CN103403640B - 一种适配器及设定适配器电压的方法 - Google Patents

Abstract

这里的实施例涉及设定适配器（100、200）的电压。在一实施例中，适配器用于测量适配器输出的电流、将在适配器处测得的电流与第一电流进行比较并输出DC电压。适配器用于基于所述比较设定适配器输出的DC电压的电平。

Description

一种适配器及设定适配器电压的方法

背景技术

传统上，不同类型的笔记本电脑使用不同尺寸和/或类型的直流（DC）插头。因此，将诸如交流电（AC）适配器之类的DC电源连接到错误的笔记本电脑是不可能的，这是因为DC电源的连接器物理上不能与笔记本的DC插头配对。

然而，现在较新的笔记本电脑尽管具有不同的电力需求，但具有相同类型的DC插头。因此，DC电源可以联接到错误的笔记本电脑。例如，笔记本电脑可能试图获取超出DC电源的容量的电力。因此，笔记本电脑和/或DC电源可能发生故障。

附图说明

以下详细描述参照附图，其中：

图1是示例适配器的框图；

图2是另一示例适配器的框图；

图3是包括图1的适配器的示例系统的框图；

图4是图3的便携装置的更详细的示例框图；

图5是图3的便携装置的另一更详细的示例框图；

图6是改变适配器处的电压的示例方法的流程图；以及

图7是改变便携装置处获取的电力的示例方法的流程图。

具体实施方式

在以下描述中给出特定细节，以提供实施例的透彻理解。然而，本领域普通技术人员会理解可以在没有这些特定细节的情况下实践实施例。例如，为了不用不必要的细节使实施例晦涩，可以以框图形式示出系统。再例如，公知的过程、结构和技术可以没有不必要细节的形式示出，以便避免使实施例晦涩。

实施例提供用以传送AC适配器的电容量的总体上低成本且可靠的方法和/或装置。例如，实施例可以包括用以在达到比适配器的最大电容量小的阈值电容量时，动态地降低其输出到便携装置的DC电压的适配器。于是，便携装置可以在达到适配器的最大电容量之前降低其电力消耗。因此，便携装置和/或适配器可以防 止由便携装置试图超出适配器的最大电容量而导致的任何故障或损坏。

另外，适配器的实施例能够在适配器与便携装置之间没有任何附加连接的情况下，向达到阈值容量的便携装置发信号。因此，实施例可以以低的或没有附加制造成本或复杂度的情况下制造。

图1是示例适配器100的框图。适配器100可以是向一个或多个电气负载提供电能的一类装置。此外，适配器100可以将能量从一种类型变换为另一种类型。例如，适配器可以将交流（AC）电压源变换为直流（DC）电压源。在图1的实施例中，适配器100包括变换器110、适配器仪表120、比较器130和开关140。适配器100用于从外部AC电源160接收AC电压，外部AC电源160例如为提供120伏（V）、60赫兹（Hz）或220V、50Hz的AC电压的壁装电源插座。然而，AC电源160的实施例不限于壁装电源插座，而是也可以包括其它类型的AC电源。

变换器110用于接收AC电压并用于经由可变电压源112通过第一连接输出DC电压。变换器110可以包括用于将AC电压改变为DC电压的变压器（未示出）。DC电压经由可变电压源112输出，其中可变电压源112用于响应于比较器130输出的信号来改变DC电压输出，这将在下文更详细描述。

适配器仪表120用于在第一连接处测量适配器100输出的电流并将测得的电流输出到比较器130。适配器仪表120例如可以是安培表。

比较器130用于将测得的电流与第一阈值电流进行比较，并基于比较将比较信号输出至可变电压源112和开关140。一般而言，比较器130可以是用于比较两个或更多电压或电流并用于将其输出建立在比较之上的电气装置。

在图1中，第一阈值电流用于指示小于适配器100的满电容量的适配器100的电容量的百分比，例如适配器100电容量的90%。电容量可表示适配器100的最大电输出能力。在图1中，如果测得的电流小于第一电流，则比较器130可以输出处于第一电压的比较信号，如果测得的电流大于或等于第一电流，则比较器130可以输出处于第二电压的比较信号，第二电压不同于第一电压。

比较器130的输出，例如第一电压或第二电压，被输出到变换器110的可变电压源112以改变DC电压，其中可变电压源112用于基于从比较器130接收的电压电平改变DC电压输出。例如，可变电压源112可以在接收第一电压时将DC电压设定为较低电压，例如10V，并且可以在接收第二电压时将DC电压设定为较高电压，例如20V。虽然比较器130被配置为在测得的电流大于或等于第一电流时增大变换器110输出的DC电压的电平，但实施例不限于此。例如，在其它实施例中，比较器130可以被配置为在测得的电流大于或等于第一电流时减小变换器110 输出的DC电压的电平。

比较器130的输出也输出至开关140。开关140可以是能够在两个或更多电接头间切换的任何类型的电气、机械或机电器件。开关140用于基于比较器130的输出，在第一阈值电流和不同于第一阈值电流的第二阈值电流之间作选择，并用于将所选择的电流作为第一电流输出到比较器130。第一阈值电流和第二阈值电流可以例如根据经验确定或根据制造商或用户的规定设定。

例如，第一阈值电流可以大于第二阈值电流，并且开关140可以被初始设定为较大的阈值电流，例如第一阈值电流。在实施例中，第一阈值电流和第二阈值电流可以例如分别是2安培和1安培，或者分别是4安培和2安培。在图1中，开关140用于接收比较信号。如果比较信号处于第一电压，则开关140被设定为第一阈值电流，并且如果比较信号处于第二电压，则开关140被设定为第二阈值电流。

因此，在操作中，如果在第一连接处测得的由适配器100输出的电流大于或等于被初始设定为第一阈值电流的第一电流，则比较器130会输出第二电压。相应地，变换器110会增大DC电压输出。由于恒定电力从适配器100输出，所以测得的电流会减小，并且可能会低于第一阈值电流。例如，如果第一电流为1.1安培（A），测得的电流为2A，并且初始电压为10V，则适配器100从输出10V切换为输出20V，会导致测得的电流从2A降至1A。

因此，第一电流被开关140响应于接收第二电压而设定为第二阈值电流，其中第二阈值电流会低于在第二电压下测得的电流，例如低于1A。因此，比较器130不会再输出第一电压，从而降回由变换器110输出的DC电压。

第一连接可以表示连接到诸如便携装置之类的外部负载的连接点，例如销、尖或孔。

图2是另一示例适配器200的框图。在该实施例中，除比较器230用于将测得的电流与多个电流进行比较以及开关240中的每一个用于针对电流中的每一个在两个或更多阈值电流之间切换之外，适配器200与图1的适配器100相似。另外，比较器230用于从多于两个电压之间输出。

例如，在比较器230输出第一电压来通过输出第一电压指示测得的电流小于多个电流中的第一电流时，变换器110用于将DC电压设定为第一输出电压。在比较器230输出第二电压以指示测得的电流大于或等于第一电流且小于第二电流，其中第二电流大于第一电流时，变换器110用于将DC电压设定为大于第一输出电压的第二输出电压。在比较器230输出第三电压来指示测得的电流大于或等于第 二电流时，变换器110用于将DC电压设定为大于第二输出电压的第三输出电压。

比较器230的输出也输入到开关240，其中开关240与图1中的开关140类似操作。然而，开关240各自在三个阈值电流而非两个阈值电流之间进行选择。例如，在接收第一电压时，开关240可以分别被设定为第一阈值电流和第四阈值电流。同样，在接收第一电压时，开关240可以分别被设定为第二阈值电流和第五阈值电流。另外，在接收第一电压时，开关240可以分别被设定为第三阈值电流和第六阈值电流。第一至第三阈值电流可以具有逐渐减小的值，并且第四至第六阈值电流可以具有逐渐减小的值。

在图2中，第一电流和第二电流可以与适配器200的不同的电容量有关。例如，第一阈值电流可以与较低容量，例如适配器的最大电容量的10%有关，并且第二阈值电流可以与较高容量，例如适配器的最大电容量的90%有关。虽然图2仅示出两个阈值电流，但实施例可以包括多于两个阈值电流。

图3是包括图1的适配器100的示例电力系统300的框图。然而，实施例也以包括图2的适配器200或其它类型的适配器。在该实施例中，电力系统300包括图1的适配器100以及连接至适配器100或200的便携装置310。便携装置310包括用于通过第一连接接收电力的负载320。负载320可以是指从便携装置310的部件，例如便携装置310的电池、处理器、显示器、硬驱、控制器等，获取的电力。便携装置310用于基于适配器100或200输出的或经由第一连接在便携装置310处接收的DC电压中的改变来改变便携装置310的负载320，这将在下文的图4和图5中更详细的解释。

在图3中，电力系统300被示出为包括便携装置310。便携装置310的实施例可以包括例如笔记本电脑、台式电脑、一体化系统、平板计算装置、便携阅读装置、无线电子邮件装置、移动电话等等。

图4是图3的便携装置310的更详细的示例框图。在该实施例中，便携装置410包括负载420。负载420包括便携装置仪表430、电压探测器440和控制器450。

电压探测器440用于探测便携装置410通过第一连接接收的电压，并将探测的电压输出到控制器450。电压探测器440可以是配置为测量电路中两个点之间的电势差的任何类型的器件，例如伏特计。

便携装置仪表430用于测量便携装置410通过第一连接接收的电流，并将测得的电流输出到控制器450。便携装置仪表430可以例如是安培计。

控制器450用于基于电压探测器440探测到DC电压中的改变（例如将电压从10V增大到20V）期间和/或之后便携装置仪表430测得的电流来确定负载420的 改变量。

控制器450可以通过改变到便携装置410中包括的电池、处理器、显示器、硬驱和其它部件中的至少一个的电力来改变便携装置410的负载420。例如，控制器450可以停止对电池的充电、使显示器变暗、或降低处理器的时钟频率。便携装置410的其它部件也可以包括例如控制器450或便携装置仪表430。

控制器450可以是中央处理单元（CPU）、基于半导体的微处理器和/或适于存取和执行存储在位于控制器450内部或外部的机器可读存储介质（未示出）中的指令的其它硬件装置中的一个或多个。

机器可读存储介质可以是含有或存储可执行指令的电、磁、光学或其它物理存储装置中的任意装置。机器可读存储介质可以存储可由控制器450执行的一个或多个应用程序。在一个实施例中，应用程序可以通过基于在便携装置410处接收的DC电压改变期间和/或之后在便携装置410处接收的电流量来限制或停止对一个或多个部件的电力供应，来确定便携装置410的负载420的改变量。

图5是图3的便携装置310的另一更详细的示例框图。在该实施例中，除便携装置510不包括图4的便携装置仪表430以外，图5的便携装置510可以与图4的便携装置410相似。不同的是，控制器550可以基于从电压探测器440探测到的电压和负载520获取的电力来间接确定电流。

图6是用于调节适配器电力的示例方法600的流程。尽管下文参照图1的适配器100描述方法600的执行，但图2的适配器200或执行方法600的其它合适的部件对本领域技术人员来说将是显而易见的。

在图6的实施例中，在框610处，适配器100的变换器110经由第一连接将DC电压输出到便携装置310。在框620处，适配器100的适配器仪表120检测经由第一连接输出到便携装置310的电流。然后，在框630处，适配器100的比较器130将检测到的电流与第一电流进行比较，第一电流用于指示小于适配器100的满电容量的适配器100的电容量的百分比。最后，在框640处，适配器100的变换器110基于比较改变输出到便携装置310的DC电压，便携装置310用于基于改变的电压改变从适配器100获取的电力。

图7是改变便携装置310处获得的电力的示例方法700的流程。尽管下文参照便携装置410和510描述方法700的执行，但用于执行方法700的其它合适的装置对本领域技术人员来说将会是显而易见的。在图7的实施例中，在框710处，电压探测器440探测在便携装置410或510处接收的DC电压。然后，在框720处，在框710的探测DC电压探测到DC电压中的改变期间和/或之后控制器550 或便携装置仪表430探测在便携装置410或510处接收的电流。然后，在框730处，控制器450或550基于在框720处探测到的电流改变便携装置410或510的负载420或520，负载的改变量基于探测到的电流的值。

在一个实施例中，在框720处探测电流可以包括使用例如便携装置仪表430测量在便携装置410处接收的电流。在另一实施例中，在框720处探测电流可以另外包括基于负载420和在便携装置510的第一连接处接收的DC电压确定在便携装置510处接收的电流。

根据上述内容，实施例提供用于在达到适配器的最大电容量之前确定适配器的电容量的一种总体上低成本且可靠的方法和/或装置。例如，便携装置计算机可以在达到适配器的最大电容量之前，基于从适配器接收的信号的值，相应地降低其电力消耗，而不需要在便携装置计算机与适配器之间有任何附加的连接。

Claims (15)

1.一种适配器，包括：

适配器仪表，用于在第一连接处测量所述适配器输出的电流；

比较器，用于将在所述适配器处测得的电流与多个电流进行比较，所述多个电流用于指示小于所述适配器的满电容量的所述适配器的电容量的不同百分比；以及

变换器，用于接收AC电压，并经由所述第一连接输出DC电压，所述变换器用于基于所述比较设定所述变换器输出的所述DC电压的电平。

2.如权利要求1所述的适配器，其中

在所述测得的电流小于所述多个电流中的第一电流时，所述比较器用于将所述DC电压设定为第一输出电压，

在所述测得的电流大于或等于所述第一电流且小于比所述第一电流大的第二电流时，所述比较器用于将所述DC电压设定为比所述第一输出电压大的第二输出电压，并且

在所述测得的电流大于或等于所述第二电流时，所述比较器用于将所述DC电压设定为比所述第二输出电压大的第三输出电压。

3.如权利要求2所述的适配器，其中所述第一电流与所述适配器的第一电容量有关，并且所述第二电流与所述适配器的第二电容量有关，所述第二电容量比所述第一电容量占所述适配器的最大电容量的百分比大。

4.如权利要求1所述的适配器，进一步包括：

多个开关，所述开关中的每一个用于在多个阈值电流之间进行选择，并且用于基于所述比较输出所述多个阈值电流中的一个。

5.一种电力系统，包括：

适配器，包括：

适配器仪表，用于在第一连接处测量所述适配器输出的电流；

比较器，用于将在所述适配器处测得的电流与第一阈值电流进行比较，所述第一阈值电流用于指示小于所述适配器的满电容量的所述适配器的电容量的百分比；以及

变换器，用于接收AC电压，并用于经由所述第一连接输出DC电压，所述变换器用于基于所述比较设定所述变换器输出的所述DC电压的电平；以及

便携装置，连接至所述适配器并且基于在所述便携装置处接收的所述DC电压中的改变来改变所述便携装置的负载。

6.如权利要求5所述的系统，其中所述便携装置用于基于在便携装置处接收的DC电压中的改变期间和/或之后在所述便携装置处接收的电流来确定所述便携装置的所述负载的减小量，从而不达到所述适配器的满电容量。

7.如权利要求6所述的系统，其中所述便携装置包括：

便携装置仪表，用于测量所述便携装置接收的电流，以及

控制器，用于基于在便携装置处接收的DC电压的改变期间和/或之后由所述便携装置仪表测得的电流的值来确定所述负载的改变量。

8.如权利要求6所述的系统，其中所述便携装置用于基于所述负载和在所述便携装置处接收的DC电压来确定接收的电流。

9.如权利要求5所述的系统，其中所述便携装置包括：

电压探测器，用于探测所述便携装置接收的电压，以及

控制器，用于基于在所述便携装置处接收的DC电压中的改变来改变所述负载。

10.如权利要求9所述的系统，其中所述控制器用于通过改变到所述便携装置中包括的电池、处理器、显示器和硬驱中的至少之一的电力，来改变所述便携装置的所述负载。

11.如权利要求5所述的系统，其中在所述比较器确定所述测得的电流大于所述第一阈值电流时，所述变换器用于增大所述DC电压输出的电平。

12.一种设定适配器电压的方法，包括：

在适配器处输出DC电压到便携装置；

在所述适配器处检测输出到所述便携装置的DC电压；

在所述适配器处将所检测到的电流与第一电流进行比较，所述第一电流用于指示小于所述适配器的满电容量的所述适配器的电容量的百分比；以及

在所述适配器处基于所述比较改变输出到所述便携装置的所述DC电压，所述便携装置用于基于所改变的电压改变从所述适配器获取的电流。

13.如权利要求12所述的方法，进一步包括：

探测在所述便携装置处接收的所述DC电压；

在探测所述DC电压探测到所述DC电压中的改变期间和/或之后，探测在所述便携装置处接收的电流；以及

基于所探测到的电流改变所述便携装置的负载，所述负载的改变量基于所探测到的电流的值。

14.如权利要求13所述的方法，其中探测所接收的电流包括测量在所述便携装置处接收的电流。

15.如权利要求13所述的方法，探测所接收的电流基于所述负载和在所述便携装置处接收的DC电压来探测所述电流。