TWI409622B - 電源控制電路及具有電源控制電路之電子裝置 - Google Patents

Description

電源控制電路及具有電源控制電路之電子裝置

本發明關於一種電源控制電路，尤指一種可讓電子裝置在睡眠模式或關機模式下更省電的電源控制電路。

隨著人們生活水準不斷上升，對生活品質的要求也不斷提高，許多電子裝置在設計時，除功能的考量外，也開始加入環保、節能的概念。一般而言，電子裝置，例如液晶顯示器，通常會在下列兩種模式下進行節能：1)在正常工作模式下，主要是以提高工作效率來達到節能的目的；2)在睡眠模式或關機模式下，主要是以降低裝置內本身的功耗來達到節能的目的。

請參閱圖1，圖1為習知液晶顯示器1之電路示意圖。如圖1所示，液晶顯示器1包含一中央處理單元(Central Processing Unit,CPU)10、多個電源輸出單元12a-12f以及一電源供應器14。中央處理單元10與電源供應器14電性連接，中央處理單元10可經由電源輸出單元12a-12f將電源供應給面板(panel)、縮放器(scaler)、換流器(inverter)、音效裝置(audio device)、通用序列匯流排(Universal Serial Bus,USB)或其它裝置。

在液晶顯示器1進入睡眠模式或關機模式時，電源供應器14會提供一組輕載電壓給中央處理單元10。中央處理單元10經過內部處理，將面板、縮放器、換流器、音效裝置、通用序列匯流排或其它裝置關閉，只留下些微的供電電壓(例如+5V)。此時，由於中央處理單元10還在持續工作，+5V的工作電流約在50mA左右，則耗能約在0.8W左右。在耗能無法更低的情況下，將無法有效達到節能的目的。

因此，本發明的目的之一在於提供一種電源控制電路，其利用一電晶體開關控制一電源供應器選擇性地對一微控制單元供電或不供電，以解決上述問題。

根據一實施例，本發明之電源控制電路包含一第一電晶體開關、一RC電路、一電源開關控制電路以及一輸入訊號控制電路。第一電晶體開關連接於電源供應器與微控制單元之間。RC電路連接於電源供應器與第一電晶體開關。電源開關控制電路連接於RC電路與微控制單元。輸入訊號控制電路連接於第一電晶體開關、RC電路與微控制單元。

於此實施例中，當電源開關控制電路經由微控制單元接地，RC電路對地放電，且第一電晶體開關導通，此時，電源供應器對微控制單元供電。當微控制單元輸出一控制訊號至輸入訊號控制電路，RC電路對地放電，且第一電晶體開關導通，此時，電源供應器對微控制單元供電。當微控制單元停止輸出控制訊號至輸入訊號控制電路，RC電路充電，且第一電晶體開關截止，此時，電源供應器對微控制單元不供電。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱圖2，圖2為根據本發明一實施例之電子裝置3之電路示意圖。如圖2所示，電子裝置3包含一微控制單元30、多個電源輸出單元32a-32g、一電源供應器34以及一電源控制電路36。電源控制電路36電性連接於微控制單元30與電源供應器34，電源控制電路36用以控制電源供應器34選擇性地對微控制單元30供電或不供電。微控制單元30可經由電源輸出單元32a-32g將電源供應給中央處理單元、面板、縮放器、換流器、音效裝置、通用序列匯流排或其它裝置。需說明的是，電源輸出單元的數量可根據實際連接的周邊裝置或電子單元的數量而決定，不以圖2所繪示的七個為限。電子裝置3可為液晶顯示器或其它需外接電源之電子裝置。微控制單元30可為具有資料處理、運算功能的處理器或控制器。

請參閱圖3，圖3為圖2中電源控制電路36之電路示意圖。如圖3所示，電源控制電路36包含一第一電晶體開關360、一RC電路362、一電源開關控制電路364以及一輸入訊號控制電路366。第一電晶體開關360經由接腳P1連接於電源供應器34，且經由接腳P2連接於微控制單元30。RC電路362經由接腳P1連接於電源供應器34，且連接於第一電晶體開關360。電源開關控制電路364連接於RC電路362，且經由接腳P3連接於微控制單元30與電子裝置3上之電源開關(未繪示於圖中)。輸入訊號控制電路366連接於第一電晶體開關360、RC電路362，且經由接腳P4連接於微控制單元30。此外，接腳P5、P6連接於電子裝置3中的電子元件，例如顯示卡等。第一電晶體開關360可為一NMOS電晶體或一PMOS電晶體。

於此實施例中，RC電路362包含二電阻3620、3622以及一電容3624。電阻3620經由接腳P1連接於電源供應器34，且連接於第一電晶體開關360。電阻3622連接於電阻3620與第一電晶體開關360。電容3624一端接地，另一端連接於電阻3622。需說明的是，RC電路362中的電阻數量不以兩個為限，可根據實際電路設計而決定。

於此實施例中，電源開關控制電路364包含一電阻3640以及一二極管3642。電阻3640連接於RC電路362。二極管3642之正極連接於電阻3640，且二極管3642之負極經由接腳P3連接於微控制單元30之一偵測腳。

於此實施例中，輸入訊號控制電路366包含一第一二極管3660、一第一電阻3662、一第二電晶體開關3664、一第二二極管3666以及一第二電阻3668。第一二極管3660之正極經由接腳P4連接於微控制單元30之一偵測腳。第一電阻3662連接於第一二極管3660之負極。第二電晶體開關3664之基極連接於第一電阻3662，且第二電晶體開關3664之射極接地。第二二極管3666之負極連接於第二電晶體開關3664之集極，且第二二極管3666之正極連接於RC電路362。第二電阻3668連接於第二電晶體開關3664之集極與RC電路362。第二電晶體開關3664可為一NPN電晶體或一PNP電晶體。

以下配合圖2與圖3舉例說明電源控制電路36之作用原理。在電源供應器34之插頭尚未插入電源插座時，RC電路362中的電容3624尚未充電，因而形成短路。當電源供應器34之插頭插入電源插座時，由電源供應器34所提供的電壓會強制將第一電晶體開關360導通，且經由電阻3620、3622對電容3624進行充電。此時，由於第一電晶體開關360處於導通狀態，電源供應器34對微控制單元30供電，使微控制單元30可進行預定的處理程序，例如開機程序或重置程序。延遲一段時間之後，電容3624充滿電，亦即電容3624處於高電平狀態，則第一電晶體開關360截止，此時，電源供應器34對微控制單元30不供電。需說明的是，本發明可藉由調整電容3624的容量，來調整上述的延遲時間。

如果電子裝置3在開機之後，是處於持續工作的正常模式，微控制單元30會從電子裝置3中的訊號源(未繪示於圖中)，例如顯示卡、轉接器(adapter)等，持續接收輸入訊號，並且輸出控制訊號至輸入訊號控制電路366。此時，第二電晶體開關3664會導通，使得RC電路362的電容3624對地放電。控制訊號通過第一二極管3660、第一電阻3662、第二電晶體開關3664、第二二極管3666以及第二電阻3668控制第一電晶體開關360導通。由於第一電晶體開關360處於導通狀態，電源供應器34對微控制單元30供電，使微控制單元30可進行預定的處理程序。換言之，在電子裝置3開機之後，如果微控制單元30持續接收輸入訊號，微控制單元30便會持續輸出控制訊號至輸入訊號控制電路366，以使第一電晶體開關360維持導通狀態。藉此，當電子裝置3處於持續工作的正常模式時，電源供應器34即會持續對微控制單元30供電。

另一方面，當電子裝置3由正常模式轉換為睡眠模式或關機模式時，微控制單元30會停止輸出控制訊號至輸入訊號控制電路366。此時，第二電晶體開關3664會截止，RC電路362的電容3624經由電阻3620、3622充電。在電容3624充滿電後，第一電晶體開關360即會截止，使得電源供應器34對微控制單元30不供電。此時，微控制單元30僅需要很小的能量以維持基本運作，可由電子裝置3中連接於接腳P5、P6的訊號源(未繪示於圖中)，例如顯示卡或其它介面，經由二極管38、40來提供。

此外，當使用者按壓電子裝置3上之電源開關(未繪示於圖中)時，電源開關控制電路364的二極管3642會經由微控制單元30接地(對地短路)，使得RC電路362的電容3624經電阻3622、3640以及二極管3642對地放電。此時，第一電晶體開關360導通。由於第一電晶體開關360處於導通狀態，電源供應器34對微控制單元30供電，使微控制單元30可進行預定的處理程序。延遲一段時間之後，電容3624會再經由電阻3620、3622充電。舉例而言，如果使用者按壓電源開關以啟動電子裝置3，在電容3624充放電的過程中，微控制單元30即可執行開機程序，並且輸出控制訊號至輸入訊號控制電路366，以使第一電晶體開關360維持導通狀態。如果使用者按壓電源開關以關閉電子裝置3，在電容3624充放電的過程中，微控制單元30即可執行關機程序。

綜上所述，當電子裝置處於正常模式下，本發明之電源控制電路可切換由電源供應器進行供電；當電子裝置處於睡眠模式或關機模式下，本發明之電源控制電路可切換不由電源供應器進行供電，而經由顯示卡等進行供電。因此，可有效達到節能的目的。

雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

1．．．液晶顯示器

10．．．中央處理單元

12a-12f、32a-32g．．．電源輸出單元

14、34．．．電源供應器

3．．．電子裝置

30．．．微控制單元

36．．．電源控制電路

40、38、3642、3660、3666．．．二極管

360、3664．．．電晶體開關

362．．．RC電路

364．．．電源開關控制電路

366．．．輸入訊號控制電路

3620、3622、3640、3662、3668．．．電阻

3624．．．電容

P1-P6．．．接腳

圖1為習知液晶顯示器之電路示意圖。

圖2為根據本發明一實施例之電子裝置之電路示意圖。

圖3為圖2中電源控制電路之電路示意圖。

36．．．電源控制電路

40、38、3642、3660、3666．．．二極管

360、3664．．．電晶體開關

362．．．RC電路

364．．．電源開關控制電路

366．．．輸入訊號控制電路

3620、3622、3640、3662、3668．．．電阻

3624．．．電容

P1-P6．．．接腳

Claims (14)

1. 一種電源控制電路，用以控制一電源供應器選擇性地對一微控制單元供電或不供電，該電源控制電路包含：一第一電晶體開關，連接於該電源供應器與該微控制單元之間，當該第一電晶體開關導通，該電源供應器對該微控制單元供電，當該第一電晶體開關截止，該電源供應器對該微控制單元不供電；一RC電路，連接於該電源供應器與該第一電晶體開關；一電源開關控制電路，連接於該RC電路與該微控制單元，當該電源開關控制電路經由該微控制單元接地，該RC電路對地放電，且該第一電晶體開關導通；以及一輸入訊號控制電路，連接於該第一電晶體開關、該RC電路與該微控制單元，當該微控制單元輸出一控制訊號至該輸入訊號控制電路，該RC電路對地放電，且該第一電晶體開關導通，當該微控制單元停止輸出該控制訊號至該輸入訊號控制電路，該RC電路充電，且該第一電晶體開關截止。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電源控制電路，其中該RC電路包含：至少一電阻，連接於該電源供應器與該第一電晶體開關；以及一電容，連接於該至少一電阻。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電源控制電路，其中該電源開關控制電路包含：一電阻，連接於該RC電路；以及一二極管，該二極管之正極連接於該電阻，且該二極管之負極連接於該微控制單元之一偵測腳。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電源控制電路，其中該輸入訊號控制電路包含：一第一二極管，該第一二極管之正極連接於該微控制單元之一偵測腳；一第一電阻，連接於該第一二極管之負極；一第二電晶體開關，該第二電晶體開關之基極連接於該第一電阻，且該第二電晶體開關之射極接地；一第二二極管，該第二二極管之負極連接於該第二電晶體開關之集極，且該第二二極管之正極連接於該RC電路；以及一第二電阻，連接於該第二電晶體開關之集極與該RC電路；其中，當該微控制單元輸出該控制訊號至該輸入訊號控制電路，該第二電晶體開關導通，當該微控制單元停止輸出該控制訊號至該輸入訊號控制電路，該第二電晶體開關截止。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電源控制電路，其中該第二電晶體開關為一NPN電晶體或一PNP電晶體。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電源控制電路，其中該第一電晶體開關為一NMOS電晶體或一PMOS電晶體。
7. 一種電子裝置，包含：一微控制單元；一電源供應器；以及一電源控制電路，用以控制該電源供應器選擇性地對該微控制單元供電或不供電，該電源控制電路包含：一第一電晶體開關，連接於該電源供應器與該微控制單元之間，當該第一電晶體開關導通，該電源供應器對該微控制單元供電，當該第一電晶體開關截止，該電源供應器對該微控制單元不供電；一RC電路，連接於該電源供應器與該第一電晶體開關；一電源開關控制電路，連接於該RC電路與該微控制單元，當該電源開關控制電路經由該微控制單元接地，該RC電路對地放電，且該第一電晶體開關導通；以及一輸入訊號控制電路，連接於該第一電晶體開關、該RC電路與該微控制單元，當該微控制單元輸出一控制訊號至該輸入訊號控制電路，該RC電路對地放電，且該第一電晶體開關導通，當該微控制單元停止輸出該控制訊號至該輸入訊號控制電路，該RC電路充電，且該第一電晶體開關截止。
8. 如申請專利範圍第7項所述之電子裝置，其中該RC電路包含：至少一電阻，連接於該電源供應器與該第一電晶體開關；以及一電容，連接於該至少一電阻。
9. 如申請專利範圍第7項所述之電子裝置，其中該電源開關控制電路包含：一電阻，連接於該RC電路；以及一二極管，該二極管之正極連接於該電阻，且該二極管之負極連接於該微控制單元之一偵測腳。
10. 如申請專利範圍第7項所述之電子裝置，其中該輸入訊號控制電路包含：一第一二極管，該第一二極管之正極連接於該微控制單元之一偵測腳；一第一電阻，連接於該第一二極管之負極；一第二電晶體開關，該第二電晶體開關之基極連接於該第一電阻，且該第二電晶體開關之射極接地；一第二二極管，該第二二極管之負極連接於該第二電晶體開關之集極，且該第二二極管之正極連接於該RC電路；以及一第二電阻，連接於該第二電晶體開關之集極與該RC電路；其中，當該微控制單元輸出該控制訊號至該輸入訊號控制電路，該第二電晶體開關導通，當該微控制單元停止輸出該控制訊號至該輸入訊號控制電路，該第二電晶體開關截止。
11. 如申請專利範圍第10項所述之電子裝置，其中該第二電晶體開關為一NPN電晶體或一PNP電晶體。
12. 如申請專利範圍第7項所述之電子裝置，其中該第一電晶體開關為一NMOS電晶體或一PMOS電晶體。
13. 如申請專利範圍第7項所述之電子裝置，更包含一訊號源，連接於該微控制單元，用以輸出一輸入訊號至該微控制單元，其中該微控制單元基於該輸入訊號產生該控制訊號。
14. 如申請專利範圍第13項所述之電子裝置，其中當該第一電晶體開關截止，該訊號源對該微控制單元供電。