KR20110069880A - Ａｃ 전원의 데이터 처리 또는 디스플레이 장치에서의 전력 소비를 줄이는 방법 - Google Patents

Ａｃ 전원의 데이터 처리 또는 디스플레이 장치에서의 전력 소비를 줄이는 방법 Download PDF

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Abstract

전력을 관리하는 방법 및 시스템이 기재된다. 방법의 일 실시예에 있어서, DC-DC 변환기에 입력되는 AC 메인으로부터 DC 변환기로의 DC 입력 전압은, 전력 효율성 향상을 위하여 DC-DC 변환기로부터 실질적으로 일정한 DC 출력 전압을 유지하면서 더 낮게 조절된다.

Description

ＡＣ 전원의 데이터 처리 또는 디스플레이 장치에서의 전력 소비를 줄이는 방법{REDUCING POWER CONSUMPTION IN AN AC POWERED DATA PROCESSING OR DISPLAY DEVICE}
본 발명은 전력 소비를 관리하는 시스템에 관한 것으로서, 특히, 일 실시예에 있어서, 다양한 시스템 상태에서 전력 소비를 관리하는 시스템에 관한 것이다.
전세계 국가들은 소비자 제품들의 효율적인 에너지 사용을 인증하기 위한 표준을 설정하기 위하여 다양한 프로그램들을 채택하고 있다. 에너지 효율적인 에너지 스타(Energy Star) 및 TCO 라벨 소비자 제품들과 같은 프로그램들이 있다. 이러한 프로그램들은 상이한 카테고리의 제품들의 인증에 요구되는 효율성의 레벨들을 명시한다. 프로그램들은 지정된 효율성의 레벨보다 더 효율적인 제품들을 인증한다. 데이터 처리 시스템의 인증에 있어서, 프로그램들은 3개의 동작 상태(활성 상태, 저전력 상태, 및 대기 상태)에 기초하여 에너지 소비의 효율성을 산정한다.
활성 상태에서 동작하는 데이터 처리 시스템은 시스템에서 전체 동작 상태에 있다. 저전력 상태 또는 대기 상태에서 동작하는 데이터 처리 시스템은 컨트롤러로부터의 사용자 컨트롤 또는 커맨드에 반응하기 위하여 활성 상태를 유지하기는 하지만, 소자들 중 일부 또는 대부분은 전체 전력 소비를 줄이기 위하여 턴오프된다. 사용자 컨트롤 또는 커맨드를 모니터링하기 위하여, 데이터 처리 시스템의 회로 중 일부는 이들 상태에서 동작중인 동안 활성 상태를 유지하여야 한다. 시스템 전력 변환기는 AC 전원으로부터의 전력 레벨과 출력 전압을 조정한다. 현재, 데이터 처리 시스템이 저전력 또는 대기 모드에서 동작하고 있는 동안, 시스템 전력 변환기와 AC 전원 양측 모두는 50% 이하의 효율성 레벨에서 동작한다. 따라서, AC 전원과 시스템 전력 변환기의 순전력 효율성 레벨은 25% 이하이다.
본 발명은 에너지 소비의 레벨을 감소시키고 및/또는 활성 상태, 저전력 상태, 또는 대기 상태에서 동작 중인 데이터 처리 시스템의 효율성 레벨을 향상시키는 것에 관한 것이다. 이러한 상태들에서 동작하고 있는 동안, 컨트롤러는 데이터 처리 시스템이 어느 상태에서 동작 중인지 판정하기 위하여 활성 상태를 유지한다.
일 양태에 있어서, 출력을 유지하면서 하나 이상의 DC-DC 변환기에 급전되는 입력 전압을 감소시킴으로써 시스템 효율성이 성취된다. 적어도 하나의 전력 변환기의 효율성은 전력 변환기의 입출력 전압비에 대하여 역의 관계에 있다. 따라서, 출력 전압을 실질적으로 고정된 값 또는 작은 범위 내에 유지하면서 DC-DC 변환기의 입력 전압을 감소시킴으로써 효율성이 향상된다.
또 다른 양태에 있어서, DC-DC 변환기(들)의 입출력 전압 간의 비율을 제어함으로써 시스템 효율성이 성취된다. 컨트롤러는 출력 전압을 고정시키면서 DC-DC 변환기에 대한 입력 전압을 조절함으로써 DC-DC 변환기의 입출력 전압 간의 비율을 제어할 수 있다. 조절되는 입력 전압은 AC-DC 변환기로부터의 DC 출력 전압일 수 있으며, 이는 DC-DC 변환기들로부터 전력을 수신하는 컨트롤러에 의해 제어된다.
본 발명은 시스템 및 방법에 관하여 설명하고 있다. 본 요약에 기재하고 있는 본 발명의 양태들에 더하여, 또 다른 본 발명의 양태들은 이하의 상세한 설명을 탐독하고 도면들을 참조함으로서 분명하게 될 것이다.
본 발명은 일례로서 이에 한하지 않는 첨부 도면들의 도시에 의해 예시되며, 동일한 참조부호는 동일한 구성요소들을 지칭하고 있다.
도 1a는 본 명세서에 기재된 방법 및 시스템의 실시예들 중 적어도 특정 실시예가 구현될 수 있는 환경과 컴퓨터 시스템 등의 데이터 처리 시스템을 나타낸다.
도 1b는 본 명세서에 기재된 적어도 특정 실시예들에 따라서 전력 관리 시스템으로부터 전력을 수신하는 장치의 전력 소비를 관리하기 위해 사용될 수 있는 전력 관리 시스템의 일 실시예를 나타낸다.
도 1c는 본 발명의 특정한 양태에 따른 디스플레이 장치의 실시예를 나타낸다.
도 2는 데이터 처리 시스템의 전력 효율성을 향상시키는 방법의 일 실시예에 따른 조치들의 흐름을 나타낸다.
도 3은 도 2에 도시된 방법의 실시예에 따른 조치들의 흐름도를 나타낸다.
도 4a는 활성 전력 상태에 대한 검증 모드에 데이터 처리 시스템이 진입하는 때의 방법의 실시예의 흐름도를 나타낸다.
도 4b는 저전력 상태에 대한 검증 모드에 데이터 처리 시스템이 진입하는 때의 방법의 실시예의 흐름도를 나타낸다.
도 4c는 대기 전력 상태에 대한 검증 모드에 데이터 처리 시스템이 진입하는 때의 방법의 실시예의 흐름도를 나타낸다.
도 5a는 활성 전력 상태에 대한 정정 모드에 컴퓨터 시스템이 진입하는 때의 방법의 실시예에 따른 조치들의 흐름을 나타낸다.
도 5b는 저전력 상태에 대한 정정 모드에 컴퓨터 시스템이 진입하는 때의 방법의 실시예에 따른 조치들의 흐름을 나타낸다.
도 5c는 대기 전력 상태에 대한 정정 모드에 컴퓨터 시스템이 진입하는 때의 방법의 실시예에 따른 조치들의 흐름을 나타낸다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 AC 입력 전원 유닛을 나타낸다.
도 6b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 AC 입력 전원 유닛을 나타낸다.
도 7은 시간에 대한 2개의 전압(Vout 및 Vin)의 그래프를 나타낸다.
이하에 설명되는 세부사항들을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예와 양태들을 설명하고자 하며, 첨부 도면들은 다양한 실시예들을 나타내게 된다. 이하의 설명과 도면들은 본 발명의 예시로서 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 아니된다. 수많은 구체적인 세부사항들은 본 발명의 다양한 실시예들의 완전한 이해를 제공하도록 설명된다. 그러나, 특정의 경우, 공지의 또는 종래의 세부사항들은 본 발명의 실시예들의 간결한 설명을 제공하기 위하여 설명되지 않게 된다.
명세서 내에서의 일 실시예 또는 실시예라고 일컫는 것은, 실시예에 연계하여 설명되는 특정의 특징, 구조, 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 본 명세서의 다양한 곳에서 "일 실시예에 있어서"라는 어구가 나타나면, 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다.
본 명세서에 기재된 발명은 에너지 소비의 레벨을 감소시키고 데이터 처리 시스템의 효율성 레벨을 향상시키기 위한 방법 및 시스템의 다양한 실시예들을 제공하고 있다. 장치가 저전력 상태 및 대기 전력 상태에 있는 때에 많은 데이터 운용 시스템들은 25% 이하의 효율성 레벨에서 동작하므로, 본 명세서에 기재된 시스템 및 방법의 각종 실시예들은 소정의 효율성 레벨에 도달하기 위하여 소비율을 향상시키기 위한 데이터 처리 시스템의 일부로서 구현될 수 있다. 본 명세서에 기재된 시스템 및 방법의 다양한 실시예들은 데이터 처리 시스템의 일부로서 포함될 수 있다.
도 1a의 이하의 설명은 이하의 기재된 본 발명의 적어도 특정의 실시예들을 구현하기에 적합한 하드웨어 및 기타의 동작 소자들에 대한 개요를 제공하기 위한 것이지만, 이러한 세부사항들이 본 발명에 속하는 것이 아니기 때문에 소자들을 상호연결하는 방법 또는 임의의 특정한 아키텍쳐 또는 적용가능한 환경을 한정하고자 한 것은 아니다. 당업자라면, 본 발명은 핸드-헬드 장치, 셀룰러 전화기, 멀티프로세서 시스템, 마이크로프로세서 기반의 또는 프로그래머블 소비자 전자/기기, 및 네트워크 PC, 미니컴퓨터, 본체 컴퓨터, 등을 포함하는 다른 데이터 처리 구성으로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 또한, PDA(Personal Digital Assistants), 미디어 플레이어(예컨대, iPod), 이러한 장치들의 양태들 또는 기능들을 조합한 장치(예컨대, PDA와 조합된 미디어 플레이어 및 하나의 장치 내의 셀룰러 전화기), 또 다른 장치 내의 임베디드 처리 장치, 네트워크 컴퓨터, 주변 장치(예컨대, 디스플레이 장치, 프린터, 하드드라이브, 또는 기타의 저장 장치, 무선 라우터와 같은 네트워크 인터페이스 장치, 등), 소비자 전자 장치, 및 더 적은 소자들 또는 더 많은 소자들을 가지는 기타의 데이터 처리 시스템들이 본 발명의 하나 이상의 실시예들을 구현하거나 이와 함께 사용될 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 도 1a의 데이터 처리 시스템은, 예를 들어, 애플(Apple)사의 매킨토시 컴퓨터일 수 있다.
도 1a는 본 명세서에 기재된 방법 및 시스템의 실시예들이 구현될 수 있는 환경 및 컴퓨터 시스템 등의 데이터 처리 시스템을 나타낸다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 데이터 처리 시스템의 형태인, 컴퓨터 시스템(101)은 프로세서(103)를 포함한다. 프로세서(103)는 컴퓨터(101)의 동작 상태(예컨대, 활성, 저전력, 또는 대기)를 모니터링하도록 구성될 수 있다. 하나의 프로세서만이 도시되어 있지만, 컴퓨터 시스템(101)에 2 이상의 마이크로프로세서가 포함될 수 있다. 메모리(104)는 당업자에 공지된 임의의 형태의 메모리일 수 있다. 대용량 저장장치(105)에/로부터 정보가 기입 및 독출된다. 대용량 저장장치(105)는, 예를 들어, 디스크 드라이브 및 자성 테이프 등의 자성 매체, CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory) 및 CD-RW(Readable and Writable Compact Disk) 등의 광학 드라이브, 스틱 및 카드 메모리 장치, ROM, RAM, 플래시 메모리 장치, 등을 포함하는 임의의 종류의 기계 판독가능 매체일 수 있다. 디스플레이(106)는, 예를 들어, CRT(Cathode Ray Tube) 디스플레이 모니터 및 TFT 디스플레이 스크린을 포함하는 당업자에 공지된 임의의 디스플레이 모니터일 수 있다. 컴퓨터 시스템(101)은 또한 입출력(I/O) 컨트롤러(107)를 포함할 수도 있으며, 여기서, 키보드 및 마우스 등의 입력 장치 또는 출력 장치(예컨대, 프린터, 네트워크 인터페이스 장치, 등)들이 컴퓨터 시스템(101)에 결합될 수 있다. 입력 장치는 당업자에 공지된 임의의 입력 장치일 수 있으며, 출력 장치는 당업자에 공지된 임의의 출력 장치일 수 있다.
컴퓨터 시스템(101)은 각종 하드웨어 소자들 사이의 연결을 용이하게 하는 버스(102)를 구비할 수 있다. 마이크로프로세서(103), 메모리(104), 대용량 저장장치(105), 디스플레이(106), 및 입출력 컨트롤러(107)는 서로 결합될 수 있으며, 버스(102)를 통해 서로 통신할 수 있다. 버스(102)는 당업자에 공지된 임의의 버스일 수 있다. 하나의 버스만이 도시되어 있지만, 2 이상의 버스가 컴퓨터 시스템(101)에 포함될 수 있다.
AC 입력 전원(113) 및 전력 제어 논리(125)를 포함하는 전원 시스템에 의해 컴퓨터 시스템(101)에 전력이 제공될 수 있다. AC 입력 전원(113)은 AC 메인 전원(117)을 수신하기 위한 입력(예컨대, 미국에서는 AC 120V)을 포함한다; 이 입력은 (예컨대, 통상의 옥내 콘센트로부터) AC 전압을 전압 공급 버스(110)상에 인가되는 DC 전압으로 변환(예컨대, 정류)하는 AC-DC 전력 변환기(114)에 AC 전압을 공급한다. AC 입력 전력은 또한 안전 분리 회로(115) 및 피드백 제어 회로(116)를 포함한다. 안전 분리 회로(115)는, AC-DC 전력 변환기(114)로부터의 고전압 또는 전류가 피드백 제어 회로(116)에 영향을 미치지 않지만 AC-DC 전력 변환기(114)의 DC 전압 출력의 DC 전압 레벨을 조절하기 위하여 피드백 제어 회로(116)가 안전 분리 회로(115)를 통해서 AC-DC 전력 변환기(114)에 제어 신호를 제공하도록 AC-DC 전력 변환기(114)로부터 피드백 제어 회로(116)(및 컨트롤러(112))를 분리시킨다. DC 전압 출력의 DC 전압 레벨을 제어하는 이러한 제어 신호는 이어서 컨트롤러(112)로부터 피드백 제어 회로(116)에 의해 수신되는 입력 신호에 의해 제어된다. 피드백 제어 회로(116)는 도 1a에 도시된 바와 같이 전압 공급 버스(110)로부터 전력을 가져온다. 피드백 제어 회로(116)의 2개의 실시예가 도 6a 및 도 6b에 도시되어 있으며, 이하에서 이 도면들과 연계하여 설명하고 있다; 피드백 제어 회로의 대체 구현예들 또한 본 발명의 실시예들에 사용될 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
전력 제어 논리(125)는 입력 DC 전압으로부터 조정된 DC 전압일 수 있는 출력 DC 전압으로의 변환(예를 들어, 시프트)을 제공하는 하나 이상의 DC-DC 변환기(들)(109), 아날로그-디지털(A/D) 변환기(111), 및 적어도 하나의 컨트롤러(112)를 포함한다. DC-DC 변환기(109)는 AC-DC 전력 변환기(114)로부터의 DC 전압 출력에 의해 구동되는 전압 공급 버스(110)로부터 그 입력 DC 전압을 수신하며, 이러한 입력 DC 전압은 DC-DC 변환기(109)에 의해 마이크로프로세서(103), 메모리(104), 대용량 저장장치(105), 및 컨트롤러(112)를 포함하는 시스템 내의 각종 소자들에 DC 전력을 제공하기 위해 사용되는 Vs로 나타낸 DC 출력 전압(121)으로 변환된다. 특정 실시예에 있어서, 도 1a에 도시된 바와 같이 다른 소자들에 DC 전압의 셋트(예컨대, Vs와 동일 또는 상이하게 설정될 수 있는 Vp)를 제공하도록 추가의 DC-DC 변환기가 포함될 수 있으며, 특정 실시예에 있어서, DC-DC 변환기(들)(109)을 제어하기 위하여(예컨대, 하나 이상의 변환기들을 턴오프시키기 위하여) 컨트롤러(112)와 DC-DC 변환기(들)(109) 간의 양방향 연결이 사용될 수 있다. 도 1a에 도시된 예에 있어서, 컨트롤러(112)는 DC-DC 변환기(들)(109)로부터 전력(Vs)을 수신하여, 컨트롤러(112), DC-DC 변환기(들)(109), A/D 변환기(111), 및 AC 입력 전원(113)은 모두, 적어도 특정 실시예에 있어서, 모든 동작 상태(예컨대, 활성 전력 상태, 저전력 상태, 및 대기 전력 상태)중에 전력을 가져오게 된다. 이는 시스템이 사용자가 사용자 컨트롤(126) 등의 사용자 컨트롤을 활성화시키는 때에 대기 전력 상태에서도 사용자에 대하여 응답할 수 있도록 한다. A/D 변환기(111)는 AC-DC 전력 변환기(들)(114)로부터의 DC 전압 출력을 수신하기 위하여 전압 공급 버스(110)에 결합되는 입력을 가지며, A/D 변환기(111)는 전압 공급 버스(110) 상에서 아날로그 DC 전압의 디지털 표현을 컨트롤러(112)에 대하여 제공하는 컨트롤러(112)에 결합되는 출력을 갖는다. 대체 실시예에 있어서, 컨트롤러(112)는 A/D 변환기를 포함할 수 있으며, 따라서, 자신의 A/D 변환을 제공할 수 있다. 컨트롤러(112)는 본 발명에서 더 설명되는 바와 같이 DC-DC 변환기(109)에 입력되는 DC 전압을 모니터링하고동작 상태에 따라서 DC-DC 변환기(109)에 입력되는 DC 전압을 조절하기 위하여 전압 공급 버스(110) 상에서 아날로그 DC 전압의 디지털 표현을 사용한다. 컨트롤러(112)는 피드백 컨트롤(116)에 제어 신호를 제공하는 출력을 포함한다; 이 제어 신호는 이어서 AC-DC 전력 변환기로부터의 DC 전압 출력을 변화시키는 피드백 컨트롤(116)을 조절한다. DC 전압 출력을 조절함으로써, 컨트롤러(112)는 효율성 향상(이러한 입출력 전압비를 그렇게 제어하고자 시도하지 않는 시스템에 비하여)을 위하여 DC-DC 변환기(109)의 입출력 전압비를 변경시킬 수 있다; 즉, 컨트롤러(112)는 DC 전압 출력의 모니터링에 응답하여 또한 동작 상태(예컨대, 활성 전력 상태, 저전력 상태, 또는 대기 상태)에 응답하여 DC-DC 변환기의 입출력 전압비(DC-DC 변환기로부터의 DC 전압 출력으로 DC-DC 변환기로의 DC 전압 입력을 나눈 것)를 감소시킬 수 있다. 대기 상태에서, 컨트롤러(112)는 DC-DC 변환기(109)로부터의 DC 전압(Vs)가 실질적으로 변하지 않고 유지되는 동안(통상, +/- 3% 내), AC-DC 변환기의 DC 전압 출력(DC-DC 변환기(109)에 대한 DC 전압 입력)을 감소시킬 수 있다. DC 전압 출력의 감소가 DC-DC 변환기에 대한 DC 전압 입력을 DC-DC 변환기의 허용가능한 동작 범위 내에 유지시키는 한, 컨트롤러(112)는 (DC-DC 변환기(109)의 입출력 전압비를 그렇게 제어하려고 시도하지 않는 시스템에 비하여) 전체 시스템의 전력 효율성을 향상시킬 수 있다. 컨트롤러(112)는 이러한 동작들을 일으키도록 쓰여진 소프트웨어(예컨대, 펌웨어)에 의해 이러한 동작들을 수행하도록 구성되는 디지털 마이크로컨트롤러일 수 있다; 다른 실시예로서, 컨트롤러(112)는 이러한 동작들을 하드웨어 논리 또는 하드웨어 논리와 소프트웨어의 조합의 사용을 통해서 구현할 수 있다.
사용자 컨트롤(126)은 하나 이상의 버튼, 스위치, 또는 컨트롤러(112)에 대한 기타의 사용자 인터페이스 입력일 수 있다. 시스템은 저전력 상태 또는 대기 상태에서 동작 중일지라도 이러한 상태에서(뿐만 아니라 활성 전력 상태에서) 컨트롤러(112)에 전력이 공급되므로 사용자 입력이 인가되는 사용자 컨트롤(126)에 여전히 응답할 수 있다.
도 1b는 데이터 처리 시스템 등의 장치에 전력을 공급할 수 있는 전력 공급 시스템의 구현예의 시스템 도면을 나타낸다. 전력 관리 시스템(140)은 시스템 전력 변환기(141) 및 주변 DC-DC 변환기(142) 등의 다수의 DC-DC 변환기를 구비하는 전력 제어 논리(143)를 구비한다. DC-DC 변환기는 하나의 DC 전압 레벨을 제2 DC 전압 레벨로 변환시킨다. 제2 DC 전압 레벨은 조정된 DC 전압일 수 있다. 시스템 전력 변환기(141)는 장치 내의 하나 이상의 소자에 전력을 제공하는 출력 DC 전압(Vs)를 제공한다. 주변 DC-DC 변환기(143)는 USB 허브 또는 포트 등의 하나 이상의 주변 포트 또는 장치(도시 생략)에 전력을 제공하며, 이에 결합되는 하나 이상의 주변 전압 출력(들)(157)(예컨대, Vp)을 가질 수 있다. 아날로그-디지털(A/D) 변환기(145)는 연속 아날로그 신호들을 이산 디지털 신호들로 변환하는 당업자에 공지된 임의의 A/D 변환기일 수 있다. 시스템 전력 변환기(141), 주변 DC-DC 변환기(142), 및 A/D 변환기(145)는 전압 공급 버스(144)에 결합된다. 컨트롤러(147)는 데이터 처리 시스템이 동작 상태에 있는 동안 활성 상태를 유지하며, 장치가 동작하고 있는 상태(예컨대, 활성, 저전력, 또는 대기)를 판정하기 위하여 시스템을 모니터링한다. 컨트롤러(147)는 컨트롤러(112)와 유사하며, 전압 공급 버스(144) 상의 DC 전압 레벨을 제어하기 위하여 AC 입력 전원(149)에 결합된다. AC 입력 전원(149)은 AC-DC 전력 변환기(150), 피드백 컨트롤(151), 및 안전 분리기(152)를 포함한다; AC 입력 전원(149)은 AC 입력 전원(113)과 유사하다. AC-DC 전력 변환기는 AC 메인 전원(153)으로부터 수신되는 AC 전력을 DC 전력으로 변환한다. 피드백 컨트롤(151) 및 안전 분리기(152)는 각각 도 1a의 피드백 컨트롤(116) 및 안전 분리기(115)와 동작 및 기능에 있어서 유사하다. 전력 제어 논리(143)가 또한 사용자 컨트롤(154) 및 호스트 컨트롤러(155)에 결합될 수도 있다. 호스트 컨트롤러(155)는 또한 전력을 호스트 컨트롤러에 공급하기 위하여 하나 이상의 전압 입력(들)(160)을 포함할 수도 있다 (호스트 컨트롤러가 전력 관리 시스템(140)으로부터 전력을 수신하는 장치의 일부인 실시예의 경우). 특정 실시예에 있어서, 호스트 컨트롤러는 또 다른 장치 내에 있을 수 있다; 예를 들어, 전력 관리 시스템(140)으로부터 전력을 수신하는 장치가 (도 1c에 도시된 디스플레이 장치와 같은) 디스플레이 장치인 경우, 호스트 컨트롤러는 컴퓨터(또는 디스플레이 장치를 구동하기 위한 디스플레이 출력을 갖는 기타의 장치)의 일부이며, 이러한 호스트 컨트롤러는 디스플레이 장치의 디스플레이 출력 신호를 구동하거나 및/또는 그 구동을 제어한다.
일 실시예에 있어서, 컨트롤러(147)는 시스템이 동작 중인 경우 활성 상태를 유지한다. 컨트롤러(147)는 사용자 컨트롤(154) 및 호스트 상태 검출기(159)를 모니터링하여 동작 상태(예컨대, 활성, 저전력, 또는 대기) 또는 시스템의 동작 상태의 변화를 판정하도록 구성된다. 컨트롤러(147)는 전압 공급 버스(144) 상의 전압 레벨을 판정하도록 또한 구성된다. 시스템의 동작 상태 및 전압 공급 버스(144) 상의 전압 레벨에 기초하여, 컨트롤러(147)는 전압 공급 버스 상의 전압 레벨이 시스템의 동작 상태가 판정되는 대로 소정의 유효 전압 레벨의 범위 내에 해당하는지 여부를 판정하도록 구성된다. 통상적으로, 유효 전압 레벨은 시스템의 설계 및 동작 상태에 따라서, 예를 들어, 6 내지 24V 사이의 범위이다. 유효 전압 레벨은 장치가 활성 전력 상태에서 동작하고 있는 때에는 24V에 근접할 수 있으며, 장치 시스템이 대기 상태에서 동작하고 있는 때에는 6V에 근접할 수 있다. 컨트롤러(147)가 전압 공급 버스(144) 상의 전압 레벨이 소정의 범위 내에 있다고 판정하면, 시스템은 검증 모드로 진입한다(도 4a, 도 4b, 및 도 4c). 검증 모드에 있어서, 컨트롤러(147)는 시스템이 활성 전력 상태에서 동작 중인 경우 주변 DC-DC 변환기(들)(142) 및 전력 스위치(들)(146)을 턴온시키도록 구성된다(도 4a 참조). 컨트롤러(147)는 시스템이 저전력 상태에서 동작 중인 경우 주변 DC-DC 변환기들(142)을 턴온시키고 전력 스위치(146)들을 턴오프시키도록 구성된다(도 4b 참조). 컨트롤러(147)는 시스템이 대기 상태에서 동작 중인 경우 주변 DC-DC 변환기(들)(142) 및 전력 스위치(146)들을 턴오프시키도록 구성된다(도 4c 참조).
반면, 컨트롤러(147)가 전압 공급 버스(144) 상의 전압 레벨이 소정의 범위 내에 있지 않다고 판정하면, 시스템은 정정 모드에 진입한다(도 5a, 도 5b, 및 도 5c 참조). 시스템이 정정 모드에 있는 때에, 컨트롤러(147)는 전력 스위치(들)(146)와 주변 DC-DC 변환기(들)(142)를 턴오프시키도록 구성되며, 이에 따라서 AC 입력 전원(149)의 DC 출력 전압을 변화시킨다.
컴퓨터 시스템이 동작 상태에 있는 때에, 전압 공급 버스(144)에 결합되는 전력 변환기들(예컨대, 시스템 전력 변환기(141) 및 주변 DC-DC 변환기(들)(142))은 전압 공급 버스(144)로부터 일정한 전력을 가져온다. 그러므로, 컨트롤러(147)가 피드백 컨트롤(151)의 출력 전압을 감소시키는 때에, 이는 시스템 전압 버스(144)에 결합된 DC-DC 변환기들의 입력 전압의 감소를 가져오며, DC-DC 변환기들의 입력 전류가 일정한 전력을 유지하도록 증가한다. DC-DC 변환기들에 의한 과도한 전류 인출을 피하기 위하여, 대기 전력 상태로 전환하도록 AC 입력 전원(149)의 DC 출력 전압을 조절하기 전에 컨트롤러(147)는 전력 스위치(들)(146) 및 주변 DC-DC 변환기(들)(142)를 셧다운시킨다. 과도한 전류 인출을 방지하기 위하여, 컨트롤러(147)는 저전력 상태로 전환하도록 AC 입력 전원(149)의 DC 출력 전압을 조절하기 전에 전력 스위치(들)(146)를 셧다운시킨다.
일 실시예에 있어서, 피드백 컨트롤(151)로부터의 출력 신호는 컨트롤러(147)로부터의 피드백 감쇠 신호에 의해 조절된다. 도 6a는 AC 메인 전원(602)과 결합되는 AC 입력 전원(601)(도 1b의 블록 149)의 구현예를 나타낸다. AC 입력 전원(601)은 DC-DC 변환기(150)와 유사한 AC-AC 전력 변환기(603), 보호 회로(예컨대, 과전압 단락 회로)(604), 및 안전 분리기(605 및 606)를 포함한다. 보호 회로(604)는 전압 공급 버스(617)를 통해서 전력 제어 논리(여기서는 도시 생략, 도 1b의 블록 143) 및 피드백 컨트롤(607)과 결합된다. 피드백 컨트롤(607)은 복수의 임피던스 장치(608, 609, 611, 및 612) 및 복수의 스위치(613 및 614)를 구비한다. 피드백 컨트롤(607)은 증폭기(610)를 더 구비한다.
일 실시예에 있어서, 전압 출력(618)이 컨트롤러(도시 생략, 도 1b의 블록 147)에 의해 제어된다. 일 구현예에 있어서, 출력 전압(618)은 AC 입력 전원(601)에서의 피드백 감쇠에 직접 관련된다. 출력 전압(618)을 감소시키기 위하여, 컨트롤러는 이산 레벨에 출력 전압(618)을 설정한다. 이는 감쇠 컨트롤(615 및 616)을 구동하도록 컨트롤러(147) 상의 범용 입출력 라인들을 사용하여 성취될 수 있다. 스위치 1(613) 및 스위치 N(614)는 전압 출력(618)을 증가 또는 감소시키기 위하여 턴온 또는 턴오프될 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 도 1b의 AC 입력 전력 시스템(149)의 DC 출력 전압은 선형적으로 조절된다. 도 6b는 AC 입력 전원(651)(도 1b에서 블록 149)의 구현예를 나타낸다. 본 구현예에서, AC 입력 전원(651)은 AC-AC 전력 변환기(653), 보호 회로(예컨대, 과전압 단락 회로)(654), 및 안전 분리기(655 및 656)을 포함한다. 보호 회로(654)는 전압 공급 버스(667)를 통해 전력 제어 논리(여기서는 도시 생략, 도 1b의 블록 143) 및 피드백 컨트롤(657)에 결합된다. 피드백 컨트롤(657)은 임피던스 장치(658 및 659), 증폭기(660), 및 전압-전류원(661)을 구비한다.
일 실시예에 있어서, 컨트롤러(도시 생략, 도 1b의 블록 147)는 AC 입력 전원(651)과 결합되어 AC 입력 전원(651)에 입력으로서 감쇠 컨트롤(665)을 제공한다. 컨트롤러는 디지털-아날로그 변환기(DAC)(도시 생략)를 포함하고 있어서, DAC를 사용하여 감쇠 컨트롤(665)을 설정하며, 이어서, 감쇠 컨트롤(665)은 AC 입력 전원(651)의 DC 출력 전압을 선형적으로 설정한다. 일 구현예에 있어서, 컨트롤러는 DAC의 출력 전압을 감소시키도록 구성되며, 이 출력 전압은 피드백 컨트롤(657)에 공급된다. DAC의 출력 전압의 감소는 전압-전류원(661)이 피드백 컨트롤(657) 내의 전류 인출을 감소시키도록 하며, 이는 전압 공급 버스(617) 상의 전압이 감쇠 컨트롤(665)에 의해 감소되도록 하게 된다.
도 1c는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸다. 본 구현예에 있어서, 전력 제어 논리(173)가 디스플레이 패널(190) 및 하나 이상의 주변 포트(187)와 더 연결된다. 디스플레이 패널(190)은 디스플레이 조명(193), 디스플레이 LCD(192), 및 호스트 검출기(178)를 구비할 수 있다. 디스플레이 조명(193)은 디스플레이 조명(193)을 켤 수 있는 전력 스위치(176)(및 조명을 온 오프 구동하는 구동기들)와 연결된다. 본 실시예에 있어서, 디스플레이 조명(193)은 전력 스위치(176)들로부터 전압 공급을 수신하기 때문에, 디스플레이 조명(193)은 시스템이 정정 모드 또는 검증 모드에 진입하는 때에 전원 스위치(176)들이 턴온 또는 턴오프되는 때에 턴온 및 턴오프된다(도 4a 내지 도 4c 및 도 5a 내지 도 5c 참조). 도 1c는 본 발명의 전력 관리 시스템의 실시예를 통해 전력을 수신하는 장치가 디스플레이 장치인 예를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 일반화된 예를 나타낸다. 도 2의 방법은 205의 동작에서 시작할 수 있으며, 여기서, 컴퓨터의 동작 상태가 판정된다. 210에서 전압 공급 버스(예컨대, 전압 공급 버스 110, 144, 174, 618, 또는 668) 상의 전압 레벨이 판정된다. A/D 변환기(예컨대, 도 1b의 블록 145)에 의해 수행되는 수회의 샘플링 및 버스(210)상의 잡음으로 인한 오류 응답을 제거하기 위한 값들의 평균에 의해 전압 공급 버스 상의 전압 레벨이 측정될 수 있다. 전압 공급 버스 상의 전압 레벨이 컨트롤러(예컨대, 컨트롤러 112, 147, 또는 177)에서 현재 전력 상태에 대한 소정의 유효 전압 범위와 비교된다. 시스템의 현재 전력 상태(예컨대, 활성 전력 상태, 저전력 상태, 또는 대기 상태)는 컨트롤러에 알려지게 된다. 전압 공급 버스 상에서 판정되는 전압 레벨이 유효 전압 범위 내에 있다면, 220에서 컨트롤러는 시스템을 해당하는 전력 상태동안 검증 모드에 진입시킨다. 전압 공급 버스 상에서 판정되는 전압 레벨이 유효 전압 범위 내에 있지 않다면, 컨트롤러는 해당하는 전력 상태동안 시스템을 정정 모드에 진입시킨다(215).
도 3은 (도 1b에 도시된 전력 관리 시스템과 함께) 도 2에 도시된 방법의 실시예에 따른 조치들의 상세한 흐름을 나타낸다. 도 3의 방법은 305에서 동작을 시작하여, 시스템의 동작 상태가 판정된다. 310, 330, 및 350에서, 전압 공급 버스(예컨대, 전압 공급 버스 110, 144, 174, 618, 또는 668) 상의 전압이 판정된다. 315, 335, 및 355에서, 전압 공급 버스 상의 전압 레벨이 현재 전력 상태에 대한 소정의 유효 전압 범위와 비교된다. 시스템의 동작 상태가 활성 전력 상태이며, 전압 공급 버스 상에서 판정되는 전압 레벨이 활성 전력 상태에 대한 소정의 유효 전압 범위 내에 있다면, 컨트롤러는 320에서 활성 전력 상태에 대한 검증 모드에 시스템을 진입시킨다. 시스템의 동작 상태가 활성 전력 상태이며, 전압 공급 버스 상에서 판정되는 전압 레벨이 활성 전력 상태에 대한 소정의 유효 전압 범위 내에 있지 않다면, 컨트롤러는 325에서 활성 전력 상태에 대한 정정 모드에 시스템을 진입시킨다. 마찬가지로, 시스템의 동작 상태가 저전력 상태라면, 컨트롤러는 340에서 전압 버스 상에서 측정되는 전압 레벨이 저전력 상태에 대한 소정의 유효 전압 범위 내에 있다면 저전력 상태에 대한 검증 모드에 시스템을 진입시키고, 전압 버스 상에서 측정되는 전압 레벨이 저전력 상태에 대한 소정의 유효 전압 범위 내에 있지 않다면 저전력 상태에 대한 정정 모드에 시스템을 진입시킨다(345). 마지막으로, 컨트롤러는 전압 버스 상에서 측정되는 전압 레벨이 대기 전력 상태에 대한 소정의 유효 전압 내에 있다면 360에서 대기 전력 상태에 대한 검증 모드에 시스템을 진입시키고, 전압 레벨이 대기 전력 상태에 대한 소정의 유효 전압 레벨에 있지 않다면 365에서 대기 전력 상태에 대한 정정 모드에 시스템을 진입시킨다. 컴퓨터가 컴퓨터 시스템의 동작 상태에 대한 각각의 검증 모드 또는 정정 모드를 수행한 후에, 방법 301은 블록 305에 회귀하여, 방법의 새로운 반복이 수행될 수 있다.
도 4a, 도 4b, 및 4c는 시스템이 검증 모드에 진입하는 때의 본 발명의 일례의 실시예를 나타낸다. 활성 전력 상태에 대한 검증 모드(405)에 있어서, 도 4a 도시된 바와 같이, 410에서 주변 전력 변환기(들)은 턴온되며, 415에서 전력 스위치(들)이 턴온된다. 저전력 상태에 대한 검증 모드(435)에 있어서, 도 4b에 도시된 바와 같이, 440에서 주변 전력 변환기(들)이 턴온되며, 445에서 전력 스위치(들)이 턴오프된다. 마지막으로, 대기 전력 상태에 대한 검증 모드(465)에 있어서, 도 4c에 도시된 바와 같이, 470에서 주변 전력 변환기(들)이 턴오프되고, 475에서 전력 스위치(들)이 턴오프된다.
도 5a, 도 5b, 및 도 5c는 시스템이 정정 모드에 진입하는 때의 본 발명의 일례의 실시예들을 나타낸다. 시스템이 활성 동작 모드에 있는 경우, 전압 공급 버스(도 1b에서 전압 공급 버스(144))와 결합된 전력 변환기들(예컨대, 도 1b의 시스템 전력 변환기(141) 및 주변 DC-DC 변환기(들)(142))은 일정한 전력을 가져오고 있다. 515에서 활성 전력 상태에 대한 전원 피드백이 조절되기 때문에 이러한 변환기들에 공급되는 입력 전압이 감소하는 때에, 일정한 전력을 유지하도록 전력 변환기들에 공급되는 입력 전류가 증가한다. 과도한 전류 인출을 방지하기 위하여, 컨트롤러는 전력 스위치들과 주변 전력 스위치들이 턴오프 되어 있는지를 결정한다. 활성 전력 상태에 대한 정정 모드(505)에 있어서, 도 5a에 도시된 바와 같이, 506에서 컨트롤러는 전압 공급 버스가 중간 전압 범위 내에 있는지를 검사한다. 중간 전압 범위는 활성 전력 상태 범위와 저전력 상태 범위의 사이이다. 전압 공급 버스가 유효 범위 내에 있으면, 508에서 주변 전력 변환기(들)은 턴온되며, 전력 스위치(들)은 턴오프된다. 그렇지 않다면, 510에서 전력 변환기(들) 및 전력 스위치(들)은 턴오프된다. 저전력 상태에 대한 정정 모드(530)에 있어서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 전력 스위치(들) 및 주변 전력 변환기(들)는 전술한 과도한 전류 인출을 이유로 540에서 턴오프되며, 545에서 저전력 상태에 대한 AC 입력 전력 공급 피드백이 조절된다. 대기 전력 상태에 대한 정정 모드(560)에 있어서, 도 5c에 도시된 바와 같이, 570에서 전력 스위치(들) 및 주변 전력 변환기(들)은 전술한 과도한 전류 인출을 이유로 턴오프되며, 575에서 활성 전력 상태에 대한 AC 입력 전력 공급 피드백이 조절된다.
도 7은 도 1a 및 도 1c에 도시된 시스템과 같은 시스템이 상이한 전력 상태를 통과함에 따른 시간에 대한 2개의 전압 Vout 및 Vin의 그래프이다. 전압 Vout은 도 1a의 DC-DC 변환기(들)(109) 또는 도 1c의 DC-DC 변환기(171)와 같은 DC-DC 변환기로부터의 DC 전압 출력을 나타내며, 전압 Vin은 그 DC-DC 변환기에 입력되는 DC 입력 전압을 나타낸다. 전압 Vin은 도 1a의 컨트롤러(112) 또는 도 1c의 컨트롤러(177) 등의 컨트롤러에 의해 제어되는 전압 공급 버스(예컨대, 도 1a의 버스 110 또는 도 1c의 버스 174) 상의 전압이다. 전압 Vout은 상이한 전력 상태에 있어서 시간에 따라 실질적으로 동일하게 유지된다; 실제로는 다소 조금은(예를 들어 +/- 3%) 변할 수 있지만, 이는 변동이 허용가능한 범위(예를 들어, +/-3%) 내에 있으므로 실질적으로 동일한 것으로 간주된다. 반면, 시스템의 동작 상태에 따라서 전압 Vin은 변한다. 도 7의 그래프는 각 상태/모드에서 Vin/Vout의 비율을 나타내며, 상이한 상태에서 컨트롤러(예컨대, 컨트롤러(112))가 비율을 어떻게 변화시키는지를 나타낸다. 특히, 활성 전력 상태(t0-t1 기간)에서 저전력 상태(t1-t2 기간)로 변화하는 경우, 컨트롤러는 Vin을 감소시키는 한편(예를 들어, 일 실시예에 있어서, 60% 만큼), Vout은 실질적으로 고정되어 유지된다; 이러한 변화는 전술한 바와 같이 (Vin/Vout 비율을 변화시키지 않는 시스템에 비하여) 시스템의 전력 효율성을 향상시킨다. 저전력 상태(t1-t2 기간)로부터 대기 상태(t2-t3 기간)로 변화하는 경우, 컨트롤러는 Vin을 더 감소시켜(활성 전력 상태 중의 Vin에 비하여, 일 실시예에 있어서는, 75%만큼) 시스템의 전력 효율성을 더욱 향상시킨다. Vin의 감소는 또한 보호 회로(도 6a 또는 도 6b의 604 또는 654)와 같은 AC-DC 변환기 조정 회로의 전력 소비를 감소시킨다. 대기 전력 상태(t2-t3 기간)로부터 활성 전력 상태로 변화하는 경우, 컨트롤러는 활성 전력 상태 동안 자신의 정상적인 동작 전압으로 Vin을 다시 증가시킨다; 이러한 변경은 사용자가 사용자 컨트롤을 활성화시키거나, USB 플래시 드라이브를 시스템에 플러그인 하거나, (슬립 또는 셧다운 기간 후에) 시스템(도 1c의 시스템의 경우)에 비디오 신호가 입력되는 것이 재출현하거나 등의 결과로서 일어날 수 있다. 시스템의 통상적인 사용에서 다른 변화들이 발생한다. 예를 들어, 활성 전력 모드에 있는 경우, 시스템은 사용자에 의해 정상적으로 사용되고 있다(예컨대, 사용자가 데이터를 입력하거나 비디오를 보거나 시스템에 의해 표시되는 문서를 검토함). 비활동의 기간 후(X분 동안 사용자 입력이 없거나, X분 동안 입력 디스플레이가 변하지 않는 등) 시스템은 활성 전력 모드로부터 저전력 모드로 (시간 t1에서) 자동적으로 이행할 수 있다; 시스템(예컨대, 도 1c에 도시된 시스템)이 디스플레이 장치인 일 실시예에 있어서, 시간 t1에서의 변화는 LCD 디스플레이의 백라이트를 턴오프 시키는 한편(및 백라이트에 전력을 공급하는 전력 스위치를 턴오프시킴), 시스템의 나머지(예컨대, USB 허브 및 포트들)는 계속 전력을 수신하는 것을 포함할 수 있다. 컨트롤러는 일 실시예에 있어서 시스템 비활동을 판정함으로써 전력을 관리할 수 있다. 계속되는 비활동 기간 후에(사용자 입력이 수신되지 않는, 디스플레이의 입력이 추가의 기간동안 오프되는, 등의 계속적인 기간), 시간 t2에서 시스템은 콘트롤러의 제어하에 저전력 모드로부터 대기 전력 모드로 이행하여, 일부 회로들만이 전력을 수신한다(예컨대, 도 1c의 경우, AC 입력 전원, 컨트롤러(177), A/D 변환기(175), DC-DC 변환기(171), 사용자 컨트롤(184), 및 호스트 상태 검출 회로(178)만이 전력을 수신하는 한편, 시스템의 나머지는 전력을 수신하지 않는다). 대기 전력 모드에 있는 시스템은, 예를 들어, 사용자 컨트롤의 활성화에 의해 또는 실제 디스플레이 입력 데이터의 수신에 의해(예컨대, 사용자가 컴퓨터 또는 기타의 장치 내의 디스플레이 드라이버를 턴온시킴) 기동될 수 있다; 이러한 기동(awakening)은 시간 t3에서 대기 전력 모드에서 활성 전력 모드(시스템 내 모든 회로들이 전력을 수신할 수 있음)로의 변화를 일으키는 컨트롤러에 의해 인식된다.
상기 명세서에서, 그 상세한 실시예들을 참조하여 본 발명을 설명하였다. 본 발명의 개념과 범주로부터 일탈하지 않고서 하기의 청구범위에 명기되는 바와 같이 이에 대하여 다양한 개조예가 이루어질 수 있다는 것이 명백할 것이다. 따라서, 명세서와 도면들은 한정적 의미가 아니라 예시적 의미로서 간주되어야 한다. 이하의 청구범위에서 사용되는 용어들은 본 명세서와 청구범위에 기재된 특정 실시예들에 본 발명을 제한하는 것으로 상정되어서는 아니된다. 그렇다기 보다는, 본 발명의 범주는 청구범위 해석의 확립된 원리에 따라서 이하의 청구범위에 의해 전체적으로 판정되어야 한다.

Claims (34)

  1. 장치를 위한 전원 시스템으로서,
    AC 전원으로부터 AC 전압을 수신하기 위한 입력을 가지며, DC 전압 출력을 가지며, 상기 DC 전압 출력의 전압을 제어하도록 구성되는 제어 입력을 갖는 AC(교류)-DC(직류) 변환기;
    상기 DC 전압 출력에 결합되는 입력을 가지며, 상기 장치의 제1 소자에 DC공급 전압을 제공하도록 구성되는 출력을 가지는 제1 DC-DC 변환기; 및
    상기 DC 전압 출력에 결합되는 제1 입력을 가지며, 상기 AC-DC 변환기의 제어 입력에 결합되는 제1 출력을 가지는 컨트롤러 - 상기 컨트롤러는 상기 DC 전압 출력의 전압을 모니터링하여 상기 DC 전압 출력의 전압을 조절하기 위하여 상기 DC 전압 출력의 전압의 모니터링에 응답하여 상기 컨트롤러의 제1 출력의 신호의 파라미터를 조절하도록 구성됨 -
    을 포함하는 전원 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 장치는 데이터 처리 시스템인 전원 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 장치는 데이터 처리 시스템에 결합되도록 구성되는 디스플레이 장치인 전원 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 DC 공급 전압은 상기 컨트롤러에 전력을 제공하는 전원 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    대기 전력 모드에서 상기 컨트롤러는 상기 AC-DC 변환기로부터의 DC 전압 출력의 전압을 감소시키도록 구성되는 전원 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 제1 DC-DC 변환기의 입력에서의 입력 DC 전압의 동작 범위에서 최소 허용가능 레벨로 상기 DC 전압 출력의 전압을 감소시키는 전원 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 DC 전압 출력의 전압을 감소시키는 것은 상기 전원 시스템의 전력 효율성을 증가시키는 전원 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 DC 전압 출력의 전압을 감소시키는 것은 대기 모드 중에 상기 장치에 의해 소모되는 전력을 낮추는 전원 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 DC-DC 변환기는 상기 컨트롤러에 전력을 제공하며,
    상기 AC-DC 변환기의 DC 전압 출력에 결합되는 입력을 가지며, 상기 컨트롤러의 제1 입력에 결합되는 출력을 가지며, 아날로그 전압값을 디지털 전압값으로 변환하여 상기 컨트롤러가 상기 DC 전압 출력의 전압을 모니터링할 수 있도록 구성되는 아날로그-디지털(A/D) 변환기 - 상기 컨트롤러는 상기 A/D 변환기를 통해 상기 DC 전압 출력에 결합됨 -
    을 더 포함하는 전원 시스템.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 컨트롤러의 제2 입력에 결합되는 출력을 가지는 사용자 제어 입력 장치 - 상기 컨트롤러는 대기 모드 중에 사용자가 상기 사용자 제어 입력 장치에 입력을 발생시켰는지 여부를 판정하도록 구성됨 -
    를 더 포함하는 전원 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 컨트롤러에 결합되는 입력 컨트롤러
    - 상기 입력 컨트롤러는 유효 입력의 존재를 판정하고, 상기 컨트롤러로 하여금 상기 장치가 상기 대기 전력 모드에서 나오도록 하기 위하여 유효 입력이 존재한다는 신호를 상기 컨트롤러에 제공하도록 구성됨 -
    를 더 포함하는 전원 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 DC-DC 변환기는 상기 컨트롤러에 전력을 제공하며, 상기 컨트롤러는 아날로그-디지털 변환기를 통해 상기 DC 전압 출력에 결합되는 전원 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 장치는 디스플레이 장치인 전원 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 DC 전압 출력에 결합되는 전력 스위치로서, 상기 전력 스위치의 출력에 결합되는 장치에 대하여 전력의 전달을 중단시키기 위하여 상기 컨트롤러에 상기 전력 스위치를 턴오프시키도록 상기 컨트롤러에 결합되는 입력을 가지는 전력 스위치를 더 포함하는 전원 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 DC 전압 출력에 결합되는 입력을 가지며, 또 다른 DC 공급 전압을 상기 장치의 제2 소자에 제공하도록 구성되는 출력을 가지는 DC-DC 변환기를 더 포함하는 전원 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2 소자는 입출력 데이터 포트를 구비하는 전원 시스템.
  17. 전원을 동작시키는 방법으로서,
    DC-DC 변환기에 대한 입력으로서 인가되는 입력 DC 전압을 제어하기 위하여 시스템 상태를 모니터링하는 단계; 및
    상기 DC-DC 변환기로부터의 출력 DC 전압을 허용가능 범위에 유지하면서 상기 DC-DC 변환기에 대한 입력 DC 전압을 조절하는 단계 - 상기 조절하는 단계는 대기 모드 또는 저전력 모드 중 적어도 하나에서 수행됨 -
    를 포함하는 전원 동작 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 조절하는 단계는, 상기 DC-DC 변환기로부터 적어도 일부분 전력을 수신하는 시스템의 전력 동작 상태의 변화에 응답하여 행해지는 전원 동작 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 변화는 (a) 전체(full) 전력 모드에서 저전력 모드로의 변화; (b) 저전력 모드에서 대기 전력 모드로의 변화; (c) 전체 전력 모드에서 대기 전력 모드로의 변화; (d) 대기 전력 모드에서 전체 전력 모드로의 변화; (e) 대기 전력 모드에서 저전력 모드로의 변화; 및 (f) 저전력 모드에서 전체 전력 모드로의 변화 중 하나인 전원 동작 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 조절하는 단계는, 저전력 소비 상태에 진입하는 것에 응답하여 상기 입력 DC 전압을 낮추며, 상기 모니터링하는 단계 및 상기 조절하는 단계는 상기 DC-DC 변환기에 의해 전원 공급되는 컨트롤러에 의해 수행되는 전원 동작 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 DC-DC 변환기에 상기 입력 DC 전압을 제공하는 AC-DC 변환기에 제어 신호를 제공하며, 상기 제어 신호는 상기 조절하는 단계를 일으키는 전원 동작 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 조절하는 단계는 상기 AC-DC 변환기의 전력 소비를 감소시키는 전원 동작 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제어 신호는 상기 입력 DC 전압을 수개의 이산 레벨 중 하나에 설정하는 전원 동작 방법.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 제어 신호는 상기 입력 DC 전압을 선형적으로 설정하는 전원 동작 방법.
  25. 실행시 시스템으로 하여금 전원을 동작시키는 방법을 수행시키는 실행가능 인스트럭션을 저장하는 기계 판독가능 저장 매체로서,
    상기 전원 동작 방법은,
    DC-DC 변환기에 대한 입력으로서 인가되는 입력 DC 전압을 제어하기 위하여 시스템 상태를 모니터링하는 단계; 및
    상기 DC-DC 변환기로부터의 출력 DC 전압을 실질적으로 일정하게 유지하면서 상기 입력 DC 전압을 조절하는 단계 - 상기 조절하는 단계는 대기 전력 모드 또는 저전력 모드 중 적어도 하나에서 수행됨 -
    을 포함하는 기계 판독가능 저장 매체.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 조절하는 단계는, 상기 DC-DC 변환기로부터 적어도 일부분 전력을 수신하는 시스템의 전력 동작 상태의 변화에 응답하여 행해지는 기계 판독가능 저장 매체.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 변화는 (a) 전체 전력 모드에서 저전력 모드로의 변화; (b) 저전력 모드에서 대기 전력 모드로의 변화; (c) 전체 전력 모드에서 대기 전력 모드로의 변화; (d) 대기 전력 모드에서 전체 전력 모드로의 변화; (e) 대기 전력 모드에서 저전력 모드로의 변화; 및 (f) 저전력 모드에서 전체 전력 모드로의 변화 중 하나인 기계 판독가능 저장 매체.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 조절하는 단계는, 저전력 소비 상태에 진입하는 것에 응답하여 상기 입력 DC 전압을 낮추며, 상기 모니터링하는 단계 및 상기 조절하는 단계는 상기 DC-DC 변환기에 의해 전원 공급되는 컨트롤러에 의해 수행되는 기계 판독가능 저장 매체.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 DC-DC 변환기에 상기 입력 DC 전압을 제공하는 AC-DC 변환기에 제어 신호를 제공하며, 상기 제어 신호는 상기 조절하는 단계를 일으키는 기계 판독가능 저장 매체.
  30. 장치를 위한 전원 시스템으로서,
    AC 전원으부터 AC 전압을 수신하기 위한 입력을 가지며, DC 전압 출력을 가지며, 상기 DC 전압 출력의 전압을 제어하도록 구성되는 제어 입력을 갖는 AC(교류)-DC(직류) 변환기;
    상기 DC 전압 출력에 결합되는 입력을 가지며, 상기 장치의 제1 소자에 DC 공급 전압을 제공하도록 구성되는 출력을 가지는 제1 DC-DC 변환기; 및
    상기 DC 전압 출력에 결합되는 제1 입력을 가지며, 상기 AC-DC 변환기의 제어 입력에 결합되는 제1 출력을 가지는 컨트롤러 - 상기 컨트롤러는, 상기 장치의 동작 상태를 모니터링하고, 상기 DC 전압 출력의 전압을 조절하기 위하여 상기 컨트롤러의 제1 출력의 신호의 파라미터를 상기 동작 상태의 모니터링에 응답하여 조절하도록 구성됨 -
    을 포함하는 전원 시스템.
  31. 제1항에 있어서,
    상기 장치는 데이터 처리 시스템 또는 디스플레이 장치 중 하나인 전원 시스템.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 DC 공급 전압은 상기 컨트롤러에 전력을 제공하는 전원 시스템.
  33. 제32항에 있어서,
    대기 전력 모드에서, 상기 컨트롤러는 상기 AC-DC 변환기로부터의 DC 전압 출력의 전압을 감소시키도록 구성되는 전원 시스템.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 컨트롤러의 제2 입력에 결합되는 출력을 가지는 사용자 제어 입력 장치 - 상기 컨트롤러는 대기 모드 중에 사용자가 상기 사용자 제어 입력 장치에 입력을 발생시켰는지 여부를 판정하도록 구성됨 -
    를 더 포함하는 전원 시스템.
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