CN107515658A - 供电***及供电方法 - Google Patents
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Abstract
一种供电***，包括第一供电模块、连接所述第一供电模块的控制模块及连接所述控制模块的MCU，所述MCU用于连接电子设备，所述MCU用于在所述第一供电模块供电正常时开启所述第一供电模块，所述MCU用于侦测所述电子设备的运行模式，所述MCU还用于在侦测到所述电子设备的运行模式为待机模式时发送第一信号给所述控制模块，所述控制模块用于接收到所述第一信号后关闭所述第一供电模块。本发明还提供一种供电方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种供电***及方法，特别是应用于电子设备的供电***及方法。
背景技术
视频会议的相关产品正在不断的蓬勃发展中，例如一些电话会议电话机，广泛应用于工作中。目前市面上的这一类的产品，都是通过使用外接适配器来提供电源供电。然而，当这类产品不需要使用而进行待机时，仍然会消耗交流电源，从而产生不必要的浪费。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种在待机时减少功耗的供电***及方法。
一种供电***，包括第一供电模块、连接所述第一供电模块的控制模块及连接所述控制模块的MCU，所述MCU用于连接电子设备，所述MCU用于在所述第一供电模块供电正常时开启所述第一供电模块，所述MCU用于侦测所述电子设备的运行模式，所述MCU还用于在侦测到所述电子设备的运行模式为待机模式时发送第一信号给所述控制模块，所述控制模块用于接收到所述第一信号后关闭所述第一供电模块。
优选地，所述控制模块包括控制电路及开关件，所述控制电路连接所述MCU，所述开关件连接所述控制电路及所述第一供电模块，所述控制电路用于接收到所述第一信号后控制关闭所述开关件，所述第一供电模块用于在所述开关件关闭后不供电。
优选地，所述第一供电模块包括连接所述开关件的控制芯片，所述开关件用于在关闭后发送关闭信号给所述控制芯片，所述控制芯片用于接收到所述关闭信号后关闭，所述第一供电模块用于在所述控制芯片关闭后不供电。
优选地，所述供电***还包括连接所述MCU的直流电压转换模块，所述直流电压转换模块还连接所述第一供电模块及所述电子设备，所述第一供电模块用于在供电正常时输出第一电压，所述直流电压转换模块用于将所述第一电压转换成第二电压给所述电子设备供电。
优选地，所述供电***还包括第二供电模块，所述第二供电模块连接所述MCU，所述第二供电模块用于在所述第一供电模块供电异常及所述MCU侦测到所述电子设备的运行模式为工作模式时给所述电子设备供电。
优选地，所述MCU还用于在侦测到低电平的第二信号后判断所述电子设备的运行模式为所述待机模式。
优选地，所述供电***还包括连接所述第一供电模块的超级电容，所述超级电容连接所述MCU及所述控制模块，所述MCU用于在侦测到所述超级电容的当前电压达到所述MCU的工作电压时开启所述第一供电模块。
一种供电方法，包括以下步骤：
MCU开启第一供电模块；
MCU侦测到电子设备的运行模式为待机模式；
所述MCU控制发送第一信号给控制模块；
所述控制模块控制关闭所述第一供电模块。
优选地，所述供电方法还包括所述MCU在开启所述第一供电模块前判断超级电容的当前电压是否达到MCU的工作电压，并在所述超级电容的当前电压达到所述MCU的工作电压后开启所述第一供电模块。
优选地，所述供电方法还包括所述MCU在所述控制模块控制关闭所述第一供电模块后判断电池的当前电量是否低于第一参考值，并在所述电池的当前电量低于所述第一参考值时，所述第一供电模块给所述电池供电。
与现有技术相比，上述供电***及供电方法中，所述MCU在侦测到所述电子设备的运行模式为所述待机模式时发送所述第一信号给所述控制模块，从而所述控制模块关闭所述第一供电模块，以使所述第一供电模块不供电，进而所述第一供电模块在所述电子设备待机时不消耗功耗。
附图说明
图1是本发明供电***的一较佳实施方式的一功能模块图。
图2是本发明供电***的一较佳实施方式的一电路图。
图3是本发明供电方法的一流程图。
图4是本发明供电方法的另一流程图。
图5是本发明供电方法的又一流程图。
主要元件符号说明
| 第一供电模块 | 10 |
| 交流电源 | 11 |
| 供电电路 | 12 |
| 第一整流滤波电路 | 120 |
| 开关电路 | 122 |
| 变压电路 | 124 |
| 第二整流滤波电路 | 126 |
| 电压反馈电路 | 128 |
| 开关件 | 129 |
| 控制芯片 | 13 |
| 第一节点 | 130 |
| 第二供电模块 | 20 |
| 电池 | 21 |
| 电子开关 | 22 |
| 第四节点 | 220 |
| 控制模块 | 30 |
| 开关件 | 31 |
| 控制电路 | 33 |
| MCU | 40 |
| 第三供电模块 | 50 |
| 超级电容 | 51 |
| 第二节点 | 510 |
| 第三节点 | 512 |
| 二极管 | 53 |
| 直流电压转换模块 | 60 |
| 第一输入端 | 61 |
| 第二输入端 | 62 |
| 接地端 | 63 |
| 输出端 | 64 |
| 电子设备 | 70 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1及图2，本发明的一较佳实施方式，一供电***，包括一第一供电模块10、一第二供电模块20、一控制模块30、一MCU（Microcontroller Unit，微控制单元）40、一第三供电模块50及一直流电压转换模块60。
所述第一供电模块10用于连接所述控制模块30及所述第三供电模块50。所述控制模块30用于连接所述MCU40。所述MCU40用于连接所述第二供电模块20及所述第三供电模块50。所述第一供电模块10、所述第二供电模块20及所述第三供电模块50用于连接所述直流电压转换模块60。所述MCU40及所述直流电压转换模块60用于连接一电子设备70。
所述第一供电模块10包括一交流电源11、一连接所述交流电源11的供电电路12及一连接所述供电电路12的控制芯片13。所述供电电路12用于将所述交流电源11提供的交流电压进行电压转换，从而输出一第一电压。
所述供电电路12包括一第一整流滤波电路120、一开关电路122、一变压电路124、一第二整流滤波电路126及一电压反馈电路128。
所述交流电源11用于连接所述第一整流滤波电路120。所述第一整流滤波电路120用于连接所述开关电路122。所述开关电路122的另一端用于连接所述变压电路124及所述控制芯片13。所述变压电路124用于连接所述第二整流滤波电路126。所述第二整流滤波电路126用于连接所述电压反馈电路128。所述控制芯片13与所述电压反馈电路128之间用于连接一开关件129。
在一实施例中，所述控制芯片13为一PWM（Pulse Width Modulation）控制芯片，并包括一使能端EN、一门控制端GATE、一电源端VCC、一反馈端FB及一接地端GND。
所述第二供电模块20包括一电池21及一电子开关22。
所述控制模块30包括一开关件31及一控制电路33。所述控制芯片13用于连接所述开关件31。所述开关件31用于连接所述控制电路33。所述控制电路33用于连接所述MCU40。所述控制电路33包括一晶体管Q、一第一电阻R1及一第二电阻R2。所述晶体管Q包括栅极、源极及漏极。在一实施例中，所述开关件31为一光耦合器。
所述第三供电模块50包括一超级电容51及一二极管53。当所述超级电容51没有电时，所述开关件31断开，所述控制芯片13的使能端EN接收一高电平的开启信号，从而所述控制芯片13控制所述第一供电模块10给所述超级电容51供电，以使所述超级电容51充电。
所述MCU40包括一电源端A、一开关控制端B、一电池电量侦测端C、一信号侦测端D、一电路控制端E及一电压监测端F。所述MCU40用于通过控制所述控制模块30而控制开启或关闭所述控制芯片13。
所述直流电压转换模块60包括一第一输入端61、一第二输入端62、一接地端63及一输出端64。所述直流电压转换模块60的第一输入端61用于接收来自于所述第一供电模块10的第一电压。所述直流电压转换模块60的第二输入端62用于接收来自于所述第二供电模块20的第二电压。所述直流电压转换模块60用于将所述第一电压或所述第二电压转换后通过其输出端64输出一第三电压。
所述第一供电模块10包括两种供电状态：供电正常和供电异常。当所述第一供电模块10供电正常时且所述控制芯片13开启后，所述第一供电模块10可用于给所述电子设备70、所述电池21及所述超级电容51供电；当所述控制芯片13关闭后，所述第一供电模块10不能供电；当所述第一供电模块10供电异常时，所述第二供电模块20可用于给所述电子设备70供电。在一实施例中，当所述交流电源11接入所述供电电路12时，所述第一供电模块10为供电正常，当所述交流电源11没有接入所述供电电路12时，所述第一供电模块10为供电异常。
所述MCU40用于侦测所述电子设备70的当前运行模式。所述电子设备70的当前运行模式包括一待机模式与一工作模式。
当所述电子设备70为所述工作模式且所述第一供电模块10供电正常时，所述电子设备70用于输入所述第一电压给所述直流电压转换模块60，从而直流电压转换模块60输出所述第三电压给所述电子设备70供电。
当所述电子设备70为所述工作模式且所述第一供电模块10供电异常时，所述电池21用于输入所述第二电压给所述直流电压转换模块60，从而所述直流电压转换模块60输出所述第三电压给所述电子设备70供电。
所述MCU40存储有一工作电压、一第一参考值、一第二参考值、一第一预设电压及一第二预设电压。所述MCU40用于侦测所述超级电容51的当前电压并用于比较所述超级电容51的当前电压与所述MCU40的工作电压的大小。所述超级电容51用于在其当前电压达到所述MCU40的工作电压时给所述MCU40供电，从而所述MCU40可以进行初始化。所述MCU40用于在初始化时通过控制所述控制模块30开启所述控制芯片13及关闭所述电子开关22。
所述MCU40用于侦测所述电池21的当前电量，并用于侦测到所述电池21的当前电量低于所述第一参考值时，控制所述电子开关22闭合，从而所述第一供电模块10能给所述电池21供电，以使所述电池21能进行充电。
所述MCU40用于侦测所述超级电容51的当前电压，并比较所述超级电容51的当前电压与所述第一预设电压的大小，及比较所述超级电容51的当前电压与所述第二预设电压的大小。
当所述第一供电模块10供电正常且所述MCU40判断所处超级电容51的当前电压达到所述MCU40的工作电压时，MCU40进行初始化；当所述MCU40判断所处超级电容51的当前电压没有达到所述MCU40的工作电压时，所述MCU40通过控制所述控制模块30开启所述控制芯片13。所述控制芯片13开启后，所述第一供电模块10给所述超级电容51供电，从而所述超级电容51进行充电。
所述交流电源11连接所述第一整流滤波电路120。所述第一整流滤波电路120连接一第一节点130及连接所述开关电路122。所述开关电路122分别连接所述第一节点130、所述控制芯片13的门控制端GATE与电源端VCC、并连接所述变压电路124。所述控制芯片13的接地端GND连接所述第一节点130。所述控制芯片13的反馈端FB连接所述开关件129的一端3。所述控制芯片13的使能端EN连接所述开关件31的一端4。所述开关件31的一端3连接所述第一节点130。所述开关件31的一端1连接一第二节点510。所述开关件31的一端2连接所述第一电阻R1的一端。所述第一电阻R1的另一端连接所述晶体管Q的漏极。所述晶体管Q的源极接地。所述晶体管Q的栅极连接所述第二电阻R2的一端。所述第二电阻R2的另一端连接所述MCU40的电路控制端E。
所述超级电容51的一端连接所述第二节点510，另一端连接一第三节点512。所述第二整流滤波电路126连接所述第三节点512。所述第二节点510通过所述二极管53连接一第四节点220。所述第四节点220连接所述直流电压转换模块60的第一输入端61及连接所述电子开关22的第一端。所述电子开关22的第二端连接所述MCU40的开关控制端B。所述电子开关22的第三端连接所述直流电压转换模块60的第二输入端62。所述直流电压转换模块60的第二输入端62连接所述电池21的正极及连接所述MCU40的电池电量侦测端C。所述直流电压转换模块60的接地端63连接所述第三节点512及连接所述电池21的负极。所述直流电压转换模块60的输出端64连接所述电子设备70的一端。所述电子设备70的另一端连接所述MCU40的信号侦测端D。
所述MCU40侦测所述电子设备70的运行模式的原理为：当所述MCU40的信号侦测端D侦测到一高电平的第一信号后，所述MCU40判断所述电子设备70为所述工作模式并通过其电路控制端E输出一低电平的第二信号；当所述MCU40的信号侦测端D侦测到一低电平的第三信号后，所述MCU40判断所述电子设备70为所述待机模式并通过其电路控制端E输出一高电平的第四信号。
所述第一供电模块10供电正常时的供电原理如下：
一、所述MCU40判断所述电子设备70为所述工作模式时，所述MCU40的电路控制端E发送所述第二信号给所述控制电路33，所述控制电路33接收所述第二信号来控制所述开关件31输出一高电平的开启信号给所述控制芯片13的使能端EN。所述控制芯片13的使能端EN接收所述开启信号后控制所述第一供电模块10给所述电子设备70供电。所述MCU40的电池电量侦测端C侦测所述电池21的电量是否低于所述第一参考值，所述MCU40的开关控制端B在所述电池21的电量低于所述第一参考值时输出一高电平的第五信号给所述电子开关22，所述电子开关22接收所述第五信号后闭合。所述第一供电模块10在所述电子开关22闭合后给所述电池21供电，从而所述电池21进行充电。所述MCU40的电池电量侦测端C侦测所述电池21的电量是否达到所述第二参考值，所述MCU40的开关控制端B在所述电池21的电量达到所述第二参考值时输出一低电平的第六信号给所述电子开关22，所述电子开关22接收所述第六信号后断开。所述第一供电模块10在所述电子开关22断开后不给所述电池21供电，从而所述电池21不进行充电。
二、所述MCU40侦测到所述电子设备70为所述待机模式时，所述MCU40通过其电路控制端E输出所述高电平的第四信号给所述控制电路33，从而所述控制电路33控制关闭所述开关件31。所述开关件31关闭后发送一关闭信号给所述控制芯片13。所述控制芯片13接收所述关闭信号后关闭，从而所述第一供电模块10不供电，以使所述交流电源11不消耗功耗，节省能源。
所述第一供电模块10供电异常时的供电原理为：所述MCU40侦测到所述电子设备70为所述工作模式时，所述MCU40控制所述电池21给所述电子设备70供电，直到所述电池21全部耗电完。
请参阅图3，所述供电方法包括如下步骤：
S101：所述第一供电模块10供电正常。
S102：判断所述超级电容51的当前电压是否达到所述MCU40的工作电压，如果是，进行步骤S103；否则，进行步骤S107。
S103：所述MCU40进行初始化，所述MCU40控制所述控制模块30开启所述控制芯片13及控制所述电子开关22关闭。
S104：所述MCU40侦测所述电子设备70是否为所述待机模式，如果是，进行步骤S106；否则，进行步骤S105。
S105：所述第一供电模块10通过所述直流电压转换模块60给所述电子设备70供电，然后进行步骤S201。
S106：所述MCU40控制所述控制模块30关闭所述控制芯片13，所述第一供电模块10不给所述电子设备70供电，进行步骤S301。
S107：所述MCU40控制所述控制模块30开启所述控制芯片13。
S108：所述第一供电模块10给所述超级电容51供电，所述超级电容51充电，返回到步骤S102。
S201：所述MCU40侦测所述电子设备70是否为所述待机模式，如果是，进行步骤S106；否则，进行步骤S202。
S202：所述MCU40判断所述电池21的当前电量是否小于所述第一参考值，如果是，进行步骤S205；否则，进行步骤S203。
S203：所述MCU40控制所述控制模块30开启所述控制芯片13及开启所述电子开关22，所述第一供电模块10给所述电池21供电，所述电池21充电。
S204：所述MCU40判断所述电池21的当前电量是否达到所述第二参考值，如果是，进行步骤S205；否则，进行步骤S201。
S205：所述MCU40控制所述电子开关22关闭，所述第一供电模块10不给所述电池21供电，所述电池21不充电。
请参阅图4，所述供电方法还包括如下步骤：
S301：所述MCU40判断所述电池21的当前电量是否低于所述第一参考值，如果是，进行步骤S302；否则，进行步骤S305。
S302：所述MCU40控制所述控制模块30开启所述控制芯片13及控制所述电子开关22开启，所述第一供电模块10给所述电池21充电。
S303：所述MCU40判断所述电池21的当前电量是否达到所述第二参考值，如果是，进行步骤S304；否则，返回步骤S302。
S304：所述MCU40控制所述控制模块30关闭所述控制芯片13及控制所述电子开关22关闭，所述第一供电模块10不给所述电池21供电，所述电池21不充电。
305：所述MCU40判断所述超级电容51的当前电压是否低于所述第一预设电压，如果是，进行步骤S306；否则，进行步骤S402。
S306：所述MCU40控制所述控制模块30开启所述控制芯片13及控制所述电子开关22关闭，所述第一供电模块10给所述超级电容51供电，所述超级电容51充电。
S307：所述MCU40判断所述电子设备70是否为所述待机模式，如果是，进行步骤S308；否则，进行步骤S401。
S308：所述MCU40判断所述超级电容51的当前电压是否达到所述第二预设电压，如果是，进行步骤S309；否则，返回步骤S306。
S309：所述MCU40控制所述控制模块30关闭所述控制芯片13及控制所述电子开关22关闭，所述第一供电模块10不给所述超级电容51供电，所述超级电容51不充电。
S401：所述MCU40控制所述控制模块30开启所述控制芯片13及控制所述电子开关22关闭，所述第一供电模块10通过所述直流电压转换模块60给所述电子设备70供电。
S402：所述MCU40判断所述电子设备70是否为所述待机模式，如果是，进行步骤S106；否则，进行步骤S403。
S403：所述MCU40控制所述控制模块30开启所述控制芯片13，所述第一供电模块10给所述电子设备70供电。
请参阅图5，所述供电方法还包括如下步骤：
S501：所述第一供电模块10供电异常。
S502：所述MCU40侦测所述电子设备70是否为待机模式，如果是，进行步骤S503；否则，进行步骤S504。
S503：所述第一供电模块10不给所述电子设备70供电。
S504：所述电池21通过所述直流电压转换模块60给所述电子设备70供电。
在上述供电方法中，当所述电子设备70为所述待机模式时，所述交流电源11不供电，从而不消耗功耗，以节省能源。
在一实施例中，所述电子设备70为一电话会议电话机，所述电话会议电话机的工作模式为通话模式，所述第一参考值为所述电池21的电量的50%，所述第二参考值为所述电池21的电量的99%，所述第一预设电压为2.7V，所述第二预设电压为4.7V。
对本领域的技术人员来说，可以根据本发明的发明方案和发明构思结合生产的实际需要做出其他相应的改变或调整，而这些改变和调整都应属于本发明所公开的范围。
Claims (10)
1.一种供电***，包括第一供电模块，其特征在于：所述供电***还包括连接所述第一供电模块的控制模块及连接所述控制模块的MCU，所述MCU用于连接电子设备，所述MCU用于在所述第一供电模块供电正常时开启所述第一供电模块，所述MCU用于侦测所述电子设备的运行模式，所述MCU还用于在侦测到所述电子设备的运行模式为待机模式时发送第一信号给所述控制模块，所述控制模块用于接收到所述第一信号后关闭所述第一供电模块。
2.如权利要求1所述的供电***，其特征在于：所述控制模块包括控制电路及开关件，所述控制电路连接所述MCU，所述开关件连接所述控制电路及所述第一供电模块，所述控制电路用于接收到所述第一信号后控制关闭所述开关件，所述第一供电模块用于在所述开关件关闭后不供电。
3.如权利要求2所述的供电***，其特征在于：所述第一供电模块包括连接所述开关件的控制芯片，所述开关件用于在关闭后发送关闭信号给所述控制芯片，所述控制芯片用于接收到所述关闭信号后关闭，所述第一供电模块用于在所述控制芯片关闭后不供电。
4.如权利要求1所述的供电***，其特征在于：所述供电***还包括连接所述MCU的直流电压转换模块，所述直流电压转换模块还连接所述第一供电模块及所述电子设备，所述第一供电模块用于在供电正常时输出第一电压，所述直流电压转换模块用于将所述第一电压转换成第二电压给所述电子设备供电。
5.如权利要求1所述的供电***，其特征在于：所述供电***还包括第二供电模块，所述第二供电模块连接所述MCU，所述第二供电模块用于在所述第一供电模块供电异常及所述MCU侦测到所述电子设备的运行模式为工作模式时给所述电子设备供电。
6.如权利要求1所述的供电***，其特征在于：所述MCU还用于在侦测到低电平的第二信号后判断所述电子设备的运行模式为所述待机模式。
7.如权利要求1所述的供电***，其特征在于：所述供电***还包括连接所述第一供电模块的超级电容，所述超级电容连接所述MCU及所述控制模块，所述MCU用于在侦测到所述超级电容的当前电压达到所述MCU的工作电压时开启所述第一供电模块。
8.一种供电方法，包括以下步骤：
MCU开启第一供电模块；
MCU侦测到电子设备的运行模式为待机模式；
所述MCU控制发送第一信号给控制模块；
所述控制模块控制关闭所述第一供电模块。
9.如权利要求8所述的供电方法，其特征在于：所述供电方法还包括所述MCU在开启所述第一供电模块前判断超级电容的当前电压是否达到MCU的工作电压，并在所述超级电容的当前电压达到所述MCU的工作电压后开启所述第一供电模块。
10.如权利要求9所述的供电方法，其特征在于：所述供电方法还包括所述MCU在所述控制模块控制关闭所述第一供电模块后判断电池的当前电量是否低于第一参考值，并在所述电池的当前电量低于所述第一参考值时，所述第一供电模块给所述电池供电。
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| JP2004139580A (ja) * | 2002-10-18 | 2004-05-13 | Culture Com Technology (Macau) Ltd | 省電力化電子装置及び電子装置に用いられる省電力化方法 |
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| CN104679214A (zh) * | 2013-11-30 | 2015-06-03 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 电压调整电路 |
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2016
- 2016-06-17 CN CN201610432591.9A patent/CN107515658B/zh active Active
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