CN106033242A - 外部电源供应器以及应用于其的系统连接侦测单元 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种外部电源供应器以及应用于外部电源供应器的系统连接侦测单元,外部电源供应器用以分别通过正输出端与负输出端可分离地连接至系统的正输入端与负输入端,从而提供直流电力至系统。系统连接侦测单元侦测外部电源供应器与系统的连接状态。当正输出端与负输出端分别连接至正输入端与负输入端时,系统连接侦测单元的系统侦测端用以连接至系统的系统连接端,且系统连接侦测单元产生的连接状态信号使外部电源供应器的操作由深度睡眠模式切换为正常工作模式。系统连接端通过至少第一电阻性元件电性连接至正输入端或负输入端。利用电压侦测信号通过电路反馈机制判断电源是否连接至系统/负载以控制电源操作于深度睡眠模式和正常工作模式。

Description

外部电源供应器以及应用于其的系统连接侦测单元
技术领域
本发明涉及电源技术领域,尤其涉及一种外部电源供应器以及应用于外部电源供应器的系统连接侦测单元。
背景技术
近年来环保意识的提升,与全球暖化问题,迫使节约能源成为世界各国重要政策之一。美国能源局(Department of Energy)对于各种信息电子设备也相对制定更低能耗的规范以达到节能的目的,如在外部电源供应器上有Energyefficiency level VI需求(Eff.>88%,Pin<0.21W@no load),欧盟也研拟导入实施外部电源供应器的进一步节能规范CoC tier I(Eff.>89%,Pin<0.25W at noload)&tier II(Eff.>89%,Pin<0.15W at no load),所以降低外部电源转换器的功耗是所属技术领域的人员目前必须克服的课题。而在能耗要求持续提升下,为达到极低的转换器功耗,采突发模式(burst-mode)控制方式已不足以达到要求,因而采用深度睡眠模式(deep sleeping mode)的外部电源开始被广泛使用。
如图1所示,深度睡眠模式因其于空载时利用电源供应器(Power SupplyUnit,PSU)以极长的休眠时间歇式工作,进而达到极低的输入功耗。状态SA是睡眠时电压下降,直到电压低于某一程度时进入状态SB以进行功率开关切换从而提升电压。然而,因其间歇工作的间隔过长,导致输出电压会做极大幅度的上升与下降,而无法稳定于一般系统工作时所需的直流电压。当系统启动运行时(例如电脑开机)即系统负载产生时(时间点T1),通常利用电流侦测方式使电源供应器在侦测到系统抽载电流后才启动正常工作模式。因输出电压不稳定缘故,若于无电池的电脑系统使用此工作方式,则系统抽载时因电源供应器不及恢复正常工作模式而造成电压过低,如图1所示在时间点T1之后的压降幅度相当大。如此可能导致系统工作异常,故传统上此模式一般仅应用(或适用)于配备电池的电脑系统(如笔记本电脑)。
发明内容
本发明实施例提供一种外部电源供应器以及应用于外部电源供应器的侦测单元,以对现有技术的问题进行改良,加入系统连接侦测单元并以电压侦测方式侦测系统的输入信号(电压侦测信号),以电路调整电源供应器的工作模式。于无系统连接/无负载时进入深度睡眠模式,以达到极低的输入功耗以符合国际能源法规。于连接系统时电源供应器即恢复正常工作模式,使输出稳定于直流,以解决因电压过低系统工作异常的问题,且使外部电源供应器可应用于无电池的电脑系统(例如台式电脑)、显示器或电视等。
本发明实施例提供一种外部电源供应器,所述外部电源供应器具有正常工作模式与深度睡眠模式,外部电源供应器用以分别通过正输出端与负输出端可分离地连接至一系统的正输入端与负输入端,从而提供电力至所述系统。当所述正输出端与负输出端未连接至所述系统的正输入端与负输入端时,所述外部电源供应器操作于深度睡眠模式。所述外部电源供应器包括电力供应单元以及系统连接侦测单元。电力供应单元电性连接至正输出端与负输出端,电力供应单元将外部电源转换为直流电力。当正输出端与负输出端分别连接至所述系统的正输入端与负输入端时,电力供应单元将直流电力传送至所述系统。系统连接侦测单元电性连接电力供应单元,并用于侦测外部电源供应器与系统的连接状态,系统连接侦测单元具有系统侦测端。当正输出端与负输出端分别连接至所述系统的正输入端与负输入端时,系统侦测端用以连接至所述系统的系统连接端,其中系统连接端通过至少一第一电阻性元件电性连接至所述系统的正输入端与负输入端的其中之一。系统连接侦测单元侦测所述系统侦测端的电压并据此产生连接状态信号,当正输出端与负输出端分别连接至所述系统的正输入端与负输入端时,系统连接侦测单元产生的连接状态信号使所述外部电源供应器的操作由深度睡眠模式切换为正常工作模式。
本发明实施例提供一种应用于外部电源供应器的系统连接侦测单元,所述外部电源供应器具有正常工作模式与深度睡眠模式,所述外部电源供应器用以分别通过正输出端与负输出端可分离地连接至一系统的正输入端与负输入端,从而提供电力至所述系统。当正输出端与负输出端未连接至所述系统的正输入端与负输入端时,所述外部电源供应器操作于深度睡眠模式。所述系统连接侦测单元用于侦测外部电源供应器与系统的连接状态,所述系统连接侦测单元包括系统侦测端、电源阻抗匹配电路以及逻辑电路。当正输出端与负输出端分别连接至所述系统的正输入端与负输入端时,所述系统侦测端用以连接至所述系统的系统连接端,其中所述系统连接端通过至少一第一电阻性元件电性连接至所述系统的正输入端与负输入端的其中之一。电源阻抗匹配电路电性连接所述系统侦测端,依据所述系统侦测端的电压产生电压侦测信号。逻辑电路将电压侦测信号与参考信号做比较而产生连接状态信号,其中参考信号的电压介于正输出端与负输出端之间的电压。当正输出端与负输出端分别连接至所述系统的正输入端与负输入端时,所述系统连接侦测单元产生的连接状态信号使所述外部电源供应器的操作由深度睡眠模式切换为正常工作模式。
综上所述,本发明实施例提供一种外部电源供应器以及应用于外部电源供应器的系统连接侦测单元,所述电源供应器利用系统连接端连接系统时的阻抗匹配得到来自系统的电压侦测信号,并利用此电压侦测信号通过电路反馈机制判断电源是否连接至系统/负载以控制电源操作于深度睡眠模式和正常工作模式的应用。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,但是此等说明与附图说明书附图仅系用来说明本发明,而非对本发明的权利范围作任何的限制。
附图说明
图1是传统的电源供应器的输出电压的波形图。
图2是本发明实施例提供的外部电源供应器的输出电压的波形图。
图3是本发明实施例提供的外部电源供应器与所连接的系统的电路方块图。
图4是本发明实施例提供的外部电源供应器与所连接的系统的电路方块图。
图5是图4的电路方块所对应的功能方块图。
图6是本发明另一实例提供的外部电源供应器与所连接的系统的电路方块图。
图7是图5的电路方块所对应的功能方块图。
附图标记说明:
1、1a、1b:外部电源供应器
2:系统
T1、T2:时间点
V1:正常输出电压
20:系统模块
SA、SB、SC:状态
11:电力供应单元
Vout:输出电压
GND:接地
L、N:交流端点
FG:大地端
Ta:正输出端
Tb:负输出端
Tc:正输入端
Td:负输入端
V+、V-:电压
DETa:系统侦测端
DETb:系统连接端
Rs:第一电阻性元件
111:输入滤波/整流电路
112、32、42:直流/直流转换器
113:控制集成电路
114:反馈误差放大器
12、12a、12b:系统连接侦测单元
121、121a、121b、33、43:电源阻抗匹配电路
122、122a、122b:逻辑电路
VDET:电压侦测信号
Vref:参考信号
CS:连接状态信号
CS’:驱动信号
CMP:比较器
DRV:驱动电路
Rd:第二电阻性元件
31、41:控制器
34a、34b、34c、44a、44b、44c:逻辑方块
具体实施方式
〔外部电源供应器以及应用于外部电源供应器的系统连接侦测单元的实施例〕
本实施例的外部电源供应器具有正常工作模式(normal operation mode)与深度睡眠模式(deep sleeping mode)。外部电源供应器操作在深度睡眠模式所消耗的电力少于操作在正常工作模式所消耗的电力。请参照图2,图2是本发明实施例提供的外部电源供应器的输出电压的波形图。在此先说明本实施例的外部电源供应器所达到的目的,而外部电源供应器以及系统连接侦测单元的电路将于后续进一步说明。本实施例的外部电源供应器于无系统连接/无负载时进入深度睡眠模式,以达到极低的输入功耗以符合国际能源法规,如图2所示外部电源供应器的运行是在状态SA(睡眠)与状态SB(切换)之间切换。于判断连接系统时(在时间点T2),外部电源供应器即由深度睡眠模式恢复为正常工作模式(即改变为状态SC持续切换功率开关),使输出稳定于直流电压(正常输出电压V1),从而解决如图1所示的因输出电压过低所造成的系统工作异常的问题。换句话说,在图2中的系统负载开始后(时间点T1之后),由于外部电源供应器已工作在正常工作模式,使得输出电压并不会因负载而大幅降低。
如现有技术所说明的,利用现有技术,传统的深度睡眠模式不适用于无配备电池的系统(当系统是电脑系统,则例如是台式电脑系统),参照图1。因此,外部电源供应器仅能以突波模式(burst-mode)达到空载输入能耗0.17~0.18W。相对的,当使用本发明实施例的技术,则可有效将空载输入能耗减少约65%,以降低至0.06~0.07W并能进一步符合CoC tier II(Eff.>89%,Pin<0.15W at no load)规范。
请参照图3,图3是本发明实施例提供的外部电源供应器与所连接的系统的电路方块图。外部电源供应器1用以分别通过正输出端Ta与负输出端Tb可分离地连接至系统2的正输入端Tc与负输入端Td,从而提供电力至所述系统2。
当正输出端Ta与负输出端Tb未连接至系统2的正输入端Tc与负输入端Td时,外部电源供应器1操作于深度睡眠模式。例如:以图2所示的输出电压波形为例,在时间点T2之前,外部电源供应器1的正输出端Ta与负输出端Tb未连接至系统2的正输入端Tc与负输入端Td,使得外部电源供应器1操作在深度睡眠模式,而外部电源供应器1的输出电压Vout的状态是在状态SA与状态SB之间切换。
外部电源供应器1包括电力供应单元11以及系统连接侦测单元12。电力供应单元11电性连接至正输出端Ta与负输出端Tb,电力供应单元11将外部电源转换为直流电力。一般而言,所述外部电源可以是交流电源,但本发明并不因此限定。以外部电源例是交流电源(AC power)为例,电力供应单元11通常可以包括输入滤波/整流电路111、直流/直流转换器112、控制集成电路113与反馈误差放大器114。所属技术领域技术人员应容易了解电力供应单元11的实现方式,不再赘述。
在图3中,外部的交流电源通过火线L、中性线N与大地FG(Frame Ground)传送至电力供应单元11的输入滤波/整流电路111,但本发明也不限定电力供应单元11与外部电源的连接方式。输入滤波/整流电路111将交流电源转换为直流电,通常包括滤波以及整流的元件。直流/直流转换器112将来自输入滤波/整流电路111的电力传送至正输出端Ta与负输出端Tb。控制集成电路113利用反馈误差放大器114的反馈信号控制直流/直流转换器112所输出的输出电压Vout。
当正输出端Ta与负输出端Tb分别连接至系统2的正输入端Tc与负输入端Td时,电力供应单元11用以将直流电力(以输出电压Vout表示)传送至系统2。以图2的输出电压波形图为例,时间点T2表示正输出端Ta与负输出端Tb分别连接至系统2的正输入端Tc与负输入端Td,而且在时间点T2时系统负载尚未存在(系统2尚未启动)。在时间点T2之后的时间点T1则代表系统负载产生(系统2被启动),此时电力供应单元11可以将直流电力传送至系统2。
系统连接侦测单元12电性连接电力供应单元11,用于侦测外部电源供应器1与系统2的连接状态。系统连接侦测单元11具有系统侦测端DETa。系统2具有系统连接端DETb。本发明并不限定系统2的种类,在图3中,系统2包括连接正输入端Tc、负输入端Td与系统连接端DETb的系统模块20,而针对系统2的应用类型(电脑、电视或机顶盒等),系统2会有不同的功能电路,在图3中被省略。
外部电源供应器1与系统2的连接与否可以由使用者操作来决定。例如:外部电源供应器1的正输出端Ta、负输出端Tb与系统侦测端DETa可设置于一个连接器上(例如是具有三个电性接点的插座),而系统2的正输入端Tc、负输入端Td与系统连接端DETb也设置于一个连接器上(例如是具有三个电性接点的插头)。使用者可以将系统2的连接器接上外部电源供应器1的连接器(例如将系统2的插头接至外部电源供应器1的插座),以实现对于系统2的供电回路。
在另一实施例中,外部电源供应器1与系统2的连接与否可以用开关电路或切换器来决定。外部电源供应器1与系统2的连接可以利用切换器进行控制,当切换器被打开(turn on)时,所述切换器将正输出端Ta、负输出端Tb与系统侦测端DETa分别连接正输入端Tc、负输入端Td与系统连接端DETb。当切换器被关闭(turn off)时,所述切换器分别将正输出端Ta与正输入端Tc的连接断开,将负输出端Tb与负输入端Td的连接断开,且将系统侦测端DETa与系统连接端DETb的连接断开。
接着,继续说明外部电源供应器1与系统2连接之后的电路状态。当正输出端Ta与负输出端Tb分别连接至系统2的正输入端Tc与负输入端Td时,系统侦测端DETa用以连接至系统2的系统连接端DETb,其中系统连接端DETb通过至少一第一电阻性元件电性连接至系统2的正输入端Ta与负输入端Tb的其中之一。在图3的实施例中,第一电阻性元件是Rs,且第一电阻性元件Rs连接至系统2的负输入端Td,而系统连接端DETb与正输入端Tc不连接。另外,在后续的另一实施例中,系统连接端DETb通过第一电阻性元件Rs连接至系统2的正输入端Tc。但本发明并不限定系统2的系统连接端DETb与正输入端Tc或负输入端Td的连接方式。系统2的系统连接端DETb可以利用不只一个电阻性元件所组成的电阻电路而与正输入端Tc与负输入端Td的其中之一连接。也就是说,系统2的系统连接端DETb通过电阻性元件与正输入端Tc与负输入端Td的其中之一连接,使得在当系统连接端DETb与系统侦测端DETa连接时,系统连接端DETb的电压变化可被系统侦测端DETa所测得。换句话说,系统2的系统连接端DETb是用以在外部电源供应器1与系统2连接时回馈系统2所获得的输入电压的状态给外部电源供应器1,以致使外部电源供应器1离开深度睡眠模式。
系统连接侦测单元12侦测系统侦测端DETa的电压并据此产生连接状态信号CS,当正输出端Ta与负输出端Tb分别连接至系统2的正输入端Tc与负输入端Td时(此时系统连接端DETb也与系统侦测端DETa连接),系统连接侦测单元12产生的连接状态信号CS被传送至电力供应单元11,以使电力供应单元11改变操作状态。如此,外部电源供应器1的操作可由深度睡眠模式切换为正常工作模式。
系统连接侦测单元12包括电源阻抗匹配电路121以及逻辑电路122。电源阻抗匹配电路121电性连接系统侦测端DETa,依据系统侦测端DETa的电压产生电压侦测信号VDET。逻辑电路122电性连接至电源阻抗匹配电路121,逻辑电路122将电压侦测信号VDET与参考信号Vref做比较而产生连接状态信号CS,其中参考信号Vref的电压介于正输出端Ta与负输出端Tb之间的电压。依据实际需要,参考信号Vref是可设定的。在本实施例中,参考信号Vref是用以区别系统连接端DETb与系统侦测端DETa连接与否的电压侦测信号VDET的差异。
电源阻抗匹配电路121用于在系统连接端DETb与系统侦测端DETa连接时的阻抗匹配。电源阻抗匹配电路121至少具有一个第二电阻性元件。逻辑电路是对来自电源阻抗匹配电路121的电压侦测信号VDET作逻辑判断,以判定系统2是否有与外部电源供应器1连接。电源阻抗匹配电路121与逻辑电路122的实施方式将于后续进一步说明。
请参照图4,图4是本发明实施例提供的外部电源供应器与所连接的系统的电路方块图。图4的外部电源供应器1a的电力供应单元11与图3的外部电源供应器1的电力供应单元11相同。图4进一步公开了系统连接侦测单元的其中一个实现方式。系统连接侦测单元12a包括电源阻抗匹配电路121a以及逻辑电路122a。
如图4所示,电源阻抗匹配电路121a包括第二电阻性元件Rd。第二电阻性元件Rd连接于系统侦测端DETa与正输出端Ta之间,也就是系统侦测端DETa通过第二电阻性元件Rd电性连接正输出端Ta。而系统连接端DETb通过第一电阻性元件Rs电性连接至系统2的负输入端Td。
然而,本发明并不限定电源阻抗匹配电路121a需要连接至正输出端Ta或负输出端Tb。在本实施例中,在系统连接端DETb与系统侦测端DETa未连接时(也就是外部电源供应器1a与系统尚未连接时),电源阻抗匹配电路121a利用第二电阻性元件Rd维持一个电压状态(V+)。使得当外部电源供应器1未连接至系统2时,电压侦测信号VDET会随着输出电压Vout(在图4中即为电压V+)作一周期性的变化,如图2的时间点T2以前的电压情况。在系统连接端DETb与系统侦测端DETa连接时,电压侦测信号VDET则被改变且可被逻辑电路122a所区别出来。
在实际应用时,电源阻抗匹配电路121a也可不连接至正输出端Ta或负输出端Tb(例如连接至一个不同于输出电压Vout的固定电压),只要电源阻抗匹配电路121a产生的电压侦测信号VDET可以让逻辑电路122a得知系统连接端DETb与系统侦测端DETa尚未连接的状态,且使逻辑电路122a可以区别系统连接端DETb与系统侦测端DETa连接与否的电压差异即可。在另一实施例中,电源阻抗匹配电路121a也可以包括多个第二电阻性元件所组成的电阻电路或分压电路。
逻辑电路122a包括比较器CMP与驱动电路DRV。比较器CMP分别接收电压侦测信号VDET与参考信号Vref,以产生连接状态信号CS。在图4中,比较器CMP的正输入端(+)接收电压侦测信号VDET与而比较器CMP的负输入端(-)接收参考信号Vref,但本发明并不因此限定。比较器CMP输入信号的方式可依据逻辑电路122a的设计而改变。
驱动电路DRV耦接比较器CMP,将比较器CMP所产生的连接状态信号CS转换为驱动信号CS’以提供至电力供应单元11的控制芯片(例如是图4的控制集成电路113),从而决定是否使外部电源供应器1a由深度睡眠模式切换为正常工作模式。驱动信号CS’与连接状态信号CS可以相同,在实际应用时驱动信号CS’可代替连接状态信号CS作为驱动控制的信号源。在实际应用时,驱动电路DRV的驱动信号CS’可依据电路设计需要而调整。在本实施例中,驱动电路DRV可以是独立于控制集成电路113之外的控制芯片或电路,但本发明并不因此限定。
在另一实施例中,驱动电路DRV可以被并入电力供应单元11的控制集成电路113中以成为单一个控制芯片。也就是说,逻辑电路122a直接将电压侦测信号VDET与参考信号Vref做比较而产生连接状态信号CS,并将连接状态信号CS提供至电力供应单元11的一控制芯片(即图4中的控制集成电路113),从而决定是否使外部电源供应器1a的操作由深度睡眠模式切换为正常工作模式。
接着,请同时参照图4和图5,图5是图4的电路方块所对应的功能方块图。通过图5的功能方块可得知,外部电源供应器1a的电源阻抗匹配电路121a与逻辑电路122a可以有多种实施方式,并不仅限于图4的电路。如图5所示,控制器31控制直流/直流转换器32,控制器31就是对应于图4的控制集成电路113,直流/直流转换器32对应于图4的直流/直流转换器112。电源阻抗匹配电路33可通过至少一个第二电阻性元件接收正输出端Ta或负输出端Tb的电压(V+或V-),在图4中电源阻抗匹配电路121a通过第二电阻性元件Rd接收正输出端Ta的电压(V+)。依据对应于系统连接端DETb与系统侦测端DETa的连接状态的电压侦测信号VDET,逻辑方块34a、34b、34c则判断要将外部电源供应器1a切换为深度睡眠模式或正常工作模式。逻辑方块34a将电压侦测信号VDET与参考信号Vref作比较,当电压侦测信号VDET大于或等于参考信号Vref时,逻辑方块34b判断电源未连接至系统,而通知控制器31操作于深度睡眠模式。反之,当电压侦测信号VDET小于参考信号Vref时,逻辑方块34c判断电源连接至系统,而通知控制器31操作于正常工作模式。
〔外部电源供应器以及应用于外部电源供应器的系统连接侦测单元的另一实施例〕
请参照图6,图6是本发明另一实施例提供的外部电源供应器与所连接的系统的电路方块图。图6的外部电源供应器1b的电力供应单元11与图3的外部电源供应器1的电力供应单元11相同。图6进一步公开了系统连接侦测单元的另一个实现方式。系统连接侦测单元12b包括电源阻抗匹配电路121b以及逻辑电路122b。
如图6所示,电源阻抗匹配电路121b包括第二电阻性元件Rd。图6的电路与图4的电路大致相同,其差异仅在于将电源阻抗匹配电路121a替换为电源阻抗匹配电路121b,且将图4的系统连接端DETb所连接的第一电阻性元件Rs改连接至正输入端Tc,而系统连接端DETb与负输入端Td不连接。换句话说,系统侦测端DETa通过第二电阻性元件Rd电性连接负输出端Tb,且系统连接端DETb通过第一电阻性元件Rs电性连接至系统2的正输入端Tc。
电源阻抗匹配电路121b利用第二电阻性元件Rd维持一个电压状态(V-,也就是接地GND),使电压侦测信号VDET为固定不变(以图4的情况称为下拉pull-low)。在另一实施例中,电源阻抗匹配电路121b也可以包括多个第二电阻性元件所组成的电阻电路或分压电路。
逻辑电路122b包括比较器CMP与驱动电路DRV。比较器CMP分别接收电压侦测信号VDET与参考信号Vref,以产生连接状态信号CS。在图6中,比较器CMP的正输入端(+)接收电压侦测信号VDET与而比较器CMP的负输入端(-)接收参考信号Vref,但本发明并不因此限定。比较器CMP输入信号的方式可依据逻辑电路122b的设计而改变。
驱动电路DRV耦接比较器CMP,将比较器CMP所产生的连接状态信号CS转换为驱动信号CS’以提供至电力供应单元11的控制芯片(例如是图6的控制集成电路113),从而决定是否使外部电源供应器1a由深度睡眠模式切换为正常工作模式。
在本实施例中,驱动电路DRV可以是独立于控制集成电路113之外的控制芯片或电路,但本发明并不因此限定。在另一实施例中,驱动电路DRV可以被并入电力供应单元11的控制集成电路113中以成为单一个控制芯片。也就是说,逻辑电路122b直接将电压侦测信号VDET与参考信号Vref做比较而产生连接状态信号CS,并将连接状态信号CS提供至电力供应单元11的一控制芯片(即图6中的控制集成电路113),从而决定是否使外部电源供应器1b的操作由深度睡眠模式切换为正常工作模式。
接着,请同时参照图6和图7,图7是图6的电路方块所对应的功能方块图。通过图6的功能方块可得知,外部电源供应器1b的电源阻抗匹配电路121b与逻辑电路122b可以有多种实施方式,并不仅限于图6的电路。如图7所示,控制器41控制直流/直流转换器42,控制器41就是对应于图6的控制集成电路113,直流/直流转换器42对应于图6的直流/直流转换器112。电源阻抗匹配电路43可通过至少一个第二电阻性元件接收正输出端Ta或负输出端Tb的电压(V+或V-),在图6中的电源阻抗匹配电路121b通过第二电阻性元件Rd接收负输出端Tb的电压(V-)。依据对应于系统连接端DETb与系统侦测端DETa的连接状态的电压侦测信号VDET,逻辑方块44a、44b、44c则判断要将外部电源供应器1b切换为深度睡眠模式或正常工作模式。逻辑方块44a将电压侦测信号VDET与参考信号Vref作比较,当电压侦测信号VDET大于或等于参考信号Vref时,逻辑方块44b判断电源连接至系统,而通知控制器41操作于正常工作模式。反之,当电压侦测信号VDET小于参考信号Vref时,逻辑方块44c判断电源连接至系统,而通知控制器41操作于深度睡眠模式。
〔实施例的可能功效〕
综上所述,本发明实施例所提供的外部电源供应器以及应用于外部电源供应器的系统连接侦测单元,通过电压侦测的方式让系统连接侦测单元侦测系统的输入信号(电压侦测信号),并以逻辑电路判断方式调整电源供应器的工作模式。于无系统连接/无负载时进入深度睡眠模式,以达到极低的输入功耗以符合国际能源法规。于连接系统时电源供应器即恢复正常工作模式,使输出稳定于直流,以解决系统抽载时因电源供应器来不及恢复正常工作模式而造成电压过低,导致系统工作异常的问题,且使外部电源供应器可应用于无电池的电脑系统(例如台式电脑)、显示器或电视等。
以上所述仅为本发明的实施例,其并非用以局限本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种外部电源供应器,其特征在于,该外部电源供应器具有一正常工作模式与一深度睡眠模式,该外部电源供应器用以分别通过一正输出端与一负输出端可分离地连接至一系统的一正输入端与一负输入端,从而提供电力至该系统,当该正输出端与该负输出端未连接至该系统的该正输入端与该负输入端时,该外部电源供应器操作于该深度睡眠模式,该外部电源供应器包括:
一电力供应单元,电性连接至该正输出端与该负输出端,该电力供应单元将一外部电源转换为一直流电力,当该正输出端与该负输出端分别连接至该系统的该正输入端与该负输入端时,该电力供应单元将该直流电力传送至该系统;以及
一系统连接侦测单元,电性连接该电力供应单元,用于侦测该外部电源供应器与该系统的连接状态,该系统连接侦测单元具有一系统侦测端,当该正输出端与该负输出端分别连接至该系统的该正输入端与该负输入端时,该系统侦测端用以连接至该系统的一系统连接端,其中该系统连接端通过至少一第一电阻性元件电性连接至该系统的该正输入端与该负输入端的其中之一;
其中,该系统连接侦测单元侦测该系统侦测端的电压并据此产生一连接状态信号,当该正输出端与该负输出端分别连接至该系统的该正输入端与该负输入端时,该系统连接侦测单元产生的该连接状态信号使该外部电源供应器的操作由该深度睡眠模式切换为该正常工作模式。
2.根据权利要求1所述的外部电源供应器,其中该系统连接侦测单元包括:
一电源阻抗匹配电路,电性连接该系统侦测端,依据该系统侦测端的电压产生一电压侦测信号;以及
一逻辑电路,电性连接至该电源阻抗匹配电路,该逻辑电路将该电压侦测信号与一参考信号做比较而产生该连接状态信号,其中该参考信号的电压为介于该正输出端与该负输出端之间的电压。
3.根据权利要求2所述的外部电源供应器,其中该逻辑电路包括:
一比较器,分别接收该电压侦测信号与该参考信号,以产生该连接状态信号;以及
一驱动电路,耦接该比较器,将该比较器所产生的该连接状态信号转换为一驱动信号以提供至该电力供应单元的一控制芯片,从而决定是否使该外部电源供应器由该深度睡眠模式切换为该正常工作模式。
4.根据权利要求2所述的外部电源供应器,其中该逻辑电路将该电压侦测信号与该参考信号做比较而产生该连接状态信号,并将该连接状态信号提供至该电力供应单元的一控制芯片,从而决定是否使该外部电源供应器的操作由该深度睡眠模式切换为该正常工作模式。
5.根据权利要求2或3所述的外部电源供应器,其中该系统连接端通过该第一电阻性元件电性连接至该系统的该正输入端,该电源阻抗匹配电路具有至少一第二电阻性元件,该系统侦测端通过该至少一第二电阻性元件电性连接该负输出端。
6.根据权利要求2或3所述的外部电源供应器,其中该系统连接端通过该第一电阻性元件电性连接至该系统的该负输入端,该电源阻抗匹配电路具有至少一第二电阻性元件,该系统侦测端通过该至少一第二电阻性元件电性连接该正输出端。
7.一种应用于外部电源供应器的系统连接侦测单元,其特征在于,该外部电源供应器具有一正常工作模式与一深度睡眠模式,该外部电源供应器用以分别通过一正输出端与一负输出端可分离地连接至一系统的一正输入端与一负输入端,从而提供电力至该系统,当该正输出端与该负输出端未连接至该系统的该正输入端与该负输入端时,该外部电源供应器操作于该深度睡眠模式,该系统连接侦测单元用于侦测该外部电源供应器与该系统的连接状态,该系统连接侦测单元包括:
一系统侦测端,当该正输出端与该负输出端分别连接至该系统的该正输入端与该负输入端时,该系统侦测端用以连接至该系统的一系统连接端,其中该系统连接端通过至少一第一电阻性元件电性连接至该系统的该正输入端与该负输入端的其中之一;
一电源阻抗匹配电路,电性连接该系统侦测端,依据该系统侦测端的电压产生一电压侦测信号;以及
一逻辑电路,电性连接至该电源阻抗匹配电路,该逻辑电路将该电压侦测信号与一参考信号做比较而产生一连接状态信号,其中该参考信号的电压为介于该正输出端与该负输出端之间的电压;
其中,当该正输出端与该负输出端分别连接至该系统的该正输入端与该负输入端时,该系统连接侦测单元产生的该连接状态信号使该外部电源供应器的操作由该深度睡眠模式切换为该正常工作模式。
8.根据权利要求7所述的系统连接侦测单元,其中该逻辑电路包括:
一比较器,分别接收该电压侦测信号与该参考信号,以产生该连接状态信号;以及
一驱动电路,耦接该比较器,将该比较器所产生的该连接状态信号转换为一驱动信号以提供至该电力供应单元的一控制芯片,从而决定是否使该外部电源供应器由该深度睡眠模式切换为该正常工作模式。
9.根据权利要求7或8所述的系统连接侦测单元,其中该系统连接端通过该第一电阻性元件电性连接至该系统的该正输入端,该电源阻抗匹配电路具有至少一第二电阻性元件,该系统侦测端通过该至少一第二电阻性元件电性连接该负输出端。
10.根据权利要求7或8所述的系统连接侦测单元,其中该系统连接端通过该第一电阻性元件电性连接至该系统的该负输入端,该电源阻抗匹配电路具有至少一第二电阻性元件,该系统侦测端通过该至少一第二电阻性元件电性连接该正输出端。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111697275A (zh) * 2019-03-14 2020-09-22 瑞萨电子株式会社 半导体器件和电池组

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110445206A (zh) * 2019-07-31 2019-11-12 维沃移动通信有限公司 电池保护系统和移动终端
IT202100023351A1 (it) * 2021-09-09 2023-03-09 St Microelectronics Srl Chip di base del sistema, sistema di elaborazione, dispositivo e procedimento corrispondenti

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120131371A1 (en) * 2010-11-19 2012-05-24 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Method for obtaining power states of a computer
CN103677196A (zh) * 2013-12-10 2014-03-26 曙光信息产业(北京)有限公司 电源分配单元及其管理方法
CN103683471A (zh) * 2012-08-29 2014-03-26 三星电子株式会社 电子设备中电力切换的装置和方法
CN104115360A (zh) * 2011-11-07 2014-10-22 库柏技术公司 用于零功率充电器控制的电子设备状态检测、系统及方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7565562B2 (en) 2004-09-03 2009-07-21 Intel Corporation Context based power management
US20060149977A1 (en) 2004-12-31 2006-07-06 Barnes Cooper Power managing point-to-point AC coupled peripheral device
TW200638331A (en) 2005-04-25 2006-11-01 Wistron Corp Method of controlling screen brightness of an electronic device according to a status of a battery
US7730336B2 (en) 2006-05-30 2010-06-01 Ati Technologies Ulc Device having multiple graphics subsystems and reduced power consumption mode, software and methods
US20070248877A1 (en) 2006-03-31 2007-10-25 Qahoug Jaber A Gradient non-linear adaptive power architecture and scheme
CA2802011A1 (en) * 2010-06-11 2011-12-15 Nokia Corporation Method for battery removal detection
WO2013054387A1 (ja) * 2011-10-11 2013-04-18 トヨタ自動車株式会社 車両の充電制御装置およびそれを備える車両
TWM470448U (zh) 2013-07-29 2014-01-11 Etasis Electronics Corp 具溫度感測之散熱裝置及其電源供應系統

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120131371A1 (en) * 2010-11-19 2012-05-24 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Method for obtaining power states of a computer
CN104115360A (zh) * 2011-11-07 2014-10-22 库柏技术公司 用于零功率充电器控制的电子设备状态检测、系统及方法
CN103683471A (zh) * 2012-08-29 2014-03-26 三星电子株式会社 电子设备中电力切换的装置和方法
CN103677196A (zh) * 2013-12-10 2014-03-26 曙光信息产业(北京)有限公司 电源分配单元及其管理方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111697275A (zh) * 2019-03-14 2020-09-22 瑞萨电子株式会社 半导体器件和电池组
CN111697275B (zh) * 2019-03-14 2023-08-29 瑞萨电子株式会社 半导体器件和电池组

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