CN102402496B - 通讯电路与具有该通讯电路的适配器 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种通讯电路与具有该通讯电路的适配器。该通讯电路包括一耦合电路与一收发模块，耦合电路耦接于适配器的直流电力传输线，用以过滤出附载在直流电力传输线上的一第一调制信号或耦合一第二调制信号至直流电力传输线。收发模块用以自耦合电路接收并解调第一调制信号或是输出第二调制信号至耦合电路。适配器可经由相同的直流电力传输线进行数据传输与电力传输。

Description

通讯电路与具有该通讯电路的适配器
技术领域
本发明涉及一种适配器(adapter)的通讯技术，特别是涉及一种可直接在直流电力传输线(DC power line)上进行通讯与数据传输的通讯电路与使用其的适配器。
背景技术
适配器是一种接口转换器，可以用来转换不同的接口，使具有不同接口的电子装置相连接，或是让电子装置与另一个接口相连接，例如是电源适配器或USB转接设备等。电源适配器主要是用来转换交流电与直流电，并将其转换后的直流电提供给所连接的电子装置使用，适配器可以将不同交流电(例如110V或220V)转换为稳定的直流电，使电子装置可以在不同的地区或国家使用。
传统的电源适配器并不具有数据传输的功能，但随着电源管理的重要性提高，笔记型计算机需要进一步了解电源供应的相关信息以方便进行电源管理，某些新型的适配器已经有设置数据传输线(data line)来进行数据传输。此外，在电源适配器增设数据传输功能也会增加在生产时检测产品的方便性。但是各个适配器的数据传输线的规格与设计往往不同，使得笔记型计算机与适配器之间的通讯电路的设计相当复杂。
此外，增加数据传输线会使适配器的传输线由两线增加为三线，三线式的电缆的线径较粗且不耐绕折，在使用上并不方便。此外，各家厂商对于三线式的适配器的设计方式不同，这造成笔记型计算机与适配器之间的传输接口相当复杂且不实用。
发明内容
本发明提供一种通讯电路与具有其的适配器，此通讯电路可在直流电力传输线上传递数据，使适配器与笔记型计算机可以进行双向的通讯。由于适配器的传输线不需额外设置数据线，所以架构简单，设计成本也较低。
本发明提出一种通讯电路，适用于一笔记型计算机与一适配器之间的通讯，此通讯电路包括一耦合电路与一收发模块。耦合电路耦接于一适配器的一直流电力传输线，用以过滤出附载在直流电力传输线上的一第一调制信号或耦合一第二调制信号至直流电力传输线。收发模块耦接于耦合电路，用以接收并解调第一调制信号或是输出第二调制信号至耦合电路。由于通讯电路可以经由耦合电路直接经由直流电力传输线接收与传送数据信号，使直流电力传输线具有数据传输与电力传输两种功能，因此具有本通讯电路的适配器的传输线不需额外设置数据线即可传输数据，其结构简单且设计成本较低。
本发明的通讯电路可以直接整合在电源适配器中，使其可与连结的计算机或笔记型计算机进行通讯。此适配器主要包括电源转换单元与上述通讯电路，电源转换单元用以将交流电转换为直流电并经由直流电力传输线传输该直流电至该笔记型计算机。通讯电路则耦接于直流电力传输线，通过直流电力传输线与笔记型计算机进行通讯。
在本发明一实施例中，该耦合电路包括一带通滤波器一第一电容。带通滤波器的第一端耦接于收发模块的输出端。第一电容耦接于带通滤波器的第二端与直流电力传输线之间。带通滤波器例如为一T型带通滤波器或一π型带通滤波器。
在本发明一实施例中，上述收发模块包括一混频器、一第一功率放大器与一第二功率放大器。混频器用以解调第一调制信号或调制一数字信号以输出第二调制信号。第一功率放大器的输入端耦接于混频器，其输出端耦接于耦合电路。第二功率放大器的输入端耦接于耦合电路，其输出端耦接于混频器。
在本发明另一实施例中，收发模块包括一解码单元与一编码单元与一混频器。解码单元耦接于耦合电路以解码第一调制信号。编码单元耦接于耦合电路以输出第二调制信号，混频器则耦接于解码单元与编码单元。
综合上述，本发明所提出通讯电路可以整合于电源适配器与笔记型计算机中，使电源适配器与笔记型计算机可以通过直流电力传输线进行通讯而无需设置额外的数据线。此通讯电路的结构精简且设计成本低，可适用于各种需要在直流电力传输线上传输数据的电子装置。
为使本发明的上述特征和优点能更明显易懂，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为根据本发明第一实施例的适配器示意图。
图2为根据本发明第一实施例的耦合电路110示意图。
图3为根据本发明第一实施例的收发模块120示意图。
图4为根据本发明第二实施例的收发模块示意图。
附图符号说明
100、160：通讯电路
101：适配器
110：耦合电路
120：收发模块
122：混频器
124：第一功率放大器
126：第二功率放大器
130：处理单元
140：电源转换单元
150：笔记型计算机
320：收发模块
322：混频器
324：编码单元
326：解码单元
C1：第一电容
C2：第二电容
L：电感
112：带通滤波器
P1：带通滤波器112的第一端
P2：带通滤波器112的第二端
GND：接地端
具体实施方式
(第一实施例)
图1为根据本发明第一实施例的适配器示意图。适配器(adapter)101可用来连接交流电与笔记型计算机150以及将交流电转换为直流电并提供给笔记型计算机150使用。适配器101包括电源转换单元140与通讯电路100，两者皆耦接于直流电力传输线。电源转换单元140可将交流电转换为直流电，然后经由电力传输线传送至笔记型计算机150。通讯电路100包括耦合电路110、收发模块120与处理单元130，其中收发模块120耦接于处理单元130与耦合电路110之间。通讯电路100可经由直流电力传输线与笔记型计算机150进行双向的数据传输。也就是说，本实施例中的直流电力传输线具有电力传输与数据传输两种功能。
耦合电路110耦接于适配器101的直流电力传输线，用以过滤出附载在直流电力传输线上的一第一调制信号或耦合一第二调制信号至直流电力传输线。直流电力传输线主要是用来传输直流电，其结构例如是双线电缆，其中一条线为正极，另一条线则为接地，但本发明并不限制直流电力传输线的缆线结构。收发模块120耦接于耦合电路110，用以接收并解调第一调制信号或是输出第二调制信号至耦合电路110。
请参照图2，图2为根据本发明第一实施例的耦合电路110示意图。耦合电路110包括第一电容C1与带通滤波器(band pass filter)112，带通滤波器112由第二电容C2与电感L组成。第一电容C1耦接于带通滤波器112的第二端P2与直流电力传输线(正极线)之间，第二电容C2耦接于带通滤波器112的第一端P1与第二端P2之间，电感L耦接于带通滤波器112的第二端P2与接地端GND之间。第一电容C1可用来滤除直流电力传输线上的直流电压，而带通滤波器112则是用来过滤出所需的频段信号，也就是第一调制信号。收发模块120耦接于带通滤波器112的第一端P1与第二端P2以接收第一调制信号与输出第二调制信号。值得注意的是，上述带通滤波器112可使用T型带通滤波器或π型带通滤波器来实现，本发明并不受限于此。
收发模块120的功能主要是解调所接收的第一调制信号，然后传送到处理单元130进行处理，或是调制处理单元130所输出的数字信号。请参照图3，图3为根据本发明第一实施例的收发模块示意图。收发模块120包括混频器122、第一功率放大器124与第二功率放大器126，其中第一功率放大器124的输入端耦接于混频器121，其输出端耦接于耦合电路110。第二功率放大器126的输入端耦接于耦合电路110，其输出端耦接于混频器110。第一功率放大器124是用来放大要输出的第二调制信号的功率，而第二功率放大器124则是用来放大所接收的第一调制信号的功率。
混频器122用以解调第一调制信号或调制来自于处理单元130的数字信号以输出第二调制信号至第一功率放大器126。混频器122可用来将数字信号与载波结合以产生第一调制信号或是将第二调制信号中的载波去除以产生数字信号。换言之，混频器122主要是使用在调制(modulation)时的升频与解调(demodulation)的降频。混频器122例如是应用二极管或晶体管的非线性特性使输出响应有二阶或三阶或更高阶项以产生不同频率的合差项以达到升频或降频的效果。第一功率放大器124与第二功率放大器126主要是用来放大信号的功率，在本发明另一实施例中也可以使用低杂讯放大器(low noise amplifier，LNA)来取代，本发明并不受限于此。
由上述可知，适配器101中设置有通讯电路100，所以可以经由直流电力传输线传递或接收信号，笔记型计算机150中也可以设置与通讯电路100相同电路结构的通讯电路160来与通讯电路100进行数据传输。在经由上述实施例的说明后，本领域的技术人员应可推知其实施方式，在此不加累述。
(第二实施例)
请同时参照图1、图3与图4，图4为根据本发明第二实施例的收发模块示意图，收发模块320包括混频器322、编码单元324与解码单元326，编码单元324与解码单元326分别耦接于混频器322与耦合电路110之间。编码单元324用来编码混频器322的输出以产生第一调制信号，解码单元326则是用来解码自耦合电路110所接收的第二调制信号。混频器322的功能与上述图3中的混频器122相似，都是用来升频或降频，在此不加累述。编码单元324与解码单元326例如为双音频多频率(Dual Tonemulti-frequency，DTMF)编码器与双音频多频率解码器，但本发明不受限于此。
此外，值得注意的是，上述图1至图4中的处理单元130所输出的数字信号可符合电源管理总线(Power management Bus，PMBus)通讯协定，使适配器101可以与笔记型计算机150在此通讯协定下进行通讯，但本发明并不受限于此。图1中的收发模块120可利用无线收发模块的架构实现或是利用任一种频率调制/解调单元或频率调制芯片来实现，其应用的编解码技术例如是频率偏移调制(Frequency-shift keying，FSK)、振幅偏移调制(Amplitude-shift keying，ASK)、开关键控调制(On-off keying，OOK)、多频率偏移调制(Multiple frequency-shift keying，MFSK)或DTMF调制或相移键控(Phase-shift keying，PSK)或其他通讯调制技术，本发明并不限定收发模块120的架构与其使用的调制技术。
上述图1至图4中的处理单元130可利用额外的微处理器(microprocessor)或复杂可编程逻辑装置(Complex Programmable LogicDevice，CPLD)或电子装置中原有的处理器来实现，本发明并不受限于此。上述通讯电路100可以适用于任何种类的电源适配器或是需要在直流电力传输线上传输数据的电子装置，如计算机或电源供应器，本发明并不限制通讯电路100的应用范围。
此外，值得注意的是，上述元件之间的耦接关系包括直接或间接或两者并行的电性连接，只要可以达到所需的电信号传递功能即可，本发明并不受限于此。
综上所述，本发明的通讯电路可在双线的直流电力传输线上接收或传输信号，使直流电力传输线具有传输电力与数据的功能。具有此通讯电路的适配器可直接与笔记型计算机进行通讯，并且可以不受直流电力传输的影响。
虽然本发明的较佳实施例已揭示如上，然本发明并不受限于上述实施例，本领域的技术人员，在不脱离本发明所揭示的范围的前提下，可作若干的更动与调整，因此本发明的保护范围应以本发明的权利要求为准。

Claims (19)

1.一种通讯电路，适用于一笔记型计算机与一适配器之间的通讯，其中该适配器耦接于一交流电与该笔记型计算机之间，且该适配器通过其一电源转换单元将该交流电转换为一直流电，且该电源转换单元经由一双线的直流电力传输线将其转换的该直流电传送至该笔记型计算机，其特征在于该通讯电路包括：
一耦合电路，耦接于该适配器的该双线的直流电力传输线，用以过滤出附载在该双线的直流电力传输线上的一第一调制信号或耦合一第二调制信号至该双线的直流电力传输线；以及
一收发模块，耦接于该耦合电路，用以接收并解调该第一调制信号或是输出该第二调制信号至该耦合电路；其中该第二调制信号是由符合电源管理总线通讯协定的一数字信号调制而成；
其中该通讯电路经由该适配器的该双线的直流电力传输线与该笔记型计算机进行数据传输。
2.如权利要求1所述的通讯电路，其特征在于该耦合电路包括：
一带通滤波器，该带通滤波器的第一端耦接于该收发模块的输出端；以及
一第一电容，耦接于该带通滤波器的第二端与该双线的直流电力传输线之间。
3.如权利要求2所述的通讯电路，其特征在于该带通滤波器包括：
一第二电容，耦接于一第一功率放大器的输出端与该带通滤波器的第二端之间；以及
一电感，耦接于一第二滤波器的第二端与一接地端之间。
4.如权利要求2所述的通讯电路，其特征在于该带通滤波器为一T型带通滤波器或一π型带通滤波器。
5.如权利要求1所述的通讯电路，其特征在于该收发模块包括：
一混频器，用以解调该第一调制信号或调制一数字信号以输出该第二调制信号；
一第一功率放大器，该第一功率放大器的输入端耦接于该混频器，该第一功率放大器的输出端耦接于该耦合电路；以及
一第二功率放大器，该第二功率放大器的输入端耦接于该耦合电路，该第二功率放大器的输出端耦接于该混频器。
6.如权利要求1所述的通讯电路，其特征在于该收发模块包括：
一解码单元，耦接于该耦合电路以解码该第一调制信号；
一编码单元，耦接于该耦合电路以输出该第二调制信号；以及
一混频器，耦接于该解码单元与该编码单元。
7.如权利要求6所述的通讯电路，其特征在于该解码单元为双音频多频率编码器，该编码单元为双音频多频率解码器。
8.如权利要求1所述的通讯电路，其特征在于该收发模块包括一频率调制/解调单元以解调该第一调制信号或调制一数字信号以产生该第二调制信号。
9.如权利要求1所述的通讯电路，其特征在于该通讯电路还包括：
一处理单元，耦接于该收发模块。
10.一种适配器，适用连接至一笔记型计算机，其特征在于该适配器包括：
一电源转换单元，耦接于一交流电与该笔记型计算机之间，且该电源转换单元用以将该交流电转换为一直流电并经由一双线的直流电力传输线传输该直流电至该笔记型计算机；以及
一通讯电路，耦接于该双线的直流电力传输线，用以与该笔记型计算机进行通讯，该通讯电路包括：
一耦合电路，耦接于该适配器的该双线的直流电力传输线，用以过滤出附载在该双线的直流电力传输线上的一第一调制信号或耦合一第二调制信号至该双线的直流电力传输线；以及
一收发模块，耦接于该耦合电路，用以接收并解调该第二调制信号或是输出该第二调制信号至该耦合电路；其中该第二调制信号是由符合电源管理总线通讯协定的一数字信号调制而成；
其中该适配器的该通讯电路经由该双线的直流电力传输线与该笔记型计算机进行数据传输。
11.如权利要求10所述的适配器，其特征在于该耦合电路包括：
一带通滤波器，该带通滤波器的第一端耦接于该收发模块的输出端；以及
一第一电容，耦接于该带通滤波器的第二端与该双线的直流电力传输线之间。
12.如权利要求11所述的适配器，其特征在于该带通滤波器包括：
一第二电容，耦接于一第一功率放大器的输出端与该带通滤波器的第二端之间；以及
一电感，耦接于一第二滤波器的第二端与一接地端之间。
13.如权利要求11所述的适配器，其特征在于该带通滤波器为一T型带通滤波器或一π型带通滤波器。
14.如权利要求10所述的适配器，其特征在于该收发模块包括：
一混频器，用以解调该第一调制信号或调制一数字信号以输出该第二调制信号；
一第一功率放大器，该第一功率放大器的输入端耦接于该混频器，该第一功率放大器的输出端耦接于该耦合电路；以及
一第二功率放大器，该第二功率放大器的输入端耦接于该耦合电路，该第二功率放大器的输出端耦接于该混频器。
15.如权利要求10所述的适配器，其特征在于该收发模块包括：
一解码单元，耦接于该耦合电路以解码该第一调制信号；
一编码单元，耦接于该耦合电路以输出该第二调制信号；以及
一混频器，耦接于该解码单元与该编码单元。
16.如权利要求15所述的适配器，其特征在于该解码单元为双音频多频率编码器，该编码单元为双音频多频率解码器。
17.如权利要求10所述的适配器，其特征在于该收发模块包括一频率调制/解调单元以解调该第一调制信号或调制一数字信号以产生该第二调制信号。
18.如权利要求10所述的适配器，其特征在于该通讯电路还包括：
一处理单元，耦接于该收发模块。
19.如权利要求10所述的适配器，其特征在于该适配器所连接的该笔记型计算机具有与该通讯电路结构相同的一第二通讯电路，用以与该通讯电路进行通讯。
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