专利名称：具有备用供能单元的电路系统及其配置方法
技术领域：
本发明关于一种具有备用供能单元的电路系统及其配置方法，特别是当电源所供给的电能无法再提供电路系统运作后，其能以最低的备用电源供应位于该电路系统中核心电路组运作的电路系统及其配置方法。
背景技术：
现有技术中，电路系统有可能因电源所提供的电能临时中断的缘故，使得该电路系统无法运作，并且同时造成该电路系统中正在执行的处理程序(process)有可能丢失或损坏。为解决上述的缺失，现有技术提供了一种预先储存电源的概念，其利用一个大型的电力储存设备组成一个不断电系统(UPS)。当电源中断时，可于一段时间内，藉由该不断电系统持续地提供该电源至该电路系统，用以提供使用者可在该段时间内，进行该电路系统的备份或储存等运作。然而，该不断电系统虽可解决上述因为电源临时中断所造成处理程序丢失或损坏的情形，但是由于该不断电系统通常具有体积庞大、笨重、价格昂贵与不易携带等缺点，并无法有效地内嵌于既有的电路系统中。而后续的现有技术，进一步用以解决使用该不断电系统的缺失，其如同台湾专利第1271993号中所述，提供用以解决非对称数字用户线(ADSL)客户端设备在没有电力的情况下因无法运作而无法发送断电信号至局端设备的问题。然而，虽然该发明解决了上述该不断电系统的问题，但该电源仍然用于提供整体客户端设备所需的电源，亦即表示其所含用于储存电源的电容器的电容量也势必需要使用到大容量，才能支持上述中该客户端设备的运作。此外，目前的电路系统为便于携带使用，例如行动电话(mobile phone)，其通常因整体产品尺寸的要求，故对于欲设置于该行动电话的内部组件有严格的尺寸限制，使得该行动电话无法仅为了顾全电源的临时中断现象，就冒然地使用具有大容量的该电容器而间接地修改该行动电话的产品尺寸。
发明内容
本发明的一目的是提出具有备用供能单元的电路系统，用以达到当电能临时无法再提供电路系统运作时仍能利用最低的运作电能提供该电路系统中核心电路组运作的目的。本发明的另一目的是提出电路系统配置方法，用以达到当该电路系统无法藉由电源所供给的电能继续运作时，仍能令该电路系统中的该核心电路组执行完成临时处理程序 (temporary process)的目的。为达上述目的与其它目的，本发明提出一种具有备用供能单元的电路系统，能藉由一电源所供给的电能而运作，该电路系统包含核心电路组、非核心电路组、备用供能单元、电源异常侦测单元。该核心电路组预载一临时处理程序；该非核心电路组连接该电源以CN 102447300 A
说明书
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接收该电能；该备用供能单元具有储能组件以及单向组件，该单向组件具有输入端用以连接该电源以及输出端同时连接该核心电路与该储能组件，该单向组件用以阻止储存于该储能组件中的储存电能自该输出端回授至该输入端，该储能组件具有充电以及放电功能；以及该电源异常侦测单元连接该核心电路组，该电源异常侦测单元用以侦测该电能的供给状态，并于该电能中断供给时产生控制信号至该核心电路组，以令该核心电路组执行该临时处理程序。为达上述目的与其它目的，本发明提出一种电路系统配置方法，用以配置具有备用供能单元的一电路系统，该电路系统能藉由一电源所供给的电能而运作，该方法包含自电路组中区分出核心电路组以及非核心电路组，其中该核心电路组预载临时处理程序；连接该非核心电路至该电源以接收该电能；连接该核心电路组、储能组件至单向组件的输出端，其中该储能组件以及该单向组件形成备用供能单元，该单向组件的输入端用以连接该电源并阻止储存于该储能组件中的储存电能自该输出端回授至该输入端，并且该储能组件具有充电及放电的功能；以及连接该核心电路组至电源异常侦测单元，其中该电源异常侦测单元用以侦测该电能的供给状态，并于该电能中断供给时产生控制信号至该核心电路组，以令该核心电路组执行该临时处理程序。与现有技术相较，本发明提供当电源临时中断提供该电能至电路系统时，仍能于一段时间内维持该电路系统中核心电路组执行一临时处理程序，并使得该核心电路组能确保完成最后的关机准备动作，而不致造成该电路系统中正在执行的处理程序有可能丢失或损坏的情形，且毋需利用到现有技术中大电容量的电容器，用以提供整体电路系统的运作， 亦即本发明中的储存单元并不会随着周边非核心电路组的增加，而同步地增加电容器的电容量，其仅需要提供该核心电路组运作的最低的运作电能即可。故本发明所提供的具有备用供能单元的电路系统及其配置方法有效地提供低电量消耗、最小运作回路、以及当电源临时中断提供电能至该电路系统时，亦能够完成因该电能中断所造成无法进行正常电路系统关机的准备作业等优势。
图1是第一实施例的具有备用供能单元的电路系统的示意方块图；图2是第一实施例的具有备用供能单元的电路系统于电能中断供给时的示意方 块图；图3是第二实施例的具有备用供能单元的电路系统的示意方块图；以及图4是第三实施例的电路系统配置方法的流程图；以及图5是说明图1中该电路系统的备用供能单元的动作示意图。主要组件符号说明1电源2、2，电路系统4核心电路组6非核心电路组8备用供能单元82单向组件
822输入端
824输出端
84储能组件
10电源异常侦测单元
12电压调整单元
14信号隔离单元
TP临时处理程序
SIG信号
PE电能
SPE储存电能
APE调整电能
A充电路径
B供电路径
C放电路径
CS控制信号
具体实施例方式为充分了解本发明的目的、特征及功效，兹藉由下述具体的实施例，并配合所附的图式，对本发明做一详细说明，说明如后参考图1，是本发明第一实施例的具有备用供能单元的电路系统的示意方块图。于图1中，电路系统2能藉由电源1所供给的电能PE而运作，例如，该电源1可为具有产生或经转换输出电源者的电源供应器、电池或二次电池等。该电路系统2包含核心电路组4、非核心电路组6、备用供能单元8与电源异常侦测单元10。其中，该核心电路组4预载临时处理程序TP，而该临时处理程序TP是该电路系统2进行关机前所必须完成的准备工作，例如使用中档案或该电路系统2关机前使用状态的储存等。而该核心电路组4是定义为该电路系统2达成执行前述该临时处理程序TP所必要使用到的组件，例如该核心电路组4可为内存、闪存、微处理器、网络模块的至少其一。 实务中，由于各应用领域的电路系统具有不同的临时处理程序以保护其重要功能，故核心电路组所包含的组件亦随的不同。举例而言，强调网络功能的电子装置，其电路系统的核心电路组应包含网络模块，进而在电源中断时，核心电路组执行的临时处理程序可利用网络模块针对其网络功能进行保护。该非核心电路组6连接该电源1以接收该电能PE，进而直接地使该非核心电路组 6运作。此外，该非核心电路组6非为执行该临时处理程序TP时所必须使用的组件，例如该非核心电路组6可为射频(RF)电路、通用用户识别模块(USIM)、全球定位系统(GPS)、场式可程序逻辑数组(FPGA)、与复杂可程序逻辑装置(CPLD)的至少其一。简言之，电路系统中定义出核心电路组后，其余组件即形成非核心电路组。再者，该核心电路组4与该非核心电路组6之间可再通过总线进行彼此之间信号 SIG的传递。该备用供能单元8包含单向组件82与储能组件84，而该单向组件82具有输入端822与输出端824。该输入端822用以连接该电源1，而该输出端824同时地连接该核心电路组4与该储能组件84。该单向组件82用以阻止储存于该储能组件84中的储存电能SPE 通过单向组件82自该输出端拟4回授至该输入端822，该储能组件84具有充电以及放电功能，例如该单向组件82为二极管或晶体管，而该储能组件84为电容器或二次电池。可一并参考图5中，该单向组件82以二极管与该储能组件84以电容器为例进行说明，该电能PE 通过该单向组件82并以充电路径A对于该储能组件84进行充电，用以在该储能组件84形成储存电能SPE，且在此该电能PE同时以供电路径B直接地供应至该核心电路组4 ；当无该电能PE提供时，该储能组件84内所储存的该储存电能SPE通过放电路径C对该核心电路组4进行放电，且由于该单向组件82阻止储存于该储能组件84中的该储存电能SPE由输出端824回授至输出端822，其可避免该储存电能SPE消耗在该非核心电路组6。故当该电能SE无法再提供给该核心电路组4时，该储能组件84的储存电能SPE接续地供给该核心电路组4，如图2所示。相对地，该非核心电路组8则在电源1停止供给电能PE时被迫失去能量供应而停止运作。该电源异常侦测电路10连接该核心电路组4，该电源异常侦测单元10用以侦测该电能PE的供给状态，并于该电能PE中断供给时产生控制信号CS至该核心电路组10，以令该核心电路组4执行该临时处理程序TP。综上所述，当电源1中断供给电能SE时，该核心电路组4由该储能组件84供给储存电能SPE，并且此时该电源异常侦测单元10产生控制信号CS至该核心电路组10以令其执行该临时处理程序TP。换言之，该核心电路组4利用该储能组件84所供给的储存电能 SPE进行运作以执行该临时处理程序TP。参考图3，是本发明第二实施例的具有备用供能单元的电路系统的示意方块图。于图3中，电路系统2’除包含前述第一实施例中运作备援供电系统2的核心电路组4、非核心电路组6、备用供能单元8与电源异常侦测单元10外，亦可包含电压调整单元12与信号隔离单元14。其中，该电压调整单元12设置于该单向组件82的该输出端拟4与该核心电路组4之间，且该电压调整单元12用以调整自该输出端拟4所输出的该电能PE或该储存电能SPE并将调整后的调整电能APE输出至该核心电路组4。该信号隔离单元14设置于该核心电路组10与该非核心电路组12之间，用以于电源中断时隔离该核心电路组10与该非核心电路组12之间信号SIG的传递，以避免该非核心电路组6的电位影响该核心电路组4的运作。参考图4，是本发明第三实施例的电路系统配置方法的流程图。于图4中，该电路系统配置方法用以配置具有备用供能单元的电路系统，该电路系统藉由电源所供给的电能而运作，该方法包含于步骤Sl中，自电路组中区分出核心电路组以及非核心电路组，其中该核心电路组预载临时处理程序；步骤S2，连接该非核心电路至该电源以接收该电能；步骤S3，连接该核心电路组、储能组件至单向组件的输出端，其中该储能组件以及该单向组件形成备用供能单元，该单向组件的输入端用以连接该电源并阻止储存于该储能组件中的储存电能自该输出端回授至该输入端，并且该储能组件具有充电及放电的功能；以及步骤 S4，连接该核心电路组至电源异常侦测单元，其中该电源异常侦测单元用以侦测该电能的供给状态，并于该电能中断供给时产生控制信号至该核心电路组，以令该核心电路组执行该临时处理程序。
值得注意的是，上述步骤中可藉由该备用供能单元中的该单向组件使得来自该电源的该电能仅单向地充电至该备用供能单元中的储存组件或该电源仅单向地提供该电源至该核心电路组。再者，于上述步骤中，更包含步骤设置信号隔离单元于该核心电路组与该非核心电路组之间，用以隔离该核心电路组与该非核心电路组之间信号的传递；以及，设置电压调整单元于该单向组件的该输出端与该核心电路组之间，用以调整自该输出端所输出的该电能或该储存电能并将调整后的调整电能输出至该核心电路组。与现有技术相较，本发明提供当电源临时中断提供该电能至电路系统时，仍能于一段时间内维持该电路系统中核心电路组执行一临时处理程序，并使得该核心电路组能确保完成最后的关机准备动作，而不致造成该电路系统中正在执行的处理程序有可能丢失或损坏的情形，且毋需利用到现有技术中大电容量的电容器，用以提供整体电路系统的运作， 亦即本发明中的储存单元并不会随着周边非核心电路组的增加，而同步地增加电容器的电容量，其仅需要提供该核心电路组运作的最低的运作电能即可。故本发明所提供的具有备用供能单元的电路系统及其配置方法有效地提供低电量消耗、最小运作回路、以及当电源临时中断提供电能至该电路系统时，能够完成因该电能中断所造成无法进行正常电路系统关机的准备作业等优势。本发明在上文中已以较佳实施例揭露，然本领域技术人员应理解的是，该实施例仅用于描绘本发明，而不应解读为限制本发明的范围。应注意的是，举凡与该实施例等效的变化与置换，均应设为涵盖于本发明的范畴内。因此，本发明的保护范围当以下文的权利要求书所界定者为准。
权利要求
1.一种具有备用供能单元的电路系统，能藉由一电源所供给的电能而运作，其特征在于，该电路系统包含一核心电路组，预载一临时处理程序；一非核心电路组，连接该电源以接收该电能；一备用供能单元，具有一储能组件以及一单向组件，该单向组件具有一输入端用以连接该电源以及一输出端同时连接该核心电路与该储能组件，该单向组件用以阻止储存于该储能组件中的一储存电能自该输出端回授至该输入端，该储能组件具有充电以及放电功能；以及一电源异常侦测单元，连接该核心电路组，该电源异常侦测单元用以侦测该电能的供给状态，并于该电能中断供给时产生一控制信号至该核心电路组，以令该核心电路组执行该临时处理程序。
2.如权利要求1所述的电路系统，其特征在于，更包含一信号隔离单元，设置于该核心电路组与该非核心电路组之间，用以隔离该核心电路组与该非核心电路组之间信号的传递。
3.如权利要求1所述的电路系统，其特征在于，更包含一电压调整单元，设置于该单向组件的该输出端与该核心电路组之间，且该电压调整单元用以调整自该输出端所输出的该电能或该储存电能并将调整后的调整电能输出至该核心电路组。
4.如权利要求1所述的电路系统，其特征在于，该单向组件为二极管或晶体管，而该储能组件为电容器或二次电池。
5.如权利要求1所述的电路系统，其特征在于，该核心电路组为内存、闪存、微处理器、 网络模块的至少其一。
6.如权利要求1所述的电路系统，其特征在于，该非核心电路组为射频电路、通用用户识别模块(USIM)、全球定位系统(GPQ、场式可程序逻辑数组(FPGA)、与复杂可程序逻辑装置(CPLD)的至少其一。
7.一种电路系统配置方法，用以配置具有备用供能单元的一电路系统，该电路系统藉由一电源所供给的电能而运作，其特征在于，该方法包含自一电路组中区分出一核心电路组以及一非核心电路组，其中该核心电路组预载一临时处理程序；连接该非核心电路至该电源以接收该电能；连接该核心电路组、一储能组件至一单向组件的一输出端，其中该储能组件以及该单向组件形成一备用供能单元，该单向组件的一输入端用以连接该电源并阻止储存于该储能组件中的一储存电能自该输出端回授至该输入端，并且该储能组件具有充电及放电的功能；以及连接该核心电路组至一电源异常侦测单元，其中该电源异常侦测单元用以侦测该电能的供给状态，并于该电能中断供给时产生一控制信号至该核心电路组，以令该核心电路组执行该临时处理程序。
8.如权利要求7所述的电路系统配置方法，其特征在于，更包含设置一信号隔离单元于该核心电路组与该非核心电路组之间，用以隔离该核心电路组与该非核心电路组之间信号的传递。
9.如权利要求7所述的电路系统配置方法，其特征在于，更包含 设置一电压调整单元于该单向组件的该输出端与该核心电路组之间，用以调整自该输出端所输出的该电能或该储存电能并将调整后的一调整电能输出至该核心电路组。
全文摘要
本发明公开了一种具有备用供能单元的电路系统配置方法，藉由电源所供给的电能而运作，且当该电能供给该电路系统时，该电源提供该电路系统中的核心电路组与非核心电路组运作；反之，当该电能无法供给该电路系统时，仍可仅提供该核心电路组完成一临时处理程序。其中，该核心电路组连接储能组件与单向组件，该储能组件用以储存该电能与释放所储存的电能，而该单向组件限制储存于该储能组件的储存电能仅向该核心电路组提供电能。故本发明于该电源无法再供给该电路系统运作时，仍能使该核心电路组执行完成该临时处理程序。此外，于本发明中亦同时提供对应该方法的具有备用供能单元的电路系统。
文档编号H02J9/06GK102447300SQ20101051207
公开日2012年5月9日 申请日期2010年10月12日 优先权日2010年10月12日
发明者张煌钦, 蔡松达, 谢青峰 申请人:亚旭电脑股份有限公司