[发明专利]供电系统、电压调节装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种供电技术，且特别是有关于一种可依据负载电流大小而切换具有不同转换效率的电压调整器的供电系统、电压调节装置及其控制方法。

背景技术

为了节省耗电，电子装置通常会具备多种电源管理模式，例如正常工作模式(operational mode)、待机模式(standby mode)或联网待机模式(connected standby mode)。根据不同的电源管理模式，电子装置会依据对应的设定而关闭或减少部分负载装置的供电，由此降低电子装置整体的功率消耗。

一般而言，由于电子装置在正常工作模式下的功率消耗最大，因此供电系统的电路设计皆会配合电子装置在正常工作模式下的功耗需求而设计。因此，供电系统得以在电子装置正常工作模式的情况下，利用最佳的功率转换效率进行供电，以减少供电系统的功率损耗。

然而，由于传统供电系统的最佳转换效率被设定在大输出电流(即重负载)的工作环境中，使得当供电系统工作在小输出电流(即轻负载)的工作环境中时，此传统供电系统的转换效率即会大幅地下降。因此，在轻负载的工作环境中，传统供电系统会因为转换效率不佳而损失许多功率。例如，在可携式电子装置从正常工作模式进入待机模式或联网待机模式的情况下，可携式电子装置的整体功率消耗虽然降低，但是可携式电子装置的传统供电系统会因为在轻负载的工作环境中转换效率不佳而消耗大量的额外功耗。如此一来，待机模式或联网待机模式所带来的降低功耗的效益也大打折扣。另一方面，转换效率不佳的传统供电系统会消耗电池电量，使得可携式电子装置的维持待机时间(电池寿命)被大幅缩短。

发明内容

本发明提供一种供电系统、电压调节装置及其控制方法，其可适应性地根据负载电流的大小而利用具有不同转换效率的电压调整器进行供电。

本发明提出一种电压调节装置，包括至少一个第一电压调整器(voltage regulator)、多个第二电压调整器以及控制器。第一电压调整器的最佳转换效率位于第一输出电流范围。第二电压调整器的输出端与第一电压调整器的输出端共同耦接至负载装置，其中所述多个第二电压调整器的最佳转换效率位于高于第一输出电流范围的第二输出电流范围。控制器耦接第一电压调整器与第二电压调整器。其中，当负载装置的负载电流位于第一输出电流范围时，控制器致能第一电压调整器以提供输出电流至负载装置，以及禁能所述多个第二电压调整器；以及当负载装置的负载电流大于第一输出电流范围且小于所述多个第二电压调整器的最大输出电流总和时，控制器根据负载装置的负载电流而决定致能第二电压调整器的数量以提供输出电流至负载装置，以及禁能第一电压调整器。

本发明提出一种电压调节装置的控制方法，其中所述电压调节装置包括至少一个第一电压调整器以及多个第二电压调整器。第一电压调整器与第二电压调整器的输出端共同耦接至负载装置。所述控制方法包括：检测负载装置的负载电流大小；当负载装置的负载电流位于第一输出电流范围时，致能第一电压调整器以提供输出电流至负载装置，以及禁能第二电压调整器，其中第一电压调整器的最佳转换效率位于第一输出电流范围；以及当负载装置的负载电流大于第一输出电流范围且小于所述多个第二电压调整器的最大输出电流总和时，根据负载装置的负载电流而决定致能第二电压调整器的数量以提供输出电流至负载装置，以及禁能第一电压调整器，其中第二电压调整器的最佳转换效率位于高于第一输出电流范围的第二输出电流范围。

本发明提出一种供电系统，所述供电系统适于供电予电子装置使用。所述供电系统包括多个电压调节装置。所述多个电压调节装置分别耦接电子装置中的多个负载装置，以提供对应的负载电压至负载装置，其中各个电压调节装置包括至少一个第一电压调整器、多个第二电压调整器以及控制器。第一电压调整器的最佳转换效率位于第一输出电流范围。第二电压调整器的输出端与第一电压调整器的输出端共同耦接至负载装置，其中所述多个第二电压调整器的最佳转换效率位于高于第一输出电流范围的第二输出电流范围。控制器耦接第一电压调整器与第二电压调整器。其中，当负载装置的负载电流位于第一输出电流范围时，控制器致能第一电压调整器以提供输出电流至负载装置，以及禁能所述多个第二电压调整器；以及当负载装置的负载电流大于第一输出电流范围且小于所述多个第二电压调整器的最大输出电流总和时，控制器根据负载装置的负载电流而决定致能第二电压调整器的数量以提供输出电流至负载装置，以及禁能第一电压调整器。