CN104133516A - 便携式电子装置及电源管理方法 - Google Patents
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Abstract
便携式电子装置及电源管理方法。该便携式电子装置包括一电源管理器以及一控制器；该电源管理器用以耦接一电源适配器以接收该电源适配器所产生的一供应电源，该电源管理器检测该供应电源的电压值变化是否大于一预设范围以决定是否产生一检测信号，该电源管理器并依据该供应电源所提供的一输入电流以产生一电流检测值；该控制器耦接该电源管理器，接收该检测信号以及该电流检测值，并依据接收该检测信号的接收状态以及该电流检测值来产生一输入电流限制值，其中，该输入电流限制值用以供应至该电源管理器，该电源管理器还依据该输入电流限制值控制该输入电流。本发明有效防止电源适配器发生过载的现象。
Description
技术领域
本发明是有关于一种便携式电子装置及电源管理方法，且特别是有关于一种便携式电子装置的电源管理方法。
背景技术
请参照图1，图1绘示公知的便携式电子装置120与其电源适配器110的配置图。其中，便携式电子装置120中包括电源管理器121、控制器122以及由电阻R1及R2建构的分压电路，而电源适配器110中则包括电压源VAC以及检测电路111。当电源适配器110连接至便携式电子装置120时，电压源VAC提供交流的供应电压至便携式电子装置120的电源管理器121。电源管理器121则发送出信号以通知控制器122关于便携式电子装置120与电源适配器110的连接信息。在此同时，控制器122则可以通过电阻R1及R2所构成的分压电路，或者是检测电路111所提供的信息来得知电源适配器110的类型。控制器122并可依据所得知的电源适配器110的类型来控制电源管理器121以限制供应电压所产生的输入电流，进以避免电源适配器110产生过载的现象。
公知的电源适配器110为了避免发生过载的现象，电源适配器110内部以及其所对应的便携式电子装置120中，需要额外增加硬件电路。因此，这种公知技术需要增加额外的成本，降低产品的竞争力。
因此，需要提供一种便携式电子装置及电源管理方法以解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种便携式电子装置，在低成本的考虑下防止电源适配器发生过载的现象。
本发明提供一种适用于电子装置的电源管理方法，可有效防止电源适配器发生过载的现象。
本发明的便携式电子装置包括一电源管理器以及一控制器；该电源管理器，用以耦接一电源适配器以接收该电源适配器所产生的一供应电源，该电源管理器检测该供应电源的电压值变化是否大于一预设范围以决定是否产生一检测信号，该电源管理器并依据该供应电源所提供的一输入电流以产生一电流检测值；该控制器耦接该电源管理器，接收该检测信号以及该电流检测值，并依据接收该检测信号的接收状态以及该电流检测值来产生一输入电流限制值，其中，该输入电流限制值用以供应至该电源管理器，该电源管理器还依据该输入电流限制值控制该输入电流。
本发明的电源管理方法适用于一电子装置，该电源管理方法包括：接收一电源适配器所产生的一供应电源，检测该供应电源的电压值变化是否大于一预设范围以决定是否产生一检测信号；依据该供应电源所提供的一输入电流以产生一电流检测值；接收该检测信号以及该电流检测值，依据该检测信号的接收状态以及该电流检测值来产生一输入电流限制值；以及依据该输入电流限制值来进行该输入电流的控制。
基于上述，本发明藉由电源管理器所产生的检测信号的产生状态来判断电源适配器是否已发生过载的现象，并在电源适配器发生过载的状态时，计算出电源适配器此时所提供的输入电流，再依据这个输入电流计算出新的输入电流限制值。如此一来，电源管理器可以通过这个新的输入电流限制值来控制电源适配器所提供的输入电流，有效防止电源适配器发生过载的现象。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图做详细说明如下。
附图说明
图1绘示公知的便携式电子装置120与其电源适配器110的配置图。
图2绘示本发明一实施例的便携式电子装置220的示意图。
图3绘示本发明另一实施例的便携式电子装置320的示意图。
图4绘示本发明实施例的电源管理器321及电流检测器323的示意图。
图5绘示本发明再一实施例的便携式电子装置520的示意图。
图6绘示本发明一实施例的电源管理方法的流程图。
主要组件符号说明：
120、220、320、520：便携式电子装置 ACDET：检测信号
110、210、310、510：电源适配器 ADIA：电流检测值
121、221、321、521：电源管理器 CLV：输入电流限制值
122、222、322、522：控制器 CT：通信线路
323：电流检测器 DR：检测结果
R1、R2、R3：电阻 I1：输入电流
VAC：电压源 OP1：放大器
111：检测电路 V1：电压差
VIN：供应电源 S610～S670：步骤
具体实施方式
请参照图2，图2绘示本发明一实施例的便携式电子装置220的示意图。便携式电子装置220耦接至电源适配器210以接收供应电源VIN。其中，供应电源VIN是由电源适配器210中的电压源VAC所产生的交流电压。便携式电子装置220包括电源管理器221以及控制器222。
电源管理器221耦接至电源适配器210以接收供应电源VIN，电源管理器221可检测供应电源VIN的电压值变化是否大于一预设范围以决定是否产生检测信号ACDET。具体来说明，电源管理器221可及时的检测供应电源VIN的电压值有无发生下降的现象，在当供应电源VIN的电压值稳定的大于一个预设的临界值时，电源管理器221产生检测信号ACDET，并传送检测信号ACDET至控制器222。相对的，在当供应电源VIN的电压值下降至低于一个预设的临界值时，电源管理器221则停止产生检测信号ACDET。值得注意的是，供应电源VIN的电压值会发生变动的原因，可能是便携式电子装置220对电源适配器210所产生的供应电源VIN抽取了一个过大的电流，导致电源适配器210所产生的供应电源VIN无法维持在原有的电压准位上，简单说，就是电源适配器210发生过载的现象。当然，供应电源VIN的电压值会发生变动的原因也有可能是电源适配器210停止提供供应电源VIN至便携式电子装置220，也就是说，电源适配器210已停止动作或是电源适配器210与便携式电子装置220的耦接关系被解除。
值得一提的是，在当电源适配器210发生过载的现象时，电源管理器221会因为供应电源VIN的电压值的下降而停止供应检测信号ACDET至控制器222。这个现象并不会一直持续下去，当便携式电子装置220的消耗功率下降时，供应电源VIN的电压值将会回复到原来的电压准位上。也因此，电源管理器221可重新产生并提供检测信号ACDET至控制器222。
在本实施例中，控制器222可以在一个预设的时间区间中判断接收到检测信号ACDET的次数，来判断出电源适配器210有无发生过载的现象。举例来说，控制器222可依据检测信号ACDET出现及消失的次数有无大于预设临界值，来判断出电源适配器210有发生过载的现象。
在另一方面，若控制器222检测出检测信号ACDET消失，并在之后持续一段时间内，都未再接收到检测信号ACDET时，控制器222可以判定电源适配器210以不再产生并提供供应电源VIN至便携式电子装置220。也就是说，电源适配器210可能已被拔除。
在另一方面，电源管理器221并可依据供应电源VIN所提供的输入电流来产生电流检测值ADIA，并将电流检测值ADIA提供至控制器222。控制器222则可以在当电源适配器210发生过载现象的情况下，依据电流检测值ADIA来产生输入电流限制值CLV。控制器222并将输入电流限制值CLV传送至电源管理器221，电源管理器221则可依据所接收到的输入电流限制值CLV来控制供应电源VIN所提供的输入电流。
具体来说明，在当电源适配器210发生过载现象的情况下，电流检测值ADIA表示当时供应电源VIN所提供的输入电流的电流值。也就是说，此时的电流检测值ADIA接近于电源适配器210所可以提供的最大输入电流。控制器222则可以针对电流检测值ADIA进行调降的动作，并藉以产生输入电流限制值CLV，例如，控制器222可将电流检测值ADIA乘以一个小于1的比例值（例如95%或是90%）来产生输入电流限制值CLV。如此一来，电源管理器221依据输入电流限制值CLV来控管电源适配器210所提供的输入电流，就可以很安全而不会发生过载的现象。
附带一提的，在初始状态下，便携式电子装置220中的电源管理器221中记录有原始的输入电流限制值。在当便携式电子装置220第一次连接到电源适配器210时，电源管理器221可依据这个原始的输入电流限制值来控管电源适配器210所产生的输入电流。而当电源适配器210发生过载现象时，新产生的输入电流限制值CLV就可以用来更新原始的输入电流限制值，并作为电源管理器221控管电源适配器210所产生的输入电流的依据。
在本实施例中，便携式电子装置220还包括通信线路CT。通信线路CT耦接在电源管理器221与控制器222间。控制器222可藉由通信线路CT来传送输入电流限制值CLV至电源管理器221。
以下请参照图3，图3绘示本发明另一实施例的便携式电子装置320的示意图。便携式电子装置320包括电源管理器321、控制器322以及电流检测器323。与前述实施例中的便携式电子装置220不同的，便携式电子装置320还包括电流检测器323。电流检测器323耦接在电源管理器321以及电源适配器310间。电流检测器323接收并依据供应电源VIN所提供的输入电流以产生检测结果DR。检测结果DR被提供至电源管理器321。电源管理器321可以接收并针对检测结果DR进行N倍的放大（N大于等于1）来产生电流检测值ADIA。
请参照图4，图4绘示本发明实施例的电源管理器321及电流检测器323的示意图。其中，电流检测器323为电阻R3。电阻R3接收供应电源VIN以接收输入电流I1。输入电流I1通过电阻R3并使电阻R3的两端间产生电压差V1（亦即检测结果DR），其中，V1=I1×R3。电源管理器321则包括放大器OP1，放大器OP1的两输入端分别耦接至电阻R3的两端。放大器OP1的输出端针对电压差V1进行放大，并产生电流检测值ADIA。其中，电流检测值ADIA可以表示为ADIA=A×V1=A×I1×R3。A为放大器OP1的增益。
由上述的说明可以推得电源适配器310的输出功率W，其中W=I1×VIN=（V1/R3）×VIN=VIN×（（ADIA/A）/R3）。
以下再请参照图5，图5绘示本发明再一实施例的便携式电子装置520的示意图。便携式电子装置520包括电源管理器521以及控制器522，便携式电子装置520耦接至电源适配器510以接收供应电源VIN。与前述实施例不相同的，控制器522还直接连接至电源适配器510以接收供应电源VIN。在本实施例中，控制器522还可直接依据供应电源VIN的供应状态以判断便携式电子装置520与电源适配器510的耦接状态。
以下请参照图6，图6绘示本发明一实施例的电源管理方法的流程图。在步骤S610中，电源适配器被连接至电子装置，并开始提供供应电源至电子装置。在步骤S620中，判断电子装置是否第一次被连接到电源适配器，若判断的结果为是时，则依据原始的输入电流限制值来进行电子装置的功耗限制（步骤S630）。若步骤S620的判断结果为否时，则进行步骤S640以判断是否持续接收到检测信号。若在步骤S640有持续接收到检测信号，则表示电源适配器没有发生过载的现象，而可以正常工作。
相对的，若在步骤S640有发生无法接收到检测信号的现象时，则执行步骤S650以判断电源适配器是否已被移除。若电源适配器确认是被移除了，则结束此流程。相反的，若是电源适配器并未被移除，则表示电源适配器发生过载的现象，并执行步骤S660以进行输入电流限制值的计算，接着，使电源管理器接收计算出来的输入电流限制值。并使电源管理器依据输入电流限制值来限制输入电流的大小（步骤S670）。
关于本实施例中的相关实施细节，在前述的多个实施例即实施方法都有详细的说明，以下恕不多赘述。
综上所述，本发明利用控制器来检测电源管理器所提供的检测信号的产生状态来判断电源适配器是否发生过载的现象，并在当电源适配器发生过载的现象时，计算电源适配器所供应的输入电流，再通过这个输入电流来获得输入电流限制值。利用这个电流限制值来作为电源管理器控管便携式电子装置功耗的依据，将可以有效的防止电源适配器过载现象的产生，确保产品的安全。此外，本发明仅通过简单的硬件设置，加上对应的软、固件的配合，即可有效的实施，并不需要大量的硬件成本。
Claims (10)
1.一种便携式电子装置，该便携式电子装置包括：
一电源管理器，用以耦接一电源适配器以接收该电源适配器所产生的一供应电源，该电源管理器检测该供应电源的电压值变化是否大于一预设范围以决定是否产生一检测信号，该电源管理器并依据该供应电源所提供的一输入电流以产生一电流检测值；以及
一控制器，该控制器耦接该电源管理器，接收该检测信号以及该电流检测值，并依据接收该检测信号的接收状态以及该电流检测值来产生一输入电流限制值，
其中，该输入电流限制值用以供应至该电源管理器，该电源管理器还依据该输入电流限制值控制该输入电流。
2.如权利要求1所述的便携式电子装置，其中该便携式电子装置还包括：
一通信线路，该通信线路耦接在该电源管理器与该控制器间，该控制器藉由该通信线路传送该输入电流限制值至该电源管理器。
3.如权利要求1所述的便携式电子装置，其中该便携式电子装置还包括：
一电流检测器，该电流检测器耦接在该电源适配器与该电源管理器间，该电流检测器接收并依据该输入电流以产生一检测结果，
其中，该电源管理器接收该检测结果，并放大该检测结果以产生该电流检测值。
4.如权利要求3所述的便携式电子装置，其中该电源管理器包括：
一放大器，该放大器耦接该电流检测器，该放大器接收该检测结果并藉由放大该放大结果以产生该电流检测值。
5.如权利要求1所述的便携式电子装置，其中当该控制器在一时间区间中判断未接收到该检测信号的次数大于一预设临界值时，该控制器判断该电源适配器发生一过载现象，当该控制器在该时间区间持续未接收到该检测信号时，该控制器判断该电源适配器与该便携式电子装置的耦接状态已被解除。
6.如权利要求5所述的便携式电子装置，其中当该电源适配器发生该过载现象时，该控制器依据该电流检测值来产生该输入电流限制值。
7.如权利要求1所述的便携式电子装置，其中该控制器还耦接至该电源适配器以接收该供应电源，该控制器依据该供应电源的供应状态以判断该便携式电子装置与该电源适配器的耦接状态。
8.一种电源管理方法，适用于一电子装置，该电源管理方法包括：
接收一电源适配器所产生的一供应电源，检测该供应电源的电压值变化是否大于一预设范围以决定是否产生一检测信号；
依据该供应电源所提供的一输入电流以产生一电流检测值；
接收该检测信号以及该电流检测值，依据该检测信号的接收状态以及该电流检测值来产生一输入电流限制值；以及
依据该输入电流限制值来进行该输入电流的控制。
9.如权利要求8所述的电源管理方法，其中依据该供应电源所提供的该输入电流以产生该电流检测值的步骤包括：
检测该输入电流以产生一检测结果；以及
放大该检测结果以产生该电流检测值。
10.如权利要求8所述的电源管理方法，其中接收该检测信号以及该电流检测值并依据接收该检测信号的接收状态以及该电流检测值来产生该输入电流限制值的步骤包括：
在一时间区间中判断未接收到该检测信号的次数大于一预设临界值时，判断该电源适配器发生一过载现象；
在该时间区间持续未接收到该检测信号时，判断该电源适配器与该便携式电子装置的耦接状态已被解除；以及
当该电源适配器发生该过载现象时，依据该电流检测值来产生该输入电流限制值。
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