CN209590835U - 一种电源***和电子设备 - Google Patents

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CN209590835U CN201920034423.3U CN201920034423U CN209590835U CN 209590835 U CN209590835 U CN 209590835U CN 201920034423 U CN201920034423 U CN 201920034423U CN 209590835 U CN209590835 U CN 209590835U
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Abstract

本实用新型提供了一种电源***，包括：第一电源电路和第二电源电路，其各自与嵌入式控制器连接；开关单元，其与第一电源电路、功率传输控制器和嵌入式控制器连接，嵌入式控制器还用于控制开关单元的接通和关断。当功率传输控制器未检测到有外部设备***时，嵌入式控制器控制电源***处于第一模式，在第一模式中，嵌入式控制器控制所述第二电源电路不向功率传输控制器供电，并且嵌入式控制器通过控制开关单元导通。本申请实施例的电源***和电子设备能够通过场效应晶体管或双极性晶体管来检测C型USB接口的外部设备，同时没有增加对电源电路的供电，因此在确保C型USB接口的可用性的同时满足了节能标准。

Description

一种电源***和电子设备
技术领域
本申请实施例涉及计算机领域，特别涉及一种电源***和电子设备。
背景技术
目前计算机机种大多支持2个完整功能的USB Type-C port(C型 UniversalSerial Bus(通用串行总线)接口，其包含Power Delivery function (功率传输功能，即，数据传输以及影像传输功能)，使得***整体在电压为5V情况下电流消耗高达18A，单一组5V电源电路已无法满足此需求，故需要额外多增加一组5V的电源电压给USB Type C port使用，如图1A 所示，充电电路从供电***获取电力向EC(嵌入式控制器)控制(通过基于标准的S5命令)的各个电源电路供电，以便向各个部件(包括CPU(中央处理器)、GPU(图形处理器)、HDD(硬盘)、other device(其他设备)) 提供工作电压)。但当***在交流充电模式并且电池电量为100％的情况下关机，同时未接上任何USB-C设备时，若设备后端没有任何负载，仍然会增加***60mW的功率消耗，导致无法满足用于节能的ErP(Energy-relatedProducts，能源相关产品)的测试标准，如图1B所示。
实用新型内容
本申请提供了一种电源***和电子设备，能够在确保C型USB接口的可用性的同时满足该节能标准。
为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种电源***和电子设备。一方面，提供了一种电源***，包括：嵌入式控制器；C型USB接口，其包括功率传输控制器；第一电源电路和第二电源电路，其各自与所述嵌入式控制器连接，用于为所述C型USB接口供电；开关单元，其与所述第一电源电路、所述功率传输控制器和所述嵌入式控制器连接，其中所述嵌入式控制器还用于控制所述开关单元的接通和关断；所述第二电源电路连接到所述功率传输控制器；其中当所述功率传输控制器未检测到有外部设备***时，所述嵌入式控制器控制电源***处于第一模式，其中在所述第一模式中，所述嵌入式控制器控制所述第二电源电路不向所述功率传输控制器供电，并且所述嵌入式控制器通过控制所述开关单元导通。
作为优选，所述开关单元为场效应晶体管，其漏极或源极中的一个连接到所述第一电源电路，另一个连接到所述功率传输控制器，并且其栅极连接到所述嵌入式控制器；其中在所述第一模式中，所述嵌入式控制器通过控制所述栅极使所述场效应晶体管导通。
作为优选，当所述功率传输控制器检测到有外部设备***时，所述嵌入式控制器将所述电源***控制为第二模式，在所述第二模式中，所述嵌入式控制器控制所述第二电源电路向所述功率传输控制器供电，并且所述嵌入式控制器通过控制所述栅极使所述场效应晶体管关断。
作为优选，所述电源***所在的电子设备处于关机状态。
作为优选，所述电源***的电池处于满电状态。
作为优选，所述电源***的所述电池处于交流充电模式。
作为优选，所述开关单元为双极性晶体管，其集电极或发射极中的一个连接到所述第一电源电路，另一个连接到所述功率传输控制器，并且其基极连接到所述嵌入式控制器；其中在所述第一模式中，所述嵌入式控制器通过控制所述基极使所述双极性晶体管导通。
作为优选，当所述功率传输控制器检测到有外部设备***时，所述嵌入式控制器将所述电源***控制为第二模式，在所述第二模式中，所述嵌入式控制器控制所述第二电源电路向所述功率传输控制器供电，并且所述嵌入式控制器通过控制所述基极使所述双极性晶体管关断。
作为优选，所述电源***所在的电子设备处于关机状态。
作为优选，所述电源***的电池处于满电状态，并且所述电源***的所述电池处于交流充电模式。
另一方面，提供一种电子设备，包括如上所述的电源***。
基于上述实施例的公开可以获知，本申请实施例的电源***和电子设备能够通过场效应晶体管或双极性晶体管来检测C型USB接口的外部设备，同时没有增加对电源电路的供电，因此在确保C型USB接口的可用性的同时满足了节能标准。
附图说明
图1A为根据现有技术的电源***架构的示意图。
图1B为根据现有技术的电源***架构的示意图。
图1C为根据本实用新型的一个实施例的电源***的示意性框图。
图1D为根据现有技术的实施例的电源***架构的示意图。
图1E为根据本实用新型的另一实施例的电源***架构的示意图。
图2为根据本实用新型的另一实施例的电子设备的示意性框图。
图3为根据本实用新型的另一实施例的电源***的示意性框图。
图4为根据本实用新型的一个实施例的电源***执行的示意性流程图。
具体实施方式
下面，结合附图对本申请的具体实施例进行详细的描述，但不作为本申请的限定。
应理解的是，可以对此处公开的实施例做出各种修改。因此，下述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本公开的范围和精神内的其他修改。
包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与上面给出的对本公开的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本公开的原理。
通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本申请的这些和其它特性将会变得显而易见。
还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本申请进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本申请的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。
当结合附图时，鉴于以下详细说明，本公开的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。
此后参照附图描述本公开的具体实施例；然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是本公开的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本公开模糊不清。因此，本文所公开的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本公开。
本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本公开的相同或不同实施例中的一个或多个。
下面，结合附图详细的说明本申请实施例。
图1C为根据本实用新型的一个实施例的电源***的示意性框图。图1 的电源***100包括：
嵌入式控制器150；C型USB接口130，其包括功率传输控制器131；
用第一电源电路110和第二电源电路120，各自与嵌入式控制器150 连接，例如分别通过EC_ON和EC_ON2信号进行控制，用于为C型USB 接口供电；开关单元140，其与所述第一电源电路110、所述功率传输控制器131和所述嵌入式控制器150连接，其中所述嵌入式控制器150还用于控制所述开关单元140的接通和关断；第二电源电路120连接到功率传输控制器131；
其中当功率传输控制器131未检测到有外部设备***时，嵌入式控制器150控制电源***100处于第一模式，其中在第一模式中，嵌入式控制器150控制第二电源电路120不向功率传输控制器131供电(例如，EC_ON2 信号)，并且所述嵌入式控制器150通过控制所述开关单元140导通。
应理解，开关单元140可以为任意地，优选地为场效应晶体管和双极性晶体管，当开关单元140为场效应晶体管时，其漏极D或源极S中的一个连接到第一电源电路110，另一个连接到功率传输控制器131，并且其栅极G连接到嵌入式控制器150，例如嵌入式控制器150通过I2C (Inter-Integrated Circuit)总线对栅极G进行控制；具体地，嵌入式控制器150可以通过控制栅极G使场效应晶体管导通(例如，通过I2C总线)。
还应理解，功率传输控制器(PD control)为C型USB接口的部件。外部设备可以为例如任何使用C型USB接口的移动设备、充电设备等。场效应晶体管可以为任何形式，诸如结型场效应管和金属氧化物半导体场效应管的场效应管，优先地为金属氧化物半导体场效应管的场效应管。场效应晶体管的源极和漏极之间可以为任意的，本实用新型对此不作限定。电源***所在的电子设备可以处于开机状态，也可以处于关机状态。电源***的电池也可以任何状态。优选地，电源***所在的电子设备处于开机状态，并且电源***的电池处于满电状态(电池100％)。例如，如图1D所示，在根据现有技术的实施例的电源***架构中，在交流充电模式(电源适配器处于连接)并且Battery为100％时，当EC收到关机命令后，完成关机时序后，会关闭USB Type-C使用的5V电源，减少电源电路的功率消耗，如此可以确保满足ErP Lot6的测试标准。第一电源电路可以为例如为硬盘等供电的电源电路，第二电源电路例如可以为增加的电源电路。优选地，第一模式和第二模式为电源***所在的电子设备的***关机状态。
因此，本申请实施例的电源***能够通过场效应晶体管或双极性晶体管来检测C型USB接口的外部设备，同时没有增加对电源电路的供电，因此在确保C型USB接口的可用性的同时满足了节能标准。换句话说，节省了双C型USB接口***的功耗。
根据图1C的实施例的电源***100，当功率传输控制器检测到有外部设备***时，嵌入式控制器将电源***控制为第二模式，在第二模式中，嵌入式控制器控制第二电源电路向功率传输控制器供电(例如，EC_ON2 信号)，并且嵌入式控制器通过控制栅极使场效应晶体管关断(例如，通过 I2C总线)。应理解，该场效应晶体管可以为MOSFET(Metal-OxideSemiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应管)。 EC_ON2信号控制进行关断和接通可以通过信号的高电平或低电平来实现，具体地，本适用新型对此不作限定，将一者设定为高电平，另一者设定为低电平即可。例如，如图1E所示，在根据本实用新型的另一实施例的电源***架构中，5V电源电路1对应于本实用新型的第一电源电路。5V电源电路2对应于本实用新型的第二电源电路。TYPE C对应于本实用新型的C型USB接口。MOSFET对应于本实用新型的场效应晶体管。EC_ON 信号用于控制5V电源电路1。EC_ON2信号用于控制5V电源电路2。
通过场效应管的接通与关断，确保C型USB接口的可用性的同时满足了节能标准，此外，当检测到连接有外部设备时，可以关断场效应管并且对C型USB接口使能，从而实现了节能与功能可用性的平衡。
根据图1C的实施例的电源***100，电源***所在的电子设备处于关机状态。
根据图1C的实施例的电源***100，电源***的电池处于满电状态。
根据图1C的实施例的电源***100，电源***的电池处于交流充电模式。
图2为根据本实用新型的另一实施例的电子设备的示意性框图。图2 的电子设备200包括电源***210。应理解，电子设备200可以是任意地，优选地为笔记本电脑。本申请实施例的电子设备能够通过场效应晶体管或双极性晶体管来检测C型USB接口的外部设备，同时没有增加对电源电路的供电，因此在确保C型USB接口的可用性的同时满足了节能标准。
图3为根据本实用新型的另一实施例的电源***的示意性框图。图3 的种电源***300，包括：
嵌入式控制器350；C型USB接口330，其包括功率传输控制器331；
用于C型USB接口340的第一电源电路310和第二电源电路320，各自与嵌入式控制器350连接；双极性晶体管340，其集电极C或发射极E 中的一个连接到第一电源电路310，另一个连接到功率传输控制器331，并且其基极B连接到嵌入式控制器350；第二电源电路320连接到功率传输控制器331，
其中当功率传输控制器331未检测到有外部设备***时，嵌入式控制器350将电源***300控制为第一模式，其中在第一模式中，嵌入式控制器350控制第二电源电路320不向功率传输控制器331供电，并且嵌入式控制器350通过控制基极使双极性晶体管340导通。
应理解，双极性晶体管可以为任何形式。双极性晶体管的集电极或发射极之间可以为任意的，本实用新型对此不作限定。电源***所在的电子设备可以处于开机状态，也可以处于关机状态。电源***的电池也可以任何状态。优选地，电源***所在的电子设备处于开机状态，并且电源***的电池处于满电状态。
本申请实施例的电源***能够通过场效应晶体管或双极性晶体管来检测C型USB接口的外部设备，同时没有增加对电源电路的供电，因此在确保C型USB接口的可用性的同时满足了节能标准。
根据图3的实施例的电源***300，当功率传输控制器检测到有外部设备***时，嵌入式控制器将电源***控制为第二模式，在第二模式中，嵌入式控制器控制第二电源电路向功率传输控制器供电，并且嵌入式控制器通过控制基极使双极性晶体管关断。
根据图3的实施例的电源***300，电源***所在的电子设备处于关机状态。
根据图3的实施例的电源***300，电源***的电池处于满电状态，并且电源***的电池处于交流充电模式。
图4为根据本实用新型的一个实施例的电源***执行的示意性流程图。
步骤一：***接收到关机的指令时，CPU会发送SLP_S5#信号通知EC。
步骤二：EC会开始进行关机时序，完成后，EC会确认是否接着Adapter 及电池电量。
步骤三：若为交流充电模式且电池电量为100％，EC会在***进入关机后，再将EC_ON2信号设成(例如)低电平，停止5V电源电路2的运作。此时，MOSFET会导通，由***的另一组5V提供电源给USB Type-C，节省***功耗。
步骤四：PD控制器的CC Pin有电源供应能保持侦测是否有接上任何的外部设备。
步骤五：若接上外部设备，PD控制器会透过I2C总线通知EC，EC会再将EC_ON2信号设成(例如)高电平，由5V电源电路2提供电源并停止MOSFET导通。若移除外部设备，会再回到步骤三。
步骤六：当按下***电源开机键，EC会再次执行开机时序，将EC_ON2 信号设成(例如)高电平，MOSFET会停止导通，5V电源电路2开始运作并提供USB-C设备所需的电源。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的数据处理方法所应用于的电子设备，可以参考前述产品实施例中的对应描述，在此不再赘述。
以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电源***，其特征在于，包括：
嵌入式控制器；
C型USB接口，其包括功率传输控制器；
第一电源电路和第二电源电路，其各自与所述嵌入式控制器连接，用于为所述C型USB接口供电；
开关单元，其与所述第一电源电路、所述功率传输控制器和所述嵌入式控制器连接，其中所述嵌入式控制器还用于控制所述开关单元的接通和关断；
所述第二电源电路连接到所述功率传输控制器；
其中当所述功率传输控制器未检测到有外部设备***时，所述嵌入式控制器控制电源***处于第一模式，其中在所述第一模式中，所述嵌入式控制器控制所述第二电源电路不向所述功率传输控制器供电，并且所述嵌入式控制器通过控制所述开关单元导通。
2.根据权利要求1所述的电源***，其特征在于，所述开关单元为场效应晶体管，其漏极或源极中的一个连接到所述第一电源电路，另一个连接到所述功率传输控制器，并且其栅极连接到所述嵌入式控制器；
其中在所述第一模式中，所述嵌入式控制器通过控制所述栅极使所述场效应晶体管导通。
3.根据权利要求2所述的电源***，其特征在于，当所述功率传输控制器检测到有外部设备***时，所述嵌入式控制器将所述电源***控制为第二模式，在所述第二模式中，所述嵌入式控制器控制所述第二电源电路向所述功率传输控制器供电，并且所述嵌入式控制器通过控制所述栅极使所述场效应晶体管关断。
4.根据权利要求1所述的电源***，其特征在于，所述电源***所在的电子设备处于关机状态。
5.根据权利要求3所述的电源***，其特征在于，所述电源***的电池处于满电状态，并且所述电源***的所述电池处于交流充电模式。
6.根据权利要求2所述的电源***，其特征在于，所述开关单元为双极性晶体管，其集电极或发射极中的一个连接到所述第一电源电路，另一个连接到所述功率传输控制器，并且其基极连接到所述嵌入式控制器；
其中在所述第一模式中，所述嵌入式控制器通过控制所述基极使所述双极性晶体管导通。
7.根据权利要求6所述的电源***，其特征在于，当所述功率传输控制器检测到有外部设备***时，所述嵌入式控制器将所述电源***控制为第二模式，在所述第二模式中，所述嵌入式控制器控制所述第二电源电路向所述功率传输控制器供电，并且所述嵌入式控制器通过控制所述基极使所述双极性晶体管关断。
8.根据权利要求6所述的电源***，其特征在于，所述电源***所在的电子设备处于关机状态。
9.根据权利要求8所述的电源***，其特征在于，所述电源***的电池处于满电状态，并且所述电源***的所述电池处于交流充电模式。
10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的电源***。
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