具有自动模式切换的电力转换器的制作方法

专利名称：具有自动模式切换的电力转换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子设备和用于电子设备的电力转换器电路。
背景技术：
交流(AC)电力一般是从墙上的电源插座提供的，并且有时候被称为线路电力。电子设备包括通过直流(DC)电力操作的电路。电力转换器电路用于将AC电力转换成DC电力。以这种方式产生的DC电力可以用于对电子设备供电。所产生的DC电力还可以用于给电子设备中的电池充电。在一些应用中，AC到DC电力转换器电路可以结合到电子设备中。例如，台式计算机常常包括计算机电源单元形式的AC到DC电力转换器电路。计算机电源单元具有接收AC 电源线的插座。利用这种类型的布置，AC电源线可以直接插到计算机的后面，来提供AC电力，而不使用外部的电力转换器。尽管台式计算机大到足以容纳内部电源，但例如手持式电子设备和便携式计算机的其它设备不是如此。因此，典型的手持式电子设备和膝上型计算机需要使用外部电力转换器。当与电力转换器分开时，手持式电子设备或者便携式计算机会由内部电池供电。当 AC线路电力可用时，电力转换器用于将AC电力转换成用于电子设备的DC电力。紧凑型AC-DC电力转换器的设计一般基于切换模式的电源体系结构。切换模式电力转换器包含例如基于晶体管的开关的开关，这种开关与例如电感型和电容型元件的能量存储部件一起工作，来调整从AC源的DC电力的产生。反馈路径可以用于分接到转换器的输出并由此确保在变化的负载下产生期望的DC电压电平。为了省电，高电力转换器效率是期望的。高电力转换效率可以通过使用有效的转换器拓扑结构和低损耗部件来获得。但是，即使在使用最佳设计的时候，操作电力转换器的时候还是会有残余的电力损耗。这些残余的损耗与由于操作转换器的切换模式电路产生的泄漏电流和其它寄生现象关联，而且即使在电力转换器没有主动地用于给电子设备供电的时候也会导致电力转换器的电力消耗。当电力转换器没有用于给电子设备供电时的电力消耗代表不期望的电力损耗的来源，这种损耗可以降低，而不会不利地影响转换器的功能。

发明内容
可以提供一种包括能量存储电路的电力转换器。该电力转换器可以接收例如线路电力信号的输入信号并且可以产生例如用于设备或其它电路的电力信号的对应输出信号。 该电力转换器可以设置成待机模式以省电。在待机模式中，能量存储电路可以用于给电路供电，其在适当的时候可以将电力转换器从待机模式唤醒。电力转换器电路可以作为独立电力适配器的部分来提供或者可以结合到其它电子设备中。
利用一种合适的布置，电力转换器可以是例如交流(AC)到直流(DC)切换模式电力转换器电路的电力转换器电路。该电力转换器电路可以将AC线路电力转换成DC电力， 用于给所附接的电子设备供电。例如，电力转换器可以用于给例如蜂窝电话、便携式计算机或者音乐播放器的电子设备的供电。该电力转换器电路可以具有调制成控制电力流动的开关。当开关断开时，电力转换器电路基本上关闭而且将不在其输出产生DC电力。在这种有时候称为待机模式或者睡眠模式的状态下，电力转换器的电力消耗最小化。当期望给所附接的电子设备供电时，电力转换器电路可以在主动模式操作，其中开关主动地调制成产生期望的输出信号(例如，DC 输出电压)。电力转换器电路可以通过切换电路将其输出提供给输出线路。在正常操作中，监控器电路将切换电路设置成闭合状态，其中电力转换器电路耦合到输出线路并产生用于给电子设备供电的DC输出电压。监控器可以周期性地开路切换电路，以将电力转换器电路与输出线路隔离开。输出线路上的电压的行为可以由监控器来监控。在存在汲取电力的负载的情况下，输出线路电压将趋于下降。当不存在负载时由内部升压电路(boosting circuit)驱动的时候，输出线路电压可以上升(或者可以至少不下降到低于给定阈值)。如果输出线路上的电压上升(或者不下降到低于给定阈值)，则监控器可以推断电子设备从电力转换器断开。如果输出线路上的电压下降(或者下降超过给定阈值)，则监控器可以推断电子设备附接到电力转换器。电力转换器可以包括例如电容器或者电池的能量存储元件。当电力转换器电路操作在待机模式中时，监控器可以从该能量存储元件汲取电力。这使得监控器能够主动地监控输出线路的状态，以自动地确定什么时候电子设备重新附接到电力转换器。监控器还可以监控能量存储元件的状态。如果能量存储元件被耗尽，则监控器可以指示电力转换器电路从待机操作模式暂时转变到主动操作模式，来补充能量存储元件。如果检测到指示电子设备重新附接到电力转换器的输出线路电压中的下降，则监控器可以激活电力转换器电路，使得可以给电子设备供电。根据附图和以下对优选实施方式的详细描述，本发明的更多特征、其本质与各种优点将更加明显。


图1是根据本发明实施方式的、包括电力转换器和电子设备的系统的电路图。图2是根据本发明实施方式的、显示可以用于图1所示类型的电力转换器的说明性部件的电路图。图3是根据本发明实施方式的、显示当电子设备从电力转换器断开时来自图2所示类型的电力转换器的输出电压会如何发展的图。图4是根据本发明实施方式的、显示在待机模式操作和能量补充操作过程中图2 所示类型的电力转换器中能量存储元件上的电压会如何发展的图。图5是根据本发明实施方式的、显示当电子设备附接到电力转换器时来自图2所示类型的电力转换器的输出电压会如何发展的图。图6是根据本发明实施方式的、显示在当由电力转换器供电的电子设备保持附接到电力转换器时的监控操作过程中来自图2所示类型的电力转换器的输出电压会如何发展的图。图7是根据本发明实施方式的、显示说明性操作模式和在图2所示类型的电力转换器中操作模式之间的转变所涉及的操作的图。图8是根据本发明实施方式的、显示监控器电路可如何由能量存储电路供电以检测电子设备中电源线中的电源改变的电子设备的图。图9是根据本发明实施方式的、显示由能量存储电路供电的监控器电路会如何用于唤醒已经被设置成待机模式的电子设备中的电源的电子设备的图。图10是根据本发明实施方式的、具有第一和第二电源的电子设备的图，显示由能量存储电路供电的监控器电路会如何用于控制所述第一和第二电源。图11是根据本发明实施方式的、可以用于图1所示类型的电力适配器电路的说明性电力适配器外罩配置的图。图12是根据本发明实施方式的、可以用于图1所示类型的电力适配器电路而且可以具有磁性附接机制的说明性电力适配器外罩配置的图。图13是根据本发明实施方式的、显示电力转换器电路输出电容器可如何用作能量存储设备来给监控器电路供电的图。
具体实施例方式有时候称为电力适配器的电力转换器用于转换电力电平和类型。例如，电力转换器可以用于升高或降低直流(DC)电力电平。电力转换器还可以用于将交流(AC)电力转换成DC电力。用于将AC电力转换成DC电力的电力转换器有时候在此作为例子来描述。但是，总的来说，电力转换器电路可以包括用于将任何合适的输入信号(例如，AC或DC电流和电压)变换成任何合适的输出信号(例如，升高的、降低的或者以其它方式变换的AC或DC 电流和电压)的电路。例如从AC输入信号产生调节的DC输出电压的AC-DC电力转换器的电力转换器的使用仅仅是说明性的。在典型的情形中，电力转换器可以插到例如墙上电源插座的AC线路电源中。该AC 电源可以提供120伏或者240伏的电力(作为例子)。电力转换器中的电路可以将所接收到的AC线路电力转换成DC电力。例如，AC-DC电力转换器可以在输入接收AC线路电力并可以在对应的输出提供DC电力。输出电压电平可以是12伏、5伏或者任何其它合适的DC 输出电平。电力转换器中的电路可以基于切换模式的电源体系结构。切换模式的电源使用例如金属氧化物半导体功率晶体管的开关和关联的控制方案，例如脉宽调制控制方案或者频率调制控制方案，在相对紧凑的电路中实现电力转换功能。当切换电路具有第一种配置时， 电力从电源传输到存储元件，例如电感器(例如，变压器)或者电容器。当切换电路具有第二种配置时，电力从存储元件释放到负载。反馈可以用于调节电力传输操作并由此确保输出电压维持在期望的电平。可以用在电力转换器中的切换模式电源拓扑结构的例子包括降压转换器、升压转换器、回扫转换器，等等。利用一种在此作为例子描述的合适布置，AC-DC电力转换器可以利用电压整流器和回扫转换器来实现。电压整流器将AC线路电力转换成相对高电压电平的DC电力。而电力转换器的回扫转换器部分在整流器电路的输出将DC电力逐步降低至12伏、5伏或者其它适当的低电平，以操作电子设备中的电路。如果需要，可以使用其它电力转换器的体系结构。基于回扫转换器设计的切换模式电力转换器布置的使用在此作为例子来描述。AC-DC电力转换器可以将DC电力提供给任何合适的电子设备。可以从AC-DC电力转换器接收DC电力的电子设备的例子包括手持式计算机、微型或者可穿戴设备、便携式计算机、台式计算机、路由器、接入点、具有无线通信能力的备用存储设备、移动电话、音乐播放器、远程控制器、全球定位系统设备和组合了这些设备中一个或多个的功能的设备。利用一种在此有时候作为例子来描述的合适布置，从AC-DC电力转换器接收DC电力的电子设备是紧凑型的便携式设备，例如手持式电子设备(例如，移动电话或者音乐播放器)。但是，这仅仅是说明性的。AC-DC电力转换器可以与任何合适的电子设备一起操作。一种其中电力转换器可以向电子设备提供电力的说明性系统环境在图1中示出。 如图1所示，系统8可以包括例如AC电源14的AC电源、例如AC-DC电力转换器12的电力转换器和例如电子设备10的电子设备。AC电源14可以是例如标准的墙上电源插座，其经电源线提供AC线路电力。墙上电源插座电力一般以大约Iio伏至240伏的AC电压输送。电力转换器12可以包括例如AC-DC电力转换器电路122的电力转换器电路。 AC-DC电力转换器电路122可以基于切换模式的电源设计，例如回扫转换器或者其它合适的电力转换器拓扑结构。电子设备10可以具有用于当不附接到电力转换器12时给设备10供电的电池。当电力转换器12插到AC电源14中时而且当电子设备10连接到电力转换器12时，电力转换器12可以将从AC电源14接收到的AC电力变换成用于设备10的DC电力。如果期望，连接器可以在电力转换器12的输入和/或输出提供。例如，设备10可以具有通用串行总线(USB)端口，USB电缆可以插到该端口中。USB电缆可以用于在电力转换器12和电子设备10之间传送DC电力。例如，USB电缆或者其它电缆可以包括例如正电源线72的第一线路，该线路用于从转换器12向设备10传送12伏、5伏或者其它合适的正 DC电压电平的正DC电压。这种DC电压电平有时候称为Vbus，而转换器12的线路73有时候称为电源总线或者输出线路。USB电缆或者其它电缆还可以具有例如地线74的第二线路，该线路用于向设备10传送0伏或者其它合适地电压电平的地电压。例如USB电缆的电缆还可以包含可以可选地用于在设备10和转换器12之间传送信息的数据线。当连接到电力转换器12时，电子设备10可以通过USB连接器的电力引脚和电缆接收DC电力(作为例子)。但是，USB连接器连接电力转换器12和电子设备10的使用仅仅是说明性的。如果期望，任何合适的插头、插座、端口、引脚、其它连接器或者硬连线的连接都可以用于互连电力转换器12和电子设备10。类似地，硬连线的连接或者合适的插头、 插座、端口、引脚结构或者其它连接器都可以用于将电力转换器12连接到电源14。AC-DC电力转换器电路122可以将来自AC源14的AC电力转换成输出路径64和 70上的DC电力。路径64可以是经开关SW2耦合到转换器输出线路73的正电源线路。路径70可以是耦合到转换器12的地输出75和将转换器12连接到设备10的电缆或其它路径中的地线74的地电源线路。例如开关SW2的切换电路可以基于任何合适的电气部件，这种电气部件可以控制DC电力从AC-DC电力转换器电路122的输出到与电子设备10关联的电源输入线路(例如，连接到电源线路72和74的设备10的输入)的流动。例如，切换电路SW2可以利用一个或多个晶体管(例如一个或多个功率场效应晶体管(功率FET))实现。在其中例如电子设备10的电子设备连接到电力转换器12的正常操作过程中，电力转换器12可以使用AC-DC电力转换器电路122在线路64和70上提供DC电源电压。切换电路SW2在正常操作过程中通常是闭合的，因此线路64将短路到输出线路73。这允许AC-DC 电力转换器电路122的输出的DC电源电压经路径72和74提供给电子设备。AC-DC电力转换器电路122可以包含用于控制内部切换电路的控制电路。该控制电路可以对反馈信号作出响应。例如，反馈路径可以用于为AC-DC电力转换器电路122提供关于输出线路73上的电压Vbus的当前电平的信息。响应这种反馈信息，AC-DC电力转换器电路122中的控制电路可以对提供给AC-DC电力转换器电路输出的DC电压的量作出实时调整。例如，如果输出64上的DC电压具有5伏的额定值Vsec而反馈指示电压已经不期望地上升到5. 05伏，则AC-DC电力转换器电路122中的控制电路可以做出调整，将DC输出电压降低回到额定值(Vsec)。电力转换器12可以包含能量存储电路50。能量存储电路50 (有时候也称为能量存储元件)可以基于用于存储能量的任何合适电路。作为例子，能量存储电路50可以包括一个或多个电池、电容器，等等。在当AC-DC电力转换器电路122向输出路径64提供电力的电力转换器12的操作的过程中，例如路径66的路径可以用于将电力传送到能量存储电路 50。以这种方式传送到能量存储电路50的电力可以用于补充电路50中的电池、电容器或者其它能量存储部件。在图1的例子中，能量存储电路50通过路径64和66耦合到AC-DC 电力转换器电路122。但是，这仅仅是说明性的。如果期望的话，任何合适的传送路径都可以用于从AC-DC电力转换器电路122向能量存储电路50提供补充电力。如图1所示，电力转换器12可以包括例如监控器M的监控电路。监控器M可以利用例如路径66和60的路径监控电力转换器12的状态。在适当的时候，监控器M可以利用例如路径76的路径向AC-DC电力转换器电路122提供控制信号。该控制信号可以用于将AC-DC电力转换器电路设置成适当的操作模式。总的来说，如果期望的话，任何合适数量的操作模式都可以被AC-DC电力转换器电路122支持。利用一种在这里有时候作为例子描述的合适的布置，AC-DC电力转换器电路122 可以设置成主动模式和待机模式。在有时候也称为高电力模式或者正常操作模式的主动模式中，AC-DC电力转换器122接通，并提供用于补充能量存储电路50和用于给电子设备10 供电的DC输出电力。在有时候称为睡眠模式或者低电力模式的待机模式中，AC-DC电力转换器电路122被设置成其中AC-DC电力转换器电路122消耗很少电力或者不消耗电力的状态(即，通过抑制其切换模式电源开关的调制使AC-DC电力转换器电路122关断)。如果期望的话，AC-DC电力转换器电路122可以具有多个低电力状态(例如，部分关断状态和完全关断状态)。其中AC-DC电力转换器122设置成待机状态或者主动状态的布置有时候在此作为例子描述。但是，这仅仅是说明性的。总的来说，电力转换器12可以支持任何合适数量的操作模式(例如，完全接通模式、部分接通模式、睡眠模式、深度睡眠模式，等等)。当AC-DC电力转换器电路122处于待机模式中时，AC-DC电力转换器电路122关断并且允许输出64浮动。在这种情况下，已经存储到能量存储电路50中的电力可以从能量存储电路50中输送到路径66。例如，如果能量存储电路50包含电池或者电容器，则该电池或者电容器可以用于向路径66提供电池或者电容器电压。由能量存储电路50提供的电压可以以与当AC-DC电力转换器电路122处于主动模式中时AC-DC电力转换器电路122提供给路径64的额定输出电压电平(Vsec)相同的电压电平提供。电压调节器66可以在其输入IN接收由能量存储电路50经路径66提供的电压， 并且可以经其输出OUT向输出路径58提供对应的输出电压。在输出线路73上没有负载的情况下，电压调节器52提供给路径58的电压可能相对于Vsec升高(即，在待机操作中由电压调节器52提供给路径58的电压可能等于大于Vsec的升高的电压Vaux)。例如，如果 Vsec是5. 0伏(作为例子)，则Vaux可能是5. 1伏(作为例子)。输出线路58可以通过路径56耦合到输出线路73和路径72。在待机模式期间， 监控器M可以经例如路径62的路径向切换电路SW2提供切换控制信号。该控制信号可以将SW2设置成开路模式，其中线路64和73彼此电气断开。从路径64断开输出线路73将输出73与AC-DC电力转换器电路122和能量存储电路50隔离开。在监控器M使切换电路SW2开路之后输出线路73呈现的电压依赖于电子设备10的状态。如果在切换电路SW2开路的时候电子设备10从电力转换器12断开，则电压调节器52将经路径58和56向输出线路73提供升高的电压Vaux，由此将Vbus驱动至Vaux。如果在监控器M使切换电路SW2开路的时候电子设备10连接到电力转换器12，则电子设备 10将作为负载操作，并且将经线路58和56从电压调节器的输出OUT汲取电力。电压调节器52可以包含电流限制电路，该电流限制电路确保电压调节器52将只能够向电子设备10 提供相对适度的量的电流。因此，从电子设备10汲取的电力将把Vbus拉低。通过经路径56和60监控输出线路73上的电压Vbus，监控器M可以确定电子设备10的附接状态。如果当切换电路SW2开路的时候监控器检测到电压Vbus中的上升，则监控器M可以推断出电子设备10目前从电力转换器12断开。如果当切换电路SW2开路的时候监控器M检测到电压Vbus中的下降，则监控器M可以推断出电子设备10目前附接到电力转换器12。每当监控器M确定电子设备10附接到电力转换器12时，监控器M 都可以将AC-DC电力转换器电路122设置成主动模式，以便给设备10供电。如果没有检测到电子设备10的存在，则监控器M可以将AC-DC电力转换器电路留在待机模式以节省电力。如果监控器M检测到能量存储电路50已经由于待机模式中的长时间操作而耗尽时， 则监控器M可以暂时唤醒AC-DC电力转换器电路122，来补充能量存储电路50。图1的电力转换器12可以利用任何合适的电路来实现。可以用于实现电力转换器12的说明性电路在图2中示出。在图2的例子中，电力转换器电路122利用回扫式切换模式电源设计形成。但是，这仅仅是说明性的。如果期望，任何合适的电力转换器电路都可以用于AC-DC电力转换器电路122。如图2所示，AC源14可以在端子L和N处耦合到电力转换器12。来自端子L和 N的AC电力可以提供给路径20和22。电力转换器12可以具有整流器电路16。二极管18可以将路径20和22上的AC 电压转换成跨线路M和26的整流的(正)信号。路径20和22上的AC电压可以是正弦曲线，并且整流器电路16的输出可以是整流的正弦曲线。为了平滑来自二极管18的原始整流输出，电力转换器12可以包括电容器观。可以看作整流器16 —部分的电容器观将来自源14的AC信号的整流版本转换成节点30上具有减少的AC纹波量的DC电压。
AC-DC电力转换器电路122可以包括例如转换器控制电路38的电力转换器控制电路。地线56可以用于将转换器控制电路连接到接地路径M。正电源电压Vb可以在输入84提供给转换器控制电路38。通过利用泄放电路82分接电源线路沈，输入84可以具有电压Vb。泄放电路82可以包含例如一个或多个电阻器的电流限制部件。变压器32可以具有连接到整流器16的输出的输入及连接到二极管40和电容器 42的输出。变压器32可以具有例如10 1或者20 1的匝数比的匝数比。例如双极或者金属氧化物半导体功率晶体管的切换电路SWl可以用于调节流动通过变压器32初级侧的电流Ip。开关SWl可以在控制输入36从转换器控制电路38接收控制信号。该控制信号可以具有大约20kHz到IOOkHz的频率(作为例子)。控制电路38可以在线路36上产生调节通过转换器12的电力流的控制信号。当电力转换器12在主动模式中操作时，该控制信号是主动的，并且根据需要而改变，以调节电压Vbus的量值。当电力转换器12处于待机模式中时，该控制信号是无效的(即，线路36上不存在时变控制信号)。甚至在输出线路73 上没有所连接负载的情况下，这也减少了电力转换器12中将相反由于切换电路SWl的操作而引起的电力消耗。通过使可选的切换电路(例如开关SW3和SW4)开路，以减少泄漏电流 (例如，使用来自转换器控制电路38和/或来自监控器M的控制信号)，待机电力消耗可以进一步减少。在线路36上提供给切换电路SWl的控制信号可以是其频率被调整成控制流动通过转换器的电力量的信号或者可以是例如脉宽调制(PWM)信号的信号，其中PWM信号的占空比被调整成根据脉宽调制方案控制流动通过转换器的电力量。利用典型的PWM方案，当期望接通开关SWl以便允许电流Ip流动时，线路36上的控制信号可以具有高值，并且当期望关断开关SWl以便防止电流Ip流动时，线路36上的控制信号可以具有低值。线路36上的控制信号可以是例如其占空比可以由控制电路38调节以便调整输出73上的Vbus的量值的方波PWM信号。如果期望，可以使用频率调制方案。 在频率调制方案中，线路36上的控制信号可以是其频率由控制电路38调节以便调整电压 Vbus的量值的方波或者其它控制信号。例如电力转换器12的电力转换器中的PWM控制信号的使用有时候在此作为例子描述。但是，PWM信号的使用仅仅是说明性的。如果期望，任何合适类型的控制信号都可以用于控制转换器12中的电力流。当控制电路38向开关SWl施加例如PWM控制信号的控制信号时，变压器32的次级侧的电流Is将具有等于控制信号频率的频率(例如，大约20kHz到100kHz)。二极管40 和电容器42将该AC信号转换成节点44处的DC电压。这个电压提供给线路64并代表图1 的AC-DC电力转换器电路122的输出。线路64上的额定电源输出电压(有时候在此称为 Vsec)可以是例如12伏、5伏或者其它合适的电压。当在主动模式过程中电子设备10连接到输出线路73时，在输出64产生的电压可以通过切换电路SW2、输出73和路径72传送到电子设备10，给电子设备10的电路供电。电力转换器12可以利用开环控制方案来控制。利用这种类型的布置，电力转换器 12可以向切换电路SWl施加预先确定的PWM信号、频率调制信号或者其它控制信号，以便在输出64和输出线路73上产生期望的输出电平。如果期望，闭环控制方案可以通过提供例如由线路48和49形成的反馈路径的反馈路径FB来使用。利用线路48和49，控制电路38 可以接收跨节点44和46的当前电压电平(S卩，线路64上的输出电压)的反馈。如果节点44上的输出电压的当前监控值低于期望的目标电平(即，低于期望的Vsec电平)，则PWM 信号的占空比，或者在频率调制方案中控制信号的频率，可以增加，以便相应地增加输出电压。如果控制电路38确定AC-DC电力转换器电路122的输出64和节点44上的输出电压太高，则PWM信号的占空比或者控制信号的频率可以降低，以便朝着其期望的目标电平减小输出电压。例如转换器控制电路38的电路可以位于变压器32的初级侧。例如监控器电路54、 能量存储元件50、切换电路SW2和电压调节器52的电路可以位于变压器32的次级侧。如果期望，例如隔离级51的隔离级可以包括在反馈路径FB中，以便帮助电隔离变压器32的初级侧和次级侧的电路。类似地，例如隔离级78的隔离级可以包括在监控器M和转换器控制电路38之间的控制路径76中。隔离级51和78可以由信号变压器、光隔离器件等形成。如图2所示，能量存储电路50可以由例如电容器80的能量存储元件形成。电容器80可以耦合在路径66和地(例如，节点46)之间。在待机操作过程中，电容器80可以用于给监控器M和电压调节器52供电。监控器M可以监控路径66上来自电容器80的输出电压，以确定电容器80何时充分耗尽而需要补充。当期望电容器80能量的补充时，监控器讨可以经控制路径76向转换器控制电路38发出唤醒控制信号。作为响应，通过恢复控制线路36上控制信号的生成，转换器控制电路38可以转变到主动模式。这将导致线路 64上DC输出电压的产生，该电压可以经路径66传送到电容器80，以便给电容器80再次充电。当基于电池的能量存储元件耗尽时，它们也可以以这种方式再次充电。基于电池的能量存储元件50可以具有例如连接在路径66和电池之间的充电电路。电压调节器电路52可以由例如DC-DC升压转换器52A的DC-DC电力转换器和例如电流限制电路52B的电流限制电路形成。如果期望，电流限制电路52B的电流限制能力可以与电力转换器电路52A的电压调节能力组合起来。在图2的例子中，电压调节和电流限制功能利用单独的电路实现。这仅仅是说明性的。例如电力转换器52A和52B的电路可以由一个、两个或者多于两个集成电路形成，而且，如果期望的话，可以包括离散的部件。电力转换器52A可以是例如由控制电路(例如控制电路38)、存储元件(电容器和 /或电感器)及其它部件((例如，二极管)形成的升压电路的切换模式电源。例如这些的电子部件可以作为单个集成电路的一部分来实现。在操作过程中，升压转换器52A可以在输入IN上接收电力(例如，来自电容器80的DC电压Vstore)，并且可以在输出OUT上提供对应的输出电压。电力转换器52A输出OUT上的输出电压可以低于或者高于电压Vstore。 在图2的例子中，转换器52A是在输出OUT上产生额定输出电压Vaux的升压转换器，其中 Vaux大于在电力转换器电路122的输出64上产生的额定输出电压Vsec。例如，如果Vsec 是5.0伏，则Vaux可以是5. 1伏(作为例子)。电压Vstore的范围可以在电容器80充满电时的5.0伏到当电容器80耗尽时的较低的值(例如，在大约1-4. 5伏范围内的电压)之间。电流限制电路52B可以利用一个或多个电阻器或者用于限制当负载连接到输出线路73时可以从电力转换器52A汲取的电流的最大量的其它合适的电路来实现。当电力转换器电路122处于待机模式中时，开关SW2将开路。在输出线路73上没有负载的情况下，电流限制电路52B可以将升压转换器52A的输出OUT上的电压传递到线
13路58，该电压在量值上的变化是可以忽略的。在这种情况下，如果来自升压转换器52A的额定输出电压是Vaux，则输出线路73上的DC电压Vbus将上升到Vaux。当例如电子设备10的负载连接到电力转换器12时，输出线路73上的电压Vbus 将被拉低。在这种情况下，升压转换器52A将不能够把Vbus维持在Vaux，这是因为电流限制电路52B用于限制可以提供给设备10的电流的量。这导致电压Vbus在有负载的情况下下降。因此，在控制切换电路SW2的同时，通过测量电压Vbus并观察在Vbus中发生的变化，监控器M可以监控电子设备10的附接状态。图3显示当用户把电子设备从电力转换器12断开时输出线路73上的电压Vbus 如何发展。在to之前的时间，电子设备10附接到电力转换器12并接收线路72和74上的 DC电力。电力转换器电路122处于主动模式并在输出64上以额定输出电压Vsec提供DC 输出电压。切换电路SW2在主动模式过程中是闭合的，因此电力转换器电路122的输出64 上的电压Vsec传递到电力转换器输出线路73。因此，在t0之前的时间，线路73上的电压 Vbus等于Vsec。在时间t0，用户把电子设备10从输出线路73断开。因为输出线路73连到输出64，输出64提供电压Vsec，所以电压Vbus维持在电压Vsec。在时间tl，监控器M 使切换电路SW2开路，以隔离输出线路73与电力转换器电路122。监控器M可以每几秒钟或每几分钟或者在其它合适的时间以这种方式开路切换电路SW2 —次，以便检查电子设备 10的附接状态。在时间t0之后的时间，电子设备10不再附接到输出线路73。因此，当切换电路 SW2在时间tl开路时，电子设备10不再向输出线路73提供负载。这使得Vbus上升到电压 Vaux的电平，其中Vaux在电压调节器52的输出OUT提供，如由曲线86的斜坡段87所指示的。监控器M可以利用路径60监控电压Vbus中的这种上升。当在时间t2达到例如阈值电压Vth2的预定阈值电压时，监控器M可以推断出电子设备10已经从电力转换器12上移除。因此，监控器M可以在控制路径76上向电力转换器电路122发出断电命令，以便将 AC-DC电力转换器电路122和电力转换器12设置成待机电力消耗模式。在这种模式中，切换电路SW2保持开路，因此电压Vbus可以在时间t2和t3之间的时间t处升到Vaux。图4的图中的线88示出了当电子设备10从电力转换器12断开时电容器80的输出的路径66上的电压Vstore会如何随着时间发展。在时间ti，电力转换器12处于待机模式。在待机模式中，电力转换器电路122关断(即，没有主动地切换开关SWl)，并且监控器 M是由电容器80中所存储的能量供电的。最初，在时间ti，电容器80具有Vsec ( S卩，当电力转换器电路122主动的时候由电力转换器电路122产生的输出64上的额定输出电压) 的电压Vstore。在时间ti到td期间，监控器M操作成检测电子设备10的附接状态的变化。这消耗电力并使电容器80能量耗尽，导致电压Vstore从Vsec降到Vth4，如由曲线段90所指示的。在时间td，Vstore下降到低于预定的阈值电压Vth4。当监控器M检测到Vstore 已经降到低于Vth4时，监控器M可以在路径76上发出激活控制命令，该激活控制命令接通电力转换器电路122。一旦电力转换器电路122在时间td被设置成主动模式，输出64上的输出电压就将上升到额定输出值Vsec，如由曲线88的线段92所指示的。
监控器M可以监控由线段92表示的补充过程，以便确认何时Vstore回到其完全充满状态或者可以指示电力转换器电路122在给定的时段(例如，足以对电容器80进行再次充电的几秒钟的时段)中保持主动。在时间tr，在电容器80补充满之后，监控器M可以将电力转换器电路122设置成待机模式。如由线段94所指示的，线段90的耗尽过程重复。 监控器M可以如图4中所示那样接通和关断电力转换器电路122持续所需的长度(即，直到电子设备10附接上为止)。图5的图示出了在将电子设备10附接到电力转换器12的过程中电压Vbus会如何发展。在时间ts，电子设备10没有附接到电力转换器12。在输出线路73上没有负载的情况下，电压Vbus上升到Vaux，以匹配电压调节器M的空载输出电压，如由曲线96的线段 98所示。在时间ta，用户将电子设备10附接到电力转换器12(例如，通过在设备10和电力转换器12之间连接USB电缆或者其它电缆)。一旦设备10连接到输出线路73，设备10 就开始作为输出线路73的负载。电流限制电路52B防止电压调节器52提供电子设备10所需的足量电流。这造成电压Vbus从时间ta的Vaux下降到时间tb的例如Vth3的预定阈值电压，如由线段100所指示的。当监控器M检测到电压Vbus已经降到Vth3时，监控器M可以推断出电子设备 10已经附接到电力转换器12。因此，监控器M可以在路径76上向电力转换器电路122发出将电力转换器电路122设置成其主动模式的命令。—旦电力转换器电路122被激活，来自电力转换器电路122的输出电压就可以给电子设备10供电，使得电压Vbus能够上升至其额定值Vsec，如由图5中的线段102所指示的。在时间tc之后的时间(例如，沿着线段104)，Vbus可以被转换器控制电路38保持在电压Vsec0图6显示当电子设备10保持附接时当监控器M使切换电路SW2开路的时候Vbus 会如何发展。在时间tbg，电力转换器12是主动的，而且通过提供Vsec的电压Vbus给电子设备10供电。在时间top，监控器使切换电路SW2开路。因为电子设备10连接到电力转换器12，所以电压Vbus下降。当在时间tcl达到预定的阈值电压Vthl时，监控器M可以推断出电子设备10仍然连接到电力转换器12，并且可以使切换电路SW2闭合。电压Vbus 优选地保持为高于电压Vmin (例如，大约4. 5伏)，以防止电子设备10错误地推断电子设备10已经从电力转换器12断开。一旦切换电路SW2闭合，就向输出线路73恢复电力，并且电压Vbus将上升，在时间tfn达到额定输出电压电平Vsec。显示当用户把设备10附接到电力转换器12和从电力转换器12断开时电力转换器12和设备10如何在图1的系统8中操作的图在图7中示出。在主动模式106中，电力转换器12作为AC-DC电力转换器正常操作，并且把电力从AC源14提供给附接的电子设备10。在典型情形下，电子设备10包含当电子设备10连接到电力转换器12时可以再次充电的可充电电池。在模式106的操作过程中，监控器讨主要保持切换电路SW2闭合，以便允许电力从线路64输送到输出线路73和电子设备10。在适当的时候(例如，每几秒钟、每几分钟等一次)，监控器M暂时使切换电路SW2开路，以检查电子设备10是否仍然附接。如果电压Vbus在切换电路SW2开路的时候没有上升(例如，如果电压Vbus降到Vthl，如联系图6所描述的)，则监控器M可以推断出电子设备10 仍然附接到电力转换器12。于是，如由线108所指示的，主动模式106的操作则可以继续不
15中断。但是，如果如联系图3所描述的那样在切换电路SW2开路的时候电压Vbus上升到阈值Vth2，则监控器讨可以推断出设备10已经断开。如线110所示，监控器M随后可以把电力转换器电路122和电力转换器12设置成待机模式114。在待机模式114中，电力转换器电路122不是主动的，因此电力转换器电路122无法输送给监控器M供电的电力。相反，电力是从能量存储电路50提供的。特别地，能量存储电路50可以向监控器M以及向升压转换器52A的输入IN提供电压Vstore (图幻。只要电压Vstore的电压电平足够(即，高于Vth4)，能量存储电路50就可以用于给监控电路 54和电压调节器52供电。在这段时间内，监控器M可以周期性地检查电子设备10的附接状态。如果电压Vbus在这些检查中的一次检查中降到低于Vth3，如联系图5所描述的， 则监控器M可以将电力转换器电路122和电力转换器12返回到主动模式106，如由线112 所指示的。如果监控器M确定电压Vstore降到低于Vth4，如联系图4所描述的，则监控器M可以暂时激活电力转换器电路122 (主动模式118)。在主动模式118中，电力转换器电路122是主动的并且补充能量存储元件50 (例如，通过在路径66上给电容器80再次充电)。在模式118的操作中，设备10保持断开。在电压Vstore恢复之后(图4的线段9 ，监控器M可以把电力转换器电路122 和电力转换器12返回待机模式144，以省电，如由线120所指示的。如果期望，Vaux可以以不同的电平(例如，大于设备10或者其它这种负载的最小操作电压但不大于Vsec的电平)提供。在图4、5、6和7的例子中，大于Vsec的Vaux值的使用有助于方便在开关SW2开路时检测设备10的附接状态。在其中Vaux不大于Vsec的情形下，设备10或者其它这种负载的存在可以通过确定电压Vbus没有下降(例如，Vbus没有下降到超过特定的阈值电压)来检测。其中Vaux大于Vsec的配置有时候在这里作为例子描述。但是，这仅仅是说明性的。如图8所示，系统8的电路可以结合到例如设备300的电子设备的全部或者部分中。设备300可以是便携式计算机、手持式计算设备、台式计算机、例如电视机或者立体声系统的消费者电子设备、计算机显示器、游戏控制器或者任何其它合适的电子设备。在正常操作过程中，设备300可以由电力转换器12的电路来供电。这允许设备300的电路得到完全供电。设备300中的电路部件在图8中示意性地示为设备电路210，并且可以包括例如用户接口部件(例如，触摸屏、触摸板、鼠标、键、按钮、例如红外线接收器电路的用于接收监控来自远端控制器的信号的无线用户命令的电路、监控用户信号的射频无线通信电路、处理与存储电路、传感器等)的电子部件。能量存储电路50可以在正常操作过程中充电。当期望省电时，电路122可以设置成降低电力(待机)操作模式。在待机模式中，设备电路210可以等待指示设备300应当恢复正常操作的动作。例如，设备电路210可以包括监控用户输入动作或者其它合适事件的红外线接收器电路或者其它用户输入电路。当用户提供了由设备电路210检测的红外线命令或者其它动作时，设备电路210的所产生的行为可以造成线路72上电压的改变。监控器M可以感测电压中的这种改变而且可以经路径76向转换器电路122发出对应的唤醒命令。监控器M还可以周期性地唤醒转换器电路122，以补充能量存储电路50，如联系图1 所描述的。
如果期望，电路210可以利用其它类型的信号发送机制通知监控器M已经检测到用户输入或者其它被监控的动作。作为例子，考虑图9的布置。如图9所示，电子设备300 可以具有例如AC-DC电力转换器电路122的电源，所述电源给能量存储和电力(电压)调节器电路302充电。电路302可以是例如以下的电路，其包括如图8的能量存储电路50的能量存储电路，并且可选地包括电压调节器或者在给电路210供电时帮助调节能量存储电路输出的其它电路。处理器304可以包括存储和处理电路，例如一个或多个微处理器和其它控制电路 (例如，集成电路，等等)。处理器304可以用于控制设备300和电路210的操作。在图9的设备300的正常操作过程中，电源122可以给电路302供电，因此可以给能量存储电路302充电。电路210和处理器304可以得到供电并可以正常操作。当期望省电时，电源122可以(例如，由处理器304、监控器210或者其它控制电路)设置成待机状态。在待机状态中，能量存储电路可以用于在路径306上给电路210供电，并且可以用于在路径308上给监控器M供电。电路210可以等待例如指示设备300应当被带出待机模式的红外线远端控制命令或者其它合适事件的用户输入。当检测到这种事件时，电路210可以通过在路径310上发送信号来通知监控器M该事件的发生。路径310可以是具有一条或多条用于在电路210 和监控器M之间传送通信的关联线路的模拟或数字路径。一旦监控器M确定适宜唤醒电源122以便处理用户输入命令或者其它事件，监控器M就可以在路径76上发出用于电源电路122的适当的唤醒控制命令。当期望经路径 210补充能量存储和电力调节器电路302中的能量存储电路时，监控器M还可以周期性地唤醒电源122。图10显示设备300可以如何具有多个电源电路122。在图10的例子中，设备300 具有电源电路PSl和电源电路PS2。电源PSl可以是提供几十或者几百瓦特功率的高功率 (主)电源，而电源PS2可以是提供较小功率(例如，十或者更少瓦特功率)的低功率(次) 电源。在待机模式中，每个电源只消耗其有效电力容量的一部分(例如，1-10%)(作为例子)。这些仅仅是说明性的例子。如果期望，主电源PSl和次电源PS2可以具有任何合适的电源容量。在正常操作过程中，电源PSl可以处于主动状态而且可以向设备300中的电路 210、处理器304和其它部件供电。为了省电，当不需要全部电力时，电源PSl可以设置成低电力待机状态。同样，当不需要主动操作时，电源PS2也设置成待机状态，以便省电。在待机状态，能量存储和电压调节器电路302可以向电路210供电，如联系图9所描述的。不时地，电路302中的能量存储电路可能需要补充。如联系图1的电路所描述的，监控器M可以监控能量存储电路的状态。当期望补充时，监控器M可以在路径314上向电源PS2发出补充控制信号。作为响应，可以从其待机状态唤醒电源PS2。因为电源PS2使用比电源PSl 少的能量，并且因为在关于电源PS2的补充操作过程中不是整个设备300都需要供电，所以用电源PS2给能量存储电路补充而电源PSl保持在待机状态中可以帮助省电。如果电路210检测到指示设备300应当进入其主动状态的用户输入或者其它动作，则电路210可以指示监控器M经路径316唤醒电源PS1。监控器M还可以唤醒电源 PS2。如果期望，电路210还可以使用处理器304来发出唤醒命令和其它控制命令。处理器304可以例如每当在利用电路210接收到用户输入的时候唤醒电源PS1，而监控器M可以用于唤醒电源PS2(作为例子)。用于例如图1的电力适配器12的电力适配器12的说明性配置在图11中示出。如图11所示，电力适配器可以具有例如外罩318的外罩，其中可以安装例如图1的电路12的电路。导电插脚320可以用于将电力适配器连接到AC线路电力。电缆322可以用于把来自适配器12的输出信号传送到连接器324。连接器3M可以用于将电力适配器连接到电子设备10。连接器3M可以是例如有时候用于把音乐播放器和电话设备耦合到计算机和电源的类型的30引脚连接器。总的来说，连接器3M可以具有任何合适数量的触点。30引脚布置的使用仅仅是说明性的。图12示出了另一种说明性的电力适配器布置。在图12的布置中，图1的电力适配器电路安装在外罩326中。图12的例子中的连接器3 可以是例如来自位于加利福尼亚Cupertino的Apple公司的MagSafe 连接器的磁性连接器。这种类型的连接器使用磁体吸引来帮助将连接器328固定到匹配设备。例如，在连接器328的部分330中可以有磁体。如果期望，插头类型的连接器也可以用于电力适配器12中。如图13所示，能量存储电路50可以构成AC-DC电力转换器电路122的一部分。例如，转换器电路122可以是具有跨其正线路和接地输出线路的电容器的类型的转换器电路 (例如，为了滤波)。在这种类型的布置中，用于给监控器讨供电和用于给例如电路210(图 13例子中的设备10)的电路供电的能量可以存储在这种滤波电容器中，而不需要附加的能量存储设备。总的来说，能量存储电路50可以由任意数量的合适部件(电容器、电池，等等)构成而且这些部件可以构成独立电路，或者，如果期望的话，可以组合到系统8中的其它电路中。例如图1和13说明性配置的例子仅仅是说明性的。根据一种实施方式，提供了一种交流(AC)到直流(DC)电力转换器，当期望利用所述电力转换器给电子设备供电时，所述电子设备可以连接到所述电力转换器，所述电力转换器包括电力转换器电路，从AC电压产生DC电压；输出线路，所述电子设备可以连接到该输出线路；切换电路，耦合在所述电力转换器电路和所述输出线路之间，将所述电力转换器电路周期性地从所述输出线路断开；以及确定电路，当利用所述切换电路将所述电力转换器电路从所述输出线路断开时，通过监控所述输出线路上的电压电平来确定所述电子设备是否附接到所述输出线路。根据另一种实施方式，该电力转换器包括控制电路，并且所述确定电路包括一旦确定所述电子设备已经从所述输出线路断开就指示所述控制电路把所述电力转换器电路设置成待机模式的监控器。根据另一种实施方式，该电力转换器还包括当所述电力转换器电路处于所述待机模式中时存储用于给所述监控器供电的能量的能量存储元件，其中所述监控器配置成当所述监控器确定所述能量存储元件要被补充时指示所述控制电路暂时把所述电力转换器电路设置成主动模式，来代替待机模式。根据另一种实施方式，所述监控器配置成当在待机模式中操作所述电力转换器电路时一旦确定所述电子设备已经附接到所述输出线路就指示所述控制电路把所述电力转换器电路设置成主动模式。根据另一种实施方式，所述能量存储元件包括电容器。
根据另一种实施方式，所述电力转换器还包括电压调节器，当电压调节器输出没有所述电子设备作为负载时，所述电压调节器接收来自所述能量存储元件的能量存储元件电压并在电压调节器输出上提供所述能量存储元件电压的对应改变版本。根据另一种实施方式，所述电力转换器还包括把所述电压调节器输出电耦合到所述输出线路的路径，并且所述能量存储元件电压的改变版本大于由所述电力转换器电路产生的DC电压根据另一种实施方式，所述电力转换器还包括插入到将所述电压调节器输出电耦合到所述输出线路的路径中的电流限制电路。根据另一种实施方式，所述电压调节器包括产生所述能量存储元件电压的改变版本的DC-DC切换模式电力转换器，并且所述能量存储元件电压的改变版本大于所述能量存储元件电压。根据另一种实施方式，所定义的电力转换器还包括把所述电压调节器输出电耦合到所述输出线路的路径，并且所述能量存储元件电压的改变版本不大于由所述电力转换器电路产生的DC电压。根据另一种实施方式，所述监控器配置成当在待机模式中操作所述电力转换器电路时一旦确定所述电子设备附接到所述输出线路就指示所述控制电路把所述电力转换器电路设置成主动模式。根据一种实施方式，提供一种交流(AC)到直流(DC)电力转换器，当期望利用所述电力转换器给电子设备供电时，所述电子设备可以连接到所述电力转换器，所述电力转换器包括切换模式电力转换器电路，从AC电压产生DC电压，并且可以在其中产生DC电压的主动模式和其中不产生DC电压的待机模式中操作；输出线路，所述电子设备可以连接到所述输出线路，以便接收等于由所述切换模式电力转换器电路所产生DC电压的输出线路电压，从而给所述电子设备供电；切换电路，耦合在所述切换模式电力转换器电路和所述输出线路之间；能量存储元件，产生能量存储元件电压；电压调节器，接收所述能量存储元件电压并且具有耦合到所述输出线路的电压调节器输出；以及监控器，监控所述能量存储元件电压和所述输出线路电压并且控制所述切换电路和切换模式电力转换器电路。根据另一种实施方式，所述监控器配置成当所述电力转换器电路处于主动模式中时暂时开路所述切换电路，以隔离所述输出线路与所述切换模式电力转换器电路；当所述输出线路与所述切换模式电力转换器电路隔离时监控所述输出线路电压是否上升，其指示所述电子设备从所述电力转换器断开；以及当所述输出线路与所述切换模式电力转换器电路隔离时监控所述输出线路电压是否下降，其指示所述电子设备附接到所述电力转换
ο根据另一种实施方式，所述电压调节器包括在电压调节器输出提供电压调节器输出电压的升压转换器，当所述电子设备从所述输出线路断开并且不作为所述输出线路的负载时，所述电压调节器输出电压具有大于由所述切换模式电力转换器电路所产生的DC电压的电压电平。根据另一种实施方式，所述电压调节器还包括电流限制电路，当所述电子设备附接到输出线路电力转换器并且所述切换模式电力转换器电路通过使所述切换电路开路而与所述输出线路隔离时，所述电流限制电路确保输出线路电压下降。
根据另一种实施方式，所述监控器配置成当所述切换模式电力转换器电路处于主动模式时暂时使所述切换电路开路，以隔离所述输出线路与切换模式电力转换器电路； 当所述输出线路与所述切换模式电力转换器电路隔离时，监控所述输出线路电压是否没有下降超过给定阈值，其指示所述电子设备从所述电力转换器断开；以及当所述输出线路与所述切换模式电力转换器电路隔离时，监控所述输出线路电压是否下降得多于给定阈值， 其指示所述电子设备附接到所述电力转换器。根据一种实施方式，提供一种操作交流(AC)到直流(DC)电力转换器的方法，其中所述电力转换器具有当期望利用该电力转换器给电子设备供电时电子设备可以连接到其的输出线路，其中所述电力转换器具有切换模式电力转换器电路，所述切换模式电力转换器电路可以在其中产生DC电压的主动模式和其中不产生DC电压的待机模式中操作。所述方法包括暂时隔离所述切换模式电力转换器电路与所述输出线路；监控所述输出线路上的电压电平；以及响应于所监控的电压电平，控制所述切换模式电力转换器电路是操作在主动模式中还是操作在待机模式中。根据另一种实施方式，其中监控所述电压电平包括当暂时隔离所述切换模式电力转换器电路与所述输出线路时确定所监控的输出线路的电压电平是否上升，其指示所述电子设备从所述输出线路断开。所述方法还包括一旦确定所述电子设备已经从所述输出线路断开，就把所述切换模式电力转换器电路设置成待机模式。根据另一种实施方式，其中监控所述电压电平包括当暂时隔离所述切换模式电力转换器电路与所述输出线路时确定所监控的输出线路的电压电平是否下降，其指示所述电子设备已经附接到所述输出线路。所述方法还包括一旦确定所述电子设备已经附接到所述输出线路，就把所述切换模式电力转换器电路设置成主动模式。根据另一种实施方式，其中监控所述电压电平包括利用监控器监控所述电压电平，所述方法还包括当所述切换模式电力转换器电路处于待机模式中时，用电容器给所述监控器供电。根据另一种实施方式，所述方法还包括当所述电子设备从所述输出线路断开时， 暂时把所述切换模式电力转换器设置成主动模式，以便暂时产生DC输出电压来给电容器充电。根据一种实施方式，提供一种电路系统，包括第一电源电路；第二电源电路；能量存储电路；以及当所述第一电源电路和所述第二电源电路为了省电而被设置成待机状态时由能量存储设备供电的电路。根据另一种实施方式，由能量存储电路供电的电路包括监控用户动作的电路。根据另一种实施方式，由能量存储电路供电的电路包括红外线接收器，并且其中所述电路系统包括电视的至少一部分。根据另一种实施方式，所述电路系统还包括监控器电路，所述监控器电路当由能量存储电路供电的电路检测动作时接收来自由能量存储电路供电的电路的信号，并且当接收到来自由能量存储电路供电的电路的信号时唤醒第一电源电路以便给所述电路系统供 H1^ ο根据另一种实施方式，所述电路系统还包括监控器电路，所述监控器电路配置成确定何时所述能量存储电路被耗尽，并且配置成唤醒所述第二电源电路来补充所述能量存储电路，而不唤醒第一电源。根据另一种实施方式，当由能量存储电路供电的电路检测到指示所述电路系统应当在正常操作模式中操作的动作时，所述监控器电路接收来自由所述能量存储电路供电的电路的信号，并且所述监控器电路配置成响应来自由能量存储电路供电的电路的信号而唤醒所述第一电源电路来给所述电路系统供电。根据另一种实施方式，所述能量存储电路包括电容器。根据另一种实施方式，所述能量存储电路包括电容器，并且所述电容器和所述第二电源电路构成交流(AC)到直流(DC)电力转换器电路的部分。根据一种实施方式，提供一种电子设备，包括在主动模式和待机模式中操作的第一切换模式交流(AC)到直流(DC)电源电路；在主动模式和待机模式中操作的第二 AC-DC 电源电路；能量存储电路，在所述第一切换模式AC-DC电源电路处于其待机模式中时至少有时候由所述第二 AC-DC电源电路充电；以及当第一切换模式AC-DC电源电路和第二切换模式AC-DC电源电路在其待机模式中操作时使用能量存储电路供电的至少一个电路。根据另一种实施方式，所述电子设备还包括与所述至少一个电路通信并且配置成响应从所述至少一个电路接收到的信号而把第一切换模式AC-DC电源电路从其待机模式改变成其主动模式的监控器电路。前面所述的仅仅是说明本发明的原理，在不背离本发明范围与主旨的情况下可以由本领域技术人员进行各种修改。
权利要求
1.一种交流(AC)到直流(DC)电力转换器，当期望利用所述电力转换器给电子设备供电时，所述电子设备可以连接到所述电力转换器，所述电力转换器包括电力转换器电路，从AC电压产生DC电压；输出线路，所述电子设备可以连接到该输出线路；切换电路，耦合在所述电力转换器电路和所述输出线路之间，将所述电力转换器电路周期性地从所述输出线路断开；以及确定电路，当利用所述切换电路将所述电力转换器电路从所述输出线路断开时，通过监控所述输出线路上的电压电平来确定所述电子设备是否附接到所述输出线路。
2.如权利要求1所述的电力转换器，其中所述电力转换器电路包括控制电路，并且其中所述确定电路包括一旦确定所述电子设备已经从所述输出线路断开就指示所述控制电路把所述电力转换器电路设置成待机模式的监控器。
3.如权利要求2所述的电力转换器，还包括当所述电力转换器电路处于所述待机模式中时存储用于给所述监控器供电的能量的能量存储元件，其中所述监控器配置成当所述监控器确定所述能量存储元件要被补充时指示所述控制电路暂时把所述电力转换器电路设置成主动模式，来代替待机模式。
4.如权利要求3所述的电力转换器，其中所述监控器配置成当在待机模式中操作所述电力转换器电路时一旦确定所述电子设备已经附接到所述输出线路就指示所述控制电路把所述电力转换器电路设置成主动模式。
5.如权利要求3所述的电力转换器，其中所述能量存储元件包括电容器。
6.如权利要求3所述的电力转换器，还包括电压调节器，当电压调节器输出没有所述电子设备作为负载时，所述电压调节器接收来自所述能量存储元件的能量存储元件电压并在电压调节器输出上提供所述能量存储元件电压的对应改变版本。
7.如权利要求6所述的电力转换器，还包括把所述电压调节器输出电耦合到所述输出线路的路径，并且其中所述能量存储元件电压的改变版本大于由所述电力转换器电路产生的DC电压。
8.如权利要求7所述的电力转换器，还包括插入到将所述电压调节器输出电耦合到所述输出线路的路径中的电流限制电路。
9.如权利要求7所述的电力转换器，其中所述电压调节器包括产生所述能量存储元件电压的改变版本的DC-DC切换模式电力转换器，并且其中所述能量存储元件电压的改变版本大于所述能量存储元件电压。
10.如权利要求6所述的电力转换器，还包括把所述电压调节器输出电耦合到所述输出线路的路径，并且其中所述能量存储元件电压的改变版本不大于由所述电力转换器电路产生的DC电压。
11.如权利要求2所述的电力转换器，其中所述监控器配置成当在待机模式中操作所述电力转换器电路时一旦确定所述电子设备附接到所述输出线路就指示所述控制电路把所述电力转换器电路设置成主动模式。
12.一种交流(AC)到直流(DC)电力转换器，当期望利用所述电力转换器给电子设备供电时，所述电子设备可以连接到所述电力转换器，所述电力转换器包括切换模式电力转换器电路，从AC电压产生DC电压，并且可以在其中产生DC电压的主动模式和其中不产生DC电压的待机模式中操作；输出线路，所述电子设备可以连接到所述输出线路，以便接收等于由所述切换模式电力转换器电路所产生DC电压的输出线路电压，从而给所述电子设备供电； 切换电路，耦合在所述切换模式电力转换器电路和所述输出线路之间； 能量存储元件，产生能量存储元件电压；电压调节器，接收所述能量存储元件电压并且具有耦合到所述输出线路的电压调节器输出；以及监控器，监控所述能量存储元件电压和所述输出线路电压并且控制所述切换电路和切换模式电力转换器电路。
13.如权利要求12所述的电力转换器，其中所述监控器配置成当所述电力转换器电路处于主动模式中时暂时开路所述切换电路，以隔离所述输出线路与所述切换模式电力转换器电路；当所述输出线路与所述切换模式电力转换器电路隔离时监控所述输出线路电压是否上升，其指示所述电子设备从所述电力转换器断开；以及当所述输出线路与所述切换模式电力转换器电路隔离时监控所述输出线路电压是否下降，其指示所述电子设备附接到所述电力转换器。
14.如权利要求13所述的电力转换器，其中所述电压调节器包括在电压调节器输出提供电压调节器输出电压的升压转换器，当所述电子设备从所述输出线路断开并且不作为所述输出线路的负载时，所述电压调节器输出电压具有大于由所述切换模式电力转换器电路所产生的DC电压的电压电平。
15.如权利要求14所述的电力转换器，其中所述电压调节器还包括电流限制电路，当所述电子设备附接到输出线路电力转换器并且所述切换模式电力转换器电路通过使所述切换电路开路而与所述输出线路隔离时，所述电流限制电路确保输出线路电压下降。
16.如权利要求12所述的电力转换器，其中所述监控器配置成当所述切换模式电力转换器电路处于主动模式时暂时使所述切换电路开路，以隔离所述输出线路与切换模式电力转换器电路；当所述输出线路与所述切换模式电力转换器电路隔离时，监控所述输出线路电压是否没有下降超过给定阈值，其指示所述电子设备从所述电力转换器断开；以及当所述输出线路与所述切换模式电力转换器电路隔离时，监控所述输出线路电压是否下降得多于给定阈值，其指示所述电子设备附接到所述电力转换器。
17.一种操作交流(AC)到直流(DC)电力转换器的方法，其中所述电力转换器具有当期望利用该电力转换器给电子设备供电时电子设备可以连接到其的输出线路，其中所述电力转换器具有切换模式电力转换器电路，所述切换模式电力转换器电路可以在其中产生DC 电压的主动模式和其中不产生DC电压的待机模式中操作，所述方法包括暂时隔离所述切换模式电力转换器电路与所述输出线路； 监控所述输出线路上的电压电平；以及响应于所监控的电压电平，控制所述切换模式电力转换器电路是操作在主动模式中还是操作在待机模式中。
18.如权利要求17所述的方法，其中监控所述电压电平包括当暂时隔离所述切换模式电力转换器电路与所述输出线路时确定所监控的输出线路的电压电平是否上升，其指示所述电子设备从所述输出线路断开，所述方法还包括一旦确定所述电子设备已经从所述输出线路断开，就把所述切换模式电力转换器电路设置成待机模式。
19.如权利要求18所述的方法，其中监控所述电压电平包括当暂时隔离所述切换模式电力转换器电路与所述输出线路时确定所监控的输出线路的电压电平是否已下降，其指示所述电子设备已经附接到所述输出线路，所述方法还包括一旦确定所述电子设备已经附接到所述输出线路，就把所述切换模式电力转换器电路设置成主动模式。
20.如权利要求19所述的方法，其中监控所述电压电平包括利用监控器监控所述电压电平，所述方法还包括当所述切换模式电力转换器电路处于待机模式中时，用电容器给所述监控器供电。
21.如权利要求20所述的方法，还包括当所述电子设备从所述输出线路断开时，暂时把所述切换模式电力转换器设置成主动模式，以便暂时产生DC输出电压来给电容器充电。
22.—种电路系统，包括第一电源电路；第二电源电路；能量存储电路；以及当所述第一电源电路和所述第二电源电路为了省电而被设置成待机状态时由能量存储设备供电的电路。
23.如权利要求22所述的电路系统，其中由能量存储电路供电的电路包括监控用户动作的电路。
24.如权利要求22所述的电路系统，其中由能量存储电路供电的电路包括红外线接收器，并且其中所述电路系统包括电视的至少一部分。
25.如权利要求22所述的电路系统，还包括监控器电路，所述监控器电路当由能量存储电路供电的电路检测动作时接收来自由能量存储电路供电的电路的信号，并且当接收到来自由能量存储电路供电的电路的信号时唤醒第一电源电路以便给所述电路系统供电。
26.如权利要求22所述的电路系统，还包括监控器电路，所述监控器电路配置成确定何时所述能量存储电路被耗尽，并且配置成唤醒所述第二电源电路来补充所述能量存储电路，而不唤醒第一电源。
27.如权利要求26所述的电路系统，其中，当由能量存储电路供电的电路检测到指示所述电路系统应当在正常操作模式中操作的动作时，所述监控器电路接收来自由所述能量存储电路供电的电路的信号，并且其中所述监控器电路配置成响应来自由能量存储电路供电的电路的信号而唤醒所述第一电源电路来给所述电路系统供电。
28.如权利要求22所述的电路系统，其中所述能量存储电路包括电容器。
29.如权利要求22所述的电路系统，其中所述能量存储电路包括电容器，并且其中所述电容器和所述第二电源电路构成交流(AC)到直流(DC)电力转换器电路的部分。
30.一种电子设备，包括在主动模式和待机模式中操作的第一切换模式交流(AC)到直流(DC)电源电路； 在主动模式和待机模式中操作的第二 AC-DC电源电路；能量存储电路，在所述第一切换模式AC-DC电源电路处于其待机模式中时至少有时候由所述第二 AC-DC电源电路充电；以及当第一切换模式AC-DC电源电路和第二切换模式AC-DC电源电路在其待机模式中操作时使用能量存储电路供电的至少一个电路。
31.如权利要求30所述的电子设备，还包括与所述至少一个电路通信并且配置成响应从所述至少一个电路接收到的信号而把第一切换模式AC-DC电源电路从其待机模式改变成其主动模式的监控器电路。
全文摘要
提供了一种电力转换器，该电力转换器具有交流(AC)到直流(DC)切换模式电力转换器电路，将交流电力转换成直流电力，用于给所附接的电子设备供电。可以通过在电子设备从电力转换器断开的任何时候自动地将电力转换器电路设置成低电力待机操作模式来省电。当电力转换器操作在待机模式中时，监控电路可以由电容器或者其它能量存储元件来供电。如果监控电路检测到指示电子设备附接的输出电压改变或者如果存储元件需要补充，则监控电路可以把电力转换器电路设置成主动操作模式。
文档编号H02M7/02GK102318175SQ200980156524
公开日2012年1月11日 申请日期2009年12月18日 优先权日2009年2月12日
发明者J·J·特里兹, N·A·西姆斯 申请人:苹果公司