TWI461895B - 電源切換系統、電腦系統及其重開機控制之方法 - Google Patents

Description

電源切換系統、電腦系統及其重開機控制之方法

本發明係關於一種電源切換系統、電腦系統及其重開機控制之方法，特別是一種可方便移除電源訊號之電源切換系統、電腦系統及用於此系統之重開機控制之方法。

隨著科技的進步，現今的電子產品的種類也日益多樣化，同時現今電子產品的設計也以輕、薄、短、小為目標。也因此目前已發展出一種輕薄平板式之電腦系統。但在先前技術中，一般平板電腦之架構為了機體的輕薄化，因此電池通常為內建且無法插拔。如此一來若平板電腦的軟體或是硬體架構發生嚴重的問題而無法執行，使用者無法執行移除電源的完全重制(Global Reset)方式來嘗試解決問題。使用者必須將平板電腦送至專業的維修處，交給維修人員才能將平板電腦的外殼拆開，把電池移除。使用者無法自行對平板電腦進行簡單的障礙排除，對使用者而言會相當耗時耗工，也同時會提高維修人員的維修成本。

有鑑於此，因此有必要發明一種新的電源切換系統、電腦系統及其重開機控制之方法，使得使用者可簡單地移除電腦系統之電源供應，以進行簡單的障礙排除工作。

本發明之主要目的係在提供一種電源切換系統，其具有可方便移除電源訊號之效果。

本發明之另一主要目的係在提供一種應用此電源切換系統電腦系統

本發明之又一主要目的係在提供一種用於此系統之重開機控制之方法。

為達成上述之目的，本發明電源切換系統係用於電腦系統。電腦系統包括電源供應模組。電源切換系統包括第一電源輸入端、第一電源輸出端、第一線性穩壓模組及第一開關模組。第一電源輸入端係與電源供應模組電性連接，用以輸入第一電源訊號。第一電源輸出端用以輸出第二電源訊號。第一線性穩壓模組包括第一變壓單元及第一切換控制單元。第一變壓單元係電性連接第一電源輸入端及第一電源輸出端，用以將第一電源訊號轉換為第二電源訊號。第一切換控制單元係電性連接第一變壓單元，用以控制第一變壓單元。第一開關模組係電性連接第一切換控制單元、第一電源輸入端及接地端。其中當第一開關模組作動時，係使得第一切換控制單元連接至接地端，以進一步控制第一變壓單元停止輸出第二電源訊號。

本發明之電腦系統包括電源供應模組、控制模組以及電源切換系統。電源切換系統係與電源供應模組及控制模組電性連接。電源切換系統包括第一電源輸入端、第一電源輸出端、第一線性穩壓模組及第一開關模組。第一電源輸入端係與電源供應模組電性連接，用以輸入第一電源訊號。第一電源輸出端用以輸出第二電源訊號。第一線性穩 壓模組包括第一變壓單元及第一切換控制單元。第一變壓單元係電性連接第一電源輸入端及第一電源輸出端，用以將第一電源訊號轉換為第二電源訊號。第一切換控制單元係電性連接第一變壓單元，用以控制第一變壓單元。第一開關模組係電性連接第一切換控制單元、第一電源輸入端及接地端。其中當第一開關模組作動時，係使得第一切換控制單元連接至接地端，以進一步控制第一變壓單元停止輸出第二電源訊號。

本發明之重開機控制之方法包括以下步驟：接收電源訊號以傳輸至控制模組；停止傳輸電源訊號至控制模組；執行開機程序以恢復接收電源訊號；判斷是否藉由作動第一開關模組以停止傳輸電源訊號至控制模組；若否，則執行一正常重開機程序；以及若是，則執行一特殊重開機程序。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出本發明之具體實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

請先參考圖1係本發明之電腦系統與電源切換系統之第一實施例之電路架構圖。

在本發明之第一實施例中，電源切換系統10a係用於電腦系統1a中。電腦系統1a可為平板型電腦或是智慧型手機等電子產品，但本發明並不限於此。電腦系統1a具有電源供應模組2及負載元件3。電源供應模組2可為電池 模組或是外接之電源供應器等裝置，用以供應電源訊號予電腦系統1a使用。負載元件3係為電腦系統1a內須接收電源訊號以作動之元件。電源供應模組2之電源訊號係經由電源切換系統10a轉換後，再傳輸至負載元件3以供負載元件3使用。

電源切換系統10a內包括第一線性穩壓模組21、第一開關模組31、第一電源輸入端51、第一電源輸出端52及其他之被動元件，例如電容C、電阻R等。第一電源輸入端51係與電源供應模組2電性連接，以接收來自電源供應模組2之第一電源訊號V1。在本發明之第一實施例中，第一電源訊號V1係為5伏特之訊號，但本發明並不限於此。

第一線性穩壓模組21包括第一變壓單元211及第一切換控制單元212。第一變壓單元211係與第一電源輸入端51及第一電源輸出端52電性連接，以接收第一電源訊號V1，再將第一電源訊號V1轉換為供應負載元件3使用之第二電源訊號V2。接著第二電源訊號V2再經由第一電源輸出端52輸出至負載元件3。在本發明之第一實施例中，第二電源訊號V2係為3.3伏特之訊號，但本發明並不限於此。

第一切換控制單元212係與第一變壓單元211電性連接，用以控制第一變壓單元211，以決定是否持續輸出第二電源訊號V2。第一開關模組31係與第一線性穩壓模組21、第一電源輸入端51及接地端G電性連接。第一開關模組31用以控制第一線性穩壓模組21之第一切換控制單元212，以決定是否持續或停止輸出第二電源訊號V2至負 載元件3。

當第一開關模組31作動時，第一切換控制單元212會與接地端G電性連接，使得第一切換控制單元212之電位降到地，第一切換控制單元212進一步控制第一變壓單元211停止輸出第二電源訊號V2至負載元件3。第一開關模組31之作動方式可利用按壓或旋鈕等方式達成，但本發明並不限於此。如此一來，由於負載元件3無法持續接收第二電源訊號V2，使用者即可利用控制第一開關模組31作動之方式將電腦系統1a內的負載元件3完全放電，以達到完全重制的目的。

並需注意的是，第一電源輸入端51與第一電源輸出端52還可與電容C電性連接，以作為穩壓之用。同時電源切換系統10a內還可設置其他的被動元件，例如電阻R，本發明並不限於圖1所示之電路。由於在電路佈局上加入被動元件的設計方式已經被本發明相關技術領域者所廣泛應用，且並非本發明之技術特徵，故在此不再贅述其原理。

接著請參考圖2係本發明之電腦系統與電源切換系統之第二實施例之電路架構圖。

在本發明之第二實施例中，電腦系統1b包括電源供應模組2、控制模組4、中央處理模組5及電源切換系統10b。電源供應模組2係與第一電源輸入端51及第二電源輸入端53電性連接，用以分別供應第一電源訊號V1與第三電源訊號V3給電腦系統1b內之各元件使用。此處需注意的是，本發明並不限定第一電源訊號V1與第三電源訊號V3需為相同或是相異電壓、電流之電源訊號。同時本發明也 不限定電源供應模組2直接輸出第一電源訊號V1與第三電源訊號V3，亦即電源訊號可自電源供應模組2輸出後，再經過電壓轉換後才成為第一電源訊號V1或第三電源訊號V3。

控制模組4及中央處理模組5皆可由硬體或韌體結合硬體所架構而成，但本發明並不限於此架構方式。控制模組4可為一鍵盤控制器(Keyboard Controller)，用以管理電腦系統1b開關機時的程序及其他的程序。中央處理模組5係用以管理電腦系統1b內主要的處理流程。由於控制模組4及中央處理模組5已經被本領域相關技術人員所熟悉且已經被廣泛的應用於相關的電子裝置中，因此在此不再贅述控制模組4及中央處理模組5之功能。

電源切換系統10b係與電源供應模組2、控制模組4及中央處理模組5電性連接，用以控制是否將電源供應模組2產生之電源訊號傳輸至控制模組4及中央處理模組5。電源切換系統10b包括第一線性穩壓模組21、第二線性穩壓模組22、第一開關模組31、第二開關模組32、觸發模組41、第一電源輸入端51、第一電源輸出端52、第二電源輸入端53及第二電源輸出端54。

第一電源輸入端51及第二電源輸入端53係直接或間接與電源供應模組2電性連接，以分別用來輸入第一電源訊號V1與第三電源訊號V3。第一電源輸入端51係與第一線性穩壓模組21之第一變壓單元211電性連接，以接收第一電源訊號V1，再將第一電源訊號V1轉換為供應控制模組4使用之第二電源訊號V2。最後經由第一電源輸出端 52將第二電源訊號V2傳輸至控制模組4。

第一線性穩壓模組21之第一切換控制單元212係用以控制第一變壓單元211。第一切換控制單元212則根據第一開關模組31是否作動來決定是否持續或停止輸出第二電源訊號V2至控制模組4。因此使用者可利用控制第一開關模組31作動之方式將電腦系統1b內的控制模組4完全放電，以達到完全重制的目的。

由於第一線性穩壓模組21與第一開關模組31係與本發明之第一實施例中所述之作用方式相同，故在此不再贅述。

第二線性穩壓模組22包括第二變壓單元221及第二切換控制單元222，第二變壓單元221係電性連接第二切換控制單元222。與第一線性穩壓模組21類似，第二變壓單元221係與第二電源輸入端53電性連接，以接收第三電源訊號V3，再將第三電源訊號V3轉換為第四電源訊號V4，以經由第二電源輸出端54輸出至中央處理模組5。第二切換控制單元222係與第一電源輸出端52電性連接。當作動第一開關模組31時，第一變壓單元211係不會輸出第二電源訊號V2，使得第二切換控制單元222之電位會降到地。如此一來第二切換控制單元222即可控制第二變壓單元221停止輸出第四電源訊號V4至中央處理模組5，讓中央處理模組5完全斷電，以達到完全重制之目的。同時在中央處理模組5斷電後，控制模組4也因無法接收到第二電源訊號V2而完全斷電。

第二開關模組32係與第一開關模組31電性連接，並同時接收來自第一電源輸入端51之第一電源訊號V1及第二變壓單元221產生之第四電源訊號V4。在圖2中第二開關模組32係由雙金氧半電晶體所組成，但本發明並不限制第二開關模組32僅能藉由此電路架構而成。當第一開關模組31作動時，第二開關模組32會產生電位變換訊號，再傳輸至觸發模組41。舉例而言，當第一開關模組31作動時，第二開關模組32係先後無法接收到第一電源訊號V1及第四電源訊號V4。因此藉由第二開關模組32內之雙金氧半電晶體的作用，使得第二開關模組32產生「高低高」的電位變換訊號。上面所述第二開關模組32內部的作用方式僅為舉例，本發明並不以此為限。

觸發模組41係與第二開關模組32及控制模組4電性連接，當第二開關模組32將電位變換訊號傳輸到觸發模組41時。觸發模組41係根據電位變換訊號以產生觸發訊號，例如產生「低到高」的觸發訊號。最後觸發訊號再傳輸至控制模組4的特定腳位。因此當電腦系統1b重新開機恢復供電時，控制模組4係先檢查其是否有接收到觸發訊號。若有觸發訊號，即可得知電腦系統1b斷電的原因是因為按下了第一開關模組31。如此一來就可進行相關的處理程序。

接著請參考圖3係本發明之電腦系統重開機控制之方法之步驟流程圖。此處需注意的是，以下雖以具有電源切換系統10b之電腦系統1b為例說明本發明之電腦系統重開機控制之方法，但本發明之重開機控制之方法並不以使用在具有電源切換系統10b之電腦系統1b為限。

首先進行步驟300：接收一電源訊號以傳輸至該控制模組。

首先電腦系統1b內部之控制模組4及中央處理模組5等各電子元件係自電源供應模組2接收到電源訊號，並傳輸至控制模組4。亦即電源供應模組2供應第一電源訊號V1後，係經由第一變壓單元211以傳輸第二電源訊號V2至控制模組4。另一方面，電源供應模組2亦可供應第三電源訊號V3，以經由第二變壓單元221傳輸第四電源訊號V4至中央處理模組5。

其次進行步驟301：停止傳輸該電源訊號至該控制模組。

其次電腦系統1b內部之控制模組4及中央處理模組5等各電子元件係停止自電源供應模組2接收到電源訊號。亦即控制模組4及中央處理模組5無法接收到第二電源訊號V2或是第四電源訊號V4。

接著進行步驟302：執行一開機程序以恢復接收該電源訊號。

接著重新控制電腦系統1b開機，讓電腦系統1b執行開機程序。電源供應模組2恢復供電，重新將電源訊號傳輸至電腦系統1b。亦即控制模組4及中央處理模組5可重新接收到第二電源訊號V2或是第四電源訊號V4。

接著進行步驟303：判斷是否藉由作動該第一開關模組以停止傳輸該電源訊號至該控制模組。

接著在恢復電力供應後，電腦系統1b會自動判斷停止接收電源訊號之原因，判斷是否因按下第一開關模組31的關係才停止傳輸第二電源訊號V2到控制模組4。亦即若在步驟301中，是由使用者控制第一開關模組31以強制讓電腦系統1b完全重制時，第二開關模組32會產生電位變換訊號，使得觸發模組41再根據電位變換訊號產生觸發訊號。接著在此步驟303中，電腦系統1b係判斷是否藉由控制模組4接收到觸發訊號，以作為判斷的依據。由於電源切換系統10b產生觸發訊號之方式之前已經有詳細的說明，故在此不再贅述。

若控制模組4沒有接收到觸發訊號，即可確定使用者並沒有藉由作動第一開關模組31來強制電腦系統1b完全重制。在此情況下，可能是因為電源供應模組2的電量過低，而導致電源供應模組2無法正常供應電源訊號。

因此在電源供應模組2恢復正常供電後，即進行步驟304：執行一正常重開機程序。

由於電源供應模組2無法正常供應電源訊號而自然關機時，電腦系統1b之軟體程式或硬體模組部分並沒有受到損壞。若電腦系統1b之狀況正常，則控制模組4係對電腦系統1b係執行正常的重開機程序。

若控制模組4接收到觸發訊號，即可確定是由使用者利用作動第一開關模組31來強制電腦系統1b完全重制。在此情況下，可能是因為電腦系統1b發生了異常或故障才需要完全重制。

因此當重新輸出第二電源訊號V2到控制模組4時，係執行步驟305：執行一特殊重開機程序。

控制模組4係先對電腦系統1b執行特殊重開機程序。舉例來說，此特殊重開機程序可以包括對電腦系統1b執行檢查程序，以全面檢查電腦系統1b內部軟體程式或硬體模組的狀態，或是控制模組4可以根據預先的設定，針對電腦系統1b內部至少一軟體程式或至少一硬體模組進行詳細的檢查，但本發明並不限於此。

此處需注意的是，本發明之電腦系統重開機控制之方法並不以上述之步驟次序為限，只要能達成本發明之目的，上述之步驟次序亦可加以改變。

由上述說明可知，使用者可以方便地利用上述的電源切換系統10a或10b對電腦系統1a或1b執行完全重制的流程，而不需將電腦系統1a或1b的電源供應模組2完全移除才能得到此效果。並且電腦系統1a或1b也可根據不同的重開機狀況執行不同的檢查流程。

綜上所陳，本發明無論就目的、手段及功效，在在均顯示其迥異於習知技術之特徵，懇請　貴審查委員明察，早日賜准專利，俾嘉惠社會，實感德便。惟應注意的是，上述諸多實施例僅係為了便於說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

1a、1b．．．電腦系統

2．．．電源供應模組

3．．．負載元件

4．．．控制模組

5．．．中央處理模組

10a、10b．．．電源切換系統

21．．．第一線性穩壓模組

211．．．第一變壓單元

212．．．第一切換控制單元

22．．．第二線性穩壓模組

221．．．第二變壓單元

222．．．第二切換控制單元

31．．．第一開關模組

32．．．第二開關模組

41．．．觸發模組

51．．．第一電源輸入端

52．．．第一電源輸出端

53．．．第二電源輸入端

54．．．第二電源輸出端

C．．．電容

R．．．電阻

G．．．接地端

V1．．．第一電源訊號

V2．．．第二電源訊號

V3．．．第三電源訊號

V4．．．第四電源訊號

圖1係本發明之電腦系統與電源切換系統之第一實施例之電路架構圖。

圖2係本發明之電腦系統與電源切換系統之第二實施例之電路架構圖。

圖3係本發明之電腦系統重開機控制之方法之步驟流程圖。

1a．．．電腦系統

2．．．電源供應模組

3．．．負載元件

10a．．．電源切換系統

21．．．第一線性穩壓模組

211．．．第一變壓單元

212．．．第一切換控制單元

31．．．第一開關模組

51．．．第一電源輸入端

52．．．第一電源輸出端

C．．．電容

R．．．電阻

G．．．接地端

Claims (18)

1. 一種電源切換系統，係用於一電腦系統，該電腦系統包括一電源供應模組，該電源切換系統包括：一第一電源輸入端，係與該電源供應模組電性連接，用以輸入一第一電源訊號；一第一電源輸出端，用以輸出一第二電源訊號；一第一線性穩壓模組，包括：一第一變壓單元，係電性連接該第一電源輸入端及該第一電源輸出端，用以將該第一電源訊號轉換為該第二電源訊號；以及一第一切換控制單元，係電性連接該第一變壓單元，用以控制該第一變壓單元；以及一第一開關模組，係電性連接該第一切換控制單元、該第一電源輸入端及一接地端，其中當該第一開關模組作動時，係使得該第一切換控制單元連接至該接地端，以進一步控制該第一變壓單元停止輸出該第二電源訊號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電源切換系統，該電源切換系統係電性連接一控制模組，該電源切換系統更包括：一第二開關模組，係與該第一開關模組電性連接，用以於該第一開關模組作動時產生一電位變換訊號；以及一觸發模組，係與該第二開關模組電性連接，用以根據該電位變換訊號產生一觸發訊號；其中該第一電源輸出端及該觸發模組係與該控制模組電性連接，用以傳輸該第二電源訊號至該控制模組，並於該第一開關模組作動時傳輸該觸發訊號至該控制模組。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電源切換系統，更包括：一第二電源輸入端，係與該電源供應模組電性連接，用以輸入一第三電源訊號；一第二電源輸出端，用以輸出一第四電源訊號；以及一第二線性穩壓模組，包括：一第二變壓單元，係電性連接該第二電源輸入端及該第二電源輸出端，用以將該第三電源訊號轉換為該第四電源訊號；以及一第二切換控制單元，係電性連接該第二變壓單元及該第一電源輸出端，以根據該第二電源訊號控制該第二變壓單元，以決定持續或停止輸出該第四電源訊號。
4. 如申請專利範圍第3項所述之電源切換系統，其中該第四電源訊號係傳輸至一中央處理模組。
5. 如申請專利範圍第2項所述之電源切換系統，其中該第二開關模組係為一雙金氧半電晶體。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電源切換系統，其中該第一開關模組係藉由一按壓方式以控制該第一切換控制單元。
7. 一種電腦系統，包括：一電源供應模組；一控制模組；以及一電源切換系統，係與該電源供應模組及該控制模組電性連接，該電源切換系統包括：一第一電源輸入端，係與該電源供應模組電性連接，用以輸入一第一電源訊號；一第一電源輸出端，用以輸出一第二電源訊號至該控制模組；一第一線性穩壓模組，包括：一第一變壓單元，係電性連接該第一電源輸入端及該第一電源輸出端，用以將該第一電源訊號轉換為該第二電源訊號；以及一第一切換控制單元，係電性連接該第一變壓單元，用以控制該第一變壓單元；以及一第一開關模組，係電性連接該第一切換控制單元、該第一電源輸入端及一接地端，其中當該第一開關模組作動時，係使得該第一切換控制單元連接至該接地端，以進一步控制該第一變壓單元停止輸出該第二電源訊號。
8. 如申請專利範圍第7項所述之電腦系統，其中該電源切換系統更包括：一第二開關模組，係與該第一開關模組電性連接，用以於該第一開關模組作動時產生一電位變換訊號；以及一觸發模組，係與該第二開關模組電性連接，用以根據該電位變換訊號產生一觸發訊號；其中該控制模組係與該觸發模組電性連接，用以接收該觸發訊號。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電腦系統，其中該電源切換系統更包括：一第二電源輸入端，係與該電源供應模組電性連接，用以輸入一第三電源訊號；一第二電源輸出端，用以輸出一第四電源訊號；以及一第二線性穩壓模組，包括：一第二變壓單元，係電性連接該第二電源輸入端及該第二電源輸出端，用以將該第三電源訊號轉換為該第四電源訊號；以及一第二切換控制單元，係電性連接該第二變壓單元及該第一電源輸出端，以根據該第二電源訊號以控制該第二變壓單元，以決定持續或停止輸出該第四電源訊號。
10. 如申請專利範圍第9項所述之電腦系統，其中該第四電源訊號係傳輸至一中央處理模組。
11. 如申請專利範圍第8項所述之電腦系統，其中該第二開關模組係為一雙金氧半電晶體。
12. 如申請專利範圍第7項所述之電腦系統，其中該控制模組係為一鍵盤控制器。
13. 如申請專利範圍第7項所述之電腦系統，其中該第一開關模組係藉由一按壓方式以控制該第一切換控制單元。
14. 一種電腦系統重開機控制之方法，係用於一電腦系統，該電腦系統包括一電源切換系統及一控制模組，該電源切換系統具有一第一開關模組，該方法包括以下步驟：接收一電源訊號以傳輸至該控制模組；停止傳輸該電源訊號至該控制模組；執行一開機程序以恢復接收該電源訊號；判斷是否藉由作動該第一開關模組以停止傳輸該電源訊號至該控制模組；若否，則執行一正常重開機程序；以及若是，則執行一特殊重開機程序。
15. 如申請專利範圍第14項所述之電腦系統重開機控制之方法，該電源切換系統更包括一第二開關模組及一觸發模組；其中停止傳輸該電源訊號至該控制模組之步驟包括：於該第一開關模組作動時，停止傳輸該電源訊號並藉由該第二開關模組產生一電位變換訊號；以及根據該電位變換訊號以藉由該觸發模組產生一觸發訊號；判斷是否藉由作動該第一開關模組以停止傳輸該電源訊號至該控制模組之步驟更包括：判斷是否藉由該控制模組接收到該觸發訊號。
16. 如申請專利範圍第14項所述之電腦系統重開機控制之方法，其中執行該特殊重開機程序之步驟包括：對該電腦系統執行一檢查程序。
17. 如申請專利範圍第16項所述之電腦系統重開機控制之方法，其中執行該檢查程序之步驟包括：檢查該電腦系統內部之一軟體程式及一硬體模組之狀態。
18. 如申請專利範圍第16項所述之電腦系統重開機控制之方法，其中執行該檢查程序之步驟包括：檢查該電腦系統內部之至少一軟體程式或至少一硬體模組之狀態。