本實(shí)用新型涉及一種電源供應(yīng)技術(shù),且尤其涉及一種具有重置功能的電源供應(yīng)電路,以及具有此電源供應(yīng)電路的電子裝置。
背景技術(shù):
現(xiàn)今的電子裝置因?yàn)閺?qiáng)調(diào)多工運(yùn)作,故時常需要同時執(zhí)行多種功能。當(dāng)電子裝置的多工運(yùn)作超過其工作負(fù)荷時,容易造成電子裝置的運(yùn)作速度變慢或是無法正常工作等問題,最后則將導(dǎo)致電子裝置當(dāng)機(jī)。當(dāng)電子裝置當(dāng)機(jī)時,倘若電子裝置不具備看門狗計時器(watch dog timer)以及自行重置的功能,則電子裝置便無法自行重新啟動。再加上,倘若電子裝置內(nèi)建充電式電池,且只設(shè)置電源輸入埠而未設(shè)置實(shí)體的重置按鍵或電源開關(guān)按鍵,在內(nèi)建充電式電池有電而持續(xù)對電子裝置供電的情況下,由于電子裝置不具備重置按鍵或電源開關(guān)按鍵來讓使用者對其進(jìn)行重置,如此一來,電子裝置將維持在當(dāng)機(jī)狀態(tài)而無法使用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實(shí)用新型提供一種電子裝置及其電源供應(yīng)電路,電源供應(yīng)電路可根據(jù)輸入電源而產(chǎn)生輸出電壓信號以對電子裝置供電。特別是,電源供應(yīng)電路可反應(yīng)于輸入電源的開始供應(yīng),而將輸出電壓信號禁能一預(yù)設(shè)時間長度,以使電子裝置可反應(yīng)于輸出電壓信號的禁能狀態(tài)而被重置。
本實(shí)用新型的電源供應(yīng)電路包括電源輸入埠、第一功率電路、電池模塊、重置電路以及第二功率電路。電源輸入埠用以自外部電源裝置接收輸入電源。第一功率電路耦接電源輸入埠與電池模塊。第一功率電路用以對輸入電源進(jìn)行轉(zhuǎn)換,并據(jù)以輸出第一電源至電池模塊進(jìn)行充電。重置電路耦接電源輸入埠,用以反應(yīng)于輸入電源的開始供應(yīng)而產(chǎn)生重置脈沖信號。第二功率電路耦接第一功率電路、電池模塊以及重置電路。當(dāng)輸入電源斷電時,第一功率電路控制電池模塊進(jìn)行放電,以使電池模塊提供第一電源至第二功率電路。第二功率電路依據(jù)所接收的第一電源進(jìn)行轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生輸出電壓信號,且反應(yīng)于自重置電路所接收到的重置脈沖信號而禁能輸出電壓信號。
在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中,上述的重置電路包括脈沖產(chǎn)生器以及脈寬調(diào)整電路。脈沖產(chǎn)生器的輸入端耦接電源輸入埠以接收輸入電源,并據(jù)以產(chǎn)生第一脈沖信號。脈寬調(diào)整電路耦接脈沖產(chǎn)生器的輸出端以接收第一脈沖信號,且對第一脈沖信號的脈沖寬度進(jìn)行調(diào)整并據(jù)以產(chǎn)生重置脈沖信號。
在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中,上述的脈寬調(diào)整電路包括第一電阻、第二電阻、電容、開關(guān)以及第三電阻。第一電阻耦接在脈沖產(chǎn)生器的輸出端與節(jié)點(diǎn)之間。第二電阻耦接在節(jié)點(diǎn)與接地端之間。電容耦接在節(jié)點(diǎn)與接地端之間。開關(guān)的第一端耦接接地端。開關(guān)的控制端耦接節(jié)點(diǎn)。開關(guān)的第二端產(chǎn)生重置脈沖信號。第三電阻的第一端接收第一電源。第三電阻的第二端耦接開關(guān)的第二端。
在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中,上述第二電阻的電阻值及上述電容的電容值決定重置脈沖信號的脈沖寬度。
在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中,上述重置脈沖信號的脈沖寬度介于140毫秒至560毫秒之間。
在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中,上述開關(guān)為NPN雙載子接面晶體管或N型金氧半場效晶體管。
在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中,上述第一功率電路為電池充電器集成電路。
在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中,上述第二功率電路為低壓差線性穩(wěn)壓器。
本實(shí)用新型的電子裝置包括電子裝置主體以及上述的電源供應(yīng)電路。電源供應(yīng)電路耦接電子裝置主體的電源輸入端,并提供輸出電壓信號至電子裝置主體的電源輸入端以對電子裝置主體供電。電子裝置主體反應(yīng)于輸出電壓信號的禁能狀態(tài)而被重置。
在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中,上述的電子裝置不具有電源按鍵或重置按鍵。
基于上述,本實(shí)用新型實(shí)施例所提出的電子裝置的電源供應(yīng)電路可反應(yīng)于輸入電源的開始供應(yīng)(或供電瞬間)而將輸出電壓信號禁能一預(yù)設(shè)時間長度,以使電子裝置主體可反應(yīng)于輸出電壓信號的禁能狀態(tài)而被重置。因此,對于未設(shè)置實(shí)體的電源開關(guān)按鍵或重置按鍵的電子裝置來說,即使電子裝置在其內(nèi)建電池仍然有電的情況之下發(fā)生當(dāng)機(jī)或欲重新啟動,只要重新提供輸入電源給電子裝置,電源供應(yīng)電路即可對電子裝置進(jìn)行重置。
為讓本實(shí)用新型的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉實(shí)施例,并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
附圖說明
下面的附圖是本實(shí)用新型的說明書的一部分,示出了本實(shí)用新型的示例實(shí)施例,附圖與說明書的描述一起說明本實(shí)用新型的原理。
圖1是依照本實(shí)用新型一實(shí)施例所示出的電子裝置的方框示意圖。
圖2是依照本實(shí)用新型一實(shí)施例所示出的電源供應(yīng)電路的方框示意圖。
圖3是圖2的電源供應(yīng)電路的信號波形示意圖。
圖4是依照本實(shí)用新型一實(shí)施例所示出的重置電路的電路架構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)號說明:
10:電子裝置;
100:電源供應(yīng)電路;
110:第一功率電路;
120:第二功率電路;
130:電池模塊;
140:重置電路;
142:脈沖產(chǎn)生器;
144:脈寬調(diào)整電路;
200:電子裝置主體;
900:外部電源裝置;
C1:電容;
EN:致能端;
GND:接地端;
IN2:輸入端;
ND:節(jié)點(diǎn);
PI:輸入電源;
PIE1:電源輸入埠;
PIE2:電源輸入端;
PLS1:第一脈沖信號;
PM:第一電源;
R1:第一電阻;
R2:第二電阻;
R3:第三電阻;
RPLS:重置脈沖信號;
SW:開關(guān);
TP:預(yù)設(shè)時間長度;
t0、t1:時間點(diǎn);
VI、VM:電壓;
VO:輸出電壓信號。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容可以被更容易明了,以下特舉實(shí)施例做為本實(shí)用新型確實(shí)能夠據(jù)以實(shí)施的范例。另外,凡可能之處,在附圖及實(shí)施方式中使用相同標(biāo)號的元件/構(gòu)件,是代表相同或類似部件。
以下請參照圖1,圖1是依照本實(shí)用新型一實(shí)施例所示出的電子裝置10的方框示意圖。電子裝置10可以是未設(shè)置實(shí)體的電源按鍵或重置按鍵的任何一種電子裝置,且本實(shí)用新型并不限制電子裝置10的類型。電子裝置10可包括電源供應(yīng)電路100以及電子裝置主體200。舉例來說,倘若電子裝置10為體脂測量裝置,則電子裝置主體200則為測量體脂的主體電路。
電源供應(yīng)電路100用以自外部電源裝置900接收輸入電源PI,且對該輸入電源PI進(jìn)行轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生輸出電壓信號VO;或者是,電源供應(yīng)電路100可在輸入電源PI為零的情況下,將其所儲存的電能輸出以提供輸出電壓信號VO。電源供應(yīng)電路100耦接電子裝置主體200的電源輸入端PIE2,并提供輸出電壓信號VO至電子裝置主體200的電源輸入端PIE2以對電子裝置主體200供電。特別是,電源供應(yīng)電路100可反應(yīng)于輸入電源PI的開始供應(yīng)(或供電瞬間)而將輸出電壓信號VO禁能一預(yù)設(shè)時間長度,以使電子裝置主體200可反應(yīng)于輸出電壓信號VO的禁能狀態(tài)而被重置。
舉例來說,在外部電源裝置900正在提供輸入電源PI給電源供應(yīng)電路100的情況下,一旦電子裝置主體200因故當(dāng)機(jī)而無法正常運(yùn)作時,只要讓外部電源裝置900先停止供電,再讓外部電源裝置900重新提供輸入電源PI給電源供應(yīng)電路100,電源供應(yīng)電路100即可提供一預(yù)設(shè)時間長度的禁能狀態(tài)的輸出電壓信號VO至電子裝置主體200,以對電子裝置主體200進(jìn)行重置動作。或者是,在外部電源裝置900并未提供輸入電源PI給電源供應(yīng)電路100的情況下,一旦電子裝置主體200因故當(dāng)機(jī)而無法正常運(yùn)作時,只要讓外部電源裝置900重新提供輸入電源PI給電源供應(yīng)電路100,電源供應(yīng)電路100即可提供一預(yù)設(shè)時間長度的禁能狀態(tài)的輸出電壓信號VO至電子裝置主體200,以對電子裝置主體200進(jìn)行重置動作。
在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中,外部電源裝置900可為適配器,可插接電源供應(yīng)電路100以對電源供應(yīng)電路100供應(yīng)輸入電源PI。因此,可通過外部電源裝置900與電源供應(yīng)電路100之間的插拔動作,來對電子裝置主體200進(jìn)行重置,但不限于此。
在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中,外部電源裝置900可為移動電源裝置,其具有供電開關(guān),且可耦接電源供應(yīng)電路100以對電源供應(yīng)電路100供應(yīng)輸入電源PI。因此,可通過對移動電源裝置的供電開關(guān)進(jìn)行切換動作,來對電子裝置主體200進(jìn)行重置,但不限于此。
以下請同時參照圖1及圖2,圖2是依照本實(shí)用新型一實(shí)施例所示出的電源供應(yīng)電路100的方框示意圖。電源供應(yīng)電路100可包括電源輸入埠PIE1、第一功率電路110、第二功率電路120、電池模塊130以及重置電路140。電源輸入埠PIE1用以自外部電源裝置900接收輸入電源PI。第一功率電路110耦接電源輸入埠PIE1與電池模塊130。第一功率電路110用以對輸入電源PI進(jìn)行轉(zhuǎn)換,并據(jù)以輸出第一電源PM至第二功率電路120以及電池模塊130。第一功率電路110以第一電源PM對電池模塊130進(jìn)行充電。
重置電路140耦接電源輸入埠PIE1,用以反應(yīng)于輸入電源PI的開始供應(yīng)而產(chǎn)生重置脈沖信號RPLS。第二功率電路120的輸入端IN2接收第一電源PM,且第二功率電路120的致能端EN耦接重置電路140以接收重置脈沖信號RPLS。當(dāng)輸入電源PI斷電時(即輸入電源PI為零時),第一功率電路110可控制電池模塊130進(jìn)行放電,以使電池模塊130提供第一電源PM至第二功率電路120。第二功率電路120可對所接收的第一電源PM進(jìn)行轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生輸出電壓信號VO,且可反應(yīng)于重置脈沖信號RPLS而禁能輸出電壓信號VO。
以下請同時參照圖1~圖3,圖3是圖2的電源供應(yīng)電路100的信號波形示意圖。為便于說明,在此假設(shè)輸入電源PI的電壓VI為5伏特,第一電源PM的電壓VM為3.0~4.25伏特,輸出電壓信號VO的邏輯高位準(zhǔn)為3.0~3.3伏特,電池模塊130為有電的狀態(tài),且重置脈沖信號RPLS預(yù)設(shè)為邏輯高位準(zhǔn)(3.0~4.25伏特)以使第二功率電路120為致能狀態(tài)。
如圖3所示,在時間點(diǎn)t0之前,輸入電源PI為零,故電池模塊130可提供第一電源PM(電壓VM為3.0~4.25伏特)至第二功率電路120。第二功率電路120可對電池模塊130所提供的第一電源PM進(jìn)行轉(zhuǎn)換以產(chǎn)生輸出電壓信號VO(為邏輯高位準(zhǔn)3.0~3.3伏特)。
接著,在時間點(diǎn)t0時,外部電源裝置900插接至電源供應(yīng)電路100以開始供應(yīng)輸入電源PI給電源供應(yīng)電路100,故電源供應(yīng)電路100所接收到的電壓VI由0伏特上升至5伏特。此時,第一功率電路110可對輸入電源PI進(jìn)行轉(zhuǎn)換并據(jù)以輸出第一電源PM,以對電池模塊130充電。而重置電路140可反應(yīng)于輸入電源PI的開始供應(yīng)而產(chǎn)生邏輯低位準(zhǔn)(0伏特)的重置脈沖信號RPLS,以禁能第二功率電路120,致使輸出電壓信號VO由邏輯高位準(zhǔn)(3.0~3.3伏特)下拉至邏輯低位準(zhǔn)(0伏特),從而對電子裝置主體200進(jìn)行重置。
于一預(yù)設(shè)時間長度TP之后,如時間點(diǎn)t1所示,重置電路140可提供邏輯高位準(zhǔn)(3.0~4.25伏特)的重置脈沖信號RPLS,以重新致能第二功率電路120,致使輸出電壓信號VO由邏輯低位準(zhǔn)(0伏特)上拉至邏輯高位準(zhǔn)(3.0~3.3伏特),而重新對電子裝置主體200進(jìn)行供電。
附帶一提的,上述范例的重置脈沖信號RPLS的邏輯高低位準(zhǔn)與第二功率電路120致能與否的關(guān)系僅只是一個范例。本領(lǐng)域具通常知識者皆知,重置脈沖信號RPLS的邏輯高低位準(zhǔn)與第二功率電路120致能與否的關(guān)系是可以由設(shè)計者依實(shí)際需求來進(jìn)行定義的。
在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中,圖3所示的重置脈沖信號RPLS的脈沖寬度(即時間點(diǎn)t0與t1之間的時間長度)可介于140毫秒至560毫秒之間,但本實(shí)用新型不限于此,端視實(shí)際應(yīng)用或電子裝置主體200的設(shè)計需求而定。
在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中,第一功率電路110可為電池充電器集成電路(battery charger IC),其中電池充電器集成電路可為已知的電池充電電路,例如可采用德州儀器公司(Texas Instruments,TI)的BQ24092芯片來實(shí)現(xiàn),但不限于此,故在此不再贅述。
在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中,第二功率電路120可為低壓差線性穩(wěn)壓器(Low Dropout Regulator,簡稱LDO),其中低壓差線性穩(wěn)壓器可為已知的穩(wěn)壓電路,故在此不再贅述。
在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中,電池模塊130可代表單一電池(或電池元件)或是一電池組合、或是包含一個或多個電池(或電池元件)的模塊。除此之外,電池模塊130可以是鎳鋅電池、鎳氫電池、鋰離子電池、鋰聚合物電池或是磷酸鋰鐵之類的可充電式電池,但皆不限于此。
在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中,重置電路140可采用數(shù)字式的計數(shù)電路來實(shí)現(xiàn)。更進(jìn)一步來說,重置電路140可在輸入電源PI的電壓VI的上升邊緣被觸發(fā)以開始計數(shù),并在計數(shù)達(dá)預(yù)設(shè)時間長度TP之后停止計數(shù),據(jù)以產(chǎn)生重置脈沖信號RPLS。其中,數(shù)字式的計數(shù)電路可為任何已知的計數(shù)器,故在此不再贅述。
以下請同時參照圖2及圖4,圖4是依照本實(shí)用新型另一實(shí)施例所示出的重置電路140的電路架構(gòu)示意圖。重置電路140可包括脈沖產(chǎn)生器(pulse generator)142以及脈寬調(diào)整電路144。脈沖產(chǎn)生器142的輸入端耦接電源輸入埠PIE1以接收輸入電源PI,并據(jù)以產(chǎn)生第一脈沖信號PLS1。脈寬調(diào)整電路144耦接脈沖產(chǎn)生器142的輸出端以接收第一脈沖信號PLS1,且對第一脈沖信號PLS1的脈沖寬度進(jìn)行調(diào)整以產(chǎn)生重置脈沖信號RPLS。
在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中,脈寬調(diào)整電路144可采用類比電路來實(shí)現(xiàn),如圖4所示,脈寬調(diào)整電路140可包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、電容C1以及開關(guān)SW。第一電阻R1耦接在脈沖產(chǎn)生器142的輸出端與節(jié)點(diǎn)ND之間。第二電阻R2耦接在節(jié)點(diǎn)ND與接地端GND之間。電容C1耦接在節(jié)點(diǎn)ND與接地端GND之間。開關(guān)SW的第一端耦接接地端GND。開關(guān)SW的控制端耦接節(jié)點(diǎn)ND。開關(guān)SW的第二端用以產(chǎn)生重置脈沖信號RPLS。第三電阻R3的第一端接收第一電源PM的電壓VM。第三電阻R3的第二端耦接開關(guān)SW的第二端。
在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中,開關(guān)SW可為NPN雙載子接面晶體管,其中開關(guān)SW的第一端為NPN雙載子接面晶體管的射極端,開關(guān)SW的第二端為NPN雙載子接面晶體管的集極端,而開關(guān)SW的控制端為NPN雙載子接面晶體管的基極端。
在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中,開關(guān)SW可為N型金氧半場效晶體管,其中開關(guān)SW的第一端為N型金氧半場效晶體管的源極端,開關(guān)SW的第二端為N型金氧半場效晶體管的漏極端,而開關(guān)SW的控制端為N型金氧半場效晶體管的柵極端。
上述實(shí)施例中所提及的開關(guān)SW的實(shí)施方式僅為范例,并非用以限定本實(shí)用新型,開關(guān)SW的類型端視實(shí)際應(yīng)用或設(shè)計需求而定。
以下將針對圖4的重置電路140的運(yùn)作進(jìn)行說明。請同時參照圖3及圖4,于時間點(diǎn)t0之前,脈沖產(chǎn)生器142所接收到的電壓VI維持在0伏特(輸入電源PI為零),脈沖產(chǎn)生器142將不會產(chǎn)生第一脈沖信號PLS1,故開關(guān)SW的控制端的電壓位準(zhǔn)可通過第二電阻R2而維持在接地端GND的電壓位準(zhǔn)(例如邏輯低位準(zhǔn))。此時,開關(guān)SW為關(guān)斷狀態(tài),致使重置脈沖信號RPLS的電壓位準(zhǔn)可通過第三電阻R3而維持在第一電源PM的電壓VM的位準(zhǔn)(為邏輯高位準(zhǔn))。
接著,在時間點(diǎn)t0時,脈沖產(chǎn)生器142所接收到的電壓VI由0伏特上升至5伏特,故脈沖產(chǎn)生器142將產(chǎn)生正脈沖的第一脈沖信號PLS1。在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中,正脈沖的第一脈沖信號PLS1的脈沖寬度可例如介于140毫秒至560毫秒之間,但本實(shí)用新型不限于此,端視實(shí)際應(yīng)用或設(shè)計需求而定。正脈沖的第一脈沖信號PLS1可通過第一電阻R1及第二電阻R2所組成的分壓電路進(jìn)行分壓,以產(chǎn)生分壓信號來對電容C1充電。當(dāng)電容C1兩端的跨電(即節(jié)點(diǎn)ND處的電壓)上升并大于開關(guān)SW的臨界電壓時,開關(guān)SW可被導(dǎo)通,致使重置脈沖信號RPLS的電壓位準(zhǔn)通過開關(guān)SW而成為接地端GND的電壓位準(zhǔn)(例如邏輯低位準(zhǔn))。
當(dāng)正脈沖的第一脈沖信號PLS1結(jié)束之后,電容C1可通過第二電阻R2進(jìn)行放電。當(dāng)電容C1兩端的跨電(即節(jié)點(diǎn)ND處的電壓)下降到低于開關(guān)SW的臨界電壓時,開關(guān)SW可被關(guān)斷,致使重置脈沖信號RPLS的電壓位準(zhǔn)再次通過第三電阻R3而成為第一電源PM的電壓VM(為邏輯高位準(zhǔn)),如時間點(diǎn)t1所示。
可以理解的是,由第二電阻R2及電容C1所組成的RC電路的時間常數(shù),即是重置脈沖信號RLS的脈沖寬度(也即預(yù)設(shè)時間長度TP)。換句話說,第二電阻R2的電阻值及電容C1的電容值可用來決定重置脈沖信號RPLS的脈沖寬度。因此,在本實(shí)用新型的一實(shí)施例中,第二電阻R2可為一可變電阻,或者是,電容C1可為一可變電容。如此一來,設(shè)計者可通過調(diào)整第二電阻R2的電阻值或調(diào)整電容C1的電容值而調(diào)整重置脈沖信號RPLS的脈沖寬度,并進(jìn)一步達(dá)到調(diào)整輸出電壓信號VO的禁能時間長短的目的,故可因應(yīng)不同的電子裝置主體200(示于圖1)的實(shí)際需求。
綜上所述,本實(shí)用新型實(shí)施例所提出的電子裝置的電源供應(yīng)電路可反應(yīng)于輸入電源的開始供應(yīng)(或供電瞬間)而將輸出電壓信號禁能一預(yù)設(shè)時間長度,以使電子裝置主體可反應(yīng)于輸出電壓信號的禁能狀態(tài)而被重置。因此,對于未設(shè)置實(shí)體的電源開關(guān)按鍵或重置按鍵的電子裝置來說,即使電子裝置在其內(nèi)建電池仍然有電的情況之下發(fā)生當(dāng)機(jī)或欲重新啟動,只要重新提供輸入電源給電子裝置,電源供應(yīng)電路即可對電子裝置進(jìn)行重置。
最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。