專利名稱：電源供應裝置及其控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電源供應裝置，特別涉及一種電源供應裝置，其監(jiān)控主系統(tǒng)的鈕扣電池的電力，且在鈕扣電池的電力不足而更換鈕扣電池時提供備用電源以維持在系統(tǒng)芯片上的CMOS存儲區(qū)的數(shù)據(jù)。
背景技術：
一般而言，計算機設備的主機板上配置有鈕扣電池 (coin battery)。當計算機設備關機時(此時沒有提供待機電源(stand-by power)和標準電源(normal power)至計算機設備)，鈕扣電池提供電源來維持存儲在系統(tǒng)芯片上的CMOS存儲區(qū)的數(shù)據(jù)。因此，當計算機設備關機且鈕扣電池沒電時，在CMOS存儲區(qū)的數(shù)據(jù)則會因為沒有電力維持而遺失。使得在下次開啟電子裝置時，使用者必須重新調整主機的時間，并重新載入BIOS的最佳化設定。在現(xiàn)有技術中已提供監(jiān)控電路來監(jiān)視鈕扣電池的電力。在鈕扣電池完全沒電之前，通過監(jiān)控電路來提醒使用者更換新的鈕扣電池。然而，在更換鈕扣電池的過程中，仍會因為沒有電力而導致數(shù)據(jù)遺失。因此，期望提供一種電源供應裝置，其能監(jiān)控鈕扣電池的電力，且在更換鈕扣電池時提供備用電源以維持存儲在系統(tǒng)芯片上的CMOS存儲區(qū)的數(shù)據(jù)。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種電源供應裝置。此電源供應裝置在輸出端提供維持電壓至一系統(tǒng)的系統(tǒng)芯片。電源供應裝置包括第一電池、電容器、充電電路、以及監(jiān)控電路。第一電池提供一電池電壓。電容器存儲一電容電壓。充電電路耦接電容器。監(jiān)控電路檢測電池電壓與電容電壓。監(jiān)控電路判斷電池電壓是否小于一第一臨界值且電容電壓是否大于一第二臨界值，并根據(jù)判斷結果來產(chǎn)生一控制信號。當監(jiān)控電路判斷出電池電壓小于第一臨界值且電容電壓不大于第二臨界值時，監(jiān)控電路使能(enable，又稱之為“致能”)控制信號以控制充電電路對電容器進行充電。在一實施例中，在監(jiān)控電路控制充電電路對電容器進行充電使得電容電壓大于第二臨界值后，在系統(tǒng)的關閉狀態(tài)下以第二電池來更換第一電池的期間內，大于第二臨界值的電容電壓作為維持電壓。在另一實施例中，當監(jiān)控電路判斷出電池電壓小于第一臨界值且電容電壓大于第二臨界值時，監(jiān)控電路抑制(disable，又稱之為“反使能”)控制信號以控制充電電路不對電容器進行充電。此時，在系統(tǒng)的關閉狀態(tài)下以第二電池來更換第一電池的期間內，電容器所存儲的電容電壓作為維持電壓。在又一實施例中，當監(jiān)控電路判斷出電池電壓不小于第一臨界值時，監(jiān)控電路抑制控制信號以控制充電電路不該電容器進行充電。此時，在系統(tǒng)的關閉狀態(tài)下，電池的電池電壓作為維持電壓。本發(fā)明還提供一種控制方法，適用于電源供應裝置。此電源供應裝置提供一維持電壓至一系統(tǒng)的系統(tǒng)芯片且包括第一電池以及電容器。首先，在系統(tǒng)處于運作狀態(tài)下，判斷第一電池的一電池電壓是否小于第一臨界值。當電池電壓小于第一臨界值時，則判斷電容器的一電容電壓是否大于第二臨界值。當電容電壓不大于第二臨界值時，對電容器進行充電，以使電容電壓大于第二臨界值。而當電容電壓大于第二臨界值時，系統(tǒng)則切換進入關閉狀態(tài)。在關閉狀態(tài)下，大于第二臨界值的電容電壓被提供作為維持電壓，且以第二電池來更換第一電池。在一實施例中，當電池電壓不小于第一臨界值時，系統(tǒng)切換進入該關閉狀態(tài)，且提供電池電壓作為維持電壓。


圖I表示根據(jù)本發(fā)明實施例的計算機系統(tǒng)；圖2表示在圖I的計算機系統(tǒng)中，電源供應裝置的監(jiān)控電路的示范例子；·圖3表示在圖I的計算機系統(tǒng)中，電源供應裝置的充電電路的示范例子；以及圖4表示根據(jù)本發(fā)明實施例，適用于電源供應裝置的控制方法。主要元件符號說明圖I :I 計算機系統(tǒng)；10 電源供應裝置；11 系統(tǒng)芯片；100A 系統(tǒng)待機電壓源；100B、101D、102C 肖特基二極管；IOlA 充電電路；IOlB 電容器；101CU02B 限流電路；102A 電池；103 監(jiān)控電路；110 CMOS 存儲區(qū)；OUT 輸出端；P1-P3 電源路徑；S103 控制信號；VBAT 維持電壓；V100A 系統(tǒng)待機電壓；VlOlB 電容電壓；V102A 電池電壓；圖2 20 調整器；21 模擬數(shù)字轉換器；22 控制器；IOlB 電容器；
102A 電池；103 監(jiān)控電路；DV101B、DV102A 數(shù)字電壓信號；S103 控制信號；V21 參考電壓；VlOlB 電容電壓；V102A 電池電壓；圖3
22 控制器；30 開關單元；31 調整器；32 肖特基二極管；33 限流電路；34-36 電阻器；IOlA 充電電路；300、301 晶體管；302 電阻器；IOlB 電容器；N30、N31、N32 節(jié)點；R33 電阻器；S103 控制信號；SV30、SV31 系統(tǒng)待機電壓源；VN31 充電電壓；圖4 S40. . . S47 方法步驟。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一優(yōu)選實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。圖I表示根據(jù)本發(fā)明實施例的計算機系統(tǒng)。參閱圖1，計算機系統(tǒng)I包括電源供應裝置10以及系統(tǒng)芯片11。系統(tǒng)芯片11包括CMOS存儲區(qū)110。CMOS存儲區(qū)110用來存儲計算機系統(tǒng)I的系統(tǒng)參數(shù)，例如主機板的時間以及BIOS的最佳化設定。電源供應裝置10于其輸出端OUT上提供維持電壓VBAT至系統(tǒng)芯片11。參閱圖1，電源供應裝置10包括三個電源路徑。第一個電源路徑Pl由系統(tǒng)待機電壓源100A以及肖特基二極管100B所組成，第二個電源路徑P2由充電電路101A、電容器101B、限流電路101C、以及肖特基二極管IOlD所組成，而第三個電源路徑P3由電池102A、限流電路102B、以及肖特基二極管102C所組成。這三個路徑共同耦接輸出端OUT。此外，電源供應裝置10還包括監(jiān)控電路103，其耦接電容器IOlB以及電池102A，以檢測電容器IOlB所存儲的電容電壓以及電池102A所提供的電池電壓。在此實施例中，當提供標準電源(normal power)(即由電源插座所提供的交流電)至計算機系統(tǒng)I時，計算機系統(tǒng)I處于運作狀態(tài)，且系統(tǒng)待機電壓源IOOA提供約3. 3V的系統(tǒng)待機(stand-by)電壓V100A。電容器IOlB所存儲的電容電壓VlOlB的最大值以及電池102A所存儲的電池電壓V102A的最大值需不超過系統(tǒng)待機電壓V100A，在此實施例中約為3V。電源路徑P1-P3的架構如下所述。在電源路徑Pl中，肖特基二極管100B耦接于系統(tǒng)待機電壓源100A與輸出端OUT之間。在電源路經(jīng)P2中，充電電路IOlA耦接電容器IOlB的一端，且電容器IOlB的另一端通過限流電路IOlC以及肖特基二極管IOlD來耦接輸出端OUT。在此實施例中，電容器IOlB以一超級電容器來實施。而在其他實施例中，具有快速放電以及存儲電荷的特性的電容都可用來實施本發(fā)明的電容器101B。在電源路徑P3中，電池102A通過限流電路102B以及肖特基二極管102C來耦接輸出端OUT。在此實施例中，電池102A以一鈕扣電池來實施。根據(jù)上述，電源路徑P1-P3共同耦接輸出端OUT。因此，維持電壓VBAT的大小可由電源路徑P1-P3中的一個來決定。電源供應裝置10的操作由下文來詳 細說明。當計算機系統(tǒng)I處于運作狀態(tài)(即提供標準電源至計算機系統(tǒng)I時的狀態(tài))時，系統(tǒng)待機電壓源100A提供系統(tǒng)待機電壓V100A。如上所述，系統(tǒng)待機電壓源V100A所提供的3. 3V電壓大于電容器101B所存儲的電容電壓V101B以及電池102A所存儲的電池電壓V102A。因此，根據(jù)肖特基二極管的特性，電源路徑Pl的肖特基二極管100B導通，而電源路徑P2與P3的肖特基二極管101D與102C關閉。此時，系統(tǒng)待機電壓V100A通過導通的肖特基二極管100B而傳送至輸出端0UT，以作為維持電壓VBAT。換句話說，當計算機系統(tǒng)I處在運作狀態(tài)時，維持電壓VBAT由電源路徑Pl來決定。在計算機系統(tǒng)I處在運作狀態(tài)時，監(jiān)控電路103可檢測電容器100B的電容電壓V101B以及電池102A的電池電壓V102A以產(chǎn)生控制信號S103，其中，監(jiān)控電路103初始地抑制控制信號S103(即控制信號S103初始處于抑制狀態(tài)。在一實施例中，在計算機系統(tǒng)I由運作狀態(tài)切換為關閉狀態(tài)(即沒有提供標準電源至計算機系統(tǒng)I時的狀態(tài))之前，監(jiān)控電路103檢測電容電壓V101B以及電池電壓V102A。此處關閉狀態(tài)是指沒有提供標準電源至計算機系統(tǒng)I時的狀態(tài)，因此在此狀態(tài)下系統(tǒng)待機電壓源100A停止提供系統(tǒng)待機電壓VlOOA0在另一實施例中，在運作狀態(tài)期間，監(jiān)控電路103持續(xù)地檢測電容電壓V101B以及電池電壓V102A。監(jiān)控電路103檢測電容電壓V101B以及電池電壓V102A，為了判斷電池電壓V102A是否小于第一臨界值且電容電壓V101B是否大于一第二臨界值，且根據(jù)判斷結果來使能控制信號S103或持續(xù)抑制控制信號S103。第一臨界值根據(jù)系統(tǒng)需求而定，而在此實施例中，第一臨界值設定為不低于2N。當監(jiān)控電路103判斷出電池電壓V102A不小于第一臨界值，這表示電池102A的電壓足以維持CMOS存儲區(qū)110的系統(tǒng)參數(shù)。此時，不論電容器101B所存儲的電容電壓V101B是否大于第二臨界值，監(jiān)控電路103持續(xù)地抑制控制信號S103(即控制信號S103維持在抑制狀態(tài))，以控制充電電路101A不對電容器101B充電。根據(jù)上述，在電池102A的電壓足以維持CMOS存儲區(qū)110的系統(tǒng)參數(shù)的情況下，充電電路101A不對電容器101B充電，藉此可避免電容器101因為不必要的充放電而導致壽命縮短。此外，由于充電電路101A不對電容器101B充電，因此，在計算機系統(tǒng)I切換為處于關閉狀態(tài)之前電容器101B可放電。假使在關閉狀態(tài)下電容器101沒有完全放電而內存有殘電時，計算機系統(tǒng)I的電路板可能會因為組裝或搬運而導致電路板斷路。因此，在此實施例中，在電池102A的電壓足以維持CMOS存儲區(qū)110的系統(tǒng)參數(shù)的情況下，監(jiān)控電路103在運作狀態(tài)時需確認電容器IOlB已完全放電。在此實施例中，抑制的控制信號S103具有一高電壓電平。之后，當計算機系統(tǒng)I由運作狀態(tài)切換為處于關閉狀態(tài)時，系統(tǒng)待機電壓源100A停止提供系統(tǒng)待機電壓V100A。根據(jù)肖特基二極管的特性，電源路徑Pl與P2的肖特基二極管100B與IOlD關閉，而電源路徑P3的肖特基二極管102C導通。此時，電池電壓V102A通過限流電路102B以及導通的肖特基二極管102C而傳送至輸出端0UT，以作為維持電壓VBAT。換句話說，當計算機系統(tǒng)I處于關閉狀態(tài)且電池102A具有足夠電壓時，維持電壓VBAT由電源路徑P3來決定。此時，CMOS存儲區(qū)110接收足夠的維持電壓VBAT，使得所存儲的系統(tǒng)參數(shù)在關閉狀態(tài)下能維持在CMOS存儲區(qū)110上不致遺失。 當監(jiān)控電路103判斷出電池電壓V102A小于第一臨界值，這表示電池102A的電力已快消耗完，需以新的電池來取代電池102A。此時，監(jiān)控電路103會記錄此情況，并通知使用者需在下次計算機系統(tǒng)I關機的更換電池102A。根據(jù)本發(fā)明，在計算機系統(tǒng)I關機之前監(jiān)控電路103判斷電容電壓VlOlB是否大于第二臨界值，或者在運作狀態(tài)下監(jiān)控電路103持續(xù)地判斷電容電壓VlOlB是否大于第二臨界值。在一實施例中，當監(jiān)控電路103同時判斷出電容電壓VlOlB大于第二臨界值時，監(jiān)控電路103持續(xù)地抑制控制信號S103 (即控制信號S103維持在抑制狀態(tài))以控制充電電路IOlA不對電容器IOlB進行充電。之后，當計算機系統(tǒng)I由運作狀態(tài)切換為處于關閉狀態(tài)時，由于沒有提供標準電源至計算機系統(tǒng)1，因此系統(tǒng)待機電壓源100A停止提供系統(tǒng)待機電壓V100A。在關閉狀態(tài)下，使用者可取下電池102A并以新的電池來更換電池102A。由于系統(tǒng)待機電壓源100A停止提供系統(tǒng)待機電壓V100A且電池102A已取下，因此，根據(jù)肖特基二極管的特性，電源路徑Pl與P3的肖特基二極管100B與102C關閉，而電源路徑P2的肖特基二極管IOlD導通。在更換電池102A的期間內，電容電壓VlOlB通過限流電路IOlC以及導通的肖特基二極管IOlD而傳送至輸出端OUT,以作為維持電壓VBAT。在另一實施例中，當監(jiān)控電路103同時判斷出電池電壓V102A小于第一臨界值且電容電壓V101B不大于第二臨界值時，監(jiān)控電路103則使能控制信號S103(即控制信號S103切換為使能狀態(tài))以控制充電電路101A對電容器101B進行充電。在此實施例中，被使能的控制信號S103具有低電壓電平。充電電路101A對電容器101B進行充電，以使得使電容電壓V101B變?yōu)榇笥诘诙R界值。在充電電路101A對電容器101B充電完成后，監(jiān)控電路103則抑制控制信號S103(即控制信號S103切換回抑制狀態(tài))。之后，當計算機系統(tǒng)I由運作狀態(tài)切換為處于關閉狀態(tài)時，系統(tǒng)待機電壓源100A停止提供系統(tǒng)待機電壓V100A。在關閉狀態(tài)下，使用者可取下電池102A并以新的電池來更換電池102A。由于系統(tǒng)待機電壓源100A停止提供系統(tǒng)待機電壓V100A且電池102A已取下，因此，根據(jù)肖特基二極管的特性，電源路徑Pl與P3的肖特基二極管100B與102C關閉，而電源路徑P2的肖特基二極管101D導通。在更換電池102A的期間內，充電后的電容器101B的電容電壓V101B (大于第二臨界值)通過限流電路101C以及導通的肖特基二極管101D而傳送至輸出端0UT，以作為維持電壓VBAT。根據(jù)上述，當計算機系統(tǒng)I處于關閉狀態(tài)且在更換電池102A的期間內，維持電壓VBAT由電源路徑P2來決定。換句話說，當計算機系統(tǒng)I處于關閉狀態(tài)且電池102A不具有足夠電壓時，由電源供應裝置10提供大于第二臨界值的電容電壓VlOlB作為維持電壓VBAT。此時，CMOS存儲區(qū)110接收足夠的維持電壓VBAT，使得所存儲的系統(tǒng)參數(shù)在關閉狀態(tài)下能維持在CMOS存儲區(qū)110上不致遺失。根據(jù)上述實施例，在計算機系統(tǒng)I處于關閉狀態(tài)下時，電源供應裝置I可通過電源路徑P3的電池102A或電源路徑P2的電容器IOlB來提供足夠的電壓作為維持電壓VBAT，使得所存儲的系統(tǒng)參數(shù)在關閉狀態(tài)下能維持在CMOS存儲區(qū)110上不致遺失。尤其是，當電池102A的電池電壓V102A不足以維持CMOS存儲區(qū)110的系統(tǒng)參數(shù)且需以新的電池來更換時，在電池更換期間，電源供應裝置I切換為由電源路徑P2的電容器IOlB來提供足夠的電容電壓VlOlB作為維持電壓VBAT。因此，在電池更換的期間，CMOS存儲區(qū)110所存儲系統(tǒng)參數(shù)也能獲得維持。在更換電池后，根據(jù)肖特基二極管的特性以及電容電壓V101B與新電池的電壓，電源供應裝置I在關閉狀態(tài)下可持續(xù)地提供電容器101B的電容電壓V101B作為維持電壓VBAT或者可切換為提供新電池的電壓作為維持電壓VBAT。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明實施例的監(jiān)控電路103的示范例子。參閱圖2，為了能清楚說明監(jiān)控電路103的架構與操作，圖2也顯示電池102A與電容器101B。監(jiān)控電路103包括調整器20、模擬數(shù)字轉換器21、以及控制器22。調整器21用來提供參考電壓V21至模擬數(shù)字轉換器21，以作為模擬轉數(shù)字的參考電平。模擬數(shù)字轉換器21接收電池電壓V102A、電容電壓V101B、以及參考電壓V32。模擬數(shù)字轉換器21根據(jù)參考電壓V21將電池電壓V102A轉換為數(shù)字電壓信號DV102A且將電壓信號V101B轉換為數(shù)字電壓信號DV101B?？刂破?2接收數(shù)字電壓信號DV102A與DV101B，并產(chǎn)生控制信號S103?？刂破?2根據(jù)數(shù)字電壓信號DV102A所表示的數(shù)值來判斷電池電壓V102A是否小于第一臨界值，且根據(jù)數(shù)字電壓信號DV101B所表示的數(shù)值來判斷電容電壓V101B是否大于第二臨界值?？刂破?2則根據(jù)判斷結果來使能控制信號S103或持續(xù)抑制控制信號S103。當控制器22判斷出電池電壓V102A不小于第一臨界值或者當控制器22判斷出電池電壓V102A小于第一臨界值且電容電壓V101B大于第二臨界值時，控制器22抑制控制信號S103。而當控制器22判斷出電池電壓V102B小于該第一臨界值且該電容電壓不大于該第二臨界值時，控制器22則使能控制信號S103(即控制信號S103切換為使能狀態(tài))。待對電容器101B的充電操作完成后，控制器22則抑制控制信號S103(即控制信號S103切換回抑制狀態(tài))。在此實施例中，監(jiān)控電路 103 以一電池監(jiān)視電路(battery monitoring circuit, MBC)來實施。圖3是表示根據(jù)本發(fā)明實施例的充電電路101A的示范例子。參閱圖3,為了能清楚說明充電電路101A的架構與操作，圖3也顯示電容器101B與監(jiān)控電路103中的控制器
22。充電電路101A包括開關單元30、調整器31、肖特基二極管32、限流電路33、以及電阻器34-36。開關單元30包括晶體管300與301以及電阻器302。在此實施例中，晶體管301以一 npn雙載子接面晶體管(bipolar junction transistor, BJT)來實施,而晶體管301以一 N型金屬氧化物半導體晶體管(metal oxide semiconductor,M0S)來實施。晶體管300的控制端(基極)接收來自控制器22的控制信號S103，其輸入端(集極)耦接節(jié)點N30，且其輸出端(射極)耦接參考接地GND。晶體管301的控制端(柵極)耦接節(jié)點N30，其輸入端(漏極)耦接系統(tǒng)待機電壓源SV31，且其輸出端(源極)通過電阻器34耦接節(jié)點N31。電阻器302耦接于系統(tǒng)待機電壓源SV30與節(jié)點N30之間。在此實施例中，根據(jù)待機電源，系統(tǒng)待機電壓源SV30提供約12V的電壓，而系統(tǒng)待機電壓源SV31提供約3. 3V的電壓。調整器31耦接節(jié)點N31。肖特基二極管32耦接于節(jié)點N31與節(jié)點N32之間。限流電路33耦接于節(jié)點N32與電容器IOlB之間。在此實施例中，限流電路33以一電阻器R33來實施。當控制器22判斷出電池電壓V102B不小于第一臨界值或者當控制器22判斷出電池電壓V102A小于第一臨界值且電容電壓VlOlB大于第二臨界值時，控制器22持續(xù)地抑制控制信號S103(即控制信號S103維持在抑制狀態(tài))。晶體管300根據(jù)抑制的控制信號S103(處于高電壓電平)而導通。此時，通過電阻器302與導通的晶體管300，在系統(tǒng)待機電壓源SV30與參考接地GND之間形成一放電路徑。節(jié)點N30處于一低電壓電平，藉此關閉晶體管301。由于晶體管301關閉，因此開關單元30不會提供系統(tǒng)待機電壓源SV31的電壓來對電容器IOlB充電。當控制器22判斷出電池電壓V102A小于第一臨界值且電容電壓VlOlB不大于第二臨界值時，控制器22使能控制信號S103 (即控制信號S103切換為使能狀態(tài))。晶體管300根據(jù)使能的控制信號S103(處于低電壓電平)而關閉。此時，節(jié)點N30根據(jù)系統(tǒng)待機·電壓源SV30的電壓而處于一高電壓電平，藉此導通晶體管301。由于晶體管301導通，因此系統(tǒng)待機電壓源SV31的電壓通過電阻器34提供至節(jié)點N31，使得節(jié)點N31具有充電電壓VN31。調整器31耦接于節(jié)點N31，且將充電電壓VN31穩(wěn)定在一預設電平。具有預設電平的充電電壓VN31通過肖特基二極管32與限流電路33來對電容器IOlB充電。在此實施例中，預設電平約為3V的電壓電平。通過改變電阻器35與36的電阻值比例，調整器32可選擇調整預設電平的高低。根據(jù)上述實施例，當于關閉狀態(tài)下以一新的電池來取代電路不足的電池102A時，電容電壓VlOlB作為維持電壓VBAT。需注意的是，在計算機系統(tǒng)I切換為關閉狀態(tài)時，需在電容電壓VlOlB的電力耗盡之前完成電池102A的更換。在計算機系統(tǒng)I切換為關閉狀態(tài)后，可供更換電池的時間長短由第二臨界值、電容器IOlB的大小(即電容值)、以及計算機系統(tǒng)I于關閉狀態(tài)下的耗電量來決定。舉例來說，假設第二臨界值設定為3V，電容器IOlB的電容值為O. 68F，且在關閉狀態(tài)下維持CMOS存儲區(qū)110的系統(tǒng)參數(shù)所需的耗電量為
2.13uA。理論上，根據(jù)式子(I)，可獲得電容電壓VlOlB由3V降到2V所需的時間。
n_Ix(T2-Tl)VI-V2⑴其中Vl = 3V、V2 = 2V、I = 2. 13uA、C = O. 68F。因此可獲得(T2-T1)等于 1408. 45小時。表I表示出實際測量的電容電壓VlOlB與放電經(jīng)過時間的關系。
放電經(jīng)過時間電容電壓VlOlB
O 秒3. 005
6分鐘2. 986
36 分鐘2. 92權利要求
1.一種電源供應裝置，用以于一輸出端提供一維持電壓至一系統(tǒng)的一系統(tǒng)芯片，包括 一第一電池，用以提供一電池電壓； 一電容器，用以存儲一電容電壓； 一充電電路，耦接該電容器；以及 一監(jiān)控電路，用以檢測該電池電壓與該電容電壓； 其中，該監(jiān)控電路判斷該電池電壓是否小于一第一臨界值且該電容電壓是否大于一第二臨界值，并根據(jù)該判斷結果來產(chǎn)生一控制信號； 其中，當該監(jiān)控電路判斷出該電池電壓小于該第一臨界值且該電容電壓不大于該第二臨界值時，該監(jiān)控電路使能該控制信號以控制該充電電路對該電容器進行充電。
2.如權利要求I所述的電源供應裝置，其中，在該監(jiān)控電路控制該充電電路對該電容器進行充電使得該電容電壓大于該第二臨界值后，在該系統(tǒng)的一關閉狀態(tài)下以一第二電池來更換該第一電池的期間內，大于該第二臨界值的該電容電壓作為該維持電壓。
3.如權利要求I所述的電源供應裝置，當該監(jiān)控電路判斷出該電池電壓小于該第一臨界值且該電容電壓大于該第二臨界值時，該監(jiān)控電路抑制該控制信號以控制該充電電路不對該電容器進行充電。
4.如權利要求3所述的電源供應裝置，其中，在該監(jiān)控電路判斷出該電池電壓小于該第一臨界值且該電容電壓大于該第二臨界值時，在該系統(tǒng)的一關閉狀態(tài)下以一第二電池來更換該第一電池的期間內，該電容器所存儲的該電容電壓作為該維持電壓。
5.如權利要求I所述的電源供應裝置，其中，當該監(jiān)控電路判斷出該電池電壓不小于該第一臨界值時，該監(jiān)控電路抑制該控制信號以控制該充電電路不對該電容器進行充電。
6.如權利要求5所述的電源供應裝置，其中，在該監(jiān)控電路判斷出該電池電壓不小于該第一臨界值時，在該系統(tǒng)的一關閉狀態(tài)下，該電池的該電池電壓作為該維持電壓。
7.如權利要求I所述的電源供應裝置，還包括 一系統(tǒng)待機電壓源，用以在該系統(tǒng)的一運作狀態(tài)下提供一系統(tǒng)待機電壓作為該維持電壓。
8.如權利要求7所述的電源供應裝置，還包括 一肖特基二極管，耦接于該系統(tǒng)待機電壓源與該輸出端之間。
9.如權利要求I所述的電源供應裝置，還包括 一第一肖特基二極管，耦接于該第一電池與該輸出端之間；以及 一第二肖特基二極管，耦接于該電容器與該輸出端之間。
10.如權利要求I所述的電源供應裝置，還包括 一第一限流電路，I禹接于該第一電池與該輸出端之間；以及 一第二限流電路，耦接于該電容器與該輸出端之間。
11.如權利要求I所述的電源供應裝置，其中，該監(jiān)控電路在該系統(tǒng)的一運作狀態(tài)下執(zhí)行對該電池電壓與該電容電壓的判斷。
12.如權利要求I所述的電源供應裝置，其中，該電容器以一超級電容器來實施。
13.如權利要求I所述的電源供應裝置，其中，該第一電池以一鈕扣電池來實施。
14.如權利要求I所述的電源供應裝置，其中，該監(jiān)控電路包括一調整器，用以提供一參考電壓； 一模擬數(shù)字轉換器，接收該電池電壓、該電容電壓、以及該參考電壓，用以根據(jù)該參考電壓將該電池電壓轉換為一第一數(shù)字電壓信號且將該電容電壓轉換為一第二數(shù)字電壓信號；以及 一控制器，接收該第一數(shù)字電壓信號以及該第二數(shù)字電壓信號，用以分別根據(jù)該第一數(shù)字電壓信號以及該第二數(shù)字電壓信號來判斷該電池電壓是否小于該第一臨界值且該電容電壓是否大于該第二臨界值； 其中，當該控制器判斷出該電池電壓小于該第一臨界值且該電容電壓不大于該第二臨界值時，該控制器使能該控制信號。
15.如權利要求14所述的電源供應裝置，其中，當該控制器判斷出該電池電壓小于該第一臨界值且該電容電壓大于該第二臨界值時或者當該監(jiān)控電路判斷出該電池電壓不小于該第一臨界值時，該控制器抑制該控制信號以控制該充電電路不對該電容器進行充電。
16.如權利要求I所述的電源供應裝置，其中，該充電電路包括 一開關單元，受控于該控制信號且耦接該電容器于一第一節(jié)點，其中，當該監(jiān)控電路使能該控制信號時，該開關單元提供一第一系統(tǒng)待機電壓源的電壓，使得該第一節(jié)點具有一充電電壓；以及 一調整器，用以將該充電電壓穩(wěn)定在一預設電平，其中，該充電電路根據(jù)具有該預設電平的該充電電壓來對該電容器充電。
17.如權利要求16所述的電源供應裝置，其中，當該監(jiān)控電路判斷出該電池電壓小于該第一臨界值且該電容電壓大于該第二臨界值時或者當該監(jiān)控電路判斷出該電池電壓不小于該第一臨界值時，該監(jiān)控電路抑制該控制信號，且該開關單元根據(jù)抑制的該控制信號不提供該第一系統(tǒng)待機電壓源的電壓。
18.如權利要求16所述的電源供應裝置，其中，該開關單元包括 一第一晶體管，具有接收該控制信號的控制端、耦接一第二系統(tǒng)待機電壓源于一第二節(jié)點的輸入端、以及耦接一參考接地的輸出端；以及 一第二晶體管，具有耦接該第二節(jié)點的控制端、耦接該第一系統(tǒng)待機電壓源的第一輸入端、以及耦接該第一節(jié)點的輸出端； 其中，當該控制信號被使能時，該第一晶體管關閉，該第二晶體管根據(jù)該第二系統(tǒng)待機電壓源的電壓而導通。
19.如權利要求16所述的電源供應裝置，其中，該充電電路還包括 一肖特基二極管，耦接于該第一節(jié)點與一第三節(jié)點之間；以及 一限流電路，耦接于該第三節(jié)點與該電容器之間。
20.一種控制方法，適用于一電源供應裝置，該電源供應裝置提供一維持電壓至一系統(tǒng)的一系統(tǒng)芯片且包括一第一電池以及一電容器，該控制方法包括 在該系統(tǒng)處于一運作狀態(tài)下，判斷該第一電池的一電池電壓是否小于一第一臨界值； 當該電池電壓小于該第一臨界值時，判斷該電容器的一電容電壓是否大于一第二臨界值； 當該電容電壓不大于該第二臨界值時，對該電容器進行充電，以使該電容電壓大于該第二臨界值；當該電容電壓大于該第二臨界值時，切換該系統(tǒng)進入一關閉狀態(tài)；以及在該關閉狀態(tài)下，提供大于該第二臨界值的該電容電壓作為該維持電壓，且以一第二電池來更換該第一電池。
21.如權利要求I所述的控制方法，還包括 當該電池電壓不小于該第一臨界值時，切換該系統(tǒng)進入該關閉狀態(tài)；以及 提供該電池電壓作為該維持電壓。
全文摘要
一種電源供應裝置及其控制方法。此電源供應裝置于輸出端提供維持電壓至一系統(tǒng)的系統(tǒng)芯片。電源供應裝置包括第一電池、電容器、充電電路、以及監(jiān)控電路。第一電池提供一電池電壓。電容器存儲一電容電壓。充電電路耦接電容器。監(jiān)控電路檢測電池電壓與電容電壓。監(jiān)控電路判斷電池電壓是否小于一第一臨界值且電容電壓是否大于一第二臨界值，并根據(jù)判斷結果來產(chǎn)生一控制信號。當監(jiān)控電路判斷出電池電壓小于第一臨界值且電容電壓不大于第二臨界值時，監(jiān)控電路使能控制信號以控制充電電路對電容器進行充電。
文檔編號G06F1/30GK102955553SQ20111025653
公開日2013年3月6日 申請日期2011年9月1日 優(yōu)先權日2011年8月19日
發(fā)明者陳柏全 申請人:緯創(chuàng)資通股份有限公司