TWI603872B - 應用於巡航系統之電源供應裝置及電源供應方法 - Google Patents

Description

應用於巡航系統之電源供應裝置及電源供應方法

本發明是有關於可操作於高精度模式以及低功率模式的電源供應裝置及電源供應方法。

隨著科技進步，電子裝置已廣為人們所使用，包括行動電子裝置以及穿戴式電子裝置。由於人們對於省電的需求，電子裝置所使用的電源供應裝置及方法更扮演舉足輕重的角色。另一方面，汽車科技也在日新月異，目前已有巡航系統(Cruise Control System)可輔助駕駛人，為了環保考量以及相關規範，汽車所使用的電源供應裝置也需有節能效果，同時亦需保持車輛行駛時的安全性。不論在行動裝置以及汽車科技領域，如何設計適當的電源供應裝置及方法，乃目前業界所致力的課題之一。

本發明是有關於可操作於高精度模式以及低功率模式的電源供應裝置及電源供應方法。

根據本發明之第一方面，提出一種電源供應裝置， 用以回應於一模式選擇信號以產生一電源供應信號，電源供應裝置包括參考電壓電路、高精確度模式驅動電路、低功率模式驅動電路、以及控制電路。參考電壓電路產生參考電壓信號。高精確度模式驅動電路根據參考電壓信號以及電源供應信號，產生第一驅動信號。低功率模式驅動電路根據參考電壓信號以及電源供應信號，產生第二驅動信號。控制電路根據模式選擇信號選擇操作於高精確度模式或低功率模式。當操作於高精確度模式時，控制電路根據第一驅動信號產生電源供應信號，當操作於低功率模式時，控制電路根據第二驅動信號產生電源供應信號，並且根據第二驅動信號，決定是否開啟參考電壓電路。

根據本發明之第二方面，提出一種電源供應方法，用以產生一電源供應信號，方法包括：以參考電壓電路產生參考電壓信號；以高精確度模式驅動電路，根據參考電壓信號以及電源供應信號，產生第一驅動信號；以低功率模式驅動電路，根據參考電壓信號以及電源供應信號，產生第二驅動信號；根據模式選擇信號，選擇操作於高精確度模式或低功率模式；當操作於高精確度模式時，根據第一驅動信號產生電源供應信號；以及當操作於低功率模式時，根據第二驅動信號產生電源供應信號，並且根據第二驅動信號，決定是否開啟參考電壓電路。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

2‧‧‧電源供應裝置

3‧‧‧車輛巡航系統

200‧‧‧參考電壓電路

202‧‧‧高精確度模式驅動電路

204‧‧‧低功率模式驅動電路

206‧‧‧控制電路

212‧‧‧內部參考電壓電路

214‧‧‧位準轉換電路

220‧‧‧誤差放大器

222‧‧‧自消除偏移電路

240、242‧‧‧比較器

262‧‧‧模式決定電路

264‧‧‧控制邏輯電路

266‧‧‧輸出級電路

C‧‧‧電容

D₁‧‧‧第一驅動信號

D₂‧‧‧第二驅動信號

D_out‧‧‧輸出驅動信號

L‧‧‧電感

V_CV‧‧‧致能信號

V_IH‧‧‧上限臨界電壓

V_IL‧‧‧下限臨界電壓

V_low‧‧‧電壓下界

V_mode‧‧‧模式選擇信號

V_N‧‧‧負飽和電壓

V_P‧‧‧正飽和電壓

V_ref‧‧‧參考電壓信號

V_{ref_int}‧‧‧內部參考電壓

V_ST‧‧‧狀態控制信號

V_supply‧‧‧電源供應信號

V_up‧‧‧電壓上界

第1圖繪示依照本發明一實施例的電源供應裝置示意圖。

第2圖繪示依照本發明一實施例的電源供應方法流程圖。

第3圖繪示依照本發明一實施例的低功率模式驅動電路示意圖。

第4圖繪示依照本發明一實施例的電源供應方法流程圖。

第5圖繪示依照本發明一實施例的電源供應裝置的信號波形示意圖。

第6圖繪示依照本發明一實施例的比較器之輸出輸入轉換曲線示意圖。

第7圖繪示依照本發明一實施例的控制電路與參考電壓電路連接關係示意圖。

第8圖繪示依照本發明一實施例的高精確度模式驅動電路示意圖。

第9圖繪示依照本發明一實施例的電源供應裝置及其應用的示意圖。

以車輛巡航系統為例，當車輛在高速行駛時，首要條件是保持車輛之安全性，車輛在高速行駛時發生事故通常較為嚴重，所以此時的電源供應裝置應有一個高精確度模式，以確保系統之穩定與車輛之安全。反之，當車輛在低速行駛時，對於電源供應之精確度無須採取最高效能之設定，在電源供應之誤差仍 在安全容許之範圍內，可以使用一個低功率模式，在此控制模式中可降低功率消耗，藉以補償在高精確度模式下的額外功率消耗。本揭露當中的電源供應裝置以及電源供應方法，其操作模式包括有高精確度模式以及低功率模式，以能夠於不同的使用情境中適應性地調整，兼顧安全性以及節能需求。

第1圖繪示依照本發明一實施例的電源供應裝置2的示意圖。電源供應裝置2用以產生一電源供應信號V_supply，以前述的車輛巡航系統為例，電源供應信號V_supply即供應給巡航系統作為電源。電源供應裝置2包括參考電壓電路200、高精確度模式驅動電路202、低功率模式驅動電路204、以及控制電路206。參考電壓電路200產生參考電壓信號V_ref，此參考電壓信號V_ref可以是電源供應裝置2所欲提供的供應電壓目標值，例如所輸出的電源供應信號V_supply可以藉由回授的控制，以追蹤(tracking)參考電壓信號V_ref，使得電源供應信號V_supply維持在穩定的電壓，接近於參考電壓信號V_ref。

高精確度模式驅動電路202根據參考電壓信號V_ref以及電源供應信號V_supply(經回授)，產生第一驅動信號D₁。低功率模式驅動電路204根據參考電壓信號V_ref以及電源供應信號V_supply，產生第二驅動信號D₂。控制電路206根據模式選擇信號V_mode選擇操作於高精確度模式或低功率模式，此模式選擇信號V_mode可以由外部電路提供，例如使用者可藉由手動控制，決定電源供應裝置2操作於高精確度模式或低功率模式，模式選擇信號 V_mode亦可以由控制電路206內部產生，例如控制電路206可根據目前電路的操作狀態及/或周圍電路回傳的狀態，決定操作於高精確度模式或低功率模式。當操作於高精確度模式時，控制電路206根據第一驅動信號D₁產生電源供應信號V_supply，當操作於低功率模式時，控制電路206根據第二驅動信號D₂產生電源供應信號V_supply，並且根據第二驅動信號D₂，決定是否開啟參考電壓電路200。

如前所述，藉由將輸出的電源供應信號V_supply經由回授連接至高精確度模式驅動電路202以及低功率模式驅動電路204，可藉由驅動電路的控制，使得電源供應信號V_supply接近於參考電壓信號V_ref。而控制電路206更可以根據第二驅動信號D₂決定一個致能信號V_CV，藉以控制是否開啟(turn on)或致能(enable)參考電壓電路200，第二驅動信號D₂相關於低功率操作模式。舉例而言，當開啟或致能參考電壓電路200，參考電壓電路200可提供穩定的參考電壓信號V_ref，而當關閉(turn off)或是禁能(disable)參考電壓電路200時，由於參考電壓電路200內部元件失去電源供應，依靠儲能元件(例如電容)維持能量，參考電壓電路200所輸出的參考電壓信號V_ref隨時間下降，而能進一步降低功率消耗。

第2圖繪示依照本發明一實施例的電源供應方法流程圖。電源供應方法用以產生電源供應信號，方法包括：步驟S100以參考電壓電路產生參考電壓信號。步驟S102以高精確度模式 驅動電路，根據參考電壓信號以及電源供應信號，產生第一驅動信號。步驟S104以低功率模式驅動電路，根據參考電壓信號以及電源供應信號，產生第二驅動信號。步驟S106根據模式選擇信號，選擇操作於高精確度模式或低功率模式。步驟S108當操作於高精確度模式時，根據第一驅動信號產生電源供應信號。步驟S110當操作於低功率模式時，根據第二驅動信號產生電源供應信號，並且根據第二驅動信號，決定是否開啟該參考電壓電路。步驟S106、S108、S110例如可由一控制電路執行。

在上述實施例的電源供應裝置2以及使用的電源供應方法，在低功率模式中，可依據第二驅動信號D₂決定是否開啟參考電壓電路200，如此能夠更有彈性地控制參考電壓電路200的狀態，例如當關閉參考電壓電路200時，能夠進一步的降低功率消耗，當第二驅動信號D₂指示需開啟時，亦能夠開啟參考電壓電路200。以下更詳細說明低功率模式的操作情形。

當操作於低功率模式時，控制電路206可關閉高精確度模式驅動電路202，例如可藉由控制電路206輸出一高精確度模式驅動電路致能信號，控制高精確度模式驅動電路202的開啟/關閉狀態。由於低功率模式時，電源供應信號V_supply是由第二驅動信號D₂所驅動，因此關閉高精確度模式驅動電路202不會影響電路的操作情形，可以節省高精確度模式驅動電路202所消耗的功率。

在一實施例中，低功率模式驅動電路204係根據電 源供應信號V_supply與參考電壓信號V_ref之電壓差產生第二驅動信號D₂。亦即，參考電壓電路200的開關狀態，相關於電源供應信號V_supply與參考電壓信號V_ref之電壓相對關係。第3圖繪示依照本發明一實施例的低功率模式驅動電路204的示意圖，低功率模式驅動電路204可透過比較器(comparator)240實現，比較器240的非反向輸入接腳輸入電源供應信號V_supply，比較器240的反向輸入接腳輸入參考電壓信號V_ref，當電源供應信號V_supply大於參考電壓信號V_ref時，比較器240輸出正飽和電壓V_P(例如是正供應電壓+V_CC)，當電源供應信號V_supply小於參考電壓信號V_ref時，比較器240輸出負飽和電壓V_N(例如是負供應電壓-V_CC或是地電位GND)。比較器240的輸入接腳接法不限於此，亦可將電源供應信號V_supply與電壓信號V_ref的接腳交換，並且對應改變後續的邏輯電路即可。根據比較器240的輸出產生第二驅動信號D₂，控制電路260可藉由第二驅動信號D₂得知電源供應信號V_supply與參考電壓信號V_ref的電壓大小相對關係，而作出對應的控制。

低功率模式可再進一步區分為休眠模式以及節能模式。當操作於休眠模式時，控制電路260關閉參考電壓電路200，而當操作於節能模式時，控制電路260開啟參考電壓電路200。在休眠模式時，由於參考電壓電路200處於關閉狀態，不再產生穩定的參考電壓信號V_ref，參考電壓信號V_ref會隨時間慢慢下降，而控制電路206亦可關閉其內部的相關驅動電路，例如僅透過被動儲能元件(例如電容)保存能量，而使得電源供應信號V_supply亦 是隨著時間逐漸下降，此時由於內部電路皆處於休息狀態，且電源供應信號V_supply的電壓下降，可以達到非常低的功率消耗。

接著，當電源供應信號V_supply的電壓下降到一特定程度時，例如電源供應信號V_supply減去參考電壓信號V_ref之電壓差小於等於一第一臨界值V_th1時，表示目前的電源供應信號V_supply可能低於額定安全範圍的電壓下界V_low(例如V_supply≦V_low)，此時則由休眠模式切換進入節能模式，以開啟參考電壓電路200，使得參考電壓信號V_ref開始上升，控制電路206亦可開啟其內部的相關驅動電路，根據第二驅動信號D₂產生電源供應信號V_supply，使得電源供應信號V_supply隨時間上升。

當電源供應信號V_supply的電壓上升到一特定程度時，例如電源供應信號V_supply減去參考電壓信號V_ref之電壓差大於等於一第二臨界值V_th2時，表示目前的電源供應信號V_supply可能已觸於電壓上界V_up(例如V_supply≧V_up)，則可再由節能模式切換回休眠模式，關閉參考電壓電路200，以使得電源供應信號V_supply下降，以進一步降低功率消耗。此實施例中的電壓下界V_low以及電壓上界V_up可與參考電壓信號V_ref相關，例如當參考電壓電路200關閉時，其輸出參考電壓信號V_ref會隨時間下降，則電壓下界V_low以及電壓上界V_up亦隨著時間下降。

第4圖繪示依照本發明一實施例的電源供應方法流程圖。如前所述的低功率模式更包括有休眠模式以及節能模式，與第2圖相較，其中的步驟S110可包括以下的步驟：步驟S122 休眠模式，關閉參考電壓電路。接著進入步驟S124，判斷判斷電源供應信號V_supply是否小於等於電壓下界V_low(或是判斷電源供應信號V_supply減去參考電壓信號V_ref之電壓差是否小於等於第一臨界值V_th1)，若否，回到步驟S106；若是，則進入步驟S126的節能模式，以開啟參考電壓電路。接著進入步驟S128，判斷電源供應信號V_supply是否大於等於電壓上界V_up(或是判斷電源供應信號V_supply減去參考電壓信號V_ref之電壓差是否大於等於第二臨界值V_th2)，若否，回到步驟S126；若是，則回到步驟S122的休眠模式，以關閉參考電壓電路。在此實施例中，電壓下界V_low小於參考電壓信號V_ref，電壓上界V_up大於參考電壓信號V_ref，即第一臨界值V_th1小於0，第二臨界值V_th2大於0。

第5圖繪示依照本發明一實施例的電源供應裝置的信號波形示意圖。在時段(A)，模式選擇信號V_mode選擇的是高精確度模式，因此參考電壓電路開啟，致能信號V_CV為邏輯高位準，根據第一驅動信號D₁產生電源供應信號V_supply，此時電源供應信號V_supply經由回授追蹤參考電壓信號V_ref。接著模式選擇信號V_mode選擇低功率模式，則進入時段(B)，如步驟S122所示，首先進入休眠模式，關閉參考電壓電路200，致能信號V_CV為邏輯低位準，此時參考電壓信號V_ref隨時間下降，與參考電壓信號V_ref相關的電壓下界V_low以及電壓上界V_up亦隨時間下降，而電源供應信號V_supply亦是隨時間下降，直到下降到當電源供應信號V_supply觸及(或小於等於)電壓下界V_low時，則如步驟S126所示， 進入節能模式的時段(C)。

在節能模式由於開啟參考電壓電路，致能信號V_CV為邏輯高位準，參考電壓信號V_ref隨時間上升，直到回到原定的位準為止，即如同在時段(A)的參考電壓信號V_ref位準，而由於此時電源供應信號V_supply受到第二驅動信號D₂驅動，亦是隨時間上升，直到上升到當電源供應信號V_supply觸及(或大於等於)電壓上界V_up時，則如步驟S126所示，再次回到休眠模式進入時段(E)，關閉參考電壓電路，致能信號V_CV為邏輯低位準。在時段(E)結束時，由於模式選擇信號V_mode選擇高精確度模式，因此時段(F)與時段(A)相同，為高精確度模式，開啟參考電壓電路，致能信號V_CV為邏輯高位準。

關於步驟S122、S124、S126、S128在休眠模式與節能模式之間切換，以及比較電源供應信號V_supply與電壓上界V_up或電壓下界V_low，可以有多種實現方式。其中一種為藉由具有磁滯(hysteresis)特性的比較器實現，如第3圖所繪示的比較器240，可以是一個磁滯比較器，具有上限臨界電壓V_IH以及一下限臨界電壓V_IL，當電源供應信號V_supply減去參考電壓信號V_ref之電壓差大於上限臨界電壓V_IH，磁滯比較器240輸出正飽和電壓V_P，當電源供應信號V_supply減去參考電壓信號V_ref之電壓差小於下限臨界電壓V_IL，磁滯比較器輸出負飽和電壓V_N，而當電源供應信號V_supply減去參考電壓信號V_ref之電壓差落於上限臨界電壓V_IH及下限臨界電壓V_IL之間時，則維持磁滯比較器240的原輸出狀 態。上限臨界電壓V_IH例如是前述的第二臨界值V_th2，而下限臨界電壓V_IL例如是前述的第一臨界值V_th1。

第6圖繪示依照本發明一實施例的比較器之輸出輸入轉換曲線示意圖。此轉換曲線的橫軸為電源供應信號V_supply減去參考電壓信號V_ref之電壓差，縱軸是比較器240的輸出，例如第二驅動信號D₂。在此實施例中，由於比較器240本身即具有磁滯特性，因此參考電壓電路200的輸出無需作特別設計，當使用比較器240進行比較時，即相當於在休眠模式會將電源供應信號V_supply與電壓下界V_low(例如相當於V_ref+V_IL，V_IL<0)進行比較，在節能模式會將電源供應信號V_supply與電壓上界V_up(例如相當於V_ref+V_IH，V_IH>0)進行比較。

另一種實現方式為使得參考電壓電路200在不同模式下輸出不同位準的參考電壓信號V_ref，第7圖繪示依照本發明一實施例的控制電路206與參考電壓電路200連接關係示意圖。參考電壓電路200包括內參考電壓電路212以及位準轉換電路214。內參考電壓電路212用以產生內部參考電壓V_{ref_int}，控制電路206可透過致能信號V_CV控制開啟或關閉內參考電壓電路212。位準轉換電路214可依據控制電路206的狀態控制信號V_ST(指示目前為高精確度、休眠、節能模式)而改變參考電壓信號V_ref。當操作於該高精確度模式時，位準轉換電路214將內部參考電壓V_{ref_int}直接輸出產生參考電壓信號V_ref，當操作於休眠模式時，位準轉換電路214將內部參考電壓V_{ref_int}降壓以產生參考 電壓信號V_ref(例如降壓為電壓下界V_low)，當操作於節能模式時，位準轉換電路214將內部參考電壓V_{ref_int}升壓以產生參考電壓信號V_ref(例如升壓為電壓上界V_up)。

第8圖繪示依照本發明一實施例的高精確度模式驅動電路202的示意圖，高精確度模式驅動電路202包括誤差放大器220以及自消除偏移電路222。誤差放大器220用以放大電源供應信號V_supply以及參考電壓信號V_ref之間的電壓差。自消除偏移電路222耦接誤差放大器220的輸入端以及輸出端，用以消除誤差放大器的偏移(offset)。高精確度模式驅動電路202根據誤差放大器220的輸出產生第一驅動信號D₁。相較於低功率模式驅動電路204使用比較器240輸出正飽和電壓V_P或負飽和電壓V_N，僅能得知電源供應信號V_supply以及參考電壓信號V_ref之間的大小關係，由於高精確度模式驅動電路202使用誤差放大器220，更能夠精確掌握電源供應信號V_supply以及參考電壓信號V_ref之間的電壓差值。此外，由於使用自消除偏移電路222，能夠降低誤差放大器220(例如由運算放大器實現)輸入端的偏移，更能夠達到精確控制電壓的效果。

在一實施例中，高精確度模式驅動電路202產生的第一驅動信號D1係一脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation,PWM)驅動信號，而低功率模式驅動電路204產生的第二驅動信號D₂係一脈衝頻率調變(Pulse Frequency Modulation,PFM)驅動信號信號。PWM的控制方式，可以在輸出頻率不變的情況下， 通過回授的電壓調整占空比(duty ratio)，從而達到穩定輸出電壓的目的。由於高精確度模式驅動電路202有誤差放大器220的配置，其閉回路之增益值較高，電壓準確度能有較好的表現。而搭配了自消除偏移電路222，使得高精確度模式驅動電路202的消耗功率較高，因此當操作於低功率模式時，可關閉高精確度模式驅動電路202。另一方面，PFM控制方式可以使得信號的頻率隨回授的電壓而變化，而不改變占空比。與PWM控制方式相比，PFM控制輸出電流小，可直接利用輸出漣波做控制，並且無需配置誤差放大器，使得PFM控制方式有較快的響應速度與較為簡單的實現架構，消耗功率也較低。

第9圖繪示依照本發明一實施例的電源供應裝置2及其應用的示意圖。在此實施例中，電源供應裝置2輸出的電源供應信號V_supply係供應至一車輛巡航系統3，控制電路206包括模式決定電路262、控制邏輯電路264、以及輸出級電路266。模式決定電路262根據車輛巡航系統3回授的車速信號V_speed決定模式選擇信號V_mode，舉例而言，當車速信號V_speed指示為高速行駛時(例如當車速信號V_speed高於臨界速度V_lim時)，則模式選擇信號V_mode指示為高精確度操作模式，當車速信號V_speed指示為低速行駛時(例如當車速信號V_speed低於臨界速度V_lim時)，則模式選擇信號V_mode指示為低功率操作模式。如前所述，低功率模式驅動電路204亦可以使用反相比較器242(將回授的電源供應信號V_supply接至比較器242的反向輸入端)，其輸出輸入的磁滯轉換曲 線可以與第6圖所示的極性相反，並不會影響整體電路的操作，只要控制邏輯電路264作對應的設計，即可維持整體電路的原有功能。

控制邏輯電路264接收第一驅動信號D₁以及第二驅動信號D₂，回應於模式選擇信號V_mode產生對應的輸出驅動信號D_out，如前所述，可產生對應的PFM或是PWM驅動信號以驅動輸出級電路266。控制邏輯電路264並根據模式選擇信號V_mode而輸出致能信號V_CV，決定是否開啟參考電壓電路200。輸出級電路266根據輸出驅動信號D_out產生電源供應信號V_supply，此處的輸出級電路266僅為例示性說明，例如包括電感L、電容C以及兩個NMOS電晶體，輸出級電路266可有其他多種實現方式，電晶體數量以及種類並不限制，如此例中亦可以是一個PMOS電晶體與一個NMOS電晶體，另外亦可使用運算放大器搭配其他主被動元件實現輸出級電路266。當操作在休眠模式時，控制電路206不僅可關閉高精確度模式驅動電路202以及參考電壓電路200，控制電路206同時亦可以關閉輸出級電路266，例如可藉由控制邏輯電路264產生的輸出驅動信號D_out，將輸出級電路266當中的電晶體維持在關閉狀態，不會從供應電源汲取導通電流，即不會有功率消耗，如此電源供應信號V_supply的電壓將會隨時間下降。如上所述，由於休眠模式時多個電路單元皆被關閉而不會消耗功率，可以有效降低整體電路的功率消耗。

在上述的實施例中，電源供應裝置2應用於車輛巡 航系統3，因此當車輛於高速行駛時，可透過高精確度模式驅動電路202產生的第一驅動信號D1驅動，由於第一驅動信號D1可以是PWM驅動信號，因此能夠達到良好的電壓準確度，使得巡航系統在高速時控制精準，維持車輛的安全性。另一方面，當車輛於低速行駛時，可透過低功率模式驅動電路204產生的第二驅動信號D2驅動，由於第二驅動信號D2可以是PFM驅動信號，因此能夠以較為單純的電路達到較低的消耗功率，使得車輛在低速行駛中可節省能源消耗。

使用本揭露的電源供應裝置及電源供應方法，由於可切換於高精確度模式以及低功率模式，因此能夠因應實際使用情況動態調整操作模式，兼顧準確程度以及降低功耗的需求。此外，由於在低功率模式中更包括有休眠模式以及節能模式，能夠自動監測目前的電源供應信號，而進一步關閉不需使用的電路，以節省不必要的功率消耗，同時在電源供應信號過低時，亦能自動啟動相關電路以將電源供應信號拉回適當的位準，使得系統可以動態監測的方式，在休眠模式與節能模式之間循環切換，更能降低系統的功率消耗。

如第9圖所示的實施例，電源供應裝置係利用於一車輛巡航系統，然而本揭露並不限於此，電源供應裝置及其相關的電源供應方法更可利用於行動裝置、穿戴式裝置、以及物聯網中的感測節點(sensor node)，使用者通常希望這些裝置的電池可以長時間使用。而本揭露的電源供應裝置在低功率模式中可切換 於休眠模式以及節能模式之間，特別適用於間歇性偵測的感測電路。舉例而言，植入式的生醫產品因換電池不易，需要能夠長時間的使用，本揭露的節能效果就顯出重要性，且生醫產品通常是性命相關，高精確度的供電可以確保醫療行為的穩定性。

以監測心跳的生醫產品為例，人體心跳的頻率約為每分60到100次，亦即心跳脈衝的頻率約在2Hz以下，對於電路的取樣操作而言是很低的頻率，例如以1kHz作取樣，大部分時間點的取樣皆是較不重要的信號，如此具有間歇性特性的感測電路，即可利用如本揭露的電源供應裝置，在重要的取樣點時以高精確度模式操作，在其他取樣點則以低功率模式操作，可兼顧量測的準確性以及產品的使用壽命。此外，於汽車工業的應用中，對於無人駕駛模式，輪子轉速可透過電壓控制，而輪子轉速的準確度非常重要，因此透過高精確度操作模式供電使得轉速準確，可以避免轉速不均造成的危險，而在無人駕駛模式下，只要駕駛者踩下煞車，就會回到手動駕駛，此時無人駕駛的系統可在待命狀態，此時由於供電品質較不需有精準的要求，便可切換到低功率操作模式，維持系統待命即可。

綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

2‧‧‧電源供應裝置

200‧‧‧參考電壓電路

202‧‧‧高精確度模式驅動電路

204‧‧‧低功率模式驅動電路

206‧‧‧控制電路

D₁‧‧‧第一驅動信號

D₂‧‧‧第二驅動信號

V_CV‧‧‧致能信號

V_mode‧‧‧模式選擇信號

V_ref‧‧‧參考電壓信號

V_supply‧‧‧電源供應信號

Claims (22)

1. 一種電源供應裝置，用以回應於一模式選擇信號以產生一電源供應信號，該電源供應裝置包括：一參考電壓電路，產生一參考電壓信號；一高精確度模式驅動電路，根據該參考電壓信號以及該電源供應信號，產生一第一驅動信號；一低功率模式驅動電路，根據該參考電壓信號以及該電源供應信號，產生一第二驅動信號；以及一控制電路，根據該模式選擇信號，選擇操作於一高精確度模式或一低功率模式；其中當操作於該高精確度模式時，該控制電路根據該第一驅動信號產生該電源供應信號，當操作於該低功率模式時，該控制電路根據該第二驅動信號產生該電源供應信號，並且根據該第二驅動信號，決定是否開啟該參考電壓電路。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電源供應裝置，其中當操作於該低功率模式時，該控制電路關閉該高精確度模式驅動電路。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電源供應裝置，其中該低功率模式驅動電路包括一比較器，用以比較該電源供應信號以及該參考電壓信號的電壓，以輸出一正飽和電壓或一負飽和電壓，該低功率模式驅動電路根據該比較器的輸出產生該第二驅動信號。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電源供應裝置，其中該低功率模式包括一休眠模式以及一節能模式，當操作於該休眠模式 時，該控制電路關閉該參考電壓電路，當操作於該節能模式時，該控制電路開啟該參考電壓電路。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電源供應裝置，其中該低功率模式驅動電路包括一比較器，用以比較該電源供應信號以及該參考電壓信號的電壓，以輸出一正飽和電壓或一負飽和電壓，該低功率模式驅動電路根據該比較器的輸出產生該第二驅動信號，該比較器是一磁滯比較器，具有一上限臨界電壓以及一下限臨界電壓，當該電源供應信號減去該參考電壓信號之電壓差大於該上限臨界電壓，該磁滯比較器輸出該正飽和電壓，當該電源供應信號減去該參考電壓信號之電壓差小於該下限臨界電壓，該磁滯比較器輸出該負飽和電壓。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電源供應裝置，其中當操作於該休眠模式時，若該磁滯比較器輸出的結果為該負飽和電壓，則該控制電路決定進入該節能模式。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電源供應裝置，其中當當操作於該節能模式時，若該磁滯比較器輸出的結果為該正飽和電壓，則該控制電路決定進入該休眠模式。
8. 如申請專利範圍第4項所述之電源供應裝置，其中該控制電路控制該參考電壓電路所產生的該參考電壓信號，該參考電壓電路包括：一內參考電壓電路，用以產生一內部參考電壓，該控制電路控制是否開啟該內參考電壓電路；以及 一位準轉換電路，當操作於該高精確度模式時，將該內部參考電壓直接輸出產生該參考電壓信號，當操作於該休眠模式時，將該內部參考電壓降壓以產生該參考電壓信號，當操作於該節能模式時，將該內部參考電壓升壓以產生該參考電壓信號。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電源供應裝置，其中當操作於該休眠模式時，若該比較器輸出的結果為該負飽和電壓，則該控制電路決定進入該節能模式。
10. 如申請專利範圍第9項所述之電源供應裝置，其中當當操作於該節能模式時，若該比較器輸出的結果為該正飽和電壓，則該控制電路決定進入該休眠模式。
11. 如申請專利範圍第1項所述之電源供應裝置，其中該第一驅動信號係一脈衝寬度調變驅動信號，該第二驅動信號係一脈衝頻率調變驅動信號。
12. 如申請專利範圍第11項所述之電源供應裝置，其中該高精確度模式驅動電路包括：一誤差放大器，用以放大該電源供應信號以及該參考電壓信號之間的電壓差；以及一自消除偏移電路，耦接該誤差放大器的輸入端以及輸出端，用以消除該誤差放大器的偏移；該高精確度模式驅動電路根據該誤差放大器的輸出產生該第一驅動信號。
13. 如申請專利範圍第1項所述之電源供應裝置，其中該電 源控制信號係供應至一車輛巡航系統，該控制電路包括：一模式決定電路，根據該車輛巡航系統回授的一車速信號決定該模式選擇信號；一控制邏輯電路，接收該第一驅動信號以及該第二驅動信號，回應於該模式選擇信號產生對應的一輸出驅動信號，並且決定是否開啟該參考電壓電路；以及一輸出級電路，根據該輸出驅動信號產生該電源供應信號。
14. 一種電源供應方法，用以產生一電源供應信號，該方法包括：以一參考電壓電路產生一參考電壓信號；以一高精確度模式驅動電路，根據該參考電壓信號以及該電源供應信號，產生一第一驅動信號；以一低功率模式驅動電路，根據該參考電壓信號以及該電源供應信號，產生一第二驅動信號；根據一模式選擇信號，選擇操作於一高精確度模式或一低功率模式；當操作於該高精確度模式時，根據該第一驅動信號產生該電源供應信號；以及當操作於該低功率模式時，根據該第二驅動信號產生該電源供應信號，並且根據該第二驅動信號，決定是否開啟該參考電壓電路。
15. 如申請專利範圍第14項所述之電源供應方法，其中當操 作於該低功率模式時，關閉該高精確度模式驅動電路。
16. 如申請專利範圍第14項所述之電源供應方法，其中該低功率模式驅動電路係根據該電源供應信號與該參考電壓信號之一電壓差產生該第二驅動信號。
17. 如申請專利範圍第14項所述之電源供應方法，其中該低功率模式包括一休眠模式以及一節能模式，當操作於該休眠模式時，關閉該參考電壓電路，當操作於該節能模式時，開啟該參考電壓電路。
18. 如申請專利範圍第17項所述之電源供應方法，其中當操作於該休眠模式時，若該電源供應信號小於等於一電壓下界時，則進入該節能模式。
19. 如申請專利範圍第18項所述之電源供應方法，其中當操作於該節能模式時，若該電源供應信號大於等於一電壓上界時，則進入該休眠模式。
20. 如申請專利範圍第19項所述之電源供應方法，其中該電壓下界小於該參考電壓信號，該電壓上界大於該參考電壓信號。
21. 如申請專利範圍第14項所述之電源供應方法，其中該第一驅動信號係一脈衝寬度調變驅動信號，該第二驅動信號係一脈衝頻率調變驅動信號。
22. 如申請專利範圍第14項所述之電源供應方法，更包括根據一車輛巡航系統的一車速信號決定該模式選擇信號。