CN101304176B - 电源控制***与方法 - Google Patents

Abstract

一种电源控制***与方法，本发明在电源转换器中设置一个控制开关，并透过设置在可携式电子装置中的监控装置启闭此控制开关，以控制电源转换器本身的电力输入，因此能够减少可携式电子装置关机时电源转换器的电力损耗。此外，本发明依据所侦测的开关机讯号及电池的电量，控制提供给电池充电的电源，在电池的电力达到一参考值时即关闭控制开关，停止电源转换器提供电源，因此能够避免可携式电子装置或电池因持续受电而产生过热的情况，造成寿命减短。

Description

电源控制***与方法

技术领域

本发明是有关于一种电源控制***与方法，且特别是有关于一种控制电源开关的电源控制***与方法。 

背景技术

随着科技进步，电子产品也日渐普及。其中携带型的电子产品更是以轻薄短小，且功能性多元化而受到广大使用者的青睐。例如笔记型电脑(Note Book)、个人数位助理(Personal Digital Assistant，PDA)等。 

对于携带型的电子产品来说，电力供应是非常重要的一环。为了能够使携带型的电子产品拥有较长的电池蓄航力并且能够节省电池开销，习知技术常用可重复充电的锂电池来作为电力供应的来源。当锂电池电力不足时，只需将电子产品接上变压器，变压器即可对锂电池进行充电。 

然而目前市面上的变压器皆没有自动控制变压器电源开关的功能。也就是说，当锂电池已经充满电时，变压器仍会继续供给电源。甚至当电子产品关机后，变压器仍会继续运作，持续地消耗功率。而这不仅会造成变压器持续耗电浪费能源，连带也会使变压器过热，造成变压器的寿命减短。 

为了解决此类问题，习知技术提出一套解决方式，即在变压器前端加上一个手动开关。当使用者不需要变压器供应电源时，则自行将变压器的开关关闭，例如中国台湾申请的M259392号专利。然而如此作法却只是治标不治本。使用者在每次关机时，还需自行手动将变压器的开关关闭。不但造成使用者相当大的麻烦，而且常会有使用者忘记关闭变压器开关的情形发生，使得变压器的开关如同虚设。 

有鉴于此，携带型电子产品的相关制造商莫不急于寻求适当的解决方式，克服上述的问题。 

发明内容

本发明的目的就是在提供一种电源控制***，适于依据***开关机及电池的状态，控制进入电源转换器(adapter)的电源的开关，以避免电力损耗或导致电源转换器过热。 

本发明的再一目的是提供一种电源控制方法，依据电池饱和状态控制进入电源转换器的电源的开关，以避免电池因持续通电而导致寿命减短。

为达上述及其他目的，本发明提出一种电源控制***包括电源转换器与监控装置。其中电源转换器包括第一开关与电源电路。第一开关耦接至电源。电源电路耦接至第一开关，用于转换电源的电压，而提供给可携式电子装置。监控装置配置于可携式电子装置中包括锁存器与控制器。其中锁存器耦接至第一开关，以闩锁第一开关。控制器耦接至锁存器，适于侦测电池的连接状态及电量，而据以启闭锁存器闩锁第一开关，以控制电源的输入。上述的监控装置更包括第二开关。第二开关用于控制可携式电子装置的开机或关机，其中当该第二开关被启动而开机时，将启动锁存器以开启第一开关，而由电源电路提供电源给控制器。 

依照本发明的较佳实施例所述电源控制***，控制器若有侦测到该电池，则进一步侦测该电池的电量是否达到一参考值，若所侦测到电池的电量若未达到参考值，则启动锁存器开启第一开关，而由电源电路提供电源给电池充电；若未侦测到电池或电池的电量已达到该参考值，则关闭锁存器以关闭第一开关，而阻断该电源电路提供电源。可携式电子装置处于关机的状态时，若电池置入连接，则将启动锁存器开启第一开关，而由电源电路提供电源给控制器。控制器在接收电源后，即侦测电池的电量，并据以控制锁存器闩锁第一开关，控制电源的输入。 

本发明另提出一种电源控制方法，用以控制电源转换器将电源输入至可携式电子装置，其中电源转换器包含有第一开关及电源电路，而可携式电子装置则包含有控制器及锁存器，此方法包括下列步骤：a.由控制器接收关机讯号。b.控制器侦测是否有电池连接至可携式电子装置。c.若电池有连接，则进一步侦测电池的电量是否达到参考值。d.若电池的电量未到达参考值，则启动锁存器开启第一开关，而由电源电路提供电源给电池充电。e.若未侦测到电池或电池的电量已达到参考值，则关闭锁存器，以阻断电源电路提供电源。其中，该可携式电子装置更包括：一第二开关，在该控制器接收一开机讯号时，该控制器通过该第二开关启动该锁存器以开启该第一开关，由该电源电路提供该电源给该控制器。 

依照本发明的较佳实施例所述电源控制方法，在步骤e.之后更包括持续侦测电池是否连接。若电池被置入连接，则返回步骤c，继续侦测电池的电量是否达到参考值，而据以启闭第一开关，以控制电源电路提供电源。 

本发明因采用一种电源控制***与方法，藉由控制器侦测开关机讯号或依据电池的连接状态及电量，以控制电源转换器的开关。因此能够有效地减少电力损耗，避免电源转换器因持续受电而导致过热或寿命减短。 

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举 较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。 

附图说明

图1是依照本发明较佳实施例所绘示的电源控制***架构图。 

图2是依照本发明较佳实施例所绘示的锁存器电路图。 

图3是依照本发明较佳实施例所绘示的关机时的电源控制方法流程图。 

图4是依照本发明较佳实施例所绘示的接收到开机讯号时的电源控制方法流程图。 

10：电源转换器 

12：控制开关 

14：电源电路 

20：可携式电子装置 

22：电池 

24：电源开关 

30：监控装置 

32：锁存器 

34：控制器 

321、322：反闸 

S301～S305：是依照本发明各个较佳实施例所绘示的电源控制方法的各步骤 

S401～S403：是依照本发明各个较佳实施例所绘示的接收到开机讯号时的电源控制方法的各步骤 

具体实施方式

图1是依照本发明较佳实施例所绘示的电源控制***架构图，请参照图1。本实施例的架构图可分为两大部分，一部分为电源转换器10，另一部分为可携式电子装置20。其中电源转换器10泛指具有升降压、交流电直流电转换以及转换频率功能的电源转换器，例如是变压器、变频器与直流/交流转换器等等，而不限定其范围。电源转换器10包括了控制开关12以及电源电路14。其中，控制开关12耦接至一电源，并可依据外部指令操作其导通状态，用以决定是否提供交流电压给电源电路14转换成可携式电子装置20所需的电压。举例来说，当控制开关12被阻断时，电源电路14则没有输入电压，因此电源电路14不运作。当控制开关12导通时，电源电路14则会接收到交流电压，并将之转换为直流电压而输出给可携式电子装置20。换言之，控制开关12控制了电源转换器10运作与否，当控制开关 12被阻断时，电源转换器10不运作；当控制开关12导通时，电源转换器10则将交流电压转换为直流电压，而提供给可携式电子装置20。 

在此实施例中，可携式电子装置20例如是一台笔记型电脑，然非用以限定本发明，具有本领域通常知识者当可视实际需要，将本发明应用在个人行动助理、手机(Mobile Phone)等其他可携式电子装置上。可携式电子装置20上配置有电池22、电源开关24与监控装置30，其中电池22为可重复充放电的充电电池，例如是锂电池、镍氢电池等等。当可携式电子装置20接上电源转换器10时，电源转换器10所提供的电源则可对电池22进行充电。而电源开关24则为可携式电子装置20的开关，用以控制可携式电子装置20的开机或关机。其中当电源开关24被开启时，则输出开机讯号给监控装置30；当电源开关24被关闭时，则输出关机讯号给监控装置30。 

值得注意的是，监控装置30包括了锁存器(Latch)32与控制器34。其中锁存器32可用来调整控制开关12的启闭状态。锁存器32有两个稳定的逻辑状态，可以将逻辑状态“0”或“1”存放在装置内直到位元值需要改变或电源被切除，可用来避免因逻辑电位产生漂移而导致错误的情况发生。图2是依照本发明较佳实施例所绘示的一种锁存器电路图，请参照图2。本实施例的锁存器32以两个反闸321、322为例进行说明。锁存器32的输入端IN耦接于控制器34，锁存器32的输出端OUT耦接于控制开关12。假设控制开关12接收到逻辑电位0的时候导通，而在接收到逻辑电位1时则形成断路。 

表一为锁存器32的输出入端逻辑状态对应控制开关12导通状态的关系表，请参照下列表一。也就是说当锁存器32的输入端IN接收到逻辑1时会使控制开关12导通，电源转换器10则可提供直流电源给可携式电子装置20；反之当锁存器32的输入端IN接收到逻辑0时会使控制开关12形成断路，电源转换器10则处于不运作状态。也就是说，此时电源转换器10不损耗任何功率。本领域一般技术人员也可利用任何类型的锁存器实施，例如R-S正反器(R-SFlip-flop)与D正反器(D Flip-flop)等等，另外也可在锁存器32的输出端加上缓冲器(Buffer)，在此则不予赘述。 

  

锁存器32的输入端IN	锁存器32的输出端OUT	控制开关12
			逻辑1	逻辑0	导通
逻辑0	逻辑1	断路

[0037] 表一 

承前述，控制器34分别耦接于电池22、电源开关24与锁存器32，而用来侦测电池22的连接状态与电量，并且也可接收电源开关24所发出的开关机讯号。控制器34依据上述的资料可适当的开启或关闭锁存器32，使锁存器32能进一步地发出讯号给控制开关12，以控制电源电路14所提供的电源。控制器34例如是一个内建于可携式电子装置20之内的内嵌式控制器，而不限定其范围。以下则针对可携式电子装置20的开关机状态及电池22是否置入等情况，各举一实施例作更进一步的说明。 

图3是依照本发明较佳实施例所绘示的关机时的电源控制方法流程图，请参照图3。请同时参照图1及图3，本实施例假设一开始可携式电子装置20是处于开机状态，也就是说控制开关12处于导通的状态，而由电源转换电器10将交流电压转换为直流电压提供给可携式电子装置20。 

当使用者对可携式电子装置20进行关机动作(例如按下电源开关24或在视窗画面中选择关机)时，控制器34会接收到关机讯号(步骤S301)。接着进行步骤S302，由控制器34侦测是否有电池22连接至可携式电子装置20。若可携式电子装置20装有电池22，则执行步骤S303侦测电池22电量是否达到参考值；反之，若可携式电子装置20未装有电池22，则跳至步骤S305，由控制器34关闭锁存器32以关闭控制开关12，而阻断电源电路14提供电源给可携式电子装置20。 

承前述，在执行步骤S303侦测电池22电量是否达到参考值时，若可携式电子装置20的电池22的电量达饱和状态，则由控制器34关闭锁存器32以关闭控制开关12，而阻断电源电路14提供电源给可携式电子装置20(步骤S305)；反之，若电池22的电量未达饱和状态，则由控制器34启动锁存器32以开启控制开关12，而由电源电路14提供电源给电池22充电(步骤S304)。换句话说，本实施例的精神即当可携式电子装置20关机时，由控制器34判别电池22是否充电完毕。当电池22充电完毕时，则将电源转换器10关闭，如此即可避免电源转换器10因持续运作造成额外的功率消耗，更可避免可携式电子装置20因持续受电而造成过热或导致电池22寿命减短等情形。 

在本实施例中，若是在可携式电子装置20关机之后，使用者才将电池22装入可携式电子装置20之内时，锁存器34则会被电池22的电力所启动，进而开启控制开关12，而由电源电路14提供电源给可携式电子装置20。接着则进行如上述S303^-S305的步骤，继续侦测电池22的电量是否达到参考值，而据以启闭控制开关12，控制电源电路14提供给可携式电子装置20的电源。如此一来，可携式电子装置20于关机状态时，仍可对其他的电 池22进行充电，并于电池22充电完毕时关闭电源转换器10的运作以节省功率消耗。 

除了上述的关机动作之外，本发明亦包括在接收到开机讯号时，自动开启控制开关12以提供电源给可携式电子装置20，其实施步骤如下。图4是依照本发明较佳实施例所绘示的接收到开机讯号时的电源控制方法的步骤流程图，请参照图4。本实施例说明可携式电子装置20从关机状态中开机的过程，其中当使用者按下电源开关24时，电源开关24则会送出开机讯号给控制器34。而控制器34在接收到此开机讯号(步骤S401)后，就会启动锁存器32以开启(导通)控制开关12(步骤S402)。此时电源转换器10即会回复到正常运作，而提供电源给控制器34与可携式电子装置20(步骤S403)。如此一来当可携式电子装置20在关机状态下进行开机时，电源转换器10也会跟着被唤醒，而不需使用者另外手动将电源转换器10的开关打开，对于使用者来说则更加的便利。 

综上所述，本发明的电源控制***与方法至少具有下列几项优点： 

1、自动侦测开关机讯号与电池的连接状态及电量，以控制电源转换器的运作，不需再由使用者手动开关电源转换器，具使用便利性。 

2、根据电池的电量大小，适时提供充电电流，并在电池充饱电时，关闭电源转换器，因此能够减少电源转换器的电力损耗，更避免可携式电子装置或电池因持续受电，造成过热而导致其寿命减短。 

3、于关机状态下仍可置入电池进行充电，并适时关闭电源转换器，避免电力损耗。 

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种电源控制***，其特征在于包括：

一电源转换器，该电源转换器包括：

一第一开关，耦接至一电源；

一电源电路，耦接至该第一开关，适于转换该电源的电压，而提供给一可携式电子装置；以及

一监控装置，配置于该可携式电子装置中，该监控装置包括：

一锁存器，耦接至该第一开关，以闩锁该第一开关；

一控制器，耦接至该锁存器，适于侦测一电池的连接状态及电量，而据以启闭该锁存器闩锁该第一开关，以控制该电源的输入；

一第二开关，适于控制该可携式电子装置的开机或关机，其中当该第二开关被启动而开机时，将启动该锁存器以开启该第一开关，而由该电源电路提供该电源给该控制器。

2.根据权利要求1所述的电源控制***，其特征在于其中所述的控制器若有侦测到该电池，则进一步侦测该电池的电量是否达到一参考值，若侦测到该电池的电量若未达到该参考值，则启动该锁存器开启该第一开关，而由该电源电路提供该电源给该电池充电；若未侦测到该电池或该电池的电量已达到该参考值，则关闭该锁存器以关闭该第一开关，而阻断该电源电路提供该电源。

3.根据权利要求1所述的电源控制***，其特征在于其中在该可携式电子装置处于关机的状态时，若该电池置入连接，则将启动该锁存器开启该第一开关，而由该电源电路提供该电源给该控制器。

4.根据权利要求3所述的电源控制***，其特征在于其中所述的控制器在接收该电源后，即侦测该电池的电量，并据以控制该锁存器闩锁该第一开关，控制该电源的输入。

5.根据权利要求1所述的电源控制***，其特征在于其中所述的控制器为一内嵌式控制器。

6.一种电源控制方法，用以控制一电源转换器将一电源输入至一可携式电子装置，其中该电源转换器包含有一第一开关及一电源电路，该可携式电子装置包含有一控制器及一锁存器，其特征在于该方法包括下列步骤：

a.由该控制器接收一关机讯号；

b.该控制器侦测是否有一电池连接至该可携式电子装置；

c.若该电池有连接，则进一步侦测该电池的电量是否达到一参考值；

d.若该电池的电量未到达该参考值，则启动该锁存器开启该第一开关，而由该电源电路提供该电源给该电池充电；以及

e.若未侦测到该电池或该电池的电量已达到该参考值，则关闭该锁存器，以阻断该电源电路提供该电源；

其中，该可携式电子装置更包括：一第二开关，在该控制器接收一开机讯号时，该控制器通过该第二开关启动该锁存器以开启该第一开关，由该电源电路提供该电源给该控制器。

7.根据权利要求6所述的电源控制方法，其特征在于其中在该步骤e.之后更包括：

持续侦测该电池是否连接；

若该电池被置入连接，则返回步骤c.，继续侦测该电池的电量是否达到该参考值，而据以启闭该第一开关，以控制该电源电路提供该电源。

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