專利名稱：電子裝置之省電電路及其省電方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種電子裝置之省電電路與方法，特別是一種降低電子裝置 關(guān)機狀態(tài)時電池耗電量之省電電路及其省電方法。
背景技術(shù)：
隨著信息時代的來臨，電子裝置儼然成為人們獲取信息的主要工具之一-， 其中筆記型計算機除了是消費者最常選擇的商品外，更是廠商致力開發(fā)使其更 加完美的市場產(chǎn)品，目前在筆記型計算機組裝完成準備出貨過程中，廠商會將 此些筆記型計算機的電池充電至半飽狀態(tài)并裝置于筆記型計算機中，然而這些筆記型計算機于關(guān)機狀態(tài)下仍會耗損5mA至8mA的電量，當運送過程時間過久 時，往往會使電池過度放電，而無法開機，嚴重時則會導致電池使用壽命縮短， 此原因在于電子裝置在關(guān)機狀態(tài)下，其鍵盤控制單元(keyboard controller, KBC)仍會耗電，雖然鍵盤控制單元可以進入省電模式，但若運送過程時間過久 時，仍會造成上述問題。
請參照中國臺灣專利公開號第200619917號，該專利申請案揭露一種計算 機之網(wǎng)絡(luò)控制器省電裝置，計算機中設(shè)有一提供可攜式計算機中之網(wǎng)絡(luò)運作之 電源，而省電裝置包括有一設(shè)于可攜式計算機中之網(wǎng)絡(luò)控制器； 一設(shè)于該電源 及該網(wǎng)絡(luò)控制器間的開關(guān)；一與該電源及開關(guān)連接之控制電路；以及一網(wǎng)絡(luò)連 接器，該網(wǎng)絡(luò)連接器包含一網(wǎng)絡(luò)接腳以及一省電接腳，該網(wǎng)絡(luò)接腳與該網(wǎng)絡(luò)控 制器電性連接，而該省電接腳與該控制電路電性連接，透過在網(wǎng)絡(luò)連接器上增 設(shè)省電接腳的方式，在不需使用網(wǎng)絡(luò)時，對計算機中之網(wǎng)絡(luò)控制器單獨停止供 電，達成省電之效。
雖然上述專利申請案已能于可攜式計算機運作時達到省電功效，但仍無法 于可攜式計算機關(guān)機狀態(tài)時降低其電池耗電量，在使用上仍顯不完美。
因此，如何能提供一種電子裝置之省電電路及其省電方法，避免其電池過 度放電而縮短使用壽命，成為研究人員待解決的問題之一。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上的問題，本發(fā)明的主要目的在于提供一種電子裝置之省電電路及 其省電方法，于關(guān)機狀態(tài)下將鍵盤控制單元(keyboard controller, KBC)的供 電電路予以切斷，而于開機時再將其供電電路予以導通，由此以避免電池過度 放電進而延長電池使用壽命。
因此，為達上述目的，本發(fā)明所揭露之電子裝置之省電電路，于關(guān)機狀態(tài)
下停止對一鍵盤控制單元供電，包含有一第一開關(guān)，以接收一第一電壓； 一啟 動開關(guān)，與該第一開關(guān)連接，用以控制該電子裝置啟動或關(guān)機，于啟動開關(guān)斷 開時，該第一開關(guān)斷開；及一電壓轉(zhuǎn)換單元，與該第一開關(guān)連接，接收該第一 電壓并輸出一第二電壓至--鍵盤控制單元，于該第一開關(guān)斷開時，停止提供該 第二電壓至該鍵盤控制單元。
另外，為達上述目的，本發(fā)明所揭露之電子裝置之省電方法，于關(guān)機狀態(tài) 下停止對一鍵盤控制單元供電，包含有下列步驟首先，于開機時，觸發(fā)一啟 動開關(guān)，以產(chǎn)生第一觸發(fā)訊號；依據(jù)第一觸發(fā)訊號導通第一開關(guān)及產(chǎn)生一鍵盤 控制單元重置訊號；導通第一開關(guān)使電壓轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換第一電壓為第二電壓并 輸出第二電壓至鍵盤控制單元。
依據(jù)鍵盤控制單元重置訊號初始化鍵盤控制單元并持續(xù)導通第一開關(guān)；接 下來，于鍵盤控制單元初始化完成后，產(chǎn)生第一訊號；依據(jù)第一訊號持續(xù)導通 第一開關(guān).，及于關(guān)機時，觸發(fā)第一開關(guān)斷開，使電壓轉(zhuǎn)換單元停止輸出第二電 壓至鍵盤控制單元。
其中電子裝置之省電方法更包含有于電源供應(yīng)器供電狀態(tài)時，產(chǎn)生第二 訊號；及依據(jù)第二訊號導通該第一開關(guān)。
通過本發(fā)明的實施，可使電子裝置(例如，可攜式信息處理裝置)關(guān)機電流 耗損從5mA~8mA降低至100 yA，讓電池在關(guān)機時的電量保存提升近50倍以上，更可避免電池因電子裝置處于關(guān)機狀態(tài)下時間過久，而產(chǎn)生電池過度放電的問 題，提升電池使用壽命。


圖1為本發(fā)明實施例之電子裝置之省電電路系統(tǒng)方塊圖； 圖2為本發(fā)明實施例之電子裝置之省電電路示意圖； 圖3為本發(fā)明實施例之電子裝置之省電電路時序圖；及 圖4為本發(fā)明實施例之電子裝置之省電方法步驟流程圖。
具體實施例方式
圖1為本發(fā)明實施例之電子裝置之省電電路系統(tǒng)方塊圖。如圖1所示，本 發(fā)明之省電電路系統(tǒng)包含有一啟動開關(guān)IO、 一電壓轉(zhuǎn)換單元20、 一鍵盤控制單 元30、 一重置單元40、 一第一開關(guān)SW1、 一第二開關(guān)SW2、 一第三開關(guān)SW3及 一第四開關(guān)SW4。
啟動開關(guān)IO，與第一開關(guān)SW1連接，其更進一步與一第一電壓連接，此第 一電壓可為電池供應(yīng)電壓或者電源供應(yīng)器供應(yīng)電壓，其啟動開關(guān)10用以控制電 子裝置啟動或關(guān)機，于電子裝置處于關(guān)機狀態(tài)時，啟動開關(guān)10為斷開狀態(tài)，而 第一開關(guān)SW1亦為斷開狀態(tài)，其啟動開關(guān)10實務(wù)上相當于電子裝置的電源啟動開關(guān)。
電壓轉(zhuǎn)換單元20，與第一開關(guān)SW1連接，用以接收第一電壓并轉(zhuǎn)換為一第 二電壓，接著，于第一開關(guān)SW1導通時，電壓轉(zhuǎn)換單元20將第二電壓輸出至鍵 盤控制單元30，于第一開關(guān)斷開時，電壓轉(zhuǎn)換單元20無法接收第一電壓，因此 無法輸出第二電壓，故停止提供第二電壓至鍵盤控制單元30，而電壓轉(zhuǎn)換單元 20實務(wù)上可采用脈波寬度調(diào)變(Pulse Width Modulation, PWM)集成電路(IC)。
鍵盤控制單元(keyboard controller, KBC)30，與電壓轉(zhuǎn)換單元20連接， 具有鍵盤掃描功能，用以接收電壓轉(zhuǎn)換單元20輸出的第二電壓，并可與基本輸 入輸出系統(tǒng)(Basic I叩ut/Output System, BIOS)進行溝通，以于接收到鍵盤訊號時，執(zhí)行對應(yīng)的中斷程序，例如，從睡眠模式恢復為正常模式。
重置單元40，分別與啟動開關(guān)IO、鍵盤控制單元30連接，于啟動開關(guān)IO 導通時，同時產(chǎn)生一鍵盤控制單元重置訊號，由此重置(reset)鍵盤控制單元30。 第一開關(guān)SW1，與電壓轉(zhuǎn)換單元20連接，以接收第一電壓，于第一開關(guān)SW1 導通時，電壓轉(zhuǎn)換單元20將第二電壓輸出至鍵盤控制單元30，于第一開關(guān)斷開 時，電壓轉(zhuǎn)換單元20無法接收第一電壓，因此無法輸出第二電壓，而第一開關(guān) SW1實務(wù)上可采用P型或N型的金屬氧化半導體晶體管(MOS)，或者，PNP或NPN 雙極性接面晶體管(BJT)。
第二開關(guān)SW2，分別與第一開關(guān)SW1、重置單元40連接，于啟動開關(guān)10導 通時，接收電壓轉(zhuǎn)換單元20提供之第二電壓而觸發(fā)導通，配合重置單元40產(chǎn) 生的鍵盤控制單元重置訊號使第一開關(guān)SW1持續(xù)導通，而第二開關(guān)SW2實務(wù)上 可采用P型或N型的金屬氧化半導體晶體管(MOS)，或者，PNP或NPN雙極性接 面晶體管(BJT)。
第三開關(guān)SW3，與第一開關(guān)SW1連接，接收第一訊號而觸發(fā)導通，以使第一 開關(guān)SW1持續(xù)導通，其中第一訊號對應(yīng)于電池供電狀態(tài)，而于啟動開關(guān)10控制 電子裝置關(guān)機時，第一訊號觸發(fā)第三開關(guān)SW3斷開，以使第一開關(guān)SW1斷開， 而第三開關(guān)SW3實務(wù)上可采用P型或N型的金屬氧化半導體晶體管(MOS)，或者， PNP或NPN雙極性接面晶體管(BJT)。
第四開關(guān)SW4，與第一開關(guān)SW1連接，接收第二訊號而觸發(fā)導通，以使第一 開關(guān)SW1持續(xù)導通，其中第二訊號對應(yīng)電源供應(yīng)器供電狀態(tài)，于啟動開關(guān)10控 制電子裝置關(guān)機時，第二訊號觸發(fā)第四開關(guān)SW4斷開，以使第一開關(guān)SW1斷開， 而第四開關(guān)SW4實務(wù)上可采用P型或N型的金屬氧化半導體晶體管(MOS)，或者， PNP或NPN雙極性接面晶體管(BJT)。
請參照圖2，其為本發(fā)明實施例之電子裝置之省電電路示意圖。如圖2所示， 本發(fā)明之省電電路包含有啟動開關(guān)IO、電壓轉(zhuǎn)換單元20、鍵盤控制單元30、第 一開關(guān)SW1、第二開關(guān)SW2、第三開關(guān)SW3、第四開關(guān)SW4、 一第一電阻R1、 一 第二電阻R2、 一第三電阻R3、 一第四電阻R4、 一第五電阻R5、 一電容C1、 - 第一二極管幵關(guān)Dl、 一第二二極管開關(guān)D2及一第三二極管開關(guān)D3。
第一開關(guān)SW1的源極S接收第一電壓，其汲極D連接至電壓轉(zhuǎn)換單元20的 第一端，而第一開關(guān)SW1的源極S與閘極G間并聯(lián)有第二電阻R2，接下來，電 壓轉(zhuǎn)換單元20的第二端接地，其第三端輸出第二電壓。
第二開關(guān)SW2的閘極G接收第二電壓，其汲極D連接至第一開關(guān)SW1的的 閘極G，其源極S與第一電阻Rl的第一端連接，而第一電阻Rl的第二端接收第 二電壓，電容C1的第一端與第一電阻R1的第一端連接，而電容C1的第二端接 地，其中第一電阻R1與電容C1構(gòu)成一電阻-電容充電電路，第三電阻R3的第 一端與第一電阻Rl的第一端連接，而第三電阻R3的第二端與與第一二極管開 關(guān)Dl的第一端連接，第一二極管開關(guān)Dl的第二端接收一鍵盤控制單元重置訊 號。
啟動開關(guān)10的第一端接地，其第二端連接至第四電阻R4的第一端，而第 四電阻R4的第二端接收第一電壓，第二二極管D2的第一端連接至第四電阻R4 的第一端，第二二極管D2的第二端連接至第二開關(guān)SW2的汲極D，接下來，第 三二極管D3的第一端與第二二極管D2的第一端連接，第三二極管D3的第二端 輸出第一觸發(fā)訊號。
第三開關(guān)SW3的基極B接收第一訊號，其集極C連接至第一開關(guān)SW1的閘 極G，其射極E接地，而第四開關(guān)SW4的基極B連接至第五電阻R5的第一端， 其集極C連接至第一開關(guān)SW1的閘極G，其射極E接地，而第五電阻R5的第二 端接收第二訊號。
接下來，說明本發(fā)明之省電電路之作動原理。于電子裝置處于關(guān)機狀態(tài)時， 第一開關(guān)SW1為斷開狀態(tài)，因此，電壓轉(zhuǎn)換單元20停止提供第二電壓至鍵盤控 制單元30，于使用者按下啟動開關(guān)10時，第二二極管開關(guān)D2與第三二極管開 關(guān)D3因而導通，第一開關(guān)SW1的閘極為低準位，因此第一開關(guān)SW1導通，接著， 電壓轉(zhuǎn)換單元20接收第一電壓并轉(zhuǎn)換為第二電壓輸出至鍵盤控制單元30,其中 第一觸發(fā)訊號為通知鍵盤控制單元30啟動開關(guān)10已被按下。
此時，使用者放開激活開關(guān)10時，第二開關(guān)SW2的閘極G接收第二電壓因 而導通，而第一開關(guān)SW1的閘極持續(xù)為低準位，故維持續(xù)導通狀態(tài)，當鍵盤控 制單元重置訊號變?yōu)楦邷饰粫r，第二電壓開始透過第一電阻Rl對電容C充電， 此段充電時間，可以讓第一開關(guān)SW1的閘極G持續(xù)為低準位，故第一開關(guān)SW1 維持續(xù)導通狀態(tài)，而鍵盤控制單元30利用此段時間進行初始化，于初始化完成 后，產(chǎn)生高準位的第一訊號，因而觸發(fā)第三開關(guān)SW3的基極B并使第三開關(guān)SW3 導通，如此，第一開關(guān)SW1的閘極G持續(xù)為低準位，故第一開關(guān)SW1仍維持續(xù) 導通狀態(tài)，其中在鍵盤控制單元30初始化完成過程中，透過第一電阻Rl與電 容Cl提供的充電時間使第一開關(guān)SW1仍維持續(xù)導通狀態(tài)。
當電子裝置欲關(guān)機時，只需將第一訊號降至低準位，如此第一開關(guān)SW1的閘極G將提升為高準位，并使第一開關(guān)SW1為斷開狀態(tài)，而電壓轉(zhuǎn)換單元20無 法接收第一電壓，因此無法輸出第二電壓，故停止提供第二電壓至鍵盤控制單 元30。
另外，當電子裝置開機狀態(tài)下，且使用電源供應(yīng)器供電時，產(chǎn)生高準位的 第二訊號，因而觸發(fā)第四開關(guān)SW4的基極B并使第四開關(guān)SW4導通，如此，第 一開關(guān)SW1的閘極G亦持續(xù)為低準位，故第一開關(guān)SW1仍維持續(xù)導通狀態(tài)。
請參照圖3，其為本發(fā)明實施例之電子裝置之省電電路時序圖。當啟動開關(guān) IO按下時，根據(jù)圖2的電路產(chǎn)生一鍵盤控制單元重置訊號脈波，而此脈波將使 鍵盤控制單元30進行初始化，同時，第一開關(guān)SW1持續(xù)維持導通狀態(tài)，于鍵盤 控制單元重置訊號提升為高準位時，透過圖2中的充電電路(第一電阻Rl與電 容C1)提供的充電時間，使第一開關(guān)SW1仍持續(xù)維持導通狀態(tài)至第一訊號提升為 高準位前。
請參照圖4，其為本發(fā)明實施例之電子裝置之省電方法步驟流程圖。本發(fā)明 之省電方法包含有下列步驟
首先，于開機時，觸發(fā)啟動開關(guān)10,以產(chǎn)生第一觸發(fā)訊號，此第一觸發(fā)訊 號為通知鍵盤控制單元30啟動開關(guān)10已被按下(步驟100);依據(jù)第一觸發(fā)訊號 導通第一開關(guān)及由重置單元40產(chǎn)生一鍵盤控制單元重置訊號(步驟101)，實務(wù) 上可透過偵測第二電壓是否存在以決定是否產(chǎn)生鍵盤控制單元重置訊號；接下 來，導通第一開關(guān)SW1使電壓轉(zhuǎn)換單元20轉(zhuǎn)換第一電壓為第二電壓，并輸出第 二電壓至鍵盤控制單元30(步驟102)。
依據(jù)鍵盤控制單元重置訊號初始化鍵盤控制單元30并持續(xù)導通第一開關(guān) SW1(步驟103)，實務(wù)上透過圖2中的充電電路(第一電阻R1與電容C1)來維持 第一開關(guān)SW1的導通狀態(tài)；于鍵盤控制單元30初始化完成后，產(chǎn)生第一訊號(步 驟104)，如此可使圖2中的第三開關(guān)SW3導通；依據(jù)第一訊號持續(xù)導通第一開 關(guān)SW1(步驟105);于關(guān)機時，觸發(fā)第一開關(guān)SW1斷開，使電壓轉(zhuǎn)換單元20停 止輸出第二電壓至鍵盤控制單元30(步驟106)。
于電源供應(yīng)器供電狀態(tài)時，產(chǎn)生第二訊號(步驟107)，如此可使圖2中的第 四開關(guān)SW4導通；依據(jù)第二訊號持續(xù)導通第一開關(guān)SW1 (步驟108)。
通過本發(fā)明的實施，至少可以達到下列之進步功效
一、 將電子裝置關(guān)機電流耗損從5mT8mA降低至100yA，讓電池在關(guān)機時 的電量保存提升近50倍以上。
二、 避免電池因電子裝置處于關(guān)機狀態(tài)下時間過久，而產(chǎn)生電池過度放電 的問題，提升電池使用壽命。
權(quán)利要求
1.一種電子裝置之省電電路，于關(guān)機狀態(tài)下停止對一鍵盤控制單元供電，該電路包含有一第一開關(guān)，接收一第一電壓；一啟動開關(guān)，與該第一開關(guān)連接，用以控制該電子裝置啟動或關(guān)機，于該電子裝置關(guān)機時，該啟動開關(guān)斷開且該第一開關(guān)斷開；及一電壓轉(zhuǎn)換單元，與該第一開關(guān)連接，轉(zhuǎn)換該第一開關(guān)輸出之該第一電壓并輸出一第二電壓至該鍵盤控制單元，于該第一開關(guān)斷開時，停止提供該第二電壓至該鍵盤控制單元。
2. 如權(quán)利要求1所述之電子裝置之省電電路，其特征是，更包含有 一重置單元，與該啟動開關(guān)連接，于該啟動開關(guān)導通時，產(chǎn)生一鍵盤控制單元重置訊號；--第二開關(guān)，與該第一開關(guān)及該重置單元連接，接收該電壓轉(zhuǎn)換單元提供 之該第二電壓而觸發(fā)導通，配合該鍵盤控制單元重置訊號使該第一開關(guān)持續(xù)導 通；一第三開關(guān)，與該第一開關(guān)連接，接收一第一訊號而觸發(fā)導通，以使該第 一開關(guān)持續(xù)導通；及一第四開關(guān)，與該第一開關(guān)連接，接收一第二訊號而觸發(fā)導通，以使該第 一開關(guān)持續(xù)導通。
3. 如權(quán)利要求2所述之電子裝置之省電電路，其特征是，該第一訊號對應(yīng) 于一電池供電狀態(tài)。
4. 如權(quán)利要求2所述之電子裝置之省電電路，其特征是，于啟動開關(guān)控制 該電子裝置關(guān)機時，該第一訊號觸發(fā)該第三開關(guān)斷開，以使該第一開關(guān)斷開。
5. 如權(quán)利要求2所述之電子裝置之省電電路，其特征是，該第二訊號對應(yīng) 一電源供應(yīng)器供電狀態(tài)。
6. 如權(quán)利要求2所述之電子裝置之省電電路，其特征是，于啟動開關(guān)控制 該電子裝置關(guān)機時，該第二訊號觸發(fā)該第四開關(guān)斷開，以使該第一開關(guān)斷開。
7. 如權(quán)利要求1所述之電子裝置之省電電路，其特征是，該電壓轉(zhuǎn)換單元 為一脈波寬度調(diào)變集成電路。
8. —種電子裝置之省電方法，于關(guān)機狀態(tài)下停止對一鍵盤控制單元供電， 該方法包含有下列步驟于開機時，觸發(fā)一啟動開關(guān)，以產(chǎn)生一第一觸發(fā)訊號； 依據(jù)該第一觸發(fā)訊號導通一第一開關(guān)及產(chǎn)生一鍵盤控制單元重置訊號； 導通該第一開關(guān)使一電壓轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換一第一電壓為一第二電壓并輸出該 第二電壓至該鍵盤控制單元；2依據(jù)該鍵盤控制單元重置訊號初始化該鍵盤控制單元并持續(xù)導通該第一開關(guān)，于該鍵盤控制單元初始化完成后，產(chǎn)生一第一訊號； 依據(jù)該第一訊號持續(xù)導通該第一開關(guān)；及于關(guān)機時，觸發(fā)該第一開關(guān)斷開，使該電壓轉(zhuǎn)換單元停止輸出該第二電壓 至該鍵盤控制單元。
9. 如權(quán)利要求8所述之電子裝置之省電方法，其特征是，更包含有于一電源供應(yīng)器供電狀態(tài)時，產(chǎn)生一第二訊號；及 依據(jù)該第二訊號導通該第一開關(guān)。
10. 如權(quán)利要求8所述之電子裝置之省電方法，其特征是，該電壓轉(zhuǎn)換單元為一脈波寬度調(diào)變集成電路。
全文摘要
一種電子裝置之省電電路及其省電方法，于關(guān)機狀態(tài)下停止對一鍵盤控制單元(keyboard controller，KBC)供電，其省電電路包含有第一開關(guān)，以接收一第一電壓；一啟動開關(guān)，與第一開關(guān)連接，用以控制電子裝置啟動或關(guān)機，于電子裝置關(guān)機時，啟動開關(guān)斷開且第一開關(guān)斷開；及一電壓轉(zhuǎn)換單元，與第一開關(guān)連接，接收第一電壓并輸出第二電壓至鍵盤控制單元，于第一開關(guān)斷開時，停止提供第二電壓至該鍵盤控制單元，降低電子裝置關(guān)機狀態(tài)時之電池耗電量。
文檔編號G05B19/04GK101174136SQ20061012316
公開日2008年5月7日 申請日期2006年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月31日
發(fā)明者彭長慶 申請人:佛山市順德區(qū)順達電腦廠有限公司;神基科技股份有限公司