TWI475375B - 省電裝置 - Google Patents

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TWI475375B
TWI475375B TW102107436A TW102107436A TWI475375B TW I475375 B TWI475375 B TW I475375B TW 102107436 A TW102107436 A TW 102107436A TW 102107436 A TW102107436 A TW 102107436A TW I475375 B TWI475375 B TW I475375B
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Description

省電裝置
本發明係有關於省電裝置，特別係有關於降低電子系統功率消耗之省電裝置。
為了降低能源的消耗，以減少污染的產生，因此在設計現今的電子產品時，需符合多種國家以及地區環保的節能條件。
在改善能源消耗的過程中，由於電子系統仍和電源連接，故降低電子系統待機(或關機)時的功率消耗最為難以達成。以現今技術而言，僅能透過降低晶片在待機(或關機)時的功率消耗以及提高電源輸出模組的效率來達成此一目標。然而，如此一來需要特別使用低功耗晶片以及高效率電源模組，然而卻會使設計成本增加。
因此，有需要在不大幅增加設計成本之前題下，提出一種省電裝置來降低電子系統於待機(或關機)時之消耗功率。
本發明實施例提供一種省電裝置，以解決消耗功率的問題。
在較佳的實施例中，本發明提出一種省電裝置，用於降低電子系統於待機(或關機)時之消耗功率，包括：一第 一開關耦接於一輸入節點以及一輸出節點之間；其中，該輸入節點耦接一電源，該輸出節點耦接一電子裝置。一偵測單元偵測該電源提供而流通於該輸入節點與該輸出節點間之電流量。一充電單元耦接於該輸出節點；其中該充電單元根據該偵測單元所偵測之該電流量對應產生一偵測訊號。一電池組耦接該充電單元之一充電輸出端。一第二開關設置於該輸出節點與該電池組之間；以及一控制器耦接該充電單元及該電池組，以接收該偵測訊號及取得該電池組之電池容量。當該偵測訊號反應該電流量小於一臨界電流量且該電池容量大於一既定容量時，該控制器輸出控制訊號組分別截止該第一開關以及導通該第二開關。
上述的省電裝置，具備降低電子系統於待機(或關機)時消耗功率的功能，卻不會大幅增加設計成本。
10‧‧‧電子系統
11‧‧‧電源
12‧‧‧省電裝置
13‧‧‧電子裝置
120‧‧‧偵測單元
122‧‧‧控制器
124‧‧‧充電單元
126‧‧‧電池組
128‧‧‧配接器
SW1 ‧‧‧第一開關
SW2 ‧‧‧第二開關
SW3 ‧‧‧第三開關
Nin ‧‧‧輸入節點
Nout ‧‧‧輸出節點
CS1 、CS2 ‧‧‧控制訊號
ds‧‧‧偵測訊號
124a‧‧‧電源輸入端
124b‧‧‧充電輸出端
I‧‧‧電流量
CC‧‧‧匯流排
第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之一省電裝置之電路方塊示意圖，用以減少電子系統於待機(或關機)時之功率消耗。
第2圖係顯示根據本發明另一實施例所述之一省電裝置之電路方塊示意圖，用以減少電子系統於待機(或關機)時之功率消耗。
以下將詳細討論本發明各種實施例之製造及使用方法。然而值得注意的是，本發明所提供之許多可行的發明概 念可實施在各種特定範圍中。這些特定實施例僅用於舉例說明本發明之製造及使用方法，但非用於限定本發明之範圍。
第1圖係顯示根據本發明一實施例所述之一省電裝置12之電路方塊示意圖，用以減少電子系統10於待機(或關機)時之功率消耗。第1圖中之電子系統10，包括該省電裝置12，以及一電子裝置13，其中該省電裝置12耦接於該電源11以及該電子裝置13之間，以降低電子系統10於待機(關機)時的功率消耗。該電子裝置13，例如包括一電源模組13a(未圖示)和一主體裝置13b(未圖示)。於正常工作狀態時，該電源模組13a透過該省電裝置12接收該電源11提供之電力，並轉換為該主體裝置13b所需之各種電壓源(例如，±1.5V、±3.3V、±5V、±12V…等)。
如第1圖所示，該省電裝置12包括一第一開關SW1 、一第二開關SW2 、一偵測單元120、一控制器122、一充電單元124以及一電池組126。該第一開關SW1 耦接於一輸入節點Nin 以及一輸出節點Nout 之間，其中該輸入節點Nin 耦接該電源11以及該輸出節點Nout 耦接該電子裝置13。該偵測單元120偵測該電源11提供而流通於該輸入節點Nin 與該輸出節點Nout 間之電流量I。在本實施例中，該偵測單元120為一感測電阻器Rsense(電阻值為R)，耦接於該第一開關SW1 以及該輸出節點Nout 之間，以偵測流經過該感測電阻器Rsense之電流量。上述偵測單元120之實施方式僅為示範之用，而非用來限制本發明的電路結構。
該充電單元124之電源輸入端124a耦接於該輸出 節點Nout ，接收該電源11提供的電力並產生充電電壓，以對耦接於一充電輸出端124b之該電池組126進行充電。該充電單元124更耦接該偵測單元120，取得該感測電阻器Rsense之跨壓(I×R)，據以產生對應於該電流量I之一偵測訊號ds。該第二開關SW2 設置於該輸出節點Nout 與該電池組126之間。該控制器122耦接該充電單元124，以接收該偵測訊號ds。該控制器122透過一匯流排CC，例如SMBus/I2C，而耦接該充電單元124及該電池組126。因此，該控制器122可透過SMBus/I2C取得該電池組126之容量資訊及傳送指令給該充電單元124。
參照第1圖，當電子系統10於正常工作狀態時(即未處於待機或關機狀態)，該控制器122控制該第一開關SW1 為導通，並透過該充電單元124控制該第二開關SW2 為截止，因此該電源11可提供電力至該電子裝置13以及透過該充電單元124對該電池組126充電。
當該電子系統10處於待機或關機狀態時，該電子系統10所需的電流量會下降，因此該偵測單元120偵測的該電流量I也隨之下降。該充電單元124所產生的該偵測訊號ds隨著該電流量I的改變而改變。當該偵測訊號ds反應該電流量I小於一臨界電流量且該電池組126之容量大於一既定容量時，該控制器122直接輸出控制訊號CS1 至該第一開關SW1 ，以截止該第一開關SW1 以及透過該匯流排CC，例如是SMBus/I2C，將控制訊號CS2 傳至該充電單元124，以導通該第二開關SW2 。
第2圖係顯示根據本發明另一實施例所述之一省電裝置12之電路方塊示意圖，用以減少電子系統10於待機(或 關機)時之功率消耗。相較於第1圖，該省電裝置12更包括一配接器128及一第三開關SW3 。該配接器128耦接於該輸入節點Nin 及該電源11之間。該第三開關SW3 耦接於該第一開關SW1 及該輸出節點Nout 之間。當該偵測訊號ds反應該電流量I小於一臨界電流量且該電池組126之容量大於一既定容量時，該控制器122直接輸出該控制訊號CS1 至該第一開關SW1 ，以截止該第一開關SW1 或透過該匯流排CC，例如是SMBus/I2C，將控制訊號CS2 傳至該充電單元124，以截止該第三開關SW3 。此外，該控制器122亦透過該匯流排CC，例如是SMBus/I2C，將控制訊號CS2 傳至該充電單元124，以導通該第二開關SW2 。
由第2圖可知，當系統於待機(或關機)時，該第一或該第三開關SW1 or SW3 會截止，以切斷該電源11提供電力之路徑，因而降低消耗功率；而該第二開關SW2 會導通，使該電池組126提供該電子裝置13電力。
在本發明一實施例中，當該電池組126之容量大於該電池組126額定容量的95%時，表示該電池組126已經充飽；以及當該偵測單元120所偵測的該電流量I小於128mA時，表示該電子系統10處於待機(或關機)。因此當該偵測訊號ds反應該電流量I小於128mA且該電池組126之容量大於該電池組126額定容量的95%時，該控制器122輸出該控制訊號組CS1 、CS2 ，以截止該第一開關SW1 或該第三開關SW3 ，並且導通該第二開關SW2 ，使得該電子系統10於待機或關機時所需的電力改由該電池組126提供。
在本發明較佳實施例中，該省電裝置12用於電子 系統10中，以減少待機或關機狀態時的消耗功率，而無須大幅增加設計成本。
本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧電子系統
11‧‧‧電源
12‧‧‧省電裝置
13‧‧‧電子裝置
120‧‧‧偵測單元
122‧‧‧控制器
124‧‧‧充電單元
126‧‧‧電池組
SW1 ‧‧‧第一開關
SW2 ‧‧‧第二開關
Nin ‧‧‧輸入節點
Nout ‧‧‧輸出節點
CS1 、CS2 ‧‧‧控制訊號
ds‧‧‧偵測訊號
124a‧‧‧電源輸入端
124b‧‧‧充電輸出端
I‧‧‧電流量
CC‧‧‧匯流排

Claims (4)

  1. 一種省電裝置，包括：一第一開關，耦接於一輸入節點以及一輸出節點之間；其中，該輸入節點耦接一電源，該輸出節點耦接一電子裝置；一偵測單元，偵測該電源提供而流通於該輸入節點與該輸出節點間之電流量；一充電單元，耦接於該輸出節點；其中該充電單元根據該偵測單元所偵測之該電流量對應產生一偵測訊號；一電池組，耦接該充電單元之一充電輸出端；一第二開關，設置於該輸出節點與該電池組之間；以及一控制器，耦接該充電單元及該電池組，以接收該偵測訊號及取得該電池組之電池容量；當該偵測訊號反應該電流量小於一臨界電流量且該電池容量大於一既定容量時，該控制器輸出控制訊號組分別截止該第一開關以及導通該第二開關。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之省電裝置，更包括：一第三開關，耦接於該第一開關及該輸出節點之間；當該偵測訊號反應該電流量小於一臨界電流量且該電池容量大於一既定容量時，該控制器輸出之該控制訊號組截止該第三開關。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之省電裝置，更包括：一配接器，耦接於該輸入節點及該電源之間。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之省電裝置，其中：當該偵測訊號反應該電流量小於一臨界電流量且該電池容 量大於一既定容量時，該控制器輸出該控制訊號組透過該充電單元分別導通該第二開關及截止該第三開關。
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