[發明專利]當在設備充電期間在睡眠模式與正常模式之間切換時電力消耗被降低的電力轉換器

有效

• 申請號: 201080054562.4
• 申請日: 2010-11-16
• 公開（公告）號: CN102640076A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: N·A·西姆斯;J·J·特利茲
• 申請（專利權）人: 蘋果公司
• 主分類號: G06F1/26
• 分類號: G06F1/26;G06F1/32
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 鮑進

本申請要求在2009年12月1日提交的美國專利申請No.12/628,976的優先權，在此加入其全部內容作為參考。

技術領域

本公開涉及使用電力轉換器以給電子設備充電的系統，并且尤其是，涉及電力轉換器和電子設備協作以確保電力轉換器可在任何可能的時候進入低電力睡眠模式以降低電力消耗的系統。

背景技術

電力轉換器電路可被用于將交流（AC）電力轉換成直流（DC）電力。AC電力一般從壁裝插座被供給，并且有時被稱為線路電力。電子設備包括從DC電源伸展的電路。通過AC到DC電力轉換器產生的DC電力可被用于向電子設備供電。也可使用產生的DC電力以給電子設備中的電池充電。

在一些應用中，AC到DC電力轉換器電路可被加入到電子設備中。例如，臺式計算機常常包括計算機電源單元形式的AC到DC電力轉換器電路。計算機電源單元具有接收AC電力線的插座。通過這種類型的配置，AC電力線可被直接插入到計算機的后面以在不使用外部電力轉換器的情況下供給AC電力。

雖然臺式計算機足夠大以容納內部電源，但是，諸如手持電子設備和便攜式計算機的其它設備不夠大。結果，典型的手持電子設備和膝上型計算機需要使用外部電力轉換器。當與電力轉換器斷開時，可通過內部電池向手持電子設備或便攜式計算機供電。當AC線電力可用時，使用電力轉換器以將AC電力轉換成用于電子設備的DC電力。

小型AC-DC電力轉換器設計一般基于開關模式電源結構。開關模式電力轉換器包括與能量存儲部件（諸如電感元件和電容元件）協作工作以調節從AC源產生DC電力的開關，諸如基于晶體管的開關。反饋路徑可被用于開發轉換器輸出并由此確保在改變的負載下產生希望的DC電壓電平。

為了節省電力，希望具有高電力轉換器效率。可通過使用有效的轉換器布局和低損失部分獲得高電力轉換器效率。但是，即使當使用最佳的設計時，當操作電力轉換器時，也存在殘余電力損失。這些殘余損失與源自運行轉換器的開關模式電路的泄漏電流和其它寄生效應相關，并且即使當電力轉換器不被用于向電子設備供給較大數量的電力時，電力轉換器也導致電力消耗。雖然希望使電力損失最小化的用戶可在不使用時手動斷開電力轉換器與AC線電力，但是，這種類型的手動方法對于用戶來說是十分麻煩的。

因此，希望提供能夠以允許在不給用戶帶來負擔的情況下使電力消耗最小化的方式相互協作的電力轉換器和電子設備。

發明內容

在電子設備具有電池的環境中，電力轉換器可被用于將來自壁裝插座的交流（AC）電力轉換成直流（DC）電力以將電池充電。電子設備可具有輸入輸出端口。電力轉換器可與輸入輸出端口連接。當以這種方式連接時，電力轉換器可在其輸出上供給由電子設備接收的DC電力。電子設備中的電池充電電路可使用來自電力轉換器的DC電力以將電子設備中的電池充電。

使電力轉換器保持在恒定的活動狀態會浪費電力。因此，可能希望向電力轉換器提供可在不使用時關斷電力轉換器的控制電路。當正常操作需要電力轉換器時，控制電路將電力轉換器置于其內部電路完全工作的正常活動模式。當不需要電力轉換器在其輸出上將AC電力轉換成DC電力時，控制電路可關斷電力轉換器電路中的大部分以節省電力。可在電子設備需要電力之前或者在希望將電容器、電池或電力轉換器中的其它能量存儲元件再充電之前保持這種低電力睡眠模式。

電力轉換器可包括通過輸入輸出端口中的路徑從電子設備接收控制信號的通信電路。例如，電力轉換器可在電子設備希望接收電力以將其電池再充電時接收將電力轉換器置于其活動模式的模擬或數字命令，并且在電子設備不希望接收電力時接收將電力轉換器置于其睡眠狀態的模擬或數字命令。

電力轉換器還可包括自動負載檢測電路。當不存在跨電力轉換器的輸出存在的負載時，自動負載檢測電路可被用于將電力轉換器置于其睡眠模式。當負載被檢測到時，電力轉換器可被置于其活動模式以傳輸電力。