CN101777843B - 交流适配器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种交流适配器及其控制方法。该交流适配器，包括耦接的一交流端插头模块与一直流端连接器模块。一第一降压元件与一继电器均与一交流电压源电性耦接。一交流直流转换器与继电器电性耦接。直流端连接器模块具有一机械式开关元件，机械式开关元件与继电器电性耦接并与第一降压元件电性耦接。当直流端连接器模块与一装置插座连接时，机械式开关元件导通，使继电器致能，交流电压源的电能通过致能的继电器传送至交流直流转换器。当直流端连接器模块不与装置插座连接时，机械式开关元件不导通，使继电器失能，交流电压源的电能不传送至交流直流转换器。

Description

交流适配器及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种交流适配器及其控制方法，特别是涉及一种可以节省电能的交流适配器及其控制方法。

背景技术

目前多数的电子装置多会使用到交流适配器(AC adapter)来提供所需的电源，或使用交流适配器来对电子装置进行充电。将交流适配器插到住家或办公室的墙上的插座后，交流适配器会将交流电源转换成直流电源，以供电子产品使用。

就一般的便携式电子装置而言，例如是移动电话或是个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)，由于便携式电子装置多半在电池供电的状态下使用，因此使用到交流适配器的时间并不多。由于墙上的插座常常位于使用者不易插拔的地方，因此当使用者对便携式电子装置充电完毕之后，往往仅将便携式电子装置与交流适配器分离，而不会将交流适配器从墙上的插座拔下。

然而，继续插置于墙上插座的交流适配器即使未对便携式电子装置进行充电，却仍然会消耗电能，而造成能源的浪费。将目前常用的移动电话的交流适配器进行实际量测后可以发现，满载时流经交流适配器的电流为1.5毫安培，拔除移动电话后，仍然有0.93毫安培的电流产生，此电流大小约为满载时的60％。于今日环保意识与节省能源概念愈来愈受到重视的时代，如何发展出可以减少插置于墙上插座的交流适配器的能量消耗，乃业界所致力的方向之一。

发明内容

本发明是有关于一种交流适配器及其控制方法，可以降低插置于墙上插座上的交流适配器于未使用的状态下的能量损耗，而达到节省能源，符合环保要求的优点。

根据本发明，提出一种交流适配器，包括一交流端插头模块与一直流端连接器模块。交流端插头模块包括一第一降压元件、一继电器与一交流直流转换器。第一降压元件是与一交流电压源电性耦接。继电器是与交流电压源电性耦接。交流直流转换器是与继电器电性耦接。直流端连接器模块是与交流端插头模块耦接。直流端连接器模块具有一机械式开关元件，机械式开关元件是与继电器电性耦接并与第一降压元件电性耦接。当直流端连接器模块与一装置插座连接时，机械式开关元件导通，使继电器致能，交流电压源的电能通过致能的继电器传送至交流直流转换器，以使交流直流转换器对应地产生一直流电压。当直流端连接器模块不与装置插座连接时，机械式开关元件不导通，使继电器失能，交流电压源的电能不传送至交流直流转换器。

根据本发明，提出一种交流适配器的控制方法，包括以下步骤。首先，提供交流适配器。交流适配器具有交流端插头模块及直流端连接器模块。交流端插头模块具有第一降压元件、继电器、及交流直流转换器。第一降压元件是与交流电压源电性耦接，继电器是与交流电压源电性耦接，交流直流转换器是与继电器电性耦接。直流端连接器模块是与交流端插头模块耦接。直流端连接器模块具有一机械式开关元件，机械式开关元件是与继电器电性耦接并与第一降压元件电性耦接。当直流端连接器模块与装置插座连接时，导通机械式开关元件，以致能继电器。此时，交流电压源的电能通过致能的继电器传送至交流直流转换器，以使交流直流转换器对应地产生一直流电压。而当直流端连接器模块不与装置插座连接时，不导通机械式开关元件，以失能继电器。此时，交流电压源的电能不传送至交流直流转换器。

为使本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并结合附图详细说明如下。

附图说明

图1示出了本发明一实施例的交流适配器的外观结构图。

图2示出了图1的交流适配器的电路方块图。

图3示出了图2的机械式开关元件的一例的示意图。

图4示出了图2的机械式开关元件的另一例的示意图。

附图符号说明

100：交流适配器

102：交流端插头模块

104、104A、104B：直流端连接器模块

202：第一降压元件

204：继电器

206：交流直流转换器

208、208A、208B：机械式开关元件

210：第一整流元件

212：第二降压元件

214：第二整流元件

216：交流电压源的第一端

218：交流电压源的第二端

302：触发按键

304、404：电子装置

306、406：装置插座

402：第一接脚

404：第二接脚

408：导电片

具体实施方式

本发明提出一种交流适配器，包括一交流端插头模块与一直流端连接器模块。交流端插头模块包括一第一降压元件、一继电器与一交流直流转换器。第一降压元件是与一交流电压源电性耦接。继电器是与交流电压源电性耦接。交流直流转换器是与继电器电性耦接。直流端连接器模块是与交流端插头模块耦接。直流端连接器模块具有一机械式开关元件，机械式开关元件是与继电器电性耦接并与第一降压元件电性耦接。当直流端连接器模块与一装置插座连接时，机械式开关元件导通(turned on)，使继电器致能(enabled)，交流电压源的电能通过致能的继电器传送至交流直流转换器，以使交流直流转换器对应地产生一直流电压。当直流端连接器模块不与装置插座连接时，机械式开关元件不导通(turned off)，使继电器失能(disabled)，交流电压源的电能不传送至交流直流转换器。兹举一实施例说明如下。

请同时参照图1，其示出了本发明一实施例的交流适配器的外观结构图。如图1所示，交流适配器100包括交流端插头(Plug)模块102与直流端连接器(Connector)模块104。直流端连接器模块104与交流端插头模块102耦接。交流端插头模块102用以与电源插座(Socket)(未示出了于图1中)连接，以与交流电压源，例如是市电，电性连接。电源插座例如是配置在建筑物的墙壁上的市电电源插座。而直流端连接器模块104则是用以与一电子装置的装置插座(未示于图1中)电性连接，以将交流适配器100进行交流至直流的转换后所得到的直流电压输出给电子装置。

请参照图2，其示出了图1的交流适配器的电路方块图。交流端插头模块102具有第一降压元件202、继电器204与交流直流转换器206。第一降压元件202是与交流电压源AC电性耦接。继电器204是与交流电压源AC电性耦接。交流直流转换器206是与继电器204电性耦接。直流端连接器模块104具有一机械式开关元件208。机械式开关元件208是与继电器204电性耦接，并与第一降压元件202电性耦接。

当直流端连接器模块104与电子装置的装置插座连接时，机械式开关元件208导通，使继电器204致能。此时，交流电压源AC的电能通过致能的继电器204传送至交流直流转换器206，以使交流直流转换器206对应地产生直流电压V。而当直流端连接器模块104不与电子装置的装置插座连接时，机械式开关元件208不导通，使继电器204失能。此时，交流电压源AC的电能不传送至交流直流转换器206，使交流直流转换器206不动作，亦不产生直流电压V。

由于机械式开关元件208是配置于直流端连接器模块104上，当使用者不需再使用到交流适配器100而将直流端连接器模块104拔离电子装置的装置插座时，机械式开关元件208随即不导通。如此，由于此时机械式开关元件208已不导通，即使交流端插头模块102仍然插置于电源插座上并与交流电压源电性连接，仍然不会有电流流过继电器204，而使继电器204失能。失能的继电器204将阻隔交流电压源AC的传送，使得交流电压源AC的电能不会传送至交流直流转换器206，而使交流直流转换器206不动作。如此，将使得交流适配器100省去大量的能量损耗。

此外，藉由使用第一降压元件202，可以使得流经机械式开关元件208的电流大小受到限制。即使交流电压源AC为高电压的电压源，第一降压元件202可以使得机械式开关元件208与继电器204的跨压变小，而使得流过机械式开关元件208与继电器204的电流为小电流。如此，可以避免使用者不慎接触到机械式开关元件208时受到触电的伤害。

而且，藉由使用继电器204，可以藉由小电流来控制交流电压源AC的大电流的传送。而且，本实施例的机械式开关元件208可以仅使用可承受小电流的机械式开关元件即可，使本实施例的交流适配器100还具有低成本的优点。

较佳地，第一降压元件202与机械式开关元件208是串联耦接。当机械式开关元件208致能时，来自交流电压源AC并流经第一降压元件202与机械式开关元件208的电流使继电器204致能。

更进一步来说，交流端插头模块102还包括一第一整流元件210，一第二降压元件212、及一第二整流元件214。第一整流元件210是与第一降压元件202串联。第二整流元件214是与第二降压元件212串联。第一降压元件202是与交流电压源AC的一第一端216电性耦接，而第二降压元件212是与交流电压源AC的一第二端218电性耦接。于本实施例中，第一整流元件210及第二整流元件214例如是由二极管来实现，而第一降压元件202与第二降压元件212则例如由电阻器来实现。

如此，当机械式开关元件208致能时，来自交流电压源AC并流经第一降压元件202、第一整流元件210，机械式开关元件208、一第二整流元件214、及第二降压元件212的电流I使继电器204致能。继电器204可使用磁阀继电器来实现，或是使用光耦合继电器来实现，但本实施例并不限于此。

而交流直流转换器206则例如是由适配器、多个二极管与电容器来实现。交流直流转换器206所接收到的交流电压由适配器进行电压转换后，多个二极管将进行整流的动作，并由电容器所实现的滤波电路来产生直流电压V。但图2所示的交流直流转换器206仅为一例，只要能实现交流电转直流电的转换器皆可应用于本实施例中。

于传统作法中，当交流适配器不与电子装置连接时，交流直流转换器中的适配器的初级侧还是会接收到交流电压，使得适配器还是会有磁通产生而消耗电能。而于本实施例中，当直流端连接器模块不与电子装置的装置插座连接时，由于继电器204为失能，因此交流直流转换器206中的适配器的初级侧不会接收到交流电压，因而不会有磁通产生。如此，将可有效地减少交流直流转换器206的能量消耗，而达到节省交流适配器100于不使用时的能源损耗的目的。

请参照图3，其示出了图2的机械式开关元件的一例的示意图。图2的机械式开关元件208例如由机械式开关元件208A来实现。机械式开关元件208A具有一触发按键302。触发按键302配置于直流端连接器模块104A面对电子装置304的装置插座306的一表面上，并且可以被按压。当直流端连接器模块104A与电子装置304的装置插座306连接时，触发按键302被电子装置304的底面按压，以使机械式开关元件208A导通。而当直流端连接器模块104A与电子装置304的装置插座306脱离时，触发按键302为非被按压的状态，此时机械式开关元件208A将不导通。

请参照图4，其示出了图2的机械式开关元件的另一例的示意图。图2的机械式开关元件208亦可例如由机械式开关元件208B来实现。机械式开关元件208B具有一第一接脚402与一第二接脚404。电子装置404的装置插座406具有一导电片408。当直流端连接器模块104B与装置插座406连接时，第一接脚402与第二接脚404与导电片408电性连接，以使第一接脚402与第二接脚404短路。短路后的第一接脚402与第二接脚404将使机械式开关元件208B导通。而当直流端连接器模块104B与电子装置404的装置插座406脱离时，第一接脚402与第二接脚404的间为开路的状态，此时的机械式开关元件208B将不导通。较佳地，导电片408配置于装置插座406的内壁上，且与第一接脚402与第二接脚404相对。

图3与图4的机械式开关元件208A与208B仅为实现机械式开关元件208的例子，但本发明并不限于此。只要是能于直流端连接器模块与装置插座连接时，机械式开关元件会导通，且于直流端连接器模块与装置插座脱离时，机械式开关元件不会导通的机械式开关元件，即可应用于本实施例中。

本实施例的交流适配器100还具有方便操作的优点。于使用者将直流端连接器模块从装置插座拔离时，机械式开关元件208就会自动地被触发而不导通，而达到节省能源的目的。如此，由于使用者不必以手动的方式另外触发其他的开关来节省能源，对于使用者而言，本实施例的交流适配器100具有高度的便利性。

本发明的交流适配器及其控制方法，可以降低插置于墙上插座上的交流适配器于未使用的状态下的能量损耗，而达到节省能源，符合环保要求的优点。此外，对使用者而言，本发明的交流适配器更具有极佳的便利性。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明。本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围以本申请的权利要求为准。

Claims (20)

1.一种交流适配器，包括：

一交流端插头模块，包括：

一第一降压元件，与一交流电压源电性耦接；

一继电器，与该交流电压源电性耦接；以及

一交流直流转换器，与该继电器电性耦接；

一直流端连接器模块，与该交流端插头模块耦接，该直流端连接器模块具有一机械式开关元件，该机械式开关元件与该继电器电性耦接并与该第一降压元件电性串联耦接；

其中，当该直流端连接器模块与一装置插座连接时，该机械式开关元件导通，使该继电器致能，该交流电压源的电能通过致能的该继电器传送至该交流直流转换器，以使该交流直流转换器对应地产生一直流电压；

其中，当该直流端连接器模块不与该装置插座连接时，该机械式开关元件不导通，使该继电器失能，该交流电压源的电能不传送至该交流直流转换器。

2.如权利要求1所述的交流适配器，其中，该第一降压元件与该机械式开关元件串联耦接，当该机械式开关元件致能时，来自该交流电压源并流经该第一降压元件与该机械式开关元件的电流使该继电器致能。

3.如权利要求1所述的交流适配器，其中，该交流端插头模块还包括一第一整流元件，该第一整流元件与该第一降压元件串联。

4.如权利要求3所述的交流适配器，其中，该第一整流元件为二极管，该第一降压元件为电阻器。

5.如权利要求1所述的交流适配器，其中，该交流端插头模块还包括一第二降压元件，该第一降压元件与该交流电压源的一第一端电性耦接，该第二降压元件与该交流电压源的一第二端电性耦接，当该机械式开关元件致能时，来自该交流电压源并流经该第一降压元件、该机械式开关元件、及该第二降压元件的电流使该继电器致能。

6.如权利要求5所述的交流适配器，其中，该交流端插头模块还包括一第二整流元件，该第二整流元件与该第二降压元件串联。

7.如权利要求1所述的交流适配器，其中，该机械式开关元件具有一触发按键，当该直流端连接器模块与该装置插座连接时，该触发按键被按压，以使该机械式开关元件导通。

8.如权利要求1所述的交流适配器，其中，该机械式开关元件具有一第一接脚与一第二接脚，该装置插座具有一导电片，当该直流端连接器模块与该装置插座连接时，该第一接脚与该第二接脚与该导电片电性连接，以使该机械式开关元件导通。

9.如权利要求1所述的交流适配器，其中，该继电器为磁阀继电器。

10.如权利要求1所述的交流适配器，其中，该继电器为光耦合继电器。

11.一种交流适配器的控制方法，包括：

提供该交流适配器，该交流适配器具有一交流端插头模块及一直流端连接器模块，该交流端插头模块具有一第一降压元件、一继电器、及一交流直流转换器，该第一降压元件与一交流电压源电性耦接，该继电器与该交流电压源电性耦接，该交流直流转换器与该继电器电性耦接，该直流端连接器模块与该交流端插头模块耦接，该直流端连接器模块具有一机械式开关元件，该机械式开关元件与该继电器电性耦接并与该第一降压元件电性串联耦接；

当该直流端连接器模块与一装置插座连接时，导通该机械式开关元件，以致能该继电器，该交流电压源的电能通过致能的该继电器传送至该交流直流转换器，以使该交流直流转换器对应地产生一直流电压；以及

当该直流端连接器模块不与该装置插座连接时，不导通该机械式开关元件，以失能该继电器，该交流电压源的电能不传送至该交流直流转换器。

12.如权利要求11所述的方法，其中，该第一降压元件与该机械式开关元件串联耦接，当该机械式开关元件致能时，来自该交流电压源并流经该第一降压元件与该机械式开关元件的电流使该继电器致能。

13.如权利要求11所述的方法，其中，该交流端插头模块还包括一第一整流元件，该第一整流元件与该第一降压元件串联。

14.如权利要求13所述的方法，其中，该第一整流元件为二极管，该第一降压元件为电阻器。

15.如权利要求11所述的方法，其中，该交流端插头模块还包括一第二降压元件，该第一降压元件与该交流电压源的一第一端电性耦接，该第二降压元件与该交流电压源的一第二端电性耦接，当该机械式开关元件致能时，来自该交流电压源并流经该第一降压元件、该机械式开关元件、及该第二降压元件的电流使该继电器致能。

16.如权利要求15所述的方法，其中，该交流端插头模块还包括一第二整流元件，该第二整流元件与该第二降压元件串联。

17.如权利要求11所述的方法，其中，该机械式开关元件具有一触发按键，当该直流端连接器模块与该装置插座连接时，该触发按键被按压，以使该机械式开关元件导通。

18.如权利要求11所述的方法，其中，该机械式开关元件具有一第一接脚与一第二接脚，该装置插座具有一导电片，当该直流端连接器模块与该装置插座连接时，该第一接脚与该第二接脚与该导电片电性连接，以使该机械式开关元件导通。

19.如权利要求11所述的方法，其中，该继电器为磁阀继电器。

20.如权利要求11所述的方法，其中，该继电器为光耦合继电器。

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