專利名稱：筆記本電腦的電源控制裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種電源控制裝置及其方法，特別是一種筆記本電腦的電源控制裝置 及方法。
背景技術(shù)：
為了配合美國(guó)政府所推行的能源之星(Energy Star)計(jì)劃，信息業(yè)界在早期 就已針對(duì)計(jì)算機(jī)(Personal Computer, PC)的省電問題提出了先進(jìn)電源管理(Advanced PowerManagement ；APM)的規(guī)范，由于APM是在BIOS的韌體層次來實(shí)現(xiàn)電源管理的功效、機(jī) 制，難以提供更良善的電源管理功能，后來信息業(yè)界又更進(jìn)一步的提出了先進(jìn)組態(tài)與電源 接口(AdvancedConf igurationandPower Interface ；ACPI)來取代 APM，而 ACPI 則是在操 作系統(tǒng)層次(OperationSystem Layer)來實(shí)現(xiàn)電源管理的政策、機(jī)制。ACPI針對(duì)計(jì)算機(jī)的 全區(qū)系統(tǒng)狀態(tài)(Global system states, Gx states)、個(gè)別設(shè)備的電源狀態(tài)(device power state)、休眠模式(slewing mode)、處理器的電源狀態(tài)及設(shè)備和處理器的效能狀態(tài)都做了 多層次的定義，讓PC或筆記本電腦(NoteBookComputenNB)能視不同的使用狀態(tài)選擇適當(dāng) 的電源管理模式。ACPI針對(duì)中央處理單元(CPU)、外圍裝置等進(jìn)行電能狀態(tài)的定義，將CPU 的電能狀態(tài)區(qū)分成CO、Cl、C2、C3等4種狀態(tài)，裝置(Device)也分成DO、Dl、D2、D3等4種 狀態(tài)，其中數(shù)字愈小者表示愈耗電，反之則愈省電，其中裝置的DO表示全速運(yùn)作，D3則為完 全停止運(yùn)作。為了能讓筆記本電腦在使用電池的狀態(tài)下更省電而且運(yùn)作更長(zhǎng)的時(shí)間，筆記本 電腦的電源管理一直是一個(gè)受到制造商重視的課題，許多應(yīng)用于筆記本電腦的電源管理 技術(shù)已被提出；例如已核準(zhǔn)的中國(guó)臺(tái)灣發(fā)明專利1225586(申請(qǐng)?zhí)?91120519)「動(dòng)態(tài)調(diào)整 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)功率消耗之裝置」，針對(duì)使用桌上型中央處理器的筆記本電腦提出了一種省電 的技術(shù)，此一技術(shù)主要是透過實(shí)時(shí)監(jiān)控進(jìn)入系統(tǒng)之電流的大小來動(dòng)態(tài)改變中央處理器頻 率的手段達(dá)到省電的目的；另外在已核準(zhǔn)的中國(guó)臺(tái)灣新型專利公告第590277號(hào)(申請(qǐng)?zhí)?092205373)「筆記本電腦之電源控制裝置」，提出了一種可以控制筆記本電腦電源的電源控 制裝置，其利用一電流傳感器偵測(cè)交流/直流轉(zhuǎn)換器的輸出電流，再將此輸出電流與一比 較電流進(jìn)行比較，當(dāng)輸出電流大于比較電流即產(chǎn)生一警示信號(hào)，若是警示信號(hào)符合一預(yù)設(shè) 標(biāo)準(zhǔn)，則以一邏輯電路控制筆記本電腦之操作(例如將筆記本電腦轉(zhuǎn)換為省電模式運(yùn)作)， 以降低交流/直流轉(zhuǎn)換器提供予筆記本電腦之功率。前述的已知技術(shù)是透過監(jiān)控進(jìn)入系統(tǒng)之電流的大小來動(dòng)態(tài)改變改變中央處理器 的工作頻率，或是切換筆記本電腦的操作模式來達(dá)到省電的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在提供一種筆記本電腦的電源控制裝置，可以省電，降低功耗 以及延長(zhǎng)筆記本電腦之電池的使用時(shí)間。為達(dá)上述目的，本發(fā)明依據(jù)設(shè)備的電能狀態(tài)動(dòng)態(tài)地調(diào)整系統(tǒng)電壓，讓系統(tǒng)的多組電壓供應(yīng)在輕載時(shí)能以較低的電壓運(yùn)行，以達(dá)到延長(zhǎng)筆記本電腦之電池使用時(shí)間的目的， 其中，本發(fā)明所述筆記本電腦的電源控制裝置包括—電源供應(yīng)器，用以提供筆記本電腦系統(tǒng)多組不同電壓的系統(tǒng)電源；一設(shè)備狀態(tài)監(jiān)聽程序，運(yùn)行于操作系統(tǒng)用以監(jiān)聽設(shè)備的電能狀態(tài)，并在獲知設(shè)備 進(jìn)入停止運(yùn)作狀態(tài)(D3)時(shí)，由于操作系統(tǒng)發(fā)出一控制命令，用以改變系統(tǒng)電源的電壓；一基本輸入/輸出系統(tǒng)(BIOS)與操作系統(tǒng)通訊，并依據(jù)操作系統(tǒng)發(fā)出的控制命令 發(fā)出一電壓控制信號(hào)；一脈沖寬度調(diào)變器(PulseWidthModulatiomPWM)與基本輸入/輸出系統(tǒng)通訊，依 據(jù)基本輸入/輸出系統(tǒng)發(fā)出的電壓控制信號(hào)，控制電源供應(yīng)器降低電源供應(yīng)器所提供的系 統(tǒng)電源的電壓，借此達(dá)到省電，降低功耗以及延長(zhǎng)筆記本電腦之電池使用時(shí)間的目的。依據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例之一，基本輸入/輸出系統(tǒng)發(fā)出的電壓控制信號(hào)可以是 電壓卷標(biāo)(VID)信號(hào)直接控制支持VID的脈沖寬度調(diào)變器，進(jìn)行系統(tǒng)電壓的切換。本發(fā)明的另一較佳實(shí)例，還包括有一參考電壓控制單元，基本輸入/輸出系統(tǒng)發(fā) 出的電壓控制信號(hào)可以透過例如南橋芯片的通用輸入/輸出(GPIO)傳送至參考電壓產(chǎn)生 單元，對(duì)脈沖寬度調(diào)變器之參考電壓電平進(jìn)行改變，進(jìn)而透過PWM控制器降低電源供應(yīng)器 所提供的系統(tǒng)電源的電壓。因此，透過本發(fā)明所提出的技術(shù)手段，將使筆記本電腦能夠依據(jù)設(shè)備的電能狀態(tài) 動(dòng)態(tài)地調(diào)整系統(tǒng)電源的電壓，讓系統(tǒng)的多組電壓供應(yīng)在輕載時(shí)能以較低的電壓運(yùn)行，而具 備省電，降低功耗，以及延長(zhǎng)筆記本電腦之電池使用時(shí)間的功效。有關(guān)本發(fā)明的技術(shù)手段與較佳實(shí)施例，茲配合圖示作最佳實(shí)施例詳細(xì)說明如下。


圖1為本發(fā)明之電源控制方法的一種較佳實(shí)施例。圖2為本發(fā)明之電源控制裝置的一種較佳實(shí)施例。圖3為本發(fā)明之電源控制裝置的另一種較佳實(shí)施例。圖4為本發(fā)明之參考電壓控制單元的一種較佳實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式圖1揭露了本發(fā)明之電源控制方法的一種較佳實(shí)施例步驟，包括步驟101.取得設(shè)備當(dāng)前的電能狀態(tài)，利用在操作系統(tǒng)(OS)運(yùn)行的一設(shè)備狀態(tài) 監(jiān)聽程序監(jiān)聽設(shè)備的電能狀態(tài)，基本上可以透過ACPI所提供的程序語言ASL (ACPISource Language)來撰寫此一設(shè)備狀態(tài)監(jiān)聽程序；步驟102.當(dāng)設(shè)備的電能狀態(tài)進(jìn)入停止運(yùn)作狀態(tài)(D3)時(shí)，由操作系統(tǒng)向基本輸入 /輸出系統(tǒng)(BIOS)發(fā)出一降低系統(tǒng)電壓的控制命令，否則保持監(jiān)聽設(shè)備的電能狀態(tài)；步驟103.基本輸入/輸出系統(tǒng)(BIOS)依據(jù)操作系統(tǒng)發(fā)出的控制命令向脈沖寬度 調(diào)變器(Pulse Width Modulation, PWM)發(fā)出一降低電壓的電壓控制信號(hào)；步驟104.脈沖寬度調(diào)變器控制電源供應(yīng)器降低所提供的系統(tǒng)電源的電壓；以及步驟105.當(dāng)設(shè)備的電能狀態(tài)離開停止運(yùn)作狀態(tài)(D3)時(shí)，由操作系統(tǒng)向基本輸入/ 輸出系統(tǒng)發(fā)出一恢復(fù)系統(tǒng)電壓的控制命令，再透過基本輸入/輸出系統(tǒng)向脈沖寬度調(diào)變器發(fā)出一恢復(fù)電壓的電壓控制信號(hào)，進(jìn)而利用電源供應(yīng)器恢復(fù)所提供的系統(tǒng)電源的電壓。依據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，基本輸入/輸出系統(tǒng)(BI0Q產(chǎn)生的電壓控制信號(hào)可以 是電壓卷標(biāo)(VID)信號(hào)，利用這個(gè)電壓卷標(biāo)信號(hào)直接控制支持VID的脈沖寬度調(diào)變器，進(jìn)行 系統(tǒng)電壓的切換。而另一較佳的實(shí)施例，則是透過調(diào)整脈沖寬度調(diào)變器之參考電壓電平的方法，進(jìn) 而透過PWM控制器降低電源供應(yīng)器所提供的系統(tǒng)電源的電壓。圖2揭露了本發(fā)明之電源控制裝置的一種較佳實(shí)施例，這種電源控制裝置可以依 據(jù)筆記本電腦之設(shè)備10 (例如硬盤機(jī)，光驅(qū)，固態(tài)硬盤等儲(chǔ)存設(shè)備)的電能狀態(tài)，動(dòng)態(tài)地改 變系統(tǒng)電源的電壓，包括一電源供應(yīng)器20，可以是切換式電源供應(yīng)器(switchpower supply)，用以提供筆 記本電腦系統(tǒng)多組不同電壓的系統(tǒng)電源，例如將電池21的電力轉(zhuǎn)換為多組不同電壓的系 統(tǒng)電源；一設(shè)備狀態(tài)監(jiān)聽程序30，運(yùn)行于操作系統(tǒng)(Operation System) 31用以監(jiān)聽設(shè)備 10的電能狀態(tài)，并在獲知設(shè)備10進(jìn)入停止運(yùn)作狀態(tài)(D3)時(shí)，由操作系統(tǒng)OS發(fā)出一控制命 令Sc，用以改變系統(tǒng)電源的電壓；一基本輸入/輸出系統(tǒng)(BIOS) 40與操作系統(tǒng)31通訊，并依據(jù)操作系統(tǒng)31發(fā)出的 控制命令&發(fā)出一電壓控制信號(hào)Sv ；一脈沖寬度調(diào)變器(PulseWidthModulation，PWM)50與基本輸入/輸出系統(tǒng)40通 訊，依據(jù)基本輸入/輸出系統(tǒng)40發(fā)出的電壓控制信號(hào)Sv，控制電源供應(yīng)器20降低所提供的 系統(tǒng)電源的電壓，以達(dá)到省電，降低功耗以及延長(zhǎng)筆記本電腦之電池使用時(shí)間的目的。本發(fā)明的較佳實(shí)施例之一，前述由基本輸入/輸出系統(tǒng)40發(fā)出的電壓控制信號(hào) Sv，可以利用電壓卷標(biāo)(voltageidentifier，VID)信號(hào)直接控制支持VID的脈沖寬度調(diào)變 器50，降低電源供應(yīng)器20所提供的系統(tǒng)電源的電壓，而這里所指系統(tǒng)電源的電壓可能包含 多組不同電壓，如3. 3V，5V，1. 8V，1. 05V, VGA Core等不同的電壓。圖3是本發(fā)明的另一種較佳實(shí)施例，其中還包括有一參考電壓控制單元60，這個(gè) 參考電壓控制單元60具有一個(gè)參考電壓的輸出端0UTPUP_CTL連接至脈沖寬度調(diào)變器50， 用以提供脈沖寬度調(diào)變器50改變系統(tǒng)電源之電壓的參考電平，由基本輸入/輸出系統(tǒng)40 發(fā)出的電壓控制信號(hào)Sv被傳送至參考電壓產(chǎn)生單元60，對(duì)脈沖寬度調(diào)變器50之參考電壓 電平進(jìn)行改變，進(jìn)而透過脈沖寬度調(diào)變器50降低電源供應(yīng)器20所提供的系統(tǒng)電源的電壓。圖4為前述參考電壓控制單元60之具體電路的一較佳實(shí)施例，包括有一電壓輸入端VDD，連接一電阻R3，并提供一輸入電壓；第一信號(hào)輸入端61，第二信號(hào)輸入端62用以接收前述的電壓控制信號(hào)Sv ；第一分壓電路71，具有第一開關(guān)組件Ql和第一分壓電阻Rl，其中第一開關(guān)組件Ql 的柵極Gl連接第一信號(hào)輸入端61，第一開關(guān)組件Ql的漏極Dl連接第一分壓電阻R1，第一 分壓電阻Rl的另一端與電壓輸入端VDD的電阻R3連接于參考電壓的輸出端0UTPUP_CTL ； 以及第二分壓電路72，具有第二開關(guān)組件Q2和第二分壓電阻R2，其中第二開關(guān)組件Q2 的柵極G2連接第二信號(hào)輸入端62，第二開關(guān)組件Q2的漏極D2連接第二分壓電阻R2，第 二分壓電阻R2的另一端與電壓輸入端的電阻R3連接于參考電壓的輸出端0UTPUP_CTL ；而基本輸入/輸出系統(tǒng)40發(fā)出的電壓控制信號(hào)Sv可以透過例如南橋芯片的通用輸入/輸出 (GPIO)傳送至參考電壓產(chǎn)生單元60的第一信號(hào)輸入端61和第二信號(hào)輸入端62，透過控制 第一開關(guān)組件Ql或是第二開關(guān)組件Q2的導(dǎo)通狀態(tài)，可以選擇性地導(dǎo)通第一分壓電路71或 是第二分壓電路72，進(jìn)而在參考電壓的輸出端0UTPUP_CTL產(chǎn)生不同電壓電平的參考電壓 信號(hào)，再利用這個(gè)參考電壓信號(hào)作為脈沖寬度調(diào)變器50的電壓參考電平，進(jìn)而控制電源供 應(yīng)器20降低所提供的系統(tǒng)電源的電壓。 雖然本發(fā)明已透過前述之較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何 熟習(xí)相像技藝者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許之更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明 之專利保護(hù)范圍須視本說明書所附之申請(qǐng)專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種筆記本電腦的電源控制方法，依據(jù)筆記本電腦之設(shè)備的電能狀態(tài)動(dòng)態(tài)地調(diào)整電 源供應(yīng)器所提供的系統(tǒng)電源的電壓，其特征在于，包括取得設(shè)備當(dāng)前的電能狀態(tài)，利用在操作系統(tǒng)運(yùn)行的一設(shè)備狀態(tài)監(jiān)聽程序監(jiān)聽設(shè)備的電 能狀態(tài)；當(dāng)設(shè)備的電能狀態(tài)進(jìn)入停止運(yùn)作狀態(tài)時(shí)，由該操作系統(tǒng)向一基本輸入/輸出系統(tǒng)發(fā)出 一降低系統(tǒng)電壓控制命令，否則保持監(jiān)聽設(shè)備的電能狀態(tài)；該基本輸入/輸出系統(tǒng)依據(jù)該控制命令向一脈沖寬度調(diào)變器發(fā)出一降低電壓的電壓 控制信號(hào)；該脈沖寬度調(diào)變器控制該電源供應(yīng)器降低所提供的系統(tǒng)電源的電壓；以及當(dāng)該設(shè)備的電能狀態(tài)離開停止運(yùn)作狀態(tài)時(shí)，由該操作系統(tǒng)向該基本輸入/輸出系統(tǒng)發(fā) 出一恢復(fù)系統(tǒng)電壓的控制命令，再透過該基本輸入/輸出系統(tǒng)向該脈沖寬度調(diào)變器發(fā)出一 恢復(fù)電壓的電壓控制信號(hào)，進(jìn)而利用該電源供應(yīng)器恢復(fù)所提供的系統(tǒng)電源的電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之筆記本電腦的電源控制方法，其特征在于，取得設(shè)備當(dāng)前的 電能狀態(tài)是取得一儲(chǔ)存設(shè)備的電能狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之筆記本電腦的電源控制方法，其特征在于，該電壓控制信號(hào) 為電壓卷標(biāo)信號(hào)，該脈沖寬度調(diào)變器為支持電壓卷標(biāo)信號(hào)的脈沖寬度調(diào)變器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述之筆記本電腦的電源控制方法，其特征在于，該電壓控制信號(hào) 用以調(diào)整該脈沖寬度調(diào)變器之參考電壓電平，進(jìn)而透過一脈沖寬度調(diào)變器降低電源供應(yīng)器 所提供的系統(tǒng)電源的電壓。
5.一種筆記本電腦的電源控制裝置，可依據(jù)筆記本電腦之設(shè)備的電能狀態(tài)動(dòng)態(tài)地調(diào)整 電源供應(yīng)器所提供的系統(tǒng)電源的電壓，其特征在于，包括一電源供應(yīng)器，用以提供筆記本電腦系統(tǒng)多組不同電壓的系統(tǒng)電源；一設(shè)備狀態(tài)監(jiān)聽程序，運(yùn)行于該筆記本電腦的操作系統(tǒng)用以監(jiān)聽該設(shè)備的電能狀態(tài)， 并在獲知該設(shè)備進(jìn)入停止運(yùn)作狀態(tài)時(shí)，由該操作系統(tǒng)發(fā)出一控制命令用以改變系統(tǒng)電源的 電壓；一基本輸入/輸出系統(tǒng)與該操作系統(tǒng)通訊，并依據(jù)該操作系統(tǒng)發(fā)出的該控制命令發(fā)出 一電壓控制信號(hào)；一脈沖寬度調(diào)變器與該基本輸入/輸出系統(tǒng)通訊，依據(jù)該基本輸入/輸出系統(tǒng)發(fā)出的 該電壓控制信號(hào)，控制該電源供應(yīng)器降低所提供的系統(tǒng)電源的電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述之筆記本電腦的電源控制裝置，其特征在于，該電源供應(yīng)器為 切換式電源供應(yīng)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述之筆記本電腦的電源控制裝置，其特征在于，該設(shè)備為硬盤機(jī)， 光驅(qū)或固態(tài)硬盤。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述之筆記本電腦的電源控制裝置，其特征在于，該電壓控制信號(hào) 為電壓卷標(biāo)信號(hào)，該脈沖寬度調(diào)變器為支持電壓卷標(biāo)信號(hào)的脈沖寬度調(diào)變器。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述之筆記本電腦的電源控制裝置，其特征在于，還包括有一參考 電壓控制單元，該參考電壓控制單元具有一個(gè)參考電壓的輸出端連接至該脈沖寬度調(diào)變 器，由該基本輸入/輸出系統(tǒng)發(fā)出的該電壓控制信號(hào)被傳送至該參考電壓產(chǎn)生單元產(chǎn)生一 電壓參考電平，再依據(jù)該電壓參考電平透過該脈沖寬度調(diào)變器降低該電源供應(yīng)器所提供的系統(tǒng)電源的電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述之筆記本電腦的電源控制裝置，其特征在于，該參考電壓控制 單元包括有一電壓輸入端，連接一電阻，以提供一輸入電壓； 一第一信號(hào)輸入端和一第二信號(hào)輸入端用以接收該電壓控制信號(hào)； 一第一分壓電路，具有一第一開關(guān)組件和一第一分壓電阻，該第一開關(guān)組件的柵極連 接該第一信號(hào)輸入端，該第一開關(guān)組件的漏極連接該第一分壓電阻，該第一分壓電阻的另 一端與該電壓輸入端的該電阻連接于該參考電壓的輸出端；以及一第二分壓電路，具有一第二開關(guān)組件和一第二分壓電阻，該第二開關(guān)組件的柵極連 接該第二信號(hào)輸入端，該第二開關(guān)組件的漏極連接該第二分壓電阻，該第二分壓電阻的另 一端與該電壓輸入端的電阻連接于該參考電壓的輸出端；該本輸入/輸出系統(tǒng)發(fā)出的該電 壓控制信號(hào)透過控制該第一開關(guān)組件或是該第二開關(guān)組件的導(dǎo)通狀態(tài)，選擇性地導(dǎo)通該第 一分壓電路或是該第二分壓電路，進(jìn)而在該參考電壓的輸出端產(chǎn)生不同電壓電平的該參考 電壓信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種筆記本電腦的電源控制裝置及其方法，包括一設(shè)備狀態(tài)監(jiān)聽程序，運(yùn)行于操作系統(tǒng)用以監(jiān)聽設(shè)備的電能狀態(tài)，并在獲知設(shè)備進(jìn)入停止運(yùn)作狀態(tài)(D3)時(shí)，由于操作系統(tǒng)發(fā)出一控制命令，用以改變系統(tǒng)電源的電壓；一基本輸入/輸出系統(tǒng)(BIOS)與操作系統(tǒng)通訊，并依據(jù)操作系統(tǒng)發(fā)出的控制命令發(fā)出一電壓卷標(biāo)(VID)信號(hào)；一脈沖寬度調(diào)變器與基本輸入/輸出系統(tǒng)通訊，依據(jù)基本輸入/輸出系統(tǒng)發(fā)出的電壓卷標(biāo)信號(hào)，控制電源供應(yīng)器降低系統(tǒng)電源的電壓；反之在獲知設(shè)備回復(fù)至正常運(yùn)作狀態(tài)(D0)時(shí)，再透過電壓卷標(biāo)信號(hào)控制脈沖寬度調(diào)變器使系統(tǒng)電源恢復(fù)至正常的電壓，以達(dá)到省電，降低功耗以及延長(zhǎng)筆記本電腦之電池使用時(shí)間的目的。
文檔編號(hào)G06F1/32GK102063176SQ20091030974
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2009年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月14日
發(fā)明者廖勇智, 蕭家典 申請(qǐng)人:佛山市順德區(qū)漢達(dá)精密電子科技有限公司