CN105067901A - 检测可携式装置与功率转换器间的连接拔除的方法与电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种检测可携式装置与功率转换器间的连接拔除的方法与电路，其确认可携式装置连接于功率转换器并生成一连接信号。本发明的方法与电路更检测功率转换器的一总线电压，以确认可携式装置从功率转换器拔除。

Description

检测可携式装置与功率转换器间的连接拔除的方法与电路
技术领域
本发明系有关于一种电源供应器，尤其是关于一种检测可携式装置连接于功率转换器及从其拔除的方法及电路。
背景技术
在过去几年里，可携式装置(Portabledevice，PD)成为民众的生活必需品。为可携式装置设计的功率转换器(充电器)通常与可携式装置包装在制造商提供的同一贩卖包装盒内，其保证可携式装置始终在制造商所订定的电源供应规范下被供应电源。
近年来的发展，越来越多充电器使用通用串行总线(UniversalSerialBus，USB)传输线而连接所对应的可携式装置，该些使用USB传输线的充电器渐渐取代使用双绞线传输线的传统充电器。USB传输线除了有功能相同于传统充电器而作为电源供应端及接地端的两条绞线的外，USB传输线更还有两条额外的数据线，用以定义充电装置的类型，例如标准下行埠(StandardDownstreamPort，SDP)、充电下行埠(ChargingDownstreamPort,CDP)与专用充电埠(DedicatedChargingPort,DCP)。上述两条数据线近来用于可携式装置与充电器之间的通讯，例如依照来自于可携式装置的要求而适当地改变充电器的电源供应准位。
美国专利申请公开文件第2010/0052620A1号提供具有内建USB检测的一电池充电器芯片，如图1A及图1B所示。其通过数据脚位而判定输入电压源包含USB电压或未包含USB电压。然而，其无法确认可携式装置从充电器拔除，所以业界期盼一种检测可携式装置从充电器拔除的方法与电路。
发明内容
本发明的目的是提供一种检测一可携式装置(PD)连接及从一功率转换器(充电器)拔除的电路与方法。
本发明提出一种检测一可携式装置(PD)与一功率转换器间的连接及拔除的电路，其包含一可携式装置连接检测电路及一可携式装置拔除检测电路。可携式装置连接检测电路耦接功率转换器的至少一连接端，以确认可携式装置连接于功率转换器，并生成一连接信号。可携式装置拔除检测电路依据一启用信号检测功率转换器的一总线电压，启用信号生成于功率转换器进入一轻载状态，可携式装置拔除检测电路藉由检测功率转换器的总线电压的一电压降，而确认可携式装置从功率转换器拔除。上述的功率转换器的至少一连接端可以为一数据端或者一电流感测端。本发明的电路更包含一负载检测电路，其依据连接信号检测功率转换器的轻载状态，并生成启用信号。
当可携式装置连接检测电路检测到位在数据端的电压增加时，可携式装置连接检测电路确认可携式装置连接于功率转换器。藉由识别可携式装置生成的一样板电流(patterncurrent)，亦可确认可携式装置连接于功率转换器。负载检测电路检测功率转换器的一变压器的一电压，以检测功率转换器的轻载状态并生成启用信号。本发明的电路更包含一闸极驱动器，而控制耦接于功率转换器的一输出电容与一总线电容之间的一总线开关，以生成跨于总线电容的总线电压。
可携式装置拔除检测电路依据启用信号控制闸极驱动器，而断开总线开关。可携式装置拔除检测电路在断开总线开关之前记录总线电压，并在断开总线开关之后监测总线电压的电压降，以确认可携式装置从功率转换器拔除。当启用信号指出功率转换器的轻载状态时，可携式装置拔除检测电路控制闸极驱动器断开总线开关。
本发明亦提出一种检测一可携式装置(PD)与一功率转换器间的连接及拔除的方法，其包含确认可携式装置连接于功率转换器，并生成一连接信号；以及依据一启用信号检测功率转换器的一总线电压，启用信号生成于功率转换器进入一轻载状态。藉由检测功率转换器的总线电压的一电压降，而确认可携式装置从功率转换器拔除。藉由检测位在功率转换器的一数据端的一电压可生成连接信号。藉由识别位在功率转换器的一电流感测端的一样板电流(Patterncurrent)，亦可生成连接信号，样板电流是由可携式装置所生成。当检测到位在数据端的电压增加时，即可确认可携式装置连接于功率转换器。
本发明的方法也包含依据连接信号检测功率转换器的一变压器的一电压，以检测功率转换器的轻载状态，并生成启用信号。此方法也包含控制耦接于功率转换器的一输出电容与一总线电容之间的一总线开关，以生成跨于总线电容的总线电压。此方法更包含在断开总线开关之前记录总线电压，并且在断开总线开关之后监测总线电压的电压降，以确认可携式装置从功率转换器拔除。当启用信号指出功率转换器的轻载状态时，断开总线开关。
附图说明
图1A：其为习知USB检测系统的方块图；
图1B：其为习知USB检测电路的电路图；
图2：其为本发明的一检测电路的一实施例的方块图；
图3A：其为本发明具有检测电路的一功率转换器的一实施例的电路图；
图3B：其为本发明具有检测电路的功率转换器的另一实施例的电路图；
图4：其为本发明的检测电路的一实施例的电路图；
图5：其为本发明确认可携式装置从功率转换器拔除的时序图；
图6：其为本发明未确认可携式装置从功率转换器拔除的时序图；以及
图7：其为本发明确认可携式装置连接于功率转换器及确认可携式装置从功率转
换器拔除的检测方法的一实施例的流程图。
【图号对照说明】
10变压器
11电阻
12电容
13二极管
25开关
30切换式控制器
31闸极驱动器
32脉宽调制电路
40光耦合器
41并联调节器
43电阻
45电阻
46电容
50检测电路
51负载检测电路
52方块
53闸极驱动器
55a可携式装置连接检测电路
55b可携式装置连接检测电路
56方块
57可携式装置拔除检测电路
58方块
61电阻
62电阻
65总线开关
500检测电路
511比较器
513与门
515反相器
516计数器
551比较器
552与门
553比较器
571开关
572电容
573运算放大器
574比较器
575延迟电路
576与门
577反相器
578触发器
579触发器
580或门
581反相器
582延迟电路
583反相器
585与门
586触发器
611方块
BUS总线电压端
CBUS总线电容
CO输出电容
CS+电流感测端
CS－电流感测端
D+资料端
D－资料端
DLY延迟信号
DN输入端
DP输入端
DR整流器
EN启用端
EN_BUS启用信号
EN_CT启用信号
EN_SH采样信号
GATE闸极端
GND接地端
NP一次侧绕组
NS二次侧绕组
RS电流感测电阻
RS重置输入端
RST重置信号
SATC连接信号
SDTC拔除信号
/SDTC反相拔除信号
SG主切换信号
SW切换信号
SX触发信号
SY比较输出信号
T516计数时间
T575延迟时间
T582延迟时间
TFM变压器电压端
VBUS总线电压
VBUS总线电源端
VCC供应电压
VD+电压
VD－电压
VFB反馈信号
VIN输入电压
VOFFSET偏移电压
VOUT输出电压
VRN参考信号
VRP参考信号
VRT参考信号
VSH采样电压
VSV电压
VTFM电压
具体实施方式
为了使本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，特用较佳的实施例及配合详细的说明，说明如下：
请参阅图2与图3A，图2为本发明的一检测电路的一实施例的方块图，以及图3A为本发明具有检测电路的一功率转换器的一实施例的电路图。如图2与图3A所示，检测电路50耦接于功率转换器的二次侧，功率转换器作为一充电器，以提供电源至耦接于功率转换器的一可携式装置(PD)，而对可携式装置的电池充电。检测电路50用于检测可携式装置连接于功率转换器以及检测可携式装置从功率转换器拔除，检测电路50的详细电路将于后说明。
功率转换器包含一变压器10，其具有一一次侧绕组NP与一二次侧绕组NS，以从一次侧绕组NP转换电能至二次侧绕组NS。变压器10的一次侧绕组NP的一第一端接收功率转换器的一输入电压VIN。一开关25耦接于变压器10的一次侧绕组NP的一第二端与一接地端间，开关25用于切换变压器10，以转换电能。
如图3A所示，一电阻11、一电容12及一二极管13耦接于一次侧绕组NP。一整流器DR、一输出电容CO、一总线开关65及一总线电容CBUS耦接于二次侧绕组NS。二次侧绕组NS通过整流器DR生成跨于输出电容CO的一输出电压VOUT，以通过总线开关65生成跨于总线电容CBUS的一总线电压VBUS。一旦变压器10被切换时，电能将从一次侧绕组NP转换至二次侧绕组NS，总线电压VBUS因而被生成。于本发明的一实施例中，输出电容CO为一大电容(bulkcapacitor)，例如电解电容，输出电容CO的电容量远大于总线电容CBUS的电容量。此外，耦接于输出电容CO与总线电容CBUS间的总线开关65可为一P型金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)。
一切换式控制器30用于控制开关25，以切换变压器10。切换式控制器30包含一闸极驱动器31以及一脉宽调制(PulseWidthModulation，PWM)电路32。脉宽调制电路32依据一反馈信号VFB生成一脉宽调制信号，反馈信号VFB相关联于功率转换器的负载状态。闸极驱动器31接收脉宽调制电路32的脉宽调制信号，以生成一主切换信号SG。主切换信号SG驱动开关25，以调节输出电压VOUT与总线电压VBUS。
功率转换器具有四个连接端，其分别为一总线电源端VBUS、数据端D+、D－与一接地端GND，总线电源端VBUS与接地端GND分别耦接二次侧绕组NS的两端。总线开关65与总线电容CBUS耦接总线电源端VBUS。可携式装置也具有四个连接端VBUS、D+、D－与GND，以藉由一传输线(图未绘示)耦接功率转换器，例如一通用串行总线(UniversalSerialBus，USB)传输线，其具有四条线(一总线电源线、两条数据线与一接地线)而用以连接功率转换器的四个连接端与可携式装置的四个连接端。功率转换器在总线电源端VBUS与接地端GND分别通过传输线的总线电源线与接地线而供应电源至可携式装置。可携式装置通过数据端D+与D－传送指令/信号至功率转换器。
功率转换器更包含一反馈电路，其包含一光耦合器40、一并联调节器41与包含电阻61和62的一分压电路，以生成反馈信号VFB。分压电路耦接于总线电源端VBUS与接地端GND间，以分压总线电压VBUS。光耦合器40耦接于总线电源端VBUS与脉宽调制电路32间，以生成反馈信号VFB。光耦合器40更通过并联调节器41耦接于接地端GND，并联调节器41耦接分压电路，而接收分压电路所生成的分压电压。
此外，包含电阻43与45的一分压电路耦接于二次侧绕组NS的两端间，以分压跨于变压器10的二次侧绕组NS的一电压。电阻43与45生成的分压电压对耦接于电阻43、45的一电容46充电，以生成跨于电容46的一电压VTFM，电压VTFM表示二次侧绕组NS的变压器电压。因此，功率转换器的负载状态可以从电压VTFM的切换波形观察得知。检测电路50具有五个端，其分别为一变压器电压端TFM、一闸极端GATE、一总线电压端BUS及两输入端DN和DP。检测电路50更包含一负载检测电路51、一闸极驱动器53、一可携式装置连接检测电路55a及一可携式装置拔除检测电路57。输入端DP和DN分别耦接数据端D+与D－。于本发明的一实施例中，可携式装置连接检测电路55a通过输入端DN和DP耦接于数据端D－与D+，以检测位在数据端D－的一电压VD－(如图4所示)与位在数据端D+的一电压VD+(如图4所示)，以确认可携式装置连接于功率转换器。
如图2的方块56所示，可携式装置连接检测电路55a藉由在可携式装置的持续充电期间检测电压VD－及/或电压VD+的增加，以检测可携式装置(例如行动电话)是否连接于功率转换器。可携式装置连接检测电路55a将依据检测结果生成一连接信号SATC。依据本发明的另一实施例，可携式装置连接检测电路55a仅耦接输入端DN或DP，而接收电压VD－或电压VD+，以检测可携式装置的连接。
负载检测电路51耦接变压器电压端TFM，而检测电压VTFM，以检测功率转换器的负载状态及生成一启用信号EN_BUS。一旦，可携式装置的电池已充饱电，位于总线电源端VBUS的负载将转变为一轻载状态。也就是说，负载检测电路51确认可携式装置的电池是否已充饱电。如图2的方块52所示，负载检测电路51藉由检测变压器10的变压器电压，而检测电池的充饱状态。即使电池不是充饱状态，负载检测电路51也可以通过可携式装置的各种运作模式而检测其它小输出负载状态。负载检测电路51更耦接可携式装置连接检测电路55a与可携式装置拔除检测电路57，以接收连接信号SATC与可携式装置拔除检测电路57生成的一拔除信号SDTC。
请参阅图3B，其为本发明的另一实施例。一检测电路500有五个连接端，其分别为一变压器电压端TFM、一闸极端GATE、一总线电压端BUS以及电流感测端CS+和CS－。一可携式装置连接检测电路55b耦接电流感测端CS+和CS－。电流感测端CS+和CS－连接一电流感测电阻RS的两端，电流感测电阻RS连接总线电容CBUS与总线电源端VBUS间。电流感测端CS+和CS－透过总线电源端VBUS感测可携式装置所抽取的一样板电流(patterncurrent)IBUS。于本发明的一实施例中，样板电流IBUS可以为来自于可携式装置的具有短脉波宽度的一序列电流(serialcurrent)波形。于另一实施例中，样板电流IBUS可以为可携式装置连接检测电路55b可以识别的任何波形。一旦，可携式装置连接检测电路55b成功地识别样板电流IBUS时，即确认可携式装置连接于功率转换器，并生成一连接信号SATC。
可携式装置拔除检测电路57耦接总线电压端BUS，可携式装置拔除检测电路57依据启用信号EN_BUS并在断开总线开关65后检测总线电压VBUS。一旦，可携式装置从功率转换器拔除时，将不会有负载位在总线电源端VBUS。功率转换器的负载状态将转变为无载状态，且总线电容CBUS的等效串联电阻(EquivalentSeriesResistance，ESR)或者漏电流会导致总线电压VBUS有微小而不显着的电压降。此外，一旦可携式装置消耗非常小电源时，例如可携式装置处于充饱电状态且未从功率转换器拔除，此时功率转换器的负载状态将为轻载状态。相较于可携式装置从功率转换器拔除的无载状态，可携式装置仍连接于功率转换器时，总线电压VBUS将有明显的电压降，其是因为可携式装置所引起的负载状态纵使是轻载状态，其将会短时间消耗跨于小电容值的总线电容CBUS上的能量。
由上述可知，当可携式装置拔除检测电路57接收到来自于负载检测电路51的启用信号EN_BUS时，其表示轻载状态(可携式装置已被充饱电)，可携式装置拔除检测电路57检测总线电压VBUS，以确认可携式装置从功率转换器拔除。可携式装置拔除检测电路57更生成拔除信号SDTC与一切换信号SW，拔除信号SDTC表示可携式装置是否从功率转换器拔除。每当总线电压VBUS将被检测时，切换信号SW即断开总线开关65。如图2的方块58所示，可携式装置拔除检测电路57在总线开关65(如图2所示的P型MOSFET)断开前记录总线电压VBUS，接着在总线开关65断开后监测总线电压VBUS的电压降，以确认可携式装置从功率转换器拔除。
请参阅图4，其为本发明检测电路50的一实施例的电路图。如图4所示，可携式装置连接检测电路55a包含比较器551、553与一与门552。比较器551的负输入端耦接输入端DN而接收电压VD－，一参考信号VRN供应至比较器551的正输入端。比较器553的负输入端耦接输入端DP而接收电压VD+，一参考信号VRP供应至比较器553的正输入端。该些比较器551与553的输出端耦接与门552的输入端，与门552的输出端生成连接信号SATC。
为了符合电池充电规范，例如BC1.2，当可携式装置连接于充电器时，电压VD－及/或电压VD+会高于一参考电压至少一次。因此，如图5所示，当电压VD －的准位高于参考信号VRN的准位及/或电压VD+的准位高于参考信号VRP的准位时，比较器551或比较器553的输出端的比较输出信号的准位会转变为逻辑低准位，如此连接信号SATC的准位也会转变为逻辑低准位。故，当可携式装置连接检测电路55a检测到电压VD+或VD－增加时，即确认可携式装置连接于功率转换器。于本发明的另一实施例，可携式装置连接检测电路55a仅包含比较器551或比较器553的其中一者，以检测可携式装置连接于功率转换器。
负载检测电路51包含一比较器511、一与门513、一反相器515及一计数器516。比较器511的负输入端耦接变压器电压端TFM而接收电压VTFM，电压VTFM表示变压器10(如图3A所示)的变压器电压。一参考信号VRT供应至比较器511的正输入端，比较器511的输出端生成一启用信号EN_CT至计数器516的启用端EN。如图5所示，当电压VTFM的准位低于参考信号VRT的准位时，启用信号EN_CT的准位会转变为逻辑高准位(启用)，以启用计数器516开始计数如图5所示的一计数时间T516。
与门513耦接与门552的输出端与比较器511的输出端，而接收连接信号SATC与启用信号EN_CT。与门513更接收反相器515的输出端所输出的一反相拔除信号/SDTC。反相器515反相可携式装置拔除检测电路57输出的拔除信号SDTC，而生成反相拔除信号/SDTC。与门513的输出端耦接计数器516的重置输入端RS，并依据连接信号SATC、启用信号EN_CT与反相拔除信号/SDTC生成一重置信号RST，而重置计数器516，计数器516于其输出端Q生成启用信号EN_BUS。
请参阅图5，其为本发明确认可携式装置从功率转换器拔除的时序图。如图所示，在计数时间T516内，电压VTFM的准位持续低于参考信号VRT的准位，且计数器516也计数完计数时间T516时，启用信号EN_BUS将转变为逻辑高准位(启用)。因此，可携式装置拔除检测电路57依据启用信号EN_BUS检测总线电压VBUS，以确认可携式装置从功率转换器拔除，并生成拔除信号SDTC。
可携式装置拔除检测电路57包含一延迟电路582、一反相器583、一与门585、一开关571、一电容572、一运算放大器573及一比较器574。延迟电路582耦接计数器516，以接收启用信号EN_BUS，并延迟启用信号EN_BUS一延迟时间T582(如图5所示)后生成一延迟信号DLY。与门585的第一输入端耦接计数器516，以接收启用信号EN_BUS，与门585的第二输入端通过反相器583接收延迟信号DLY，与门585于输出端生成一采样信号EN_SH。如图5所示，采样信号EN_SH的脉波宽度(接通时间)等于延迟时间T582。
采样信号EN_SH所控制的开关571耦接于电容572与检测电路50的总线电压端BUS之间，以采样总线电压VBUS。检测电路50的总线电压端BUS更连接总线电源端VBUS。因此当开关571接通时，跨于电容572的一采样电压VSH即生成并等于总线电压VBUS。运算放大器573的正输入端接收采样电压VSH，运算放大器573的负输入端与输出端相互耦接，以作为一缓冲器。
一偏移电压VOFFSET耦接运算放大器573的输出端以生成一电压VSV。如图5所示，电压VSV的电压准位为采样电压VSH(等于总线电压VBUS)与偏移电压VOFFSET间的准位差异。比较器574的负输入端接收电压VSV，比较器574的正输入端耦接总线电压端BUS，总线电压端BUS耦接总线电源端VBUS，以接收总线电压VBUS。比较器574比较电压VSV与总线电压VBUS，以生成一比较输出信号SY。如图5所示，当总线电压VBUS的准位高于电压VSV的准位时，比较输出信号SY的准位为逻辑高准位。相反地，如图6所示，当总线电压VBUS的准位低于电压VSV的准位时，比较输出信号SY的准位会转变为逻辑低准位。
当可携式装置充饱电并从功率转换器拔除时，总线电源端VBUS将为无载，且总线电压VBUS的电压降仅有微小变化。如图5所示，于采样信号EN_SH的准位转变为逻辑高准位(启用)且电压VSV生成后，总线电压VBUS的准位会持续高于电压VSV的准位，而比较输出信号SY的准位为逻辑高准位。如此，确认可携式装置从功率转换器拔除。相反地，如图6所示，于采样信号EN_SH的准位转变为逻辑高准位(启用)且电压VSV已生成后，总线电压VBUS的准位低于电压VSV的准位，则比较输出信号SY的准位转变为逻辑低准位。如此，并未确认可携式装置从功率转换器拔除。
复参阅图4，可携式装置拔除检测电路57更包含一延迟电路575、反相器577、581、一与门576、一或门580、触发器578、579及586。延迟电路575耦接延迟电路582，以接收延迟信号DLY，并延迟延迟信号DLY一延迟时间T575(如图5所示)。与门576的第一输入端通过反相器577接收延迟电路575的输出信号，与门576的第二输入端接收延迟信号DLY。与门576生成一触发信号SX，如图5所示，触发信号SX的脉波宽度(接通时间)由延迟时间T575决定。
触发器578由比较输出信号SY触发，且由延迟信号DLY重置，一供应电压VCC供应至触发器578的数据端D。或门580的第一输入端耦接触发器578的输出端Q，以接收触发器578的输出信号。或门580的第二输入端通过反相器581接收延迟信号DLY，或门580于输出端生成切换信号SW。闸极驱动器53耦接或门580，以接收切换信号SW，而控制图3A所示的总线开关65。
切换信号SW更用于重置触发器579，触发信号SX触发触发器579，触发器579的数据端D耦接比较器574，以接收比较输出信号SY，触发器579的输出端Q耦接触发器586以触发触发器586。供应电压VCC供应至触发器586的数据端D，触发器586于输出端Q生成拔除信号SDTC，以表示可携式装置是否从功率转换器拔除。触发器586由连接信号SATC重置。
请一并参阅图4与图5，图5为本发明确认可携式装置从功率转换器拔除的时序图。如图5所示，当可携式装置连接检测电路55a检测电压VD－或VD+的准位高于参考信号VRN或VRP的准位时，可携式装置连接检测电路55a即确认可携式装置连结于功率转换器(充电器)。所以，连接信号SATC的准位将转变为逻辑低准位。
可携式装置连接于功率转换器之后，电压VD－与VD+的准位会分别低于参考信号VRN及VRP的准位，因此连接信号SATC的准位将再次转变为逻辑高准位。
在一些可携式装置的制造商的定义下，特别是支持适应性充电功能，电压VD－及/或VD+的准位将会下降，而表示可携式装置已拔除。然而，在其它可携式装置的制造商的定义下，在一特定时间之后，电压VD－及/或VD+的准位将会自动下降，此特定时间跟随于电压VD－及/或VD+的上升边缘之后。无论是何种定义情形，本发明提供负载检测电路51，而检测功率转换器的负载状态，以进行之后的确认步骤(可携式装置连接或从功率转换器拔除)。
请参阅图5，于时间点A，功率转换器进入间歇省电切换(burstswitching)运作。电压VTFM的下一个上升波形将延后出现，其是因为在轻载状态下，为了节省电源的目的，主切换信号SG(如图3A所示)的非切换时间(断开时间)会延长。上述提及的间歇省电切换运作可能发生于可携式装置的拔除或者可携式装置所导致的轻载状态，例如已充饱的电池准位。在非切换时间的期间内，变压器10(如图3A所示)的电压VTFM的准位将保持低于参考信号VRT的准位，如此将会生成逻辑高准位(启用)的启用信号EN_CT，以启动计数器516的计数。一旦，启用信号EN_CT保持在逻辑高准位达一计数时间T516，负载检测电路51生成的启用信号EN_BUS的准位将转变为逻辑高准位(启用)，以启用可携式装置拔除检测电路57，而开始检查可携式装置是否从功率转换器拔除。
承接上述，与门585生成的采样信号EN_SH的准位转变为逻辑高准位(启用)，以接通开关571而采样及保持(记录)总线电压VBUS于电容572。电压VSV的准位将等于采样电压VSH(总线电压VBUS)与偏移电压VOFFSET间的电压差。在启用信号EN_BUS的上升边缘后的时间周期T582之后，延迟信号DLY将转变为逻辑高准位。切换信号SW的准位将转变为逻辑低准位(禁用)，以断开总线开关65(如图3A所示)。当可携式装置已经拔除时，将不会有负载位于总线电源端VBUS，且于总线开关65断开后，总线电压VBUS的电压降将只会有微小变化。总线电压VBUS的准位将保持高于电压VSV的准位。逻辑高准位的延迟信号DLY将保持触发信号SX维持在逻辑高准位，直到时间周期T575已过。一旦触发信号SX的准位转变为逻辑低准位时，拔除信号SDTC的准位将转变为逻辑高准位，其表示可携式装置拔除检测电路57确认可携式装置从功率转换器拔除。此外，当延迟信号DLY的准位转变为逻辑低准位时，切换信号SW的准位将再次转变为逻辑高准位(启用)，以接通总线开关65。
请一并参阅图4与图6，图6为本发明未确认可携式装置从功率转换器拔除的时序图。如图6所示，当采样信号EN_SH转变为逻辑高准位时，总线电压VBUS将被采样并被保存而跨于电容572。因此，电压VSV的准位将会等于采样电压VSH(等于总线电压VBUS)与偏移电压VOFFSET之间的电压差。每当延迟信号DLY于延迟时间T582后转变为逻辑高准位时，切换信号SW将被禁用，以断开总线开关65，其中延迟时间T582跟随于采样信号EN_SH的上升边缘之后。总线电容CBUS相较于输出电容CO具有较小的电容量。当总线电压VBUS的准位于时间周期T575显着地降低且转变低于电压VSV的准位时，这就表示负载仍连接于总线电源端VBUS。此时，比较输出信号SY为逻辑低准位，其通过触发器578及或门580再次启用切换信号SW，以接通总线开关65。当触发信号SX的准位转变为逻辑低准位时，拔除信号SDTC的准位仍持续为逻辑低准位，如此即未确认可携式装置从功率转换器拔除，其表示可携式装置仍连接于功率转换器。
请参阅图7，其为本发明确认可携式装置连接于功率转换器及确认可携式装置从功率转换器拔除的检测方法的一实施例的流程图。如图所示，检测方法的启始先开启AC交流电源(步骤601)，以启动功率转换器(充电器)，如此输出电压VOUT(如图3A所示)将爬升，且总线开关65(如图3A所示)于输出电压VOUT被建立前会维持断开状态(步骤602与603)。一旦输出电压VOUT建立完成时，总线开关65将被接通，此时总线电压VBUS将会等于输出电压VOUT(步骤604)。
接着，可携式装置连接检测电路55a(如图3A所示)检测电压VD+的准位是否高于或等于参考信号VRP的准位，及/或电压VD－的准位是否高于或等于参考信号VRN的准(步骤605)。一旦电压VD+的准位高于或等于参考信号VRP的准位，及/或电压VD－的准位高于或等于参考信号VRN的准位时，将确认可携式装置连接于功率转换器(如方块611所示)。若未确认可携式装置连接于功率转换器时，可携式装置连接检测电路55a将会再次检测可携式装置是否连接于功率转换器(步骤605)。
接着，负载检测电路51检查变压器10的非切换时间是否长于或等于计数时间T516(步骤606)。于此步骤，负载检测电路51检查功率转换器的负载状态是否为轻载状态。负载检测电路51依据连接信号SATC检测电压VTFM的准位(变压器10的电压)，而检测功率转换器的负载状态。于轻载状态下，例如主切换信号SG(如图3A所示)的间歇省电切换(burstswitching)运作，电压VTFM的准位将会持续低于参考信号VRT的准位至少一特定周期时间。其中，主切换信号SG包含一非切换时间(断开时间)。当主切换信号SG的非切换时间短于计数时间T516时，负载检测电路51将重新检查功率转换器的负载状态(步骤606)。当变压器10的非切换时间长于或等于计数时间T516时，这表示功率转换器的负载状态转变为轻载状态，如此可携式装置已经充电完毕。可携式装置拔除检测电路57将会采样并保持总线电压VBUS(步骤607)。
接着，可携式装置拔除检测电路57于延迟时间T582后断开总线开关65(步骤608)。如图5所示，延迟时间T582为采样信号EN_SH的脉波宽度。接着，于图5所示的延迟时间T575的期间内，可携式装置拔除检测电路57检查总线电压VBUS的准位是否高于或等于采样电压VSH与偏移电压VOFFSET间的准位差异(步骤609)。若总线电压VBUS的准位高于或等于前述的准位差异时，则确认可携式装置已从功率转换器拔除(步骤610)。相反地，可携式装置拔除检测电路57将会再次接通总线开关65(步骤612)。此时，检测流程会回到步骤606，而再次确认可携式装置是否从功率转换器拔除。
上文仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (18)

1.一种检测可携式装置与功率转换器间的连接及拔除的电路，其特征在于，其包含：
可携式装置连接检测电路，耦接所述功率转换器的至少一连接端，以确认所述可携式装置连接于所述功率转换器，并生成连接信号；以及
可携式装置拔除检测电路，依据启用信号检测所述功率转换器的总线电压，所述启用信号生成于所述功率转换器进入轻载状态，所述可携式装置拔除检测电路检测所述功率转换器的所述总线电压的电压降，以确认所述可携式装置从所述功率转换器拔除。
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，其中所述功率转换器的所述至少一连接端为数据端。
3.如权利要求1所述的电路，其特征在于，其中所述功率转换器的所述至少一连接端为电流感测端。
4.如权利要求1所述的电路，其特征在于，更包含负载检测电路，其依据所述连接信号检测所述功率转换器的所述轻载状态，并生成所述启用信号。
5.如权利要求2所述的电路，其特征在于，其中所述可携式装置连接检测电路检测到位在所述数据端的电压增加时，所述可携式装置连接检测电路确认所述可携式装置连接于所述功率转换器。
6.如权利要求3所述的电路，其特征在于，其中所述可携式装置连接检测电路识别所述可携式装置生成的样板电流，而确认所述可携式装置连接于所述功率转换器。
7.如权利要求4所述的电路，其特征在于，其中所述负载检测电路检测所述功率转换器的变压器的电压，以检测所述功率转换器的所述轻载状态，并生成所述启用信号。
8.如权利要求1所述的电路，其特征在于，其更包含：
闸极驱动器，控制总线开关，所述总线开关耦接于所述功率转换器的输出电容与总线电容间，以生成跨于所述总线电容的所述总线电压。
9.如权利要求8所述的电路，其特征在于，其中所述可携式装置拔除检测电路依据所述启用信号控制所述闸极驱动器，以断开所述总线开关，所述可携式装置拔除检测电路于所述总线开关断开前记录所述总线电压，且于所述总线开关断开后监测所述总线电压的所述电压降，以确认所述可携式装置从所述功率转换器拔除。
10.如权利要求9所述的电路，其特征在于，其中当所述启用信号指出所述功率转换器的所述轻载状态时，所述可携式装置拔除检测电路控制所述闸极驱动器断开所述总线开关。
11.一种检测可携式装置与功率转换器间的连接及拔除的方法，其特征在于，其包含：
确认所述可携式装置连接于所述功率转换器，并生成连接信号；以及
依据启用信号检测所述功率转换器的总线电压，所述启用信号生成于所述功率转换器进入轻载状态，检测所述功率转换器的所述总线电压的电压降，以确认所述可携式装置从所述功率转换器拔除。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，更包含检测位在所述功率转换器的数据端的电压，以生成所述连接信号。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，更包含识别位在所述功率转换器的电流感测端的样板电流，以生成所述连接信号，所述样板电流由所述可携式装置所生成。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，其中检测到位在所述数据端的所述电压增加时，确认所述可携式装置连接于所述功率转换器。
15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，其更包含：
依据所述连接信号检测所述功率转换器的变压器的电压，以检测所述功率转换器的所述轻载状态，并生成所述启用信号。
16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，其更包含：
控制总线开关，所述总线开关耦接于所述功率转换器的输出电容与总线电容间，以生成跨于所述总线电容的所述总线电压。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，其更包含：
于所述总线开关断开前，记录所述总线电压；以及
于所述总线开关断开后，监测所述总线电压的所述电压降，以确认所述可携式装置从所述功率转换器拔除。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，其中当所述启用信号指出所述功率转换器的所述轻载状态时，断开所述总线开关。
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