TWM503019U - 省電電路及具有省電電路的電子設備 - Google Patents

Description

省電電路及具有省電電路的電子設備

本新型涉及一種省電電路，更具體的是涉及一種透過壓力感測功能實現減少電源消耗的省電電路及其電子設備。

隨著物連網時代的來臨，各公司紛紛推出許多種類的穿戴式裝置或是手持式裝置，藉當中的各種功能來提升使用者的日常體驗，使得這些終端電子裝置的數量正快速的在全球增長。

這些物連網終端電子裝置因可攜性的緣故大多皆是採用電池作為電力，因此，隨著使用者的隨身設備數量增多，每樣終端電子裝置充電的需求會造成使用者的困擾，因此如何延長終端電子裝置的待機時間，藉以提供使用者更好的使用者體驗，成了各公司在產品開發時的重要考量，尤其使用者也已開始注意到這個問題，使得待機時間更長的終端電子裝置在市場上更受歡迎。

一般的終端電子裝置在關機的狀態下，因開關單元未被開啟，因此開關為斷路時，電子裝置電路判讀為進入休眠模式，使電子裝置電路在消耗最小的電源狀態下待命，待開關導通電流後電子裝置電路在控制進入工作狀態。

然，一般的終端電子裝置的電子裝置電路在休眠狀態仍會消耗少 量的電力，因此為了使終端電子裝置具有更長的待機時間，有必要提出一種使電子裝置電路在關機時不會消耗電源的省電電路。

如一種已知的藍芽觸控筆，該藍芽觸控筆上具有一電源按鈕，當使用者開啟電源按鈕後，藍芽觸控筆的電子裝置電路由休眠模式進入工作狀態。由於藍芽觸控筆屬於低耗電量產品，若能節省下休眠模式消耗的電量，將能夠大幅提高使用時間以及待機時間。

本新型之目的係針對上述習知的不足而提供一種省電電路，為了使電子裝置電路在關機的狀態下不會消耗電源。

為達成所述目的，本新型公開一種省電電路，連接一電源，其包括一可變電阻、一開關及一處理模組，電源分別連接於開關及可變電阻，處理模組分別連接於開關及可變電阻，開關連接可變電阻。開關被設置成當可變電阻受到壓力後導通電源及處理模組之間的線路。處理模組被設置成在接收到電源後提供開關一工作訊號使開關在可變電阻未受到壓力時持續導通電源至處理模組之間的線路。或是，處理模組被設置成偵測可變電阻的電壓，以關閉工作訊號時，開關使電源至處理模組的線路斷路。

所述可變電阻可為壓力感測器。

所述可變電阻包括一第一端及一第二端，開關包括一PMOS電晶體及一NMOS電晶體，處理模組包括一電源腳、發送工作訊號的一訊號腳及一偵測可變電阻電壓的電壓腳，電源的正極分別連接PMOS電晶體的源極及可變電阻的第一端，第二端連接NMOS電晶體的閘極，第二端與NMOS電晶體的閘極之間的線 路經過一電阻接地，第二端與NMOS電晶體的閘極之間的線路連接至電壓腳，NMOS電晶體的源極接地，NMOS電晶體的汲極連接PMOS電晶體的閘極，PMOS電晶體的汲極連接電源腳，電源的正極與PMOS電晶體的源極之間的線路經過一電阻與PMOS電晶體的閘極及NMOS電晶體的汲極之間的線路形成節點接著連接至訊號腳。

所述第二端與NMOS電晶體的閘極之間的線路串聯一反向迴路放大器後連接電壓腳。

一種電子設備，其包括一殼體，具有一預設觸碰區。一本新型的省電電路，位於殼體內。及一由省電電路供電的電子裝置電路，設置於殼體內。其中，可變電阻被設置成使用者碰觸預設觸碰區時受感應，且電子裝置電路根據省電電路所偵測之可變電阻電壓進而控制電子設備。

所述電子設備還包括一連接電子裝置電路的無線模組。

所述電子設備為一觸控筆，所述殼體為一筆桿，可變電阻連接於筆桿之一端的觸控筆尖。

所述電子設備還包括一連接電子裝置電路的無線模組。

本新型的省電電路具備下列優點：

一、本新型的省電電路提高電子設備的待機時間。

二、本新型的省電電路使可變電阻除了可以用來感測壓力，還能做為電子設備的開關，使開關在電子設備上解放開來，並且藉此節省製造時間與經費。

三、本新型的省電電路應用於觸控筆時，觸控筆使用方式與一般書寫筆一樣直覺，隨取隨用，不需要有另外的動作打開電源，藉以提升使用者的日常體驗。

四、由於本新型的電子設備及觸控筆外表面上不需要設置開關，因此可以使得外觀設計更不受限制。

1‧‧‧省電電路

10‧‧‧可變電阻

100‧‧‧第一端

101‧‧‧第二端

102‧‧‧反向迴路放大器

11‧‧‧電子裝置電路

12‧‧‧電源

13‧‧‧開關

130‧‧‧PMOS電晶體

131‧‧‧NMOS電晶體

14‧‧‧處理模組

140‧‧‧電源腳

141‧‧‧訊號腳

142‧‧‧電壓腳

2‧‧‧電子設備

20‧‧‧殼體

21‧‧‧預設觸碰區

3‧‧‧觸控筆

30‧‧‧筆桿

31‧‧‧觸控筆尖

32‧‧‧無線模組

G‧‧‧閘極

S‧‧‧源極

D‧‧‧汲極

R‧‧‧電阻

第一圖是本新型省電電路的方塊圖。

第二圖是本新型省電電路的電路圖。

第三圖是本新型一種具省電電路的電子設備的方塊圖。

第四圖是本新型一種觸控筆的示意圖。

第五圖是第四圖中觸控筆與電子裝置的使用示意圖。

為詳細說明本新型之技術內容、構造特徵、所達成目的及功效，以下茲舉例並配合圖式詳予說明。

請參閱第一圖，本新型公開一種省電電路1，用以節省終端電子裝置待機時所消耗的電源。省電電路1用以連接於一電源12以及一電子裝置電路11之間。

所述省電電路1包括一可變電阻10、一開關13及一處理模組14。電源12分別連接於開關13及可變電阻10，處理模組14分別連接於開關13、可變電阻10及電子裝置電路11，開關13連接可變電阻10。

實施例中所述開關13被設置成當可變電阻10受到壓力後導通電源12及處理模組14之間的線路。

處理模組14被設置成用以傳送電源12至電子裝置電路11、偵測可變電阻10的訊號以及保持開關13供電，且被設置成在接收到電源12後提供開關13一工作訊號使開關13在可變電阻10未受到壓力時持續導通電源12至處理模組14的線路，處理模組14還被設置成偵測可變電阻10的電壓，並且當處理模組14關閉工作訊號時，開關13使電源12至處理模組14的線路斷路。

在一實施例當中，可變電阻10可為一壓力感測器。

請參閱第二圖，係一省電電路1的實施例。可變電阻10在未受到壓力時，其阻值非常大(一般視為無限大)，可變電阻10包括一第一端100及一第二端101。開關13包括一PMOS電晶體130(P-type Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,PMOS FET)及一NMOS電晶體131(N-type)。處理模組14包括一接收電流的電源腳140、一發送工作訊號的訊號腳141及一偵測可變電阻10電壓的電壓腳142。

電源12的正極分別連接PMOS電晶體130的源極S及可變電阻10的第一端100，可變電阻10的第二端101連接NMOS電晶體131的閘極G，第二端101與NMOS電晶體131的閘極G之間的線路經過一電阻R接地，且第二端101與NMOS電晶體131的閘極G之間的線路還連接至電壓腳142，NMOS電晶體131的源極S接地，NMOS電晶體131的汲極D連接PMOS電晶體130的閘極G，PMOS電 晶體130的汲極D連接電源腳140，電源12的正極與PMOS電晶體130的源極S之間的線路經過一電阻R與PMOS電晶體130的閘極G及NMOS電晶體131的汲極D之間的線路形成節點接著連接至訊號腳141。

其中，可變電阻10的第二端101與NMOS電晶體131的閘極G之間的線路串聯一反向迴路放大器102後連接電壓腳142。當電壓進入反向迴路放大器102後電壓值經過處理，使電壓的變化形成更易於判讀的線性起伏。

本實施例的省電電路1的電流流通方式為，在可變電阻10受到壓力後，因壓力變化使得可變電阻10內部的阻值開始變小，接著因電路分壓定理，使得NMOS電晶體131的閘極G受到電壓而使NMOS電晶體131的汲極D與源極S導通，由於NMOS電晶體131的源極S接地，使PMOS電晶體130的閘極G準位降低進而導通PMOS電晶體130的汲極D與源極S，使電源腳140接收電源。

可變電阻10的第二端101的電壓能夠被處理模組14的電壓腳142接收。處理模組14控制訊號腳141發出低準位電壓使PMOS電晶體130的閘極G為低準位，進而使PMOS電晶體130的汲極D與源極S保持導通(此時第一可變電阻10無論有無受到壓力，處理模組14仍可接收到電源)。

雖然可變電阻10未受到壓力時，可變電阻10的電阻變回無限大，且可變電阻10至處理模組14的電壓腳142的線路為斷路以及NMOS電晶體131的汲極D與源極S不導通，然而P MOS電晶體130的閘極G受到訊號腳141提供低準位的影響，根據PMOS電晶體130的特性，PMOS電晶體130的汲極D與源極S持續導通，使電源腳140為導通狀態，因此當導通電流後，電源12的關閉由處理模組14控制。

當電子裝置電路11需要關閉電源，處理模組14只要控制訊號腳141發出高準位電壓，根據PMOS電晶體130的特性，PMOS電晶體130的閘極G受到訊號腳141高準位電壓的影響PMOS電晶體130的汲極D與源極S形成不導通，進而使處理模組14與電源12斷路，根據第二圖所示，在關閉狀態PMOS電晶體130的閘極G與源極S同時是高準位。

電子裝置電路11關閉方式可以選擇為，若一段時間後電壓腳142所偵測之電壓值持續為零，則透過設定訊號腳141為高準位電壓，以關閉電流來源。

請參閱第三圖，省電電路1可應用於一電子設備2中，電子設備2由一殼體20將省電電路1及電子裝置電路11收容於內部。電子設備2的殼體20上具有一預設觸碰區21，可變電阻10被設置成使用者碰觸預設觸碰區21時受感應，電子裝置電路11可以根據省電電路1所偵測的可變電阻10電壓值之改變進而控制電子設備2。

進一步說明，預設觸碰區21為使用者在使用電子產品時，電子產品與身體接觸或是與物體接觸的位置。

請參閱第四圖，所述電子設備2可以是一種觸控筆3，其包括一筆桿30、一位於筆桿30之一端的觸控筆尖31，可變電阻1 0連接於觸控筆尖31，所述省電電路1與電子裝置電路11均位於筆桿30內。

如第五圖顯示，觸控筆尖31與可變電阻10被設置成當使用者將觸控筆3的觸控筆尖31接觸物體時可變電阻10被擠壓，藉此可變電阻10除了能夠感應觸控筆3的筆觸還能夠做為觸控筆3的開關。

為使觸控筆3能夠與電子裝置連結以感測使用者的筆觸，觸控筆包括一連接電子裝置電路11的無線模組34，用以提供電子裝置電路11與電子裝置溝通。

本新型的省電電路1具備下列優點：

一、本新型的省電電路1提高電子設備2的待機時間。

二、本新型的省電電路1使可變電阻10除了可以用來感測壓力，還能做為電子設備2的開關，使電子設備2省去一構件，並且藉此節省製造時間與經費。

三、本新型的省電電路1應用於觸控筆3時，觸控筆3使用方式與一般書寫筆一樣直覺，隨取隨用，不需要有另外的動作打開電源，藉以提升使用者的日常體驗。

四、由於本新型的電子設備2及觸控筆3外表面上不需要設置開關，因此可以使得外觀設計更不受限制。

有鑑於所述優點，透過結合本新型的省電電路1的電子設備2在市場上受消費者歡迎是可期的，為使公眾能享受此技藝所帶來的利益，盼貴承審委員能早日准予本案之專利申請，實感德便。

1‧‧‧省電電路

10‧‧‧第一可變電阻

100‧‧‧第一端

101‧‧‧第二端

102‧‧‧反向迴路放大器

12‧‧‧電源

13‧‧‧開關

130‧‧‧PMOS電晶體

131‧‧‧NMOS電晶體

14‧‧‧處理模組

140‧‧‧電源腳

141‧‧‧訊號腳

142‧‧‧電壓腳

G‧‧‧閘極

S‧‧‧源極

D‧‧‧汲極

R‧‧‧電阻

Claims (8)

1. 一種省電電路，連接一電源，其包括：一可變電阻、一開關及一處理模組，電源分別連接於開關及可變電阻，處理模組分別連接於開關及可變電阻，開關連接可變電阻；開關被設置成當可變電阻受到壓力後導通電源及處理模組之間的線路；處理模組被設置成在接收到電源後提供開關一工作訊號使開關在可變電阻未受到壓力時持續導通電源至處理模組之間的線路；或是，處理模組被設置成偵測可變電阻的電壓，以關閉工作訊號時，開關使電源至處理模組的線路斷路。
2. 如申請專利範圍第1項所述之省電電路，其中所述可變電阻可為壓力感測器。
3. 如申請專利範圍第1項所述之省電電路，其中所述可變電阻包括一第一端及一第二端，開關包括一PMOS電晶體及一NMOS電晶體，處理模組包括一電源腳、發送工作訊號的一訊號腳及一偵測可變電阻電壓的電壓腳，電源的正極分別連接PMOS電晶體的源極及可變電阻的第一端，第二端連接NMOS電晶體的閘極，第二端與NMOS電晶體的閘極之間的線路經過一電阻接地，第二端與NMOS電晶體的閘極之間的線路連接至電壓腳，NMOS電晶體的源極接地，NMOS電晶體的汲極連接PMOS電晶體的閘極，PMOS電晶體的汲極連接電源腳，電源的正極與PMOS電晶體的源極之間的線路經過一電阻與PMOS電晶體的閘極及NMOS電晶體的汲極之間的線路形成節點接著連接 至訊號腳。
4. 如申請專利範圍第3項所述之省電電路，其中所述第二端與NMOS電晶體的閘極之間的線路串聯一反向迴路放大器後連接電壓腳。
5. 一種電子設備，其包括：一殼體，具有一預設觸碰區；一如申請專利範圍1至4項所述的省電電路，位於殼體內；及一由省電電路供電的電子裝置電路，設置於殼體內；其中，可變電阻被設置成使用者碰觸預設觸碰區時受感應，且電子裝置電路根據省電電路所偵測的可變電阻電壓進而控制電子設備。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電子設備，還包括一連接電子裝置電路的無線模組。
7. 如申請專利範圍第5項所述之電子設備，其中所述電子設備為一觸控筆，所述殼體為一筆桿，可變電阻連接於筆桿之一端的觸控筆尖。
8. 如申請專利範圍第7項所述之電子設備，還包括一連接電子裝置電路的無線模組。