[發明專利]一種可實現關機零功耗的開關機電路電源管理方法

在審

• 申請號: 201310322890.3
• 申請日: 2013-07-29
• 公開（公告）號: CN103543816A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 李華平;徐瑛;劉嘯;徐政
• 申請（專利權）人: 南京熊貓電子股份有限公司;南京熊貓通信科技有限公司
• 主分類號: G06F1/32
• 分類號: G06F1/32;G06F1/26
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

技術領域

本發明涉及開關機電路電源管理方法領域，尤其適用于關機后只有開關機電路仍需工作的嵌入式電子設備，具體地說是一種可實現關機零功耗的開關機電路電源管理方法。

背景技術

目前，開關機電路電源管理方法通常采用常供電方式。由于常用電子設備關機后仍然需要開關機電路正常工作，設備在關機后存在一定的關機功耗。常用臺式計算機、一體機、工控機和嵌入式單板電腦等設備開關機電路電源方法如下:采用一種不帶使能控制的電壓轉換芯片，輸入電壓來自于已經經過電壓轉換的5V-SB，輸出電壓3.3V-SB作為開關機電路（主要包括電源管理芯片等）的電源，開關機電路一直處于工作狀態。

如何實現設備的關機零功耗以提升產品性能和節能減排，對于常用臺式計算機、一體機、工控機和嵌入式單板電腦等設備來說顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的是針對于關機后只有開關機電路仍在工作的電子設備存在一定關機功耗的問題，提出一種可實現關機零功耗的開關機電路電源管理方法，使開關機電路關機時不消耗功率。

本發明的技術方案是：一種可實現關機零功耗的開關機電路電源管理方法，通過采集被控電子設備的開關機按鍵觸發信號trigger和開關機電路產生的開關機信號Power?ON/OFF來實現對開關機電路電源的管理；開關機電路的供電來源于一個帶EN控制的供電芯片即電壓轉換芯片，開關機按鍵產生的觸發信號和開關機電路產生的系統開關機信號組成“或門”的二路，與電壓轉換芯片的EN腳相連，用于松開開機鍵后維持電壓轉換芯片的EN信號；所述或門芯片有兩個輸入端和一個輸出端，被控電子設備的開關機按鍵產生的觸發信號經過或門芯片的一路輸入相連接，開關機電路（電源管理芯片）產生的系統開關機信號與或門芯片的另一路輸入相連接，或門芯片的輸出端與電壓轉換芯片的控制端相連接，電壓轉換芯片的一路輸出作為開關機電路（電源管理芯片）工作的觸發信號。

當或門芯片獲得至少一路的有效輸入后，輸出端將產生有效輸出，由于該輸出端與電壓轉換芯片即供電芯片的控制端相連接，所以電壓轉換芯片即供電芯片將處于打開狀態；當或門芯片的兩路輸入都為無效信號時，電壓轉換芯片即供電芯片處于關閉狀態。電壓轉換芯片的此狀態使開關機電路停止工作。

按下開關機按鍵并保持，這段時間內按鍵產生的信號有兩個作用：一個用來作為短時間的EN信號打開電壓轉換芯片或供電芯片，另一個則作為開機信號送入開關機電路；通過或門芯片用于控制供電芯片的通斷，根據不同開關機電路對輸入輸出信號電平的高低定義，確定是否需要增加反相器，增加反相器的目的亦使關機后或門的輸出使電壓轉換芯片停止工作，實現關機零功耗。

對于常用臺式計算機、一體機、工控機和嵌入式單板電腦等設備，本發明需要替換其開關機電路供電芯片，并加入一個或門芯片OR。觸發信號trigger經過反相后作為或門芯片OR的一路輸入，開關機信號Power?ON/OFF作為或門芯片OR的另一路輸入，或門芯片OR的輸出端與供電芯片的使能控制端EN相連接。

本發明方法中，Power?ON信號或/與按下開關機按鍵（觸點或彈性開關亦可）是或門芯片OR的有效輸入，Power?OFF信號或/與松開開關機按鍵（觸點或彈性開關亦可）屬于或門芯片OR的無效輸入。或門芯片OR獲得至少一路的有效輸入時，產生有效的輸出；獲得兩路的無效輸入時，產生無效輸出。由于關機后，Power?OFF和開關機按鍵處于無效狀態，供電芯片停止電壓輸出，設備可實現關機零功耗。

本發明方法包括以下步驟：

（a）替換開關機電路的供電芯片即電壓轉換芯片，此芯片的電壓參數值應與原芯片保持一致，同時該芯片必須帶有使能控制端EN使其受其觸發工作（容易通過簡單的邏輯電路實現）；

（b）加入一個或門芯片OR，該芯片有兩路輸入，一路輸出；開關機電路產生的開關機信號Power?ON/OFF（典型的是工作電壓的輸出與否）作為或門芯片OR的一路輸入，開關機按鍵的觸發信號trigger也可經過反相器反相所得信號作為另外一路輸入；或門芯片OR的輸出端與（a）中的供電芯片即電壓轉換芯片使能控制端EN相連接；

（c）用戶按下開關機按鍵，或門芯片OR得到一路有效輸入，供電芯片輸出電壓，開關機電路開始正常工作，設備開機；

（d）用戶通過開關機按鍵或者系統軟鍵盤進行關機后，或門芯片OR的兩路輸入端都為無效，供電芯片停止輸出電壓，設備關機功耗為零。