TWI551978B - 電腦裝置及其電源產生器 - Google Patents

Description

電腦裝置及其電源產生器

本發明是有關於一種電源產生器，且特別是有關於適用於電腦裝置的一種電源產生器。

在習知技術中，電腦裝置中的電源產生器，通常會透過像是內嵌式控制器(Embedded Controller,EC)來提供電源致能信號以控制電腦裝置所需的電源的產生動作。這種利用內嵌式控制器來產生電源致能信號的作法，可以透過電腦裝置中原有的內嵌式控制器來搭配提供，亦也可以特別設置一個額外的內嵌式控制器來專門性的提供電源致能信號。

當然，若透過電腦裝置中原有的內嵌式控制器來搭配提供電源致能信號，則可能會耗去原有的內嵌式控制器的部分系統資源，而可能影響到這個內嵌式控制器的工作效率。另外，若透過設置一個額外的內嵌式控制器來專門性的提供電源致能信號，則需要額外的電路成本，降低了電腦裝置的降格競爭力。

本案提供一種電源產生器，透過簡單的邏輯運算單元來提供有效的電源致能信號。

本案提供一種電腦裝置，其包括前述的電源產生器，透過簡單的邏輯運算單元來提供有效的電源致能信號。

本案提供一種電源產生器，適用於電腦裝置。電源產生器包括邏輯運算單元、電源轉換模組以及電源管理模組。其中，邏輯運算單元接收電源按鈕所產生的電源脈衝信號。邏輯運算單元並依據電源脈衝信號產生電源致能信號。電源轉換模組耦接邏輯運算單元，用以接收並依據電源致能信號來轉換外部電壓以產生內部電壓。電源管理模組耦接邏輯運算單元以及電源轉換模組，用以接收並依據電源脈衝信號以閂鎖內部電壓的產生狀態以產生電源穩定信號，其中，電源管理模組更提供電源穩定信號至邏輯運算單元以維持電源致能信號的產生狀態。

在一實施例中，當電源脈衝信號及電源穩定信號中至少其中之一的電壓準位等於邏輯高準位時，邏輯單元產生致能的電源致能信號。

在一實施例中，上述之邏輯單元為或閘，或閘的第一輸入端接收電源脈衝信號，或閘的第二端接收電源穩定信號，並且或閘的輸出端產生電源致能信號。

在一實施例中，當電源致能信號為致能狀態時，電源轉換模組執行轉換外部電壓以產生內部電壓的電源轉換動作。

在一實施例中，上述之電源管理模組更接收重置信號，電源管理模組依據重置信號來對電源穩定信號進行重置。

在一實施例中，當重置信號為邏輯低準位時，電源管理模組禁能電源穩定信號。

在一實施例中，上述之電源管理模組更依據內部電壓來產生多數個系統電壓。

本案提供一種電腦裝置，其包括電源按鈕以及電源產生器。其中，電源按鈕產生電源脈衝信號。電源產生器包括邏輯運算單元、電源轉換模組以及電源管理模組。其中，邏輯運算單元接收電源按鈕所產生的電源脈衝信號產生電源致能信號。電源轉換模組耦接邏輯運算單元，用以接收並依據電源致能信號來轉換外部電壓以產生內部電壓。電源管理模組耦接邏輯運算單元以及電源轉換模組，電源管理模組接收並依據電源脈衝信號以閂鎖內部電壓的產生狀態以產生電源穩定信號，其中，電源管理模組更提供電源穩定信號至邏輯運算單元使邏輯運算單元依據電源穩定信號來維持電源致能信號的產生狀態。

基於上述，本案提供一種電源產生器及包括前述電源產生器的電腦裝置，其中電源產生器包括邏輯單元用以替代習知的嵌式控制器來維持電源轉換模組所接收的電源致能信號於致能狀態，以節省電腦裝置的控制器的資源，進一步更節省了電腦裝置內部的配置空間以及製造成本。

為讓本案之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1繪示本案一實施例的電腦裝置10的示意圖。請參照圖1，電腦裝置10包括電源按鈕110、電源產生器100以及內部系統150。進一步而言，電源產生器100包括邏輯運算單元120、電源轉換模組130及電源管理模組140。

其中，邏輯運算單元120耦接電源按鈕110以及電源管理模組140，並且接收來自電源按鈕110的電源脈衝信號PB以及來自電源管理模組140的電源穩定信號VDD_SM2，並據以產生電源致能信號EN1。

電源轉換模組130耦接邏輯運算單元120，並接收電源致能信號EN1，並且據以將外部電壓Vex進行轉換，以產生內部電壓Vin。此外，電源管理模組140耦接邏輯運算單元120以及電源轉換模組130，並且接收內部電壓Vin及電源脈衝信號PB。

進一步來說明，電源管理模組140耦接內部系統150用以將系統電壓Vs提供至內部系統150。此外，電源管理模組140並接收來自內部系統150的重置信號RESET。

在操作方面來說，當使用者透過按下電源按鈕時110來啟動電源產生器100時，電源按鈕110則會產生電源脈衝信號PB(例如為邏輯高準位)，並將電源脈衝信號PB傳遞至邏輯運算單元120。至此，邏輯運算單元120會依據此時的電源脈衝信號PB以及其所接收的電源穩定信號VDD_SM2來在邏輯運算單元120的輸出端產生進入致能狀態的電源致能信號EN1(例如使電源致能信號EN1等於邏輯高準位)。此時，電源轉換模組130則依據進入致能狀態的電源致能信號EN1來執行電源轉換的動作，以轉換外部電壓Vex來產生內部電壓Vin。

附帶一提的，在電源產生器100被啟動的瞬間，電源穩定信號VDD_SM2是處於被禁能的狀態(例如等於邏輯低準位)。並且，上述電源轉換模組130所執行的電源轉換可以是一種直流轉直流的電源轉換動作，例如針對由電池所提供的5伏特的外部電壓Vex進行轉換，並產生內部電壓Vin。

當然，前述的外部電壓Vex來自外部電池所提供的電源僅只是一個範例，外部電壓Vex亦或是來自外部的電源供應器轉換交流電所產生的直流電源，惟本發明的外部電壓不限於上述的說明。

接下來，電源管理模組140則依據內部電壓Vin來產生多數個系統電壓Vs，以提供內部系統150所需要的電源。在此同時，電源管理模組140會依據此時的電源脈衝信號PB，閂鎖內部電壓Vin的產生狀態，藉以產生電源穩定信號VDD_SM2。也就是說，當電源管理模組140接收到使用者所觸發的電源脈衝信號PB，亦同時判斷內部電壓Vin已被產生時，電源管理模組140則據以產生致能的電源穩定信號VDD_SM2(例如為邏輯高準位)。

在此附帶一提的是，上述的系統電壓Vs可例如為5V、3.3V、2.5V、1.8V及1V等，然而本發明實施例的系統電壓Vs不限於上述。

在本發明一實施例中，當電源脈衝信號PB及電源穩定信號VDD_SM2中至少其中之一的電壓準位等於邏輯高準位時，邏輯運算單元120則產生致能的電源致能信號EN1(例如為邏輯高準位)。藉此，於電源產生器100啟動時，亦即邏輯高準位的電源脈衝信號PB被觸發時，只要電源管理模組140閂鎖內部電壓Vin的產生狀態，並且穩定地提供邏輯高準位的電源穩定信號VDD_SM2，則電源致能信號EN1於使用者啟動電源產生器100之後，不需要透過例如內嵌式控制器(Embedded Controller)，即可維持電源致能信號EN1的致能狀態。

此外，電源管理模組140根據來自內部系統150的重置信號RESET，將電源穩定信號VDD_SM2進行重置。於本實施例中，重置信號RESET可為低態動作(low active)，亦即，當重置信號RESET例如為邏輯低準位時，電源管理模組140則會禁能電源穩定信號VDD_SM2(例如使電源穩定信號VDD_SM2為邏輯低準位)。

圖2繪示圖1實施例的電源產生器100的操作波形圖。請一併參照圖1與圖2，首先於使用者按下電源按鈕110時，於時間點T1開始產生電源脈衝信號PB(例如為邏輯高準位)。同時，邏輯運算單元120依據此時的電源脈衝信號PB於時間點T1時，將電源致能信號EN1致能(例如為邏輯高準位)。反應於致能狀態的電源致能信號EN1，於時間點T2時，電源轉換模組130產生內部電壓Vin。電源管理模組140則在時間點T3將系統電壓Vs提供至內部系統150，並且產生電源穩定信號VDD_SM2(例如為邏輯高準位)。

再者，當內部系統150於時間點T4進入重置狀態時，重置信號RESET則被致能(例如為邏輯低準位)。此時，電源管理模組140反應於此時的重置信號RESET則將電源穩定信號VDD_SM2禁能(例如為邏輯低準位)，以致使邏輯運算單元120產生禁能的電源致能信號EN1(例如為邏輯低準位)，更進一步使得內部電壓Vin及系統電壓Vs被停止提供。

圖3繪示圖1實施例的邏輯運算單元120的細部電路圖。請參照圖3，由圖2所示的波形圖可得知，電源致能信號EN1相依於電源脈衝信號PB與電源穩定信號VDD_SM2。也就是說，電源穩定信號VDD_SM2及電源脈衝信號PB至少其中之一為致能狀態(例如為邏輯高準位)時，電源致能信號EN1為致能狀態(例如為邏輯高準位)。

另一方面，電源穩定信號VDD_SM2及電源脈衝信號PB同時為禁能狀態(例如為邏輯低準位)時，則電源致能信號EN1為禁能狀態(例如為邏輯低準位)。如此可以觀察到，邏輯運算單元120可簡單地以一個或閘OR1來達成。進一步來說，或閘OR1的第一輸入端接收電源脈衝信號PB，或閘OR1的第二輸入端接收電源穩定信號VDD_SM2，並且或閘OR1的輸出端輸出電源致能信號EN1。藉此，便可透過簡單的一個邏輯閘(即或閘OR1)，來代替習知以嵌式控制器對電源產生器100進行致能。

請特別注意的，關於本發明實施例中所提及的禁致能狀態與高低邏輯準位的關係僅只是範例，並未限制本發明的範疇。凡本領域具通常知識者都知道，邏輯信號的禁致能狀態與其所呈現的高低邏輯準位的關係是可以依據設計者的需求來進行設定的。在此狀態下，本發明圖3實施例中的邏輯運算單元120也可以不使用或閘來實施，而是可以依據設計者所定義的邏輯信號的禁致能狀態與其所呈現的高低邏輯準位的關係來使用合適的一個或多個邏輯閘來建構。

綜上所述，本發明提供一種電源產生器及包含此電源產生器的電腦裝置。其中，電源產生器包括的邏輯單元接收來自電源按鈕的電源脈衝信號，以及來自電源管理模組根據閂鎖內部電壓的電源狀態所產生的電源穩定信號，據以在電腦裝置啟動後，維持電源致能信號的致能狀態，進而穩定地提供內部系統所需的電源。藉此，本發明的電源產生器於啟動時不需透過控制器，更進一步節省了電腦裝置的空間配置以及製造成本。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，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，當可作些許之更動與潤飾，故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．．．電腦裝置

100．．．電源產生器

110．．．電源按鈕

120．．．邏輯運算單元

130．．．電源轉換模組

140．．．電源管理模組

150．．．內部系統

PB．．．電源脈衝信號

EN1．．．電源致能信號

RESET．．．重置信號

Vs．．．系統電壓

VDD_SM2．．．電源穩定信號

T1~T4．．．時間點

Vin．．．內部電壓

OR1．．．或閘

Vex．．．外部電壓

圖1繪示本案一實施例的電腦裝置10的示意圖。

圖2繪示圖1實施例的電源產生器100的操作波形圖。

圖3繪示圖1實施例的邏輯運算單元120的細部電路圖。

10．．．電腦裝置

100．．．電源產生器

110．．．電源按鈕

120．．．邏輯運算單元

130．．．電源轉換模組

140．．．電源管理模組

150．．．內部系統

PB．．．電源脈衝信號

EN1．．．電源致能信號

RESET．．．重置信號

Vs．．．系統電壓

VDD_SM2．．．電源穩定信號

Vin．．．內部電壓

Vex．．．外部電壓

Claims (10)

1. 一種電源產生器，適用於一電腦裝置，包括：一邏輯運算單元，接收一電源按鈕所產生的一電源脈衝信號，以產生一電源致能信號；一電源轉換模組，耦接該邏輯運算單元，接收並依據該電源致能信號來轉換一外部電壓以產生一內部電壓；以及一電源管理模組，耦接該邏輯運算單元以及該電源轉換模組，該電源管理模組接收並依據該電源脈衝信號以閂鎖該內部電壓的產生狀態以產生一電源穩定信號，其中，該電源管理模組更提供該電源穩定信號至該邏輯運算單元使該邏輯運算單元依據該電源穩定信號來維持該電源致能信號的產生狀態，其中當該電源脈衝信號及該電源穩定信號中至少其中之一的電壓準位等於邏輯高準位時，該邏輯單元產生致能的該電源致能信號，其中當該電源致能信號為致能狀態時，該電源轉換模組轉換該外部電壓以產生該內部電壓。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電源產生器，其中該邏輯單元為一或閘，該或閘的第一輸入端接收該電源脈衝信號，該或閘的第二端接收該電源穩定信號，並且該或閘的輸出端產生該電源致能信號。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電源產生器，其中該 電源管理模組更接收一重置信號，該電源管理模組依據該重置信號來對該電源穩定信號進行重置。
4. 如申請專利範圍第3項所述之電源產生器，其中當該重置信號為邏輯低準位時，該電源管理模組禁能該電源穩定信號。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電源產生器，其中該電源管理模組更依據該內部電壓來產生多數個系統電壓。
6. 一種電腦裝置，包括：一電源按鈕，產生一電源脈衝信號；以及一電源產生器，包括：一邏輯運算單元，接收該電源按鈕所產生的一電源脈衝信號，以產生一電源致能信號；一電源轉換模組，耦接該邏輯運算單元，接收並依據該電源致能信號來轉換一外部電壓以產生一內部電壓；以及一電源管理模組，耦接該邏輯運算單元以及該電源轉換模組，該電源管理模組接收並依據該電源脈衝信號以閂鎖該內部電壓的產生狀態以產生一電源穩定信號，其中，該電源管理模組更提供該電源穩定信號至該邏輯運算單元以維持該電源致能信號的產生狀態，其中當該電源脈衝信號及該電源穩定信號中至少其中之一的電壓準位等於邏輯高準位時，該邏輯運算單元產生致能的該電源致能信號， 其中當該電源致能信號為致能狀態時，該電源轉換模組執行轉換該外部電壓以產生該內部電壓的電源轉換動作。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電腦裝置，其中該邏輯單元為一或閘，該或閘的第一輸入端接收該電源脈衝信號，該或閘的第二端接收該電源穩定信號，並且該或閘的輸出端產生該電源致能信號。
8. 如申請專利範圍第6項所述之電腦裝置，其中該電源管理模組更接收一重置信號，該電源管理模組依據該重置信號來對該電源穩定信號進行重置。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電腦裝置，其中當該重置信號為邏輯低準位時，該電源管理模組禁能該電源穩定信號。
10. 如申請專利範圍第6項所述之電腦裝置，其中該電源管理模組更依據該內部電壓來產生多數個系統電壓。