CN1306363C - 电子周边卡的电源管理装置 - Google Patents

Abstract

本发明是有关一种电子周边卡的电源管理装置，其包括一功能模组、一介面总线、一总线桥接单元、一电源储存单元、一外部电源输入单元、以及一电源控制单元，其中，该电源控制单元控制该总线桥接单元、该外部电源输入单元、以及该电源储存单元，以便选择性地由该总线桥接单元供应该介面电源至该功能装置再对该电源储存单元充电、由该总线桥接单元直接供应该介面电源至该电源储存单元以进行充电、由该外部电源输入单元供应该外部电源至该功能装置再对该电源储存单元充电、及由该外部电源输入单元直接供应该外部电源至该电源储存单元以进行充电。

Description

电子周边卡的电源管理装置

技术领域

本发明是关于一种电源管理装置，尤指一种电子周边卡的电源管理装置。

背景技术

按，随着电子科技的进步，各类电子装置已愈趋小型化，例如，笔记型(Notebook)电脑、掌上型(Palm)电脑或是个人数字助理(PDA)等，此种小型的电子装置由于可随身携带且具有强大的运算处理能力，因此，可提供使用者极大的便利性，然而，由于体积小，故一般此种小型电子装置仅设置有基本的处理电路，对于其他额外的电路模组，例如，附加记忆体、数据机、区域网路卡等，则是以插接对应的小型电子周边卡来实现相关的功能，此种电子周边卡是具有至少一功能模组及例如PCMCIA/CF介面，以插接于小型的电子装置或个人电脑上，以便进行资料的交换或储存等。

传统上，前述电子周边卡的功能模组是使用介面上的电源来维持及运作，然而，介面上的电源极其有限，故当功能模组是为耗电较大的GPRS、无线网路、或GPS等通讯模组时，便会造成供应至电子周边卡的电力不足而无法运作，举例而言，CF介面总线在3.3伏特与25度时所能提供的最大电流为75毫安培(mA)，在5V与25度时所能提供的电流为100mA，然而现行的整合封包无线电服务(GPRS)模组所需的驱动电流却高达300(mA)。

对于前述的问题，一种直接的解决方式便是在该电子周边卡上额外加入一颗电池，以提供一够大的电流驱动该电子周边卡的功能模组。而在此架构下，如何管理介面总线所提供的电源与外加的电池电源，以确保电子周边卡的功能模组能正常地工作，遂成为一极重要的课题。

发明人爰因于此，本于积极发明的精神，亟思一种可以解决上述问题的“电子周边卡的电源管理装置”，几经研究实验终至完成此项嘉惠世人的发明。

发明内容

本发明的主要目的是在提供一种电子周边卡的电源管理装置，以便能有效管理介面电源、电池电源及外部电源对电子周边卡的供电及对电池的充电。

为达成上述的目的，本发明的一种电子周边卡的电源管理装置，其特征在于，主要包括：

一功能模组，是提供一特定的电子周边卡功能；

一介面总线，是用以连接一主机端，其中，该主机端透过该介面总线提供有一介面电源；

一总线桥接单元，连接于该功能模组与该介面总线之间，用以转换该介面总线与该功能模组的介面格式；

一电源储存单元，是用以提供一储存电源至该功能模组；

一外部电源输入单元，用以插设一外部电源插头，以提供一外部电源至该功能模组或对该电源储存单元充电；以及

一电源控制单元，用以控制该总线桥接单元、该外部电源输入单元、以及该电源储存单元，以便选择性地由该总线桥接单元供应该介面电源至该功能模组再对该电源储存单元充电、由该总线桥接单元直接供应该介面电源至该电源储存单元以进行充电、由该外部电源输入单元供应该外部电源至该功能模组再对该电源储存单元充电、及由该外部电源输入单元直接供应该外部电源至该电源储存单元以进行充电。

其中该介面总线为CF介面，该总线桥接单元是为CF总线桥接器。

其中，该电源控制单元包括一电压侦测器、一开关元件及一稳压元件，以当该电压侦测器侦测该外部电源插头不与该外部电源输入单元连接时，导通该开关元件，使得该总线桥接单元所提供的介面电源透过该稳压元件而输出一稳定电压的固定电流，以直接对该电源储存单元进行充电，或透过该功能模组来对该电源储存单元进行充电。

其中，当电压侦测器侦测该外部电源插头与该外部电源输入单元连接时，将该开关元件断路，使得该外部电源输入单元所提供的外部电源电流直接经由该稳压元件输出一稳定电压的固定电流，来直接对该电源储存单元进行充电，或透过该功能模组来对该电源储存单元进行充电。

其中，该电源储存单元是为一可充电电池。

其中，该功能模组是为一无线通讯模组，以提供GPRS、RF、或GPS存取功能。

其中，该外部电源输入单元供插设一直流电源转接器。

由于本发明构造新颖，能提供产业上利用，且确有增进功效，故依法申请发明专利。

附图说明

为使审查员能进一步了解本发明的结构、特征及其目的，以下结合附图及较佳具体实施例的详细说明如后，其中：

图1是本发明的电子周边卡的电源管理装置的功能方块图。

图2是本发明的电子周边卡的供电/充电路径示意图。

图3是本发明的电子周边卡的电源控制单元的电路示意图。

图4是本发明的电子周边卡的电源控制单元的另一电路示意图。

具体实施方式

有关本发明的电子周边卡的电源管理装置的较佳实施例，是以一个人数字助理(PDA)搭配一电子周边卡来加以说明。敬请参照图1显示的功能方块图，该主机端1是代表一PDA，该电子周边卡则包含一介面总线2、一总线桥接单元3、一功能模组4、一电源控制单元5、一外部电源输入单元6、以及一电源储存单元7等构件所组成。

前述介面总线2用以连接至该主机端，以作为电子周边卡与主机端1的连接介面，其较佳地为一CF(Compact Flash)介面，而透过此CF介面，该主机端1并提供一介面电源Vcc-cF。总线桥接单元3连接于该功能模组4与该介面总线2之间，用以转换介面总线2与该功能模组4的介面格式，该功能模组4则透过总线桥接单元3与介面总线2来对主机端1提供一特定的电子周边卡功能。于本实施例中，该功能模组4较佳地为一GPRS模组、射频模组、或全球卫星定位(GPS)模组等无线通讯模组，以提供对应的GPRS、RF、或GPS存取功能。电源控制单元5分别连接于总线桥接单元3、功能模组4、电源储存单元7、以及外部电源输入单元6，以控制该总线桥接单元3、该电源储存单元7、及外部电源输入单元，而提供电源至该功能模组4。于本实施例中，该电源储存单元7较佳为一可充电电池。而电源控制单元5更可控制该总线桥接单元3与外部电源输入单元6来对电源储存单元7进行直接或间接充电。

图2显示对该功能模组4及电源储存单元7的供电/充电路径的示意图，其有四种供电/充电路径。第一供电/充电路径为由该总线桥接单元3提供一驱动电流，并经由电源控制单元5对该功能模组4供电，再透过该功能模组4而对电源储存单元7进行充电(IV→I→III→II)。亦即，当总线桥接单元3所提供的驱动电流足以驱动该功能模组4时，则透过该功能模组4提供一微小的电流来缓慢地对电源储存单元7进行充电。第二充电路径为总线桥接单元3直接透过电源控制单元5来对电源储存单元7进行充电(IV→II)，以便供电源储存单元7提供一够大的驱动电流至该功能模组4。

第三充电路径是由外部电源输入单元6输入一驱动电流，并经由电源控制单元5对该功能模组4供电，再透过该功能模组4而对电源储存单元7进行充电(V→I→III→II)。亦即，由外部电源输入单元6提供的驱动电流来驱动该功能模组4，并透过该功能模组4提供一微小的电流来缓慢地对电源储存单元7进行充电。第四充电路径则为外部电源输入单元6直接透过电源控制单元5来对电源储存单元7进行充电(V→II)，以便由电源储存单元7提供一驱动电流至该功能模组4。于本实施例中，外部电源输入单元6是供插设一直流电源转接器(DC Power Adapter)。

图3显示电源控制单元5内部的第一种电路实作示意图，其主要由电压侦测器51、开关晶体管521，522、稳压调节单元531，532、整流二极管541，542、以及第一切换开关55所组成。于本实施例中，开关晶体管521，522较佳为互补性氧化金属半导体晶体管(CMOS Transistor)，整流二极管541，542较佳为萧特基二极管，稳压调节单元531，532较佳为低压降稳压器(Low Dropout Regulator，LDO)。

外部电源输入单元6具有第一接脚61、第二接脚62、以及第三接脚63。当外部电源输入单元6不与外部电源插头(图未示)连接(即未输入外部电源)，则第二接脚62与第三接脚63常态接地。反之，外部电源输入单元6与外部电源插头连接，则第二接脚62弹开而不与第三接脚63相连接。

前述的电压侦测器51透过其低电位致能接脚511来与该第二接脚62相连接，且电压侦测器51的输出端更连接于开关晶体管521的闸极，开关晶体管521的汲极则连接于开关晶体管522的闸极，而开关晶体管522的源极与汲极则分别连接至总线桥接单元3所提供的电源接脚(Vcc-cF)与稳压调节单元531。继而，稳压调节单元531再透过整流二极管541来与第一切换开关55相连接。稳压调节单元532的输F入端则与该第一接脚61相连接，稳压调节单元532的输出端与整流二极管542相连接，整流二极管542再与第一切换开关55相连接。第一切换开关55的输出端则分别连接于该功能模组4与电源储存单元7。其中，整流二极管541，542主要用来整流，并防止电流逆充至另一充电路径。

当外部电源插头不与外部电源输入单元6连接，因第二接脚62为常态接地，则驱使电压侦测器51低电位致能，使得开关晶体管521，522导通。因此，总线桥接单元3的电源接脚(Vcc-cF)所提供的电流将通过开关晶体管522，继而透过稳压调节单元531输出一稳定电压的固定电流，且经由第一切换开关55的切换来直接对电源储存单元7进行充电，或间接透过该功能模组4来对电源储存单元7进行充电。

当外部电源插头与外部电源输入单元6连接，第二接脚62弹开，使得电压侦测器51高电位不致能，而驱使开关晶体管521，522不导通。因此，外部电源输入单元6所提供的电流直接经由稳压调节单元532输出一稳定电压的固定电流，且经由第一切换开关55的切换来直接对电源储存单元7，或间接透过该功能模组4来对电源储存单元7进行充电。

图4是本发明电源控制单元第二种电路实作的示意图，其所包含的构件及内部操作情形与第3图类似。惟，外部电源输入单元6与电压侦测器51及稳压调节单元532间多增加了一个第二切换开关56。此第二切换开关56较佳为一双刀四投开关，其切换动作主要为I-II，IV-V与II-III，V-VI二种切换状态，其中第二切换开关56的I是代表接地，第二切换开关56的IV是代表浮接。

当第二切换开关56切换为I-II，IV-V状态，电压侦测器51将因低电位致能而驱使开关晶体管521，522导通，以便供由总线桥接单元3所提供的电源接脚(Vcc-cF)提供充电电流，并使得输入稳压调节单元532的电流为零。当第二切换开关56切换为II-III，V-VI状态，则电压侦测器51将因高电位不致能而驱使开关晶体管521，522关闭，以便供外部电源输入单元6提供充电电流至稳压调节单元532。

综上所述，本发明无论就目的、手段及功效，均异于已知技术的特征，实为一极具实用价值的发明。惟应注意的是，上述实施例是为了便于说明而已，本发明所主张的权利范围非仅限于上述实施例，而凡与本发明有关的技术构想，均属于本发明的范畴。

Claims (7)

1.一种电子周边卡的电源管理装置，其特征在于，主要包括：

一功能模组，是提供一特定的电子周边卡功能；

一介面总线，是用以连接一主机端，其中，该主机端透过该介面总线提供有一介面电源；

一总线桥接单元，连接于该功能模组与该介面总线之间，用以转换该介面总线与该功能模组的介面格式；

一电源储存单元，是用以提供一储存电源至该功能模组；

一外部电源输入单元，用以插设一外部电源插头，以提供一外部电源至该功能模组或对该电源储存单元充电；以及

一电源控制单元，用以控制该总线桥接单元、该外部电源输入单元、以及该电源储存单元，以便选择性地由该总线桥接单元供应该介面电源至该功能模组再对该电源储存单元充电、由该总线桥接单元直接供应该介面电源至该电源储存单元以进行充电、由该外部电源输入单元供应该外部电源至该功能模组再对该电源储存单元充电、及由该外部电源输入单元直接供应该外部电源至该电源储存单元以进行充电。

2.如权利要求1所述的电子周边卡的电源管理装置，其特征在于，其中该介面总线为CF介面，该总线桥接单元是为CF总线桥接器。

3.如权利要求2所述的电子周边卡的电源管理装置，其特征在于，其中，该电源控制单元包括一电压侦测器、一开关元件及一稳压元件，以当该电压侦测器侦测该外部电源插头不与该外部电源输入单元连接时，导通该开关元件，使得该总线桥接单元所提供的介面电源透过该稳压元件而输出一稳定电压的固定电流，以直接对该电源储存单元进行充电，或透过该功能模组来对该电源储存单元进行充电。

4.如权利要求3所述的电子周边卡的电源管理装置，其特征在于，其中，当电压侦测器侦测该外部电源插头与该外部电源输入单元连接时，将该开关元件断路，使得该外部电源输入单元所提供的外部电源电流直接经由该稳压元件输出一稳定电压的固定电流，来直接对该电源储存单元进行充电，或透过该功能模组来对该电源储存单元进行充电。

5.如权利要求1所述的电子周边卡的电源管理装置，其特征在于，其中，该电源储存单元是为一可充电电池。

6.如权利要求1所述的电子周边卡的电源管理装置，其特征在于，其中，该功能模组是为一无线通讯模组，以提供GPRS、RF、或GPS存取功能。

7.如权利要求1所述的电子周边卡的电源管理装置，其特征在于，其中，该外部电源输入单元供插设一直流电源转接器。

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