專利名稱：電子裝置之省電電路及其省電方法
技術領域：
本發明有關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 關機狀態時電池耗電量之省電電路及其省電方法。
背景技術：
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，更是廠商致力開發使其更 加完美的市場產品，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并裝置于筆記型計算機中，然而這些筆記型計算機于關機狀態下仍會耗損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機狀態下，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 機之網絡控制器省電裝置，計算機中設有一提供可攜式計算機中之網絡運作之 電源，而省電裝置包括有一設于可攜式計算機中之網絡控制器； 一設于該電源 及該網絡控制器間的開關；一與該電源及開關連接之控制電路；以及一網絡連 接器，該網絡連接器包含一網絡接腳以及一省電接腳，該網絡接腳與該網絡控 制器電性連接，而該省電接腳與該控制電路電性連接，透過在網絡連接器上增 設省電接腳的方式，在不需使用網絡時，對計算機中之網絡控制器單獨停止供 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 于可攜式計算機關機狀態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。
發明內容
鑒于以上的問題，本發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，于關機狀態下將鍵盤控制單元(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，本發明所揭露之電子裝置之省電電路，于關機狀態
下停止對一鍵盤控制單元供電，包含有一第一開關，以接收一第一電壓； 一啟 動開關，與該第一開關連接，用以控制該電子裝置啟動或關機，于啟動開關斷 開時，該第一開關斷開；及一電壓轉換單元，與該第一開關連接，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，本發明所揭露之電子裝置之省電方法，于關機狀態 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，觸發一啟 動開關，以產生第一觸發訊號；依據第一觸發訊號導通第一開關及產生一鍵盤 控制單元重置訊號；導通第一開關使電壓轉換單元轉換第一電壓為第二電壓并 輸出第二電壓至鍵盤控制單元。
依據鍵盤控制單元重置訊號初始化鍵盤控制單元并持續導通第一開關；接 下來，于鍵盤控制單元初始化完成后，產生第一訊號；依據第一訊號持續導通 第一開關.，及于關機時，觸發第一開關斷開，使電壓轉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器供電狀態時，產生第二 訊號；及依據第二訊號導通該第一開關。
通過本發明的實施，可使電子裝置(例如，可攜式信息處理裝置)關機電流 耗損從5mA~8mA降低至100 yA，讓電池在關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機狀態下時間過久，而產生電池過度放電的問 題，提升電池使用壽命。
圖1為本發明實施例之電子裝置之省電電路系統方塊圖； 圖2為本發明實施例之電子裝置之省電電路示意圖； 圖3為本發明實施例之電子裝置之省電電路時序圖；及 圖4為本發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為本發明實施例之電子裝置之省電電路系統方塊圖。如圖1所示，本 發明之省電電路系統包含有一啟動開關IO、 一電壓轉換單元20、 一鍵盤控制單 元30、 一重置單元40、 一第一開關SW1、 一第二開關SW2、 一第三開關SW3及 一第四開關SW4。
啟動開關IO，與第一開關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電壓或者電源供應器供應電壓，其啟動開關10用以控制電 子裝置啟動或關機，于電子裝置處于關機狀態時，啟動開關10為斷開狀態，而 第一開關SW1亦為斷開狀態，其啟動開關10實務上相當于電子裝置的電源啟動開關。
電壓轉換單元20，與第一開關SW1連接，用以接收第一電壓并轉換為一第 二電壓，接著，于第一開關SW1導通時，電壓轉換單元20將第二電壓輸出至鍵 盤控制單元30，于第一開關斷開時，電壓轉換單元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，而電壓轉換單元 20實務上可采用脈波寬度調變(Pulse Width Modulation, PWM)集成電路(IC)。
鍵盤控制單元(keyboard controller, KBC)30，與電壓轉換單元20連接， 具有鍵盤掃描功能，用以接收電壓轉換單元20輸出的第二電壓，并可與基本輸 入輸出系統(Basic I叩ut/Output System, BIOS)進行溝通，以于接收到鍵盤訊號時，執行對應的中斷程序，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IO、鍵盤控制單元30連接，于啟動開關IO 導通時，同時產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SW1，與電壓轉換單元20連接，以接收第一電壓，于第一開關SW1 導通時，電壓轉換單元20將第二電壓輸出至鍵盤控制單元30，于第一開關斷開 時，電壓轉換單元20無法接收第一電壓，因此無法輸出第二電壓，而第一開關 SW1實務上可采用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SW2，分別與第一開關SW1、重置單元40連接，于啟動開關10導 通時，接收電壓轉換單元20提供之第二電壓而觸發導通，配合重置單元40產 生的鍵盤控制單元重置訊號使第一開關SW1持續導通，而第二開關SW2實務上 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SW3，與第一開關SW1連接，接收第一訊號而觸發導通，以使第一 開關SW1持續導通，其中第一訊號對應于電池供電狀態，而于啟動開關10控制 電子裝置關機時，第一訊號觸發第三開關SW3斷開，以使第一開關SW1斷開， 而第三開關SW3實務上可采用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SW4，與第一開關SW1連接，接收第二訊號而觸發導通，以使第一 開關SW1持續導通，其中第二訊號對應電源供應器供電狀態，于啟動開關10控 制電子裝置關機時，第二訊號觸發第四開關SW4斷開，以使第一開關SW1斷開， 而第四開關SW4實務上可采用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，其為本發明實施例之電子裝置之省電電路示意圖。如圖2所示， 本發明之省電電路包含有啟動開關IO、電壓轉換單元20、鍵盤控制單元30、第 一開關SW1、第二開關SW2、第三開關SW3、第四開關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Dl、 一第二二極管開關D2及一第三二極管開關D3。
第一開關SW1的源極S接收第一電壓，其汲極D連接至電壓轉換單元20的 第一端，而第一開關SW1的源極S與閘極G間并聯有第二電阻R2，接下來，電 壓轉換單元20的第二端接地，其第三端輸出第二電壓。
第二開關SW2的閘極G接收第二電壓，其汲極D連接至第一開關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Dl的第一端連接，第一二極管開關Dl的第二端接收一鍵盤控制單元重置訊 號。
啟動開關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 輸出第一觸發訊號。
第三開關SW3的基極B接收第一訊號，其集極C連接至第一開關SW1的閘 極G，其射極E接地，而第四開關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，說明本發明之省電電路之作動原理。于電子裝置處于關機狀態時， 第一開關SW1為斷開狀態，因此，電壓轉換單元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10時，第二二極管開關D2與第三二極管開 關D3因而導通，第一開關SW1的閘極為低準位，因此第一開關SW1導通，接著， 電壓轉換單元20接收第一電壓并轉換為第二電壓輸出至鍵盤控制單元30,其中 第一觸發訊號為通知鍵盤控制單元30啟動開關10已被按下。
此時，使用者放開激活開關10時，第二開關SW2的閘極G接收第二電壓因 而導通，而第一開關SW1的閘極持續為低準位，故維持續導通狀態，當鍵盤控 制單元重置訊號變為高準位時，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SW1的閘極G持續為低準位，故第一開關SW1 維持續導通狀態，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，產生高準位的第一訊號，因而觸發第三開關SW3的基極B并使第三開關SW3 導通，如此，第一開關SW1的閘極G持續為低準位，故第一開關SW1仍維持續 導通狀態，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SW1仍維持續導通狀態。
當電子裝置欲關機時，只需將第一訊號降至低準位，如此第一開關SW1的閘極G將提升為高準位，并使第一開關SW1為斷開狀態，而電壓轉換單元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下，且使用電源供應器供電時，產生高準位的 第二訊號，因而觸發第四開關SW4的基極B并使第四開關SW4導通，如此，第 一開關SW1的閘極G亦持續為低準位，故第一開關SW1仍維持續導通狀態。
請參照圖3，其為本發明實施例之電子裝置之省電電路時序圖。當啟動開關 IO按下時，根據圖2的電路產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SW1持續維持導通狀態，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SW1仍持續維持導通狀態至第一訊號提升為 高準位前。
請參照圖4，其為本發明實施例之電子裝置之省電方法步驟流程圖。本發明 之省電方法包含有下列步驟
首先，于開機時，觸發啟動開關10,以產生第一觸發訊號，此第一觸發訊 號為通知鍵盤控制單元30啟動開關10已被按下(步驟100);依據第一觸發訊號 導通第一開關及由重置單元40產生一鍵盤控制單元重置訊號(步驟101)，實務 上可透過偵測第二電壓是否存在以決定是否產生鍵盤控制單元重置訊號；接下 來，導通第一開關SW1使電壓轉換單元20轉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)。
依據鍵盤控制單元重置訊號初始化鍵盤控制單元30并持續導通第一開關 SW1(步驟103)，實務上透過圖2中的充電電路(第一電阻R1與電容C1)來維持 第一開關SW1的導通狀態；于鍵盤控制單元30初始化完成后，產生第一訊號(步 驟104)，如此可使圖2中的第三開關SW3導通；依據第一訊號持續導通第一開 關SW1(步驟105);于關機時，觸發第一開關SW1斷開，使電壓轉換單元20停 止輸出第二電壓至鍵盤控制單元30(步驟106)。
于電源供應器供電狀態時，產生第二訊號(步驟107)，如此可使圖2中的第 四開關SW4導通；依據第二訊號持續導通第一開關SW1 (步驟108)。
通過本發明的實施，至少可以達到下列之進步功效
一、 將電子裝置關機電流耗損從5mT8mA降低至100yA，讓電池在關機時 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機狀態下時間過久，而產生電池過度放電 的問題，提升電池使用壽命。
權利要求
1.一種電子裝置之省電電路，于關機狀態下停止對一鍵盤控制單元供電，該電路包含有一第一開關，接收一第一電壓；一啟動開關，與該第一開關連接，用以控制該電子裝置啟動或關機，于該電子裝置關機時，該啟動開關斷開且該第一開關斷開；及一電壓轉換單元，與該第一開關連接，轉換該第一開關輸出之該第一電壓并輸出一第二電壓至該鍵盤控制單元，于該第一開關斷開時，停止提供該第二電壓至該鍵盤控制單元。
2. 如權利要求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，與該啟動開關連接，于該啟動開關導通時，產生一鍵盤控制單元重置訊號；--第二開關，與該第一開關及該重置單元連接，接收該電壓轉換單元提供 之該第二電壓而觸發導通，配合該鍵盤控制單元重置訊號使該第一開關持續導 通；一第三開關，與該第一開關連接，接收一第一訊號而觸發導通，以使該第 一開關持續導通；及一第四開關，與該第一開關連接，接收一第二訊號而觸發導通，以使該第 一開關持續導通。
3. 如權利要求2所述之電子裝置之省電電路，其特征是，該第一訊號對應 于一電池供電狀態。
4. 如權利要求2所述之電子裝置之省電電路，其特征是，于啟動開關控制 該電子裝置關機時，該第一訊號觸發該第三開關斷開，以使該第一開關斷開。
5. 如權利要求2所述之電子裝置之省電電路，其特征是，該第二訊號對應 一電源供應器供電狀態。
6. 如權利要求2所述之電子裝置之省電電路，其特征是，于啟動開關控制 該電子裝置關機時，該第二訊號觸發該第四開關斷開，以使該第一開關斷開。
7. 如權利要求1所述之電子裝置之省電電路，其特征是，該電壓轉換單元 為一脈波寬度調變集成電路。
8. —種電子裝置之省電方法，于關機狀態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，觸發一啟動開關，以產生一第一觸發訊號； 依據該第一觸發訊號導通一第一開關及產生一鍵盤控制單元重置訊號； 導通該第一開關使一電壓轉換單元轉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依據該鍵盤控制單元重置訊號初始化該鍵盤控制單元并持續導通該第一開關，于該鍵盤控制單元初始化完成后，產生一第一訊號； 依據該第一訊號持續導通該第一開關；及于關機時，觸發該第一開關斷開，使該電壓轉換單元停止輸出該第二電壓 至該鍵盤控制單元。
9. 如權利要求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器供電狀態時，產生一第二訊號；及 依據該第二訊號導通該第一開關。
10. 如權利要求8所述之電子裝置之省電方法，其特征是，該電壓轉換單元為一脈波寬度調變集成電路。
全文摘要
一種電子裝置之省電電路及其省電方法，于關機狀態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，以接收一第一電壓；一啟動開關，與第一開關連接，用以控制電子裝置啟動或關機，于電子裝置關機時，啟動開關斷開且第一開關斷開；及一電壓轉換單元，與第一開關連接，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，降低電子裝置關機狀態時之電池耗電量。
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 優先權日2006年10月31日
發明者彭長慶 申請人:佛山市順德區順達電腦廠有限公司;神基科技股份有限公司