专利名称：电源供应电路、电源供应模式控制电路及控制方法
电源供应电路、电源供应模式控制电路及控制方法
技术领域：
本发明有关一种电源供应电路、电源供应模式控制电路及控制方法，尤指一种能 够自动切换脉冲宽度及脉冲频率调变模式的电源供应电路、电源供应模式控制电路及控制 方法。
背景技术：
随着电子技术的蓬勃发展，电子产品已被人们广为使用，从而使得电子产品的电 力供应问题成为非常重要的课题。目前，电子产品普遍使用开关电源供应模式来实现电力 的供应。开关电源通常有脉冲宽度调变(Pulse WidthModulation, PWM)和脉冲频率调变 (Pulse Frequency Modulation, PFM)两种模式。上述脉冲宽度调变与脉冲频率调变两种模式的切换，大都先通过结构复杂的电子 装置电压侦测电路及电子装置电流侦测电路以计算出电子装置的消耗功率，再根据此消耗 功率以决定要将开关电源切换至脉冲宽度调变模式或脉冲频率调变模式。当电子产品在消 耗功率较高的条件下进行工作时，开关电源切换至脉冲宽度调变模式；相反的，当电子产品 在消耗功率较低的条件下进行工作时，开关电源则切换至脉冲频率调变模式。由于侦测电 子装置的电压及电流的电路的设计过程较为复杂，电路组件较多，因此使得此电路设计的 成本较高。并且侦测电子装置的电压及电流的电路还需占用较大的印刷电路板面积，不能 够满足现代电子设备的小型化趋势的发展要求。
发明内容为降低成本、减小印刷电路板的使用面积，本发明提供具有较佳架构的电源供应 模式控制电路、电源供应电路及电源供应模式控制方法。本发明的目的之一是提供一种电源供应模式控制电路，适于控制提供至一电子装 置的电源，该电源具有第一供应模式与第二供应模式，该电子装置具有复数个功能。该控制 电路包括储存模块，储存一阈值以及对应每一所述功能的功耗参数；检测模块，检测每一 所述功能是否正在运作，并输出相对应的运作检测结果；计算模块，电性耦接至该储存模块 与该检测模块以接收该运作检测结果，并根据该运作检测结果计算运作功耗参数；以及控 制模块，电性耦接至该计算模块以接收该运作功耗参数，并根据该运作功耗参数与该阈值 决定以该第一供应模式与该第二供应模式其中之一提供该电源至该电子装置。作为可选的技术方案，当该运作功耗参数大于该阈值时，该控制模块决定以该第 一供应模式提供该电源至该电子装置。作为可选的技术方案，当该运作功耗参数小于该阈值时，该控制模块决定以该第 二供应模式提供该电源至该电子装置。作为可选的技术方案，该运作功耗参数为正在运作的该(些)功能的功耗参数的 总和，该功耗参数为一项该功能运作时所耗的功率与所有该些功能都运作时所耗的总功率 间的比率。
作为进一步可选的技术方案，该阈值介于15%与25%之间。作为可选的技术方案，该第一供应模式为脉冲宽度调变模式，该第二供应模式为 脉冲频率调变模式。本发明的另一个目的是提供一种电源供应电路，连接至具有复数个功能的一电子 装置。该电源供应电路包括电源，产生电力；脉冲宽度调变电路，电性耦接至该电源及该 电子装置，该脉冲宽度调变电路在被使能时将该电源产生的该电力以一脉冲宽度调变模式 输出给该电子装置；脉冲频率调变电路，电性耦接至该电源及该电子装置，该脉冲频率调变 电路在被使能时将该电源产生的该电力以一脉冲频率调变模式输出给该电子装置；以及电 源供应模式控制电路，电性耦接至该脉冲宽度调变电路与该脉冲频率调变电路。该电源供 应模式控制电路包括储存模块，储存一阈值以及对应每一所述功能的功耗参数；检测模 块，检测每一所述功能是否正在运作，并输出相对应的一运作检测结果；计算模块，电性耦 接至该储存模块与该检测模块以接收该运作检测结果，并根据该运作检测结果计算一运作 功耗参数；以及控制模块，电性耦接至该计算模块以接收该运作功耗参数，并根据该运作功 耗参数与该阈值以决定使能该脉冲宽度调变电路或该脉冲频率调变电路。作为可选的技术方案，当该运作功耗参数大于该阈值时，该控制模块使能该脉冲 宽度调变电路。作为可选的技术方案，当该运作功耗参数小于该阈值时，该控制模块使能该脉冲 频率调变电路。作为可选的技术方案，该运作功耗参数为正在运作的该(些)功能的功耗参数的 总和，该功耗参数为一项该功能运作时所耗的功率与所有该些功能都运作时所耗的总功率 间的比率。作为进一步可选的技术方案，该阈值介于15%与25%之间。本发明的再一个目的是提供一种电源供应模式控制方法，用以控制一电源的输 出模式，该电源供应电力至具有复数个功能的电子装置，该电源供应模式控制方法包括步 骤设定对应每一该些功能运作时的功耗参数；检测该些功能是否正在运作以得相对应的运作检测结果；根据该运作检测结果计算相对应的运作功耗参数；以及根据该运作功耗参数与一阈值来控制该电源的该输出模式。作为可选的技术方案，该运作功耗参数大于该阈值时，控制该电源的该输出模式 为脉冲宽度调变模式。作为可选的技术方案，当该运作功耗参数小于该阈值时，控制该电源的该输出模 式为脉冲频率调变模式。作为可选的技术方案，该运作功耗参数为正在运作的该(些)功能的功耗参数的 总和，该功耗参数为一项该功能运作时所耗的功率与所有该些功能都运作时所耗的总功率 间的比率。作为可选的技术方案，该阈值介于15%与25%之间。本发明的电源供应电路、电源供应模式控制电路及控制方法不需要设置侦测电子 装置的电压及电流的电路，可通过运作功耗参数与预先设定的阈值之间的比较结果来决定以脉冲宽度调变模式或脉冲频率调变模式提供电源至电子装置，实现脉冲宽度调变模式与 脉冲频率调变模式的自动切换，从而节省成本、减小占用印刷电路板的面积。
图1是根据本发明一实施例的电源供应电路的电路方块图。图2是根据本发明一实施例的电源供应模式控制电路的电路方块图。图3是根据本发明一实施例的电源供应模式控制方法的流程图。
具体实施方式请参阅图1，图1是根据本发明一实施例的电源供应电路的电路方块图。在此实施 例中，电源供应电路包括电源20、脉冲宽度调变电路10、脉冲频率调变电路40以及电源供 应模式控制电路30。如图所示，电源20电性耦接至脉冲宽度调变电路10与脉冲频率调变电路40以 产生电力。电源供应模式控制电路30，电性耦接至脉冲宽度调变电路10与脉冲频率调 变电路40，以决定使能脉冲宽度调变电路10或脉冲频率调变电路40。在本实施方式中， 电源供应模式控制电路30可为中央处理器(CentralProcessing Unit, CPU)或微处理器 (Microprocessor)。再者，脉冲宽度调变电路10电性耦接至电子装置50，脉冲宽度调变电路10在被电 源供应模式控制电路30使能时会将电源20产生的电力以脉冲宽度调变模式输出给电子装 置50。脉冲频率调变电路40电性耦接至电子装置50，脉冲频率调变电路40在被电源供应 模式控制电路30使能时会将电源20产生的电力以脉冲频率调变模式输出给电子装置50。请参阅图2，图2是根据本发明一实施例的电源供应模式控制电路的电路方块图。 其中，电源供应模式控制电路30适于控制提供至电子装置50的电源，电源以第一供应模式 (如脉冲宽度调变模式)或第二供应模式(如脉冲频率调变模式)提供电力，电子装置50 具有多个功能。例如，当电子装置50为手机时，这些功能可包括信息、通讯簿、设置、多媒 体、蓝牙通讯等功能。信息功能供使用者收发信息。通讯簿功能供用户记录联系人的姓名、 电话号码、单位电话、行动电话等内容。多媒体功能则供用户听音乐、进行视频播放等。在本实施例中，电源供应模式控制电路30包括储存模块302、检测模块304、计算 模块306及控制模块308。其中，储存模块302用以储存一个预设的阈值以及对应前述的 每一个功能运作时的功耗参数。此处所提及的功耗参数为各功能运作时所耗的功率与所有 功能运作时所耗的总功率间的预定比率。在本实施方式中是以单一功能运作时所耗的功率 占所有功能运作时所耗的总功率的百分比做为功耗参数。具体地，例如当电子装置50为 手机时，假设信息、通讯簿、多媒体等功能运作时所耗的功率分别为0. 5瓦特、0. 6瓦特、0. 8 瓦特，而电子装置50所有的功能运作时所耗的总功率为10瓦特，则信息、通讯簿、多媒体功 能运作时的功耗参数分别为5%、6%及8%。但并不以此为限，功耗参数也可为其它计算方 式。前述各功能运作时所耗的功率可于电子装置50运作时藉由量测仪器实际量测而得，亦 可根据电子装置50的电路图进行估算。此外，本实施例中储存于储存模块302中的阈值介 于15%与25%之间，但具体阈值数值也可根据实际需要进行设置。请继续参阅图2。在本实施例中，检测模块304用以检测每一功能是否正在运作，并输出相对应的运作检测结果。计算模块306电性耦接至储存模块302与检测模块304以 接收运作检测结果，并根据运作检测结果计算相对应的运作功耗参数。此处所提的运作功 耗参数为正在运作的功能的功耗参数的总和。例如，当电子装置50为手机时，假设信息、通 讯簿、多媒体功能运作时的功耗参数分别为5%、6%及8%，而此时正在运作的功能有信息 功能与多媒体功能，则运作功耗参数为5%加上8%，亦即为13%。再者，如图所示，控制模块308电性耦接至计算模块306以接收前述的运作功耗参 数，并根据此运作功耗参数与储存于储存模块302中的阈值来决定以第一供应模式或第二 供应模式提供电源20所产生的电力至电子装置50。具体地，在本实施例中，当运作功耗参 数大于阈值时，控制模块308就会使能(enable)脉冲宽度调变电路10并禁能(disable) 脉冲频率调变电路40，藉此以脉冲宽度调变模式提供电源20所产生的电力至电子装置50 ； 相对的，当运作功耗参数小于阈值时，控制模块308就会使能脉冲频率调变电路40并禁能 (disable)脉冲宽度调变电路10，藉此以脉冲频率调变模式提供电源20所产生的电力至电 子装置50。当运作功耗参数恰好于阈值时，可以设定为使能脉冲宽度调变电路10也可以设 定为使能脉冲频率调变电路40，可以由设计人员结合需要进行设定。接下来请参阅图3，图3是根据本发明一实施例的电源供应模式控制方法的流程 图。此电源供应模式控制方法包括下列步骤步骤S300，设定对应每一功能运作时的功耗参数。此功耗参数为各功能运作时所 耗的功率与所有些功能运作时所耗的总功率间的预定比率。在本实施方式中，功耗参数为 功能运作时所耗的功率占所有些功能运作时所耗的总功率的百分比，但并不以此为限，功 耗参数也可为其它计算方式。步骤S302，检测每个功能是否正在运作以得到相对应的运作检测结果。步骤S304，根据运作检测结果计算相对应的运作功耗参数。此运作功耗参数为正 在运作的功能的功耗参数的总和。步骤S306，根据运作功耗参数与阈值来控制电源的输出模式。具体地，当运作功耗 参数大于阈值时，控制电源的输出模式为脉冲宽度调变模式；相对的，当运作功耗参数小于 阈值时，控制电源的输出模式为脉冲频率调变模式。下面配合图2与图3举一实例详细说明本发明电源供应模式控制方法的工作过 程。假设某一个电子装置包含有5个功能，此些功能分别为第一功能、第二功能、第三功能、 第四功能及第五功能，并假设第一功能、第二功能、第三功能、第四功能及第五功能运作时 的功耗参数分别为10%、15%、20%、25%及30%。满载时，即所有功能运作时的功耗参数 为100 %，设定阈值为25 % (步骤S300)。检测模块304检测正在运作的功能，例如检测到仅 有第一功能正在运作，并将这个检测到的运作检测结果输出给计算模块306 (步骤S302)。 计算模块306根据运作检测结果而从储存模块302取得先前设定好的功耗参数(对应于第 一功能的功耗参数为10% )，并将所有的功耗参数相加以得到运作功耗参数(在此因为只 有第一功能在运作，所以运作功耗参数等同于第一功能的功耗参数10% )。(步骤S304)。 控制模块308比较运作功耗参数与阈值之后发现运作功耗参数(10% )小于先前设定的阈 值(25% )，因此控制模块308就控制电源20的输出模式为脉冲频率调变模式(使能图1 所示的PFM电路40并禁能PWM电路10)(步骤S306)。假若当步骤S302中，检测模块304检测到第一功能、第二功能及第三功能同时运
7作，那么在步骤S304中，计算模块306将从储存模块302中取得先前设定好的功耗参数(对 应于第一功能的功耗参数为10%、对应于第二功能的功耗参数为15%与对应于第三功能 的功耗参数为20% )，并计算出此时的运作功耗参数为45% (10% +15% +20% ) 在此状 况下，控制模块308因为在步骤S306中比较得知运作功耗参数大于阈值25%，所以控制电 源20的输出模式为脉冲宽度调变模式(使能图1所示的PWM电路10并禁能PFM电路40)。总结来说，相较于习知技术，本发明的电源供应电路、电源供应模式控制电路及控 制方法不需要设置侦测电子装置的电压及电流的电路，而是通过预先储存阈值以及对应每 一些功能运作时的功耗参数，再检测每一些功能是否正在运作，并输出相对应的运作检测 结果，又根据运作检测结果计算相对应的运作功耗参数，并根据运作功耗参数与阈值以决 定以脉冲宽度调变模式或脉冲频率调变模式提供电源至电子装置50，藉此实现脉冲宽度调 变模式与脉冲频率调变模式的自动切换，从而节省成本、减小占用印刷电路板的面积。综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，本发 明的保护范围当以权利要求书为准。
权利要求
一种电源供应模式控制电路，适于控制提供至一电子装置的电源，该电源具有第一供应模式与第二供应模式，该电子装置具有复数个功能，其特征在于该控制电路包括储存模块，储存一阈值以及对应该电子装置的每一所述功能的功耗参数；检测模块，检测每一所述功能是否正在运作，并输出相对应的运作检测结果；计算模块，电性耦接至该储存模块与该检测模块以接收该运作检测结果，并根据该运作检测结果计算运作功耗参数；以及控制模块，电性耦接至该计算模块以接收该运作功耗参数，并根据该运作功耗参数与该阈值决定以该第一供应模式与该第二供应模式其中之一提供该电源至该电子装置。
2.如权利要求1所述的电源供应模式控制电路，其特征在于当该运作功耗参数大于该 阈值时，该控制模块决定以该第一供应模式提供该电源至该电子装置；或者，当该运作功耗 参数小于该阈值时，该控制模块决定以该第二供应模式提供该电源至该电子装置。
3.如权利要求1所述的电源供应模式控制电路，其特征在于该运作功耗参数为正在运 作的该(些)功能的功耗参数的总和，该功耗参数为一项该功能运作时所耗的功率与所有 该些功能都运作时所耗的总功率间的比率。
4.如权利要求3所述的电源供应模式控制电路，其特征在于该阈值介于15%与25%之间。
5.如权利要求1所述的电源供应模式控制电路，其特征在于该第一供应模式为脉冲宽 度调变模式，该第二供应模式为脉冲频率调变模式。
6.一种电源供应电路，连接至具有复数个功能的一电子装置，其特征在于该电源供应 电路包括电源，产生电力；脉冲宽度调变电路，电性耦接至该电源及该电子装置，该脉冲宽度调变电路在被使能 时将该电源产生的该电力以一脉冲宽度调变模式输出给该电子装置；脉冲频率调变电路，电性耦接至该电源及该电子装置，该脉冲频率调变电路在 被使能时将该电源产生的该电力以一脉冲频率调变模式输出给该电子装置；以及 电源供应模式控制电路，电性耦接至该脉冲宽度调变电路与该脉冲频率调变电路，该 电源供应模式控制电路包括储存模块，储存一阈值以及对应每一所述功能的功耗参数； 检测模块，检测每一所述功能是否正在运作，并输出相对应的一运作检测结果； 计算模块，电性耦接至该储存模块与该检测模块以接收该运作检测结果，并根据该运 作检测结果计算一运作功耗参数；以及控制模块，电性耦接至该计算模块以接收该运作功耗参数，并根据该运作功耗参数与 该阈值以决定使能该脉冲宽度调变电路或该脉冲频率调变电路。
7.如权利要求6所述的电源供应电路，其特征在于当该运作功耗参数大于该阈值时， 该控制模块使能该脉冲宽度调变电路；或者，当该运作功耗参数小于该阈值时，该控制模块 使能该脉冲频率调变电路。
8.如权利要求6所述的电源供应电路，其特征在于该运作功耗参数为正在运作的该 (些)功能的功耗参数的总和，该功耗参数为一项该功能运作时所耗的功率与所有该些功 能都运作时所耗的总功率间的比率。
9.如权利要求8所述的电源供应电路，其特征在于该阈值介于15%与25%之间。
10.一种电源供应模式控制方法，用以控制一电源的输出模式，该电源供应电力至具有 复数个功能的电子装置，其特征在于该电源供应模式控制方法包括步骤设定对应每一该些功能运作时的功耗参数；检测该些功能是否正在运作以得相对应的运作检测结果；根据该运作检测结果计算相对应的运作功耗参数；以及根据该运作功耗参数与一阈值来控制该电源的该输出模式。
11.如权利要求10所述的电源供应模式控制方法，其特征在于当该运作功耗参数大于 该阈值时，控制该电源的该输出模式为脉冲宽度调变模式；或者，当该运作功耗参数小于该 阈值时，控制该电源的该输出模式为脉冲频率调变模式。
12.如权利要求10所述的电源供应模式控制方法，其特征在于该运作功耗参数为正在 运作的该(些)功能的功耗参数的总和，该功耗参数为一项该功能运作时所耗的功率与所 有该些功能都运作时所耗的总功率间的比率。
13.如权利要求12所述的电源供应模式控制方法，其特征在于该阈值介于15%与25% 之间。
全文摘要
本发明涉及一种电源供应电路、电源供应模式控制电路及控制方法，本发明要解决的技术问题是提供一种电源供应模式控制电路，电源具有第一供应模式与第二供应模式，电子装置具有复数个功能，该控制电路包括储存模块，储存一阈值以及对应每一所述功能的功耗参数；检测模块，检测每一所述功能是否正在运作，并输出相对应的运作检测结果；计算模块，电性耦接至该储存模块与该检测模块以接收该运作检测结果，并根据该运作检测结果计算运作功耗参数；以及控制模块，电性耦接至该计算模块以接收该运作功耗参数，并根据该运作功耗参数与该阈值决定以该第一供应模式与该第二供应模式其中之一提供该电源至该电子装置。
文档编号H02M1/00GK101917113SQ201010264870
公开日2010年12月15日 申请日期2010年8月19日 优先权日2010年8月19日
发明者林彦龙, 谢佳源 申请人:苏州佳世达电通有限公司;佳世达科技股份有限公司