TWI448042B - 功率控制系統、裝置及方法 - Google Patents

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Description

功率控制系統、裝置及方法
本發明係有關一種可擕式電子裝置，特別是一種並行供電之可攜式電子裝置。
現今各種可擕式電子裝置非常多樣化，包括膝上型電腦、個人數位助理、行動電話和無線電動工具等，但不以此為限。這些可擕式電子裝置可利用一可充電電池供電以在電池供電模式下操作。也可利用適配器(例如，交流/直流適配器或直流/直流適配器)以適配器供電模式供電給可擕式電子裝置。根據可充電電池的存在及狀態，可充電電池可以或不可以在適配器供電模式下充電。有利的是，在某些情況下，可從適配器或可充電電池取得電力以對可攜式電子裝置之系統負載供電。為了達到此目的，一些習知之實施例控制適配器的輸出電壓，但並未調整可充電電池的輸出電壓。
因此，存在著需要調整可充電電池的輸出電壓之需求，以使得可充電電池和適配器能夠同時提供電力給可擕式電子裝置的負載。
本發明的目的為提供一種控制一直流/直流轉換器以控制一交流/直流適配器、一電池及一電子裝置間功率的系統，包括：一控制器，耦接該交流/直流適配器與該電子裝置，當提供給該電子裝置之一供應電流超過該交流/直流適配器之一最大額定輸出電流時，該控制器還耦接該直流/直流轉換器與該電池及該電子裝置。
本發明還提供一種功率控制裝置，包括：一直流/直流轉換器，耦接至一電池和一電子裝置；以及一控制器，耦接至該直流/直流轉換器及一交流/直流適配器，其中，當該電子裝置所消耗之一供應電流超過該交流/直流適配器之一最大額定輸出電流時，該控制器耦接該交流/直流適配器至該電子裝置，並耦接該直流/直流轉換器至該電池和該電子裝置。
本發明還提供一種功率控制方法，包括：當一電子裝置所消耗的一供應電流小於或等於一交流/直流適配器的一最大額定輸出電流時，由該交流/直流適配器向該電子裝置提供一第一電流；以及當該電子裝置所消耗的該供應電流超過該最大額定輸出電流時，由該交流/直流適配器向該電子裝置提供該第一電流，並由與一電池耦接的一直流/直流轉換器向該電子裝置提供一第二電流。
以下將對本發明的實施例給出詳細的說明。雖然本發明將結合實施例進行闡述，但應理解這並非意指將本發明限定於這些實施例。相反地，本發明意在涵蓋由後附申請專利範圍所界定的本發明精神和範圍內所定義的各種變化、修改和均等物。
此外，在以下對本發明的詳細描述中，為了提供針對本發明的完全的理解，提供了大量的具體細節。然而，於本技術領域中具有通常知識者將理解，沒有這些具體細節，本發明同樣可以實施。在另外的一些實例中，對於大家熟知的方法、程序、元件和電路未作詳細描述，以便於凸顯本發明之主旨。
圖1A所示為可擕式電子裝置100的方塊圖。可擕式電子裝置100(例如：膝上型電腦、個人數位助理、行動電話和無線電動工具等，但不以此為限)包括：適配器104、可充電電池108、負載110、直流/直流轉換器106以及控制器102。通常，當可擕式電子裝置100包括適配器104和可充電電池108時，控制器102被配置為控制直流/直流轉換器106以在兩種不同適配器供電模式中操作。
在第一適配器供電模式中，直流/直流轉換器106被配置為提供一充電電流給可充電電池108。在第二適配器供電模式中，直流/直流轉換器106被配置為經由一共同節點135將一電池供電電流提供給負載110。在第一適配器供電模式和第二適配器供電模式中，適配器104皆可經由共同節點135提供一適配器供電電流給負載110。在第二適配器供電模式中，可同時地提供適配器供電電流和電池供電電流，這樣以在共同節點135上使適配器供電電流和電池供電電流相加以提供一負載供電電流至負載110。
適配器104可包括交流/直流適配器或直流/直流適配器，以提供電力給可擕式電子裝置和/或提供電力對可充電電池108充電。圖1A中雖顯示適配器104係配置在可擕式電子裝置100的內部，然而，適配器104亦可配置在可擕式電子裝置100的外部。可充電電池108可為各種化學電池，包括鋰離子、鎳鎘和鎳氫電池等，但不以此為限，亦可作為可充電電池組的一部分。負載110可以代表一或多個負載，或者可擕式電子裝置100的整個系統負載。
直流/直流轉換器106可為同步整流器轉換器，其包括高側開關HSW、低側開關LSW、電感L1以及輸出電容C1。在一實施例中，直流/直流轉換器106也可包括與低側開關LSW並聯的二極體D2。高側開關HSW和低側開關LSW可為任意一種電晶體，例如：金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)，例如，P通道MOSFET(PMOS)或者N通道MOSFET(NMOS)。
控制器102可接收多種用以表示不同元件的功率狀態以及表示關於期望充電狀態的指令的輸入信號。為回應這些輸入信號，控制器102可提供輸出信號，以控制直流/直流轉換器106以及不同的開關(例如，開關S1、S2和S3)的狀態。輸入到控制器102的輸入信號可透過檢測電阻112和114提供，並且這些輸入信號可由特定的電流位準表示之。例如，控制器102的SAMBP1端點和SAP端點可耦接於檢測電阻112之兩端，以使檢測電阻112兩端的電壓降可提供與從適配器104所流出的適配器供電電流成比例的信號。另外，類似地，控制器102的SAMBP2端點和SBM端點可耦接於檢測電阻114之兩端，以使檢測電阻114兩端的電壓降可在第一適配器供電模式中，提供與從適配器104所流出的充電電流成比例的信號給可充電電池108。
其他輸入到控制器102的輸入信號可用電壓位準表示之。例如，控制器102的VAD端點可接收用以表示適配器104的電壓位準的輸入信號，並且控制器102的VBATT端點可接收表示可充電電池108的電壓位準的輸入信號。IPROG端點可接收用以表示期望的充電電流的類比輸入信號，而VPROG端點可接收用以表示期望的充電電壓的類比輸入信號。提供給IPROG和VPROG端點的類比信號可透過可擕式電子裝置100中的任一元件提供之。在一包括鍵盤控制器之可擕式電子裝置100的實施例中，鍵盤控制器可包括至少兩個類比數位轉換器(DAC)，以提供類比信號給IPROG端點和VPROG端點。
開關S1、S2和S3可以多種方式實現，以完成在此所述的功能。開關S1可被稱作適配器開關，其導通和斷開係受控於控制器102，並基於適配器104是否存在具有合適輸出電壓，但並不以此為限，其中，合適輸出電壓係由控制器102透過VAD端點監視之。開關S2可被稱作電池開關，其導通和斷開係受控於控制器102，並基於可充電電池108是否存在具有合適輸出電壓，但並不以此為限，其中，合適輸出電壓係由控制器102透過VBATT端點監視之。開關S3在此可被稱作充電開關，其可耦接至介於直流/直流轉換器106和可充電電池108之間的一通路。充電開關S3可操作在一單向狀態和一雙向狀態。在雙向狀態中，充電開關S3可允許充電電流在第一適配器供電模式中從直流/直流轉換器106流向可充電電池108，並允許電池供電電流在第二適配器供電模式中從可充電電池108經由共同節點135流向負載110。
在電池供電模式中，具有合適電壓位準的適配器104可不存在，且具有合適電壓位準的可充電電池108可存在。控制器102可從VAD端點和VBATT端點檢測這些對應的狀態。接著，控制器102可指示適配器開關S1和充電開關S3斷開，指示電池開關S2導通。因此，在電池供電模式中，透過電池開關S2，電池電流從可充電電池108流向負載110。
在第一適配器供電模式或第二適配器供電模式中，可存在具有合適電壓的適配器104，亦可存在可充電電池108。適配器104的存在可由控制器102透過VAD端點檢測而知，而可充電電池108的存在可由控制器102透過VBATT端點檢測而知。在第一適配器供電模式和第二適配器供電模式中，控制器102可指示適配器開關S1導通，並指示電池開關S2斷開。
在第一適配器供電模式中，可充電電池108會要求一充電電流，而負載110不會要求超過適配器104最大功率或電流極限之功率或電流極限。接著，由適配器104所提供之電流可在共同節點135上分離，以提供適配器供電電流給負載110，並提供充電電流給可充電電池108。
在第二適配器供電模式中，直流/直流轉換器106和適配器104的輸出可並聯耦接至共同節點135，以使可充電電池108和適配器104能夠同時地提供電力給負載110。當負載110的電流汲取要求超過適配器104的最大電流極限時，控制器102可將直流/直流轉換器106從第一適配器供電模式切換到第二適配器供電模式。因此，在第二適配器供電模式中，適配器供電電流和電池供電電流被同時提供，以使得適配器供電電流和電池供電電流在共同節點135上疊加在一起，以提供負載供電電流給負載110。
在其他的實施例中，例如某些單一電池的實施例，可不利用圖1A中所示之充電開關S3和附帶的二極體D1，或保持充電開關S3處於雙向狀態，以允許電流透過充電開關S3在兩個方向的任一個流動。圖1B所示為在不使用圖1A中所示之充電開關S3和附帶的二極體D1，充電開關S3在雙向狀態中是導通的，並有效地旁路了二極體D1之條件下，直流/直流轉換器106a之另一實施例。圖1B將結合圖1A進行描述。直流/直流轉換器106a可為同步整流器轉換器，包括高側開關HSW、低側開關LSW、二極體D2、電感L1和電容C1。
在圖1B所示之實施例中，當將充電電流提供給可充電電池108時，控制器102可指示低側開關LSW在第一適配器供電模式中保持斷開。因此，直流/直流轉換器106a可作為傳統降壓(BUCK)轉換器，其在第一適配器供電模式中利用了高側開關HSW、二極體D2、電感L1和電容C1。作為傳統降壓轉換器的直流/直流轉換器106a可允許電流(充電電流)以單一方向流向可充電電池108，但不允許以另一方向流向共同節點135。在第二適配器供電模式中，高側開關HSW和低側開關LSW都可回應由控制器102所提供的脈波寬度調變(PWM)信號116，以啟動升壓轉換器的作用，來提供電池供電電流給共同節點135。
在圖1B所示之實施例中，適配器104a可被當成具有理想電壓源E1和內阻抗Ri1的電源V1。可充電電池108a可被當成具有理想電壓源E2和內阻抗Ri2的電源V2。電壓V1可表示適配器104a的電源端的電壓，而電壓V2可表示可充電電池108a之電源端的電壓。如果E1大於E2且V1大於V2，則考慮兩種情況：當脈波寬度調變信號116的責任週期(D)大於E2/E1，或當責任週期D小於E2/E1。
當脈波寬度調變信號116的責任週期(D)大於E2/E1時，直流/直流轉換器106a會工作為一具有輸入電壓V1和輸出電壓V2的降壓轉換器。功率將從適配器104a傳輸到可充電電池108a，且從適配器104a流至可充電電池108a之電流具有一個相等於I2=(V2-E2)/Ri2的值，其中，I2是供應給可充電電池108a的充電電流，V2是可充電電池108a的電源端的電壓，E2是可充電電池108a的理想電壓源，而Ri2是可充電電池108a的內部阻抗。另外，V2=V1*D，其中D是脈波寬度調變信號116的責任週期。
當脈波寬度調變信號116的責任週期(D)小於E2/E1時，直流/直流轉換器106a會工作為一具有輸入電壓V2和輸出電壓V1的升壓轉換器。功率將從可充電電池108a傳出。電池供電電流會流向V1，且會具有一相等於I1=(V1-E1)/Ri1的值，其中，I1是電池供電電流，V1是適配器104a的電源端的電壓，E1是適配器104a的理想電壓源，而Ri1是適配器104a的內部阻抗。
圖2所示出為根據本發明一實施例之控制器102a之方塊圖。圖2將結合圖1A進行描述。控制器102a可包括感測放大器210，以放大檢測電阻112兩端的電壓降，該電壓降用以表示從適配器104流出的適配器電流。感測放大器210的輸出可提供給第一誤差信號放大器EA1。第一誤差信號放大器EA1可比較感測放大器210的輸出與表示適配器104的最大功率極限的臨界值。第一誤差信號放大器EA1也可比較感測放大器210的輸出與表示適配器104的最大電流極限的臨界值。控制器102a亦可包括另一感測放大器212，以在第一適配器供電模式中放大檢測電阻114兩端的電壓降，用以表示當可充電電池108正在充電時流到可充電電池108的充電電流。感測放大器212的輸出可提供給第二誤差信號放大器EA2，用來與IPROG端點所提供的充電電流極限值作比較。第三誤差信號放大器EA3可比較表示充電電壓的信號與輸入到VPROG端點所用以表示期望充電電壓的類比電壓信號。比較器202可比較COMP引腳上的類比電壓信號與具有固定頻率的週期信號(例如，由信號產生器206所提供的斜坡信號204)，且比較器202輸出脈波寬度調變信號116，脈波寬度調變信號116的責任週期取決於COMP引腳上的類比電壓信號與斜坡信號240相交的值。
如果三個誤差信號放大器EA1、EA2、EA3所監視的任一極限值被超出，則特定之誤差信號放大器會控制迴路並減小在COMP引腳上的類比電壓信號，以減小脈波寬度調變PWM信號116的責任週期。在COMP引腳上的類比電壓信號可透過滲透到控制迴路的誤差信號放大器(例如，誤差信號放大器EA1、EA2或EA3)的輸出電流來減小，並透過電流源214加強在電容Ccomp中的電流來增加COMP引腳上的類比電壓信號。當在COMP引腳上的類比電壓信號降低時，直流/直流轉換器106的輸出電壓也降低。因此，提供給可充電電池108的充電電流會被減小。
在第一種適配器充電模式中，適配器104可同步地透過共同節點135提供適配器供電電流給負載110，以及透過直流/直流轉換器106提供充電電流給可充電電池108。如果由誤差信號放大器EA1監視的適配器極限值被超出，則供給給可充電電池108的充電電流會被降低以滿足負載110所增加的電源要求。亦即，在第一適配器供電模式期間，對負載110供電相較於對可充電電池108充電具有較高之優先權。例如，如果可充電電池108在接收充電電流時負載110需要更大的電流，則供給至可充電電池108的充電電流會被降低到滿足負載110的要求為止。
控制器102a可操作直流/直流轉換器106工作在第二適配器供電模式控制，其中，直流/直流轉換器106被配置成透過共同節點135提供電池供電電流給負載110。在這情況下，供給負載110的電池供電電流會以相反的方向流動，作為充電電流流向可充電電池108，如圖1A中所示。在第二適配器供電模式中，直流/直流轉換器106的輸出可與適配器104並聯，以使適配器104能夠提供適配器供電電流給負載110。適配器供電電流可為供給至負載110的負載供電電流的一小部分。當直流/直流轉換器106以第二適配器供電模式操作時，負載供電電流的其餘部分可由電池供電電流經由節點135提供。換言之，適配器供電電流和電池供電電流可疊加起來提供負載供電電流給負載110。
控制器102a可檢測適配器104的輸出電流，並且在負載110的電流需求超出適配器104的最大電流極限值時，將直流/直流轉換器106之操作從第一供電模式操作轉換至第二供電模式。例如，在第一供電模式中，適配器104既可提供電力給負載110，也可提供電力給可充電電池108。當負載110的電流(功率)需求增加時，會達到適配器104之極限，這可透過第一誤差信號放大器EA1檢測得知。因此，包括第一誤差信號放大器EA1的適配器控制迴路可降低COMP引腳上的類比電壓信號，因此減小脈波寬度調變信號116的責任週期，來減小可充電電池108的充電電流，如此更易於滿足負載110。在負載110的電流需求增加時，充電電流會被持續減小，直到最後充電電流減小至零。此時，如果負載110的電流需求量仍舊持續增長，並且透過第二供電模式的並行供電還沒有被啟動，則適配器104的內部保護會關閉適配器104。
當第一誤差信號放大器EA1正在控制脈波寬度調變信號116的責任週期並且充電電流變成零時，控制器102能夠檢測並且在此時迫使開關S3從單向狀態轉換到雙向狀態。當充電開關S3處於雙向狀態且導通時，電流被允許在兩個方向的任一方向流動。作為同步整流器轉換器的直流/直流轉換器106可開始提升電池電壓，使得當脈波寬度調變信號116的責任週期低於臨界值時，可將直流/直流轉換器106所輸出的電池供電電流提供到共同節點135。
臨界值可大致等於可充電電池的電壓除以適配器電壓之值。如果脈波寬度調變信號116的責任週期大於此臨界值，則直流/直流轉換器106可當作降壓轉換器，以降低由適配器104所提供的輸入電壓，並提供充電電流給可充電電池108。如果脈波寬度調變信號116的責任週期小於此臨界值，則直流/直流轉換器106可當作升壓轉換器，以提升可充電電池108的電壓，並經由節點135提供供電電流給負載110。適配器電壓典型地大於電池電壓，所以在第二適配器供電模式中將需要提升電池電壓，以便提供任一超過適配器功率(或電流)極限的可充電電池108的功率(或電流)輸出給負載110。透過此操作，適配器模式控制迴路將維持檢測電阻112上的電壓降在一極限水準，以使適配器供電電流保持在適配器104外部流動(沒有內部電流流動)，但不會超出最大適配器極限。然後，由可充電電池108經由直流/直流轉換器106所提供之的流向負載110之電池供電電流可透過以雙向狀態工作的充電開關S3流出電池。
圖3所示為根據本發明一實施例之可擕式電子裝置之充電開關S3示意圖。圖3將結合圖1A描述。充電開關S3可操作在單向狀態和雙向狀態下。充電開關S3也可以多種其他的方式來實現。圖3中所示之充電開關S3可包括開關S3A和S3B。二極體D1A可與開關S3A並聯耦接，並且可以與電池反向偏置。二極體D1B可與開關S3B並聯耦接，並且可與電池正向偏置。當處於單向狀態時，控制器102可維持開關S3B導通。二極體D1A將阻隔來自可充電電池108的電流。當從單向狀態變化到雙向狀態時，控制器102可以指示開關S3A和S3B開啟，因此允許電流在兩個方向上流動。
圖4所示為根據本發明一實施例之操作流程圖400。步驟402包括操作一直流/直流轉換器在第一供電模式下，直流/直流轉換器被配置為以第一供電模式提供一充電電流給一可充電電池。步驟404包括操作直流/直流轉換器在第二供電模式下，直流/直流轉換器被配置為以第二供電模式經由一共同節點提供一供電電流給一負載，其中，負載耦接到共同節點。
有利之處在於，可提升電池的輸出電壓，以在第二適配器供電模式中使電池和適配器同步地提供電力給負載。因此，相較於負載的最大電源需求，適配器之尺寸無須太大。所以，適配器可比常規大尺寸的適配器更小、更輕、不笨重且不昂貴。
圖5A所示為根據本發明一實施例之系統500示意圖。系統500包括電子裝置510、交流/直流適配器520、電池530、電源管理控制器540、電流檢測電路550和升壓直流/直流轉換器560。系統500中之交流/直流適配器520及/或電池530為電子裝置510提供一電流。電子裝置510可為膝上型電腦、個人數位助理、行動電話和無線電動工具等，但並不以此為限。一般而言，電源管理控制器540可被配置為控制升壓直流/直流轉換器560以向電子裝置510提供電流，例如，當電子裝置510的供應電流Is超過交流/直流適配器520的最大輸出電流Iadmax時。
電子裝置510可在節點S處得到電源電壓Vs和供應電流Is的供電。當供應電壓Vs在一範圍(例如，VsminVsVsmax)時，電子裝置510被配置為可工作。供應電流Is(例如，電子裝置510的消耗電流)通常取決於電子裝置510的工作狀態。例如，當電子裝置510處於節電模式時，Is可能相對較低(例如，100mA)。大部分時候，平均供應電流接近一典型值Isty(約數個安培)。在相對較短的時間內，例如，當電子裝置510同時執行多個耗電任務時，電子裝置510可能提出供應電流達到峰值Ispk之需求，很明顯是高於典型值Isty。
通常，交流/直流適配器520是電子裝置510的主要供電來源。交流/直流適配器將一交流電源轉換成一直流電源，並提供一直流輸出電壓VA和一輸出電流Iad。為操作安全，交流/直流適配器520具有一最大額定輸出電流Iadmax，且交流/直流適配器520會被配置為當在超載條件下(例如，輸出電流Iad持續超過最大額定輸出電流Iadmax一段時間)時需停止工作。電池530可能是電子裝置510的第二及/或可選電源。電池530被配置為提供一輸出電壓VB和一輸出電流Ibt。通常電池530之輸出電壓VB取決於電池530的充電位準。電池530在電池530的充電位準的限制範圍內，提供電子裝置510所需的任意位準的輸出電流Ibt。
電源管理控制器540被配置為至少接收一輸入信號，以偵測一功能性的交流/直流適配器520之存在與否。例如，電源管理控制器540被配置為接收一電壓vin，對應於交流/直流適配器520的輸出電壓及/或代表交流/直流適配器520的輸出電流Iad的信號cin。電流檢測電路550被配置為檢測交流/直流適配器520的輸出電流Iad，並向電源管理控制器540提供一輸出(例如，代表輸出電流Iad的信號cin)。如圖5A中所示之電流檢測電路550，包括檢測電阻Rs和電流檢測放大器CSA。電流檢測電路550可包括與交流/直流適配器520的輸出電流Iad通路串聯之檢測電阻Rs。檢測電阻Rs跨接在電流檢測放大器CSA的輸入端。電流檢測放大器CSA被配置為輸出一信號cin，信號cin係正比於檢測電阻Rs兩端的電壓，且代表流過檢測電阻Rs的電流(例如，Iad)。如本領域普通技術人員所知，在本發明所揭露的範圍內，其他電流檢測電路也可用來檢測電流Iad，且提供代表檢測電流的輸出。
電源管理控制器540被配置為提供控制信號s1和/或s2，以分別控制開關SW1和/或SW2，以控制對電子裝置510供電的電源(例如，交流/直流適配器520和/或電池530)。例如，當電源管理控制器540檢測vin，且vin在電子裝置510的供應電壓範圍內，則電源管理控制器540被配置為輸出控制信號s1和s2，用以分別導通開關SW1並斷開開關SW2。在本實施例中，電子裝置510將由交流/直流適配器520供電，供給一電壓值相等於VA的電壓Vs和電流值為Iad的電流Is。在另一實施例中，當電源管理控制器540檢測vin，且vin小於電子裝置510的最小供應電壓Vsmin，則電源管理控制器540被配置為輸出控制信號s1和s2，並斷開開關SW1、導通開關SW2。在本實施例中，電子裝置510之後由電池530供電，供給一電壓值相等於VB的電壓Vs和電流值為Ibt的電流Is。
升壓直流/直流轉換器560被配置為在一第一電壓之電位下接收一輸入電流Iin，並在一第二電壓之電位下輸出一電流Ibst，其中，第二電壓之電位高於第一電壓之電位。升壓直流/直流轉換器560還被配置為配置成接收來自電源管理控制器540的一致能信號s4。致能信號s4被配置為用以致能升壓直流/直流轉換器560以產生輸出電流Ibst。升壓直流/直流轉換器560之輸出電流Ibst可具有一最大值Ibstmax。當升壓直流/直流轉換器560被致能時(例如，s4為邏輯高時)，輸出電流Ibst可從零增加至最大值Ibstmax。最大值Ibstmax可能取決於電池530的電壓VB和/或交流/直流適配器520的電壓VA。在電池530的電壓VB和交流/直流適配器520的電壓VA的電壓範圍內，升壓直流/直流轉換器560被配置為使升壓直流/直流轉換器560的輸出電流的最大值Ibstmax高於電子裝置510的供應電流的峰值Ispk。
為此，升壓直流/直流轉換器560的值可基於，如期望最大值Ispk的經驗值、交流/直流適配器520的電壓VA和電池530的電壓VB，進行選擇。此外，當電池530的電壓VB低於一特定電壓且很可能導致過流時(例如，若供應電流的峰值Ispk及、交流/直流適配器520的電壓VA和電池530的電壓VB之間之比例(VA/VB)皆高於特定臨界值時)，電源管理控制器540可被配置為用以除能升壓直流/直流轉換器560。換言之，當電池530的電壓VB高於一特定電位時(例如，全充滿時的電池電壓之75%)且交流/直流適配器520的電壓VA和電池530的電壓VB之間之比例介於一特定範圍內時(例如，當電池530被視為提供過流時，VA/VB將低於一位準)，則升壓直流/直流轉換器560可被配置為用以提供高於供應電流的峰值Ispk之輸出電流的最大值Ibstmax。
當升壓直流/直流轉換器560從被致能轉換為被除能(例如，電源管理控制器540輸出控制信號s4)，升壓直流/直流轉換器560的輸出電流Ibst會降至零以回應升壓直流/直流轉換器560之除能。如本領域的普通技術人員所知，輸出電流可能迅速降到零。
如本文所述，電源管理控制器540被配置為接收輸入信號vin和cin。vin對應至交流/直流適配器520的輸出電壓VA，cin對應至交流/直流適配器520的輸出電流Iad。cin代表交流/直流適配器520的輸出電流。電源管理控制器540與交流/直流適配器520的輸出相應地耦接。電源管理控制器540被配置為提供輸出信號s1、s2、s3和/或s4。輸出信號s1、s2和/或s3被配置為分別控制開關SW1、SW2和SW3。輸出信號S4被配置為致能或除能升壓直流/直流轉換器560。電源管理控制器540與升壓直流/直流轉換器560相應地耦接。
電源管理控制器540被配置為比較交流/直流適配器520的輸出電流Iad和對應於交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax的第一參考值cmax。電源管理控制器540還被配置為比較交流/直流適配器520的輸出電流Iad和對應於磁滯電流Iadhys的第二參考值cmin。第一參考值cmax代表交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax，第二參考值cmin代表磁滯電流Iadhys。換言之，第一參考值cmax與交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax成正比，第二參考值cmin與磁滯電流Iadhys成正比。相應地，磁滯電流Iadhys小於交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax，第二參考值cmin小於第一參考值cmax。第一參考值cmax和第二參考值cmin可內部提供給電源管理控制器540或透過輸入端提供給電源管理控制器540。
圖5B所示為根據本發明一實施例系統500的供應電流Is、交流/直流適配器520的輸出電流Iad和升壓直流/直流轉換器560的輸出電流Ibst的電流波形示意圖。在一實施例中，電子裝置510的供應電流Is的範圍介於交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax的值與供應電流Is的峰值Ispk值之間。初始時，在時刻t0前，供應電流Is小於交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax(也小於磁滯電流Iadhys)。在接近t0的時刻，供應電流Is開始增加，在即將到達t0的時刻，供應電流Is略小於交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax。在這段時間內(從初始到即將到達t0的時刻)，對應於交流/直流適配器520的輸出電流Iad小於交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax，cin小於第一參考值cmax。為回應升壓直流/直流轉換器560之除能，電源管理控制器540被配置為輸出信號s4，且輸出信號s3以斷開開關SW3。相應地，升壓直流/直流轉換器560的輸出電流Ibst為零，且在這段時間內，電子裝置510由交流/直流適配器520供電。
在時刻t0，供應電流IS到達最大額定輸出電流Iadmax。換言之，在時刻t0，電子裝置510的供應電流Is和交流/直流適配器520的輸出電流Iad已上升至交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax。在時刻t0，代表交流/直流適配器520的輸出電流Iad的cin與代表最大額定輸出電流Iadmax的第一參考值cmax相等。例如，電源管理控制器540可包括比較器，用以比較cin和參考值(例如，第一參考值cmax及/或第二參考值cmin)，並根據比較結果提供一輸出。電源管理控制器540被配置為當cin增加並到達第一參考值cmax時，致能升壓直流/直流轉換器560。電源管理控制器540被配置為輸出致能信號s4以致能升壓直流/直流轉換器560及輸出信號s3以導通開關SW3。當開關SW3導通時，電池530與升壓直流/直流轉換器560耦接，並被配置為向升壓直流/直流轉換器560提供輸入電流Iin。
在時刻t0至t1的時間段，升壓直流/直流轉換器560被致能，且升壓直流/直流轉換器560的輸出電流Ibst增加。如圖5B所示，輸出電流的最大值Ibstmax可能會大於供應電流的峰值Ispk。如圖5B所示，在時刻t0至t1的時間段，隨著輸出電流Ibst增加，交流/直流適配器520的輸出電流Iad下降，而供應電流Is繼續增加。在時刻t0至t1的時間段，供應電流Is是輸出電流Ibst和交流/直流適配器520的輸出電流Iad的總和。
在時刻t1，交流/直流適配器520的輸出電流Iad已降至磁滯電流Iadhys，而升壓電流已增至第一值(例如，Is-Iadhys)。在時刻t1，代表交流/直流適配器520的輸出電流Iad的cin等於代表磁滯電流Iadhys的第二參考值cmin。電源管理控制器540被配置為當cin降低且到達第二參考值cmin時，除能升壓直流/直流轉換器560。電源管理控制器540被配置為輸出除能信號s4以除能升壓直流/直流轉換器560及輸出控制信號s3以斷開開關SW3。當開關SW3斷開時，電池530與升壓直流/直流轉換器560斷開耦接且輸出電流Ibst相對較快地在時刻t2降低至第二值(例如，Is-Iadmax)。如供應電流Is保持恒定，隨輸出電流Ibst降至第二值，則交流/直流適配器520的輸出電流Iad將相對較快地增至輸出電流的最大值Iadmax。
在時刻t2，與在時刻t0類似，電源管理控制器540被配置為利用信號s4致能升壓直流/直流轉換器560，並利用信號s3和開關SW3耦接使電池530與升壓直流/直流轉換器560。在供應電流Is高於最大值Iadmax期間(例如，至時刻t3)，該過程持續重複。該過程可具有磁滯性。交流/直流適配器520之輸出電流Iad在最大值Iadmax和磁滯電流Iadhys間變化，交流/直流適配器520之輸出電流Iad的平均電流Iadav小於輸出電流的最大值Iadmax，而電子裝置510的供應電流Is保持為大於交流/直流適配器520之輸出電流Iad的最大值Iadmax。
相應地，結合圖5A和5B，電子裝置510可能在供應電流Is小於交流/直流適配器520之輸出電流Iad的最大值Iadmax時，由交流/直流適配器520提供供應電流Is，在供應電流Is大於交流/直流適配器520之輸出電流Iad的最大值Iadmax時，由流/直流適配器520和電池530透過升壓直流/直流轉換器560提供供應電流Is。電源管理控制器540被配置為升壓直流/直流轉換器560以提供致能或除能信號s4，及向開關SW3提供控制信號s3。電源管理控制器540基於cin提供控制信號s3。cin代表交流/直流適配器520的輸出電流Iad。電源管理控制器540被配置為比較cin與代表交流/直流適配器520之輸出電流Iad的最大值Iadmax的第一參考值cmax，以及比較cin與代表磁滯電流Iadhys的第二參考值cmin，以控制升壓直流/直流轉換器560，進而在供應電流Is大於交流/直流適配器520之輸出電流Iad的最大值Iadmax時，維持交流/直流適配器520之輸出電流Iad在輸出電流Iad的最大值Iadmax和磁滯電流Iadhys間。
圖6A所示為根據本發明另一實施例之系統600方塊示意圖。系統600包括電子裝置510、交流/直流適配器520、電池530、電源管理控制器640、電流檢測電路550和升壓直流/直流轉換器660。與圖5A中所示之電源管理控制器540類似，電源管理控制器640如本文所述，被配置為接收信號cin和vin，並向開關SW1提供控制信號s1、向開關SW2提供控制信號s2、及向開關SW3提供控制信號s3。電源管理控制器640被配置為升壓直流/直流轉換器660提供控制信號s4以致能升壓直流/直流轉換器660。與圖5A中所示之升壓直流/直流轉換器560類似，升壓直流/直流轉換器660如本文所述，被配置為接收來自電池530的電流Iin及來自電源管理控制器640的控制信號s4，並輸出升壓電流Ibst。
圖5A中所示之系統500可能包括交流/直流適配器520的輸出電流Iad(例如，Iadmax-Iadhys)上的漣波及升壓直流/直流轉換器560的輸出電流Ibst上的漣波。系統600被配置為基於另一控制信號s5以降低交流/直流適配器520之輸出電流Iad的漣波。電源管理控制器640被配置為產生一控制信號s5，並向升壓直流/直流轉換器660提供一控制信號s5。控制信號s5被配置為用以減少漣波，例如，透過使用基於交流/直流適配器520的輸出電流Iad和交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax的負回授控制。
例如，電源管理控制器640被配置為接收代表交流/直流適配器520的輸出電流Iad的cin。電源管理控制器640可包括或得到另一輸入(例如，代表交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax的第一參考值cmax)。電源管理控制器640可包括或得到另一輸入(例如，代表交流/直流適配器520的電流位準Iaden的第二參考值cmin)。如此處所述，交流/直流適配器520的電流位準Iaden用以致能升壓直流/直流轉換器660。通常第二參考值cmin小於第一參考值cmax。電源管理控制器640基於cin和第一參考值cmax產生一誤差信號(例如，控制信號s5)。例如，電源管理控制器640可包括一誤差放大器，用以產生控制信號s5。控制信號s5可正比於cin和第一參考值cmax間的差值。電源管理控制器640向升壓直流/直流轉換器660提供控制信號s5。升壓直流/直流轉換器660基於誤差信號s5控制升壓電流Ibst。例如，升壓直流/直流轉換器660基於誤差信號s5調整升壓直流/直流轉換器660的責任週期。基於控制信號s5，升壓直流/直流轉換器660的責任週期在交流/直流適配器520的輸出電流Iad大於最大額定輸出電流Iadmax時增加，以增大升壓電流Ibst並減小交流/直流適配器520的輸出電流Iad；而升壓直流/直流轉換器660的責任週期在交流/直流適配器520的輸出電流Iad小於最大額定輸出電流Iadmax時下降，以減小升壓電流Ibst並增加交流/直流適配器520的輸出電流Iad。當電子裝置510的供應電流Is超過交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax時，電源管理控制器640和升壓直流/直流轉換器660可透過控制升壓電流Ibst以維持交流/直流適配器520的輸出電流Iad處於或接近最大額定輸出電流Iadmax的水準。
圖6B所示為根據本發明另一實施例之系統600的供應電流Is、交流/直流適配器520的輸出電流Iad以及升壓電流Ibst的電流波形圖。在一實施例中，電子裝置510的供應電流Is的範圍係介於低於交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax(且小於交流/直流適配器520的電流位準Iaden)至最大額定輸出電流Iadmax的Ispk。系統600將結合圖6A和圖6B進行描述。
初始時，在時刻t0前，供應電流Is小於最大額定輸出電流Iadmax(也小於交流/直流適配器520的電流位準Iaden)。在接近t0的時刻，供應電流Is開始增加，在即將到達t0的時刻，供應電流Is略小於交流/直流適配器520的輸出電流Iad。在這段時間內(例如，從初始到即將到達t0的時刻)，對應於交流/直流適配器520的輸出電流Iad小於電流位準Iaden，cin小於第一參考值cmax。為回應升壓直流/直流轉換器660之除能，電源管理控制器640輸出信號s4至升壓直流/直流轉換器660，以及輸出信號s3以斷開開關SW3。相應地，升壓直流/直流轉換器660的輸出電流Ibst為零，且在這段時間內，電子裝置510由交流/直流適配器520供電。
在時刻t0，供應電流Is和交流/直流適配器520的輸出電流Iad到達電流位準Iaden。換言之，在時刻t0，電子裝置510的供應電流Is和交流/直流適配器520的輸出電流Iad已升至電流位準Iaden。在時刻t0，代表交流/直流適配器520的輸出電流Iad的cin與代表電流位準Iaden的第二參考值cmin相等。當cin增加並到達第二參考值cmin時，電源管理控制器640致能升壓直流/直流轉換器660。電源管理控制器640輸出致能信號s4以致能升壓直流/直流轉換器及輸出信號s3以導通開關SW3。當開關SW3導通時，電池530與升壓直流/直流轉換器660耦接，並向升壓直流/直流轉換器660提供輸入電流Iin。但因交流/直流適配器520的輸出電流Iad小於最大額定輸出電流Iadmax，在時刻t0，基於由電源管理控制器640所輸出的誤差信號s5，升壓直流/直流轉換器660的輸出電流Ibst保持為零。
在時刻t1，供應電流Is到達交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax。換言之，在時刻t1，電子裝置510的供應電流Is和交流/直流適配器520的輸出電流Iad已上升至交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax。在時刻t1，代表交流/直流適配器520的輸出電流Iad的cin與代表交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax的第一參考值cmax相等。電源管理控制器640向升壓直流/直流轉換器660提供誤差信號s5。升壓直流/直流轉換器660用以產生響應於誤差信號s5的升壓電流Ibst。升壓電流Ibst係基於誤差信號s5而產生。升壓電流Ibst相等於供應電流Is減去交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax。升壓電流Ibst係基於電源管理控制器640、誤差信號s5和升壓直流/直流轉換器660所提供的回授控制而產生。換言之，電源管理控制器640基於交流/直流適配器520的輸出電流Iad和交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax產生誤差信號s5，且升壓直流/直流轉換器660基於誤差信號s5調整升壓電流Ibst，以維持交流/直流適配器520的輸出電流Iad處於或接近最大額定輸出電流Iadmax。升壓電流Ibst可相等於供應電流Is減去交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax。本控制如時刻t1至t2間的時間段所示(同時供應電流Is相等於其峰值Ispk)。
在時刻t2，供應電流Is降至最大額定輸出電流Iadmax(交流/直流適配器520的輸出電流Iad與最大額定輸出電流Iadmax相等)，且升壓電流Ibst基於誤差信號s5，已降至零。在時刻t2，交流/直流適配器520提供供應電流Is。在時刻t2後，交流/直流適配器520的輸出電流Iad繼續降至電流位準Iaden(例如，代表交流/直流適配器520的輸出電流Iad的cin與代表電流位準Iaden的第二參考值cmin相等)。當交流/直流適配器520的輸出電流Iad到達電流位準Iaden(如cin到達第二參考值cmin)時，電源管理控制器640向升壓直流/直流轉換器660提供控制信號s4，並向開關SW3提供控制信號s3，以除能升壓直流/直流轉換器，並斷開開關SW3。交流/直流適配器520繼續向電子裝置510提供供應電流Is。
相應地，電子裝置510可能在供應電流Is小於交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax時，由交流/直流適配器520提供供應電流Is，在供應電流Is大於交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax時，由交流/直流適配器520和電池530透過升壓直流/直流轉換器660提供供應電流Is。電源管理控制器640基於代表交流/直流適配器520的輸出電流Iad的cin與代表電流位準Iaden的第二參考值cmin的比較結果，向升壓直流/直流轉換器660提供致能或除能信號s4，及向開關SW3提供控制信號s3。當供應電流Is大於交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax時，電源管理控制器640用以比較(例如，使用回授控制)cin與代表交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax的第一參考值cmax，並產生誤差信號s5以控制升壓直流/直流轉換器660，進而使交流/直流適配器520的輸出電流Iad處於或接近最大額定輸出電流Iadmax的水準，升壓電流Ibst處於或接近供應電流Is減去交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax的位準。有利之處在於，回授控制可減小交流/直流適配器520的輸出電流Iad和/或升壓電流Ibst的漣波。
圖7A所示為根據本發明另一實施例之系統700示意圖。系統700包括電子裝置510、交流/直流適配器520、電流檢測電路550、升壓直流/直流轉換器560、電源管理控制器740、可充電電池730和降壓轉換器770。電子裝置510、交流/直流適配器520、電流檢測電路550和升壓轉換器560將結合系統500進行描述。儘管升壓直流/直流轉換器560和降壓轉換器770在圖中以獨立的元件示出，但如本領域普通技術人員所理解的，升壓直流/直流轉換器560和降壓轉換器770可包含於一降壓-升壓(BUCK-BOOST)轉換器中。與電源管理控制器540類似，電源管理控制器740如本文所述，用以接收信號cin和vin，並向開關SW1提供控制信號s1、向開關SW2提供控制信號s2、向開關SW3提供控制信號s3、及向升壓轉換器560提供控制信號s4。如本文所述，電源管理控制器740向降壓轉換器770提供一或多個集中標記為chg_c的控制信號。
可充電電池730接收一控制後之充電電流Ich(例如，來自降壓轉換器770)。降壓轉換器770自輸入電壓VA接收來自交流/直流適配器520的直流輸入電流Iadc，並以低於電壓VA的電壓VB提供充電電流Ich。如本領域普通技術人員所知，輸入電流(例如，Iadc)和輸出電流(例如，Ich)具有恒定比例關係。換言之，Iadc=x*Ich，x是小於1的比例常數。相應地，調整交流/直流適配器520的直流輸入電流Iadc或充電電流Ich使充電電流Ich或交流/直流適配器520的直流輸入電流Iadc獲得相似的調整(成比例關係的調整)。交流/直流適配器520向降壓轉換器770提供輸入電流Iadc。相應地，交流/直流適配器520的輸出電流Iad可包括降壓轉換器770的輸入電流Iadc和由由交流/直流適配器520提供給電子裝置510所提供的電流Iads。
電源管理控制器740控制降壓轉換器770以向可充電電池730提供充電電流Ich。如本領域普通技術人員所知，有多種方法實現對降壓轉換器770的控制，以使其對可充電電池充電。上述多種方法可包括致能和除能功能、輸出電流控制、保護功能和/或其他本領域普通技術人員知道的功能，但並不以此為限。為提供以上功能，電源管理控制器740可包括其他輸入和/或輸出，以提供以上功能，和/或控制降壓轉換器770以提供以上功能中的一或多個。電源管理控制器740向降壓轉換器770提供一或多個集中標記為chg_c的控制信號。控制信號chg_c控制充電電流Ich和相應的Iadc。電源管理控制器740基於交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax對充電電流Ich的大小進行限制。例如，電源管理控制器740可使用控制信號chg_c以限制充電電流Ich。
圖7B所示為根據本發明另一實施例之系統700的供應電流Is、交流/直流適配器520的輸出電流Iad、降壓轉換器770的輸入電流Iadc、由交流/直流適配器520提供給電子裝置510的電流Iads以及升壓直流/直流轉換器560的升壓電流Ibst的電流波形圖。交流/直流適配器520的輸出電流Iad包括Iads和Iadc。在一實施例中，供應給電子裝置510的供應電流Is之範圍介於低於交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax至最大額定輸出電流Iadmax的峰值電流Ispk。系統700的操作將結合圖6A和圖6B進行描述。
初始時，在時刻t0前，交流/直流適配器520的輸出電流Iad小於最大額定輸出電流Iadmax。交流/直流適配器520的輸出電流Iad是從交流/直流適配器520流入電子裝置510的供應電流Iads和流入降壓轉換器770的輸入電流Iadc的總和。相應地，電子裝置510的供應電流Is與Iads相等。電源管理控制器740透過信號chg_c致能和/或除能降壓轉換器770。在時刻t0前的時間段，降壓轉換器770的輸入電流Iadc供給降壓轉換器770，且充電電流Ich透過降壓轉換器770供應給可充電電池730(例如，Ich=Ibt=常數)。
在時刻t0，供應電流Is開始增大並繼續由交流/直流適配器520提供(例如，供應電流Is=Iads)。在時刻t0至t1的時間段，由交流/直流適配器520提供給降壓轉換器770之輸入電流Iadc不變，且當供應電流Is增加時，Iads增加，例如Is=Iads。
電源管理控制器740可基於交流/直流適配器520的輸出電流Iad控制降壓轉換器770的充電電流Ich。例如，電源管理控制器740可包括，或被供以另一輸入，代表臨界值電流Iad1的第三參考值cad1。第三參考值cad1可能低於代表交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax的第一參考值cmax。電源管理控制器740可比較代表交流/直流適配器520的輸出電流Iad的cin和代表臨界值電流Iad1的第三參考值cad1。電源管理控制器740可控制降壓轉換器770以減少充電電流Ich，進而減小供給降壓轉換器770的電流Iadc。以這種方式，交流/直流適配器520的輸出電流Iad可能維持在臨界值電流Iad1的水準。換言之，降壓轉換器770之輸入電流Iadc可基於交流/直流適配器520的輸出電流Iad由回授控制進行控制。此由時刻t1至t2的時間段的波形所示。在時刻t1，交流/直流適配器520的輸出電流Iad到達位準Iad1，因此，降壓轉換器770之輸入電流Iadc基於來自電源管理控制器740送至降壓轉換器770的信號chg_c開始下降。換言之，當供應電流Is繼續增加時，降壓轉換器770之輸入電流Iadc下降以使交流/直流適配器520的輸出電流Iad保持在Iad1的位準上，直至降壓轉換器770之輸入電流Iadc到達零(例如，在時刻t2)。
在時刻t2至t3的時間段，當電子裝置510的供應電流Is如圖例所示持續增長，供應電流Is可能與交流/直流適配器520的總輸出電流Iad相等。交流/直流適配器520的總輸出電流Iad可能與交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax相等(如圖中時刻t3所示)。電源管理控制器740可被配置為用以除能降壓轉換器770，並致能升壓直流/直流轉換器560。如本文所述，電源管理控制器740可與圖5中所示之系統500相關，並被配置為控制升壓直流/直流轉換器560及升壓直流/直流轉換器560的升壓電流Ibst，進而使交流/直流適配器520的總輸出電流Iad維持在Iadav的位準上，Iadav介於交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax和磁滯電流Iadhys間(如圖7B中t3至t5間的時間段所示)。
在時刻t5，交流/直流適配器520的輸出電流Iad處於磁滯電流Iadhys的位準，且電子裝置510的供應電流已降至交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax下，並繼續下降。在時刻t5，如本文所述，升壓直流/直流轉換器560與圖5中所示之系統500相關，由電源管理控制器740除能之。在時刻t6，供應電流Is和交流/直流適配器520的輸出電流Iad到達Iadcr位準。在時刻t6，電源管理控制器740可被配置為用以致能降壓轉換器770，進而開始提供充電電流Ich。在時刻t7，充電電流Ich可由電源管理控制器740透過提供給降壓轉換器770的信號chg_c控制，到達標稱充電位水準。
相應地，當供應電流Is小於交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax時，電子裝置510可由交流/直流適配器520提供供應電流Is(=Iad)，當供應電流Is大於交流/直流適配器520的最大額定輸出電流Iadmax時，電子裝置510可由交流/直流適配器520和可充電電池730透過升壓直流/直流轉換器560提供供應電流Is(=Iad)。當供應給電子裝置510的交流/直流適配器520的電流Iads小於Iadcr之位準(且交流/直流適配器520的總電流Iad小於Iad1之位準)時，交流/直流適配器520可向可充電電池730提供電流Iadc。電源管理控制器740被配置為基於代表交流/直流適配器520的輸出電流Iad的信號cin與一或多個參考值(例如，第一參考值cmax、第二參考值cmin和/或cad1的比較結果)，致能和/或除能升壓直流/直流轉換器560和/或降壓轉換器770。如本文所述，升壓直流/直流轉換器560和降壓轉換器770可包含於同一降壓-升壓轉換器中。有利之處在於，交流/直流適配器520可具有低於電子裝置510的峰值電流Ispk的最大額定輸出電流Iadmax，進而能使交流/直流適配器520的成本較低或尺寸較小。如本文所述，系統700中的實施例可被配置為當電子裝置510的供應電流Is(以及Iad)小於臨界值時，對可充電電池730充電。
圖8所示為本發明另一實施例之操作流程圖800。步驟802可包括當電子裝置所消耗的供應電流小於或等於交流/直流適配器的最大額定輸出電流時，由交流/直流適配器向電子裝置供應電流。步驟804可包括當電子裝置所消耗的供應電流大於交流/直流適配器的最大額定輸出電流時，由交流/直流適配器和電池向電子裝置供應電流。
有利之處在於，電池的輸出電壓可被升高以致能電池和交流/直流適配器同時為負載供電，交流/直流適配器的最大額定輸出電流可低於負載電流的峰值。。因此，與傳統尺寸過大的交流/直流適配器相比，本發明中的交流/直流適配器可能更小、更輕並/或更便宜。
上文具體實施方式和附圖僅為本發明之常用實施例。顯然，在不脫離權利要求書所界定的本發明精神和發明範圍的前提下可以有各種增補、修改和替換。本領域技術人員應該理解，本發明在實際應用中可根據具體的環境和工作要求在不背離發明準則的前提下在形式、結構、佈局、比例、材料、元素、元件及其它方面有所變化。因此，在此披露之實施例僅用於說明而非限制，本發明之範圍由後附權利要求及其合法等同物界定，而不限於此前之描述。
100．．．可擕式電子裝置
102、102a．．．控制器
104、104a．．．適配器
106、106a．．．直流/直流轉換器
108、108a．．．可充電電池
110．．．負載
112、114．．．檢測電阻
116．．．脈波寬度調變信號
135．．．共同節點
202．．．比較器
204．．．斜坡信號
206．．．信號產生器
210、212．．．感測放大器
400．．．流程圖
402、404．．．步驟
500．．．系統
510．．．電子裝置
520．．．交流/直流適配器
530．．．電池
540．．．電源管理控制器
550．．．電流檢測電路
560．．．升壓直流/直流轉換器
600．．．系統
640．．．電源管理控制器
660．．．升壓直流/直流轉換器
700．．．系統
730．．．可充電電池
740．．．電源管理控制器
770．．．降壓轉換器
800．．．流程圖
802、804．．．步驟
以下結合附圖和具體實施例對本發明的技術方法進行詳細的描述，以使本發明的特徵和優點更為明顯。其中：
圖1A所示為根據本發明一實施例之可擕式電子裝置方塊圖。
圖1B所示為在不使用圖1A中所示之充電開關和附帶的二極體D1，或充電開關在雙向狀態中是導通的，並有效地旁路了二極體之條件下，根據本發明一實施例之可擕式電子裝置之直流/直流轉換器之另一實施例。
圖2所示出為根據本發明一實施例之可擕式電子裝置之控制器方塊圖。
圖3所示為根據本發明一實施例之可擕式電子裝置之充電開關S3示意圖。
圖4所示為根據本發明一實施例之操作流程圖。
圖5A所示為根據本發明一實施例之系統示意圖。
圖5B所示為根據本發明一實施例之系統的供應電流Is、交流/直流適配器的輸出電流Iad和升壓直流/直流轉換器的輸出電流Ibst的電流波形示意圖。
圖6A所示為根據本發明一實施例之系統示意圖。
圖6B所示為根據本發明一實施例之系統的供應電流Is、交流/直流適配器的輸出電流Iad以及升壓電流Ibst的電流波形圖。
圖7A所示為根據本發明另一實施例之系統示意圖。
圖7B所示為根據本發明另一實施例之系統的供應電流Is、交流/直流適配器的輸出電流Iad、降壓轉換器的輸入電流Iadc、由交流/直流適配器提供給電子裝置的電流Iads以及升壓直流/直流轉換器的升壓電流Ibst的電流波形圖。
圖8所示為本發明另一實施例之操作流程圖。
500．．．系統
510．．．電子裝置
520．．．交流/直流適配器
530．．．電池
540．．．電源管理控制器
550．．．電流檢測電路
560．．．升壓直流/直流轉換器

Claims (20)

  1. 一種功率控制系統，包括：一直流/直流轉換器，可操作性地耦接一公共節點；一電子裝置，可操作性地耦接該公共節點；一控制器，在一第一適配器供應模式下，可操作性地耦接一交流/直流適配器與該電子裝置，在一第二適配器供應模式下，如果提供給該電子裝置之一負載供應電流超過該交流/直流適配器的一最大額定輸出電流，該控制器可操作性地耦接該直流/直流轉換器與一電池及該電子裝置，其中，在該第二適配器供應模式下，該直流/直流轉換器控制該電池的一輸出。
  2. 如申請專利範圍第1項的功率控制系統，進一步包括：一電流檢測電路，可操作性地耦接至該交流/直流適配器及該控制器，該電流檢測電路檢測該交流/直流適配器的一適配器供應電流，其中，該控制器基於一檢測電流可操作性地耦接該直流/直流轉換器至該電池及該電子裝置。
  3. 如申請專利範圍第1項的功率控制系統，其中，該直流/直流轉換器包括一降壓轉換器，其中，該控制器可操作性地耦接該降壓轉換器至該交流/直流適配器及該電池，如果供應給該電子裝置的該負載供應電流小於該交流/直流適配器的該最大額定輸出電流，該控制器控制該降壓轉換器對該電池充電。
  4. 如申請專利範圍第1項的功率控制系統，其中，該控制器控制該交流/直流適配器的一適配器供應電流，如果該負載供應電流超過該交流/直流適配器的該最大額定輸出電流，維 持該交流/直流適配器的該適配器供應電流處於一第一值和小於該第一值的一第二值之間。
  5. 如申請專利範圍第4項的功率控制系統，其中，該第一值係為該交流/直流適配器的該最大額定輸出電流，該第二值係為一磁滯值。
  6. 如申請專利範圍第1項的功率控制系統，其中，該直流/直流轉換器包括一升壓直流/直流轉換器。
  7. 如申請專利範圍第1項的系統，其中，該控制器控制該交流/直流適配器的一適配器供應電流以使該適配器供應電流大致相等於該交流/直流適配器的該最大額定輸出電流。
  8. 一種功率控制裝置，包括：一直流/直流轉換器，可操作性地耦接一公共節點；一電子裝置，可操作性地耦接該公共節點；以及一控制器，可操作性地耦接該直流/直流轉換器，在一第一適配器供應模式下，該控制器可操作性地耦接一交流/直流適配器與該電子裝置，在一第二適配器供應模式下；如果當提供給該電子裝置之一負載供應電流超過該交流/直流適配器之一最大額定輸出電流，該控制器還可操作性地耦接該直流/直流轉換器與該一電池及該電子裝置，其中，在該第二適配器供應模式下，該直流/直流轉換器控制該電池的一輸出。
  9. 如申請專利範圍第8項的功率控制裝置，進一步包括：一電流檢測電路，可操作性地耦接至該控制器及該交流/直流適配器，以檢測該交流/直流適配器的一適配器供應電流，其中，該控制器基於一檢測電流可操作性地耦接該直流 /直流轉換器至該電池及該電子裝置。
  10. 如申請專利範圍第8項的功率控制裝置，其中，該直流/直流轉換器包括一降壓轉換器，其中，該控制器可操作性地耦接該降壓轉換器至該交流/直流適配器及該電池，且如果該電子裝置的該負載供應電流低於該交流/直流適配器的該最大額定輸出電流，控制該降壓轉換器對該電池充電。
  11. 如申請專利範圍第8項的功率控制裝置，其中，如果該負載供應電流超過該交流/直流適配器的該最大額定輸出電流，該控制器控制該交流/直流適配器的一適配器供應電流，以維持該交流/直流適配器的該適配器供應電流介於一第一值和小於該第一值的一第二值之間。
  12. 如申請專利範圍第11項的功率控制裝置，其中，該第一值係為該交流/直流適配器的該最大額定輸出電流，該第二值係為一磁滯值。
  13. 如申請專利範圍第8項的裝置，其中，該直流/直流轉換器包括一升壓直流/直流轉換器。
  14. 如申請專利範圍第8項的功率控制裝置，其中，該控制器控制該交流/直流適配器的一適配器供應電流以使該適配器供應電流大致相等於該最大額定輸出電流。
  15. 一種功率控制方法，包括：如果一電子裝置所消耗的一供應電流小於或等於一交流/直流適配器的一最大額定輸出電流，由該交流/直流適配器向該電子裝置提供一第一電流；以及如果該電子裝置所消耗的該供應電流超過該最大額定輸出電流，由該交流/直流適配器向該電子裝置提供該第一電 流，並由與一電池可操作性地耦接的一直流/直流轉換器向該電子裝置提供一第二電流，其中，該直流/直流轉換器控制該電池的一輸出。
  16. 如申請專利範圍第15項的功率控制方法，進一步包括：檢測該交流/直流適配器的一輸出電流，並基於一檢測電流可操作性地耦接該直流/直流轉換器至該電池及該電子裝置。
  17. 如申請專利範圍第15項的功率控制方法，進一步包括：可操作性地耦接該直流/直流轉換器至該電池及該交流/直流適配器；以及如果該供應電流小於該最大額定輸出電流，可操作性地控制該直流/直流轉換器對該電池充電。
  18. 如申請專利範圍第15項的功率控制方法，進一步包括：如果該供應電流超過該最大額定輸出電流，控制該交流/直流適配器的一輸出電流介於一第一值和小於該第一值的一第二值之間。
  19. 如申請專利範圍第18項的功率控制方法，其中，該第一值係為該最大額定輸出電流，該第二值係為一磁滯值。
  20. 如申請專利範圍第15項的功率控制方法，進一步包括：如果該供應電流超過該最大額定輸出電流，控制該交流/直流適配器的一輸出電流大致相等於該最大額定輸出電流。
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