CN101777778A

CN101777778A - 可携式电子装置的电源切换电路

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Publication number: CN101777778A
Application number: CN200910001435A
Authority: CN
Inventors: 严宏炜; 邱丽智
Original assignee: Pegatron Corp
Current assignee: Pegatron Corp
Priority date: 2009-01-09
Filing date: 2009-01-09
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2029-01-09
Also published as: CN101777778B

Abstract

本发明揭露一种可携式电子装置的电源切换电路，可携式电子装置可耦接扩充装置。电源切换电路包括第一电源端、第二电源端、第一开关模块、第二开关模块以及电源接脚。第一开关模块耦接第一电源端，第二开关模块耦接第二电源端，电源接脚分别耦接第一开关模块与第二开关模块。当可携式电子装置未耦接扩充装置时，第一开关模块与第二开关模块关闭，使得第一电源端所提供的第一电源与第二电源端所提供的第二电源无法通过第一开关模块与第二开关模块提供至电源接脚。

Description

可携式电子装置的电源切换电路

技术领域

本发明有关于一种可携式电子装置，且特别是有关于一种可携式电子装置的电源切换电路。

背景技术

随着科技的发展，可携式电子装置已成为人们日常生活中不可缺少的工具。然而，可携式电子装置应用在特殊环境时，其产品所需要符合的要求也越多。以军规的可携式电子装置为例，其必须符合耐高温、高强度的防撞测试、防水、防沙等各种要求。

一般来说，可携式电子装置为了强调轻薄短小的要求，通常会将非必要的电子元件额外设置在一扩充装置(或称扩充基座)中。然而，可携式电子装置通常是通过一具有多脚数的连接器来耦接扩充装置，若要使得上述连接器具有防水功能，则必须要花费高昂的成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可携式电子装置的电源切换电路，以改善现有技术的缺失。

依据本发明的一特色，本发明提出一种可携式电子装置的电源切换电路，可携式电子装置可耦接扩充装置。电源切换电路包括第一电源端、第二电源端、第一开关模块、第二开关模块以及电源接脚。第一开关模块耦接第一电源端，第二开关模块耦接第二电源端，电源接脚分别耦接第一开关模块与第二开关模块。当可携式电子装置未耦接扩充装置时，第一开关模块与第二开关模块关闭，使得第一电源端所提供的第一电源与第二电源端所提供的第二电源无法通过第一开关模块与第二开关模块提供至电源接脚。

本发明有益效果为，本发明所提供的可携式电子装置的电源切换电路具有一防水的电源接脚，且这个电源切换电路利用多个开关模块来控制通过电源接脚的电源流向而完成使用同一个电源接脚供/放电，因只使用一个电源接脚可以节省成本。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为根据本发明一较佳实施例的可携式电子装置与扩充装置的示意图。

图2为本发明一较佳实施例的可携式电子装置的电源电路的功能方块图。

图3为本发明一较佳实施例的电源切换电路的电路示意图。

具体实施方式

图1为根据本发明一较佳实施例的可携式电子装置与扩充装置的示意图。本实施例所提供的可携式电子装置1包括有一个电源接脚11，可携式电子装置1可通过电源接脚11耦接至扩充装置2的第三电源端21，使得可携式电子装置1可通过单一电源接脚11来提供电源至扩充装置2，或扩充装置2提供电源至可携式电子装置1。

在本实施例中，可携式电子装置1为可携式电脑；在其它实施例中，可携式电子装置1亦可为手机、个人数字助理(PDA)、音乐播放器等，本发明在此并不加以限制。在本实施例中，扩充装置2又可称为扩充基座(DockingStation)，其包括有光驱、散热风扇以及各种输入/输出连接接口，但本发明在此并不加以限制扩充装置2的种类。

在本实施例中，电源接脚11是具有防水功能的特殊接脚。由于其为特殊接脚，故成本较高，但本发明只用一个电源接脚11便可达成可携式电子装置1与扩充装置2之间的电源传输，故可节省成本。在本实施例中，电源接脚11可设置在可携式电子装置1的底部；在其它实施例中，电源接脚11亦可设置在可携式电子装置1的侧边，本发明对此并不加以限制。

图2显示本发明一较佳实施例的可携式电子装置1的电源电路的功能方块图。本实施例所提供的可携式电子装置1包括电源切换电路12、正常电源电路13以及电池14，可携式电子装置1耦接电源供应单元15。电源切换电路12分别耦接正常电源电路13与电池14。电池14分别耦接正常电源电路13与电源切换电路12。电源供应单元15分别耦接正常电源电路13与电源切换电路12。正常电源电路13分别耦接电池14、电源切换电路12的第一电源端与第二电源端。

在本实施例中，电池14可以内建在可携式电子装置1中，或可拆卸地安装在可携式电子装置1中，或为一外部电池。在本实施例中，电源供应单元15又可称之为电源供应器(Adapter)，其为外部元件，且其一端耦接市电，另一端则耦接可携式电子装置1。

在本实施例中，正常电源电路13用以提供可携式电子装置1内部的各个元件的电源，例如：正常电源电路13可提供5伏特、3.3伏特、1.8伏特等不同电压值的电源给各种电子元件。

在本实施例中，电源切换电路12可用以在可携式电子装置1没有耦接扩充装置2时，电源切换电路12可隔离电源供应单元15耦接至电源接脚11与隔离电池14耦接至电源接脚11，使得电源接脚11没有电压存在，以避免裸露的电源接脚11发生短路的情形。此外，在本实施例中，电源切换电路12还可切换可携式电子装置1的电池14通过电源接脚11供电给扩充装置2或切换扩充装置2对可携式电子装置1供电。

图3显示本发明一较佳实施例的电源切换电路12的电路示意图。有关图3的说明，敬请一并参照图2。本实施例所提供的电源切换电路12包括第一开关模块121、第二开关模块122、第一电源端123、第二电源端124以及电源接脚11。其中，第一开关模块121包括第一开关单元1211与第二开关单元1212，第二开关模块122包括第三开关单元1221、第四开关单元1222以及第五开关单元1223。

第一开关模块121耦接第一电源端123。第二开关模块122耦接第二电源端124。电源接脚11分别耦接第一开关模块121与第二开关模块122。亦即，电源接脚11位于第一开关模块121与第二开关模块122之间。

第一电源端123还可耦接正常电源电路13与电池14，以由电池14提供第一电源至正常电源电路13。第二电源端124还可耦接正常电源电路13与电源供应单元15，以由电源供应单元15提供第二电源至正常电源电路13。

第一开关模块121分别耦接第一控制信号端16与第二控制信号端17，第二开关模块122耦接第一控制信号端16。第一开关单元1211耦接第二开关单元1212，第一开关单元1211分别耦接电源接脚11、第一控制信号端16以及第二开关单元1212。第二开关单元1212分别耦接第一电源端123、第二控制信号端17以及第一开关单元1211。亦即，第一开关单元1211位于电源接脚11与第二开关单元1212之间。

在本实施例中，第一控制信号端16可提供具有第一状态(例如：19V)的第一控制信号或提供具有第二状态(例如：0V)的第一控制信号。类似地，第二控制信号端17也可提供具有第一状态(例如：0V)的第二控制信号或提供具有第二状态(例如：12V或19V)的第二控制信号。

在本实施例中，第一控制信号端16所提供的信号的情形如下：当可携式电子装置1耦接扩充装置2时，若扩充装置2通过电源接脚11提供第三电源，则第一控制信号端16提供具有第一状态(19V)的第一控制信号。当可携式电子装置1耦接扩充装置2时，若扩充装置2没有通过电源接脚11提供第三电源，则第一控制信号端16提供具有该第二状态(0V)的第一控制信号。

在本实施例中，第二控制信号端17所提供的信号的情形如下：当可携式电子装置1耦接扩充装置2时，第二控制信号端17提供具有第一状态(0V)的第二控制信号。当可携式电子装置1未耦接扩充装置2时，第二控制信号端17提供具有第二状态(12V或19V)的第二控制信号。

在本实施例中，第一控制信号端16与第二控制信号端17的状态的控制可通过开关的切换或感测电路或机构感测等各种机制来达成，本发明并不加以限制。

第三开关单元1221分别耦接第四开关单元1222与第五开关单元1223。第三开关单元1221耦接第一控制信号端16。第四开关单元1222耦接第二电源端124。第五开关单元1223耦接电源接脚11，且第五开关单元1223位于第四开关单元1222与电源接脚11之间。另，第五开关单元1223也位于第三开关单元1221与电源接脚11之间。

扩充装置2还包括第三电源端21，第三电源端21可耦接电源接脚11，由此扩充装置2可通过第三电源端21与电源接脚11提供第三电源至可携式电子装置1。在本实施例中，第三电源可为一交流电源也可为一直流电源，另第三电源可由一连接线(图未示)连接至市电来提供。

接下来，将说明本实施例所提供的可携式电子装置1与扩充装置2耦接及电源切换与供应的实施例，相关说明，敬请一并参照图1至图3。

当可携式电子装置1未耦接扩充装置2时，第一开关模块121与第二开关模块122关闭，使得第一电源端123所提供的第一电源及/或第二电源端124所提供的第二电源无法通过第一开关模块121与第二开关模块122提供至电源接脚11。

举例来说，在本实施例中，可携式电子装置1未耦接扩充装置2时，可分为两种实施方式。

第一种实施，可携式电子装置1由电池14供电。此时，第一电源端123具有一预设电压(例如：12V)，第二电源端124的电压为0V，第一控制信号端16提供第一控制信号为第二状态(例如：0V)，第二控制信号端17提供的第二控制信号为第二状态(例如：12V)。

第二开关单元1212耦接第二控制信号端17，且因第二控制信号端17所提供的第二控制信号为第二状态而关闭。亦即，第二控制信号端17所提供的第二控制信号为第二状态时，第二开关单元1212关闭，使得第一电源端123的电压无法通过第二开关单元1212与第一开关单元1211而提供至电源接脚11。其中，第一开关单元1211无论导通或关闭，第一电源端123与电源接脚11皆因为第二开关单元1212的关闭而被隔离。

如此，除了可使得电源接脚11不具有电压之外，还可防止第一电源端123连通到第二电源端124，以避免电池14通过第二电源端124而连到正常电源电路13，而再对电池14进行自我充电。

第二种实施，可携式电子装置1由电源供应单元15供电。此时，第一电源端123的电压为0V，第二电源端124具有一预设电压(例如：19V)，第一控制信号端16提供第一控制信号为第二状态(例如：0V)，第二控制信号端17提供的第二控制信号为第二状态(例如：19V)。

第二控制信号端17所提供的第二控制信号为第二状态时，第二开关单元1212关闭，而隔离第一电源端123与电源接脚11。第一控制信号端16提供第一控制信号为第二状态(例如：0V)，使得第三开关单元1221关闭，进而使得第五开关单元1223关闭。如此，可使得第二电源端124的电压无法通过第五开关单元1223而提供至电源接脚11，且第二电源端124与电源接脚11因为第二开关模块122的关闭而被隔离。

另外，在本实施例中，可携式电子装置1耦接扩充装置2时，亦可有两种实施。

第一种实施，当可携式电子装置1通过电源接脚11耦接扩充装置2且第一电源端123提供第一电源时，第一电源端123具有预设电压(例如：12V)，第二电源端124的电压为0V，第一控制信号端16提供具有第二状态的第一控制信号至第一开关单元1211使得第一开关单元1211导通，第二控制信号端提供具有第一状态的第二控制信号至第二开关单元1212使得第二开关单元1212导通。如此，利用上述的控制便可使得第一开关模块121导通，使得第一电源端123可通过第一开关模块121、电源接脚11以及第三电源端21提供第一电源至扩充装置2。由此，达成了可携式电子装置1的电池14对扩充装置2供电。

当然，此时，第一控制信号端16的第一控制信号为第二状态，故第三开关单元1221关闭，使得第四开关单元1222与第五开关单元1223关闭，而使得电源接脚11与第二电源端124断开。

第二种实施，当可携式电子装置1通过电源接脚11耦接扩充装置2的第三电源端21，且扩充装置2利用第三电源端21提供第三电源时，第一开关模块121关闭且第二开关模块122导通，使得第三电源端21通过第二开关模块122与电源接脚11连通第二电源端124，而提供第三电源至第二电源端124。由此，与第二电源端124耦接的正常电源电路13可接收来自第二电源端124所提供的第三电源，且正常电源电路13可以以第三电源对电池14充电。

进一步说，当可携式电子装置1通过电源接脚11耦接扩充装置2的第三电源端21且扩充装置2利用第三电源端21提供第三电源时，第一电源端123的电压为0V，第二电源端124的电压为0V，电源接脚11的电压例如为19V，第一控制信号端16提供具有第一状态的第一控制信号至第一开关单元1211使得第一开关单元1211关闭，以避免扩充装置2所提供的第三电源直接流通至第一电源端123，而避免扩充装置2所提供的第三电源与电池14所提供的第一电源造成冲突。

此外，第一控制信号端16还提供具有第一状态的第一控制信号至第二开关模块122的第三开关单元1221，使得第三开关单元1221导通，进而使得第四开关单元1222与第五开关单元1223导通，而电源接脚11与第二电源端124连通。如此，扩充装置2通过第三电源端21所提供的第三电源便可通过第二电源端124而提供至可携式电子装置1的正常电源电路13。

在上述实施例中，第一开关单元1211、第二开关单元1212、第四开关单元1222以及第五开关单元1223可为P型金氧半场效应晶体管(MOSFET)，第三开关单元1221为N型金氧半场效应晶体管，但本发明并不限制上述开关单元的种类。

综上所述，本实施例所提供的电源切换电路使用多个开关单元来控制电流的流向，以完成使用单一电源接脚来进行供电或放电，因电流大且只用一个电源接脚，可节省成本。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims

1.一种可携式电子装置的电源切换电路，上述可携式电子装置可耦接扩充装置，其特征是，上述电源切换电路包括：

第一电源端；

第二电源端；

第一开关模块，耦接上述第一电源端；

第二开关模块，耦接上述第二电源端；以及

电源接脚，分别耦接上述第一开关模块与上述第二开关模块，

其中当上述可携式电子装置未耦接上述扩充装置时，上述第一开关模块与上述第二开关模块关闭，使得上述第一电源端所提供的第一电源与上述第二电源端所提供的第二电源无法通过上述第一开关模块与上述第二开关模块提供至上述电源接脚。

2.根据权利要求1所述的电源切换电路，其特征是，当上述可携式电子装置通过上述电源接脚耦接上述扩充装置且上述第一电源端提供上述第一电源时，上述第一开关模块导通，使得上述第一电源端通过上述第一开关模块与上述电源接脚提供上述第一电源至上述扩充装置。

3.根据权利要求1所述的电源切换电路，其特征是，上述可携式电子装置还包括正常电源电路，上述第二电源端耦接上述正常电源电路，以提供上述第二电源至上述正常电源电路。

4.根据权利要求3所述的电源切换电路，其特征是，上述第一电源端耦接上述正常电源电路，以提供上述第一电源至上述正常电源电路。

5.根据权利要求1所述的电源切换电路，其特征是，上述扩充装置还包括第三电源端，当上述可携式电子装置通过上述电源接脚耦接上述扩充装置的上述第三电源端且上述第三电源端提供第三电源时，上述第一开关模块关闭且上述第二开关模块导通，使得上述第三电源端通过上述第二开关模块与上述电源接脚连通上述第二电源端，而提供上述第三电源至上述第二电源端。

6.根据权利要求5所述的电源切换电路，其特征是，上述可携式电子装置还包括正常电源电路与电池，上述正常电源电路分别耦接上述电池与上述第二电源端，上述正常电源电路接收来自上述第二电源端所提供的上述第三电源，且上述正常电源电路以上述第三电源对上述电池充电。

7.根据权利要求1所述的电源切换电路，其特征是，上述可携式电子装置还包括电池，上述第一电源端耦接上述电池。

8.根据权利要求1所述的电源切换电路，其特征是，上述可携式电子装置还包括电源供应单元，上述第二电源端耦接上述电源供应单元。

9.根据权利要求1所述的电源切换电路，其特征是，上述电源切换电路还包括第一控制信号端与第二控制信号端，上述第一开关模块分别耦接上述第一控制信号端与上述第二控制信号端，上述第二开关模块耦接上述第一控制信号端。

10.根据权利要求9所述的电源切换电路，其特征是，上述第一控制信号端提供具有第一状态的第一控制信号或提供具有第二状态的第一控制信号。

11.根据权利要求10所述的电源切换电路，其特征是，当上述可携式电子装置耦接上述扩充装置时，若上述扩充装置通过上述电源接脚提供第三电源，则上述第一控制信号端提供具有上述第一状态的上述第一控制信号。

12.根据权利要求10所述的电源切换电路，其特征是，当上述可携式电子装置耦接上述扩充装置时，若上述扩充装置没有通过上述电源接脚提供第三电源，则上述第一控制信号端提供具有上述第二状态的上述第一控制信号。

13.根据权利要求9所述的电源切换电路，其特征是，上述第二控制信号端提供具有第一状态的第二控制信号或提供具有第二状态的第二控制信号。

14.根据权利要求13所述的电源切换电路，其特征是，当上述可携式电子装置耦接上述扩充装置时，上述第二控制信号端提供具有上述第一状态的上述第二控制信号。

15.根据权利要求13所述的电源切换电路，其特征是，当上述可携式电子装置未耦接上述扩充装置时，上述第二控制信号端提供具有上述第二状态的上述第二控制信号。

16.根据权利要求1所述的电源切换电路，其特征是，上述电源切换电路还包括第一控制信号端，上述第一开关模块包括第一开关单元与第二开关单元，上述第一开关单元耦接上述第一控制信号端，上述第一开关单元耦接于上述电源接脚与上述第二开关单元之间，当上述可携式电子装置耦接上述扩充装置且上述扩充装置通过上述电源接脚提供第三电源时，上述第一控制信号端提供具有第一状态的第一控制信号至上述第一开关单元使得上述第一开关单元关闭。

17.根据权利要求1所述的电源切换电路，其特征是，上述电源切换电路还包括第一控制信号端与第二控制信号端，上述第一开关模块包括第一开关单元与第二开关单元，上述第一开关单元耦接上述第一控制信号端，上述第二开关单元耦接上述第二控制信号端，当上述可携式电子装置耦接上述扩充装置且上述第一电源端提供上述第一电源时，上述第一控制信号端提供具有第二状态的第一控制信号至上述第一开关单元使得上述第一开关单元导通，上述第二控制信号端提供具有第一状态的第二控制信号至上述第二开关单元使得上述第二开关单元导通。

18.根据权利要求1所述的电源切换电路，其特征是，上述电源切换电路还包括第一控制信号端，上述第二开关模块包括第三开关单元，上述第一控制信号端耦接上述第三开关单元。

19.根据权利要求18所述的电源切换电路，其特征是，当上述可携式电子装置耦接上述扩充装置且上述扩充装置通过上述电源接脚提供第三电源时，上述第一控制信号端提供具有第一状态的第一控制信号至上述第三开关单元，使得上述第三开关单元导通，使得上述电源接脚与上述第二电源端连通。

20.根据权利要求18所述的电源切换电路，其特征是，当上述可携式电子装置耦接上述扩充装置且上述扩充装置没有通过上述电源接脚提供第三电源时，上述第一控制信号端提供具有第二状态的第一控制信号至上述第三开关单元，使得上述第三开关单元关闭，使得上述电源接脚与上述第二电源端断开。