本發(fā)明涉及可操作在高精度模式以及低功率模式的電源供應(yīng)裝置及電源供應(yīng)方法。

背景技術(shù)：

隨著科技進(jìn)步，電子裝置已廣為人們所使用，包括移動電子裝置以及穿戴式電子裝置。由于人們對于省電的需求，電子裝置所使用的電源供應(yīng)裝置及方法更扮演舉足輕重的角色。另一方面，汽車科技也在日新月異，目前已有巡航系統(tǒng)(Cruise Control System)可輔助駕駛?cè)?，為了環(huán)?？紤]以及相關(guān)規(guī)范，汽車所使用的電源供應(yīng)裝置也需有節(jié)能效果，同時亦需保持車輛行駛時的安全性。不論在移動裝置以及汽車科技領(lǐng)域，如何設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)碾娫垂?yīng)裝置及方法，乃目前業(yè)界所致力的課題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及可操作在高精度模式以及低功率模式的電源供應(yīng)裝置及電源供應(yīng)方法。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出一種電源供應(yīng)裝置，用以響應(yīng)于一模式選擇信號以產(chǎn)生一電源供應(yīng)信號，電源供應(yīng)裝置包括參考電壓電路、高精確度模式驅(qū)動電路、低功率模式驅(qū)動電路、以及控制電路。參考電壓電路產(chǎn)生參考電壓信號。高精確度模式驅(qū)動電路根據(jù)參考電壓信號以及電源供應(yīng)信號，產(chǎn)生第一驅(qū)動信號。低功率模式驅(qū)動電路根據(jù)參考電壓信號以及電源供應(yīng)信號，產(chǎn)生第二驅(qū)動信號。控制電路根據(jù)模式選擇信號選擇操作在高精確度模式或低功率模式。當(dāng)操作在高精確度模式時，控制電路根據(jù)第一驅(qū)動信號產(chǎn)生電源供應(yīng)信號，當(dāng)操作在低功率模式時，控制電路根據(jù)第二驅(qū)動信號產(chǎn)生電源供應(yīng)信號，并且根據(jù)第二驅(qū)動信號，決定是否開啟參考電壓電路。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提出一種電源供應(yīng)方法，用以產(chǎn)生一電源供應(yīng)信號，方法包括：以參考電壓電路產(chǎn)生參考電壓信號；以高精確度模式驅(qū)動 電路，根據(jù)參考電壓信號以及電源供應(yīng)信號，產(chǎn)生第一驅(qū)動信號；以低功率模式驅(qū)動電路，根據(jù)參考電壓信號以及電源供應(yīng)信號，產(chǎn)生第二驅(qū)動信號；根據(jù)模式選擇信號，選擇操作在高精確度模式或低功率模式；當(dāng)操作在高精確度模式時，根據(jù)第一驅(qū)動信號產(chǎn)生電源供應(yīng)信號；以及當(dāng)操作在低功率模式時，根據(jù)第二驅(qū)動信號產(chǎn)生電源供應(yīng)信號，并且根據(jù)第二驅(qū)動信號，決定是否開啟參考電壓電路。

為了對本發(fā)明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下：

附圖說明

圖1繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的電源供應(yīng)裝置示意圖。

圖2繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的電源供應(yīng)方法流程圖。

圖3繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的低功率模式驅(qū)動電路示意圖。

圖4繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的電源供應(yīng)方法流程圖。

圖5繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的電源供應(yīng)裝置的信號波形示意圖。

圖6繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的比較器的輸出輸入轉(zhuǎn)換曲線示意圖。

圖7繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的控制電路與參考電壓電路連接關(guān)系示意圖。

圖8繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的高精確度模式驅(qū)動電路示意圖。

圖9繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的電源供應(yīng)裝置及其應(yīng)用的示意圖。

【符號說明】

2:電源供應(yīng)裝置

3:車輛巡航系統(tǒng)

200:參考電壓電路

202:高精確度模式驅(qū)動電路

204:低功率模式驅(qū)動電路

206:控制電路

212:內(nèi)部參考電壓電路

214:電平轉(zhuǎn)換電路

220:誤差放大器

222:自消除偏移電路

240、242:比較器

262:模式?jīng)Q定電路

264:控制邏輯電路

266:輸出級電路

C:電容

D₁:第一驅(qū)動信號

D₂:第二驅(qū)動信號

D_out:輸出驅(qū)動信號

L:電感

V_CV:致能信號

V_IH:上限臨界電壓

V_IL:下限臨界電壓

V_low:電壓下界

V_mode:模式選擇信號

V_N:負(fù)飽和電壓

V_P:正飽和電壓

V-_ref:參考電壓信號

V-_{ref_int}:內(nèi)部參考電壓

V_ST:狀態(tài)控制信號

V_supply:電源供應(yīng)信號

V-_up:電壓上界

具體實(shí)施方式

以車輛巡航系統(tǒng)為例，當(dāng)車輛在高速行駛時，首要條件是保持車輛的安全性，車輛在高速行駛時發(fā)生事故通常較為嚴(yán)重，所以此時的電源供應(yīng)裝置應(yīng)有一個高精確度模式，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定與車輛的安全。反之，當(dāng)車輛在低速行駛時，對于電源供應(yīng)的精確度無須采取最高效能的設(shè)定，在電源供應(yīng)的誤差仍在安全容許的范圍內(nèi)，可以使用一個低功率模式，在此控制模式中可降低功率消耗，藉以補(bǔ)償在高精確度模式下的額外功率消耗。本公開當(dāng)中的電源供應(yīng)裝置以及電源供應(yīng)方法，其操作模式包括有高精確度模式以及低功率模式，以能夠在不同的使用情境中適應(yīng)性地調(diào)整，兼顧安全性以及節(jié)能 需求。

圖1繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的電源供應(yīng)裝置2的示意圖。電源供應(yīng)裝置2用以產(chǎn)生一電源供應(yīng)信號V_supply，以前述的車輛巡航系統(tǒng)為例，電源供應(yīng)信號V_supply即供應(yīng)給巡航系統(tǒng)作為電源。電源供應(yīng)裝置2包括參考電壓電路200、高精確度模式驅(qū)動電路202、低功率模式驅(qū)動電路204、以及控制電路206。參考電壓電路200產(chǎn)生參考電壓信號V_ref，此參考電壓信號V_ref可以是電源供應(yīng)裝置2所欲提供的供應(yīng)電壓目標(biāo)值，例如所輸出的電源供應(yīng)信號V_supply可以藉由反饋的控制，以追蹤(tracking)參考電壓信號V_ref，使得電源供應(yīng)信號V_supply維持在穩(wěn)定的電壓，接近于參考電壓信號V_ref。

高精確度模式驅(qū)動電路202根據(jù)參考電壓信號V_ref以及電源供應(yīng)信號V_supply(經(jīng)反饋)，產(chǎn)生第一驅(qū)動信號D₁。低功率模式驅(qū)動電路204根據(jù)參考電壓信號V_ref以及電源供應(yīng)信號V_supply，產(chǎn)生第二驅(qū)動信號D₂。控制電路206根據(jù)模式選擇信號V_mode選擇操作在高精確度模式或低功率模式，此模式選擇信號V_mode可以由外部電路提供，例如使用者可藉由手動控制，決定電源供應(yīng)裝置2操作在高精確度模式或低功率模式，模式選擇信號V_mode也可以由控制電路206內(nèi)部產(chǎn)生，例如控制電路206可根據(jù)目前電路的操作狀態(tài)和/或周圍電路回傳的狀態(tài)，決定操作在高精確度模式或低功率模式。當(dāng)操作在高精確度模式時，控制電路206根據(jù)第一驅(qū)動信號D₁產(chǎn)生電源供應(yīng)信號V_supply，當(dāng)操作在低功率模式時，控制電路206根據(jù)第二驅(qū)動信號D₂產(chǎn)生電源供應(yīng)信號V_supply，并且根據(jù)第二驅(qū)動信號D₂，決定是否開啟參考電壓電路200。

如前所述，藉由將輸出的電源供應(yīng)信號V_supply經(jīng)由反饋連接至高精確度模式驅(qū)動電路202以及低功率模式驅(qū)動電路204，可藉由驅(qū)動電路的控制，使得電源供應(yīng)信號V_supply接近于參考電壓信號V_ref。而控制電路206還可以根據(jù)第二驅(qū)動信號D₂決定一個致能信號V_CV，藉以控制是否開啟(turn on)或致能(enable)參考電壓電路200，第二驅(qū)動信號D₂相關(guān)于低功率操作模式。舉例而言，當(dāng)開啟或致能參考電壓電路200，參考電壓電路200可提供穩(wěn)定的參考電壓信號V_ref，而當(dāng)關(guān)閉(turn off)或是禁能(disable)參考電壓電路200時，由于參考電壓電路200內(nèi)部元件失去電源供應(yīng)，依靠儲能元件(例如電容)維持能量，參考電壓電路200所輸出的參考電壓信號V_ref隨時間下降，而能進(jìn)一步降低功率消耗。

圖2繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的電源供應(yīng)方法流程圖。電源供應(yīng)方法用 以產(chǎn)生電源供應(yīng)信號，方法包括：步驟S100以參考電壓電路產(chǎn)生參考電壓信號。步驟S102以高精確度模式驅(qū)動電路，根據(jù)參考電壓信號以及電源供應(yīng)信號，產(chǎn)生第一驅(qū)動信號。步驟S104以低功率模式驅(qū)動電路，根據(jù)參考電壓信號以及電源供應(yīng)信號，產(chǎn)生第二驅(qū)動信號。步驟S106根據(jù)模式選擇信號，選擇操作在高精確度模式或低功率模式。步驟S108當(dāng)操作在高精確度模式時，根據(jù)第一驅(qū)動信號產(chǎn)生電源供應(yīng)信號。步驟S110當(dāng)操作在低功率模式時，根據(jù)第二驅(qū)動信號產(chǎn)生電源供應(yīng)信號，并且根據(jù)第二驅(qū)動信號，決定是否開啟該參考電壓電路。步驟S106、S108、S110例如可由一控制電路執(zhí)行。

在上述實(shí)施例的電源供應(yīng)裝置2以及使用的電源供應(yīng)方法，在低功率模式中，可依據(jù)第二驅(qū)動信號D₂決定是否開啟參考電壓電路200，如此能夠更有彈性地控制參考電壓電路200的狀態(tài)，例如當(dāng)關(guān)閉參考電壓電路200時，能夠進(jìn)一步的降低功率消耗，當(dāng)?shù)诙?qū)動信號D₂指示需開啟時，亦能夠開啟參考電壓電路200。以下更詳細(xì)說明低功率模式的操作情形。

當(dāng)操作在低功率模式時，控制電路206可關(guān)閉高精確度模式驅(qū)動電路202，例如可藉由控制電路206輸出一高精確度模式驅(qū)動電路致能信號，控制高精確度模式驅(qū)動電路202的開啟/關(guān)閉狀態(tài)。由于低功率模式時，電源供應(yīng)信號V_supply是由第二驅(qū)動信號D₂所驅(qū)動，因此關(guān)閉高精確度模式驅(qū)動電路202不會影響電路的操作情形，可以節(jié)省高精確度模式驅(qū)動電路202所消耗的功率。

在一實(shí)施例中，低功率模式驅(qū)動電路204根據(jù)電源供應(yīng)信號V_supply與參考電壓信號V_ref的電壓差產(chǎn)生第二驅(qū)動信號D₂。亦即，參考電壓電路200的開關(guān)狀態(tài)，相關(guān)于電源供應(yīng)信號V_supply與參考電壓信號V_ref的電壓相對關(guān)系。圖3繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的低功率模式驅(qū)動電路204的示意圖，低功率模式驅(qū)動電路204可通過比較器(comparator)240實(shí)現(xiàn)，比較器240的非反相輸入引腳輸入電源供應(yīng)信號V_supply，比較器240的反相輸入引腳輸入?yún)⒖茧妷盒盘朧_ref，當(dāng)電源供應(yīng)信號V_supply大于參考電壓信號V_ref時，比較器240輸出正飽和電壓V_P(例如是正供應(yīng)電壓+V_CC)，當(dāng)電源供應(yīng)信號V_supply小于參考電壓信號V_ref時，比較器240輸出負(fù)飽和電壓V_N(例如是負(fù)供應(yīng)電壓-V_CC或是地電位GND)。比較器240的輸入引腳接法不限于此，也可將電源供應(yīng)信號V_supply與電壓信號V_ref的引腳交換，并且對應(yīng)改變后續(xù)的邏輯電路即可。根據(jù)比較器240的輸出產(chǎn)生第二驅(qū)動信號D₂，控制電路260可藉由第二驅(qū)動信號D₂ 得知電源供應(yīng)信號V_supply與參考電壓信號V_ref的電壓大小相對關(guān)系，而作出對應(yīng)的控制。

低功率模式可再進(jìn)一步區(qū)分為休眠模式以及節(jié)能模式。當(dāng)操作在休眠模式時，控制電路260關(guān)閉參考電壓電路200，而當(dāng)操作在節(jié)能模式時，控制電路260開啟參考電壓電路200。在休眠模式時，由于參考電壓電路200處于關(guān)閉狀態(tài)，不再產(chǎn)生穩(wěn)定的參考電壓信號V_ref，參考電壓信號V_ref會隨時間慢慢下降，而控制電路206也可關(guān)閉其內(nèi)部的相關(guān)驅(qū)動電路，例如僅通過被動儲能元件(例如電容)保存能量，而使得電源供應(yīng)信號V_supply亦是隨著時間逐漸下降，此時由于內(nèi)部電路皆處于休息狀態(tài)，且電源供應(yīng)信號V_supply的電壓下降，可以達(dá)到非常低的功率消耗。

接著，當(dāng)電源供應(yīng)信號V_supply的電壓下降到一特定程度時，例如電源供應(yīng)信號V_supply減去參考電壓信號V_ref的電壓差小于等于一第一臨界值V_th1時，表示目前的電源供應(yīng)信號V_supply可能低于額定安全范圍的電壓下界V_low(例如V_supply V_low)，此時則由休眠模式切換進(jìn)入節(jié)能模式，以開啟參考電壓電路200，使得參考電壓信號V_ref開始上升，控制電路206也可開啟其內(nèi)部的相關(guān)驅(qū)動電路，根據(jù)第二驅(qū)動信號D₂產(chǎn)生電源供應(yīng)信號V_supply，使得電源供應(yīng)信號V_supply隨時間上升。

當(dāng)電源供應(yīng)信號V_supply的電壓上升到一特定程度時，例如電源供應(yīng)信號V_supply減去參考電壓信號V_ref的電壓差大于等于一第二臨界值V_th2時，表示目前的電源供應(yīng)信號V_supply可能已觸于電壓上界V_up(例如V_supply V_up)，則可再由節(jié)能模式切換回休眠模式，關(guān)閉參考電壓電路200，以使得電源供應(yīng)信號V_supply下降，以進(jìn)一步降低功率消耗。此實(shí)施例中的電壓下界V_low以及電壓上界V_up可與參考電壓信號V_ref相關(guān)，例如當(dāng)參考電壓電路200關(guān)閉時，其輸出參考電壓信號V_ref會隨時間下降，則電壓下界V_low以及電壓上界V_up亦隨著時間下降。

圖4繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的電源供應(yīng)方法流程圖。如前所述的低功率模式還包括有休眠模式以及節(jié)能模式，與圖2相較，其中的步驟S110可包括以下的步驟：步驟S122休眠模式，關(guān)閉參考電壓電路。接著進(jìn)入步驟S124，判斷判斷電源供應(yīng)信號V_supply是否小于等于電壓下界V_low(或是判斷電源供應(yīng)信號V_supply減去參考電壓信號V_ref的電壓差是否小于等于第一臨界值V_th1)，若否，回到步驟S106；若是，則進(jìn)入步驟S126的節(jié)能模式，以開啟參考電 壓電路。接著進(jìn)入步驟S128，判斷電源供應(yīng)信號V_supply是否大于等于電壓上界V_up(或是判斷電源供應(yīng)信號V_supply減去參考電壓信號V_ref的電壓差是否大于等于第二臨界值V_th2)，若否，回到步驟S126；若是，則回到步驟S122的休眠模式，以關(guān)閉參考電壓電路。在此實(shí)施例中，電壓下界V_low小于參考電壓信號V_ref，電壓上界V_up大于參考電壓信號V_ref，即第一臨界值V_th1小于0，第二臨界值V_th2大于0。

圖5繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的電源供應(yīng)裝置的信號波形示意圖。在時段(A)，模式選擇信號V_mode選擇的是高精確度模式，因此參考電壓電路開啟，致能信號V_CV為邏輯高電平，根據(jù)第一驅(qū)動信號D₁產(chǎn)生電源供應(yīng)信號V_supply，此時電源供應(yīng)信號V_supply經(jīng)由反饋?zhàn)粉檯⒖茧妷盒盘朧_ref。接著模式選擇信號V_mode選擇低功率模式，則進(jìn)入時段(B)，如步驟S122所示，首先進(jìn)入休眠模式，關(guān)閉參考電壓電路200，致能信號V_CV為邏輯低電平，此時參考電壓信號V_ref隨時間下降，與參考電壓信號V_ref相關(guān)的電壓下界V_low以及電壓上界V_up亦隨時間下降，而電源供應(yīng)信號V_supply亦是隨時間下降，直到下降到當(dāng)電源供應(yīng)信號V_supply觸及(或小于等于)電壓下界V_low時，則如步驟S126所示，進(jìn)入節(jié)能模式的時段(C)。

在節(jié)能模式由于開啟參考電壓電路，致能信號V_CV為邏輯高電平，參考電壓信號V_ref隨時間上升，直到回到原定的電平為止，即如同在時段(A)的參考電壓信號V_ref電平，而由于此時電源供應(yīng)信號V_supply受到第二驅(qū)動信號D₂驅(qū)動，亦是隨時間上升，直到上升到當(dāng)電源供應(yīng)信號V_supply觸及(或大于等于)電壓上界V_up時，則如步驟S126所示，再次回到休眠模式進(jìn)入時段(E)，關(guān)閉參考電壓電路，致能信號V_CV為邏輯低電平。在時段(E)結(jié)束時，由于模式選擇信號V_mode選擇高精確度模式，因此時段(F)與時段(A)相同，為高精確度模式，開啟參考電壓電路，致能信號V_CV為邏輯高電平。

關(guān)于步驟S122、S124、S126、S128在休眠模式與節(jié)能模式之間切換，以及比較電源供應(yīng)信號V_supply與電壓上界V_up或電壓下界V_low，可以有多種實(shí)現(xiàn)方式。其中一種為藉由具有磁滯(hysteresis)特性的比較器實(shí)現(xiàn)，如圖3所繪示的比較器240，可以是一個磁滯比較器，具有上限臨界電壓V_IH以及一下限臨界電壓V_IL，當(dāng)電源供應(yīng)信號V_supply減去參考電壓信號V_ref的電壓差大于上限臨界電壓V_IH，磁滯比較器240輸出正飽和電壓V_P，當(dāng)電源供應(yīng)信號V_supply減去參考電壓信號V_ref的電壓差小于下限臨界電壓V_IL，磁滯比較器輸出負(fù)飽 和電壓V_N，而當(dāng)電源供應(yīng)信號V_supply減去參考電壓信號V_ref的電壓差落在上限臨界電壓V_IH及下限臨界電壓V_IL之間時，則維持磁滯比較器240的原輸出狀態(tài)。上限臨界電壓V_IH例如是前述的第二臨界值V_th2，而下限臨界電壓V_IL例如是前述的第一臨界值V_th1。

圖6繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的比較器的輸出輸入轉(zhuǎn)換曲線示意圖。此轉(zhuǎn)換曲線的橫軸為電源供應(yīng)信號V_supply減去參考電壓信號V_ref的電壓差，縱軸是比較器240的輸出，例如第二驅(qū)動信號D₂。在此實(shí)施例中，由于比較器240本身即具有磁滯特性，因此參考電壓電路200的輸出無需作特別設(shè)計(jì)，當(dāng)使用比較器240進(jìn)行比較時，即相當(dāng)于在休眠模式會將電源供應(yīng)信號V_supply與電壓下界V_low(例如相當(dāng)于V_ref+V_IL，V_IL<0)進(jìn)行比較，在節(jié)能模式會將電源供應(yīng)信號V_supply與電壓上界V_up(例如相當(dāng)于V_ref+V_IH，V_IH>0)進(jìn)行比較。

另一種實(shí)現(xiàn)方式為使得參考電壓電路200在不同模式下輸出不同電平的參考電壓信號V_ref，圖7繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的控制電路206與參考電壓電路200連接關(guān)系示意圖。參考電壓電路200包括內(nèi)參考電壓電路212以及電平轉(zhuǎn)換電路214。內(nèi)參考電壓電路212用以產(chǎn)生內(nèi)部參考電壓V_{ref_int}，控制單元206可通過致能信號V_CV控制開啟或關(guān)閉內(nèi)參考電壓電路212。電平轉(zhuǎn)換電路214可依據(jù)控制電路206的狀態(tài)控制信號V_ST(指示目前為高精確度、休眠、節(jié)能模式)而改變參考電壓信號V_ref。當(dāng)操作在該高精確度模式時，電平轉(zhuǎn)換電路214將內(nèi)部參考電壓V_{ref_int}直接輸出產(chǎn)生參考電壓信號V_ref，當(dāng)操作在休眠模式時，電平轉(zhuǎn)換電路214將內(nèi)部參考電壓V_{ref_int}降壓以產(chǎn)生參考電壓信號V_ref(例如降壓為電壓下界V_low)，當(dāng)操作在節(jié)能模式時，電平轉(zhuǎn)換電路214將內(nèi)部參考電壓V_{ref_int}升壓以產(chǎn)生參考電壓信號V_ref(例如升壓為電壓上界V_up)。

圖8繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的高精確度模式驅(qū)動電路202的示意圖，高精確度模式驅(qū)動電路202包括誤差放大器220以及自消除偏移電路222。誤差放大器220用以放大電源供應(yīng)信號V_supply以及參考電壓信號V_ref之間的電壓差。自消除偏移電路222耦接誤差放大器220的輸入端以及輸出端，用以消除誤差放大器的偏移(offset)。高精確度模式驅(qū)動電路202根據(jù)誤差放大器220的輸出產(chǎn)生第一驅(qū)動信號D₁。相較于低功率模式驅(qū)動電路204使用比較器240輸出正飽和電壓V_P或負(fù)飽和電壓V_N，僅能得知電源供應(yīng)信號V_supply以及參考電壓信號V_ref之間的大小關(guān)系，由于高精確度模式驅(qū)動電路202使 用誤差放大器220，更能夠精確掌握電源供應(yīng)信號V_supply以及參考電壓信號V_ref之間的電壓差值。此外，由于使用自消除偏移電路222，能夠降低誤差放大器220(例如由運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn))輸入端的偏移，更能夠達(dá)到精確控制電壓的效果。

在一實(shí)施例中，高精確度模式驅(qū)動電路202產(chǎn)生的第一驅(qū)動信號D1是一脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation，PWM)驅(qū)動信號，而低功率模式驅(qū)動電路204產(chǎn)生的第二驅(qū)動信號D₂是一脈沖頻率調(diào)制(Pulse Frequency Modulation，PFM)驅(qū)動信號信號。PWM的控制方式，可以在輸出頻率不變的情況下，通過反饋的電壓調(diào)整占空比(duty ratio)，從而達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。由于高精確度模式驅(qū)動電路202有誤差放大器220的配置，其閉回路的增益值較高，電壓準(zhǔn)確度能有較好的表現(xiàn)。而搭配了自消除偏移電路222，使得高精確度模式驅(qū)動電路202的消耗功率較高，因此當(dāng)操作在低功率模式時，可關(guān)閉高精確度模式驅(qū)動電路202。另一方面，PFM控制方式可以使得信號的頻率隨反饋的電壓而變化，而不改變占空比。與PWM控制方式相比，PFM控制輸出電流小，可直接利用輸出紋波做控制，并且無需配置誤差放大器，使得PFM控制方式有較快的響應(yīng)速度與較為簡單的實(shí)現(xiàn)架構(gòu)，消耗功率也較低。

圖9繪示依照本發(fā)明一實(shí)施例的電源供應(yīng)裝置2及其應(yīng)用的示意圖。在此實(shí)施例中，電源供應(yīng)裝置2輸出的電源供應(yīng)信號V_supply被供應(yīng)至一車輛巡航系統(tǒng)3，控制電路206包括模式?jīng)Q定電路262、控制邏輯電路264、以及輸出級電路266。模式?jīng)Q定電路262根據(jù)車輛巡航系統(tǒng)3反饋的車速信號V_speed決定模式選擇信號V_mode，舉例而言，當(dāng)車速信號V_speed指示為高速行駛時(例如當(dāng)車速信號V_speed高于臨界速度V_lim時)，則模式選擇信號V_mode指示為高精確度操作模式，當(dāng)車速信號V_speed指示為低速行駛時(例如當(dāng)車速信號V_speed低于臨界速度V_lim時)，則模式選擇信號V_mode指示為低功率操作模式。如前所述，低功率模式驅(qū)動電路204也可以使用反相比較器242(將反饋的電源供應(yīng)信號V_supply接至比較器242的反相輸入端)，其輸出輸入的磁滯轉(zhuǎn)換曲線可以與圖6所示的極性相反，并不會影響整體電路的操作，只要控制邏輯電路264作對應(yīng)的設(shè)計(jì)，即可維持整體電路的原有功能。

控制邏輯電路264接收第一驅(qū)動信號D₁以及第二驅(qū)動信號D₂，響應(yīng)于模式選擇信號V_mode產(chǎn)生對應(yīng)的輸出驅(qū)動信號D_out，如前所述，可產(chǎn)生對應(yīng)的 PFM或是PWM驅(qū)動信號以驅(qū)動輸出級電路266?？刂七壿嬰娐?64并根據(jù)模式選擇信號V_mode而輸出致能信號V_CV，決定是否開啟參考電壓電路200。輸出級電路266根據(jù)輸出驅(qū)動信號D_out產(chǎn)生電源供應(yīng)信號V_supply，此處的輸出級電路266僅為例示性說明，例如包括電感L、電容C以及兩個NMOS晶體管，輸出級電路266可有其他多種實(shí)現(xiàn)方式，晶體管數(shù)量以及種類并不限制，如此例中也可以是一個PMOS晶體管與一個NMOS晶體管，另外也可使用運(yùn)算放大器搭配其他主被動元件實(shí)現(xiàn)輸出級電路266。當(dāng)操作在休眠模式時，控制電路206不僅可關(guān)閉高精確度模式驅(qū)動電路202以及參考電壓電路200，控制電路206同時也可以關(guān)閉輸出級電路266，例如可藉由控制邏輯電路264產(chǎn)生的輸出驅(qū)動信號D_out，將輸出級電路266當(dāng)中的晶體管維持在關(guān)閉狀態(tài)，不會從供應(yīng)電源汲取導(dǎo)通電流，即不會有功率消耗，如此電源供應(yīng)信號V_supply的電壓將會隨時間下降。如上所述，由于休眠模式時多個電路單元皆被關(guān)閉而不會消耗功率，可以有效降低整體電路的功率消耗。

在上述的實(shí)施例中，電源供應(yīng)裝置2應(yīng)用于車輛巡航系統(tǒng)3，因此當(dāng)車輛在高速行駛時，可通過高精確度模式驅(qū)動電路202產(chǎn)生的第一驅(qū)動信號D1驅(qū)動，由于第一驅(qū)動信號D1可以是PWM驅(qū)動信號，因此能夠達(dá)到良好的電壓準(zhǔn)確度，使得巡航系統(tǒng)在高速時控制精準(zhǔn)，維持車輛的安全性。另一方面，當(dāng)車輛在低速行駛時，可通過低功率模式驅(qū)動電路204產(chǎn)生的第二驅(qū)動信號D2驅(qū)動，由于第二驅(qū)動信號D2可以是PFM驅(qū)動信號，因此能夠以較為單純的電路達(dá)到較低的消耗功率，使得車輛在低速行駛中可節(jié)省能源消耗。

使用本公開的電源供應(yīng)裝置及電源供應(yīng)方法，由于可切換在高精確度模式以及低功率模式，因此能夠因應(yīng)實(shí)際使用情況動態(tài)調(diào)整操作模式，兼顧準(zhǔn)確程度以及降低功耗的需求。此外，由于在低功率模式中還包括有休眠模式以及節(jié)能模式，能夠自動監(jiān)測目前的電源供應(yīng)信號，而進(jìn)一步關(guān)閉不需使用的電路，以節(jié)省不必要的功率消耗，同時在電源供應(yīng)信號過低時，亦能自動啟動相關(guān)電路以將電源供應(yīng)信號拉回適當(dāng)?shù)碾娖?，使得系統(tǒng)可以動態(tài)監(jiān)測的方式，在休眠模式與節(jié)能模式之間循環(huán)切換，更能降低系統(tǒng)的功率消耗。

如圖9所示的實(shí)施例，電源供應(yīng)裝置被利用于一車輛巡航系統(tǒng)，然而本公開并不限于此，電源供應(yīng)裝置及其相關(guān)的電源供應(yīng)方法更可利用于移動裝置、穿戴式裝置、以及物聯(lián)網(wǎng)中的感測節(jié)點(diǎn)(sensor node)，使用者通常希望這些裝置的電池可以長時間使用。而本公開的電源供應(yīng)裝置在低功率模式中可 切換在休眠模式以及節(jié)能模式之間，特別適用于間歇性檢測的感測電路。舉例而言，植入式的生醫(yī)產(chǎn)品因換電池不易，需要能夠長時間的使用，本公開的節(jié)能效果就顯出重要性，且生醫(yī)產(chǎn)品通常是性命相關(guān)，高精確度的供電可以確保醫(yī)療行為的穩(wěn)定性。

以監(jiān)測心跳的生醫(yī)產(chǎn)品為例，人體心跳的頻率約為每分60到100次，亦即心跳脈沖的頻率約在2Hz以下，對于電路的采樣操作而言是很低的頻率，例如以1kHz作采樣，大部分時間點(diǎn)的采樣皆是較不重要的信號，如此具有間歇性特性的感測電路，即可利用如本公開的電源供應(yīng)裝置，在重要的采樣點(diǎn)時以高精確度模式操作，在其他采樣點(diǎn)則以低功率模式操作，可兼顧測量的準(zhǔn)確性以及產(chǎn)品的使用壽命。此外，在汽車工業(yè)的應(yīng)用中，對于無人駕駛模式，輪子轉(zhuǎn)速可通過電壓控制，而輪子轉(zhuǎn)速的準(zhǔn)確度非常重要，因此通過高精確度操作模式供電使得轉(zhuǎn)速準(zhǔn)確，可以避免轉(zhuǎn)速不均造成的危險(xiǎn)，而在無人駕駛模式下，只要駕駛者踩下剎車，就會回到手動駕駛，此時無人駕駛的系統(tǒng)可在待命狀態(tài)，此時由于供電質(zhì)量較不需有精準(zhǔn)的要求，便可切換到低功率操作模式，維持系統(tǒng)待命即可。

綜上所述，雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實(shí)施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求書界定范圍為準(zhǔn)。