【技术实现步骤摘要】
待机状态供电方法
[0001]本专利技术有关于一种待机状态供电方法,尤其是在提供电源转换的供电功能外,还能在待机状态时利用初级侧数字控制器选取空载模式、睡眠模式或断电模式当作待机模式,并控制待机模式的电力供应,进而有效降低待机状态时的耗能,同时大幅改善整体的省电功效。
技术介绍
[0002]由于不同电子装置需要特定的电源以提供所需的电力,所以需要高质量且高效率的电源的转换装置,当作电源供应器用,藉以满足所需的电源,比如集成电路(IC)需要1.2V的低压直流电,电动马达需要12V的直流电,背光模块则需要数百伏以上的高压电源。在目前的电源供应器中,使用具脉波宽度调变(Pulse Width Modulation,PWM)特性的交换式电源供应器(Switching Power Supply)是最常用方式,因为在相同输出功率下,体积比线性电源供应器还小,同时转换效率也较高。
[0003]以返驰式(Flyback)电源转换器的交换式电源供应器为例,需要配置电源控制器以产生高速的PWM驱动信号,并搭配包含初级侧绕组以及次级侧绕组的变压器、切换单元、电流感测电阻、输出整流器、输出电容,其中变压器的初级侧绕组、切换单元、电流感测电阻是串接而形成初级侧回路,而变压器的次级侧绕组、输出整流器、输出电容是串接而形成次级侧回路,并由PWM驱动信号驱动连接初级侧绕组的切换单元,比如功率晶体管,进而以周期性方式快速打开、关闭切换单元而导通、切断流过切换单元的电流,使得变压器的次级侧绕组藉感应初级侧绕组的电流而产生次级侧电流,并经输出整流 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种待机状态供电方法,用以实现一电源转换功能以及一待机供电功能,其特征在于,包括:一步骤S10,在一电源转换系统产生一操作电力以当作一输出电源,并经由一电源输出端而输出该操作电力时,侦测该电源输出端所承受的一负载程度;一步骤S20,在该步骤S10之后,判断该负载程度是否不大于默认的一待机负载,且是否维持并达到预设的一待机时间;一步骤S30,在该步骤S20已判断出该负载程度不大于该待机负载且维持并达到该待机时间之后,进入一待机选取模式;一步骤S40,在该步骤S30进入该待机选取模式之后,判断该电源转换系统的该电源输出端是否连接一负载,或者已连接的该负载是否脱离该电源输出端,并判断所连接的该负载是否具有一待机电力需求,藉以选取一空载模式(no
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load mode)、一睡眠模式(sleep mode)或一断电模式(power down mode)当作一待机模式,如果该电源转换系统未连接该负载,则进入该空载模式,而如果该负载具有该待机电力需求,则进入该睡眠模式,且如果该负载不具有该待机电力需求,则进入该断电模式;一步骤S50,在该步骤S40判断该电源输出端未连接该负载之后,执行该空载模式或一深度睡眠模式(deep sleep mode);一步骤S52,在该空载模式中,驱动该电源转换系统产生一空载维持电力于该电源输出端,然后进入一空载唤醒侦测模式;一步骤S54,在该空载唤醒侦测模式中,侦测该电源输出端的该负载程度是否不小于一空载唤醒程度,而如果该负载程度不小于该空载唤醒程度且维持并达到一空载唤醒时间,则进入一空载回复模式(no
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load recovery mode);一步骤S56,在该空载回复模式中,驱动该电源转换系统产生该操作电力,并回到该步骤S10;一步骤S60,在该步骤S40判断该电源输出端已连接该负载且该负载具有该待机电力需求之后,执行该睡眠模式;一步骤S62,在该睡眠模式中,驱动该电源转换系统产生一睡眠维持电力于该电源输出端以满足该待机电力需求,然后进入一睡眠唤醒侦测模式;一步骤S64,在该睡眠唤醒侦测模式中,侦测该电源输出端的该负载程度是否不小于一睡眠唤醒程度,而如果该负载程度不小于该睡眠唤醒程度且维持并达到一睡眠唤醒时间,则进入一睡眠回复模式(sleep recovery mode);一步骤S66,在该睡眠回复模式中,驱动该电源转换系统产生该操作电力,并回到该步骤S10;一步骤S70,在该步骤S40判断该电源输出端已连接该负载且该负载不具有该待机电力需求之后,执行该断电模式);一步骤S72,在该断电模式中,驱动该电源转换系统不产生电力以停止经由该电源输出端供电给该负载,然后进入一断电唤醒侦测模式;一步骤S74,在该断电唤醒侦测模式中,侦测该电源输出端的该负载程度是否不小于一断电唤醒程度,而如果该负载程度不小于该断电唤醒程度且维持并达到一断电唤醒时间,则进入一断电回复模式(power down recovery mode);以及
一步骤S76,在该断电回复模式中,驱动该电源转换系统产生该操作电力,并回到该步骤S10,其中该待机负载为一满载(full loading)的1至5%之间,该待机时间为0.1至10毫秒之间,该空载维持电力为该操作电力的0.1至10%之间,该睡眠维持电力是大于或等于该空载维持电力,该空载唤醒程度为该满载的1至5%之间,该睡眠唤醒程度为该满载的1至5%之间,该断电唤醒程度为该满载的1至5%之间,该空载唤醒时间为1至10秒之间,该睡眠唤醒时间为1至10秒之间,该断电唤醒时间为1至10秒之间。2.如权利要求1所述的待机状态供电方法,其特征在于,该电源转换系统包含:一初级侧数字控制器,用以执行该步骤S10、该步骤S20、该步骤S30、该步骤S40、该步骤S50、该步骤S52、该步骤S54、该步骤S56、该步骤S60、该步骤S62、该步骤S64、该步骤S66、该步骤S70、该步骤S72、该步骤S74、该步骤S76,且包含一初级侧电源接脚、一初级侧接地接脚、一初级侧驱动接脚以及一初级侧电流感测接脚,该初级侧接地接脚是连接至一初级侧接地电位;一次级侧同步控制器,包含一次级侧驱动接脚、一次级侧接地接脚以及一次级侧电源接脚,该次级侧接地接脚是连接至一次级侧接地电位;一整流单元,接收并整流一外部输入电源后产生一整流电源;一电源单元,接收该外部输入电源,且经处理后产生并输出一电源电压,该初级侧电源接脚连接该电源单元以接收该电源电压而供该初级侧数字控制器,且该次级侧同步控制器是经由该次级侧电源接脚接收该电源电压以当作一次级侧电源电压;一变压器单元,包含相互耦合的一初级侧绕组以及一次级侧绕组,该初级侧绕组的一端连接该整流单元以接收该整流电源;一初级侧切换单元,该初级侧切换单元的一汲极是连接该初级侧绕组的一另一端,该初级侧切换单元的一闸极是连接该初级侧驱动接脚;一电流感测单元,该电流感测单元的一端连接至该初级侧电流感测接脚以及该初级侧切换单元的一源极,该电流感测单元的一另一端连接至该初级侧接地电位,该电流感测接脚产生一电流感测信号,该电流感测信号经该电流感测接脚而传送至该初级侧数字控制器;一次级侧切换单元,具有一汲极、一闸极以及一源极;以及一次级侧输出电容,该次级侧切换单元的汲极是连接该次级侧绕组的一端,该次级侧绕组的一另一端连接该次级侧接地电位,该次级侧切换单元的闸极连接该次级侧驱动接脚,该次级侧切换单元的源极连接该次级侧输出电容的一端以及该负载的一端,该次级侧输出电容的一另一端以及该负载的一另一端是连接该次级侧接地电位,该次级侧切换单元的源极是当作该电源输出端以产生该输出电源而供电给该负载,该初级侧数字控制器经该电流感测接脚接收来自该电流感测单元的电流感测信号,并依据该电流感测信号而产生一初级侧驱动信号,且经由该初级侧驱动接脚传送至该初级侧切换单元的闸极,该初级侧驱动信号为一脉冲宽度调变(Pulse Width Modulation,PWM)信号,并具有一PWM频率,且包含周期性的一导通位准以及一关闭位准,用以周期性打开导通或关闭该初级侧切换单元,并改变该初级侧绕组的一初级侧电流,该次级侧同步控制器是依据该次级侧电流或该次级侧切换单元的汲极
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源极跨压而产生一次级侧驱动信号,并经由该次级侧驱动接脚而传送至
该次级侧切换单元的闸极,藉以控制该次级侧切换单元的打开导通或关闭截止,该次级侧绕组是利用与该初级侧绕组之间的电磁感应作用而产生一次级侧电流,并经该次级侧同步控制器的控制而流过该次级侧切换单元以及该次级侧输出电容且到达该负载,且该次级侧输出电容、该负载是相互并联连接后而串接至该次级侧切换单元。3.如权利要求2所述的待机状态供电方法,其特征在于,该初级侧切换单元以及该次级侧切换单元包含一金氧半(Metal
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Oxide
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Semiconductor,MOS)晶体管、或一氮化镓场效晶体管(GaN(Gallium Nitride)FET)、或一碳化硅
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金氧半场效晶体管(SiC
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MOSFE...
【专利技术属性】
技术研发人员:林树嘉,詹祖怀,林志峯,
申请(专利权)人:产晶积体电路股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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