计算机装置的各个组成部件的供应电压源，例如硬盘机、光驱、显示适配器、冷却系统等等。在习知的计算机装置100中，电源的控制是由南桥芯片组所负责。而以目前普及的「进阶配置与电源接口」（advancedconfiguration and power interface, ACPI）标准的规定，一组计算机装置的运作以电源管理的角度定义，可分为下列几种模式：

S0模式，即正常运行状态。此时计算机的所有部件均正常供电以及运作。

S1模式，即第一待机状态。此时计算机的中央处理器（central processing unit,CPU）停止工作，但所有部件正常供电。

S2模式，即第二待机状态。此时计算机的中央处理器关闭，但其他部件正常供电。

S3模式，即休眠状态。此时除内存正常运行之外，其他的部件皆停止工作。

S4模式，即睡眠状态。此时将内存信息写入硬盘或其他非挥发性内存后，所有的部件皆停止工作。

S5模式，即关机状态。执行关机程序之后，所有的部件皆停止工作。

因此当计算机系统110接收到关机讯号，而欲从S0模式进入S5模式时，计算机系统110会开始执行关机程序，完成后南桥芯片组将进一步关闭电源系统130中大部分的稳压器，例如提供硬盘机、光驱、显示适配器、冷却系统等组成部件的供应电压源的稳压器，只留下少数必须的部分。例如在一个符合ATX标准的电源供应器中，当计算机装置100进入S5模式时，将只剩下一组5VSB电压源以供例如嵌入式控制器（embedded controller，EC）使用。

然而当使用者针对中央处理器进行超频的使用时，计算机装置100在超频的过程中常常会有自行进入关机状态后，再次进行开机的现象，也就是在S0模式以及S5模式之间来回地切换。此一现象将造成计算机装置100的组成部件，例如硬盘机、光驱、显示适配器、冷却系统等等，常常在断电之后，又重新复电的行为。此一频繁开关的行为，对于计算机装置100的组成部件而言，将造成零件寿命的减少；另外，某些组成部件的开关行为，例如马达的启动、风扇的启动等等，也将造成额外的噪音。

更重要的是，当中央处理器进行超频的使用时，往往产生大量的热能，此时冷却系统的散热效率，对于维持系统表现以及延长组成部件的使用寿命，具有很重要的决定因素；因此，当计算机装置100在超频的过程中关机而导致冷却系统断电，将使得冷却系统无法运作而造成计算机装置100内部的温度上升。故此时若仍能维持计算机装置100中冷却系统的运作，将能进一步提升计算机装置100在效能以及使用寿命上的表现。

【发明内容】

鉴于以上的问题，本发明提供一种电源控制系统及电源控制方法，特别是一种可以使计算机装置中的计算机系统以及电源系统分别处于不同的工作模式的电源控制系统及电源控制方法。

本发明提出一种电源控制系统，应用于计算机装置。计算机装置包括计算机系统以及电源系统，其中电源系统提供计算机装置的各个组成部件的供应电压源。电源控制系统耦接于计算机系统以及电源系统，电源控制系统并包括超频电源模式，当计算机系统接收一关机讯号并进入非开机状态，且电源控制系统处于超频电源模式时，电源控制系统发出一系统关闭讯号至计算机系统，控制计算机系统进入非开机状态同时控制电源系统持续输出供应电压源。

本发明又提出一种电源控制方法，应用于计算机装置。计算机装置包括计算机系统、电源控制系统以及电源系统。电源控制方法包括以下步骤。

首先，设定电源控制系统处于一超频电源模式。接着，命令计算机装置由一开机状态进入一非开机状态，发出一关机讯号至电源控制系统。然后，以电源控制系统发出一系统关闭讯号至计算机系统，控制计算机系统进入非开机状态，并且控制电源系统持续输出供应电压源。

本发明更提出一种电源控制方法，应用于计算机装置。计算机装置包括计算机系统、电源控制系统以及电源系统。电源控制系统具有超频电源模式。且当计算机装置处于一超频电源状态时，电源控制系统控制计算机系统处于一非开机状态并且控制电源系统处于一开机状态。电源控制方法包括以下步骤。

首先，命令计算机装置处于非开机状态，当计算机系统收到开机讯号时，若超频电源模式为开启，命令计算机装置进入超频电源状态；若超频电源模式为关闭，命令计算机装置进入开机状态。接着，命令计算机装置处于超频电源状态，当计算机系统收到开机讯号时，命令计算机装置进入开机状态。最后，命令计算机装置处于开机状态，当计算机系统收到关机讯号时，若超频电源模式为开启，命令计算机装置进入超频电源状态；若超频电源模式为关闭，命令计算机装置进入非开机状态。

本发明的功效在于，本发明所揭露的电源控制系统可以选择截断计算机系统传送至电源系统的讯号且另外加以处理，使得计算机系统以及电源系统可以处于不同的操作模式下，因此使得计算机装置的应用上有更大的弹性，例如避免计算机系统进行超频使用时，电源系统伴随计算机系统发生频繁开关的现象，以延长计算机装置的使用寿命、维持其效能、更避免了可能的硬件误动作。

有关本发明的特征、实作与功效，兹配合图式作最佳实施例详细说明如下。

【附图说明】

图1为现有技术的计算机装置的方块线路图。

图2为本发明第一实施例的电源控制系统及其应用的计算机装置的方块线路图。

图3为本发明第二实施例的电源控制系统及其应用的计算机装置的方块线路图。

图4为本发明第三实施例的电源控制系统及其应用的计算机装置的方块线路图。

图5为本发明第四实施例的电源控制系统及其应用的计算机装置的方块线路图。

图6为本发明第五实施例的电源控制系统及其应用的计算机装置的方块线路图。

图7为本发明第一实施例的电源控制方法的步骤流程图。

图8为本发明第二实施例的电源控制方法的步骤流程图。

主要组件符号说明：

100 计算机装置 220 电源控制系统

200 计算机装置 130 电源系统

300 计算机装置 230 电源系统

400 计算机装置 240 冷却系统

500 计算机装置 250 实体按键

600 计算机装置 260 储存单元

110 计算机系统 700 远程装置

210 计算机系统

【具体实施方式】

在说明书及后续的申请专利范围当中，「耦接」一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接电气连接于所述第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地电气连接至所述第二装置。

图2为本发明所揭露第一实施例的电源控制系统及其应用的计算机装置，即电源控制系统220以及计算机装置200的方块线路图。计算机装置200包括计算机系统210以及电源系统230。计算机系统210包括了负责计算机装置200中，操作系统的功能运作所必备的相关硬件部件，故计算机系统210至少包括了中央处理器，也可能进一步包括南桥芯片组、北桥芯片组等等。然而由于目前半导体技术日益精进，集成电路（integrated circuit，IC）正朝向高度整合的方向发展，因此以集成电路为单位来区分功能区块的界线将日渐模糊，例如目前许多计算机装置中的北桥芯片组，都已直接整合到中央处理器中而形成单一芯片。电源系统230包括多个稳压器组件及相关控制及保护电路，用以提供计算机装置200的各个组成部件的供应电压源，例如硬盘机、光驱、显示适配器、冷却系统等等的供应电压源。电源控制系统220耦接于计算机系统210以及电源系统230，电源控制系统220并包括一超频电源模式，亦即当计算机系统210接收一关机讯号并进入非开机状态，且电源控制系统220处于超频电源模式时，电源控制系统220发出一系统关闭讯号至计算机系统210，控制计算机系统210进入非开机状态，同时控制电源系统230持续输出供应电压源。

举例说明，当计算机装置200处于开机状态，例如处于「进阶配置与电源接口」标准的S0模式时，若计算机系统210接收到一关机讯号，指示计算机装置200进入前述的S3、S4或是S5模式，此时电源控制系统220亦会通过计算机系统210接收到关机讯号的通知，接下来当计算机系统210进一步变更模式，例如进行关机以进入S5模式时，若电源控制系统220的超频电源模式为开启，则电源控制系统220并不会进一步发出讯号通知电源系统230进行变更模式，亦即电源控制系统220会截断计算机系统210传送至电源系统230的讯号，使电源系统230将维持原先处于S0模式的供电行为；而且电源控制系统220会进一步回传一系统关闭讯号使计算机系统210认为电源系统230已收到关机讯号的通知。之后当计算机装置200完成进入非开机状态，例如已处于S5模式，此时由于电源系统230仍然维持在原来的状态，所有供应电压源并未断电，计算机装置200的组成部件仍可依照特定需求维持正常的运作。因此，计算机装置200的组成部件不但可以因避免断电与复电次数的频繁，而造成使用寿命的下降，也可避免马达或风扇组件再次启动时伴随而来的噪音。

图3为本发明所揭露第二实施例的电源控制系统及其应用的计算机装置的，即计算机装置300的方块线路图。计算机装置300与图2所揭露的计算机装置200的不同处，在于计算机装置300更包含了冷却系统240。本实施例的冷却系统240可用以保持计算机装置300中，各个组成部件的工作环境的温度以及湿度在一定范围，以避免高温所带来的组成部件的寿命减短以及效能下降，以及温度剧烈变化造成水气凝结，而导致电路上的短路现象。计算机装置300中的计算机系统210、电源控制系统220以及电源系统230的特性以及行为，则可以参考图2中计算机装置200的相关说明。因此，冷却系统240在计算机系统210的关机状态下仍可保持运作。例如冷却系统240包括多个风扇部件，风扇的转动可增加空气对流，以避免当计算机装置300再次开机时温度过高，也可避免当中央处理器进行超频的使用时，冷却系统所产生的低温环境，会因为风扇停止运转造成水气凝结，而导致硬件的不正常短路以及系统的异常。

图4为本发明所揭露第三实施例的电源控制系统及其应用的计算机装置，即计算机装置400的方块线路图。计算机装置400与图2所揭露的计算机装置200的不同处，在于计算机装置400更包含了实体按键250。本实施例的实体按键250可用以设定电源控制系统220执行超频电源模式。例如当计算机装置300初始化后，第一次按压实体按键250，电源控制系统220执行超频电源模式，亦即电源系统230在计算机系统210处于非开机状态时，仍可持续正常供电。再一次按压实体按键250，电源控制系统220离开超频电源模式，亦即计算机系统210以及电源系统230同步处于开机状态或是非开机状态，其行为与习知的计算机装置100一致。计算机装置400中的计算机系统210、电源控制系统220以及电源系统230的特性以及行为，则可以参考图2中计算机装置200的相关说明。

图5为本发明所揭露第四实施例的电源控制系统及其应用的计算机装置，即计算机装置500的方块线路图。计算机装置500与图4所揭露的计算机装置400的不同处，在于计算机装置500利用其中的一储存单元260，进行设定电源控制系统220执行超频电源模式，亦即储存单元260具有储存设定值的功能，而电源控制系统220可以通过读取储存单元260中的某一设定值，来决定是否执行超频电源模式。计算机装置500可利用其中的基本输入输出系统（basic input/output system，BIOS）中的状态设定或是操作系统中的软件设定以改变储存单元260的状态。计算机装置500中的计算机系统210、电源控制系统220以及电源系统230的特性以及行为，则可以参考图2中计算机装置200的相关说明。

图6为本发明所揭露第五实施例的电源控制系统及其应用的计算机装置，即计算机装置600的方块线路图。计算机装置600与图4以及图5所分别揭露的计算机装置400以及计算机装置500的不同处，在于计算机装置600利用一计算机装置600之外的远程装置700，进行设定电源控制系统220执行超频电源模式。本实施例的远程装置700可能为一服务器装置、个人计算机装置、或是可携式的电子产品。远程装置700可以利用实体的以太网络（Ethernet）进行联机，或是利用无线网络（Wi-Fi）进行联机，但并不以此为限。计算机装置600中的计算机系统210、电源控制系统220以及电源系统230的特性以及行为，则可以参考图2中计算机装置200的相关说明。

图7为本发明所揭露第一实施例的电源控制方法的步骤流程图。图7所揭露的电源控制方法应用于计算机装置。计算机装置包括了计算机系统、电源控制系统以及电源系统。本发明所揭露的电源控制方法包括步骤710至步骤730。

如步骤710所示，设定电源控制系统处于超频电源模式。

如步骤720所示，命令计算机装置由开机状态进入非开机状态，发出关机讯号至电源控制系统。

如步骤730所示，以电源控制系统发出系统关闭讯号至计算机系统，控制计算机系统进入非开机状态，并且控制电源系统持续输出供应电压源。

图8为本发明所揭露第二实施例的电源控制方法的步骤流程图。图8所揭露的电源控制方法应用于计算机装置。计算机装置包括了计算机系统、电源控制系统以及电源系统。其中电源控制系统具有一超频电源模式，且当计算机装置处于超频电源状态时，电源控制系统控制计算机系统处于非开机状态并且控制电源系统处于开机状态。电源控制方法包括步骤310至步骤390的流程。

如步骤310所示，计算机装置一开始处于非开机状态，例如处于S3、S4或是S5模式之中。

如步骤320所示，计算机系统侦测是否收到开机讯号。开机讯号指示计算机装置由步骤310中的非开机状态改变为开机状态，例如S0模式。若计算机系统收到开机讯号，则进入步骤330；若否，则持续侦测。

如步骤330所示，判断电源控制系统的超频电源模式是否开启。若开启，则进入步骤340；若否，则进入步骤360。

如步骤340所示，计算机装置进入超频电源状态，亦即计算机系统处于非开机状态，例如S3、S4或是S5模式中，同时电源系统处于开机状态，例如S0模式中。并进入步骤350。

如步骤350所示，计算机系统侦测是否收到开机讯号。若计算机系统收到开机讯号，则进入步骤360；若否，则持续侦测。

如步骤360所示，计算机装置进入开机状态，例如计算机系统以及电源系统同时处于S0模式中。并进入步骤370。

如步骤370所示，计算机系统侦测是否收到关机讯号。关机讯号指示计算机装置由步骤360中的开机状态改变为非开机状态，例如S5模式。若计算机系统收到关机讯号，则进入步骤380；若否，则持续侦测。

如步骤380所示，判断电源控制系统的超频电源模式是否开启。若开启，则进入步骤340；若否，则进入步骤390。

如步骤390所示，计算机装置进入非开机状态，例如计算机系统以及电源系统同时处于S5模式中。

综观前述的步骤，可以将本发明所揭露的电源控制方法归纳为如下的操作方式：

首先，命令计算机装置处于非开机状态。当计算机系统收到开机讯号时，若超频电源模式为开启，命令计算机装置进入超频电源状态；若超频电源模式为关闭，命令计算机装置进入开机状态。

接着，命令计算机装置处于超频电源状态，当计算机系统收到开机讯号时，命令计算机装置进入开机状态。

最后，命令计算机装置处于开机状态。当计算机系统收到关机讯号时，若超频电源模式为开启，命令计算机装置进入超频电源状态；若超频电源模式为关闭，命令计算机装置进入非开机状态。

另外，在前述的本发明所揭露第一实施例以及第二实施例的电源控制方法中，计算机装置可以用实体按键、开关、基本输入输出系统中的状态设定、操作系统中的软件设定、或是远程控制的方式，以决定电源控制系统是否处于超频电源模式。

虽然本发明的实施例揭露如上所述，然并非用以限定本发明，任何熟习相关技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，举凡依本发明申请范围所述的形状、构造、特征及数量当可做些许的变更，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种电源控制系统，应用于一计算机装置，所述计算机装置包括一计算机系统以及一电源系统，其中所述电源系统提供所述计算机装置的各个组成部件的供应电压源；其特征在于，所述电源控制系统耦接于所述计算机系统以及所述电源系统，所述电源控制系统并且包括一超频电源模式，当所述计算机系统接收一关机讯号并进入一非开机状态，且所述电源控制系统处于所述超频电源模式时，所述电源控制系统发出一系统关闭讯号至所述计算机系统，控制所述计算机系统进入所述非开机状态同时控制所述电源系统处于一开机状态持续输出所述供应电压源；

其中所述非开机状态是指所述计算机系统处于符合进阶配置与电源接口标准的S3模式、S4模式或是S5模式，而所述开机状态是指所述电源系统处于符合进阶配置与电源接口标准的S0模式。

2.根据权利要求1所述的电源控制系统，其特征在于，其中所述计算机装置更包含一冷却系统，耦接于所述电源系统，所述冷却系统由所述电源系统提供所述供应电压源，当所述电源控制系统处于所述超频电源模式时，所述冷却系统的供应电压源维持正常供电。

3.根据权利要求2所述的电源控制系统，其特征在于，其中所述冷却系统包含多个风扇部件。

4.根据权利要求1所述的电源控制系统，其特征在于，其中所述计算机装置更包含一实体按键，以设定所述电源控制系统执行所述超频电源模式。

5.根据权利要求1所述的电源控制系统，其特征在于，其中所述计算机装置更包含一储存单元，利用基本输入输出系统中的状态设定或是操作系统中的软件设定以改变所述储存单元的状态，且所述储存单元的状态是用以设定所述电源控制系统执行所述超频电源模式。

6.根据权利要求1所述的电源控制系统，其特征在于，更包含一远程装置，通过所述远程装置对所述电源控制系统进行远程控制，以设定所述电源控制系统执行所述超频电源模式。

7.一种电源控制方法，应用于一计算机装置，所述计算机装置包括一计算机系统、一电源控制系统以及一电源系统，其特征在于，所述电源控制方法包括以下步骤：

设定所述电源控制系统处于一超频电源模式；

命令所述计算机装置由一开机状态进入一非开机状态，发出一关机讯号至所述电源控制系统；以及

以所述电源控制系统发出一系统关闭讯号至所述计算机系统，控制所述计算机系统进入所述非开机状态，并且控制所述电源系统处于一开机状态持续输出一供应电压源；

其中所述非开机状态是指所述计算机系统处于符合进阶配置与电源接口标准的S3模式、S4模式或是S5模式，而所述开机状态是指所述电源系统处于符合进阶配置与电源接口标准的S0模式。

8.根据权利要求7所述的电源控制方法，其特征在于，其中所述计算机装置是以一实体按键、基本输入输出系统中的状态设定、操作系统中的软件设定、或是远程控制的方式，以设定所述电源控制系统执行所述超频电源模式。

9.一种电源控制方法，应用于一计算机装置，所述计算机装置包括一计算机系统、一电源控制系统以及一电源系统，所述电源控制系统具有一超频电源模式，且当所述计算机装置处于一超频电源状态时，所述电源控制系统控制所述计算机系统处于一非开机状态并且控制所述电源系统处于一开机状态；其特征在于，所述电源控制方法包括以下步骤：

当所述计算机装置处于所述非开机状态，当所述计算机系统收到开机讯号时，若所述超频电源模式为开启，则命令所述计算机装置进入所述超频电源状态；若所述超频电源模式为关闭，则命令所述计算机装置进入所述开机状态；

当所述计算机装置处于所述超频电源状态，当所述计算机系统收到开机讯号时，则命令所述计算机装置进入所述开机状态；以及

当所述计算机装置处于所述开机状态，当所述计算机系统收到关机讯号时，若所述超频电源模式为开启，则命令所述计算机装置进入所述超频电源状态；若所述超频电源模式为关闭，则命令所述计算机装置进入所述非开机状态。

10.根据权利要求9所述的电源控制方法，其特征在于，其中所述计算机装置是以一实体按键、基本输入输出系统中的状态设定、操作系统中的软件设定、或是远程控制的方式，以设定所述电源控制系统执行所述超频电源模式。