TWI521339B - 外部電源供應器以及應用於外部電源供應器之系統連接偵測單元 - Google Patents

Description

外部電源供應器以及應用於外部電源供應器之系統連接偵測單元

本發明有關於一種電源供應器，且特別是一種外部電源供應器以及應用於外部電源供應器之系統連接偵測單元。

近年來環保意識的提升，與全球暖化問題，迫使節約能源成為世界各國重要政策之一。美國能源局(Department of Energy)對於各項資訊電子設備也相對制定更低能耗的規範以去達到節能的目的，如在外部電源供應器上有Energy efficiency level VI需求(Eff.>88%,Pin<0.21W @ no load)，歐盟亦研擬導入實施外部電源供應器之進一步節能規範CoC tier I(Eff.>89%,Pin<0.25W at no load)& tier II(Eff.>89%,Pin<0.15W at no load)，所以降低外部電源轉換器之功耗是所屬技術領域之人員目前必須克服的課題。而在能耗要求持續提升下，為達極低之轉換器功耗，採突發模式(burst-mode)控制方式已不足以達到要求，因而採用深度睡眠模式(deep sleeping mode)之外部電源開始被廣泛使用。

如圖1所示，深度睡眠模式因其於無載時利用電源供應器(Power Supply Unit，PSU)以極長之休眠時間歇式工作，進而達到極低之輸入功耗。狀態SA是睡眠時電壓下降，直到電壓低於某一程度時進入狀態SB以進行功率開關切換藉此提升電壓。然而，因其間歇工作之間隔過長，導致輸出電壓會做極大幅度之上升與下 降，而無法穩定於一般系統工作時所需之直流電壓。當系統啟動運作時(例如電腦開機)即系統負載產生時(時間點T1)，通常利用電流偵測方式使電源供應器在偵測到系統抽載電流後才啟動正常工作模式。因輸出電壓不穩定緣故，若於無電池之電腦系統使用此工作方式，則系統抽載時因電源供應器不及恢復正常工作模式而造成電壓過低，如圖1所示在時間點T1之後的壓降幅度相當大。如此可能導致系統工作異常，故傳統上此模式一般僅應用(或適用)於配備電池之電腦系統(如筆記型電腦)。

本發明實施例提供一種外部電源供應器以及應用於外部電源供應器之偵測單元，以對先前技術的問題進行改良，加入系統連接偵測單元並以電壓偵測方式偵測系統的輸入信號(電壓偵測信號)，以電路調整電源供應器之工作模式。於無系統連接/無負載時進入深度睡眠模式，以達極低之輸入功耗以符合國際能源法規。於連接系統時電源供應器即恢復正常工作模式，使輸出穩定於直流，以解決因電壓過低系統工作異常之問題，且使外部電源供應器可應用於無電池之電腦系統(例如桌上型電腦)、顯示器或電視等。

本發明實施例提供一種外部電源供應器，所述外部電源供應器具有正常工作模式與深度睡眠模式，外部電源供應器用以分別透過正輸出端與負輸出端可分離地連接至一系統之正輸入端與負輸入端，藉此提供電力至所述系統。當所述正輸出端與負輸出端未連接至所述系統之正輸入端與負輸入端時，所述外部電源供應器操作於深度睡眠模式。所述外部電源供應器包括電力供應單元以及系統連接偵測單元。電力供應單元電性連接至正輸出端與負輸出端，電力供應單元將外部電源轉換為直流電力。當正輸出端與負輸出端分別連接至所述系統之正輸入端與負輸入端時，電力供應單元將直流電力傳送至所述系統。系統連接偵測單元電性連 接電力供應單元，並用於偵測外部電源供應器與系統的連接狀態，系統連接偵測單元具有系統偵測端。當正輸出端與負輸出端分別連接至所述系統之正輸入端與負輸入端時，系統偵測端用以連接至所述系統之系統連接端，其中系統連接端透過至少一第一電阻性元件電性連接至所述系統之正輸入端與負輸入端的其中之一。系統連接偵測單元偵測所述系統偵測端之電壓並據此產生連接狀態信號，當正輸出端與負輸出端分別連接至所述系統之正輸入端與負輸入端時，系統連接偵測單元產生之連接狀態信號使所述外部電源供應器的操作由深度睡眠模式切換為正常工作模式。

本發明實施例提供一種應用於外部電源供應器之系統連接偵測單元，所述外部電源供應器具有正常工作模式與深度睡眠模式，所述外部電源供應器用以分別透過正輸出端與負輸出端可分離地連接至一系統之正輸入端與負輸入端，藉此提供電力至所述系統。當正輸出端與負輸出端未連接至所述系統之正輸入端與負輸入端時，所述外部電源供應器操作於深度睡眠模式。所述系統連接偵測單元用於偵測外部電源供應器與系統的連接狀態，所述系統連接偵測單元包括系統偵測端、電源阻抗匹配電路以及邏輯電路。當正輸出端與負輸出端分別連接至所述系統之正輸入端與負輸入端時，所述系統偵測端用以連接至所述系統之系統連接端，其中所述系統連接端透過至少一第一電阻性元件電性連接至所述系統之正輸入端與負輸入端的其中之一。電源阻抗匹配電路電性連接所述系統偵測端，依據所述系統偵測端之電壓產生電壓偵測信號。邏輯電路將電壓偵測信號與參考信號做比較而產生連接狀態信號，其中參考信號的電壓介於正輸出端與負輸出端之間的電壓。當正輸出端與負輸出端分別連接至所述系統之正輸入端與負輸入端時，所述系統連接偵測單元產生之連接狀態信號使所述外部電源供應器的操作由深度睡眠模式切換為正常工作模式。

綜上所述，本發明實施例提供一種外部電源供應器以及應用 於外部電源供應器之系統連接偵測單元，所述電源供應器利用系統連接端連接系統時的阻抗匹配得到來自系統的電壓偵測信號，並利用此電壓偵測信號透過電路回授機制判斷電源是否連接至系統/負載以控制電源操作於深度睡眠模式和正常工作模式之應用。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

1、1a、1b‧‧‧外部電源供應器

2‧‧‧系統

T1、T2‧‧‧時間點

V1‧‧‧正常輸出電壓

20‧‧‧系統模組

SA、SB、SC‧‧‧狀態

11‧‧‧電力供應單元

Vout‧‧‧輸出電壓

GND‧‧‧接地

L、N‧‧‧交流端點

FG‧‧‧大地端

Ta‧‧‧正輸出端

Tb‧‧‧負輸出端

Tc‧‧‧正輸入端

Td‧‧‧負輸入端

V+、V-‧‧‧電壓

DETa‧‧‧系統偵測端

DETb‧‧‧系統連接端

Rs‧‧‧第一電阻性元件

111‧‧‧輸入濾波/整流電路

112、32、42‧‧‧直流/直流轉換器

113‧‧‧控制積體電路

114‧‧‧回授誤差放大器

12、12a、12b‧‧‧系統連接偵測單元

121、121a、121b、33、43‧‧‧電源阻抗匹配電路

122、122a、122b‧‧‧邏輯電路

V_DET‧‧‧電壓偵測信號

Vref‧‧‧參考信號

CS‧‧‧連接狀態信號

CS’‧‧‧驅動信號

CMP‧‧‧比較器

DRV‧‧‧驅動電路

Rd‧‧‧第二電阻性元件

31、41‧‧‧控制器

34a、34b、34c、44a、44b、44c‧‧‧邏輯方塊

圖1是傳統的電源供應器的輸出電壓的波形圖。

圖2是本發明實施例提供的外部電源供應器的輸出電壓的波形圖。

圖3是本發明實施例提供的外部電源供應器與所連接的系統的電路方塊圖。

圖4是本發明實施例提供的外部電源供應器與所連接的系統的電路方塊圖。

圖5是圖4的電路方塊所對應的功能方塊圖。

圖6是本發明另一實例提供的外部電源供應器與所連接的系統的電路方塊圖。

圖7是圖5的電路方塊所對應的功能方塊圖。

〔外部電源供應器以及應用於外部電源供應器之系統連接偵測單元之實施例〕

本實施例的外部電源供應器具有正常工作模式(normal operation mode)與深度睡眠模式(deep sleeping mode)。外部電源供應器操作在深度睡眠模式所消耗的電力少於操作在正常工作模式所消耗的電力。請參照圖2，圖2是本發明實施例提供的外部電源 供應器的輸出電壓的波形圖。在此先說明本實施例的外部電源供應器所達到的目的，而外部電源供應器以及系統連接偵測單元的電路將於後續進一步說明。本實施例的外部電源供應器於無系統連接/無負載時進入深度睡眠模式，以達極低之輸入功耗以符合國際能源法規，如圖2所示外部電源供應器的運作是在狀態SA(睡眠)與狀態SB(切換)之間切換。於判斷連接系統時(在時間點T2)，外部電源供應器即由深度睡眠模式恢復為正常工作模式(即改變為狀態SC持續切換功率開關)，使輸出穩定於直流電壓(正常輸出電壓V1)，藉此解決如圖1所示的因輸出電壓過低所造成的系統工作異常之問題。換句話說，在圖2中的系統負載開始後(時間點T1之後)，由於外部電源供應器已工作在正常工作模式，使得輸出電壓並不會因負載而大幅降低。

如先前技術所說明的，利用現有技術，傳統的深度睡眠模式不適用於無配備電池之系統(當系統是電腦系統，則例如是桌上型電腦系統)，參照圖1。因此，外部電源供應器僅能以突波模式(burst-mode)達到空載輸入能耗0.17~0.18W。相對的，當使用本發明實施例的技術，則可有效將空載輸入能耗減少約65%，以降低至0.06~0.07W並能進一步符合CoC tier II(Eff.>89%,Pin<0.15W at no load)規範。

請參照圖3，圖3是本發明實施例提供的外部電源供應器與所連接的系統的電路方塊圖。外部電源供應器1用以分別透過正輸出端Ta與負輸出端Tb可分離地連接至系統2之正輸入端Tc與負輸入端Td，藉此提供電力至所述系統2。

當正輸出端Ta與負輸出端Tb未連接至系統2之正輸入端Tc與負輸入端Td時，外部電源供應器1操作於深度睡眠模式。例如：以圖2所示的輸出電壓波形為例，在時間點T2之前，外部電源供應器1的正輸出端Ta與負輸出端Tb未連接至系統2之正輸入端Tc與負輸入端Td，使得外部電源供應器1操作在深度睡眠模 式，而外部電源供應器1的輸出電壓Vout的狀態是在狀態SA與狀態SB之間切換。

外部電源供應器1包括電力供應單元11以及系統連接偵測單元12。電力供應單元11電性連接至正輸出端Ta與負輸出端Tb，電力供應單元11將外部電源轉換為直流電力。一般而言，所述外部電源可以是交流電源，但本發明並不因此限定。以外部電源例是交流電源(AC power)為例，電力供應單元11通常可以包括輸入濾波/整流電路111、直流/直流轉換器112、控制積體電路113與回授誤差放大器114。所屬技術領域具有通常知識者應容易了解電力供應單元11的實現方式，不再贅述。

在圖3中，外部的交流電源透過火線L、中性線N與大地FG(Frame Ground)傳送至電力供應單元11的輸入濾波/整流電路111，但本發明也不限定電力供應單元11與外部電源的連接方式。輸入濾波/整流電路111將交流電源轉換為直流電，通常包括濾波以及整流的元件。直流/直流轉換器112將來自輸入濾波/整流電路111的電力傳送至正輸出端Ta與負輸出端Tb。控制積體電路113利用回授誤差放大器114的回授信號控制直流/直流轉換器112所輸出的輸出電壓Vout。

當正輸出端Ta與負輸出端Tb分別連接至系統2之正輸入端Tc與負輸入端Td時，電力供應單元11用以將直流電力(以輸出電壓Vout表示)傳送至系統2。以圖2的輸出電壓波形圖為例，時間點T2表示正輸出端Ta與負輸出端Tb分別連接至系統2之正輸入端Tc與負輸入端Td，而且在時間點T2時系統負載尚未存在(系統2尚未啟動)。在時間點T2之後的時間點T1則代表系統負載產生(系統2被啟動)，此時電力供應單元11可以將直流電力傳送至系統2。

系統連接偵測單元12電性連接電力供應單元11，用於偵測外部電源供應器1與系統2的連接狀態。系統連接偵測單元11具有 系統偵測端DETa。系統2具有系統連接端DETb。本發明並不限定系統2的種類，在圖3中，系統2包括連接正輸入端Tc、負輸入端Td與系統連接端DETb的系統模組20，而針對系統2的應用類型(電腦、電視或機上盒等)，系統2會有不同的功能電路，在圖3中被省略。

外部電源供應器1與系統2的連接與否可以由使用者操作來決定。例如：外部電源供應器1的正輸出端Ta、負輸出端Tb與系統偵測端DETa可設置於一個連接器上(例如是具有三個電性接點的插座)，而系統2的正輸入端Tc、負輸入端Td與系統連接端DETb也設置於一個連接器上(例如是具有三個電性接點的插頭)。使用者可以將系統2的連接器接上外部電源供應器1的連接器(例如將系統2的插頭接至外部電源供應器1的插座)，以實現對於系統2的供電迴路。

在另一實施例中，外部電源供應器1與系統2的連接與否可以用開關電路或切換器來決定。外部電源供應器1與系統2的連接可以利用切換器進行控制，當切換器被打開(turn on)時，所述切換器將正輸出端Ta、負輸出端Tb與系統偵測端DETa分別連接正輸入端Tc、負輸入端Td與系統連接端DETb。當切換器被關閉(turn off)時，所述切換器分別將正輸出端Ta與正輸入端Tc的連接斷開，將負輸出端Tb與負輸入端Td的連接斷開，且將系統偵測端DETa與系統連接端DETb的連接斷開。

接著，繼續說明外部電源供應器1與系統2連接之後的電路狀態。當正輸出端Ta與負輸出端Tb分別連接至系統2之正輸入端Tc與負輸入端Td時，系統偵測端DETa用以連接至系統2之系統連接端DETb，其中系統連接端DETb透過至少一第一電阻性元件電性連接至系統2之正輸入端Ta與負輸入端Tb的其中之一。在圖3的實施例中，第一電阻性元件是Rs，且第一電阻性元件Rs連接至系統2之負輸入端Td，而系統連接端DETb與正輸入端Tc 不連接。另外，在後續的另一實施例中，系統連接端DETb透過第一電阻性元件Rs連接至系統2之正輸入端Tc。但本發明並不限定系統2之系統連接端DETb與正輸入端Tc或負輸入端Td的連接方式。系統2之系統連接端DETb可以利用不只一個電阻性元件所組成的電阻電路而與正輸入端Tc與負輸入端Td的其中之一連接。也就是說，系統2之系統連接端DETb透過電阻性元件與正輸入端Tc與負輸入端Td的其中之一連接，使得在當系統連接端DETb與系統偵測端DETa連接時，系統連接端DETb的電壓變化可被系統偵測端DETa所測得。換句話說，系統2之系統連接端DETb是用以在外部電源供應器1與系統2連接時回饋系統2所獲得的輸入電壓的狀態給外部電源供應器1，以致使外部電源供應器1離開深度睡眠模式。

系統連接偵測單元12偵測系統偵測端DETa之電壓並據此產生連接狀態信號CS，當正輸出端Ta與負輸出端Tb分別連接至系統2之正輸入端Tc與負輸入端Td時(此時系統連接端DETb也與系統偵測端DETa連接)，系統連接偵測單元12產生之連接狀態信號CS被傳送至電力供應單元11，以使電力供應單元11改變操作狀態。如此，外部電源供應器1的操作可由深度睡眠模式切換為正常工作模式。

系統連接偵測單元12包括電源阻抗匹配電路121以及邏輯電路122。電源阻抗匹配電路121電性連接系統偵測端DETa，依據系統偵測端DETa之電壓產生電壓偵測信號V_DET。邏輯電路122電性連接至電源阻抗匹配電路121，邏輯電路122將電壓偵測信號V_DET與參考信號Vref做比較而產生連接狀態信號CS，其中參考信號Vref的電壓介於正輸出端Ta與負輸出端Tb之間的電壓。依據實際需要，參考信號Vref是可設定的。在本實施例中，參考信號Vref是用以區別系統連接端DETb與系統偵測端DETa連接與否的電壓偵測信號V_DET的差異。

電源阻抗匹配電路121是用於在系統連接端DETb與系統偵測端DETa連接時的阻抗匹配。電源阻抗匹配電路121至少具有一個第二電阻性元件。邏輯電路是對來自電源阻抗匹配電路121的電壓偵測信號V_DET作邏輯判斷，以判定系統2是否有與外部電源供應器1連接。電源阻抗匹配電路121與邏輯電路122的實施方式將於後續進一步說明。

請參照圖4，圖4是本發明實施例提供的外部電源供應器與所連接的系統的電路方塊圖。圖4的外部電源供應器1a的電力供應單元11與圖3的外部電源供應器1的電力供應單元11相同。圖4進一步揭示了系統連接偵測單元的其中一個實現方式。系統連接偵測單元12a包括電源阻抗匹配電路121a以及邏輯電路122a。

如圖4所示，電源阻抗匹配電路121a包括第二電阻性元件Rd。第二電阻性元件Rd連接於系統偵測端DETa與正輸出端Ta之間，也就是系統偵測端DETa透過第二電阻性元件Rd電性連接正輸出端Ta。而系統連接端DETb透過第一電阻性元件Rs電性連接至系統2之負輸入端Td。

然而，本發明並不限定電源阻抗匹配電路121a需要連接至正輸出端Ta或負輸出端Tb。在本實施例中，在系統連接端DETb與系統偵測端DETa未連接時(也就是外部電源供應器1a與系統尚未連接時)，電源阻抗匹配電路121a利用第二電阻性元件Rd維持一個電壓狀態(V+)。使得當外部電源供應器1未連接至系統2時，電壓偵測信號V_DET會隨著輸出電壓Vout(在圖4中即為電壓V+)作一周期性的變化，如圖2的時間點T2以前之電壓情況。在系統連接端DETb與系統偵測端DETa連接時，電壓偵測信號V_DET則被改變且可被邏輯電路122a所區別出來。

在實際應用時，電源阻抗匹配電路121a也可不連接至正輸出端Ta或負輸出端Tb(例如連接至一個不同於輸出電壓Vout的固定電壓)，只要電源阻抗匹配電路121a產生的電壓偵測信號V_DET可 以讓邏輯電路122a得知系統連接端DETb與系統偵測端DETa尚未連接的狀態，且使邏輯電路122a可以區別系統連接端DETb與系統偵測端DETa連接與否的電壓差異即可。在另一實施例中，電源阻抗匹配電路121a也可以包括多個第二電阻性元件所組成的電阻電路或分壓電路。

邏輯電路122a包括比較器CMP與驅動電路DRV。比較器CMP分別接收電壓偵測信號V_DET與參考信號Vref，以產生連接狀態信號CS。在圖4中，比較器CMP的正輸入端(+)接收電壓偵測信號V_DET與而比較器CMP的負輸入端(-)接收參考信號Vref，但本發明並不因此限定。比較器CMP輸入信號的方式可依據邏輯電路122a的設計而改變。

驅動電路DRV耦接比較器CMP，將比較器CMP所產生之連接狀態信號CS轉換為驅動信號CS’以提供至電力供應單元11之控制晶片(例如是圖4的控制積體電路113)，藉此決定是否使外部電源供應器1a由深度睡眠模式切換為正常工作模式。驅動信號CS’與連接狀態信號CS可以相同，在實際應用時驅動信號CS’可代替連接狀態信號CS作為驅動控制的信號源。在實際應用時，驅動電路DRV的驅動信號CS’可依據電路設計需要而調整。在本實施例中，驅動電路DRV可以是獨立於控制積體電路113之外的控制晶片或電路，但本發明並不因此限定。

在另一實施例中，驅動電路DRV可以被併入電力供應單元11的控制積體電路113中以成為單一個控制晶片。也就是說，邏輯電路122a直接將電壓偵測信號V_DET與參考信號Vref做比較而產生連接狀態信號CS，並將連接狀態信號CS提供至電力供應單元11之一控制晶片(即圖4中的控制積體電路113)，藉此決定是否使外部電源供應器1a的操作由深度睡眠模式切換為正常工作模式。

接著，請同時參照圖4和圖5，圖5是圖4的電路方塊所對應的功能方塊圖。藉由圖5的功能方塊可得知，外部電源供應器1a 的電源阻抗匹配電路121a與邏輯電路122a可以有多種實施方式，並不僅限於圖4的電路。如圖5所示，控制器31控制直流/直流轉換器32，控制器31就是對應於圖4的控制積體電路113，直流/直流轉換器32對應於圖4的直流/直流轉換器112。電源阻抗匹配電路33可透過至少一個第二電阻性元件接收正輸出端Ta或負輸出端Tb的電壓(V+或V-)，在圖4中電源阻抗匹配電路121a透過第二電阻性元件Rd接收正輸出端Ta的電壓(V+)。依據對應於系統連接端DETb與系統偵測端DETa的連接狀態的電壓偵測信號V_DET，邏輯方塊34a、34b、34c則判斷要將外部電源供應器1a切換為深度睡眠模式或正常工作模式。邏輯方塊34a將電壓偵測信號V_DET與參考信號Vref作比較，當電壓偵測信號V_DET大於或等於參考信號Vref時，邏輯方塊34b判斷電源未連接至系統，而通知控制器31操作於深度睡眠模式。反之，當電壓偵測信號V_DET小於參考信號Vref時，邏輯方塊34c判斷電源連接至系統，而通知控制器31操作於正常工作模式。

〔外部電源供應器以及應用於外部電源供應器之系統連接偵測單元之另一實施例〕

請參照圖6，圖6是本發明另一實施例提供的外部電源供應器與所連接的系統的電路方塊圖。圖6的外部電源供應器1b的電力供應單元11與圖3的外部電源供應器1的電力供應單元11相同。圖6進一步揭示了系統連接偵測單元的另一個實現方式。系統連接偵測單元12b包括電源阻抗匹配電路121b以及邏輯電路122b。

如圖6所示，電源阻抗匹配電路121b包括第二電阻性元件Rd。圖6的電路與圖4的電路大致相同，其差異僅在於將電源阻抗匹配電路121a替換為電源阻抗匹配電路121b，且將圖4的系統連接端DETb所連接的第一電阻性元件Rs改連接至正輸入端Tc，而系統連接端DETb與負輸入端Td不連接。換句話說，系統偵測端DETa透過第二電阻性元件Rd電性連接負輸出端Tb，且系統連 接端DETb透過第一電阻性元件Rs電性連接至系統2之正輸入端Tc。

電源阻抗匹配電路121b利用第二電阻性元件Rd維持一個電壓狀態(V-，也就是接地GND)，使電壓偵測信號V_DET為固定不變(以圖4的情況稱為下拉pull-low)。在另一實施例中，電源阻抗匹配電路121b也可以包括多個第二電阻性元件所組成的電阻電路或分壓電路。

邏輯電路122b包括比較器CMP與驅動電路DRV。比較器CMP分別接收電壓偵測信號V_DET與參考信號Vref，以產生連接狀態信號CS。在圖6中，比較器CMP的正輸入端(+)接收電壓偵測信號V_DET與而比較器CMP的負輸入端(-)接收參考信號Vref，但本發明並不因此限定。比較器CMP輸入信號的方式可依據邏輯電路122b的設計而改變。

驅動電路DRV耦接比較器CMP，將比較器CMP所產生之連接狀態信號CS轉換為驅動信號CS’以提供至電力供應單元11之控制晶片(例如是圖6的控制積體電路113)，藉此決定是否使外部電源供應器1a由深度睡眠模式切換為正常工作模式。

在本實施例中，驅動電路DRV可以是獨立於控制積體電路113之外的控制晶片或電路，但本發明並不因此限定。在另一實施例中，驅動電路DRV可以被併入電力供應單元11的控制積體電路113中以成為單一個控制晶片。也就是說，邏輯電路122b直接將電壓偵測信號V_DET與參考信號Vref做比較而產生連接狀態信號CS，並將連接狀態信號CS提供至電力供應單元11之一控制晶片(即圖6中的控制積體電路113)，藉此決定是否使外部電源供應器1b的操作由深度睡眠模式切換為正常工作模式。

接著，請同時參照圖6和圖7，圖7是圖6的電路方塊所對應的功能方塊圖。藉由圖6的功能方塊可得知，外部電源供應器1b的電源阻抗匹配電路121b與邏輯電路122b可以有多種實施方 式，並不僅限於圖6的電路。如圖7所示，控制器41控制直流/直流轉換器42，控制器41就是對應於圖6的控制積體電路113，直流/直流轉換器42對應於圖6的直流/直流轉換器112。電源阻抗匹配電路43可透過至少一個第二電阻性元件接收正輸出端Ta或負輸出端Tb的電壓(V+或V-)，在圖6中的電源阻抗匹配電路121b透過第二電阻性元件Rd接收負輸出端Tb的電壓(V-)。依據對應於系統連接端DETb與系統偵測端DETa的連接狀態的電壓偵測信號V_DET，邏輯方塊44a、44b、44c則判斷要將外部電源供應器1b切換為深度睡眠模式或正常工作模式。邏輯方塊44a將電壓偵測信號V_DET與參考信號Vref作比較，當電壓偵測信號V_DET大於或等於參考信號Vref時，邏輯方塊44b判斷電源連接至系統，而通知控制器41操作於正常工作模式。反之，當電壓偵測信號V_DET小於參考信號Vref時，邏輯方塊44c判斷電源連接至系統，而通知控制器41操作於深度睡眠模式。

〔實施例的可能功效〕

綜上所述，本發明實施例所提供的外部電源供應器以及應用於外部電源供應器之系統連接偵測單元，透過電壓偵測的方式讓系統連接偵測單元偵測系統的輸入信號(電壓偵測信號)，並以邏輯電路判斷方式調整電源供應器之工作模式。於無系統連接/無負載時進入深度睡眠模式，以達極低之輸入功耗以符合國際能源法規。於連接系統時電源供應器即恢復正常工作模式，使輸出穩定於直流，以解決系統抽載時因電源供應器來不及恢復正常工作模式而造成電壓過低，導致系統工作異常之問題，且使外部電源供應器可應用於無電池之電腦系統(例如桌上型電腦)、顯示器或電視等。

以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

1‧‧‧外部電源供應器

2‧‧‧系統

20‧‧‧系統模組

11‧‧‧電力供應單元

12‧‧‧系統連接偵測單元

Vout‧‧‧輸出電壓

GND‧‧‧接地

L、N‧‧‧交流端點

FG‧‧‧大地端

Ta‧‧‧正輸出端

Tb‧‧‧負輸出端

Tc‧‧‧正輸入端

Td‧‧‧負輸入端

V+、V-‧‧‧電壓

DETa‧‧‧系統偵測端

DETb‧‧‧系統連接端

Rs‧‧‧第一電阻性元件

111‧‧‧輸入濾波/整流電路

112‧‧‧直流/直流轉換器

113‧‧‧控制積體電路

114‧‧‧回授誤差放大器

121‧‧‧電源阻抗匹配電路

122‧‧‧邏輯電路

V_DET‧‧‧電壓偵測信號

Vref‧‧‧參考信號

CS‧‧‧連接狀態信號

Claims (10)

1. 一種外部電源供應器，該外部電源供應器具有一正常工作模式與一深度睡眠模式，該外部電源供應器用以分別透過一正輸出端與一負輸出端可分離地連接至一系統之一正輸入端與一負輸入端，藉此提供電力至該系統，當該正輸出端與該負輸出端未連接至該系統之該正輸入端與該負輸入端時，該外部電源供應器操作於該深度睡眠模式，該外部電源供應器包括：一電力供應單元，電性連接至該正輸出端與該負輸出端，該電力供應單元將一外部電源轉換為一直流電力，當該正輸出端與該負輸出端分別連接至該系統之該正輸入端與該負輸入端時，該電力供應單元將該直流電力傳送至該系統；以及一系統連接偵測單元，電性連接該電力供應單元，用於偵測該外部電源供應器與該系統的連接狀態，該系統連接偵測單元具有一系統偵測端，當該正輸出端與該負輸出端分別連接至該系統之該正輸入端與該負輸入端時，該系統偵測端用以連接至該系統之一系統連接端，其中該系統連接端透過至少一第一電阻性元件電性連接至該系統之該正輸入端與該負輸入端的其中之一；其中，該系統連接偵測單元偵測該系統偵測端之電壓並據此產生一連接狀態信號，當該正輸出端與該負輸出端分別連接至該系統之該正輸入端與該負輸入端時，該系統連接偵測單元產生之該連接狀態信號使該外部電源供應器的操作由該深度睡眠模式切換為該正常工作模式。
2. 根據請求項第1項之外部電源供應器，其中該系統連接偵測單元包括：一電源阻抗匹配電路，電性連接該系統偵測端，依據該系統偵測端之電壓產生一電壓偵測信號；以及 一邏輯電路，電性連接至該電源阻抗匹配電路，該邏輯電路將該電壓偵測信號與一參考信號做比較而產生該連接狀態信號，其中該參考信號的電壓介於該正輸出端與該負輸出端之間的電壓。
3. 根據請求項第2項之外部電源供應器，其中該邏輯電路包括：一比較器，分別接收該電壓偵測信號與該參考信號，以產生該連接狀態信號；以及一驅動電路，耦接該比較器，將該比較器所產生之該連接狀態信號轉換為一驅動信號以提供至該電力供應單元之一控制晶片，藉此決定是否使該外部電源供應器由該深度睡眠模式切換為該正常工作模式。
4. 根據請求項第2項之外部電源供應器，其中該邏輯電路將該電壓偵測信號與該參考信號做比較而產生該連接狀態信號，並將該連接狀態信號提供至該電力供應單元之一控制晶片，藉此決定是否使該外部電源供應器的操作由該深度睡眠模式切換為該正常工作模式。
5. 根據請求項第2項或第3項之外部電源供應器，其中該系統連接端透過該第一電阻性元件電性連接至該系統之該正輸入端，該電源阻抗匹配電路具有至少一第二電阻性元件，該系統偵測端透過該至少一第二電阻性元件電性連接該負輸出端。
6. 根據請求項第2項或第3項之外部電源供應器，其中該系統連接端透過該第一電阻性元件電性連接至該系統之該負輸入端，該電源阻抗匹配電路具有至少一第二電阻性元件，該系統偵測端透過該至少一第二電阻性元件電性連接該正輸出端。
7. 一種應用於外部電源供應器之系統連接偵測單元，該外部電源供應器具有一正常工作模式與一深度睡眠模式，該外部電源供應器用以分別透過一正輸出端與一負輸出端可分離地連接至一系統之一正輸入端與一負輸入端，藉此提供電力至該系統，當該正輸出端與該負輸出端未連接至該系統之該正輸入端與該負輸入端 時，該外部電源供應器操作於該深度睡眠模式，該系統連接偵測單元用於偵測該外部電源供應器與該系統的連接狀態，該系統連接偵測單元包括：一系統偵測端，當該正輸出端與該負輸出端分別連接至該系統之該正輸入端與該負輸入端時，該系統偵測端用以連接至該系統之一系統連接端，其中該系統連接端透過至少一第一電阻性元件電性連接至該系統之該正輸入端與該負輸入端的其中之一；一電源阻抗匹配電路，電性連接該系統偵測端，依據該系統偵測端之電壓產生一電壓偵測信號；以及一邏輯電路，該邏輯電路將該電壓偵測信號與一參考信號做比較而產生一連接狀態信號，其中該參考信號的電壓介於該正輸出端與該負輸出端之間的電壓；其中，當該正輸出端與該負輸出端分別連接至該系統之該正輸入端與該負輸入端時，該系統連接偵測單元產生之該連接狀態信號使該外部電源供應器的操作由該深度睡眠模式切換為該正常工作模式。
8. 根據請求項第7項之系統連接偵測單元，其中該邏輯電路包括：一比較器，分別接收該電壓偵測信號與該參考信號，以產生該產生連接狀態信號；以及一驅動電路，耦接該比較器，將該比較器所產生之該連接狀態信號轉換為一驅動信號以提供至該電力供應單元之一控制晶片，藉此決定是否使該外部電源供應器由該深度睡眠模式切換為該正常工作模式。
9. 根據請求項第7項或第8項之系統連接偵測單元，其中該系統連接端透過該第一電阻性元件電性連接至該系統之該正輸入端，該電源阻抗匹配電路具有至少一第二電阻性元件，該系統偵測端透過該至少一第二電阻性元件電性連接該負輸出端。
10. 根據請求項第7項或第8項之系統連接偵測單元，其中該系 統連接端透過該第一電阻性元件電性連接至該系統之該負輸入端，該電源阻抗匹配電路具有至少一第二電阻性元件，該系統偵測端透過該至少一第二電阻性元件電性連接該正輸出端。