節(jié)能的控制芯片及其控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提出一種電源控制芯片，特別是一種節(jié)能的控制芯片及其控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的日新月異，人們的生活也越來(lái)越脫離不了各式各樣的電子產(chǎn)品的使用，例如冷氣、冰箱、電腦，甚至是洗衣機(jī)等等。然而，由于電子產(chǎn)品需要“電力”的驅(qū)動(dòng)，伴隨而來(lái)的則是省電的議題。越來(lái)越多電子產(chǎn)品的使用，使得節(jié)能的重要性是越來(lái)越重要。因此，“低功耗”已是未來(lái)研究的走向，且所追求的標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越嚴(yán)謹(jǐn)。
[0003]請(qǐng)參閱圖1，圖1為傳統(tǒng)節(jié)能的控制系統(tǒng)的方框示意圖。舉例來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的顯示器中節(jié)能的控制系統(tǒng)I包括、二級(jí)低壓差線性穩(wěn)壓器12以及控制芯片13?？刂菩酒?3包括微控制單元131。二級(jí)低壓差線性穩(wěn)壓器12耦接于一級(jí)低壓差線性穩(wěn)壓器11，控制芯片13耦接于一級(jí)低壓差線性穩(wěn)壓器11與二級(jí)低壓差線性穩(wěn)壓器12。
[0004]—般來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的顯示器接收輸入電壓VI (例如12V/14V/19V)并透過(guò)一級(jí)低壓差線性穩(wěn)壓器11轉(zhuǎn)換產(chǎn)生第一電壓Vl (例如5V)以及在透過(guò)二級(jí)低壓差線性穩(wěn)壓器12轉(zhuǎn)換產(chǎn)生第二電壓V2(例如3.3V)后，分別提供第一電壓Vl與第二電壓V2驅(qū)動(dòng)控制芯片13。然而，經(jīng)由一級(jí)低壓差線性穩(wěn)壓器11與二級(jí)低壓差線性穩(wěn)壓器12產(chǎn)生的第一電壓Vl與第二電壓V2在實(shí)際應(yīng)用上并不單單提供給控制芯片13使用，亦會(huì)提供給控制芯片13周邊其他耦接于一級(jí)低壓差線性穩(wěn)壓器11與二級(jí)低壓差線性穩(wěn)壓器12的外部電路元件。
[0005]當(dāng)傳統(tǒng)的顯示器進(jìn)入節(jié)能模式時(shí)，控制芯片13在節(jié)能模式下并無(wú)法直接切斷供給控制芯片13的電壓來(lái)源(即一級(jí)低壓差線性穩(wěn)壓器11與二級(jí)低壓差線性穩(wěn)壓器12的輸出)，而是以較低功耗的待機(jī)狀態(tài)運(yùn)作。因此，在無(wú)法停止一級(jí)低壓差線性穩(wěn)壓器11與二級(jí)低壓差線性穩(wěn)壓器12的情況下，耦接于一級(jí)低壓差線性穩(wěn)壓器11與二級(jí)低壓差線性穩(wěn)壓器12的外部電路元件亦會(huì)持續(xù)消耗電力。另一方面來(lái)說(shuō)，即使是控制芯片13完全斷電的情況，外部電路元件仍會(huì)持續(xù)接收并消耗電力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實(shí)施例提供一種節(jié)能的控制芯片?？刂菩酒ㄎ⒖刂茊卧约暗凸β誓K。低功耗模塊耦接于微控制單元。微控制單元用以于工作模式下接收第一電壓以控制至少一電路元件，并于節(jié)能模式下停止接收第一電壓。低功耗模塊接收第一偏壓。微控制單元由工作模式切換為節(jié)能模式時(shí)，低功耗模塊輸出第一控制信號(hào)控制微控制單元停止接收第一電壓，以及低功耗模塊于檢測(cè)到啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，輸出第二控制信號(hào)控制微控制單元恢復(fù)接收第一電壓。
[0007]本發(fā)明實(shí)施例提供一種節(jié)能的控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)包括電源轉(zhuǎn)換器、偏壓電路以及控制芯片?？刂菩酒ㄎ⒖刂茊卧约暗凸β誓K?？刂菩酒罱佑陔娫崔D(zhuǎn)換器以及偏壓電路。低功耗模塊耦接于微控制單元。電源轉(zhuǎn)換器用以提供第一電壓，偏壓電路用以提供第一偏壓。微控制單元用以于工作模式下接收第一電壓以控制至少一電路元件，并于節(jié)能模式下停止接收第一電壓。低功耗模塊接收第一偏壓。微控制單元由工作模式切換為節(jié)能模式時(shí)，低功耗模塊輸出第一控制信號(hào)控制微控制單元停止接收第一電壓，以及低功耗模塊于檢測(cè)到啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，輸出第二控制信號(hào)控制微控制單元恢復(fù)接收第一電壓。
[0008]綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例所提出節(jié)能的控制芯片及其控制系統(tǒng)能夠使電子裝置有效達(dá)到節(jié)能的功效。更仔細(xì)地說(shuō)，在傳統(tǒng)控制系統(tǒng)為了使微控制單元保持節(jié)能模式而必須持續(xù)接收輸入電源時(shí)，提供微控制單元電源的穩(wěn)壓器亦會(huì)持續(xù)運(yùn)作且使得與穩(wěn)壓器連接的其他元件會(huì)持續(xù)耗電，仍然無(wú)法杜絕浪費(fèi)電源。因此，本發(fā)明實(shí)施例透過(guò)控制芯片中設(shè)置的低功耗模塊取代原本微控制單元于節(jié)能模式中以簡(jiǎn)單的數(shù)字電路判斷方式檢測(cè)喚醒的動(dòng)作，并直接將提供微控制單元電源的穩(wěn)壓器與微控制單元直接關(guān)閉，以達(dá)到省電的效果。
[0009]為使能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明與附圖，但是此等說(shuō)明與附圖僅用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的權(quán)利范圍作任何的限制。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為傳統(tǒng)節(jié)能的控制系統(tǒng)的方框示意圖。
[0011 ] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的控制系統(tǒng)的方框示意圖。
[0012]圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例的控制系統(tǒng)的方框示意圖。
[0013]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的低功耗模塊的方框示意圖。
[0014]圖5為本發(fā)明實(shí)施例的判斷單元計(jì)數(shù)示意圖。
[0015]圖6為本發(fā)明實(shí)施例的另一低功耗模塊的方框示意圖。
[0016]其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
[0017]1、2、2’:節(jié)能的控制系統(tǒng)
[0018]11: 一級(jí)低壓差線性穩(wěn)壓器
[0019]12:二級(jí)低壓差線性穩(wěn)壓器
[0020]13、23、23’:控制芯片
[0021]131、231:微控制單元
[0022]21:電源轉(zhuǎn)換器
[0023]22:偏壓電路
[0024]232、332:低功耗模塊
[0025]233:開(kāi)關(guān)單元
[0026]2321:信號(hào)檢測(cè)單元
[0027]3321-1:功能按鍵檢測(cè)單元
[0028]3321-2:電源鍵檢測(cè)單元
[0029]3321-3:電纜線檢測(cè)單元
[0030]2322、3322:時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生單元
[0031]2323、3323:判斷單元
[0032]V1:輸入電壓
[0033]Vl:第一電壓
[0034]V2:第二電壓
[0035]VB:第一偏壓
[0036]TES、TES1、TES2、TES3:啟動(dòng)信號(hào)
[0037]CS:控制信號(hào)
[0038]TS:時(shí)鐘脈沖信號(hào)
[0039]LS:顯示燈信號(hào)
[0040]S1、S2:電位
[0041]T1、T2:時(shí)間
【具體實(shí)施方式】
[0042]在下文將參看隨附附圖更充分地描述各種例示性實(shí)施例，在隨附附圖中展示一些例示性實(shí)施例。然而，本發(fā)明概念可能以許多不同形式來(lái)體現(xiàn)，且不應(yīng)解釋為限于本文中所闡述的例示性實(shí)施例。確切而言，提供此等例示性實(shí)施例使得本發(fā)明將為詳盡且完整，且將向本領(lǐng)域的技術(shù)人員充分傳達(dá)本發(fā)明概念的范疇。在諸附圖中，可為了清楚而夸示層及區(qū)的大小及相對(duì)大小。類(lèi)似數(shù)字始終指示類(lèi)似元件。
[0043]本發(fā)明實(shí)施例提供一種節(jié)能的控制芯片和控制系統(tǒng)，所述控制芯片和控制統(tǒng)用以避免電子裝置透過(guò)低壓差線性穩(wěn)壓器提供電力，而使得電子裝置在節(jié)能模式下仍無(wú)法有效節(jié)省能源。本發(fā)明的實(shí)施例以低功耗模塊取代原本在節(jié)能模式下微控制單元檢測(cè)啟動(dòng)信號(hào)的動(dòng)作，并且控制電源轉(zhuǎn)換器的開(kāi)關(guān)來(lái)有效達(dá)到節(jié)能的目的。在本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，在后續(xù)說(shuō)明中本發(fā)明實(shí)施例雖以顯示器作為說(shuō)明，但亦可適用于其他具備節(jié)能模式的電子裝置中，本發(fā)明并不以顯示器做為限制。接著，將進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的節(jié)能的控制芯片和控制系統(tǒng)。
[0044]請(qǐng)參閱圖2，圖2為本發(fā)明實(shí)施例的控制系統(tǒng)的方框示意圖。節(jié)能的控制系統(tǒng)2包括電源轉(zhuǎn)換器21、偏壓電路22以及控制芯片23?？刂菩酒?3包括微控制單元231以及低功耗模塊232。控制芯片23耦接于電源轉(zhuǎn)換器21與偏壓電路22。低功耗模塊232耦接于微控制單元231。
[0045]電源轉(zhuǎn)換器21用以接收輸入電壓VI并轉(zhuǎn)換產(chǎn)生第一電壓Vl與第二電壓V2后輸出，以提供控制芯片23或與電源轉(zhuǎn)換器21耦接的電路元件所需的驅(qū)動(dòng)電壓。在本發(fā)明實(shí)施例中，輸入電壓VI為12V/14V/19V的電壓源，第一電壓Vl與第二電壓V2分別為5V與
3.3V的驅(qū)動(dòng)電壓。另外，在本發(fā)明實(shí)施例中，電源轉(zhuǎn)換器21以開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器(switch voltageregulator)實(shí)施。但在本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，亦可依所設(shè)置的電子產(chǎn)品所需，以線性穩(wěn)壓器(linear series regulator)或其他種類(lèi)的穩(wěn)壓器取代，本發(fā)明并不以電源轉(zhuǎn)換器21的種類(lèi)作為限制。
[0046]偏壓電路22用以提供第一偏壓VB給控制芯片23的低功耗模塊232。在本發(fā)明實(shí)施例中，節(jié)能的控制系統(tǒng)2設(shè)置偏壓電路22于輸入電壓VI與控制芯片23之間，偏壓電路22通過(guò)分壓的方式產(chǎn)生所需的電壓。在本發(fā)明實(shí)施例中，偏壓電路22以固定電阻實(shí)施并產(chǎn)生與第二電壓V2相同的電壓。但在本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，偏壓電路22亦可以可調(diào)式電阻作為實(shí)施方式，并依使用者所需進(jìn)行調(diào)整，本發(fā)明并不以偏壓電路22的種類(lèi)作為限制。值得一提的是，本發(fā)明實(shí)施例透過(guò)偏壓電路22的設(shè)置方式能夠提供進(jìn)入控制芯片23小于10微安培(μ A)的電流。
[0047]控制芯片23用以控制與控制芯片23耦接的至少一電路元件。在本發(fā)明實(shí)施例中，控制芯片23具有工作模式與節(jié)能模式(在其他實(shí)施例中亦可為睡眠模式或其他不同的模式)。更仔細(xì)地說(shuō)，工作模式為控制芯片23正常運(yùn)作狀態(tài)；節(jié)能模式為控制芯片23降速待機(jī)的狀態(tài)?？刂菩酒?3在工作模式下接收第一電壓Vl與第二電壓V2以驅(qū)動(dòng)微控制單元231控制其他電路元件(例如音效卡、風(fēng)扇等等)，并于節(jié)能模式下停止接收第一電壓Vl ;另外，控制芯片23在節(jié)能模式下接收第一偏壓VB以驅(qū)動(dòng)低功耗模塊232檢測(cè)啟動(dòng)信號(hào)TES0其中，在本發(fā)明實(shí)施例中，微控制單元231為8051微控制器。但在本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，亦可依所設(shè)置的電子產(chǎn)品所需，以其他種類(lèi)的微控制器取代，本發(fā)明并不以微控制單元231的種類(lèi)作為限制。值得一提的是，由于在節(jié)能模式下電源轉(zhuǎn)換器21為關(guān)閉的狀態(tài)，因此接收電源轉(zhuǎn)換器21的第一電壓Vl與第二電壓V2的其他電路元件亦不會(huì)消耗電力，電子產(chǎn)品整體能夠有效達(dá)到節(jié)能的目的。
[0048]更仔細(xì)地說(shuō)，微控制單元231由工作模式切換為節(jié)能模式時(shí)，低功耗模塊232輸出控制信號(hào)CS控制電源轉(zhuǎn)換器21關(guān)閉，使微控制單元231停止接收第一電壓Vl與第二電壓V2 ;在低功耗模塊232于檢測(cè)到啟動(dòng)信號(hào)TES時(shí)，輸出控制信號(hào)CS控制電源轉(zhuǎn)換器21開(kāi)啟，使微控制單元231恢復(fù)接收第一電壓Vl與第二電壓V2。換句話說(shuō)，控制信號(hào)CS為低功耗模塊232用以控制電源轉(zhuǎn)換器21的開(kāi)啟與關(guān)閉。然而，在本發(fā)明實(shí)施例中，低功耗模塊232于工作模式與節(jié)能模式皆持續(xù)接收第一偏壓VB以隨時(shí)可以提供檢測(cè)啟動(dòng)信號(hào)TES。
[0049]另一方面，請(qǐng)參閱圖3，圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例的控制系統(tǒng)的方框示意圖。在本實(shí)施例中，節(jié)能的控制系統(tǒng)2’與節(jié)能的控制系統(tǒng)2大致相同，其差異在于節(jié)能的控制系統(tǒng)2’的控制芯片23’還包括開(kāi)關(guān)單元233。開(kāi)關(guān)單元233耦接于低功耗模塊232接收偏壓電路22的第一偏壓VB的電流路徑上，并受控制于微控制單元231。換句話說(shuō)，開(kāi)關(guān)單元233用以控制低功耗模塊232是否接收第一偏壓VB。在本發(fā)明實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)單元233可以金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管(MOSFE