TW201519549A - 電源供應電路、電源供應系統以及電源供應方法 - Google Patents

Abstract

一種電源供應電路適於接收電源適配器的輸出以供電至電池單元與系統負載。所述電源供應電路包括充電單元、切換單元以及電壓穩壓單元。充電單元經由電源輸入端接收電源適配器所輸出的第一供應電壓，以對電池單元進行充電。切換單元耦接於電源輸入端與充電單元，以接收該第一供應電壓與充電單元所輸出的第二供應電壓。電壓穩壓單元耦接於切換單元，且電壓穩壓單元用以供電至系統負載。切換單元在高負載狀態下提供第一供應電壓至電壓穩壓單元。切換單元在低負載狀態下提供第二供應電壓至電壓穩壓單元。

Description

電源供應電路、電源供應系統以及電源供應方法

本發明有關於一種電源供應電路、電源供應系統以及電源供應方法，且特別是一種可攜式計算機裝置的電源供應電路、電源供應系統以及電源供應方法。

隨著科技的發展，配備有充電電池的可攜式計算機裝置(portable computing device)，例如筆記型電腦(laptop)、平板電腦(Tablet)等因方便使用者攜帶，已廣泛地使用於日常生活中。

可攜式計算機裝置一般會透過交流轉直流的電源適配器(power adapter)或傳統電力設備接收外部電源，來對可攜式計算機裝置進行供電，並利用外部電源來對充電電池充電。可攜式計算機裝置的供電系統一般是採用傳統供電架構或者是由英特爾(Intel)提出的窄直流(narrow voltage direct current，NVDC)供電架構來對可攜式計算機裝置內部系統元件進行供電。

在傳統供電架構下，電源適配器的供應電壓會直接供給內建於可攜式計算機裝置的電壓穩壓電路(voltage regulator)，以轉換為用於驅動可攜式計算機裝置內的系統負載所需的工作電壓。而在窄直流供電架構下，電源適配器的供應電壓會先經由內建的充電電路(charger)轉換為對充電電池充電的充電電壓，而後再提供給電壓穩壓電路以及充電電池。由於使用窄直流供電架構，可於充電 時直接汲取較低的電池電壓轉換為可驅動系統負載的工作電壓。因此，於系統負載處於輕載狀態下，窄直流供電架構相較於傳統供電架構具較高的電源轉換效率。現今，可攜式計算機裝置大多是採用窄直流供電架構來取代傳統供電架構作為攜式計算機裝置的供電架構。

然而，當可攜式計算機裝置內部系統元件於運作時的功率消耗越大時，由於窄直流供電架構提供的供應電壓另需透過額外升壓電路進行轉換，以驅動各系統元件的運作。因此，窄直流供電架構的電壓轉換效率在高負載狀態下則會較傳統供電架構差，且亦會增加充電電池的負擔，進而減少充電電池的壽命。

有鑑於此，本發明實施例提供一種電源供應電路、電源供應系統以及電源供應方法，此電源供應電路、電源供應系統以及電源供應方法可主動依據可攜式計算機裝置的功率消耗，對應地以傳統供電架構或窄直流供電架構供電，據以提高可攜式計算機裝置的系統運作時電壓轉換效益，同時亦增加充電電池的壽命。

本發明實施例提供一種電源供應電路，此電源供應電路適於接收電源適配器的輸出以供電至電池單元與系統負載。所述電源供應電路包括充電單元、切換單元以及電壓穩壓單元。充電單元經由一電源輸入端接收電源適配器所輸出的第一供應電壓，且充電單元用以對電池單元進行充電。切換單元耦接於電源輸入端與充電單元的一輸出端。切換單元用以接收第一供應電壓與充電單元所輸出的第二供應電壓。電壓穩壓單元耦接於切換單元。電壓穩壓單元用以供電至系統負載。切換單元在高負載狀態下提供第一供應電壓至電壓穩壓單元，而切換單元在低負載狀態下提供第二供應電壓至電壓穩壓單元。所述系統負載在高負載狀態下的功率消耗大於在低負載狀態下的功率消耗。

本發明實施例提供一種電源供應系統，此電源供應系統適用 於一可攜式計算機裝置，且電源供應系統包括電源適配器以及上述電源供應電路。電源適配器耦接於一交流電源，且電源適配器用以整流交流電源的一交流電壓，以產生第一供應電壓。電源供應電路接收電源適配器的輸出，以供電至電池單元與系統負載。所述電源適配器與系統負載可以是設置於一主機板上。

在本發明其中一個實施例中，上述切換單元包括電源切換電路以及控制單元。電源切換電路耦接於電源輸入端、充電單元的輸出端以及電壓穩壓單元。電源切換電路用以建立電源輸入端與電壓穩壓單元之間的第一供電路徑或建立充電單元與電壓穩壓單元之間的第二供電路徑。控制單元耦接於電源切換電路。控制單元用以偵測系統負載的功率消耗，並對應控制電源切換電路導通第一供電路徑或導通第二供電路徑，以提供第一供應電壓或第二供應電壓至電壓穩壓單元。

本發明實施例提供一種電源供應方法，適用於驅動上述電源供應電路，且所述電源供應方法包括下列步驟。首先，偵測系統負載的運作狀態。而後，根據偵測結果，決定系統負載的供電來源。當系統負載處於高負載狀態下時，切換單元提供第一供應電壓至電壓穩壓單元，以供電至系統負載。當系統負載處於低負載狀態下時，切換單元提供第二供應電壓至電壓穩壓單元，以供電至系統負載。系統負載在高負載狀態下的功率消耗大於在低負載狀態下的功率消耗。

綜上所述，本發明實施例提供一種電源供應電路、電源供應系統以及電源供應方法，此電源供應電路、電源供應系統以及電源供應方法可於可攜式計算機裝置運作時，主動偵測可攜式計算機裝置的系統功率消耗，並決定攜式計算機裝置的系統運作的供電來源。當可攜式計算機裝置的系統功率消耗較大時，所述電源供應電路會自動以傳統供電方式對系統進行供電；當可攜式計算機裝置的系統功率消耗較小時，所述電源供應電路則會自動切換 以窄直流供電方式對系統進行供電。據此，可攜式計算機裝置可透過設置本發明提供的電源供應電路，提升可攜式計算機裝置系統運作時的電壓轉換效率，並同時增加充電電池的壽命，進而可提升可攜式計算機裝置整體運作效益。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

1‧‧‧電源適配器

2‧‧‧主機板

21‧‧‧電池單元

23‧‧‧電源供應電路

231‧‧‧充電單元

233‧‧‧切換單元

2331‧‧‧電源切換電路

VDD‧‧‧操作電壓

MP1、MP2‧‧‧PMOS電晶體

R1、R2、R3、R4‧‧‧電阻

Q1、Q2‧‧‧NPN電晶體

2333‧‧‧控制單元

MCU‧‧‧控制晶片

235‧‧‧電壓穩壓單元

25‧‧‧系統負載

251‧‧‧中央處理器

GND‧‧‧接地端

LOAD_DET‧‧‧偵測信號

Vin‧‧‧第一供應電壓

Vc‧‧‧第二供應電壓

IL‧‧‧輸出電流

Ic‧‧‧充電電流

PT‧‧‧電源輸入端

C10、C20、C30、C40、C50‧‧‧曲線

T1~T9‧‧‧時間點

P_IH‧‧‧功率上限值

P_IL‧‧‧功率下限值

S100~S120‧‧‧步驟流程

S201~S211‧‧‧步驟流程

S301~S313‧‧‧步驟流程

圖1是本發明第一實施例提供的電源供應系統的功能方塊圖。

圖2是本發明第一實施例提供的窄直流供電架構與傳統供電架構的功率轉換效率比較的曲線圖。

圖3是本發明第一實施例提供的電源供應系統的功能方塊圖。

圖4是本發明第一實施例提供的切換單元的電路示意圖。

圖5是本發明第一實施例提供的切換單元的電路運作示意圖。

圖6是本發明第一實施例提供的切換單元的電路運作示意圖。

圖7是本發明第二實施例提供的用於電源供應系統的電源供電方法的流程示意圖。

圖8是本發明第三實施例提供的用於電源供應系統的電源供電方法的流程示意圖。

圖9是本發明第三實施例提供的過電流保護電路的電路運作波形示意圖。

圖10是本發明第四實施例提供的用於電源供應系統的電源供電方法的流程示意圖。

〔第一實施例〕

請參照圖1，圖1繪示本發明第一實施例提供的電源供應系統的功能方塊圖。電源供應系統可應用於一可攜式計算機裝置(未繪示)。於本實施例中，可攜式計算機裝置可例如為筆記型電腦或平板電腦，但本實施例並以此為限。

電源供應系統包括電源適配器1、電池單元21、電源供應電路23以及系統負載25，其中電池單元21、電源供應電路23以及系統負載25分別是設置於一主機板2上。所述主機板2是設置於可攜式計算機裝置內。電源適配器1耦接於主機板2。電源供應電路23耦接於電源適配器1與電池單元21及系統負載25之間。

電源適配器1用以對一交流電源(未繪示)輸出的交流電壓整流，並產生一第一供應電壓Vin，以對主機板2上各電子元件供電其中第一供應電壓Vin為直流電壓。電源適配器1可以是透過電源線(未繪示)與可攜式計算機裝置的電源輸入端PT電性連接，以透過電源輸入端PT輸出第一供應電壓Vin對主機板2供電。

電池單元21是內建於可攜式計算機裝置。可攜式計算機裝置未與電源適配器1連接時，亦即電源適配器1未存在時，電池單元21可用以經電源供應電路23對系統負載25供電，以驅動系統負載25的運作。

電池單元21可以為單一充電電池，例如鋰離子電池(Lithium-Ion)、鎳鎘電池(Ni-Cd)、鎳氫電池(Ni-MH)或是由多個充電電池組成的充電電池組(rechargeable battery pack)，且是依據可攜式計算機裝置的種類以及實際架構而定，故本實施例並不限制。

於本實施例中，電池單元21是整合設置於主機板2上，但於實務上，電池單元21亦可因可攜式計算機裝置的內部實際架構而設置於可攜式計算機裝置內主機板2外的其它容置空間，例如用於放置電池單元21且鄰近主機板2的電池容置空間(battery compartment)。

電源供應電路23用以經電源輸入端PT接收電源適配器1的輸出，以供電至電池單元21與系統負載25。電源供應電路23並可主動依據系統負載25的運作狀態，配置系統負載25的供電來源。

詳細地說，電源供應電路23主動依據系統負載25的功率消耗大小，選擇以電源適配器1的輸出(即第一供應電壓Vin)或電池單元21的輸入(即第二供應電壓Vc)作為系統負載25的供電來源。也就是，電源供應電路23可主動依據系統負載25的功率消耗大小，自動選擇以窄直流供電方式或是傳統供電方式來對系統負載25供電。

於本實施例中，系統負載25可例如為內建於可攜式計算機裝置的主機板2上所有功耗元件，包括中央處理器(central processing unit，CPU)(未繪示於圖1)、系統操作模組(未繪示)以及周邊裝置(未繪示)等在內的等效電阻。附帶一提的是，系統負載25的實際架構與實施方式會因可攜式計算機裝置的種類與實體架構而改變，且系統負載25的架構並非為本發明所著重之部分，故在此不再贅述。

進一步地說，電源供應電路23包括充電單元231、切換單元233以及電壓穩壓單元235。充電單元231耦接電源輸入端PT與電池單元21之間。切換單元233分別耦接於電源輸入端PT與充電單元231的一輸出端。電壓穩壓單元235耦接於切換單元233與系統負載25之間。

充電單元231用以經由電源輸入端PT接收電源適配器1所輸出的第一供應電壓Vin。充電單元231並根據電源適配器1所輸出第一供應電壓Vin以及根據電池單元21充電所需功率產生第二供應電壓Vc，以對電池單元21進行充電。於本實施例中，第二供應電壓Vc的電壓位準小於第一供應電壓Vin的電壓位準。

於實務上，電源適配器1所產生第一供應電壓Vin，可例如為 19伏特(V)，而充電單元231所輸出的第二供應電壓Vc可例如7.4V伏特(V)。

另外，充電單元231可依據電池單元21充電所需功率對應將第一供應電壓Vin進行電壓轉換(例如降壓)，以產生第二供應電壓Vc以及充電電流Ic對電池單元21進行充電。充電單元231可以是由一充電電路來實現，其中充電電路包括電壓轉換電路。值得一提的是，充電電路的電路架構、第二供應電壓Vc與充電電流Ic的產生方式以及對電池單元21的充電方式為習知技術，故不再贅述。

切換單元233用以接收第一供應電壓Vin與充電單元231所輸出的第二供應電壓Vc。切換單元233用以偵測系統負載25的功率消耗，對應切換輸出第一供應電壓Vin或第二供應電壓Vc至電壓穩壓單元235。

電壓穩壓單元235用以供電至系統負載25。進一步地說，電壓穩壓單元235用以根據系統負載25的供電需求將切換單元233的輸出對應轉換為用以驅動系統負載25的工作電壓，例如5伏特(V)、1.7伏特、3.3伏特或2.5伏特等，據以驅動系統負載25的運作。電壓穩壓單元235可以是由一電壓穩壓器(voltage regulator)或電壓穩壓電路來實現。

於本實施例中，切換單元233會根據系統負載25的功率消耗，選擇性地將電源適配器1輸出的第一供應電壓Vin或充電單元231所輸出的第二供應電壓Vc提供至電壓穩壓單元235，以供電給系統負載25。

詳細地說，切換單元233在一高負載(heavy load)狀態下，會提供第一供應電壓Vin至電壓穩壓單元235，而切換單元233在一低負載(light load)狀態下，會提供第二供應電壓Vc至電壓穩壓單元235，其中系統負載25在高負載狀態下的功率消耗大於在低負載狀態下的功率消耗。

簡言之，切換單元233在高負載狀態下，會選擇以傳統供電方式對系統負載25供電。切換單元233在低負載狀態下，則會選擇以窄直流供電方式對系統負載25供電，藉以提升電源供電系統的電源供電效率。

特別說明的是，於本實施例中，所述高負載狀態表示系統負載25的功率消耗高於一功率上限值P_IH。所述低負載狀態表示系統負載25的功率消耗低於一功率下限值P_IL。此外，當系統負載25的功率消耗介於功率上限值P_IH與功率下限值P_IL之間時，切換單元233會維持電壓穩壓單元235的供電來源。所述功率上限值P_IH大於所述功率下限值P_IL。

也就是，在切換單元233提供第一供應電壓Vin至電壓穩壓單元235的情況下，只要系統負載25的功率消耗仍高於功率下限值P_IL，切換單元233會持續提供第一供應電壓Vin至電壓穩壓單元235。同理，在切換單元233提供第二供應電壓Vc至電壓穩壓單元235的情況下，只要系統負載25的功率消耗仍低於功率上限值P_IH，切換單元233會持續提供第二供應電壓Vc至電壓穩壓單元235。

此外，當切換單元233偵測到系統負載25的功率消耗逐漸增加且進入高負載狀態時，切換單元233會提供第一供應電壓Vin至電壓穩壓單元235；當切換單元233偵測到系統負載25的功率消耗逐漸降低且進入低負載狀態時，切換單元233提供第二供應電壓Vc至電壓穩壓單元235。

據此，可避免切換單元233於系統負載25運作不穩定時，發生誤判而頻繁切換於窄直流供電方式與傳統供電方式之間，降低電源供電系統的運作效率。

值得一提的是，功率上限值P_IH與功率下限值P_IL可以是依據可攜式計算機裝置實際運作的功率消耗以及功率損耗(power loss)來設置。請參照圖2，圖2繪示本發明第一實施例提供的窄直 流供電方式與傳統供電方式的一種功率轉換效率比較的曲線圖。圖2是基於電源適配器1輸出的第一供應電壓為19伏特，而充電單源231輸出的第二供應電壓為7.4伏特來產生。

曲線C10代表利用傳統供電方式對系統負載25供電的電壓轉換效率。曲線C20代表利用窄直流供電方式對系統負載25供電的電壓轉換效率。曲線C30代表利用傳統供電方式對系統負載25供電產生的功率損耗。曲線C40代表利用窄直流供電方式對系統負載25供電產生的功率損耗。

由圖2中曲線C10以及曲線C20可知，在電壓穩壓單元235的輸出電流IL約為23安培(A)時，即為窄直流供電方式與傳統供電方式之間的電壓轉換效率分隔點。當電壓穩壓單元235的輸出電流IL小於23安培時，窄直流供電方式的電壓轉換效率大於傳統供電方式的電壓轉換效率。當電壓穩壓單元235的輸出電流IL大於23安培時，窄直流供電方式的電壓轉換效率會小於傳統供電方式的電壓轉換效率。

因此，可依據輸出電流IL約為23安培時，系統負載25的功率消耗來設定功率上限值P_IH與功率下限值P_IL。

舉例來說，以系統負載25中的中央處理器為例，中央處理器的工作電壓一般為1.7伏特，亦即中央處理器的功率消耗於輸出電流IL為23安培為39瓦特(W)。功率上限值P_IH進而可以依據輸出電流IL為25安培而設定為42.5瓦特，而功率下限值P_IL可以依據輸出電流IL為21安培而設定為35.7瓦特。

當系統負載25的功率消耗大於42.5瓦特(亦即輸出電流IL大於或等於25安培)時，切換單元233會判斷系統負載25處於高負載狀態，並提供第一供應電壓Vin至電壓穩壓單元235。當系統負載25的功率消耗小於35.7瓦特(亦即輸出電流IL小於或等於21安培)時，切換單元233會判斷系統負載25處於低負載狀態，而提供第二供應電壓Vin至電壓穩壓單元235。

更詳細地說，切換單元233進一步包括電源切換電路2331以及控制單元2333。電源切換電路2331耦接於電源輸入端PT、充電單元231的輸出端以及電壓穩壓單元235。電源切換電路2331並耦接於控制單元2333。

電源切換電路2331用以建立電源輸入端PT與電壓穩壓單元235之間的第一供電路徑或是充電單元231與電壓穩壓單元235之間的第二供電路徑。

控制單元2333用以根據一偵測信號LOAD_DET偵測系統負載25的功率消耗，並對應控制電源切換電路2331導通第一供電路徑或導通第二供電路徑，以提供第一供應電壓Vin或第二供應電壓Vc至電壓穩壓單元235。

簡單來說，切換單元233的控制單元2333會在偵測信號LOAD_DET表示系統負載25處於高負載狀態下，驅動電源切換電路2331導通第一供電路徑，並提供第一供應電壓Vin至電壓穩壓單元235。而控制單元2333會在偵測信號LOAD_DET表示系統負載25處於低負載狀態下，驅動電源切換電路2331導通第二供電路徑，以提供第二供應電壓Vc至電壓穩壓單元235。

值得一提的是，所述偵測信號LOAD_DET是對應系統負載25的功率消耗。所述偵測信號LOAD_DET可以是依據電壓穩壓單元235的輸出電壓VL以及輸出電流IL產生。控制單元2333可主動於每隔一段時間(例如，每隔240毫秒)根據偵測信號LOAD_DET判斷系統負載25的功率消耗，以決定系統負載25的供電方式。

於一實施方式中，所述偵測信號LOAD_DET可以是由一電流偵測元件(未繪示)所產生。具體地說，此電流偵測元件是耦接於電壓穩壓單元235與控制單元2333之間。電流偵測元件可用以根據電壓穩壓單元235所輸出的輸出電流IL對應產生偵測信號LOAD_DET。電流偵測元件可根據電壓穩壓單元235所輸出的輸出電流IL產生相對應電壓信號作為偵測信號LOAD_DET輸出至 控制單元2333，以供控制單元2333判斷系統負載25的功率消耗。於本實施例中，電流偵測元件可以為電阻性元件，例如電阻，但本實施例並不限制。

舉例來說，控制單元2333可於一段時間(例如240毫秒)內，依據預設的取樣時間(例如每60毫秒)，偵測電流偵測元件所產生的電壓信號，並對應記錄輸出電流IL。而後，控制單元2333根據該段時間內的輸出電流IL的平均值，計算系統負載25的平均功率消耗，以決定系統負載25的供電方式。在該段時間內，當取樣頻率越高，亦即取樣時間間隔越短，越能代表系統負載25目前的功率消耗。本發明領域具有通常知識者應知如何依據可攜式計算機裝置的運作設定取樣頻率，以準確地偵測與判斷系統負載25的功率消耗，據以選擇較佳的供電方式，提高可攜式計算機裝置的系統的電壓轉換效率。

於另一實施方式中，控制單元2333可耦接於系統負載25，以接收系統負載25的輸出的偵測信號LOAD_DET判斷系統負載25的功率消耗。請參照圖3，圖3繪示本發明第一實施例提供的另一電源供電系統的功能方塊圖。所述偵測信號LOAD_DET可以是由系統負載25中的中央處理器251所提供。中央處理器251可依據目前系統運作狀態產生偵測信號LOAD_DET，輸出至控制單元2333。舉例來說，所述偵測信號LOAD_DET可以是對應進階組態與電源介面(ACPI)規範中全域狀態(Global System State)或處理器電源狀態(Processor Power State)的狀態信號。控制單元2333可依據偵測信號LOAD_DET偵測可攜式計算機裝置的運作狀態或處理器電源狀態來決定系統負載25的供電方式。

要說明的是，本實施例並不限制偵測信號LOAD_DET的產生方式，只要偵測信號LOAD_DET可對應系統負載25的功率消耗大小即可。本發明領域具有通常知識者應可由上述說明推知偵測信號LOAD_DET的產生方式以及運用方式，故不再贅述。

值得一提的是，控制單元2333可以是由微控制器(microcontroller)或嵌入式控制器(embedded controller)等處理晶片，並透過韌體程式設計方式實現上述系統負載25的功率消耗的判斷方式以及對應系統負載25供電來源設定方式，但本實施例並不限制。於一實施方式中，控制單元2333可利用微控制器或嵌入式控制器的通用輸入接腳(General Purpose Input，GPI)，來接收偵測信號LOAD_DET，並利用微控制器或嵌入式控制器的通用輸出接腳(General Purpose Output，GPO)來控制驅動電源切換電路2331的運作。

以下針對切換單元233的具體實施方式與電路運作做詳細說明。請參照圖4並同時參考圖1，圖4繪示本發明第一實施例提供的切換單元的電路示意圖。

於本實施例中，電源切換電路2331包括NPN電晶體Q1、Q2、PMOS電晶體MP1、MP2以及電阻R1~R4；控制單元2333包括控制晶片MCU，且控制晶片MCU的一通用輸入接腳用以接收偵測信號LOAD_DET。

於一實務上，所述控制晶片MCU的通用輸入接腳可以是耦接於電流偵測元件(未繪示)，以根據電壓穩壓單元235的輸出，判斷系統負載25的功率消耗。於另一實務上，所述控制晶片MCU的通用輸入接腳亦可耦接於系統負載25中的中央處理器(未繪示於圖4)，以根據中央處理器的運作狀態(例如功率消耗)，判斷系統負載25的功率消耗。

電阻R1的第一端耦接於一操作電壓VDD。電阻R1的第二端耦接於電阻R2的第一端。電阻R2的第二端耦接於NPN電晶體Q1的集極(collector)。NPN電晶體Q1的射極(emitter)耦接於接地端GND。NPN電晶體Q1的基極(base)耦接於控制晶片MCU的一通用輸出接腳(未繪示)，以受控於控制晶片MCU。電阻R3的第一端耦接於NPN電晶體Q1的基極，而電阻R3的第二端耦接於接地 端GND。電阻R3並耦接於控制晶片MCU的該通用輸出接腳與接地端GND。電阻R3為下拉電阻，且用以於控制晶片MCU截止運作或在控制晶片MCU的該通用輸出接腳為浮接狀態(floating)，下拉控制晶片MCU的該通用輸出接腳至零電壓位準。電阻R3還可用以限制流入NPN電晶體Q1的基極的電流量，避免NPN電晶體Q1損壞影響電源切換電路2331的運作。

PMOS電晶體MP1的汲極(drain)耦接於充電單元231的輸出端。PMOS電晶體MP1的源極(source)耦接於電壓穩壓單元235。PMOS電晶體MP1的閘極(gate)耦接於電阻R1與R2形成的分壓電路的輸出。具體地說，PMOS電晶體MP1的閘極耦接於電阻R1與R2之間的接點，並受控於電阻R1與R2之間的接點的電壓，其電阻R1與R2之間接點的電壓為操作電壓VDD減去電阻R1的跨壓。

附帶一提的是，本發明技術領域具有通常知識者應知可透過適當的設置操作電壓VDD以及設計電阻R1與R2的電阻值設定輸出至PMOS電晶體MP1的閘極的電壓，以驅動PMOS電晶體MP1的運作。

電阻R4的第一端耦接於操作電壓VDD，以接收該操作電壓。電阻R4的第一端並耦接於電源輸入端PT。PMOS電晶體MP2的汲極耦接於PMOS電晶體MP1的源極以及電壓穩壓單元235。PMOS電晶體MP2的源極耦接於電源輸入端PT。PMOS電晶體MP2的源極並耦接於操作電壓VDD。PMOS電晶體MP2的閘極耦接於NPN電晶體Q2的集極。NPN電晶體Q2用以控制PMOS電晶體MP2的導通與截止運作。NPN電晶體Q2的集極並耦接於電阻R4的第二端。NPN電晶體Q2的基極耦接於NPN電晶體Q1的集極。換言之，NPN電晶體Q1用以驅動NPN電晶體Q2的導通或截止運作。NPN電晶體Q2的射極耦接於接地端GND。

請參照圖5與圖6，圖5與圖6分別繪示是本發明第一實施例 提供的切換單元的電路運作示意圖。

當控制晶片MCU根據偵測信號LOAD_DET判斷系統負載25處於高負載狀態時，控制晶片MCU會經其通用輸出接腳輸出低電壓位準的控制電壓至NPN電晶體Q1的基極，使NPN電晶體Q1因基射極之間的跨壓小於NPN電晶體Q1的導通電壓(例如0.6~07伏特)而截止運作。此時，PMOS電晶體MP1的閘極電壓經電阻R1上拉操作電壓而為高電壓位準，使得PMOS電晶體MP1因源閘極電壓小於PMOS電晶體MP1的導通電壓而截止運作。同時，NPN電晶體Q2會因其基射極之間的跨壓大於NPN電晶體Q1的導通電壓而導通，並下拉PMOS電晶體MP2的閘極電壓，導通PMOS電晶體MP2，形成第一供電路徑。據此，電源適配器1輸出的第一供應電壓Vin會經PMOS電晶體MP2提供給電壓穩壓單元235。

當控制晶片MCU根據偵測信號LOAD_DET判斷系統負載25處於低負載狀態時，控制晶片MCU會經其通用輸出接腳輸出高電壓位準的控制電壓至NPN電晶體Q1的基極，以使NPN電晶體Q1因基射極之間的跨壓大於NPN電晶體Q1的導通電壓而導通。

此時，PMOS電晶體MP1的閘極會因NPN電晶體Q1導通下拉至接地端GND而導通，使PMOS電晶體MP1因源閘極之間的跨壓大於PMOS電晶體MP1的導通電壓而導通。同時，NPN電晶體Q2基極會因NPN電晶體Q1導通下拉至接地端GND而截止運作。PMOS電晶體MP2則會因閘極經電阻R4上拉至操作電壓VDD，使得PMOS電晶體MP2因源閘極之間的跨壓小於PMOS電晶體MP2的導通電壓而截止運作，形成第二供電路徑。據此，充電單元231輸出第二供應電壓Vc會經PMOS電晶體MP1提供給電壓穩壓單元235。

也就是說，在系統負載25處於高負載狀態時，控制晶片MCU會驅動電源切換電路2331建立自電源適配器1與電壓穩壓單元 235之間的第一供電路徑並切斷第二供電路徑，以將第一供應電壓Vin提供給電壓穩壓單元235。而在系統負載25處於低負載狀態時，控制晶片MCU會驅動電源切換電路2331建立自充電單元231與電壓穩壓單元235之間的第二供電路徑並切斷第一供電路徑，以將第二供應電壓Vc提供給電壓穩壓單元235。

要說明的是，圖2僅用以描述窄直流供電方式與傳統供電方式的一種功率轉換效率比較的曲線圖，並非用以限定本發明。圖4僅用以描述切換單元233的一種電路實施方式，並非用以限定本發明。同樣地，圖5以及圖6僅為本發明實施例提供的切換單元的電路運作示意圖，並非用以限定本發明。另外，本實施例亦不限定充電電池21、充電單元231、切換單元233以及電壓穩壓單元235的種類、實體架構、實施方式及/或連接方式。

值得注意的是，上述實施例中元件之間的耦接關係包括直接或間接的電性連接，只要可以達到所需的電信號傳遞功能即可，本發明並不受限。上述實施例中的技術手段可以合併或單獨使用，其元件可依照其功能與設計需求增加、去除、調整或替換，本發明並不受限。在經由上述實施例之說明後，本技術領域具有通常知識者應可推知其實施與運作方式，在此不加贅述。

〔第二實施例〕

由上述的實施例，本發明可歸納出一種電源供應方法，適用用於驅動上述實施例所述之電源供應電路，以管理一可攜式計算機裝置(例如筆記型電腦或平板電腦)中系統負載的供電方式。所述電源供應電路可以是設置於可攜式計算機裝置的主機板上。可攜式計算機裝置可經內建的電源輸入端接收電源適配器1的輸出以供電至內建的電池單元與系統負載。

請參照圖7並同時參照圖1，圖7繪示本發明第二實施例提供的用於電源供應系統的電源供電方法的流程示意圖。

首先，於步驟S100中，切換單元23的控制單元2333根據一 偵測信號LOAD_DET，偵測系統負載25的運作狀態。所述偵測信號LOAD_DET對應系統負載25的功率消耗。

於一實施方式中，所述偵測信號LOAD_DET可以是依據電壓穩壓單元235的輸出電壓VL以及輸出電流IL產生。於另一實施方式中，所述偵測信號LOAD_DET可以是由系統負載25中的中央處理器依據其運作狀態而產生。所述偵測信號LOAD_DET的具體產生方式以於前述實施例中詳述，故不再贅述。所述系統負載25可為前述內建於可攜式計算機裝置的主機板2上所有功耗元件，包括中央處理器(central process unit，CPU)(未繪示)、系統操作模組(未繪示)以及周邊裝置(未繪示)等在內的等效電阻。

於步驟S110中，當控制單元2333根據偵測信號LOAD_DET判斷系統負載25運作於高負載狀態時，控制單元2333驅動電源切換電路2331將電源適配器1所輸出的第一供應電壓Vin提供至電壓穩壓單元235。詳細地說，控制單元2333會驅動電源切換電路2331建立電源適配器1與電壓穩壓單元235之間的第一供電路徑，以將電源適配器1所輸出的第一供應電壓Vin提供至電壓穩壓單元235，以供電至系統負載25。

於步驟S120中，當控制單元2333根據偵測信號LOAD_DET判斷系統負載25運作於低負載狀態時，控制單元2333會驅動電源切換電路2331將充電單元231所輸出的第二供應電壓Vc提供至電壓穩壓單元235。詳細地說，控制單元2333會驅動電源切換電路2331建立充電單元231與電壓穩壓單元235之間的第二供電路徑，以將充電單元231所輸出的第二供應電壓Vc提供至電壓穩壓單元235，以供電至系統負載25。

所述高負載狀態表示系統負載25的功率消耗高於一功率上限值P_IH。所述低負載狀態表示系統負載25的功率消耗低於一功率下限值P_IL。所述功率上限值P_IH大於所述功率下限值P_IL。功率上限值P_IH與功率下限值P_IL可以是如前述所述，透過比 較窄直流供電或傳統電方式於不同系統負載的功率消耗的電壓轉換效率(如圖2所示)來設置。此外，功率上限值P_IH與功率下限值P_IL可以是預先以韌體方式設定儲存於控制單元2333的一記憶體(未繪示)來實現。

圖7之電源供應方法可以是透過可攜式計算機裝置內的電源供應電路中控制單元2333來執行。控制單元2333可例如微控制器或嵌入式控制器等處理晶片，透過韌體程式設計方式來實現圖7所述的電源供應方法，但本實施例並不以此為限。

〔第三實施例〕

由上述的實施例，本發明另可歸納出一種電源供應方法，適用用於驅動上述實施例所述之電源供應電路，以管理一可攜式計算機裝置(例如筆記型電腦或平板電腦)中系統負載的供電方式。請參照圖8並同時參照圖1，圖8繪示本發明第三實施例提供的用於電源供應系統的電源供電方法的流程示意圖。

於本實施例中，切換單元23的控制單元2333可預先依據可攜式計算機裝置實際運作的功率消耗以及功率損耗來設定並儲存功率上限值P_IH與功率下限值P_IL。所述功率上限值P_IH大於功率下限值P_IL。

首先，於步驟S201中，切換單元23的控制單元2333根據一偵測信號LOAD_DET，偵測系統負載25的運作狀態。所述偵測信號LOAD_DET對應系統負載25的功率消耗。

其次，於步驟S203中，控制單元2333可先判斷可攜式計算機裝置目前的供電方式。具體地說，控制單元233可先判斷系統負載25的供電來源是否為電源適配器1的輸出。也就是，控制單元2333判斷可攜式計算機裝置目前的供電方式是否為傳統供電方式。當控制單元2333判斷系統負載25的供電來源為電源適配器1時，執行步驟S205。反之，當控制單元233判斷系統負載25的供電來源為充電單元231時，執行步驟S209。

詳細地說，於可攜式計算機裝置啟動時，由於系統負載25的供電需求可預先設定採用傳統供電方式對系統負載25供電。也就是，當可攜式計算機裝置與電源適配器1電性相連時，控制單元2333於可攜式計算機裝置啟動時，因系統負載25運作不穩定可先驅動電源切換電路2331建立電源適配器1與電壓穩壓單元235之間的第一供電路徑，以將第一供應電壓Vin提供至電壓穩壓單元235。

接著，於步驟S205中，當系統負載25的供電來源為電源適配器1時，控制單元2333判斷系統負載25的功率消耗是否小於預設的功率下限值P_IL。若系統負載25的功率消耗低於預設的功率下限值P_IL，則執行步驟S207。反之，若系統負載25的功率消耗高於預設的功率下限值P_IL，則回到步驟S201維持電壓穩壓單元235的供電來源並繼續偵測系統負載25的功率消耗。

於步驟S207中，當系統負載25的功率消耗低於預設的功率下限值P_IL，即表示系統負載25的處於低負載狀態，控制單元2333會驅動電源切換電路2331切斷第一供電路徑，並建立充電單元231的輸出端與電壓穩壓單元235之間的第二供電路徑，以將第二供應電壓Vc至電壓穩壓單元235。據此，以提高可攜式計算機裝置於低負載狀態的電壓轉換效率。

於步驟S209中，當系統負載25的供電來源為充電單元231時，控制單元2333判斷系統負載25的功率消耗是否高於預設的功率上限值P_IH。若系統負載25的功率消耗高於預設的功率上限值P_IH，則執行步驟S211。反之，若系統負載25的功率消耗尚未超出預設的功率上限值P_IH，則回到步驟S201維持電壓穩壓單元235的供電來源並繼續偵測系統負載25的功率消耗。

於步驟S211中，當系統負載25的功率消耗高於預設的功率上限值P_IH，即表示系統負載25的處於高負載狀態，控制單元2333會驅動電源切換電路2331切斷第二供電路徑，並建立電源適 配器1與電壓穩壓單元235之間的第一供電路徑，以將第一供應電壓Vin至電壓穩壓單元235。據此，以提高可攜式計算機裝置於高負載狀態的電壓轉換效率。

簡言之，圖8中的電源供應方法，當系統負載25的供電來源為電源適配器1，且系統負載25的功率消耗高於功率下限值P_IL的情況下，切換單元233的控制單元2333會持續驅動電源切換電路2331導通第一供電路徑，以提供第一供應電壓Vin至電壓穩壓單元235。同樣地，當系統負載25的供電來源為充電單元231，且在系統負載25的功率消耗並未超過功率上限值P_IH的情況下，切換單元233的控制單元2333會持續驅動電源切換電路2331導通第二供電路徑，以提供第二供應電壓Vc至電壓穩壓單元235。

換句話說，當系統負載25的功率消耗介於功率上限值P_IH與功率下限值PIL之間時，切換單元233的控制單元2333會維持電壓穩壓單元235的供電來源。據此，可避免切換單元233於系統負載25運作不穩定時，發生誤判而頻繁切換於窄直流供電方式與傳統供電方式之間，降低電源供電系統的運作效率。從而，可提供可攜式計算機裝置的系統於運作時的電壓轉換效率，提高電源供應電路的實用性。

以下針對圖8所述之電源供應方法的運作方式做進一步地說明。請參照圖9並同時參照圖1與圖8，圖9繪示本發明第三實施例提供的電源供應電路的運作波形示意圖。曲線C50繪示可攜式計算機裝置的系統負載25的功率消耗。

於時間點T1，可攜式計算機裝置的電源供應電路是以電源適配器1所輸出的第一供應電壓Vin(例如19伏特)做為系統負載25的供電來源。於時間點T1，可攜式計算機裝置的電源供應電路是以傳統供電方式來對系統負載25進行供電。

如圖9所示，當控制單元2333根據偵測信號LOAD_DET判斷系統負載25的功率消耗是介於功率上限值P_IH與功率下限值 P_IL之間(如時間點T1~T3)時，切換單元23的控制單元2333會驅動電源切換電路2331維持電壓穩壓單元235的供電來源。也就是，控制單元2333會驅動電源切換電路233持續導通第一供電路徑，並將電源適配器1所輸出的第一供應電壓Vin提供電壓穩壓單元235。

當控制單元2333根據偵測信號LOAD_DET判斷系統負載25的功率消耗逐漸減少且小於功率下限值P_IL，表示系統負載25進入低負載狀態(如時間點T4~T5)時，控制單元2333會於偵測到系統負載25的功率消耗小於功率下限值P_IL(如時間點T5)，驅動電源切換電路2331將充電單元231輸出的第二供應電壓Vc(例如7.4伏特)提供電壓穩壓單元235，以供電給系統負載25。

於時間點T6~T7之間，雖然控制單元2333根據偵測信號LOAD_DET判斷出系統負載25的功率消耗逐漸增加，但由於系統負載25的功率消耗尚未超出於功率上限值P_IH，因此控制單元2333驅動電源切換電路2331維持電壓穩壓單元235的供電來源。也就是，控制單元2333會驅動電源切換電路233持續導通第二供電路徑，並將電源適配器1所輸出的第二供應電壓Vc提供電壓穩壓單元235。

當控制單元2333根據偵測信號LOAD_DET判斷系統負載25的功率消耗高於功率上限值P_IH，表示系統負載25進入高負載狀態(如時間點T8)時，控制單元2333即會驅動電源切換電路2331切換，將電源適配器1輸出的第一供應電壓Vin(例如19伏特)提供電壓穩壓單元235，以供電給系統負載25。

於時間點T8之間，雖然控制單元2333根據偵測信號LOAD_DET判斷出系統負載25的功率消耗逐漸減少，但由於系統負載25的功率消耗尚未下降至低於功率下限值P_IL，因此控制單元2333會驅動電源切換電路2331維持電壓穩壓單元235的供電來源。也就是，控制單元2333會驅動電源切換電路233持續導通 第一供電路徑，並將電源適配器1所輸出的第一供應電壓Vin提供電壓穩壓單元235。

換句話說，當控制單元2333偵測到系統負載25的功率消耗逐漸降低且進入低負載狀態時，控制單元233驅動電源切換電路2331提供第二供應電壓Vc至電壓穩壓單元235。當控制單元2333偵測到系統負載25的功率消耗逐漸增加且進入高負載狀態時，控制單元2333會提供第一供應電壓Vin至電壓穩壓單元235。

值得一提的是，功率上限值P_IH與功率下限值P_IL如前述可以是依據可攜式計算機裝置實際運作的功率消耗以及功率損耗來設置。功率上限值P_IH與功率下限值P_IL可以是預先以韌體方式設定儲存於控制單元2333的一記憶體(未繪示)來實現。

〔第四實施例〕

由上述的實施例，本發明另可歸納出一種電源供應方法，適用用於驅動上述實施例所述之電源供應電路，以管理一可攜式計算機裝置(例如筆記型電腦或平板電腦)中系統負載的供電方式。請參照圖10並同時參照圖1，圖10繪示本發明第四實施例提供的用於電源供應系統的電源供電方法的流程示意圖。

於本實施例中，切換單元23的控制單元2333可預先依據可攜式計算機裝置實際運作的功率消耗以及功率損耗來設定並儲存功率上限值P_IH與功率下限值P_IL。所述功率上限值P_IH大於功率下限值P_IL。

於步驟S301中，控制單元2333可於每隔一預設時間(例如60毫秒)，主動根據偵測信號LOAD_DET偵測系統負載25的負載電流。於步驟S303中，控制單元2333會根據負載電流(即電壓穩壓單元235的輸出電流IL)以及電壓穩壓單元235的輸出電壓VL計算並記錄系統負載25的功率消耗。

控制單元2333並於一段時間(例如240毫秒)後，根據所記錄的多個系統負載25的功率消耗(例如4個)，計算系統負載25於該 段時間的平均功率消耗作為系統負載25目前的功率消耗。於另一實施方式中，控制單元2333亦可以是該段時間，最後偵測到系統負載25的功率消耗作為系統負載25目前的功率消耗。

而後，於步驟S305中，控制單元2333判斷系統負載25目前的功率消耗是否大於或等於前次的功率消耗。當控制單元2333判斷系統負載25目前的功率消耗大於或等於前次的功率消耗時，控制單元2333執行步驟S307。反之，當控制單元2333判斷系統負載25目前的功率消耗小於前次的功率消耗時，控制單元2333執行步驟S311。

於步驟S307中，控制單元2333進一步判斷系統負載25目前的功率消耗是否高於一預設的功率上限值P_IH。當控制單元2333判斷系統負載25目前的功率消耗高於預設的功率上限值P_IH時，控制單元2333執行步驟S309。反之，當控制單元2333判斷系統負載25目前的功率消耗低於功率上限值P_IH，控制單元2333驅動電源切換電路2331維持電壓穩壓單元235的供電來源，並回到步驟S301。

於步驟S309中，控制單元2333判斷出系統負載25進入高負載狀態，並驅動電源切換電路2331切換，將電源適配器1所輸出的第一供應電壓Vin(例如19伏特)提供電壓穩壓單元235，以供電給系統負載25。控制單元2333並將目前的功率消耗取代前次的功率消耗。

於步驟S311中，控制單元2333判斷系統負載25目前的功率消耗是否低於一預設的功率下限值P_IL。當控制單元2333判斷系統負載25目前的功率消耗低於預設的功率下限值P_IL時，控制單元2333執行步驟S313。反之，當控制單元2333判斷系統負載25目前的功率消耗低於功率下限值P_IL，控制單元2333驅動電源切換電路2331維持電壓穩壓單元235的供電來源，並回到步驟S301。

於步驟S313中，控制單元2333判斷出系統負載25進入低負載狀態，並驅動電源切換電路2331切換，將充電單元231所輸出的第二供應電壓Vc(例如7.4伏特)提供電壓穩壓單元235，以供電給系統負載25。控制單元2333並將目前的功率消耗取代前次的功率消耗。

圖10之電源供應方法可以是透過可攜式計算機裝置內的電源供應電路中控制單元2333來執行。控制單元2333可例如為微控制器或嵌入式控制器等處理晶片，透過韌體程式設計方式來實現圖10所述的電源供應方法，但本實施例並不以此為限。

要說明的是，圖10僅用於說明本實施例所歸納出用於驅動設置於可攜式計算機裝置的電源供應電路之電源供電方法，並非用以限定本發明。

〔實施例的可能功效〕

綜上所述，本發明實施例提供一種電源供應電路、電源供應系統以及電源供應方法，此電源供應電路、電源供應系統以及電源供應方法可於可攜式計算機裝置運作時，主動偵測可攜式計算機裝置的系統功率消耗，並決定攜式計算機裝置的系統運作的供電來源。當可攜式計算機裝置的系統功率消耗較大時，所述電源供應電路會自動切換以傳統供電方式對系統進行供電；當可攜式計算機裝置的系統功率消耗較小時，則所述電源供應電路會自動切換以窄直流供電方式對系統進行供電。據此，可攜式計算機裝置可透過設置本發明提供的電源供應電路，提升可攜式計算機裝置系統運作時的電壓轉換效率，並同時增加充電電池的壽命，進而可提升可攜式計算機裝置整體運作效益。

此外，本發明另可透過設定一功率上限值以及一功率下限值，作為切換傳統供電方式或窄直流供電方式的判斷依據，藉以避免可攜式計算機裝置於系統運作不穩定時，誤判導致過於頻繁切換於傳統供電方式或窄直流供電方式，降低可攜式計算機裝置 系統運作時的電壓轉換效率。

以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。

1‧‧‧電源適配器

2‧‧‧主機板

21‧‧‧電池單元

23‧‧‧電源供應電路

231‧‧‧充電單元

233‧‧‧切換單元

2331‧‧‧電源切換電路

2333‧‧‧控制單元

235‧‧‧電壓穩壓單元

25‧‧‧系統負載

LOAD_DET‧‧‧偵測信號

Vin‧‧‧第一供應電壓

Vc‧‧‧第二供應電壓

IL‧‧‧輸出電流

Ic‧‧‧充電電流

PT‧‧‧電源輸入端

Claims (22)

1. 一種電源供應電路，適於接收一電源適配器的輸出以供電至一電池單元與一系統負載，該電源供應電路包括：一充電單元，經由一電源輸入端接收該電源適配器所輸出的一第一供應電壓，該充電單元用以對該電池單元進行充電；一切換單元，耦接於該電源輸入端與該充電單元的一輸出端，用以接收該第一供應電壓與該充電單元所輸出的一第二供應電壓；以及一電壓穩壓單元，耦接於該切換單元，用以供電至該系統負載；其中，該切換單元在一高負載狀態下提供該第一供應電壓至該電壓穩壓單元，該切換單元在一低負載狀態下提供該第二供應電壓至該電壓穩壓單元，其中該系統負載在該高負載狀態下的功率消耗大於在該低負載狀態下的功率消耗。
2. 如請求項1所述的電源供應電路，其中該高負載狀態表示該系統負載的功率消耗高於一功率上限值；該低負載狀態表示該系統負載的功率消耗低於一功率下限值，其中當該系統負載的功率消耗介於該功率上限值與該功率下限值之間時，該切換單元維持該電壓穩壓單元的供電來源；其中該功率上限值大於該功率下限值。
3. 如請求項1所述的電源供應電路，其中當該系統負載的功率消耗逐漸增加且進入該高負載狀態時，該切換單元提供該第一供應電壓至該電壓穩壓單元；當該系統負載的功率消耗逐漸降低且進入該低負載狀態時，該切換單元提供該第二供應電壓至該電壓穩壓單元。
4. 如請求項1所述的電源供應電路，其中該切換單元包括：一電源切換電路，耦接於該電源輸入端、該充電單元的該輸出端以及該電壓穩壓單元，用以建立該電源輸入端與該電壓 穩壓單元之間的一第一供電路徑或建立該充電單元與該電壓穩壓單元之間的一第二供電路徑；以及一控制單元，耦接於該電源切換電路，用以偵測該系統負載的功率消耗，對應控制該電源切換電路導通該第一供電路徑或導通該第二供電路徑，以提供該第一供應電壓或該第二供應電壓至該電壓穩壓單元。
5. 如請求項4所述的電源供應電路，其中該控制單元耦接於該電壓穩壓單元，以根據該電壓穩壓單元輸出的一輸出電流判斷該系統負載的功率消耗。
6. 如請求項4所述的電源供應電路，其中該控制單元耦接於該系統負載，以根據該系統負載的輸出的一偵測信號判斷該系統負載的功率消耗。
7. 如請求項4所述的電源供應電路，其中該控制單元每隔一預設時間主動偵測該系統負載的功率消耗，以對應控制該電源切換電路的運作。
8. 如請求項4所述的電源供應電路，其中該電源切換電路包括：一第一電阻，該第一電阻的第一端耦接於一操作電壓；一第二電阻，該第二電阻的第一端耦接於該第一電阻的第二端；一第一NPN電晶體，該第一NPN電晶體的集極耦接於該第二電阻的第二端，該第一NPN電晶體的射極耦接於一接地端，該第一NPN電晶體的基極耦受控於該控制單元；一第三電阻，耦接於該第一NPN電晶體的基極與該接地端之間；一第一PMOS電晶體，該第一PMOS電晶體的汲極耦接於該充電單元的該輸出端，該第一PMOS電晶體的閘極耦接於該第一電阻的第二端，該第一PMOS電晶體的源極耦接於該電壓穩壓單元； 一第二PMOS電晶體，該第二PMOS電晶體的汲極耦接於該第一PMOS電晶體的源極以及該電壓穩壓單元，該第二PMOS電晶體的源極耦接於該電源輸入端，該第二PMOS電晶體的源極並耦接於該操作電壓，該第二PMOS電晶體的閘極耦接於該第四電阻的第二端；以及一第二NPN電晶體，該第二NPN電晶體的集極經一第四電阻耦接於該操作電壓，該第二NPN電晶體的集極並耦接於該第二PMOS電晶體的閘極，該第二NPN電晶體的射極耦接於該接地端，該第二NPN電晶體的基極耦接於該第一NPN電晶體的集極。
9. 一種電源供應系統，包括：一電源適配器，耦接於一交流電源，用以整流該交流電源的一交流電壓以產生一第一供應電壓；以及一電源供應電路，接收該電源適配器的輸出，以供電至一電池單元與一系統負載，且該電源供應電路包括：一充電單元，經由一電源輸入端接收該電源適配器所輸出的該第一供應電壓，且該充電單元用以對該電池單元進行充電；一切換單元，耦接於該電源輸入端與該充電單元的一輸出端，用以接收該第一供應電壓與該充電單元所輸出的一第二供應電壓；及一電壓穩壓單元，耦接於該切換單元，用以供電至該系統負載；其中，該切換單元在一高負載狀態下提供該第一供應電壓至該電壓穩壓單元，該切換單元在一低負載狀態下提供該第二供應電壓至該電壓穩壓單元，其中該系統負載在該高負載狀態下的功率消耗大於在該低負載狀態下的功率消耗。
10. 如請求項9所述的電源供應系統，其中該高負載狀態表示該系 統負載的功率消耗高於一功率上限值；該低負載狀態表示該系統負載的功率消耗低於一功率下限值，其中當該系統負載的功率消耗介於該功率上限值與該功率下限值之間時，該切換單元維持該電壓穩壓單元的供電來源；其中該功率上限值大於該功率下限值。
11. 如請求項9所述的電源供應系統，其中當該系統負載的功率消耗逐漸增加且進入高負載狀態時，該切換單元提供該第一供應電壓至該電壓穩壓單元；當該系統負載的功率消耗逐漸降低且進入低負載狀態時，該切換單元提供該第二供應電壓至該電壓穩壓單元。
12. 如請求項9所述的電源供應系統，其中該切換單元包括：一電源切換電路，耦接於該電源輸入端、該充電單元的該輸出端以及該電壓穩壓單元，該電源切換電路用以建立該電源輸入端與該電壓穩壓單元之間的一第一供電路徑或建立該充電單元與該電壓穩壓單元之間的一第二供電路徑；一控制單元，耦接於該電源切換電路，用以偵測該系統負載的功率消耗，並對應控制該電源切換電路導通該第一供電路徑或導通該第二供電路徑，以提供該第一供應電壓或該第二供應電壓至該電壓穩壓單元。
13. 如請求項12所述的電源供應系統，其中該控制單元耦接於該電壓穩壓單元，以根據該電壓穩壓單元輸出的一輸出電流判斷該系統負載的功率消耗。
14. 如請求項12所述的電源供應系統，其中該控制單元耦接於該系統負載，以根據該系統負載的輸出的一偵測信號判斷該系統負載的功率消耗。
15. 如請求項12所述的電源供應系統，其中該控制單元每隔一預設時間主動偵測該系統負載的功率消耗，以對應控制該電源切換電路的運作。
16. 如請求項12所述的電源供應系統，其中該電源切換電路包括：一第一電阻，該第一電阻的第一端耦接於一操作電壓；一第二電阻，該第二電阻的第一端耦接於該第一電阻的第二端；一第一NPN電晶體，該第一NPN電晶體的集極耦接於該第二電阻的第二端，該第一NPN電晶體的射極耦接於一接地端，該第一NPN電晶體的基極耦受控於該控制單元；一第三電阻，耦接於該第一NPN電晶體的基極與該接地端之間；一第一PMOS電晶體，該第一PMOS電晶體的汲極耦接於該充電單元的該輸出端，該第一PMOS電晶體的閘極耦接於該第一電阻的第二端，該第一PMOS電晶體的源極耦接於該電壓穩壓單元；一第二PMOS電晶體，該第二PMOS電晶體的汲極耦接於該第一PMOS電晶體的源極以及該電壓穩壓單元，該第二PMOS電晶體的源極耦接於該電源輸入端，該第二PMOS電晶體的源極並耦接於該操作電壓，該第二PMOS電晶體的閘極耦接於該第四電阻的第二端；以及一第二NPN電晶體，該第二NPN電晶體的集極經一第四電阻耦接於該操作電壓，該第二NPN電晶體的集極並耦接於該第二PMOS電晶體的閘極，該第二NPN電晶體的射極耦接於該接地端，該第二NPN電晶體的基極耦接於該第一NPN電晶體的集極。
17. 如請求項9所述的電源供應系統，其中該電源供應電路以及該系統負載是設置於一主機板上。
18. 一種電源供應方法，適用於如請求項1所述的電源供應電路，該電源供應方法包括：偵測一系統負載的運作狀態； 根據偵測結果，決定該系統負載的供電來源；當該系統負載處於一高負載狀態下時，該切換單元提供該第一供應電壓至該電壓穩壓單元，以供電至該系統負載；以及當該系統負載處於一低負載狀態下時，該切換單元提供該第二供應電壓至該電壓穩壓單元，以供電至該系統負載；其中該系統負載在該高負載狀態下的功率消耗大於在該低負載狀態下的功率消耗。
19. 如請求項18所述的電源供應方法，其中在偵測該系統負載的運作狀態的該步驟中，包括：偵測該系統負載的功率消耗；當該系統負載的功率消耗高於一功率上限值時，判定該系統負載處於該高負載狀態；當該系統負載的功率消耗低於一功率下限值時，判定該系統負載處於該低負載狀態；以及當該系統負載的功率消耗介於該功率上限值與該功率下限值之間時，該切換單元維持該電壓穩壓單元的供電來源；其中，該功率上限值大於該功率下限值。
20. 如請求項19所述的電源供應方法，其中在偵測該系統負載的功率消耗的該步驟中，包括：偵測該電壓穩壓單元輸出至系統負載的一輸出電流；以及根據該輸出電流計算該系統負載的功率消耗。
21. 如請求項19所述的電源供應方法，更包括：當該系統負載的功率消耗逐漸增加且進入該高負載狀態時，該切換單元提供該第一供應電壓至該電壓穩壓單元；以及當該系統負載的功率消耗逐漸降低且進入該低負載狀態時，該切換單元提供該第二供應電壓至該電壓穩壓單元。
22. 如請求項19所述的電源供應方法，更包括：當該系統負載處於該高負載狀態時，驅動該切換單元建立 該電源輸入端與該電壓穩壓單元之間的一第一供電路徑，以提供該第一供應電壓至該電壓穩壓單元；以及當該系統負載處於一低負載狀態時，驅動該切換單元建立該充電單元與該電壓穩壓單元之間的一第二供電路徑，以提供該第二供應電壓至該電壓穩壓單元。