CN103973099B - 电子装置、电源转换器及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电子装置、电源转换器及其工作方法。电子装置包括主机以及电源转接器。电源转接器供应输出电流与输出电压给主机。其中,电源转接器依据该输出电流的大小而对应调整该输出电压的电平。
Description
技术领域
本发明是有关于一种电子装置,且特别是有关于电子装置、电源转换器及其工作方法。
背景技术
电源转接器(power adapter)可以将市电转换为直流电,以供电给电子装置。一般而言,电源转接器的额定输出电压必须符合电子装置内部不同负载的用电需求。例如,笔记本电脑内部的电池充电模块需要17.8V(伏特),而笔记本电脑内部的芯片组需要5V。因此电源转接器的额定输出电压可以被设定为19V,以便同时符合电池充电模块与芯片组的用电需求。通常,电子装置内部会配置不同的直流对直流转换器(DC/DC converter)或电压调整器(voltage regulator),以便将电源转接器的输出电压降压至对应负载的额定工作电压。
对于同一个负载的额定工作电压而言,若电源转接器的额定输出电压越高,则电压调整器的转换效率越低。例如,图1为电压调整器的转换特性曲线的示意图,其中纵轴表示电压调整器的转换效率,而横轴表示电压调整器的输出电流。在图1中,三条转换特性曲线分别示出电压调整器的输入电压分别为5V、7V以及12V的状况,其中此电压调整器的输出电压例如设定为3.3V。由图1可以知道,当电源转接器的额定输出电压越高时,电压调整器的输入电压与输出电压的差异越大,进而电压调整器的转换效率越低。
然而,传统电源转接器的输出电压是固定的。当电子装置内部的大电压负载被禁能(disable)而只剩小电压负载需要供电时,传统电源转接器依然提供固定的输出电压给电子装置。例如,当笔记本电脑内部的电池充电模块不再需要进行充电工作,或电池被拔除时,笔记本电脑内部其他负载的工作电压均为小于或等于5V。此时,传统电源转接器依然提供固定的输出电压(19V)给笔记本电脑,致使笔记本电脑因为内部电压调整器的转换效率不佳而浪费许多电能。
发明内容
本发明提供一种电子装置及其电源转接器(power adapter)以及电源转接器的工作方法,以改善电子装置的电能转换效率。
本发明实施例的一种电子装置,包括主机以及电源转接器。主机具有电源连接器。电源转接器耦接至该电源连接器,以供应输出电流与输出电压给该主机。其中,电源转接器依据该输出电流的大小而对应调整该输出电压的电平。
本发明实施例的一种电源转接器,包括整流电路以及电压调节电路。整流电路将交流电转换为直流电。电压调节电路耦接至整流电路。电压调节电路使用该直流电以供应输出电流与输出电压给电源转接器外部的主机,并依据该输出电流而对应调整该输出电压的电平。
本发明实施例的一种电源转接器的工作方法,包括:提供一输出电流与一输出电压给一主机;检测该输出电流的大小;以及依据该输出电流的大小而对应调整该输出电压的电平。
基于上述,在本发明实施例中的电源转接器依据输出电流的大小而对应调整输出电压的电平。当主机进入轻载状态时,电源转接器可以对应调低输出电压的电平。因此,主机内部电压调整器(voltage regulator)的输入电压与输出电压的差异可以缩小,进而让电压调整器的转换效率提升。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1为电压调整器(voltage regulator)的转换特性曲线的示意图;
图2是依照本发明实施例说明一种电子装置的功能方块示意图;
图3是依照本发明实施例说明一种电源转接器的工作方法的流程示意图;
图4是依照本发明实施例说明电源转接器的输出电流对输出电压的特性曲线示意图;
图5是依照本发明实施例说明一种电源转接器的电路方块示意图;
图6是依照本发明实施例说明一种电压调节电路的电路方块示意图;
图7是依照本发明实施例说明图6所示参考电压产生电路的电路示意图;
图8是依照本发明另一实施例说明电压调节电路的电路方块示意图;
图9是依照本发明又一实施例说明电压调节电路的电路方块示意图。
附图标记说明:
10:电子装置;
11:电源转接器;
12:主机;
510:整流电路;
520:电压调节电路;
610:主电源电路;
620:参考电压产生电路;
630:控制器;
710、742:参考电压源;
720、731、841、842、911、951、R1:电阻;
730、940:电流检测电路;
732、741、850:误差放大器;
740:比较电路;
810、941:变压器;
811:主线圈;
812:副线圈;
820:开关;
830:整流滤波电路;
831、920:二极管;
832、930:电容;
840:反馈电路;
860:光电耦合元件;
870:驱动电路;
910:第一参考电压源;
912、952:齐纳二极管单元;
942:第二二极管;
943:第二电容;
950:第二参考电压源;
Io:输出电流;
Ith:临界电流量;
S31~S33:步骤;
Sc:控制信号;
Vac:交流电;
Vdc:直流电;
Vfb:反馈电压;
Vmax:最大电压电平;
Vmin:最小电压电平;
Vo:输出电压;
Vp:电源电压;
Vref:参考电压。
具体实施方式
在本案全文(包括权利要求书)中所使用的“耦接”一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言,若文中描述第一装置耦接于第二装置,则应该被解释成该第一装置可以直接连接于该第二装置,或者该第一装置可以透过其他装置或某种连接手段而间接地连接至该第二装置。另外,凡可能之处,在示图及实施方式中使用相同标号的元件/构件/步骤代表相同或类似部分。不同实施例中使用相同标号或使用相同用语的元件/构件/步骤可以相互参照相关说明。
图2是依照本发明实施例说明一种电子装置的功能方块示意图。电子装置10包括电源转接器(power adapter)11以及主机12。主机12具有电源连接器,以便连接电源转接器11。电源转接器11透过所述电源连接器供应输出电流Io与输出电压Vo给主机12。主机12可以是任何电子产品,例如笔记本电脑(notebook computer)、平板电脑(tablet computer)、智能手机(smart phone)等。
图3是依照本发明实施例说明一种电源转接器的工作方法的流程示意图。请参照图2与图3,电源转接器11在步骤S31中供应输出电流Io与输出电压Vo给主机12。电源转接器11进行步骤S32,以便检测输出电流Io的大小。电源转接器11进行步骤S33,以便依据输出电流Io的大小而对应调整输出电压Vo的电平。
在不同实施例中,步骤S33可以采取不同的调整方案。例如,在本实施例中,电源转接器11在步骤S33中可以依据输出电流Io而对应调整输出电压Vo在最大电压电平Vmax与最小电压电平Vmin之间。最大电压电平Vmax可以依照主机12的最大需求电压来决定。例如,笔记本电脑(主机12)内部的电池充电模块需要的充电电压为17.8V(伏特),则电源转接器11的最大电压电平Vmax可以被设定为大于或等于17.8V(例如19V)。最小电压电平Vmin可以依照实际产品的设计需求来决定。例如,在一些实施例中,最小电压电平Vmin可以被设定为0V。在另一些实施例中,最小电压电平Vmin可以被设定为大于或等于电源转接器11内部电路的最小启动电压。
图4是依照本发明实施例说明电源转接器的输出电流Io对输出电压Vo的特性曲线示意图。图4中纵轴表示电源转接器的输出电压Vo,而横轴表示电源转接器的输出电流Io。请参照图2至图4,当输出电流Io因为主机12的用电需求而增加时,电源转接器11在步骤S33中对应调增输出电压Vo的电平。当输出电流Io因为主机12的用电需求而减少时,电源转接器11在步骤S33中对应调降输出电压Vo的电平。当输出电流Io因为空载(例如从主机12拔除电源转接器11)而为0时,电源转接器11在步骤S33中对应调降输出电压Vo至最小电压电平Vmin。当输出电流Io增加至临界电流量Ith(例如0.1A(安培)或是其他值)时,电源转接器11在步骤S33中对应调增输出电压Vo至最大电压电平Vmax。当输出电流Io大于临界电流量Ith时,电源转接器11在步骤S33中将输出电压Vo的电平维持于最大电压电平Vmax。
值得注意的是,虽然图4所示实施例是以线性方式调整输出电压Vo的电平,然而步骤S33的实现方式不应以此为限。例如,在另一实施例中,电源转接器11在步骤S33中可以步阶方式或其他方式调整输出电压Vo的电平。
基于上述,在上述实施例中的电源转接器11可以依据输出电流Io的大小而对应调整输出电压Vo的电平。因此,当主机12进入轻载状态(例如待机模式、睡眠模式、休眠模式、不充电模式等)时,电源转接器11可以对应调低输出电压Vo的电平。由于在主机12进入轻载状态期间电源转接器11可以调低输出电压Vo的电平,因此主机12内部电压调整器(voltageregulator)的输入电压与输出电压的差异可以缩小,进而让主机12内部电压调整器的转换效率提升。
电源转接器11可以用任何方式实现。例如,图5是依照本发明实施例说明一种电源转接器的电路方块示意图。在本实施例中,电源转接器11包括整流电路510以及电压调节电路520。整流电路510可以将交流电Vac(例如市电或是其他交流电压)转换为直流电Vdc。整流电路510可以用任何方式实现。例如,在一些实施例中,整流电路510可以包含半波整流电路、全波整流电路、桥式整流电路或是其他交流对直流转换电路。
电压调节电路520耦接至整流电路510。电压调节电路520使用直流电Vdc,以供应输出电流Io与输出电压Vo给主机12,并依据输出电流Io而对应调整输出电压Vo的电平。电压调节电路520的工作方法可以参照图3的相关说明,故不再赘述。
电压调节电路520可以用任何方式实现。例如,图6是依照本发明实施例说明一种电压调节电路的电路方块示意图。在本实施例中,电压调节电路520包括主电源电路610、参考电压产生电路620以及控制器630。主电源电路610接收直流电Vdc,以及供应输出电流Io与输出电压Vo给主机12。依据控制信号Sc,主电源电路610可以调整输出电压Vo的电平。
参考电压产生电路620耦接至控制器630,以提供参考电压Vref给控制器630。控制器630耦接至主电源电路610。依据输出电压Vo的电平与参考电压Vref的电平的关系,控制器630提供并调整控制信号Sc至主电源电路610,以控制主电源电路610去调整输出电压Vo的电平。其中,参考电压产生电路620还可以依据主电源电路610的输出电流Io而对应调整参考电压Vref的电平。
图7是依照本发明实施例说明图6所示参考电压产生电路的电路示意图。在本实施例中,参考电压产生电路620包括参考电压源710、电阻720、电流检测电路730以及比较电路740。参考电压源710提供相对于所述最大电压电平Vmax的一第二参考电压。电阻720的第一端耦接至参考电压源710。电阻720的第二端耦接至控制器630以提供参考电压Vref。当参考电压Vref的电平为第二参考电压的电平时,控制器630依据参考电压Vref的电平去控制主电源电路610,以使主电源电路610的输出电压Vo的电平为所述最大电压电平Vmax。
电流检测电路730耦接至主电源电路610的输出端,以检测输出电流Io,并输出检测结果。比较电路740的输出端耦接于电阻720的第二端,而比较电路740的输入端耦接于电流检测电路730的输出端。其中,当该检测结果表示输出电流Io大于临界电流量Ith时,比较电路740的输出端为高阻抗状态。此时,参考电压Vref的电平为参考电压源710所提供的第二参考电压的电平。当该检测结果表示输出电流Io小于临界电流量Ith时,比较电路740的输出电压随着输出电流Io的大小而对应调整。此时,参考电压Vref的电平会被比较电路740的输出端拉高或拉低。当参考电压Vref的电平被比较电路740改变时,控制器630依据参考电压Vref的电平去控制主电源电路610,以使主电源电路610的输出电压Vo的电平动态调整在最大电压电平Vmax与最小电压电平Vmin之间。
上述电流检测电路730与比较电路740可以用任何方式实现。例如,图7所示电流检测电路730包含电阻731与误差放大器(或电压比较器)732,而比较电路740包含误差放大器(或电压比较器)741。电阻731配置于主电源电路610的输出电流路径上,以使输出电流Io流经电阻731。流经电阻731的输出电流Io会造成电阻731的两端出现电压差,其中此电压差正比于输出电流Io。误差放大器732的第一输入端与第二输入端分别耦接至电阻731的两端。误差放大器732可以比较电阻731两端的电压差,然后输出对应于此电压差的误差电压给误差放大器741。所述误差电压是响应于输出电流Io。
误差放大器741接收并比较误差放大器732所输出的误差电压以及参考电压源742所提供的第三参考电压。所述第三参考电压的电平相对于所述临界电流量Ith的大小。当误差放大器732所输出的误差电压大于参考电压源742所提供的第三参考电压时,误差放大器741的输出端为高阻抗状态。当误差放大器732所输出的误差电压小于参考电压源742所提供的第三参考电压时,误差放大器741的输出端的电压会随者所述误差电压与所述第三参考电压二者的差值大小而改变。
图6所示主电源电路610、参考电压产生电路620以及控制器630可以用任何方式实现。例如,图8是依照本发明另一实施例说明电压调节电路520的电路方块示意图。图8所示实施例可以参照图2至图7的相关说明而类推出。
请参照图8,在本实施例中,主电源电路610包括变压器810、开关820以及整流滤波电路830。变压器810包含主线圈811与副线圈812。主线圈811的第一端接收直流电Vdc,而副线圈812的第一端耦接至参考电压(例如副线圈侧的接地电压,以下称第二接地电压)。主线圈811的第二端耦接至开关820的第一端。开关820的第二端耦接至参考电压(例如主线圈侧的接地电压,以下称第一接地电压)。开关820的控制端作为主电源电路610的控制端,以耦接至控制器630而接收控制信号Sc。整流滤波电路830的输入端耦接至副线圈812的第二端。整流滤波电路830的输出端提供输出电压Vo。
上述整流滤波电路830可以用任何方式实现。例如,图7所示整流滤波电路包括二极管831以及电容832。二极管831的阳极耦接至副线圈812的第二端。二极管831的阴极提供输出电压Vo。电容832的第一端耦接至二极管831的阴极。电容832的第二端耦接至所述第二接地电压。
在本实施例中,控制器630包括反馈电路840、误差放大器850、光电耦合元件860以及驱动电路870。反馈电路840耦接至主电源电路610的输出端,以接收输出电压Vo。反馈电路840可以输出对应于输出电压Vo的反馈电压Vfb。误差放大器850的反相输入端耦接至反馈电路840,以接收反馈电压Vfb。误差放大器850的非反相输入端耦接至参考电压产生电路620,以接收参考电压Vref。
上述反馈电路840可以用任何方式实现。例如,在图8所示实施例中,反馈电路840包含电阻841与电阻842。电阻841的第一端耦接至主电源电路610的输出端,以接收输出电压Vo。电阻841的第二端耦接至误差放大器850的反相输入端。电阻842的第一端耦接至电阻841的第二端。电阻842的第二端耦接至所述第二接地电压。因此,反馈电路840可以将输出电压Vo进行分压后,输出对应的反馈电压Vfb至误差放大器850的反相输入端。
参考电压产生电路620可以依据主电源电路610的输出电流Io而对应调整参考电压Vref的电平。反馈电路840可以检测输出电压Vo,然后输出对应于输出电压Vo的反馈电压Vfb。误差放大器850依据反馈电压Vfb与参考电压Vref的电压差,而对应地将比较结果输出至光电耦合元件860。
光电耦合元件860的光发射部耦接至误差放大器850的输出端。在本实施例中,所述光发射部可以包含发光二极管,其中此发光二极管的阳极与阴极分别耦接至电阻R1的第一端与误差放大器850的输出端。电阻R1的第二端耦接至一电源电压Vp。所述电源电压Vp可以是,例如,稳定电压源所提供的固定电压,或是主电源电路610所输出的输出电压Vo。在其他实施例中,电源电压Vp可以是任何参考电压。
光电耦合元件860的光检测部耦接至驱动电路870的输入端。在本实施例中,所述光检测部可以包含光晶体管。所述光晶体管的射极耦接至所述第一接地电压(主线圈侧的接地电压)。所述光晶体管的集极耦接至驱动电路870的输入端。驱动电路870的输出端耦接至主电源电路610的控制端,以提供控制信号Sc。驱动电路870可以依据驱动电路870的输入端的信号而对应调整控制信号Sc。本实施例不限制驱动电路870调整控制信号Sc的手段。例如,脉宽调整(pulse width modulation,PWM)或是其他调整手段均可以被用来实现驱动电路870。
因此,控制器630可以依据输出电压Vo的电平与参考电压Vref的电平的关系,而控制主电源电路610去调整输出电压Vo的电平。也就是说,控制器630可以依据输出电流Io而对应调整输出电压Vo的电平。
图9是依照本发明又一实施例说明电压调节电路的电路方块示意图。图9所示实施例可以参照图2至图8的相关说明而类推出。例如,图9所示主电源电路610、参考电压产生电路620以及控制器630可以参照图6与图8所示主电源电路610、参考电压产生电路620以及控制器630的相关说明而类推出。不同于图8所示实施例之处,在于图9所示参考电压产生电路620包括第一参考电压源910、二极管920、电容930、电流检测电路940以及第二参考电压源950。
第一参考电压源910的输出端耦接至二极管920的阳极,以提供相对于所述最小电压电平Vmin的参考电压。二极管920的阴极耦接至参考电压产生电路620的输出端。电容930的第一端耦接至二极管920的阴极。电容的第二端耦接至一参考电压(例如副线圈侧的接地电压,以下称第二接地电压)。
电流检测电路940耦接至主电源电路610的输出电流路径,以检测输出电流Io,并输出检测结果给第二参考电压源950。第二参考电压源950的输出端耦接于二极管920的阴极。第二参考电压源950的输入端耦接于电流检测电路940的输出端,以接收电流检测电路940的检测结果。当该检测结果表示输出电流Io大于临界电流量I th时,第二参考电压源950的输出端提供相对于所述最大电压电平Vmax的参考电压。当该检测结果表示输出电流Io小于临界电流量Ith时,第二参考电压源950的输出端的电压随着输出电流Io的大小而对应调整。
上述第一参考电压源910可以用任何方式实现。例如,在图9所示实施例中,第一参考电压源910包括电阻911以及齐纳二极管(Zener Diode)单元912。电阻911的第一端耦接至主电源电路610的输出端,以接收输出电压Vo。电阻911的第二端耦接至第一参考电压源910的输出端。齐纳二极管单元912的阴极耦接至电阻911的第二端。齐纳二极管单元912的阳极耦接至第二接地电压(副线圈侧的接地电压)。齐纳二极管单元912的崩溃电压可以提供相对于所述最小电压电平Vmin的参考电压。
上述电流检测电路940可以用任何方式实现。例如,在图9所示实施例中,电流检测电路940包括变压器941、第二二极管942以及第二电容943。变压器941的主线圈配置于主电源电路610的输出电流路径上,以使输出电流Io流经变压器941的主线圈。变压器941的副线圈的第一端耦接至第二接地电压(副线圈侧的接地电压)。第二二极管942的阳极耦接至变压器941的副线圈的第二端。第二二极管942的阴极耦接至电流检测电路940的输出端。第二电容943的第一端耦接至第二二极管942的阴极。第二电容943的第二端耦接至第二接地电压(副线圈侧的接地电压)。
上述第二参考电压源950可以用任何方式实现。例如,在图9所绘实施例中,第二参考电压源950包括电阻951以及齐纳二极管单元952。电阻951的第一端耦接至第二参考电压源940的输入端,以接收第二参考电压源940的检测结果。电阻951的第二端耦接至第二参考电压源950的输出端。齐纳二极管单元952的阴极耦接至电阻951的第二端。齐纳二极管单元952的阳极耦接至第二接地电压(副线圈侧的接地电压)。齐纳二极管单元952的崩溃电压可以提供相对于所述最大电压电平Vmax的参考电压。
当输出电流Io因为主机12的用电需求而减少时,齐纳二极管单元952的阴极电压小于其击穿电压。此时,在第二参考电压源950的输出电压仍大于第一参考电压源910的输出电压的前提下,由第二参考电压源950的输出端决定参考电压产生电路620所输出的参考电压Vref。若第二参考电压源950的输出电压小于第一参考电压源910的输出电压,则由第一参考电压源910的输出端决定参考电压产生电路620所输出的参考电压Vref。因此,控制器630可以依据输出电压Vo的电平与参考电压Vref的电平的关系,而控制主电源电路610去调整输出电压Vo的电平。也就是说,电压调节电路520可以依据输出电流Io而对应调整输出电压Vo的电平。
当输出电流Io大于临界电流量Ith时,齐纳二极管单元952的阴极电压大于其击穿电压,使得参考电压Vref因为齐纳二极管单元952的击穿而维持于相对于所述最大电压电平Vmax的参考电压。因此,控制器630可以依据输出电压Vo的电平与参考电压Vref的电平的关系,而控制主电源电路610去将输出电压Vo的电平维持于最大电压电平Vmax。
综上所述,本发明实施例中的电源转接器11依据输出电流Io的大小而对应调整输出电压Vo的电平。当主机12进入轻载(输出电流Io变小)状态时,电源转接器可以对应调低输出电压Vo的电平。因此,主机12内部电压调整器(voltage regulator)的输入电压与输出电压的差异可以缩小,进而让电压调整器的转换效率提升。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (21)
1.一种电子装置,其特征在于,包括:
一主机,具有一电源连接器;以及
一电源转接器,耦接至该电源连接器以供应一输出电流与一输出电压给该主机,其中该电源转接器依据该输出电流的大小而对应调整该输出电压的电平,
其中该电源转接器包括:
一整流电路,将一交流电转换为一直流电;以及
一电压调节电路,耦接至该整流电路,该电压调节电路使用该直流电以供应该输出电流与该输出电压给该主机,并依据该输出电流而对应调整该输出电压的电平,
其中该电压调节电路包括:
一主电源电路,接收该直流电,以及依据一控制信号提供并调整该输出电压;
一参考电压产生电路,提供一参考电压,其中该参考电压产生电路依据该输出电流而对应调整该参考电压的电平;以及
一控制器,耦接至该主电源电路与该参考电压产生电路,其中依据该输出电压的电平与该参考电压的电平的关系,该控制器提供并调整该控制信号至该主电源电路,
其中该电源转接器依据该输出电流而对应调整该输出电压在一最大电压电平与一最小电压电平之间;
其中当该输出电流因为空载而为0时,该电源转接器对应调降该输出电压至该最小电压电平;
其中当该输出电流增加至一临界电流量时,该电源转接器对应调增该输出电压至该最大电压电平;以及
其中当该输出电流大于该临界电流量时,该电源转接器将该输出电压的电平维持在该最大电压电平。
2.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于,当该输出电流因为该主机的用电需求而增加时,该电源转接器对应调增该输出电压的电平;以及当该输出电流因为该主机的用电需求而减少时,该电源转接器对应调降该输出电压的电平。
3.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于,该主电源电路包括:
一变压器,包含一主线圈与一副线圈,其中该主线圈的第一端接收该直流电,而该副线圈的第一端耦接至一第二参考电压;
一开关,该开关的第一端耦接至该主线圈的第二端,该开关的第二端耦接至一第三参考电压,而该开关的控制端耦接至该控制器以接收该控制信号;以及
一整流滤波电路,该整流滤波电路的输入端耦接至该副线圈的第二端,而该整流滤波电路的输出端提供该输出电压;
其中该第三参考电压为一第一接地电压,而该第二参考电压为一第二接地电压。
4.根据权利要求3所述的电子装置,其特征在于,该整流滤波电路包括:
一二极管,该二极管的阳极耦接至该副线圈的第二端,而该二极管的阴极提供该输出电压;以及
一电容,该电容的第一端耦接至该二极管的阴极,而该电容的第二端耦接至该第二参考电压。
5.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于,该参考电压产生电路包括:
一参考电压源,提供相对于该最大电压电平的一第二参考电压;
一电阻,该电阻的第一端耦接至该参考电压源,该电阻的第二端耦接至该控制器以提供该参考电压;
一电流检测电路,耦接至该主电源电路的输出端以检测该输出电流,并输出一检测结果;以及
一比较电路,该比较电路的输出端耦接于该电阻的第二端,而该比较电路的输入端耦接于该电流检测电路的输出端,其中当该检测结果表示该输出电流大于该临界电流量时,该比较电路的输出端为高阻抗状态,以及当该检测结果表示该输出电流小于该临界电流量时,该比较电路的输出电压随着该输出电流的大小而对应调整。
6.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于,该参考电压产生电路包括:
一第一参考电压源,提供相对于该最小电压电平的一第二参考电压;
一二极管,该二极管的阳极耦接至该第一参考电压源的输出端,该二极管的阴极耦接至该参考电压产生电路的输出端;
一电容,该电容的第一端耦接至该二极管的阴极,该电容的第二端耦接至一第二参考电压;
一电流检测电路,耦接至该主电源电路的一输出电流路径以检测该输出电流,并输出一检测结果;以及
一第二参考电压源,该第二参考电压源的输出端耦接于该二极管的阴极,而该第二参考电压源的输入端耦接于该电流检测电路的输出端,其中当该检测结果表示该输出电流大于该临界电流量时,该第二参考电压源的输出端提供相对于该最大电压电平的一第三参考电压,以及当该检测结果表示该输出电流小于该临界电流量时,该第二参考电压源的输出端的电压随着该输出电流的大小而对应调整;
其中该第二参考电压为一接地电压。
7.根据权利要求6所述的电子装置,其特征在于,该第一参考电压源包括:
一电阻,该电阻的第一端耦接至该主电源电路的输出端以接收该输出电压,该电阻的第二端耦接至该第一参考电压源的输出端;以及
一齐纳二极管单元,该齐纳二极管单元的阴极耦接至该电阻的第二端,该齐纳二极管单元的阳极耦接至该第二参考电压。
8.根据权利要求6所述的电子装置,其特征在于,该电流检测电路包括:
一变压器,包含一主线圈与一副线圈,其中该主线圈配置于该主电源电路的一输出电流路径上以使该输出电流流经该主线圈,而该副线圈的第一端耦接至该第二参考电压;
一第二二极管,该第二二极管的阳极耦接至该副线圈的第二端,该第二二极管的阴极耦接至该电流检测电路的输出端;以及
一第二电容,该第二电容的第一端耦接至该第二二极管的阴极,该第二电容的第二端耦接至该第二参考电压。
9.根据权利要求6所述的电子装置,其特征在于,该第二参考电压源包括:
一电阻,该电阻的第一端耦接至该第二参考电压源的输入端以接收该检测结果,该电阻的第二端耦接至该第二参考电压源的输出端;以及
一齐纳二极管单元,该齐纳二极管单元的阴极耦接至该电阻的第二端,该齐纳二极管单元的阳极耦接至该第二参考电压。
10.根据权利要求1所述的电子装置,其特征在于,该控制器包括:
一反馈电路,耦接至该主电源电路的输出端以接收该输出电压,以及输出对应于该输出电压的一反馈电压;
一误差放大器,该误差放大器的反相输入端耦接至该反馈电路以接收该反馈电压,而该误差放大器的非反相输入端耦接至该参考电压产生电路以接收该参考电压;
一光电耦合元件,该光电耦合元件的一光发射部耦接至该误差放大器的输出端;以及
一驱动电路,该驱动电路的输入端耦接至该光电耦合元件的一光检测部,该驱动电路的输出端耦接至该主电源电路的控制端以提供该控制信号,其中该驱动电路依据该驱动电路的输入端的信号而对应调整该控制信号。
11.一种电源转接器,其特征在于,包括:
一整流电路,将一交流电转换为一直流电;以及
一电压调节电路,耦接至该整流电路,该电压调节电路使用该直流电以供应一输出电流与一输出电压给该电源转接器外部的一主机,并依据该输出电流而对应调整该输出电压的电平,
其中该电压调节电路包括:
一主电源电路,接收该直流电,以及依据一控制信号提供并调整该输出电压;
一参考电压产生电路,提供一参考电压,其中该参考电压产生电路依据该输出电流而对应调整该参考电压的电平;以及
一控制器,耦接至该主电源电路与该参考电压产生电路,其中依据该输出电压的电平与该参考电压的电平的关系,该控制器提供并调整该控制信号至该主电源电路,
其中该电压调节电路依据该输出电流而对应调整该输出电压在一最大电压电平与一最小电压电平之间;
其中当该输出电流因为空载而为0时,该电源转接器对应调降该输出电压至该最小电压电平;
其中当该输出电流增加至一临界电流量时,该电压调节电路对应调增该输出电压至该最大电压电平;以及
其中当该输出电流大于该临界电流量时,该电压调节电路将该输出电压的电平维持于该最大电压电平。
12.根据权利要求11所述的电源转接器,其特征在于,当该输出电流因为该主机的用电需求而增加时,该电压调节电路对应调增该输出电压的电平;以及当该输出电流因为该主机的用电需求而减少时,该电压调节电路对应调降该输出电压的电平。
13.根据权利要求11所述的电源转接器,其特征在于,该主电源电路包括:
一变压器,包含一主线圈与一副线圈,其中该主线圈的第一端接收该直流电,而该副线圈的第一端耦接至一第二参考电压;
一开关,该开关的第一端耦接至该主线圈的第二端,该开关的第二端耦接至一第三参考电压,而该开关的控制端耦接至该控制器以接收该控制信号;以及
一整流滤波电路,该整流滤波电路的输入端耦接至该副线圈的第二端,而该整流滤波电路的输出端提供该输出电压;
其中该第三参考电压为一第一接地电压,而该第二参考电压为一第二接地电压。
14.根据权利要求13所述的电源转接器,其特征在于,该整流滤波电路包括:
一二极管,该二极管的阳极耦接至该副线圈的第二端,而该二极管的阴极提供该输出电压;以及
一电容,该电容的第一端耦接至该二极管的阴极,而该电容的第二端耦接至该第二参考电压。
15.根据权利要求11所述的电源转接器,其特征在于,该参考电压产生电路包括:
一参考电压源,提供相对于该最大电压电平的一第二参考电压;
一电阻,该电阻的第一端耦接至该参考电压源,该电阻的第二端耦接至该控制器以提供该参考电压;
一电流检测电路,耦接至该主电源电路的输出端以检测该输出电流,并输出一检测结果;以及
一比较电路,该比较电路的输出端耦接于该电阻的第二端,而该比较电路的输入端耦接于该电流检测电路的输出端,其中当该检测结果表示该输出电流大于该临界电流量时,该比较电路的输出端为高阻抗状态,以及当该检测结果表示该输出电流小于该临界电流量时,该比较电路的输出电压随着该输出电流的大小而对应调整。
16.根据权利要求11所述的电源转接器,其特征在于,该参考电压产生电路包括:
一第一参考电压源,提供相对于该最小电压电平的一第二参考电压;
一二极管,该二极管的阳极耦接至该第一参考电压源的输出端,该二极管的阴极耦接至该参考电压产生电路的输出端;
一电容,该电容的第一端耦接至该二极管的阴极,该电容的第二端耦接至一第二参考电压;
一电流检测电路,耦接至该主电源电路的一输出电流路径以检测该输出电流,并输出一检测结果;以及
一第二参考电压源,该第二参考电压源的输出端耦接于该二极管的阴极,而该第二参考电压源的输入端耦接于该电流检测电路的输出端,其中当该检测结果表示该输出电流大于该临界电流量时,该第二参考电压源的输出端提供相对于该最大电压电平的一第三参考电压,以及当该检测结果表示该输出电流小于该临界电流量时,该第二参考电压源的输出端的电压随着该输出电流的大小而对应调整;
其中该第二参考电压为一接地电压。
17.根据权利要求16所述的电源转接器,其特征在于,该第一参考电压源包括:
一电阻,该电阻的第一端耦接至该主电源电路的输出端以接收该输出电压,该电阻的第二端耦接至该第一参考电压源的输出端;以及
一齐纳二极管单元,该齐纳二极管单元的阴极耦接至该电阻的第二端,该齐纳二极管单元的阳极耦接至该第二参考电压。
18.根据权利要求16所述的电源转接器,其特征在于,该电流检测电路包括:
一变压器,包含一主线圈与一副线圈,其中该主线圈配置于该主电源电路的一输出电流路径上以使该输出电流流经该主线圈,而该副线圈的第一端耦接至该第二参考电压;
一第二二极管,该第二二极管的阳极耦接至该副线圈的第二端,该第二二极管的阴极耦接至该电流检测电路的输出端;以及
一第二电容,该第二电容的第一端耦接至该第二二极管的阴极,该第二电容的第二端耦接至该第二参考电压。
19.根据权利要求16所述的电源转接器,其特征在于,该第二参考电压源包括:
一电阻,该电阻的第一端耦接至该第二参考电压源的输入端以接收该检测结果,该电阻的第二端耦接至该第二参考电压源的输出端;以及
一齐纳二极管单元,该齐纳二极管单元的阴极耦接至该电阻的第二端,该齐纳二极管单元的阳极耦接至该第二参考电压。
20.根据权利要求11所述的电源转接器,其特征在于,该控制器包括:
一反馈电路,耦接至该主电源电路的输出端以接收该输出电压,以及输出对应于该输出电压的一反馈电压;
一误差放大器,该误差放大器的反相输入端耦接至该反馈电路以接收该反馈电压,而该误差放大器的非反相输入端耦接至该参考电压产生电路以接收该参考电压;
一光电耦合元件,该光电耦合元件的一光发射部耦接至该误差放大器的输出端;以及
一驱动电路,该驱动电路的输入端耦接至该光电耦合元件的一光检测部,该驱动电路的输出端耦接至该主电源电路的控制端以提供该控制信号,其中该驱动电路依据该驱动电路的输入端的信号而对应调整该控制信号。
21.一种电源转接器的工作方法,其特征在于,包括:
提供一输出电流与一输出电压给一主机;
检测该输出电流的大小;以及
依据该输出电流的大小而对应调整该输出电压的电平,
其中所述调整该输出电压的步骤包括:
依据该输出电流而对应调整该输出电压在一最大电压电平与一最小电压电平之间,
其中所述调整该输出电压在该最大电压电平与该最小电压电平之间的步骤包括:
当该输出电流因为该主机的用电需求而增加时,对应调增该输出电压的电平;
当该输出电流因为该主机的用电需求而减少时,对应调降该输出电压的电平;
当该输出电流因为空载而为0时,对应调降该输出电压至该最小电压电平;
当该输出电流增加至一临界电流量时,对应调增该输出电压至该最大电压电平;以及
当该输出电流大于该临界电流量时,将该输出电压的电平维持在该最大电压电平。
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