CN103576816A

CN103576816A - 开关机控制电路

Info

Publication number: CN103576816A
Application number: CN201210254575.7A
Authority: CN
Inventors: 潘爱裕; 沈建设
Original assignee: Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Yangzhou Zhongcheng Water Treatment Technology Co ltd
Priority date: 2012-07-23
Filing date: 2012-07-23
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2032-07-23
Also published as: CN103576816B; TW201405300A; US20140025969A1

Abstract

一种开关机控制电路，包括一处理单元、一电源切换单元、一延时单元及一控制单元；该处理单元根据一电源开关信号输出对应的模式信号至该电源切换单元，该电源切换单元根据接收的模式信号将一第一电源转换为一第二电源，该处理单元还根据接收的电源开关信号输出对应的状态信号至该延时单元，该延时单元进而根据该状态信号输出对应的控制信号至该控制单元，以使得该控制单元控制主板进行开机或关机动作。本发明开关机控制电路通过该延时单元在主板处于待机状态时切断电源供应器输出的第一电源转换为第二电源，进而大大降低了主板的待机功耗。

Description

开关机控制电路

技术领域

本发明涉及一种开关机控制电路，特别涉及一种可降低电脑待机功耗的开关机控制电路。

背景技术

现在，个人电脑已经成为人们生活的必需品。生活在快节奏的社会中的人们通常在电脑关机的情况下都不会将电脑的交流电插头拔掉。当需要开启电脑时，用户只需轻轻地按一下电脑的电源键就可以开机了。殊不知在没有拔掉电源插头的情况下，电脑的一部分电子元件仍处于工作状态。据测算，在此状态下，电脑的功耗尽6W之多。这与当下追求节能减排的社会很不相符合。因此，如何尽量减少个人电脑待机下的功耗已成为业界急需解决的问题。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种可降低电脑待机功耗的开关机控制电路。

一种开关机控制电路，应用于一电脑，该电脑包括一电源供应器及一主板，该电源供应器用于输出一第一电源，该开关机控制电路包括：

一处理单元，用于根据该主板输出的电源开关信号输出对应的模式信号，还根据该电源开关信号输出对应的状态信号；当该处理单元接收到低电平的电源开关信号时，该处理单元输出一低电平的模式信号，还延时一第一预设时间输出一持续第二预设时间的低脉冲的状态信号；当该处理单元再次收到低电平的电源开关信号时，该处理单元输出一高电平的模式信号，该处理单元还输出持续低电平的状态信号；

一电源切换单元，当该电源切换单元接收到该低电平的模式信号时，该电源切换单元将该第一电源转换为该第二电源；当该电源切换单元接收到该高电平的模式信号时，该电源切换单元停止将该第一电源转换为一第二电源；

一延时单元，根据一低电平的复位信号锁定该处理单元的状态信号为低电平，当该复位信号为高电平时，该延时单元释放该处理单元输出的状态信号，以当接收到持续第二预设时间的低脉冲的状态信号时，该延时单元根据该高电平的复位信号输出一持续该第二预设时间的低脉冲的控制信号；

一控制单元，当接收到该持续该第二预设时间的低脉冲的控制信号时，该控制单元控制该主板开机。

上述开关机控制电路通过该延时单元在主板处于待机状态时切断电源供应器输出的第一电源转换为第二电源，进而大大降低了主板的待机功耗。

附图说明

图1是本发明开关机控制电路的较佳实施方式的方框图。

图2是图1中的处理单元的电路图。

图3是图1中的电源切换单元的电路图。

图4是图1中的延时单元与控制单元的电路图。

主要元件符号说明

处理单元	10
		延时单元	20
电源切换单元	30
		控制芯片	IC
电阻	R1-R10
		电容	C1-C4
电子开关	T1-T5
		控制单元	40

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参考图1，本发明开关机控制电路的较佳实施方式包括一处理单元10、一电源切换单元30、一延时单元20及一控制单元40。

该处理单元10根据电源开关信号（PS_ON信号）输出对应的模式信号至该电源切换单元30，该处理单元10还根据该电源开关信号输出对应的状态信号至该延时单元20；该电源切换单元30根据接收的模式信号来是否将一第一电源转换为一第二电源；该延时单元20根据该状态信号输出对应的控制信号至该控制单元40，以使得该控制单元40根据该控制信号控制主板进行开机或关机动作。

根据电脑的工作原理可知，当电脑处于待机状态时，在按下电源开关到放开电源开关的过程中，该PS_ON信号的电平由高变低又变高。在此过程中，当电源供应器接收到低电平的PS_ON信号（第一状态电源开关信号）后，电源供应器启动并产生所有的输出电压，如P1V5_AUX、P1V0_AUX、P0V75_AUX、12V等。之后即可启动主板，即电脑进入S0状态。当电脑处于工作状态时，按下电源开关关机，该PS_ON信号的电平再次由高变低，此时，电脑收到该低电平的PS_ON信号（第二状态电源开关信号）时进行关机操作，即电脑由S0状态变为S5状态，电源供应器则停止输出电压。

请参考图2，该处理单元10用于控制主板进入一种比S5状态更节能的待机模式。本实施方式定义这种模式为+S5。该处理单元10包括一控制芯片IC、一电容C1及四个电阻R1-R4。该控制芯片IC包括一电源引脚VSB、一配置引脚DEEPS5_SEL、一输入引脚PS_IN、一状态输出引脚PS_OUT、一模式输出引脚SYS5VSB及一接地引脚GND。该电源引脚VSB与一电源P5V_STBY_PSU（第一电源）相连，还通过该电容C1接地。

该输入引脚PS_IN用于接收主板的PS_ON信号（P1），还通过该电阻R1与该电源P5V_STBY_PSU相连。该模式输出引脚SYS5VSB通过该电阻R3输出模式信号（P3）。该控制芯片IC根据其输入引脚PS_IN接收的PS_ON信号控制该模式输出引脚SYS5VSB输出对应的模式信号。如当电脑处理待机状态下时，若该输入引脚PS_IN接收到低电平的PS_ON信号（第一状态电源开关信号），该模式输出引脚SYS5VSB输出低电平的模式信号；当该输入引脚PS_IN再次接收到低电平的PS_ON信号（第二状态电源开关信号）时，该模式输出引脚SYS5VSB输出高电平的模式信号。

该配置引脚DEEPS5_SEL通过该电阻R2与该电源P5V_STBY_PSU相连，该配置引脚DEEPS5_SEL用于控制主板是否进入+S5模式。即当该配置引脚DEEPS5_SEL为高电平时，该处理单元10则控制主板进入+S5状态。

该状态输出引脚PS_OUT通过该电阻R4与一电源P3V3_AUX相连，该控制芯片IC还根据该电源开关信号通过该状态输出引脚PS_OUT输出对应的状态信号。如当电脑处理待机状态下时，若该输入引脚PS_IN接收到低电平的PS_ON信号（第一状态电源开关信号），控制芯片IC则通过该状态输出引脚PS_OUT输出一持续低电平的状态信号至该延时单元20；当该输入引脚PS_IN再次接收到低电平的PS_ON信号（第二状态电源开关信号）时，该控制芯片IC延时一第一预设时间（如160ms）后通过该状态输出引脚PS_OUT输出一持续一第二预设时间（如160ms）的低脉冲的状态信号。

请参考图3，该电源切换单元30包括一电子开关T1、两电阻R5和R6及四个电容C2-C5。该电子开关T1的第一端通过该电阻R6接收该控制芯片IC的模式输出引脚SYS5VSB输出的模式信号（P3），还直接通过电容C2与该电源P5V_STBY_PSU相连，还直接通过电容C3接地。该电子开关T1的第二端与该电源P5V_STBY_PSU相连，第三端通过电容C4与电子开关T1的第一端相连，该电子开关T1的第三端还通过电容C5接地，且直接与一电源P5V_STBY（第二电源）相连。该电阻R5的一端与该电源P5V_STBY_PSU相连，另一端与控制芯片IC的模式输出引脚SYS5VSB相连。当该电子开关T1的第一端为高电平时，该电子开关T1的第二端与第三端截止，该电源P5V_STBY则无电压输出；当该电子开关T1的第一端为低电平时，该电子开关T1的第二端与第三端导通，该电源P5V_STBY_PSU则可转换为电源P5V_STBY。本实施方式中，该电子开关T1为一P沟道场效应管，该P沟道场效应管的栅极、漏极与源极分别对应该电子开关T1的第一端、第三端与第二端。在其他实施方式中，该电子开关T1亦可为一PNP型三极管，PNP型三极管的基极、集电极及发射极分别对应该第一及电子开关T1第一端、第三端与第二端。

请参考图4，该延时单元20包括四个电子开关T2-T5及四个电阻R7-R10。该电子开关T2的第一端通过该电阻R9与该电源P5V_STBY相连，第二端接地，第三端通过该电阻R8与电源P3V3_AUX相连。该电子开关T2的第三端还与该电子开关T5的第一端相连。该电子开关T5的第二端用于接收该控制芯片IC的状态输出引脚PS_OUT输出的状态信号（P2），第三端通过该电阻R7与该电源P3V3_AUX相连，该电子开关T5的第三端还用于输出一控制信号至该控制单元40。该电子开关T3的第一端通过该电阻R10接收一输出至南桥芯片的复位信号（P4），其中该复位信号为电源供应器在输出该电源P3V3_AUX后的0.5S内由主板产生的高电平信号，南桥芯片接收到该复位信号后即进入工作状态，进而控制主板进行开机动作。该电子开关T3的第二端接地，第三端通过该电阻R9与该电源P5V_STBY相连，还直接与该电子开关T4的第一端相连。该电子开关T4的第二端接地，第三端与该电子开关T5的第二端相连，该电子开关T4的第三端还用于接收该控制芯片IC的状态输出引脚PS_OUT输出的状态信号（P2）。当该电子开关T2-T5的第一端为高电平时，该电子开关T2-T5的第二端与第三端导通；当该电子开关T2-T5的第一端为低电平时，该电子开关T2-T5的第二端与第三端截止。本实施方式中，该电子开关T2-T5均为一N沟道场效应管，该N沟道场效应管的栅极、漏极与源极分别对应该电子开关T2-T5的第一端、第三端与第二端。在其他实施方式中，该电子开关T2-T5亦可为一NPN型三极管，NPN型三极管的基极、集电极及发射极分别对应该电子开关T2-T5第一端、第三端与第二端。

该控制单元40用于接收该电源切换单元30输出的控制信号。当该控制单元40接收到持续第二预设时间的低脉冲信号时，该控制单元40则控制该主板开机。本实施方式中，该控制单元40为一CPLD（Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件）。该下面对本发明的工作过程进行详细的说明。

在电脑处于待机状态时，当进行开机时，主板产生低电平的PS_ON信号（第一状态电源开关信号），该控制芯片IC的输入引脚PS_IN接收到该低电平的PS_ON信号后，该控制芯片IC通过其模式输出引脚SYS5VSB输出低电平的模式信号至该电源切换单元30。该电源切换单元30的电子开关T1的第一端接收到低电平的模式信号后，该电子开关T1的第一端与第二端导通，即由电源供应器输出的电源P5V_STBY_PSU可被转换输出为P5V_STBY，如此使得由电源P5V_STBY转换而来的P3V3_AUX电源亦可输出电压。此时，当该处理单元10的控制芯片IC接收到该低电平的PS_ON信号后，该控制芯片IC延时160ms后通过该状态输出引脚PS_OUT输出持续第二预设时间的低脉冲的状态信号至该延时单元20。根据Intel设计规范可知，此时该南桥芯片将不会接收到高电平的复位信号，如在该电源P3V3_AUX准备好之后的一第三预设时间（如450ms）内，该复位信号一直为低电平。此时，该电子开关T3截止，该电子开关T2与T4导通，该电子开关T5截止，该控制单元40则接收到高电平信号，该控制单元40不进行开机操作。根据Intel设计规范可知，当该电源P3V3_AUX准备好之后第三预设时间（如450ms）后，该南桥芯片则会接收到高电平的复位信号，进而使得该电子开关T3的第一端接收高电平信号，该电子开关T3的第二端与第三端导通，此时，与该电子开关T3第三端相连的电子开关T2、T4的第一端也为低电平，进而使得该电子开关T2与T4的第二端与第三端均截止。而此时该电子开关T5的第一端为高电平，该电子开关T5的第二端与第三端导通。该电子开关T5的第二端接收持续第二预设时间的低脉冲的状态信号，进而使得该控制单元40可根据该电子开关T5的第三端接收该控制芯片IC输出的持续该第二预设时间的脉冲信号的状态信号，以控制该主板进行开机操作。

当进行关机操作时，主板产生一低电平的PS_ON信号（第二状态电源开关信号），该控制芯片IC的输入引脚PS_IN接收到该低电平的PS_ON信号后，该控制芯片IC通过其模式输出引脚SYS5VSB输出高电平的模式信号至该电源切换单元30。该电源切换单元30的电子开关T1的第一端接收到该高电平的模式信号后，该电子开关T1的第二端与第三端截止，即电源供应器输出的P5V_STBY_PSU无法转换成P5V_STBY。此时，该电源P5V_STBY则无电压输出，进而使得由电源P5V_STBY转换的电源P3V3_AUX的也无法进行转换，即电源P3V3_AUX也变为低电平。此时该控制芯片IC还通过该状态输出引脚PS_OUT将输出持续低电平的状态信号。该延时单元20的电子开关T5的第一端变为低电平。南桥芯片接收的复位信号（P4）为低电平，进而使得该电子开关T2-T5的第二端与第三端均截止，使得该电子开关T5的第三端为低电平。此时，该控制单元40则接收到持续低电平的状态信号，该控制单元40控制该主板进行关机操作。如此在主板关机时将主板的P5V_STBY电源、P3V3_AUX电源关闭，进而达到了进行一步降低主板待机功耗的目的。

上述开关机控制电路通过该延时单元20在主板处于待机状态时停止电源供应器输出的P5V_STBY转换为其他电压，如此大大降低了主板的待机功耗。另外，通过根据是否在高电平的复位信号传输至南桥芯片来判断电源供应器输出的各种电压是否均达到稳定状态，进而有效地避免了因电源供应器输出的各种电压未稳定导致主板无法启动的状况。

Claims

1.一种开关机控制电路，应用于一电脑，该电脑包括一电源供应器及一主板，该电源供应器用于输出一第一电源，该开关机控制电路包括：

2.如权利要求1所述的开关机控制电路，其特征在于：该处理单元包括一控制芯片及一第一电阻，该控制芯片包括一输入引脚、一电源引脚、一配置引脚、一状态输出引脚及一模式输出引脚；该电源引脚与该第一电源相连，该输入引脚用于接收该电源开机信号，该配置引脚通过该第一电阻与该第一电源相连；该状态输出引脚与一第三电源相连，其中该第三电源由该第二电源转换而来。

3.如权利要求1所述的开关机控制电路，其特征在于：该电源切换单元包括一第一电子开关，该第一电子开关的第一端用于接收该处理单元输出的模式信号，第二端与该第一电源相连，第三端与该第二电源相连；当该第一电子开关的第一端为低电平的模式信号时，该第一电子开关的第二端与第三端导通；当该第一电子开关的第一端为高电平的模式信号时，该第一电子开关的第二端与第三端截止。

4.如权利要求1所述的开关机控制电路，其特征在于：该延时电路包括第二至第五电子开关；该第二电子开关的第一端用于接收该复位信号，第二端接地，第三端与该第一电源相连，还与该第三电子开关的第一端相连，该第三电子开关的第二端接地，第三端用于接收该处理单元输出的状态信号；该第四电子开关的第一端该第一电源相连，第二端接地，第三端与一由该第二电源转换的第三电源相连，还与该第五电子开关的第一端相连，该第五电子开关的第二端与该第三电子开关的第三端相连，还用于接收该控制芯片状态输出引脚输出的状态信号，该第五电子开关的第三端与该第三电源相连，还用于输出控制信号至该控制单元；当该第二至第五电子开关的第一端为低电平时，该第二至第五电子开关的第二端与第三端导通；当该第二至第五电子开关的第一端为高电平时，该第二至第五电子开关的第二端与第三端导通。

5.如权利要求3所述的开关机控制电路，其特征在于：该第一电子开关为一P沟道场效应管或一PNP三极管，当该第一电子开关为P沟道场效应管时，该P沟道场效应管的栅极、漏极与源极分别对应该第一电子开关的第一端、第三端与第二端；当该第一电子开关为PNP三极管时，该PNP型三极管的基极、集电极及发射极分别对应该第一电子开关的第一端、第三端与第二端。

6.如权利要求4所述的开关机控制电路，其特征在于：该第二至第五电子开关为N沟道场效应管或NPN三极管，当该第二至第五电子开关为N沟道场效应管时，该N沟道场效应管的栅极、漏极与源极分别对应该第二至第五电子开关的第一端、第三端与第二端；当该第二至第五电子开关为NPN三极管时，该NPN型三极管的基极、集电极及发射极分别对应该第二至第五电子开关的第一端、第三端与第二端。

7.如权利要求2所述的开关机控制电路，其特征在于：该处理单元还包括第二至第四电阻及一第一电容，该电源引脚通过该第一电容接地，该模式输出引脚通过该第二电阻输出模式信号；该状态输出引脚通过该第三电阻与该第三电源相连，该输入引脚还通过该第四电阻与该第二电源相连。

8.如权利要求4所述的开关机控制电路，其特征在于：该延时单元还包括第五至第八电阻，该第二电子开关的第一端通过该第五电阻接收输出至南桥的复位信号，该第二电子开关的第三端还通过该第六电阻与该第一电源相连，该第四电子开关的第三端还通过该第七电阻与该第三电源相连；该第五电子开关的第三端通过该第八电阻与该第三电源相连。

9.如权利要求4所述的开关机控制电路，其特征在于：该电源切换单元还包括第九至第十电阻及第二至第五电容，该第一电子开关的第一端通过该第九电阻接收该处理单元输出的控制信号，还通过该第十电阻与该第二电源相连，还通过该第三电容与该第二电源相连，还通过该第三电容接地，该第一电子开关的第三端还通过该第四电容接地，还通过该第五电容与该第一电子开关的第一端相连。

10.如权利要求1所述的开关机控制电路，其特征在于：该控制单元为一CPLD。