专利名称：电脑装置的电源供应模块的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种电脑装置的电源供应模块，且特别是有关于一种可增加 电脑于关机时电池待机时间的电源供应模块。
背景技术：
笔记本电脑轻巧且携带方便，使得使用率日渐普及。为了达到便于携带及使 用之目的，电池电量的提供即显得非常重要。因此，使用者一般在不使用的情况下， 将笔记本电脑的电源(Power)关闭以避免耗费电池电量。然而，即使在电源关闭的情形下，由于电路回路特性仍无法完全切断电池供电。因此，无法避免笔记型电脑 于电源关闭后停止电源持续耗电的情况发生。当电池放入笔记本电脑，系统电源会持续不断的耗电。此时若是交流变压器 (AC Adapter)没有插入主机， 一般笔记本电脑只要一到两个月不使用，电池电量即 被内部集成电路(Integrated Circuit, IC)消耗完毕。所以使用上会造成麻烦，并 且衰减电池的使用寿命。图1绘示为现有电脑装置的方块图。请参照图1，此电脑装置ioo包括电源开 关101、电池IIO、键盘控制器120和电脑系统130，其中电池IIO还包括控制端 111、正电源端112和负电源端113。由图1可看出，电池110的正电源端112和 负电源端113与电脑系统130连接，并形成一回路。即使在电脑系统130的电源关 闭时，电池110还是持续供电。虽然电量的消耗没有在电脑系统130开机时消耗的 快，但是电池110的电量仍持续不断地在消耗，直到电量被消耗完毕。因此，电脑 系统130的使用时间縮短并且减少电池110的待机时间，造成使用上的不便利。发明内容本发明的目的就是在提供一种电脑装置的电源供应模块，可减少不必要的电 量损耗，进而增加电脑于关机时电池的待机时间，并延长电池的使用寿命。本发明提出一种适用于电脑系统的电源供应模块。此电源供应模块包括电源 单元、切换单元和开关单元。电源单元具有控制端、第一电源端和第二电源端，其中此控制端接收控制信号，使得电源单元依据上述控制信号而决定是否从第一电源 端和第二电源端供应工作电源给电脑系统。切换单元依据电脑系统是否启动而决定 控制信号的状态。开关单元耦接切换单元，用以决定电脑系统是否启动。当电脑系 统在关闭的状态而开关单元被使能时，则触发信号被产生并且传送给电脑系统，以 控制切换单元将控制信号切换为第一状态，使得电源单元供应工作电源。当电脑系 统被控制关机时，则控制该切换单元将控制信号切换为第二状态，以使电源单元停 止供应工作电源。从另一观点来看，本发明再提出一种电脑装置，此电脑装置包括主系统、基 本控制单元、电源单元、开关单元和电源控制单元。基本控制单元耦接至主系统。 电源单元具有控制端、第一电源端和第二电源端，其中控制端接收控制信号，使得 电源单元依据上述控制信号而决定是否从第一电源端和第二电源端供应工作电源 给主系统。电源控制单元耦接基本控制单元，以依据基本控制单元的输出而决定控 制信号的状态。开关单元耦接电源控制单元，用以决定是否启动主系统。当主系统 在关闭的状态而开关单元被使能时，则基本控制单元接收到触发信号，导致基本控 制单元控制电源控制单元将控制信号切换为第一状态，以使电源单元供应工作电源。当主系统被控制关机时，则基本控制单元控制电源控制单元将控制信号切换为 第二状态，以使电源单元停止供应工作电源。本发明通过控制切换单元的控制信号的状态，而电源单元再根据此控制信号 的状态决定是否提供工作电源。因此，可有效阻绝电池电量持续消耗，进而达到增 加电池的待机时间以及延长电池的使用寿命。为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实 施例，并配合附图作详细说明如下。
图1绘示为现有的电脑装置的方块图。图2绘示为依照本发明的一较佳实施例的电脑装置的电路图。
具体实施方式
图2绘示为依照本发明一较佳实施例的电脑装置的电路图。请参照图2，本发明所提供的电脑装置200包括一电源供应模块210和一电脑系统260。其中，电源 供应模块210耦接至电脑系统260，以供应其运行所需的电力。而电脑系统260可为一可携式电脑系统。在本实施例中，电脑单元260包括主系统261和基本控制单元262。其中，基 本控制单元262例如是可携式电脑的键盘控制器，并且耦接至主系统261，以决定 主系统261是否启动。另外，电源供应模块210包括电源单元220、开关单元230和电源控制单元 270。其中，电源单元220具有控制端221、第一电源端222(例如为正电源端)和第 二电源端223(例如为负电源端)，以提供电脑装置200内部电路所需的工作电源。 此电源单元220的控制端221接收一控制信号CS，并且依据此控制信号CS的状态 而决定是否从第一和第二电源端222、 223供应工作电源给电脑系统260。在本实施例中，开关单元230可为电脑的电源开关，其一端耦接至电源控制 单元270，而其另一端耦接至接地端GND。此外，电源控制单元270耦接至开关单元230和电源单元220和电脑系统260 的基本控制单元262。藉此，电源控制单元270可以依据基本控制单元262的输出 以及开关单元230是否被使能，而决定控制信号CS的状态，进而控制电源单元220 是否供应工作电源。请继续参照图2，电源控制单元270包括切换单元240、电容C直流对直流转 换器250和电阻R。切换单元240耦接至基本控制单元262，并且依据主系统261 是否启动而决定控制信号CS的状态。在本实施例中，电源控制单元270中的电容C可以作为稳压元件，而直流对 直流转换器250则是将电源单元220的第一电源端222耦接至基本控制单元262， 并通过电阻R耦接至开关单元230和切换单元240。切换单元240包括二极管D、 第一晶体管Trl、第一电阻R1和第二电阻R2。其中，二极管D可为一肖特基二极 管(Schottky Diode)，其阴极端耦接至开关单元230，而其阳极端耦接至电源单元 220，以限制电流流动的方向(也即避免直流对直流转换器250输出的电流回流至电 源单元220)。第一晶体管Trl可为一NPN双极性晶体管，其集极端耦接至二极管D的阳极端和电源单元220的控制端221，而其射极端则耦接至接地端GND，用以决 定控制信号CS的状态。此外，第一电阻R1耦接于第一晶体管Trl的基极端和基本控制单元262之间。 第二电阻R2耦接于第一晶体管Trl的基极端和其射极端之间。此两电阻Rl、 R2 作为限流元件，以防止流至第一晶体管Trl的电流过大，而使得第一晶体管Trl 损毁。在本实施例中，电源单元220包括电池模块225、第二晶体管Tr2、第三晶体 管Tr3和微控制器226。其中，第二和第三晶体管Tr2、 Tr3为蘭OS晶体管。电池 模块225分别耦接至微控制器226、电源单元220的第二电源端223和第二晶体管 Tr2的第一源/漏极端，以供应电脑装置200所需的工作电源。第三晶体管Tr3的 第一源/漏极端耦接至第二晶体管Tr2的第二源/漏极端，而其第二源/漏极端则耦 接至第一电源端222。而微控制器226分别耦接至控制端221、第二晶体管Tr2和第三晶体管Tr3 的栅极端，并依据控制信号CS的状态而决定第二和第三晶体管Tr2、Tr3是否导通。 在主系统261关闭的情形下，控制信号CS为浮接(floating)状态，因此电池模块 225不提供工作电源给电脑系统260。而当开关单元230被使能时，此时二极管D 导通，使得控制信号CS转换为一接地电位。接着，当微控制器226接收此控制信号CS，则控制第二和第三晶体管Tr2、 Tr3导通。由于第二和第三晶体管Tr2、 Tr3导通，此时电池模块225输出一电压 至直流对直流转换器250而产生一触发信号，并传送至基本控制单元262。当基本控制单元262接收此触发信号后，会输出一开机信号(高电压电平)经 由第一电阻Rl传送至第一晶体管Trl，使得第一晶体管Trl导通。此时，开关单 元230为失能状态，所以控制信号CS为浮接状态。由于第一晶体管Trl导通，则 切换单元240将控制信号CS再转换为接地电位，并且传送至微控制器226，使得 第二和第三晶体管Tr2、Tr3再次导通。因此，电池模块225可供电给电脑系统260， 并使主系统261可正常运行。在电池模块225供电的同时，基本控制单元262的电 源则由电池模块225提供，以使得第一晶体管Trl可持续导通，让电池模块225 可继续提供工作电源。另外，当主系统261例如被使用者通过作业系统控制关闭时，基本控制单元262会输出一关机信号(低电压电平)经由第一电阻R1传送至第一晶体管Trl，使得 第一晶体管Trl截止。由于第一晶体管Trl截止，在切换单元240中控制信号CS 状态将转换为浮接状态，并传送至微控制器226。当微控制器226接收此控制信号 CS后，则控制第二和第三晶体管Tr2、 Tr3截止，使得电池模块225不再提供工作 电源。因此，在主系统261关闭后，电池模块225不再提供工作电压，可减少不必 要的电量消耗，进而可增加电池模块225的待机时间。综上所述，由于本发明所提供的电源供应模块，可控制电池模块是否供电。 当电脑系统开始运行时，则提供工作电源给电脑系统使用，而当电脑系统关机时， 则完全切断电源的供应，并且使电池模块的电量不在继续消耗。因此，以本发明所 提供的电源供应模块可有效地解决电池电量持续损耗的问题并增加电池使用的时 间。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习 此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许更动与润饰，因此本发明 的保护范围当以权利要求所界定的为准。
权利要求
1. 一种电源供应模块，适用于一电脑系统，包括一电源单元，具有一控制端、一第一电源端和一第二电源端，其中该控制端接收一控制信号，使得该电源单元依据该控制信号而决定是否从该第一电源端和该第二电源端供应一工作电源给该电脑系统；一切换单元，依据该电脑系统是否启动而决定该控制信号的状态；以及一开关单元，耦接该切换单元，用以决定该电脑系统是否启动，其中当该电脑系统在关闭的状态而该开关单元被使能时，则一触发信号被产生，并传送给该电脑系统，以控制该切换单元将该控制信号切换为一第一状态，使得该电源单元供应该工作电源，当该电脑系统被控制关机时，则控制该切换单元将该控制信号切换为一第二状态，以使该电源单元停止供应该工作电源。
2. 如权利要求1所述的电源供应模块，其特征在于，还包括 一电容，其中一端接地，另一端耦接该第一电源端；以及一直流对直流转换器，具有一输入端和一输出端，其中该输入端耦接该第一电源端，而该输出端耦接至该电脑系统；以及一电阻，用以将该直流对直流转换器的该输出端耦接至该切换单元和该开关单元，其中当该电脑系统在关闭的状态，而该开关单元被使能时，则该电源单元通 过该直流对直流转换器放电，以产生该触发信号至该电脑系统。
3. 如权利要求1所述的电源供应模块，其特征在于，该切换单元包括-一二极管，其阴极端耦接至该开关单元；一第一晶体管，其集极端耦接该二极管的阳极端，并耦接至该电源单元的控制端，而其射极端则接地；一第一电阻，用以将该第一晶体管的基极端耦接至该电脑系统；以及 一第二电阻，用以将该第一晶体管的基极端耦接至其射极端。
4. 如权利要求3所述的电源供应模块，其特征在于，该第一晶体管为NPN双 极性晶体管。
5. 如权利要求1所述的电源供应模块，其特征在于，该电源单元包括 一电池模块，用以供应该工作电源；一第二晶体管，其第一源/漏极端耦接该电池模块；一第三晶体管，其第一源/漏极端耦接该第二晶体管的第二源/漏极端，而该第 三晶体管的第二源/漏极端则耦接至该第一电源端；以及一微控制器，耦接该控制端，并耦接该第二晶体管和该第三晶体管的栅极端， 以依据该控制信号的状态而决定该第二晶体管和该第三晶体管是否导通。
6. 如权利要求5所述的电源供应模块，其特征在于，该第二晶体管和该第三晶 体管为NMOS晶体管。
7. 如权利要求1所述的电源供应模块，其特征在于，该控制信号的该第一状态 为接地电位。
8. 如权利要求1所述的电源供应模块，其特征在于，该控制信号的该第二状态 为浮接状态。
9. 如权利要求1所述的电源供应模块，其特征在于，该电脑系统为一可携式电 脑系统。
10. —种电脑装置，包括 一主系统；一基本控制单元，耦接至该主系统；一电源单元，具有一控制端、 一第一电源端和一第二电源端，其中该控制端 接收一控制信号，使得该电源单元依据该控制信号而决定是否从该第一电源端和该 第二电源端供应一工作电源给该主系统；一电源控制单元，耦接该基本控制单元，以依据该基本控制单元的输出而决 定该控制信号的状态；以及一开关单元，耦接该电源控制单元，用以决定是否启动该主系统，其中当该主系统在关闭的状态而该开关单元被使能时，则该基本控制单元接 收到一触发信号，导致该基本控制单元控制该电源控制单元将该控制信号切换为一 第一状态，以使该电源单元供应该工作电源，当该主系统被控制关机时，则该基本控制单元控制该电源控制单元将该控制 信号切换为一第二状态，以使该电源单元停止供应该工作电源。
11. 如权利要求10所述的电脑装置，其特征在于，该基本控制单元为一键盘控 制器。
12. 如权利要求10所述的电脑装置，其特征在于，该电源控制单元包括 一电容，其中一端接地，另一端耦接该第一电源端；一直流对直流转换器，具有一输入端和一输出端，其中该输入端耦接该第一 电源端，而该输出端耦接至该基本控制单元；一切换单元，依据该基本控制单元的输出而切换该控制信号为该第一状态或 该第二状态；以及一电阻，用以将该直流对直流转换器的该输出端耦接至该切换单元和该开关单元，其中当该主系统在关闭的状态，而该开关单元被使能时，则该电源单元通过 该直流对直流转换器放电，以产生该触发信号给该基本控制单元。
13. 如权利要求12所述的电脑装置，其特征在于，该切换单元包括 一二极管，其阴极端耦接至该开关单元；一第一晶体管，其集极端耦接该二极管的阳极端，并耦接至该电源单元的控 制端，而其射极端则接地；一第一电阻，用以将该第一晶体管的基极端耦接至该基本控制单元；以及 一第二电阻，用以将该第一晶体管的基极端耦接至其射极端。
14. 如权利要求13所述的电脑装置，其特征在于，该第一晶体管为NPN双极 性晶体管
15. 如权利要求10所述的电脑装置，其特征在于，该电源单元包括 一电池模块，用以供应该工作电源；一第二晶体管，其第一源/漏极端耦接该电池模块；一第三晶体管，其第一源/漏极端耦接该第二晶体管的第二源/漏极端，而该第 三晶体管的第二源/漏极端则耦接至该第一电源端；以及一微控制器，耦接该控制端，并耦接该第二晶体管和该第三晶体管的栅极端， 以依据该控制信号的状态而决定该第二晶体管和该第三晶体管是否导通。
16. 如权利要求15所述的电脑装置，其特征在于，该第二晶体管和该第三晶体 管为NMOS晶体管。
17. 如权利要求10所述的电脑装置，其特征在于，该控制信号的该第一状态为 接地电位。
18. 如权利要求1所述的电脑装置，其特征在于，该控制信号的该第二状态为 浮接状态。
全文摘要
本发明公开了一种电脑装置的电源供应模块。此电源供应模块包括电源单元、切换单元和开关单元。电源单元具有控制端、第一电源端和第二电源端，其中控制端接收控制信号，使得电源单元依据控制信号而决定是否从第一电源端和第二电源端供应工作电源给电脑系统。切换单元依据电脑系统是否启动而决定控制信号的状态。开关单元用以决定电脑系统是否启动。藉此，可有效解决电池电量的损耗问题并增加电池的使用时间。
文档编号G06F1/32GK101281419SQ20071009682
公开日2008年10月8日 申请日期2007年4月4日 优先权日2007年4月4日
发明者施博元 申请人:英业达股份有限公司