CN107251395B - 电力供给装置、ac适配器、ac充电器、电子设备和电力供给系统 - Google Patents

电力供给装置、ac适配器、ac充电器、电子设备和电力供给系统 Download PDF

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Abstract

电力供给装置(4)包括:配置在输入和VBUS输出之间的DC/DC转换器(13);控制DC/DC转换器的输入电流的初级侧控制器(30);以及与多个控制输入耦合,实施多个控制输入的控制输入信号的信号转换,并且将信号转换后的控制输入信号反馈到初级侧控制器的次级侧控制器(16),初级侧控制器基于从次级侧控制器反馈的控制输入信号,通过控制DC/DC转换器的输入电流,使DC/DC转换器的输出电压值和可输出电流量(MAX值)可变。提供对于多个设备可切换、并且可控制输出电压值和可输出电流量(MAX值)的电力供给装置。

Description

电力供给装置、AC适配器、AC充电器、电子设备和电力供给 系统
技术领域
本发明涉及电力供给装置、AC适配器、AC充电器、电子设备和电力供给系统。
背景技术
以往,提供在对应于伴随电力供给的通信标准的终端装置和电力线载波通信网络之间可相互通信的直流插座。
在使用了数据线的电力供给技术中,有以太网供电(PoE:Power Over Ethernet;以太网供电)技术和通用串行总线(USB:Universal Serial Bus;通用串行总线)技术。
在USB技术中,根据供给功率电平,有最大2.5W的USB2.0、最大4.5W的USB3.1、最大7.5W的电池充电标准BC1.2。
此外,USB供电规范是与以往的电缆和连接器都具备兼容性,并与USB2.0和USB3.1、USB电池充电标准BC1.2共存的独立的标准。在该标准中,在电压5V~12V~20V、电流1.5A~2A~3A~5A的范围内,可选择充电电流、电压,可进行10W、18W、36W、65W、最大至100W的USB充电、供电。
作为实施这样的电力供给的电源,有DC/DC转换器。在DC/DC转换器中,有二极管整流方式和同步整流方式。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-82802号公报
非专利文献
非专利文献1:ボブ、ダンスタン(Bob Dunstan)編,“USB Power DeliverySpecification Revision 1.0”,2012年7月5日リリース,http://www.usb.org/developers/docs/
发明内容
发明要解决的问题
本发明提供对于多个设备可切换、并且可控制输出电压值和可输出电流量(MAX值)的电力供给装置、AC适配器、AC充电器、电子设备和电力供给系统。
解决问题的方案
根据本发明的一方式,提供电力供给装置,包括:配置在输入和VBUS输出之间的DC/DC转换器;控制所述DC/DC转换器的输入电流的初级侧控制器;与控制输入耦合,实施所述控制输入的控制输入信号的信号转换,并且将所述信号转换后的所述控制输入信号反馈到所述初级侧控制器的次级侧控制器;以及将所述次级侧控制器和所述VBUS输出进行耦合的输出电容器,所述初级侧控制器基于从所述次级侧控制器反馈的所述控制输入信号,通过控制所述输入电流,使所述DC/DC转换器的输出电压值和可输出电流量可变。
根据本发明的另一方式,提供电力供给装置,包括:配置在输入和VBUS输出之间的DC/DC转换器;控制所述DC/DC转换器的输入电流的初级侧控制器;以及与多个控制输入耦合,实施所述多个控制输入的控制输入信号的信号转换,并且将所述信号转换后的所述控制输入信号反馈到所述初级侧控制器的次级侧控制器,所述初级侧控制器基于从所述次级侧控制器反馈的所述控制输入信号,通过控制所述输入电流,使所述DC/DC转换器的输出电压值和可输出电流量可变。
根据本发明的另一方式,提供搭载了上述电力供给装置的AC适配器。
根据本发明的另一方式,提供搭载了上述电力供给装置的电子设备。
根据本发明的另一方式,提供搭载了上述电力供给装置的电力供给系统。
发明的效果
根据本发明,可以提供对于多个设备可切换、并且可控制输出电压值和可输出电流量(MAX值)的电力供给装置、AC适配器、AC充电器、电子设备和电力供给系统。
附图说明
图1是基础技术的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图2是第1实施方式的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图3是第1实施方式的变形例1的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图4是第1实施方式的变形例2的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图5是可适用于第1实施方式的电力供给装置的电源输出电路(power outputcircuit)的示意性的块结构图。
图6是第1实施方式的变形例3的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图7是第1实施方式的变形例4的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图8是第1实施方式的变形例5的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图9是表示用第1实施方式的电力供给装置得到的输出电压和输出电流之间的关系的示意图,(a)是表示CVCC的矩形形状的例子,(b)是表示倒梯形的“フ”字形状的例子,(c)是表示倒三角形的“フ”字形状的例子,(d)是表示梯形形状的例子,(e)是表示五边形形状的例子。
图10是可适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器的示意性的块结构图。
图11是还包含了与输出(VBUS)线路之间的连接关系的次级侧控制器的示意性的块结构图。
图12是可适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器的示意性的块结构图(结构例子1)。
图13是可适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器的示意性的块结构图(结构例子2)。
图14是可适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器的示意性的块结构图(结构例子3)。
图15是可适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器的示意性的块结构图(结构例子4)。
图16是可适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器的示意性的块结构图(结构例子5)。
图17是可适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器的示意性的块结构图(结构例子6)。
图18是可适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器的示意性的块结构图(结构例子7)。
图19是可适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器和电源输出电路的示意性的块结构图。
图20是可适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器的示意性的块结构图(结构例子8)。
图21是可适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器和电源输出电路的示意性的块结构图(结构例子9)。
图22的(a)是图21所示的端口选择器的结构例子,(b)是图21所示的端口选择器的另一结构例子。
图23是可适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器的示意性的块结构图(结构例子10)。
图24是将第1实施方式的电力供给装置间通过插座连接的示意性结构图。
图25是可适用于第1实施方式的电力供给装置的插座内部的示意性结构图。
图26是将第1实施方式的电力供给装置间通过插座和插头连接的示意性结构图。
图27的(a)是表示将第1实施方式的电力供给装置间通过插座、插头电缆连接的示意性结构图,(b)是表示2个插座间的连接关系的图。
图28的(a)是说明可适用于第1实施方式的电力供给装置的电源输出电路和电源输入电路的连接关系的示意性的块结构图,(b)是对应于图28(a)的示意性电路结构图。
图29的(a)是表示图28(b)所示的电源输出电路的具体的电路结构例子,(b)是表示可适用于图29(a)的双向开关的结构图。
图30是可适用于第1实施方式的电力供给装置的电源输出电路的示意性电路结构图(结构例子1)。
图31是可适用于第1实施方式的电力供给装置的电源输出电路的示意性电路结构图(结构例子2)。
图32是可适用于第1实施方式的电力供给装置的电源输出电路的示意性电路结构图(结构例子3)。
图33是可适用于第1实施方式的电力供给装置的电源输出电路的示意性电路结构图(结构例子4)。
图34的(a)是适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器的示意性的电路块结构图,(b)是适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器的另一示意性的电路块结构图。
图35是第1实施方式的变形例6的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图36是第1实施方式的变形例7的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图37是第1实施方式的变形例8的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图38是第2实施方式的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图39是第3实施方式的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图40是第4实施方式的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图41是第5实施方式的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图42是第6实施方式的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图43是第7实施方式的电力供给装置的示意性的电路块结构图。
图44是适用于实施方式的电力供给装置的MOS开关的示意性的电路块结构图。
图45是将可连接到插座的插头和AC适配器/AC充电器用电缆连接的接线例子,(a)是将AC适配器/AC充电器内的USBPD和实施方式的电力供给装置(PD)与外部的插头连接的例子,(b)是将AC适配器/AC充电器内的USBPD和实施方式的电力供给装置(PD)与外部的插头连接的另一例子。
图46是将可连接到插座的插头内置在AC适配器/AC充电器中的例子,(a)是在AC适配器/AC充电器内中包括USBPD和实施方式的电力供给装置(PD)的例子,(b)是连接在AC适配器/AC充电器中内置的插座和外部的插头的例子。
图47是将可连接到插座的插头和AC适配器/AC充电器用电缆连接的接线例子,(a)是连接AC适配器/AC充电器内的PD和外部的插头的例子,(b)是在AC适配器/AC充电器中包括插座的例子,(c)是连接在AC适配器/AC充电器中内置的插头和外部的插头的例子。
图48是将可连接到插座的插头和AC适配器/AC充电器用USBPD电缆连接的接线例子,(a)是连接AC适配器/AC充电器内的PD和外部的插头的例子,(b)是在AC适配器/AC充电器中包括插座的例子,(c)是连接AC适配器/AC充电器中内置的插头和外部的插头的例子。
图49是将可连接到插座的插头内置在AC适配器/AC充电器中的例子,(a)是连接AC适配器/AC充电器内的PD和外部的插头的例子,(b)是在AC适配器/AC充电器中包括插座的例子,(c)是连接AC适配器/AC充电器中内置的插头和外部的插头的例子。
图50是将可连接到插座的插头内置在AC适配器/AC充电器中的例子,(a)是连接AC适配器/AC充电器内的多个PD和外部的多个插头的例子,(b)是在AC适配器/AC充电器中包括多个插座的例子,(c)是连接AC适配器/AC充电器内内置的多个插头和外部的多个插头的例子。
图51的(a)是将可连接到插座的插头和电子设备用电缆连接的接线例子,包括多个在电子设备内部内置USBPD的内部电路,存在多个使用了USBPD的信号的例子,(b)是将可连接到插座的插头内置在电子设备中,在电子设备内部包括多个内置USBPD的内部电路,存在多个使用了USBPD的信号的例子。
图52的(a)是在将可连接到插座的插头内置在电子设备中,在电子设备内部包括多个内置USBPD的内部电路,存在多个使用了USBPD的例子中,在1个内部电路内有连接到外部的USBPD的例子,(b)是在将可连接到插座的插头内置在电子设备中,在电子设备内部包括多个内置USBPD的内部电路,存在多个使用了USBPD的信号的例子中,在1个内部电路内有连接到外部的多个USBPD的例子。
图53的(a)是将连接对象设为智能手机的情况下的实施方式的USBPD的保护功能的说明图、(b)是将连接对象设为膝上PC的情况下的实施方式的USBPD的保护功能的说明图。
图54是可适用于搭载了插座的AC适配器、AC充电器、电子设备的实施方式的电力供给装置的示意性的俯视构造例子。
图55是可适用于搭载了插座的AC适配器、AC充电器、电子设备的实施方式的电力供给装置的示意性的俯视构造例子。
图56是可适用于搭载了多个插座的AC适配器、AC充电器、电子设备的实施方式的电力供给装置的示意性的俯视构造例子。
图57是可适用于搭载了插头的AC适配器、AC充电器、电子设备的实施方式的电力供给装置的示意性的俯视构造例子。
图58是在实施方式的电力供给装置中,通过多个插座与多个连接对象连接的示意性的电路块结构图。
图59是可适用于搭载了多个插座和开关的AC适配器、AC充电器、电子设备的实施方式的电力供给装置的示意性的俯视构造例子。
图60是说明在多个实施方式的电力供给装置间,将控制输入输出信号用于USBPB通信的示意性的电路块结构图。
图61是说明在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中,2个PC间的数据通信和电力供给的示意性的块结构图。
图62的(a)是说明在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中,2个组件间的数据通信和电力供给的示意性的块结构图,(b)是由内置了实施方式的电力供给装置的AC适配器、智能手机构成的电力供给系统的示意性的块结构图。
图63是由内置了实施方式的电力供给装置的2个组件构成的电力供给系统的示意性的块结构图。
图64是在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中,由另外的2个组件构成的示意性的块结构图。
图65是可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统的第1示意性的块结构图。
图66是可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统的第2示意性的块结构图。
图67是可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统的第3示意性的块结构图。
图68是可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统的第4示意性的块结构图。
图69是在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中,控制器和信号转换/切换电路内置在CPU接口内的结构的示意性的块结构图。
具体实施方式
接着,参照附图,说明本实施方式。在以下的附图的记载中,对同一或类似的部分附加同一或类似的标号。但是,应该注意的是,附图是示意性的,厚度和平面尺寸之间的关系、各层的厚度的比率等与现实的情况是不同的。因此,具体的厚度和尺寸应该考虑以下的说明来判断。或者,在附图相互间当然也包含彼此的尺寸的关系和比率不同的部分。
此外,以下所示的实施方式,是例示用于将技术的思想具体化的装置和方法的实施方式,没有将结构部件的材质、形状、构造、配置等特定于下述的情况。这种实施方式,在权利要求的范围中,可以添加各种变更。
[基础技术]
如图1所示,基础技术的电力供给装置4A包括:DC/DC转换器13,配置在输入、输出间,由变压器15、二极管D1、电容器C1以及在变压器15的初级侧电感器L1上与接地电位之间串联连接的MOS晶体管Q1和电阻RS构成;控制MOS晶体管Q1的初级侧控制器30;连接在输入和初级侧控制器30间,对初级侧控制器30供给电源的电源供给电路10;连接到输出,可控制输出电压Vo和输出电流Io的次级侧控制器16;连接到DC/DC转换器13的输出和次级侧控制器16的误差补偿用的误差放大器21;以及连接到误差放大器21,将输出信息反馈到初级侧控制器30的绝缘电路20。
此外,次级侧控制器16也可以通过AC耦合电容器连接到输出(VBUS)。
此外,如图1所示,基础技术的电力供给装置4A包括:将DC/DC转换器13的输出和电力线输出(VBUS)断开的开关SW;以及在开关SW和电力线输出(VBUS)之间配置的滤波器电路(LF、CF)。该开关SW通过次级侧控制器16可控制导通/截止(ON/OFF)。
在基础技术的电力供给装置4A中,AC信号从外部重叠输入到电力线输出(VBUS)。
在基础技术的电力供给装置4A中,控制输入信号从电力线输出(VBUS)被输入到次级侧控制器16,输出侧的电力信息通过误差放大器21和绝缘电路20,被反馈到初级侧控制器30。初级侧控制器30控制MOS晶体管Q1的导通/截止,使输出电压稳定。
此外,在基础技术的电力供给装置4A中,通过电流检测用电阻RS,检测初级侧电感器L1中导通的电流量,在初级侧控制器30中,控制初级侧过电流等的电流量。作为结果,基础技术的电力供给装置4A中,具有输出电压值和输出电流值MAX的可变功能。
在基础技术的电力供给装置4A中,通过从次级侧控制器16向初级侧控制器30的反馈控制,具有降压型DC/DC转换器13的输出电压值和可输出电流量(MAX值)的可变功能。因此,具有根据输出上连接的负载(例如,智能手机、膝上PC、平板PC等),使输出电压Vo和输出电流Io之间的关系可变的功能。
由输出侧的滤波器线圈形成的电感器LF是隔离用的电感器。即,通过由电感器LF和电容器CF构成的滤波器电路,从输出隔离控制输入信号被输入到DC/DC转换器13。
[第1实施方式]
第1实施方式的电力供给装置的示意性的电路块结构,如图2所示那样表示。
如图2所示,第1实施方式的电力供给装置4包括:配置在输入和VBUS输出之间的DC/DC转换器13;控制DC/DC转换器13的输入电流的初级侧控制器30;与控制输入耦合,实施控制输入的控制输入信号的信号转换,并且将信号转换后的控制输入信号反馈到初级侧控制器30的次级侧控制器16;以及将次级侧控制器16和VBUS输出耦合的输出电容器CO。这里,初级侧控制器30基于从次级侧控制器16反馈的控制输入信号,通过控制DC/DC转换器13的输入电流,使DC/DC转换器13的输出电压值和可输出电流量(MAX值)可变。
此外,如图2所示,第1实施方式的电力供给装置4也可以包括将次级侧控制器16和控制输入进行耦合的耦合电容器CC。或者,次级侧控制器16和控制输入也可以不通过耦合电容器CC而直接连接。
次级侧控制器16还可实施VBUS输出的AC信号分量的信号转换/切换。VBUS输出的AC信号分量,通过连接在VBUS输出和次级侧控制器16之间的输出电容器CO,与次级侧控制器16耦合。
此外,如图2所示,第1实施方式的电力供给装置4包括控制端子CT,控制输入也可以与控制端子CT耦合。此外,通过控制端子CT,对外部设备,可输出第1实施方式的电力供给装置4的输出控制信号。
此外,在第1实施方式的电力供给装置4中,即使通过输出电容器CO,对外部设备,也可输出第1实施方式的电力供给装置4的输出控制信号。
此外,在第1实施方式的电力供给装置4中,DC/DC转换器13包括二极管整流型。
在第1实施方式的电力供给装置4中,DC/DC转换器13包括:变压器15;在变压器15的初级侧电感器L1和接地电位之间串联连接的第1MOS晶体管Q1和电流检测用电阻RS;连接在变压器15的次级侧电感器L2和输出之间的二极管D1;以及连接在输出和接地电位之间的第1电容器C1。
此外,在第1实施方式的电力供给装置4中,次级侧控制器16例如可执行变频、直流电平转换、振幅电平转换的任一个。
此外,如图2所示,第1实施方式的电力供给装置4也可以包括连接到次级侧控制器16的、将控制输入信号反馈到初级侧控制器30的绝缘电路20。在绝缘电路20中,可适用电容器、光电耦合器、变压器等。此外,根据用途,也可以适用带有绝缘驱动器的双向变压器、双向元件等。
此外,如图2所示,第1实施方式的电力供给装置4也可以包括连接到次级侧控制器16的、将控制输入信号反馈到绝缘电路20的误差补偿用的误差放大器21。误差放大器21由次级侧控制器16控制,可实施对绝缘电路20反馈的控制输入信号的误差补偿。
此外,如图2所示,第1实施方式的电力供给装置4也可以包括将DC/DC转换器13的输出和VBUS输出断路的开关SW、以及配置在开关SW和VBUS输出之间的滤波器电路(LF·CF)。
通过开关SW,可以将DC/DC转换器13的输出和电力线输出(VBUS)断路。开关SW通过次级侧控制器16,可控制导通/截止。开关SW也可以包括绝缘栅型场效应晶体管(MOSFET:Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)。
由输出侧的滤波器线圈形成的电感器LF是隔离用的电感器。即,通过由电感器LF和电容器CF构成的滤波器电路,从输出隔离控制输入信号被输入到DC/DC转换器13。
此外,如图2所示,第1实施方式的电力供给装置4也可以包括连接在DC/DC转换器13的输入和初级侧控制器30之间的、对初级侧控制器30供给电源的电压供给电路10。
在第1实施方式的电力供给装置4中,通过从次级侧控制器16向初级侧控制器30的反馈控制,降压型DC/DC转换器13具有输出电压值和可输出电流量(MAX值)可变功能。因此,根据输出上所连接的负载(例如,智能手机、膝上PC、平板PC等),在输出电压Vo和输出电流Io之间的关系上具有可变功能。
(变形例1)
第1实施方式的变形例1的电力供给装置的示意性的电路块结构,如图3所示那样表示。
如图3所示,第1实施方式的变形例1的电力供给装置4包括:配置在输入和VBUS输出之间的DC/DC转换器13;控制DC/DC转换器13的输入电流的初级侧控制器30;以及与多个控制输入耦合,实施多个控制输入的控制输入信号的信号转换,并且将信号转换后的控制输入信号反馈到初级侧控制器30的次级侧控制器16。这里,初级侧控制器30基于从次级侧控制器16反馈的控制输入信号,通过控制输入电流,使DC/DC转换器13的输出电压值和可输出电流量(MAX值)可变。
此外,如图3所示,第1实施方式的变形例1的电力供给装置4也可以包括将次级侧控制器16和VBUS输出耦合的输出电容器CO
次级侧控制器16还可实施VBUS输出的AC信号分量的信号转换/切换。VBUS输出的AC信号分量通过连接在VBUS输出和次级侧控制器16之间的输出电容器CO,与次级侧控制器16耦合。
此外,如图3所示,第1实施方式的变形例1的电力供给装置4也可以包括多个控制端子CT1、CT2、…、CTn,多个控制输入与多个控制端子CT1、CT2、…、CTn耦合。此外,通过多个控制端子CT1、CT2、…、CTn,对外部设备,可输出第1实施方式的变形例1的电力供给装置4的控制输出信号。与图2同样地,也可以包括将多个控制端子CT1、CT2、…、CTn和次级侧控制器16耦合的耦合电容器CC。或者,次级侧控制器16和多个控制输入也可以不通过耦合电容器CC而直接连接。
此外,在第1实施方式的变形例1的电力供给装置4中,即使通过输出电容器CO,对外部设备,也可输出第1实施方式的电力供给装置4的控制输出信号。
此外,如图2所示,第1实施方式的变形例1的电力供给装置4也可以包括:将DC/DC转换器13的输出和VBUS输出断路的开关SW;以及配置在开关SW和VBUS输出之间的滤波器电路(LF、CF)。
此外,在第1实施方式的变形例1的电力供给装置4中,在未适用将次级侧控制器16和VBUS输出耦合的输出电容器CO的情况下,也可以省略电感器LF。其他结构与第1实施方式是同样的。
(变形例2)
第1实施方式的变形例2的电力供给装置的示意性的电路块结构,如图4所示那样表示。
如图4所示,第1实施方式的变形例2的电力供给装置4包括连接到初级侧控制器30、对于与多个控制输入成对配置的多个VBUS输出供给输出电压的电源输出电路130。
如图5所示,所述电源输出电路130也可以包括多个DC/DC转换器131、132、…、13n
此外,如图4所示,第1实施方式的变形例2的电力供给装置4包括多个VBUS电源输出端子PT1、PT2、…、PTn,电源输出电路130通过多个VBUS电源输出端子PT1、PT2、…、PTn,可供给输出电压。
此外,第1实施方式的变形例2的电力供给装置4包括与多个控制输入耦合的AC耦合电容器(省略图示),次级侧控制器16也可以通过AC耦合电容器与多个控制输入耦合。
此外,多个控制输入也可以直接连接到次级侧控制器16。即,如图4所示,多个控制输入的控制输入信号也可以不通过AC耦合电容器而直接输入到次级侧控制器16。其他结构与第1实施方式是同样的。
(变形例3)
第1实施方式的变形例3的电力供给装置的示意性的电路块结构,如图6所示那样表示。
如图6所示,第1实施方式的变形例3的电力供给装置4包括:配置在输入和VBUS输出之间的DC/DC转换器130;控制DC/DC转换器130的输入电流的初级侧控制器30;以及与多个控制输入耦合,实施多个控制输入的控制输入信号的信号转换,并且将信号转换后的控制输入信号反馈到初级侧控制器30的次级侧控制器16。这里,初级侧控制器30基于从次级侧控制器16反馈的控制输入信号,通过控制输入电流,使DC/DC转换器130的输出电压值和可输出电流量(MAX值)可变。再有,在图6中,误差放大器(EA)21、绝缘电路20被省略图示。
此外,如图6所示,第1实施方式的变形例3的电力供给装置4也可以包括将次级侧控制器16和VBUS输出耦合的输出电容器CO
而且,如图6所示,第1实施方式的变形例3的电力供给装置4包括连接到初级侧控制器30、对于与多个控制输入成对配置的多个VBUS输出供给输出电压的电源输出电路130。
如图6所示,电源输出电路130包括多个DC/DC转换器131、132、…、13n。初级侧控制器30基于从次级侧控制器16反馈的控制输入信号,通过控制输入电流,除了DC/DC转换器130以外,还使DC/DC转换器131、132、…、13n的输出电压值和可输出电流量(MAX值)可变。
此外,如图6所示,第1实施方式的变形例3的电力供给装置4包括多个VBUS电源输出端子PT1、PT2、…、PTn,电源输出电路130通过多个VBUS电源输出端子PT1、PT2、…、PTn,可供给输出电压。
此外,第1实施方式的变形例3的电力供给装置4包括与多个控制输入耦合的AC耦合电容器(省略图示),次级侧控制器16也可以通过AC耦合电容器与多个控制输入耦合。
此外,多个控制输入也可以直接连接到次级侧控制器16。即,如图6所示,也可以将多个控制输入的控制输入信号不通过AC耦合电容器而直接输入到次级侧控制器16。其他结构与第1实施方式是同样的。
(变形例4)
第1实施方式的变形例4的电力供给装置的示意性的电路块结构,如图7所示那样表示。图7是在图6所示的第1实施方式的变形例3的电力供给装置中,将次级侧控制器16具体化。
即,如图6、图7所示,第1实施方式的变形例4的电力供给装置4包括:配置在输入和VBUS输出之间的DC/DC转换器130;控制DC/DC转换器130的输入电流的初级侧控制器30;以及与多个控制输入耦合,实施多个控制输入的控制输入信号的信号转换,并且将信号转换后的控制输入信号反馈到初级侧控制器30的次级侧控制器16。这里,初级侧控制器30基于从次级侧控制器16反馈的控制输入信号,通过控制输入电流,使DC/DC转换器130的输出电压值和可输出电流量(MAX值)可变。
此外,如图7所示,第1实施方式的变形例4的电力供给装置4也可以包括将次级侧控制器16和VBUS输出耦合的输出电容器CO
这里,如图7所示,次级侧控制器包括实施变频的第1通信电路18、以及实施码转换的第2通信电路19。
如图7所示,输出电容器CO也可以连接在第1通信电路18和VBUS输出之间。
而且,如图6、图7所示,第1实施方式的变形例4的电力供给装置4包括连接到初级侧控制器30、对于与多个控制输入成对配置的多个VBUS输出供给输出电压的电源输出电路130。
如图6、图7所示,电源输出电路130包括多个DC/DC转换器131、132、…、13n,初级侧控制器30基于从次级侧控制器16反馈的控制输入信号,通过控制输入电流,除了DC/DC转换器130以外,还使DC/DC转换器131、132、…、13n的输出电压值和可输出电流量(MAX值)可变。
此外,如图6、图7所示,第1实施方式的变形例4的电力供给装置4包括多个VBUS电源输出端子PT1、PT2、…、PTn,电源输出电路130通过多个VBUS电源输出端子PT1(VBUS1)、PT2(VBUS2)、…·PTn(VBUSn),可供给输出电压。其他结构与第1实施方式的变形例3是同样的。
(变形例5)
第1实施方式的变形例5的电力供给装置4示意性的电路块结构,如图8所示那样表示。图8将在图3所示的第1实施方式的变形例1的电力供给装置中、二极管整流型的DC/DC转换器13以块结构表示。DC/DC转换器13不限定于这样的二极管整流型,也可适用同步整流型。而且,也可适用升压型、降压型。其他结构与第1实施方式的变形例1是同样的。
用第1实施方式的电力供给装置4得到的输出电压Vo和输出电流Io之间的关系,可采用图9(a)所示的矩形形状、图9(b)所示的倒梯形的“フ”字形状、图9(c)所示的倒三角形的“フ”字形状、图9(d)所示的梯形形状、图9(e)所示的五边形形状等各种各样的形状。例如,图9(a)所示的矩形形状是CVCC(Constant Voltage Constant Current;恒定电压恒定电流)的例子。
再者,示出在第1实施方式的电力供给装置4中,将用于提取电力线输出(VBUS)中从外部重叠地输入的AC信号的输出电容器CO连接在次级侧控制器16和电力线输出(VBUS)间的例子,但这种情况下,需要隔离用的电感器LF。即,需要从电力线输出(VBUS)隔离输入到DC/DC转换器13的控制输入信号,所以需要由电感器LF和电容器CF构成的滤波器电路。另一方面,在第1实施方式的电力供给装置4中,在不适用输出电容器CO的情况下,不需要隔离用的电感器LF
(次级侧控制器的结构)
可适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器16的示意性的块结构,如图10所示那样表示。此外,还包含了与输出(VBUS)线路的连接关系的次级侧控制器16的示意性的块结构,如图11所示那样表示。
在第1实施方式的电力供给装置中,如图10所示,次级侧控制器16也可以包括与误差放大器(EA)21连接的、实施变频的协议转换单元18,以及配置在协议转换单元18和控制输入之间的、实施码转换的通信电路19。
此外,在第1实施方式的电力供给装置中,如图11所示,输出电容器CO也可以连接在协议转换单元18和VBUS输出之间。
在第1实施方式的电力供给装置中,多个控制端子CT1、CT2、…、CTn中的控制输入在通信电路19中被编码调制,并且在协议转换单元18中,例如变频为频率f1→f2,并被输入到误差放大器(EA)21。
此外,通过多个控制端子CT1、CT2、…、CTn,对外部设备,可输出第1实施方式的电力供给装置4的控制输出信号。即,来自初级侧控制器30的控制信号,也在协议转换单元18中,例如变频为频率f2→f1,并且在通信电路19中被编码调制,可输出到多个控制端子CT1、CT2、…、CTn。
此外,VBUS输出中重叠的AC信号分量,通过输出电容器CO,在协议转换单元18中,例如被变频为频率f1→f2,并且在通信电路19中被编码调制,并被输入到误差放大器(EA)21。此外,来自初级侧控制器30的控制信号,也在协议转换单元18中,例如被变频为频率f2→f1,并且在通信电路19中被编码调制,通过输出电容器CO,可输出到VBUS输出。这样,通过VBUS输出,对外部设备,也可输出第1实施方式的电力供给装置4的控制输出信号。
(结构例子1)
可适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器16S的示意性的块结构例子1,如图12所示那样表示。
在第1实施方式的电力供给装置中,如图12所示,次级侧控制器16S也可以包括连接到误差放大器(EA)21的、输出电容器CO和在输入到控制端子CT的控制输入之间进行切换的切换开关(S1、T0、T1)。
(结构例子2)
可适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器16S的示意性的块结构例子2,如图13所示那样表示。
在第1实施方式的电力供给装置中,如图13所示,次级侧控制器16S也可以包括连接到输出电容器CO的发送接收器26、和连接到误差放大器(EA)21的、在发送接收器26和输入到控制端子CT的控制输入之间进行切换的切换开关(S1、T0、T1)。
(结构例子3)
可适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器16S的示意性的块结构例子3,如图14所示那样表示。
在第1实施方式的电力供给装置中,如图14所示,次级侧控制器16S也可以包括连接到误差放大器(EA)21的、在输出电容器CO和输入到控制端子CT的控制输入之间进行切换的发送接收器26。这里,发送接收器26在输出电容器CO和输入到控制端子CT的控制输入之间可实施发送接收信号转换/切换。
(结构例子4)
可适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器16S的示意性的块结构例子4,如图15所示那样表示。
在第1实施方式的电力供给装置中,如图15所示,次级侧控制器16S也可以包括连接到输出电容器CO的第1发送接收器260、连接到输入到控制端子CT的控制输入的第2发送接收器261、以及连接到误差放大器(EA)21的、在第1发送接收器和第2发送接收器261之间进行切换的切换开关(S1、T0、T1)。这里,第1发送接收器260和第2发送接收器261具备同一结构。
(结构例子5)
可适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器16S的示意性的块结构例子5,如图16所示那样表示。
在第1实施方式的电力供给装置中,如图16所示,次级侧控制器16S也可以包括连接到输出电容器CO的第1发送接收器260、连接到输入到控制端子CT的控制输入的第2发送接收器261、以及连接到误差放大器(EA)21的、在第1发送接收器和第2发送接收器261之间进行切换的切换开关(S1、T0、T1)。这里,第1发送接收器260和第2发送接收器261包括彼此不同的结构。
(结构例子6)
可适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器16S的示意性的块结构例子6,如图17所示那样表示。
在第1实施方式的电力供给装置中,如图17所示,次级侧控制器16S也可以包括连接到输出电容器CO的第1发送接收器260、分别连接到输入到多个控制端子CT1、CT2、CT3的控制输入的多个第2发送接收器261、262、263、以及连接到误差放大器(EA)21的、在第1发送接收器260和多个第2发送接收器261、262、263之间进行切换的切换开关(S1、T0、T1)。这里,也可以多个第2发送接收器261、262、263具备同一结构,第1发送接收器260和第2发送接收器261、262、263具备彼此不同的结构。
(结构例子7)
可适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器16S的示意性的块结构例子7,如图18所示那样表示。
在第1实施方式的电力供给装置中,如图18所示,次级侧控制器16S也可以包括连接到误差放大器(EA)21的、在输出电容器CO和输入到多个控制端子CT1、CT2、CT3、…、CTn的多个控制输入之间进行切换的切换开关(S1、T0、T1、T2、T3、…、Tn)。
(结构例子8)
可适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器和电源输出电路的示意性的块结构,如图19所示那样表示。
在图12~图18所示的次级侧控制器的示意性的块结构例子1~7中也可以包括连接到初级侧控制器30的、对于与多个控制输入成对配置的多个VBUS输出供给输出电压的电源输出电路130。
即,如图19所示,包括与多个控制端子CT1、CT2、CT3、…、CTn成对配置的多个VBUS电源输出端子PT1、PT2、…、PTn,电源输出电路130通过多个VBUS电源输出端子PT1、PT2、…、PTn,可供给输出电压。
可适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器16S的示意性的块结构例8,如图20所示那样表示。
如图20所示,第1实施方式的电力供给装置也可以包括连接到初级侧控制器30的、对于与多个控制输入成对配置的多个VBUS输出供给输出电压的电源输出电路130,次级侧控制器16也可以包括切换多个控制输入的切换开关(S1、T0、T1、T2、T3、…、Tn)。
此外,如图20所示,多个控制输入与多个控制端子CT1、CT2、…、CTn耦合,通过多个控制端子CT1、CT2、…、CTn,对外部设备,可输出第1实施方式的电力供给装置4的控制输出信号。
此外,如图20所示,电源输出电路130通过多个VBUS电源输出端子PT1、PT2、…、PTn,可供给输出电压。
(结构例子9)
可适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器16的示意性的块结构例9,如图21所示那样表示。
如图21所示,第1实施方式的电力供给装置也可以包括连接到初级侧控制器30的、对于与多个控制输入成对配置的多个VBUS输出供给输出电压的电源输出电路130,次级侧控制器16也可以包括切换多个控制输入的端口选择器116。
此外,如图21所示,多个控制输入与多个控制端子CT1、CT2、…、CTn耦合,通过多个控制端子CT1、CT2、…、CTn,对外部设备,可输出第1实施方式的电力供给装置4的控制输出信号。
此外,如图21所示,电源输出电路130通过多个VBUS电源输出端子PT1、PT2、…、PTn,可供给输出电压。
此外,端口选择器116的结构例子,如图22(a)所示那样表示,另一结构例子,如图22(b)所示那样表示。
如图22(a)所示,端口选择器116也可以包括CPU125、以及连接到CPU125的、切换多个控制端子CT1、CT2、…、CTn的开关SW。
此外,如图22(b)所示,端口选择器116也可以包括连接到多个控制端子CT1、CT2、…、CTn的CPU125。即,在图22(b)所示的例子中,CPU125本身也可以具有切换多个控制端子CT1、CT2、…、CTn的开关功能。
(结构例子10)
可适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器16的示意性的块结构例子10,如图23所示那样表示。
在第1实施方式的电力供给装置中,如图23所示,次级侧控制器16也可以包括多个端口选择器1161、1162
如图23所示,控制输入端子CT1、CT2连接到端口选择器1161,控制输入端子CT3、CT4连接到端口选择器1162
与图20的结构例子8或图21的结构例子9同样,第1实施方式的电力供给装置也可以包括连接到初级侧控制器30的、对于与多个控制输入成对配置的多个VBUS输出供给输出电压的电源输出电路。
此外,与图22(a)、图22(b)的结构例子9同样,端口选择器1161、1162也可以包括CPU、以及连接到CPU的、将多个控制端子进行切换的开关,此外,也可以包括连接到多个控制端子的CPU。
(通过插座的连接例子)
通过插座41R、42R连接了第1实施方式的电力供给装置间的示意性结构,如图24所示那样表示。
插座41R、42R分别具有VBUS端子、CC1端子、CC2端子、D-端子、D+端子、GND端子,分别将第1实施方式的电力供给装置间连接。
VBUS端子连接到用于装置之间进行双向通信的电力线路POL。一个端子连接到负载(LOAD),另一端子连接到例如约5V~约20V(MAX)的可变电源。这里,可变电源相当于第1实施方式的电力供给装置的输出电压。GND端子是接地端子。
CC1端子、CC2端子是连接到用于装置之间进行双向通信的通信专用线路COL的通信端子。在CC1端子中,被设定得通过电源VDD、阻抗电路Z1、Z2,可供给固定电压,从一个CC1端子,例如被供给数据(BMC),在另一个CC1端子中,通过比较器接收。CC1端子也可以连接到恒流源,取代供给固定电压。这里,阻抗电路Z1、Z2例如分别可由电流源和电阻的并联电路构成,可以选择电流源或电阻的任一个。此外,也可以在一个CC2端子中,连接电压控制调节器(VCON),在另一个CC2端子中,连接负载(LOAD)。
D-端子、D+端子是实现翻转(flipping)功能的串行数据接口端子。
(插座内部的结构例子)
可适用于第1实施方式的电力供给装置的插座41R(42R)内部的示意性结构,如图25所示那样表示。这里,插座41R(42R)的内部结构中,VBUS、CC1、CC2、D-、D+、GND端子配置在端子配置基板的两面。因此,无里外的区别。
(通过插座和插头的连接例)
通过插座41R(42R)和插头41P(42P)连接了第1实施方式的电力供给装置间的示意性结构,如图26所示那样表示。如图26所示,在插座41R(42R)中,插入插头41P(42P)而通过电力线路POL可电力供给,通过通信专用线路COL,可数据通信。
通过插座41R、42R、插头2、电缆(POL/COL)连接了第1实施方式的电力供给装置间的示意性结构,如图27(a)所示那样表示。这里,插头2对应于图20所示的插头41P(42P)。
插头2对应于图25所示的插座41R、42R的形状,在单面包括电极,具有VBUS、CC1、CC2、D-、D+、GND端子。而且,插头2在背面侧也包括电极,具有GND、D+、D-、CC2、CC1、VBUS端子。插头2可以称为改进型USB插头,插座41R(42R)可以称为改进型USB插座。
2个插座41R、42R间的连接关系,如图27(b)所示那样表示。2个插座41R、42R间的连接关系,如图27(b)所示,插座41R、42R在插头41P、42P之间,可有正常连接N、正常连接N的关系、正常连接N、反向连接R的关系、反向连接R、正常连接N的关系、反向连接R、反向连接R的关系的4组连接关系。
(电源电路间的连接关系)
说明可适用于第1实施方式的电力供给装置的电源输出电路130和负载电路134的连接关系的示意性的块结构,如图28(a)所示那样表示,对应于图28(a)的示意性电路结构,如图28(b)所示那样表示。
可以假定为负载电路134通过插座41R、42R间的连接而被配置到外部连接的外部装置内。
在图28(a)所示的例子中,在电源输出电路130中,存在多个VBUS输出,分别通过电力线路POL1、POL2、PLO3,连接到负载电路134。如图28(b)所示,电源输出电路130包括多个开关(SWP、P1、P2、P3),负载电路134包括连接到电力线路POL1、POL2、PLO3的多个开关(SWP、P1、P2、P3),连接到负载1、负载2、负载3。电源输出电路130、负载电路134间,可双向连接。
图28(b)所示的电源输出电路130的具体的电路结构,如图29(a)所示那样表示。如图29(a)所示,电源输出电路130包括:连接到初级侧控制器30的缓冲器136;以及连接到缓冲器136的输出的多个开关(SWP1、SWP2、SWP3)。这里,例如,如图29(b)所示,多个开关(SWP1、SWP2、SWP3)可由双向开关构成。
(电源输出电路的结构)
(结构例子1)
可适用于第1实施方式的电力供给装置的电源输出电路130的示意性的电路结构例子1,如图30所示那样表示。
可适用于第1实施方式的电力供给装置的电源输出电路130的示意性的电路结构例子1,如图30所示,包括从二极管整流型DC/DC转换器13的变压器15的次级侧电感器L2分支的结构。即,从二极管D11、电容器C11的输出通过开关SW1、滤波器电路LF1、CF1得到VBUS输出VBUS1,从二极管D12、电容器C12的输出通过开关SW2、滤波器电路LF2、CF2得到VBUS输出VBUS2,从二极管D13、电容器C13的输出通过开关SW3、滤波器电路LF3、CF3得到VBUS输出VBUS3。
(结构例子2)
可适用于第1实施方式的电力供给装置的电源输出电路的示意性的电路结构例子2,如图31所示那样表示。
可适用于第1实施方式的电力供给装置的电源输出电路130的示意性的电路结构例子2,如图31所示,包括多个DC/DC转换器131、132、…、13n。即,从DC/DC转换器131的输出通过开关SW1、滤波器电路LF1、CF1得到VBUS输出VBUS1,从DC/DC转换器132的输出通过开关SW2、滤波器电路LF2、CF2得到VBUS输出VBUS2,…,从DC/DC转换器13n的输出通过开关SWn、滤波器电路LFn、CFn得到VBUS输出VBUSn。
(结构例子3)
可适用于第1实施方式的电力供给装置的电源输出电路的示意性的电路结构例子3,如图32所示那样表示。
可适用于第1实施方式的电力供给装置的电源输出电路130的示意性的电路结构例子3,如图32所示,包括:二极管整流型DC/DC转换器13;以及连接到二极管整流型DC/DC转换器13的输出的多个DC/DC转换器1131、1132、…、113n。即,从DC/DC转换器1131的输出通过开关SW1、滤波器电路LF1、CF1得到VBUS输出VBUS1,从DC/DC转换器1132的输出通过开关SW2、滤波器电路LF2、CF2得到VBUS输出VBUS2,…,从DC/DC转换器113n的输出通过开关SWn、滤波器电路LFn、CFn得到VBUS输出VBUSn。
(结构例子4)
可适用于第1实施方式的电力供给装置的电源输出电路的示意性的电路结构例4,如图33所示那样表示。
可适用于第1实施方式的电力供给装置的电源输出电路130的示意性的电路结构例子4,如图33所示,包括:二极管整流型DC/DC转换器13;以及连接到DC/DC转换器13的输出,通过次级侧控制器16可控制导通状态的多个MOS开关MS11、MS12、MS21、MS22、MS31、MS32。即,从多个MOS开关MS11、MS12、MS21、MS22、MS31、MS32的输出得到VBUS输出VBUS1、VBUS2、VBUS输出VBUS3。
在第1实施方式的电力供给装置中,如图34(a)所示,次级侧控制器16也可以包括基于控制输入信号进行电压电流判定,并且控制输出电压Vo和输出电流Io的电压电流控制电路17。此外,该控制输入信号也可以包括基于半双工通信方式的信号。例如,也可以将频率按150kHz(300kbps)固定,将“1”为导通、“0”为截止的脉冲宽度被调制。
此外,适用于第1实施方式的电力供给装置的次级侧控制器16,如图34(b)所示,也可以还将变频电路(FSK)161和发送器164、接收器165内置。这里,通过变频电路161、发送器164、接收器165,例如,可实现从约23.2MHz至约500kHz的变频。
(变形例6)
如图35所示,第1实施方式的变形例6的电力供给装置4也可以包括内置了误差放大器21的次级侧控制器16E。即,如图35所示,次级侧控制器16、误差放大器21也可以一体形成。其他结构与第1实施方式是同样的。
(变形例7)
此外,如图36所示,第1实施方式的变形例7的电力供给装置4也可以包括内置了误差放大器21、绝缘电路20的次级侧控制器16I。即,如图36所示,次级侧控制器16、误差放大器21、绝缘电路20也可以一体形成。其他结构与第1实施方式是同样的。
(变形例8)
此外,如图37所示,第1实施方式的变形例6的电力供给装置4也可以包括内置了误差放大器21、绝缘电路20和初级侧控制器30的次级侧控制器16P。即,如图34所示,次级侧控制器16、误差放大器21、绝缘电路20、初级侧控制器30也可以一体形成。其他结构与第1实施方式是同样的。
根据第1实施方式和其变形例,可以提供对于多个设备可切换、并且可控制输出电压值和可输出电流量(MAX值)的电力供给装置。
[第2实施方式]
如图38所示,第2实施方式的电力供给装置4包括:配置在输入和VBUS输出之间的DC/DC转换器13;控制DC/DC转换器13的输入电流的初级侧控制器30;与多个控制输入耦合,实施多个控制输入的控制输入信号的信号转换,并且将信号转换后的控制输入信号反馈到初级侧控制器30的次级侧控制器16。这里,初级侧控制器30基于从次级侧控制器16反馈的控制输入信号,通过控制输入电流,使DC/DC转换器13的输出电压值和可输出电流量(MAX值)可变。
如图38所示,第2实施方式的电力供给装置4也可以包括连接在VBUS输出和次级侧控制器16之间的输出电容器CO
此外,次级侧控制器16可实施VBUS输出的AC信号分量的信号转换/切换。VBUS输出的AC信号分量通过连接在VBUS输出和次级侧控制器16之间的输出电容器CO,与次级侧控制器16耦合。
此外,如图38所示,第2实施方式的电力供给装置4也可以包括连接到初级侧控制器30、对于与多个控制输入成对配置的多个VBUS电源输出供给输出电压的电源输出电路130。
此外,如图38所示,第2实施方式的电力供给装置4也可以包括多个控制端子CT1、CT2、…、CTn,多个控制输入与多个控制端子CT1、CT2、…、CTn耦合。此外,通过多个控制端子CT1、CT2、…、CTn,对外部设备,可输出第2实施方式的电力供给装置4的控制输出信号。
此外,如图38所示,第2实施方式的电力供给装置4包括多个VBUS电源输出端子PT1、PT2、…、PTn,电源输出电路130通过多个VBUS电源输出端子PT1、PT2、…、PTn,可供给输出电压。
此外,第2实施方式的电力供给装置4也可以包括与多个控制输入耦合的AC耦合电容器(省略图示),次级侧控制器16通过AC耦合电容器与多个控制输入耦合。
在第2实施方式的电力供给装置4中,DC/DC转换器13是二极管整流型。即,DC/DC转换器13包括:变压器15;在变压器15的初级侧电感器L1和接地电位之间串联连接的第1MOS晶体管Q1和电流检测用电阻RS;在变压器15的次级侧电感器L2和输出之间连接的二极管D1;以及在输出和接地电位之间连接的第1电容器C1。
此外,在第2实施方式的电力供给装置4中,次级侧控制器16例如可执行变频、直流电平转换、振幅电平转换的任一个。
此外,如图38所示,第2实施方式的电力供给装置4也可以包括连接到DC/DC转换器13的输出、将DC/DC转换器13的输出电压断路的MOS开关QSW。通过该MOS开关QSW,可以将DC/DC转换器13的输出和电力线输出(VBUS)断路。该MOS开关QSW通过次级侧控制器16,可控制导通/截止。其他结构与第1实施方式是同样的。
根据第2实施方式,可以提供对于多个设备可切换、并且可控制输出电压值和可输出电流量(MAX值)的电力供给装置。
[第3实施方式]
图39所示,第3实施方式的电力供给装置4包括:配置在输入和VBUS输出之间的DC/DC转换器13;控制DC/DC转换器13的输入电流的初级侧控制器30;与多个控制输入耦合,实施多个控制输入的控制输入信号的信号转换,并且将信号转换后的控制输入信号反馈到初级侧控制器30的次级侧控制器16。这里,初级侧控制器30基于从次级侧控制器16反馈的控制输入信号,通过控制输入电流,使DC/DC转换器13的输出电压值和可输出电流量(MAX值)可变。
如图39所示,第3实施方式的电力供给装置4也可以包括连接在VBUS输出和次级侧控制器16之间的输出电容器CO
此外,次级侧控制器16可实施VBUS输出的AC信号分量的信号转换/切换。VBUS输出的AC信号分量通过连接在VBUS输出和次级侧控制器16之间的输出电容器CO,与次级侧控制器16耦合。
此外,如图39所示,第3实施方式的电力供给装置4也可以包括连接到初级侧控制器30、对于与多个控制输入成对配置的多个VBUS电源输出供给输出电压的电源输出电路130。
此外,如图39所示,第3实施方式的电力供给装置4也可以包括多个控制端子CT1、CT2、…、CTn,多个控制输入与多个控制端子CT1、CT2、…、CTn耦合。此外,通过多个控制端子CT1、CT2、…、CTn,对外部设备,可输出第3实施方式的电力供给装置4的控制输出信号。
此外,如图39所示,第3实施方式的电力供给装置4包括多个VBUS电源输出端子PT1、PT2、…、PTn,电源输出电路130通过多个VBUS电源输出端子PT1、PT2、…、PTn,可供给输出电压。
此外,第3实施方式的电力供给装置4也可以包括与多个控制输入耦合的AC耦合电容器(省略图示),次级侧控制器16通过AC耦合电容器与多个控制输入耦合。
在第3实施方式的电力供给装置4中,DC/DC转换器13为同步整流型。即,DC/DC转换器13包括:变压器15;在变压器15的初级侧电感器L1和接地电位之间串联连接的第1MOS晶体管Q1和电流检测用电阻RS;在变压器15的次级侧电感器L2和输出之间连接的第2MOS晶体管M1;以及连接在输出和接地电位之间的第1电容器C1。
此外,在第3实施方式的电力供给装置4中,次级侧控制器16例如可执行变频、直流电平转换、振幅电平转换的任一个。
第3实施方式的电力供给装置4在DC/DC转换器中采用同步整流方式取代二极管整流方式,所以与具有二极管整流方式的第2实施方式相比,可以增大DC/DC电力转换效率。其他结构与第1实施方式是同样的。
根据第3实施方式,可以提供对于多个设备可切换、并且可控制输出电压值和可输出电流量(MAX值)的电力供给装置。
[第4实施方式]
如图40所示,第4实施方式的电力供给装置4包括连接到AC输入的、由保险丝11、扼流线圈12、二极管整流桥14、电容器C5、C6、C3等构成的AC/DC转换器,取代第1实施方式中的电源供给电路10。
此外,包括由变压器15的初级侧的辅助绕组构成的辅助电感器L4、以及并联连接到辅助电感器L4的二极管D2、电容器C4,从电容器C4对初级侧控制器30供给直流电压VCC。
如图40所示,第4实施方式的电力供给装置4包括:在输入(AC/DC转换器的DC输出)和VBUS输出之间配置的DC/DC转换器13;控制DC/DC转换器13的输入电流的初级侧控制器30;以及与多个控制输入耦合,实施多个控制输入的控制输入信号的信号转换,并且将信号转换后的控制输入信号反馈到初级侧控制器30的次级侧控制器16。这里,初级侧控制器30基于从次级侧控制器16反馈的控制输入信号,通过控制输入电流,使DC/DC转换器13的输出电压值和可输出电流量(MAX值)可变。
如图40所示,第4实施方式的电力供给装置4也可以包括连接在VBUS输出和次级侧控制器16之间的输出电容器CO
此外,如图40所示,第4实施方式的电力供给装置4也可以包括连接到初级侧控制器30、对于与多个控制输入成对配置的多个VBUS输出供给输出电压的电源输出电路130。这里,与图3同样,电源输出电路130也可以包括多个DC/DC转换器。
此外,如图40所示,也可以包括多个控制端子CT1、CT2、…、CTn,多个控制输入与多个控制端子CT1、CT2、…、CTn耦合。此外,通过多个控制端子CT1、CT2、…、CTn,对外部设备,可输出第4实施方式的电力供给装置4的控制输出信号。
在次级侧控制器16中,记载了来自USB插座的PDDET1、PDDET2,但也可以没有它们。
在第4实施方式的电力供给装置4中,DC/DC转换器13是二极管整流型。即,DC/DC转换器13包括:变压器15;在变压器15的初级侧电感器L1和接地电位之间串联连接的第1MOS晶体管Q1和电流检测用电阻RS;在变压器15的次级侧电感器L2和输出之间连接的二极管D1;以及连接在输出和接地电位之间的第1电容器C1。
此外,第4实施方式的电力供给装置4中,次级侧控制器16例如可执行变频、直流电平转换、振幅电平转换的任一个。
根据第4实施方式,可以提供对于多个设备可切换、并且可控制输出电压值和可输出电流量(MAX值)的电力供给装置。
[第5实施方式]
如图41所示,第5实施方式的电力供给装置4包括连接到AC输入的、由保险丝11、扼流线圈12、二极管整流桥14、电容器C5、C6、C3等构成的AC/DC转换器,取代第1实施方式中的电源供给电路10。
此外,包括由变压器15的初级侧的辅助绕组构成的辅助电感器L4、以及并联连接到辅助电感器L4的二极管D2、电容器C4,从电容器C4对初级侧控制器30供给直流电压VCC。
如图41所示,第5实施方式的电力供给装置4包括:在输入(AC/DC转换器的DC输出)和VBUS输出之间配置的DC/DC转换器13;控制DC/DC转换器13的输入电流的初级侧控制器30;以及与多个控制输入耦合,实施多个控制输入的控制输入信号的信号转换,并且将信号转换后的控制输入信号反馈到初级侧控制器30的次级侧控制器16。这里,初级侧控制器30基于从次级侧控制器16反馈的控制输入信号,通过控制输入电流,使DC/DC转换器13的输出电压值和可输出电流量(MAX值)可变。
如图41所示,第5实施方式的电力供给装置4也可以包括连接在VBUS输出和次级侧控制器16之间的输出电容器CO
此外,如图41所示,第5实施方式的电力供给装置4也可以包括连接到初级侧控制器30、对于与多个控制输入成对配置的多个VBUS输出供给输出电压的电源输出电路130。这里,与图3同样,电源输出电路130也可以包括多个DC/DC转换器。
此外,如图41所示,也可以包括多个控制端子CT1、CT2、…、CTn,多个控制输入与多个控制端子CT1、CT2、…、CTn耦合。此外,通过多个控制端子CT1、CT2、…、CTn,对外部设备,可输出第5实施方式的电力供给装置4的控制输出信号。
在次级侧控制器16中,记载了来自USB插座的PDDET1、PDDET2,但也可以没有它们。
在第5实施方式的电力供给装置4中,DC/DC转换器13是二极管整流型。即,DC/DC转换器13包括:变压器15;在变压器15的初级侧电感器L1和接地电位之间串联连接的第1MOS晶体管Q1和电流检测用电阻RS;在变压器15的次级侧电感器L2和输出之间连接的二极管D1;以及连接在输出和接地电位之间的第1电容器C1。
此外,如图41所示,第5实施方式的电力供给装置4也可以包括连接到次级侧控制器16、将控制输入信号反馈到初级侧控制器30的绝缘电路20。
此外,如图41所示,第5实施方式的电力供给装置4也可以包括连接到次级侧控制器16、将控制输入信号反馈到绝缘电路20的误差补偿用的误差放大器21。这里,如图41所示,误差放大器21由放大器44、二极管D3、电阻R5、R6等分立部件构成。
此外,在第5实施方式的电力供给装置4中,次级侧控制器16例如可执行变频、直流电平转换、振幅电平转换的任一个。
此外,如图41所示,第5实施方式的电力供给装置4也可以包括连接到DC/DC转换器13的输出、将DC/DC转换器13的输出电压断路的MOS开关QSW。通过该MOS开关QSW,可以将DC/DC转换器13的输出和电力线输出(VBUS)断路。该MOS开关QSW通过次级侧控制器16,可控制导通/截止。其他结构,与第2实施方式是同样的。
根据第5实施方式,可以提供对于多个设备可切换、并且可控制输出电压值和可输出电流量(MAX值)的电力供给装置。
[第6实施方式]
如图42所示,第6实施方式的电力供给装置4包括连接到AC输入的、由保险丝11、扼流线圈12、二极管整流桥14、电容器C5、C6、C3等构成的AC/DC转换器,取代第3实施方式中的电源供给电路10。
此外,包括由变压器15的初级侧的辅助绕组构成的辅助电感器L4、以及并联连接到辅助电感器L4的二极管D2、电容器C4,从电容器C4对初级侧控制器30供给直流电压VCC。
如图42所示,第6实施方式的电力供给装置4包括:在输入(AC/DC转换器的DC输出)和VBUS输出之间配置的DC/DC转换器13;控制DC/DC转换器13的输入电流的初级侧控制器30;以及与多个控制输入耦合,实施多个控制输入的控制输入信号的信号转换,并且将信号转换后的控制输入信号反馈到初级侧控制器30的次级侧控制器16。这里,初级侧控制器30基于从次级侧控制器16反馈的控制输入信号,通过控制输入电流,使DC/DC转换器13的输出电压值和可输出电流量(MAX值)可变。
如图42所示,第6实施方式的电力供给装置4也可以包括连接在VBUS输出和次级侧控制器16之间的输出电容器CO
此外,如图42所示,第6实施方式的电力供给装置4也可以包括连接到初级侧控制器30、对于与多个控制输入成对配置的多个VBUS输出供给输出电压的电源输出电路130。这里,与图3同样,电源输出电路130也可以包括多个DC/DC转换器。
此外,如图42所示,也可以包括多个控制端子CT1、CT2、…、CTn,多个控制输入与多个控制端子CT1、CT2、…、CTn耦合。此外,通过多个制控制端子CT1、CT2、…、CTn,对外部设备,可输出第6实施方式的电力供给装置4的控制输出信号。
在次级侧控制器16中,记载了来自USB插座的PDDET1、PDDET2,但也可以没有它们。
在第6实施方式的电力供给装置4中,DC/DC转换器13为同步整流型。即,DC/DC转换器13包括:变压器15;在变压器15的初级侧电感器L1和接地电位之间串联连接的第1MOS晶体管Q1和电流检测用电阻RS;在变压器15的次级侧电感器L2和输出之间连接的第2MOS晶体管M1;以及在输出和接地电位之间连接的第1电容器C1。
此外,在第6实施方式的电力供给装置4中,次级侧控制器16例如可执行变频、直流电平转换、振幅电平转换的任一个。
第6实施方式的电力供给装置4在DC/DC转换器中采用同步整流方式取代二极管整流方式,所以与具有二极管整流方式的第2、第4、第5实施方式相比,可以增大DC/DC电力转换效率。其他结构,与第3实施方式是同样的。
根据第6实施方式,可以提供对于多个设备可切换、并且可控制输出电压值和可输出电流量(MAX值)的电力供给装置。
[第7实施方式]
如图43所示,第7实施方式的电力供给装置4在包括连接到AC输入的、由保险丝11、扼流线圈12、二极管整流桥14、电容器C5、C6、C3等构成的AC/DC转换器,取代第3实施方式中的电源供给电路10方面,与第6实施方式是同样的。
此外,包括由变压器15的初级侧的辅助绕组构成的辅助电感器L4、以及并联连接到辅助电感器L4的二极管D2、电容器C4,从电容器C4对初级侧控制器30供给直流电压VCC。
如图43所示,第7实施方式的电力供给装置4包括:在输入(AC/DC转换器的DC输出)和VBUS输出之间配置的DC/DC转换器13;控制DC/DC转换器13的输入电流的初级侧控制器30;以及与多个控制输入耦合,实施多个控制输入的控制输入信号的信号转换,并且将信号转换后的控制输入信号反馈到初级侧控制器30的次级侧控制器16。这里,初级侧控制器30基于从次级侧控制器16反馈的控制输入信号,通过控制输入电流,使DC/DC转换器13的输出电压值和可输出电流量(MAX值)可变。
如图43所示,第6实施方式的电力供给装置4也可以包括连接在VBUS输出和次级侧控制器16之间的输出电容器CO
此外,如图43所示,第7实施方式的电力供给装置4也可以包括连接到初级侧控制器30、对于与多个控制输入成对配置的多个VBUS输出供给输出电压的电源输出电路130。这里,与图3同样,电源输出电路130也可以包括多个DC/DC转换器。
此外,如图43所示,也可以包括多个控制端子CT1、CT2、…、CTn,多个控制输入与多个控制端子CT1、CT2、…、CTn耦合。此外,通过多个控制端子CT1、CT2、…、CTn,对外部设备,可输出第7实施方式的电力供给装置4的控制输出信号。
在次级侧控制器16中,记载了PDDET1、PDDET2,但也可以没有它们。
在第7实施方式的电力供给装置4中,DC/DC转换器13为同步整流型。即,DC/DC转换器13包括:变压器15;在变压器15的初级侧电感器L1和接地电位之间串联连接的第1MOS晶体管Q1和电流检测用电阻RS;在变压器15的次级侧电感器L2和输出之间连接的第2MOS晶体管M1;以及在输出和接地电位之间连接的第1电容器C1。
此外,如图43所示,第7实施方式的电力供给装置4也可以包括连接到次级侧控制器16、将控制输入信号反馈到初级侧控制器30的绝缘电路20。
此外,如图43所示,第7实施方式的电力供给装置4也可以包括连接到次级侧控制器16、将控制输入信号反馈到绝缘电路20的误差补偿用的误差放大器21。这里,如图43所示,误差放大器21由放大器44、二极管D3、电阻R5、R6等分立部件构成。
此外,在第7实施方式的电力供给装置4中,次级侧控制器16例如可执行变频、直流电平转换、振幅电平转换的任一个。
第7实施方式的电力供给装置4,在DC/DC转换器中采用同步整流方式取代二极管整流方式,所以与具有二极管整流方式的第2、第4、第5实施方式相比,可以增大DC/DC电力转换效率。
此外,如图43所示,第7实施方式的电力供给装置4也可以包括连接到DC/DC转换器13的输出、将DC/DC转换器13的输出电压断路的MOS开关QSW。通过该MOS开关QSW,可以将DC/DC转换器13的输出和电力线输出(VBUS)断路。该MOS开关QSW通过次级侧控制器16,可控制导通/截止。其他结构,与第6实施方式是同样的。
根据第7实施方式,可以提供对于多个设备可切换、并且可控制输出电压值和可输出电流量(MAX值)的电力供给装置。
(MOS开关)
可适用于第1实施方式的电力供给装置4的开关SW、或可适用于第2、3、5、7的实施方式的电力供给装置4的MOS开关QSW的示意性的电路块结构例子,如图42所示,包括2个串联连接的n沟道MOSFETQn1、Qn2、以及连接到该串联连接的n沟道MOSFETQn1、Qn2的两端的放电用MOSFETQD1、QD2
在第1~第7实施方式的电力供给装置4中,2个串联连接的n沟道MOSFETQn1、Qn2的栅极连接到次级侧控制器16,通过次级侧控制器16,被导通/截止控制。在次级侧控制器16中,也可以内置电压电流控制电路17。
(AC适配器/AC充电器)
如图45~图50所示,第1~第8实施方式的电力供给装置4可内置在AC适配器/AC充电器3中。
作为将插座1中可连接的插头2和AC适配器/AC充电器3用电缆连接的接线例子,将AC适配器/AC充电器3内的次级侧控制器16与外部的插头2A、2B连接的例子,如图45(a)所示那样表示,另一个例子,如图45(b)所示那样表示。
在图45(a)中,通过次级侧控制器16,可实施USBPD4U、实施方式的电力供给装置(PD)4的控制输入信号的切换。次级侧控制器16可内置在电力供给装置(PD)4中。
在图45(a)中,次级侧控制器16、插头2A间通过电力线路POL连接,次级侧控制器16、插头2B间通过电力线路POL、通信专用线路COL连接。
如图45(a)所示,USBPD4U、电力供给装置(PD)4与次级侧控制器16可分别双向地连接。
在图45(b)中,通过次级侧控制器161、162,可实施USBPD4U、实施方式的电力供给装置(PD)4的控制输入信号的切换。次级侧控制器161、162可内置在USBPD4U、电力供给装置(PD)4中。
在图45(b)中,次级侧控制器161、插头2A间通过电力线路POL连接,次级侧控制器162、插头2B间连接电力线路POL、通信专用线路COL。
如图45(b)所示,USBPD4U、电力供给装置(PD)4与次级侧控制器161、162可分别双向地连接。
次级侧控制器16在AC适配器/AC充电器3中可内置1个或多个。通过这样的信号转换/切换电路动作,在同时包括USBPD4U和电力供给装置(PD)4的AC适配器/AC充电器3中,可各种各样地选择输出的取出个数。例如,也可以将USBPD4U和电力供给装置(PD)4的取出个数比设为1:N、1:1、N:1。这里,N为2以上的整数。
作为将插座1中可连接的插头2内置在AC适配器/AC充电器3中的例子,在AC适配器/AC充电器3内包括USBPD4U和实施方式的电力供给装置(PD)4的例子,如图46(a)所示那样表示,连接内置在AC适配器/AC充电器3中的插座41UR、41R和外部的插头2A、2B的例子,如图46(b)所示那样表示。
在图46(a)中,通过次级侧控制器161、162,可实施USBPD4U、电力供给装置(PD)4的控制输入信号的切换。次级侧控制器161、162可内置在USBPD4U、电力供给装置(PD)4中。
如图46(a)所示,USBPD4U、电力供给装置(PD)4与次级侧控制器161、162可分别双向地连接。
在图46(b)中,通过多个次级侧控制器161、162,可实施USBPD4U用的插座41UR、电力供给装置(PD)4用的插座41R的控制输入信号的切换。
插座41UR、插头2A间通过电力线路POL连接。插座41R、插头2B间连接电力线路POL、通信专用线路COL。
如图46(b)所示,次级侧控制器161、162与插座41UR、41R可分别双向地连接。
如图47(a)所示,内置了实施方式的电力供给装置(PD)4的AC适配器/AC充电器3可用插座1中可连接的插头2和电缆连接,此外可与配置在外部的插头5连接。次级侧控制器16、插头5间通过电力线路POL、通信专用线路COL连接。在图47(a)中,通过次级侧控制器16,可实施电力供给装置(PD)4的控制输入信号的切换。次级侧控制器16可内置在电力供给装置(PD)4中。
此外,如图47(b)所示,内置了实施方式的电力供给装置的AC适配器/AC充电器3可用插座1中可连接的插头2和电缆连接,此外也可以包括电力供给装置(PD)4用的插座41R、次级侧控制器16。在图47(b)中,通过次级侧控制器16,可实施电力供给装置(PD)4用的插座41R的控制输入信号的切换。
此外,如图47(c)所示,内置了实施方式的电力供给装置的AC适配器/AC充电器3可用插座1中可连接的插头2和电缆连接,此外也可以包括插头41P。插头41P可与配置在外部的插头5连接。插头41P、插头5间通过电力线路POL、通信专用线路COL连接。在图47(c)中,通过次级侧控制器16,可实施电力供给装置(PD)4用的插头41P的控制输入信号的切换。
此外,如图48(a)所示,内置了实施方式的电力供给装置(PD)4的AC适配器/AC充电器3用插座1中可连接的插头2和USBPD电缆6连接,此外可与配置在外部的插头5连接。次级侧控制器16、插头5间通过电力线路POL、通信专用线路COL连接。在图48(a)中,通过次级侧控制器16,可实施电力供给装置(PD)4的控制输入信号的切换。次级侧控制器16可内置在电力供给装置(PD)4中。
此外,如图48(b)所示,内置了实施方式的电力供给装置的AC适配器/AC充电器3可用插座1中可连接的插头2和USBPD电缆6连接,此外也可以包括插座41R。在图48(b)中,通过次级侧控制器16,可实施电力供给装置(PD)4用的插座41R的控制输入信号的切换。
此外,如图48(c)所示,内置了实施方式的电力供给装置的AC适配器/AC充电器3也可以用插座1中可连接的插头2和USBPD电缆6连接,此外也可以包括插头41P。插头41P可与配置在外部的插头5连接。插头41P、插头5间通过电力线路POL、通信专用线路COL连接。在图48(c)中,通过次级侧控制器16,可实施电力供给装置(PD)4用的插头41P的控制输入信号的切换。
此外,如图49(a)~图49(c)所示,插座1中可连接的插头2也可以内置在内置了实施方式的电力供给装置的AC适配器/AC充电器3中。
如图49(a)所示,内置了实施方式的电力供给装置(PD)4和插头2的AC适配器/AC充电器3可与配置在外部的插头5连接。次级侧控制器16、插头5间通过电力线路POL、通信专用线路COL连接。在图49(a)中,通过次级侧控制器16,可实施电力供给装置(PD)4的控制输入信号的切换。次级侧控制器16可内置在电力供给装置(PD)4中。
此外,如图49(b)所示,内置了实施方式的电力供给装置和插头2的AC适配器/AC充电器3也可以包括插座41R。在图49(b)中,通过次级侧控制器16,可实施电力供给装置(PD)4用的插座41R的控制输入信号的切换。
此外,如图49(c)所示,内置了实施方式的电力供给装置和插头2的AC适配器/AC充电器3也可以包括插头41P。插头41P可与配置在外部的插头5连接。插头41P、插头5间通过电力线路POL、通信专用线路COL连接。在图49(c)中,通过次级侧控制器16,可实施电力供给装置(PD)4用的插头41P的控制输入信号的切换。
如图50(a)~图50(c)所示,实施方式的电力供给装置在AC适配器/AC充电器3中可内置多个。此外,内置可连接在插座1中的插头2。
如图50(a)所示,内置了多个实施方式的电力供给装置(PD)41、42和插头2的AC适配器/AC充电器3可与配置在外部的多个插头51、52连接。次级侧控制器16和插头51、52间通过电力线路POL、通信专用线路COL连接。在图50(a)中,通过次级侧控制器16,可实施电力供给装置(PD)41、42的控制输入信号的切换。次级侧控制器16可内置在电力供给装置(PD)41、42中。
此外,如图50(b)所示,内置了多个实施方式的电力供给装置(PD)41、42和插头2的AC适配器/AC充电器3,也可以包括插座41R、42R。在图50(b)中,通过次级侧控制器16,可实施电力供给装置(PD)41、42用的插座41R、42R的控制输入信号的切换。
此外,如图50(c)所示,内置了多个实施方式的电力供给装置(PD)41、42和插头2的AC适配器/AC充电器3,也可以包括插头41P、42P。插头41P、42P可与配置在外部的插头51、52连接。插头41P、42P和插头51、52间通过电力线路POL、通信专用线路COL连接。在图50(c)中,通过次级侧控制器16,可实施电力供给装置(PD)41、42用的插头41P、42P的控制输入信号的切换。
(电子设备)
第1~第7实施方式的电力供给装置,如图51~图52所示,可内置在电子设备7中。作为电子设备,例如,可适用监视器、外部硬盘驱动器、机顶盒、膝上PC、平板PC、智能手机、电池充电器系统、个人计算机、坞站、显示器、打印机、吸尘器、冰箱、传真机、电话、汽车导航仪、车载电脑、电视机、眼镜、头戴式显示器、风扇、空调、激光显示器或墙壁插座等各种各样的设备。
作为将插座1中可连接的插头2和电子设备7用电缆连接的接线例子,在电子设备7内部包括内置电力供给装置41、42和插座41R、42R的内部电路71、72的例子,如图51(a)所示那样表示。
此外,在将插座1中可连接的插头2内置在电子设备7中,在电子设备7内部包括内置电力供给装置41、42和插座41R、42R的内部电路71、72的例子,如图51(b)所示那样表示。
在图51(a)、图51(b)中,插座41R、42R间,通过电力线路POL、通信专用线路COL而可连接。在图51(a)、图51(b)中,通过次级侧控制器16,可实施电力供给装置(PD)41、42用的插座41R、42R的控制输入信号的切换。
在将插座1中可连接的插头2内置在电子设备7中,在电子设备7内部包括内置电力供给装置41、42和插座41R、42R的内部电路71、72的例子中,在1个内部电路72内具有连接到外部的插座43R的例子,如图52(a)所示那样表示。
此外,在将插座1中可连接的插头2内置在电子设备7中,在电子设备7内部包括内置电力供给装置41、42以及插座41R、42R的内部电路71、72的例子中,在1个内部电路72内具有连接到外部的多个插座43R、44R的例子,如图52(b)所示那样表示。
在图52(a)、图52(b)中,插座41R、42R间,通过电力线路POL、通信专用线路COL也可连接。此外,在图52(a)、图52(b)中,通过次级侧控制器16,可实施电力供给装置(PD)41、42用的插座41R、42R的控制输入信号的切换。
(保护功能)
将连接对象设为智能手机160的情况下的实施方式的电力供给装置4的保护功能的说明图,如图53(a)所示那样表示,将连接对象设为膝上PC140的情况下的实施方式的电力供给装置4的保护功能的说明图,如图53(b)所示那样表示。
如图53(a)、图53(b)所示,实施方式的电力供给装置4也可以包括初级侧过电力保护电路(OPP1)81、83、以及与初级侧过电力保护电路(OPP1)81、83连接的次级侧过电力保护电路(OPP2)82、84。初级侧过电力保护电路(OPP1)81、83连接到初级侧控制器(省略图示)。此外,初级侧过电力保护电路(OPP1)81、83也可以被内置在初级侧控制器中。次级侧过电力保护电路(OPP2)82、84连接到次级侧控制器16。
此外,如图53(a)、图53(b)所示,插座41R、连接对象(智能手机160、膝上PC140)间通过电力线路POL、通信专用线路COL连接。通过连接到插座41R的次级侧控制器16,可实施电力供给装置(PD)41、42用的插座41R的控制输入信号的切换。
根据插座41R上连接的目标设备(装置),插座41R中的电力信息、通信控制信息从次级侧控制器16被传输到次级侧过电力保护电路(OPP2)82、84,进而次级侧过电力保护电路(OPP2)82、84将该电力信息、通信控制信息传输到初级侧过电力保护电路(OPP1)81、83。其结果,根据插座41R上连接的目标设备(装置),变更过流检测设定值,可实施DC/DC转换器13的电力切换。
插座41R中的电力信息、通信控制信息是否超过了过流检测设定值的判断,也可以由初级侧过电力保护电路(OPP1)81、次级侧过电力保护电路(OPP2)82的其中一个实施。
在判断为插座41R中的电力信息、通信控制信息超过了过流(过电力)检测设定值的情况下,初级侧过电力保护电路(OPP1)81、83对初级侧控制器(省略图示)发送过流(过电力)保护控制信号,可实施用于DC/DC转换器13的电力抑制的切换。
在实施方式的电力供给装置4中,可适用过流保护(OCP:Over CurrentProtection)、过电力保护(OPP:Over Power Protection)、过压(OVP:Over VoltageProtection)保护、过载保护(OLP:Over Load Protection)、过温保护(TSD:Thermal ShutDown)等的各种功能。
在实施方式的电力供给装置4中,例如,也可以在初级侧控制器(省略图示)中连接某个传感器元件,根据该传感器元件的特性而具备实施保护的传感器(SENSOR)保护功能。
在实施方式的电力供给装置4中,在变更过流(过电力)检测设定值的情况下,如上述,将插座41R中的电力信息、通信控制信息通过次级侧控制器16、次级侧过电力保护电路(OPP2)82、84传输到初级侧过电力保护电路(OPP1)81、83,根据连接到插座41R的目标设备(装置(set)),变更过流检测设定值,可实施DC/DC转换器13的电力切换。
此外,在实施方式的电力供给装置4中,在变更过流(过电力)检测设定值的情况下,也可以将插座41R中的电力信息、通信控制信息从次级侧控制器16直接传输到初级侧过电力保护电路(OPP1)81、83,在初级侧过电力保护电路(OPP1)81、83中,直接变更设定值。
此外,也可以从实施方式的电力供给装置4的外部直接传输到初级侧过电力保护电路(OPP1)81、83。
这样,在实施方式的电力供给装置4中,在初级侧过电力保护电路(OPP1)81、83中,根据连接到插座41R的目标设备(装置),可变更供给电力电平(level)。其结果,可防止异常状态中的目标设备(装置)的损坏。
在将连接对象设为智能手机160的情况下,对于智能手机160(电力量=5V×1A=5W),若从次级侧控制器16对次级侧过电力保护电路(OPP2)82例如传输7W的电力信息、通信控制信息,则从次级侧过电力保护电路(OPP2)82对初级侧过电力保护电路(OPP1)81传输该7W的电力信息、通信控制信息,在初级侧过电力保护电路(OPP1)81中,进行从7W向例如10W的过流(过电力)检测设定值UP的切换(SW)。其结果,在实施方式的电力供给装置4的DC/DC转换器中,可进行直至10W的电力传输。
在将连接对象设为膝上PC140的情况下,对于膝上PC140(电力量=20V×3A=60W),从次级侧控制器16对次级侧过电力保护电路(OPP2)84,例如若传输80W的电力信息、通信控制信息,则从次级侧过电力保护电路(OPP2)84对初级侧过电力保护电路(OPP1)83传输该80W的电力信息、通信控制信息,在初级侧过电力保护电路(OPP1)83中,进行从80W向例如100W的过流(过电力)检测设定值UP的切换(SW)。其结果,在实施方式的电力供给装置4的DC/DC转换器中,可进行直至100W的电力传输。
(插座/插头)
可适用于搭载了插座的AC适配器、AC充电器、电子设备、坞站的实施方式的电力供给装置85,如图54所示,例如可连接到具有AC电源100V~115V的插座,并且可插入连接到电力线路POL、通信专用线路COL的插头。图27(a)或图57中示出插头构造的例子。
电力线路POL可连接到插座的上侧电力端子PU、下侧电力端子PD的任一个,通信专用线路COL可连接到插座的上侧通信端子CU、下侧通信端子CD的任一个。
电力线路POL中可传输电力信息,通信专用线路COL中可传输通信控制信息。可适用于搭载了实施方式的电力供给装置的AC适配器、AC充电器、电子设备的电力供给装置85,如图54所示,可连接到电力端子PU、PD、通信端子CU、CD的任一个,不需要选择对应的插头的上下(里外),使用方便。这里,插座的上侧电力端子PU、下侧电力端子PD对应于图24、图25中所示的插座41R(42R)的上侧VBUS端子、下侧VBUS端子。此外,插座的上侧通信端子CU、下侧通信端子CD对应于图24、图25中所示的插座41R(42R)的上侧通信端子CC1(CC2)、下侧通信端子CC1(CC2)。再者,对于其他端子,省略图示,简化表示。
此外,可适用于搭载了插座的AC适配器、AC充电器、电子设备、坞站的实施方式的电力供给装置86,如图55所示,例如可连接到具有AC电源230V的插座,并且可插入连接到电力线路POL、通信专用线路COL的插头。图27(a)或图57中示出插头构造的例子。
此外,可适用于搭载了插座的AC适配器、AC充电器、电子设备的实施方式的电力供给装置87,如图56所示,例如可连接到具有AC电源100V~115V的插座,并且可插入连接到电力线路POL、通信专用线路COL的多个插头。图27(a)或图57中示出插头构造的例子。
次级侧控制器,在AC适配器、AC充电器、电子设备、坞站中可内置1个或多个。通过这样的次级侧控制器的信号转换/切换电路动作,可各种各样地选择电力供给装置85、86、87的输出的取出个数。例如,也可以将取出个数比设为1:N、1:1、N:1。这里,N为2以上的整数。此外,也可以与USBPD插座同时使用。
此外,可适用于搭载了插头2的AC适配器、AC充电器、电子设备的实施方式的电力供给装置88,如图57所示,例如可连接到具有AC电源100V~115V的插座、具有AC电源230V的插座。插头2与图45(a)、图45(b)、图46(b)、图47(a)、图47(c)、图48(a)、图48(c)、图49(a)、图49(c)、图50(a)、图50(c)的形式同义。此外,插头2也可以适用于USB-PD。
(多个连接对象)
在实施方式的电力供给装置中,通过多个插座与多个连接对象连接的示意性的电路块结构,如图58所示那样表示。在图58中,次级侧控制器16通过插座41R1、41R2、41R3,连接到各个连接对象即智能手机160、膝上PC140、平板PC150。插座41R1、41R2、41R3和智能手机160、膝上PC140、平板PC150间,连接电力线路POL、通信专用线路COL。电力线路POL通过可由次级侧控制器16控制的开关SWC被开关控制,连接到电力线输出(VBUS)。在通信专用线路COL上,可传输从智能手机160、膝上PC140、平板PC150向电力供给装置4的控制输入信号和从实施方式的电力供给装置向智能手机160、膝上PC140、平板PC150的控制输出信号。
可适用于搭载了多个插座41R1、41R2、41R3、41R4的AC适配器、AC充电器、电子设备、坞站的实施方式的电力供给装置89的示意性的俯视构造例子,如图59所示那样表示。在图59的例子中,可连接4个插座41R1、41R2、41R3、41R4,通过开关89S,可以手动切换。图58所示的插座41R1、41R2、41R3与图59的插座41R1、41R2、41R3对应。此外,在图59的例子中,示出4个插座41R1、41R2、41R3、41R4的例子,但例如也可对应例如2个、或6个等任意的个数。
(USBPD通信)
在多个实施方式的电力供给装置间,说明将控制输入输出信号在USBPD通信中使用的例子的示意性的电路块结构,如图60所示那样表示。
在第1电力供给装置中,如图60所示,次级侧控制器161通过耦合电容器CC连接到控制端子CT1。省略图示其他结构。
在第2电力供给装置中,如图60所示,次级侧控制器162通过耦合电容器CC连接到控制端子CT2。省略图示其他结构。再者,次级侧控制器161、162也可以通过AC耦合电容器连接到控制端子CT1、CT2。此外,在电力线路POL(VBUS输出)和次级侧控制器161、162之间,连接输出电容器CO(省略图示)。
在USBPD通信中,控制端子CT1、CT2间,用电力线路POL连接。
(电力供给系统)
在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中,可以不改变电缆的方向而切换电力。例如,在不更换电缆下可实现从外部设备对膝上PC的电池的充电、从膝上PC的电池、内部电力供给装置对外部设备(显示器等)的供电。
此外,通过电力线路POL、通信专用线路COL,在2个组件间,可实现电力传输、半双工数据通信。
在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中,在电池充电器系统和膝上PC之间,用电力线路POL、通信专用线路COL可传输DC电力供给(DC输出VBUS)和数据通信。这里,在电池充电器系统、膝上PC中,搭载实施方式的电力供给装置。
在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中,在智能手机和膝上PC之间,也用电力线路POL、通信专用线路COL,可传输DC电力供给(DC输出VBUS),用电力线路POL、通信专用线路COL可传输数据通信。这里,在智能手机、膝上PC中,搭载实施方式的电力供给装置。
在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中,说明2个个人计算机PCA、PCB间的数据通信和电力供给的示意性的块结构,如图61所示那样表示。在图61中,DC/DC转换器省略图示,示出次级侧控制器16A、16B。在个人计算机PCA、PCB中,搭载实施方式的电力供给装置。
此外,在电力线路POL(VBUS输出)和次级侧控制器16A、16B之间,连接输出电容器CO(省略图示)。
个人计算机PCA、PCB间,通过电力线路POL和通信专用线路COL连接。通信专用线路COL连接在控制端子CT1、CT2间。
如图61所示,控制端子CT1通过次级侧控制器16A,连接到控制器16A,控制端子CT2通过次级侧控制器16B,连接到控制器16B。此外,次级侧控制器16A、16B和控制端子CT1、CT2间,也可以通过AC耦合电容器连接。此外,在个人计算机PCA中,搭载电池E和电池E所连接的电池充电器IC(CHG)53,在个人计算机PCB中,搭载电源管理IC(PMIC:Power ManagementIC)54。
在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中,例如,在不更换电缆下可实现从个人计算机PCB对个人计算机PCA的电池E的充电、从个人计算机PCA的电池E对个人计算机PCB的供电。
此外,在通信专用线路COL中,连接次级侧控制器16A、16B,在个人计算机PCA、PCB间,例如,实现半双工数据通信。这里,载波频率例如为约23.2MHz,FSK调制解调频率例如为约300kbps。这里,也可以内置误码率(BER:Bit Error Rate)例如为约1×10-6、内建自测试(BIST:built-in self test)用的LSI。
在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中,说明2个组件56、58间的数据通信和电力供给的示意性的块结构,如图62(a)所示那样表示。
在2个组件56、58间,通过电力线路POL和通信专用线路COL连接。电力线路POL和通信专用线路COL插头连接到2个组件56、58中所内置的插座41R、42R上。
2个组件56、58是任意的电子设备,搭载实施方式的电力供给装置。在图62(a)中,省略图示DC/DC转换器,示出次级侧控制器16A、16B。此外,在电力线路POL(VBUS输出)和次级侧控制器16A、16B之间,连接输出电容器CO(省略图示)。
内置了实施方式的电力供给装置的AC适配器/AC充电器3、智能手机160组成的电力供给系统的示意性的块结构,如图62(b)所示那样表示。
AC适配器/AC充电器3、智能手机160间,通过电力线路POL和通信专用线路COL连接。电力线路POL和通信专用线路COL被插头连接到内置在AC适配器3、智能手机160中的插座41R、42R上。
在AC适配器/AC充电器3、智能手机160中,搭载实施方式的电力供给装置。在图62(b)中,省略图示DC/DC转换器,示出次级侧控制器16A、16B。
AC适配器/AC充电器3包括AC/DC转换器60、次级侧控制器16A。智能手机160包括次级侧控制器16B、嵌入式控制器(EMBC)64、CPU68、PMIC54、电池66、电池充电器IC(CHG)62。此外,在电力线路POL(VBUS输出)和次级侧控制器16A、16B之间,连接输出电容器CO(省略图示)。此外,次级侧控制器16A、16B和插座41R、42R间,也可以包括AC耦合电容器。
在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中,例如,在不更换电缆下可实现从AC适配器/AC充电器3对智能手机160的电池66的充电、从智能手机160的电池66对外部设备的供电。
由内置了实施方式的电力供给装置的2个组件56、58组成的电力供给系统的示意性的块结构,如图63所示那样表示。
2个组件56、58间,通过电力线路POL和通信专用线路COL连接。电力线路POL和通信专用线路COL被插头连接到内置在2个组件56、58中的插座41R、42R上。
在2个组件56、58中,搭载实施方式的电力供给装置。在图63中,省略图示DC/DC转换器,示出次级侧控制器16A、16B。此外,在电力线路POL(VBUS输出)和次级侧控制器16A、16B之间,连接输出电容器CO(省略图示)。
组件56包括AC/DC转换器60、次级侧控制器16A,组件58包括次级侧控制器16B、负载70。这里,负载70可由CPU、电池BAT、控制器CT R等构成。在次级侧控制器16A、16B和插座41R、42R间,也可以包括AC耦合电容器。
在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中,例如,在不更换电缆下可实现从组件56对组件58的供电、从组件58对外部设备的供电。
此外,在通信专用线路COL中,连接次级侧控制器16A、16B,在组件56、58间,例如,也实现半双工数据通信。
在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中,由与图63的结构不同的2个组件56、58组成的示意性的块结构,如图64所示那样表示。
组件56包括电池E、CPU68A、次级侧控制器16A,组件58包括CPU68B、次级侧控制器16B、负载CL。
2个组件56、58间,通过电力线路POL和通信专用线路COL连接。电力线路POL和通信专用线路COL插头连接在内置在2个组件56、58中的插座41R、42R中(省略图示)。电力线路POL连接在电池E、负载CL间,通信专用线路COL连接在次级侧控制器16A、16B间。此外,在电力线路POL(VBUS输出)和次级侧控制器16A、16B之间,连接输出电容器CO(省略图示)。此外,在次级侧控制器16A、16B和通信专用线路COL间,也可以包括AC耦合电容器。
在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中,例如,在不更换电缆下可实现从组件58对组件56的电池E的充电、从组件56的电池E对组件58的供电。此外,例如,还在组件56、58间,实现半双工数据通信。
可全局地适用实施方式的电力供给装置的第1电力供给系统100,如图65所示,包括:通过插头在插座上连接的监视器110、和用USBPD电缆连接到监视器110的外部硬盘驱动器120、机顶盒180、膝上PC140、平板PC150、智能手机160。这里,监视器110另外也可以是TV和坞站。
在各构成要素中,搭载实施方式的电力供给装置4,但在图66中,省略图示DC/DC转换器,示出次级侧控制器16。此外,在电力线路POL(VBUS输出)和次级侧控制器16之间,连接输出电容器CO(省略图示)。此外,在通信专用线路COL中也可以适用AC耦合电容器。此外,在适用USBPD的情况下,控制器16也可以适用USBPD控制器。
在监视器110和外部硬盘驱动器120、机顶盒180、膝上PC140、平板PC150、智能手机160之间,使用电力线路POL和通信专用线路COL,可进行电力传输和通信数据传输。电力线路POL以粗实线表示,通信专用线路COL以虚线表示。此外,在适用USBPD的情况下,也可以取代以虚线表示的通信专用线路COL而使用电力线路POL。此外,通信专用线路COL通过AC耦合电容器(省略图示)连接到次级侧控制器16。另一方面,也可以不通过AC耦合电容器而直接连接到次级侧控制器16。
以圆形虚线表示的部分表示电力线路POL用的电缆和通信专用线路COL用的电缆隔离的情况。作为电力线路POL用的电缆,可适用USBPD电缆,作为通信专用线路COL用电缆,可适用通信专用电缆(COM)。此外,也可以使用电力线路POL、通信专用线路COL转换内置电缆。
在监视器110中,搭载AC/DC转换器60、次级侧控制器16,在外部硬盘驱动器120中,搭载CPU+接口板122、次级侧控制器16,在机顶盒180中,搭载CPU+接口板132、次级侧控制器16,在膝上PC140中,搭载NVDC(Narrow Voltage DC/DC)充电器142、CPU148、PCH(PlatformControl Hub)147、EC(Embedded Controller)146、次级侧控制器16,在平板PC150中,搭载ACPU(Application CPU)156、电池充电器IC(CHG)158、电池157、次级侧控制器16,在智能手机160中,搭载ACPU166、USB充电器162、电池172、次级侧控制器16。
可全局地适用实施方式的电力供给装置的第2电力供给系统200,如图66所示,包括:通过插头在插座上连接的USBPD适配器230、连接到USBPD适配器230的膝上PC140、连接到膝上PC140的外部硬盘驱动器120、监视器110、平板PC150、智能手机160。这里,膝上PC140另外也可以是坞站。
在各构成要素中,搭载实施方式的电力供给装置4,但在图66中,省略图示DC/DC转换器,示出次级侧控制器16。在电力线路POL(VBUS输出)和次级侧控制器16之间,连接输出电容器CO(省略图示)。此外,在通信专用线路COL中也可以适用AC耦合电容器。此外,在适用USBPD的情况下,次级侧控制器16也可以适用USBPD控制器。
在膝上PC140和USBPD适配器230、外部硬盘驱动器120、监视器110、平板PC150、智能手机160之间,使用电力线路POL和通信专用线路COL,可进行电力传输和通信数据传输。
在USBPD适配器230中,搭载AC/DC转换器60、次级侧控制器16。在膝上PC140中,搭载NVDC充电器142、CPU148、PCH147、EC146、电池154、DC/DC转换器159、次级侧控制器161、162,在监视器110中,搭载PMIC112、次级侧控制器16。其他结构与第1电力供给系统100(图65)是同样的。
如图67所示,可全局地适用实施方式的电力供给装置的第3电力供给系统300包括:通过插头在插座上连接的USBPD适配器/充电器310、连接到USBPD适配器/充电器310的外部硬盘驱动器120、监视器110、机顶盒180、膝上PC140、平板PC150、智能手机160。
在各构成要素中,搭载实施方式的电力供给装置4,但在图67中,省略图示DC/DC转换器,示出次级侧控制器16。在电力线路POL(VBUS输出)和次级侧控制器16之间,连接输出电容器CO(省略图示)。此外,在通信专用线路COL中,也可以适用AC耦合电容器。此外,在适用USBPD的情况下,次级侧控制器16也可以适用USBPD控制器。
在USBPD适配器/充电器310和外部硬盘驱动器120、监视器110、机顶盒180、膝上PC140、平板PC150、智能手机160之间,使用电力线路POL和通信专用线路COL,可进行电力传输和通信数据传输。
在USBPD适配器/充电器310中,搭载AC/DC转换器60、次级侧控制器16。其他结构与第1电力供给系统100(图65)、第2电力供给系统200(图66)是同样的。
如图68所示,可适用实施方式的电力供给装置的第4电力供给系统400包括:通过插头在插座上连接的高性能USBPD适配器/充电器330、连接到高性能USBPD适配器/充电器330的外部硬盘驱动器120、监视器110、机顶盒180、膝上PC140、平板PC150、智能手机160。
在各构成要素中,搭载实施方式的电力供给装置4,但在图68中,省略图示DC/DC转换器,示出次级侧控制器16。在电力线路POL(VBUS输出)和次级侧控制器16之间,连接输出电容器CO(省略图示)。此外,在通信专用线路COL中也可以适用AC耦合电容器。此外,在适用USBPD的情况下,次级侧控制器16也可以适用USBPD控制器。
在高性能USBPD适配器/充电器330和外部硬盘驱动器120、监视器110、机顶盒180、膝上PC140、平板PC150、智能手机160之间,用电力线路POL和通信专用线路COL,可进行电力传输和通信数据传输。
在高性能USBPD适配器/充电器330中,搭载内置了同步FET开关转换器的AC/DC转换器60A和次级侧控制器16。其他结构,与第3电力供给系统300(图67)是同样的。
在可适用实施方式的电力供给装置的电力供给系统中,在CPU+接口板122(132)内内置控制器16的结构的示意性的块结构,如图67所示那样表示。即,在图63~图66所示的电力供给系统100~400中,也可以在CPU+接口板122(132)内内置控制器16。这种情况下,在CPU+接口板122中用电力线路POL和通信专用线路COL可传输电力和通信数据。这样的在CPU+接口板122(132)内内置了控制器16的芯片,也可以是作为包含了控制器的CPU、DSP和其他控制器的集成芯片的结构。
如以上说明的,根据本发明,可以提供对于多个设备可切换、并且可控制输出电压值和可输出电流量(MAX值)的电力供给装置、AC适配器、AC充电器、电子设备和电力供给系统。
[其他的实施方式]
如上述,虽通过实施方式进行了记载,但不应该理解为形成本发明的一部分的论述和附图限定这些实施方式。对本领域技术人员从本发明中当然明白各种各样的代替实施方式、实施例和运用技术。
这样,本发明包括这里未记载的各种各样的实施方式等。
工业实用性
本发明的电力供给装置、AC适配器、电子设备和电力供给系统可适用于家电设备、移动设备等。
标号说明
1…插座
2、5、41P、42P、51、52…插头
3…AC适配器/AC充电器
4、4A、41、42、85、86、87、88、89…电力供给装置(PD)
6…USBPD电缆
7…电子设备
10…电源供给电路
11…保险丝
12…扼流线圈
13、131、132、…、13n、1131、1132、…、113n…DC/DC转换器
14…二极管桥
15…变压器
16、16S、16A、16B、16E、16I、16P、161、162…次级侧控制器(控制器)
17…电压电流控制电路
18…协议转换单元(第1通信电路)
19…通信电路(第2通信电路)
20、20C、20M…绝缘电路
21…误差放大器
26、260、261、262、263…发送接收器
30…初级侧控制器
41R、42R、43R、44R、…插座
44…放大器
53、62、158…电池充电器IC(CHG)
54、112…电源管理IC(PMIC)
56、58…组件(unit)
60、60A…AC/DC转换器
64…嵌入式控制器(EMBC)
66、154、157、172…电池
68、68A、68B、148…CPU
70…负载
71、72…内部电路
81、83…初级侧OPP电路单元
82、84…次级侧OPP电路单元
110…监视器(TV、坞站(docking station))
116、1161、1162…端口选择器
120…外部硬盘驱动器(HDD)
122、132…CPU+接口板
125…CPU
130…电源输出电路
134…负载电路
136…缓冲器
140…膝上PC
142…NVDC充电器IC
146…EC
147…PCH
150…平板PC
152、170…USB插座
156、166…ACPU
159…DC/DC转换器
160…智能手机
161…变频电路(FSK)
162…USB电池充电器IC
164…发送器
165…接收器
180…机顶盒
230…USBPD适配器
CT1、CT2、…、CTn…控制端子
PT1、PT2、…、PTn…VBUS电源输出端子
Cc…耦合电容器
Co…输出电容器

Claims (20)

1.一种电力供给装置,其特征在于,包括:
DC/DC转换器,配置在输入和VBUS输出之间;
单个初级侧控制器,控制所述DC/DC转换器的输入电流;以及
单个次级侧控制器,与多个控制输入端子耦合,实施从电力供给目的地即多个外部设备分别输入到所述多个控制输入端子的控制输入信号的信号转换,并且将所述信号转换后的所述控制输入信号反馈到所述初级侧控制器,
所述单个初级侧控制器基于从所述单个次级侧控制器反馈的所述控制输入信号,通过控制所述输入电流,使对于对应的所述外部设备的所述DC/DC转换器的输出电压值和可输出电流量可变。
2.如权利要求1所述的电力供给装置,其特征在于,包括:
所述多个控制输入端子分别包括正反面无区别的所述外部设备可连接的正面侧端子电极和背面侧端子电极。
3.如权利要求1所述的电力供给装置,其特征在于,包括:
将所述次级侧控制器和所述控制输入耦合的AC耦合电容器。
4.如权利要求1所述的电力供给装置,其特征在于,
所述次级侧控制器还可实施所述VBUS输出的AC信号分量的信号转换。
5.如权利要求1所述的电力供给装置,其特征在于,
所述次级侧控制器与多个控制输入耦合,可实施多个控制输入的控制输入信号的信号转换/切换。
6.如权利要求1所述的电力供给装置,其特征在于,还包括:
电源输出电路,连接到所述初级侧控制器,对于对应的每个所述外部设备,与多个所述控制输入端子成对配置的多个VBUS输出,供给对于对应的所述外部设备的输出电压。
7.如权利要求6所述的电力供给装置,其特征在于,
所述电源输出电路包括多个DC/DC转换器。
8.如权利要求1至7的任意一项所述的电力供给装置,其特征在于,还包括:
输出电容器,将所述次级侧控制器和所述VBUS输出进行耦合。
9.如权利要求8所述的电力供给装置,其特征在于,
所述次级侧控制器包括:
第1通信电路;以及
第2通信电路。
10.如权利要求9所述的电力供给装置,其特征在于,
所述输出电容器连接在所述第1通信电路和所述VBUS输出之间。
11.如权利要求9所述的电力供给装置,其特征在于,
所述第1通信电路包括实施变频的协议转换单元,
所述第2通信电路包括配置在所述协议转换单元和所述控制输入端子之间,实施码转换的通信电路。
12.如权利要求9至11的任意一项所述的电力供给装置,其特征在于,
所述次级侧控制器包括在所述输出电容器和所述控制输入端子之间切换的切换开关。
13.如权利要求9至11的任意一项所述的电力供给装置,其特征在于,
所述次级侧控制器包括:
连接到所述输出电容器的第1发送接收器;以及
由所述次级侧控制器控制、在所述第1发送接收器和所述控制输入之间切换的切换开关。
14.如权利要求9至11的任意一项所述的电力供给装置,其特征在于,
所述次级侧控制器包括在所述输出电容器和所述控制输入之间切换的第1发送接收器。
15.如权利要求9至11的任意一项所述的电力供给装置,其特征在于,
所述次级侧控制器包括:
连接到所述输出电容器的第1发送接收器;
连接到所述控制输入端子的第2发送接收器;以及
在所述第1发送接收器和所述第2发送接收器之间切换的切换开关。
16.如权利要求9至11的任意一项所述的电力供给装置,其特征在于,
所述次级侧控制器包括:
连接到所述输出电容器的第1发送接收器;
分别连接到多个所述控制输入端子的多个第2发送接收器;以及
在所述第1发送接收器和多个所述第2发送接收器之间切换的切换开关。
17.一种AC适配器,其特征在于,
搭载了权利要求1所述的电力供给装置。
18.一种AC充电器,其特征在于,
搭载了权利要求1所述的电力供给装置。
19.一种电子设备,其特征在于,
搭载了权利要求1所述的电力供给装置。
20.一种电力供给系统,是搭载了电力供给装置的电力供给系统,
所述电力供给装置包括:
DC/DC转换器,配置在输入和VBUS输出之间;
单个初级侧控制器,控制所述DC/DC转换器的输入电流;以及
单个次级侧控制器,与多个控制输入端子耦合,实施从电力供给目的地即多个外部设备分别输入到所述多个控制输入端子的控制输入信号的信号转换,并且将所述信号转换后的所述控制输入信号反馈到所述初级侧控制器,
所述单个初级侧控制器基于从所述单个次级侧控制器反馈的所述控制输入信号,通过控制所述输入电流,使对于对应的所述外部设备的所述DC/DC转换器的输出电压值和可输出电流量可变。
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