CN108733120A - 接口装置与接口温度检查装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种接口装置与接口温度检查装置。接口装置包含：至少一组态通道接点，用以传递组态信息，其中根据该组态通道接点的电压或电流状态，可判断接口装置是否处于连接状态、以及处于连接状态下时为高压侧或低压侧；与该至少一组态通道接点耦接的一多功能传输线路，该多功能传输线路中包含一热敏电阻；以及一温度检查电路，与该多功能传输线路耦接，用以检查一温度状态而产生一温度感测信号。当两接口装置相连接时，热敏电阻与温度检查电路可设置于同一接口装置中，或分开设置于两接口装置中。

Description

接口装置与接口温度检查装置

技术领域

本发明涉及一种接口装置与接口温度检查装置，特别为通过一组态通道接点以传递一温度感测信号、并根据温度感测信号调整供电电源的接口装置与接口温度检查装置。

背景技术

USB Type–C规格的接口装置，可提供高电压(例如20V)或高电流(例如5A)。图1显示两已知USB Type–C接口装置100间连接的示意图。USB Type–C接口装置100包含至少一电源接点11与至少一组态通道(configuration channel)接点12。根据组态通道接点12的电压或电流状态，可以判断接口装置是否处于连接状态、以及处于连接状态下时为高压侧或低压侧。此种现有技术的问题是：因为规格容许高电压与高电流，此高电压与高电流在线路中所产生的热，较低电压或低电流的接口，更易导致线材受损。并且，接点常因接触方式而有较高的阻抗，故通电过程中易产生高温。此外，接口装置的外壳可能导热而烫伤使用者。因此，需要一有效的办法，处理因现有技术的温度太高所产生的种种问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种接口装置与接口温度检查装置，其能有效地避免因温度太高所产生的种种问题。

就其中一个观点言，本发明提供了一种接口装置，包含：至少一电源接点，用以传递电能；至少一组态通道接点，用以传递组态信息，其中根据该组态通道接点的电压或电流状态，可判断接口装置是否处于连接状态、以及处于连接状态下时为高压侧或低压侧；与该至少一组态通道接点耦接的一多功能传输线路，该多功能传输线路中包含一热敏电阻；以及一温度检查电路，与该多功能传输线路耦接，用以检查一温度状态而产生一温度感测信号。

在一实施例中，该热敏电阻可为一正温度系数热敏电阻(Thermistor withPositive Temperature Coefficient、PTC Thermistor)或一负温度系数热敏电阻(Thermistor with Negative Temperature Coefficient、NTC Thermistor)。

在一实施例中，该多功能传输线路耦接于一正电位，且该多功能传输线路又包含一第一电阻，该第一电阻与该热敏电阻以串联耦接于该正电位与该组态通道接点之间。

在一实施例中，该温度检查电路根据该组态通道接点的电压、或根据该第一电阻与该热敏电阻间的节点电压，而产生该温度感测信号。

在一实施例中，该多功能传输线路耦接于一正电位，且该多功能传输线路又包含一第一电阻，该第一电阻与该热敏电阻以并联耦接于该正电位与该组态通道接点之间。

在一实施例中，该温度检查电路根据该组态通道接点的电压而产生该温度感测信号。

在一实施例中，该多功能传输线路耦接于一正电位，且该多功能传输线路又包含一电流源，耦接于该正电位与该热敏电阻之间，该与热敏电阻耦接于该电流源与该组态通道接点之间。

在一实施例中，该温度检查电路根据该组态通道接点、或该电流源与该热敏电阻间的节点电压，而产生该温度感测信号。

在一实施例中，该温度检查电路包括一模拟数字转换电路或一比较电路。

在一实施例中，此接口装置与USB C-Type的规格兼容。

就另一个观点言，本发明提供了一种接口温度检查装置，包含：位于高压侧的第一接口装置与位于低压侧的第二接口装置，该第一与第二接口装置相互直接或间接连接；其中，该第一接口装置包括：至少一第一组态通道接点，用以传递组态信息；以及与该至少一第一组态通道接点耦接的一第一多功能传输线路，该第一多功能传输线路耦接于一正电位；其中，该第二接口装置包括：至少一第二组态通道接点，用以传递组态信息；以及与该至少一第二组态通道接点耦接的一第二多功能传输线路，该第二多功能传输线路耦接于一地电位；其中，各接口装置根据对应的该组态通道接点的电压或电流状态，可判断各接口装置是否处于连接状态、以及处于连接状态下时为高压侧或低压侧；其中，该第一多功能传输线路与该第二多功能传输线路耦接；且其中，该接口温度检查装置还包含：一热敏电阻，位于该第一或第二多功能传输线路中，以及一温度检查电路，位于该第一接口装置中与该第一多功能传输线路与耦接、或位于该第二接口装置中与该第二多功能传输线路耦接，用以检查一温度状态而产生一温度感测信号。

涉及本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。

附图说明

图1显示一已知USB Type–C接口装置的示意图；

图2～图10显示根据本发明的多个实施例的接口装置的示意图。

图中符号说明

100：USB Type–C接口装置

11：电源接点

12：组态通道接点

13：多功能传输线路

14：温度检查电路

200、300、400、500、600、700、800、800A、900、900A、1000、1000A：接口装置

ADC：模拟数字转换器

Is：电流源

N1、N2：节点

R1：第一电阻

R2：第二电阻

Rt：热敏电阻

St：温度感测信号

V1：正电位

Vref：参考电压

Vs：供电电源

具体实施方式

本发明中的附图均属示意，主要意在表示各装置以及各元件之间的功能作用关系，至于形状、厚度与宽度则并未依照比例绘制。

参照图2，其中显示根据本发明的一实施例的接口装置200，其例如但不限于可为与USB Type–C规格兼容的接口装置。接口装置200包含：电源接点11，用以传递电能(例如图中自供电电源Vs传递电能至另一接口装置300)；组态通道接点12，用以传递组态信息，其中根据组态通道接点12的电压或电流状态，可以判断接口装置是否处于连接状态、以及处于连接状态下时为高压侧或低压侧；与组态通道接点12相连的一多功能传输线路13；以及一温度检查电路14，与该多功能传输线路13耦接，用以检查一温度状态，其中，组态通道接点12以及多功能传输线路13具有一组态沟通功能与一温度检查功能，于组态沟通功能中可定义接口装置200的目前连接状态，于温度检查功能中，多功能传输线路13可通过温度检查电路14而产生一温度感测信号St(在图2实施例中，温度检查电路14为模拟数字转换器ADC，将组态通道接点12的电压，转换为一数字的温度感测信号St；但是，温度检查电路14不限于为模拟数字转换器ADC而可为其他形式的电路)。当温度感测信号St显示一过热状态时，例如可以调整供电电源Vs的供电电压或电流、或供电电压与供电电流的组合。

前述的实施例中，当组态通道接点12以及多功能传输线路13处于组态沟通功能时，多功能传输线路13可用于传递组态通道信号(即组态信息)；组态信息可根据接口装置的规格来定义。当组态通道接点12以及多功能传输线路13处于温度检查功能时，多功能传输线路13可用于产生温度感测信号St。组态通道功能与温度检查功能可同时或不同时进行。

多功能传输线路13包含一热敏电阻(Thermistor)Rt。当温度改变时，热敏电阻Rt的电阻值会对应地产生变化。此电阻值变化会造成热敏电阻Rt上电压的变化，因而组态通道接点12的电压也会产生变化，此变化可反映于感测信号St中。

一实施例中，热敏电阻为一正温度系数热敏电阻(Thermistor with PositiveTemperature Coefficient、PTC Thermistor)或一负温度系数热敏电阻(Thermistor withNegative Temperature Coefficient、NTC Thermistor)。无论正温度系数热敏电阻或负温度系数热敏电阻，都可产生电压变化而由此感测温度。

当接口装置200处于连接状态下的高压侧时，多功能传输线路13耦接于一适当正电位V1。根据传递组态信息的需求，多功能传输线路13可包含一第一电阻R1，第一电阻R1与热敏电阻Rt串联或并联(图2、3、6)，或包含一电流源Is并经由电流源Is而耦接正电位V1(图4、5、7、8、9、10)，使用者可依据需要而决定所耦接的方式；此外需说明的是，在第一电阻R1与热敏电阻Rt串联的实施例中，第一电阻R1与热敏电阻Rt的位置次序可以调换。

在图2实施例中，接口装置200的电源接点11为二，此仅为说明本发明的电源接点11的一种实施例。根据本发明，电源接点11的数量也可为一个或其他数量，其端视使用需求而定。组态通道接点12与电源接点11都为接口装置200结构的一部分，因此多功能传输线路13经由温度检查电路14所产生的温度感测信号St，可以反映接口装置200受传输电能影响的温度状态。

继续参照图2，接口装置200可通过一缆线连接至另一接口装置300。此接口装置300，可为与接口装置200相同的设计(例如，接口装置200的组态通道接点12具有组态通道功能与温度检查功能)；或者接口装置300可不同于接口装置200的设计，其端视需要而定。此外，图2中接口装置200、300之间通过一缆线连接，然根据本发明，接口装置200、300之间也可直接连接，其详细说明请参照后续实施例的说明。

在另一实施例中，请参阅图3，在接口装置400的多功能传输线路13中，第一电阻R1与热敏电阻Rt以并联方式耦接于组态通道接点12与正电位V1之间。在本实施例中，热敏电阻Rt的电阻值变化同样会使组态通道接点12的电压产生变化，而在感测信号St中反映出来。为简化图面，在本实施例与后续实施例中，省略绘示接口装置中的电源接点。

本发明的多功能传输线路13不限于经由第一电阻R1耦接于正电位V1；例如，在图4显示的接口装置500中，多功能传输线路13经由电流源Is耦接于正电位V1，其中热敏电阻Rt耦接于组态通道接点12与电流源Is之间的节点N1。当热敏电阻Rt的电阻值变化时，节点N1的电压也会变化，故同样可在感测信号St中反映出来。

温度检查电路14不限于为模拟数字转换器ADC。在图5的接口装置600中，温度检查电路14使用比较电路来实现；比较电路的一输入端接收节点N1的电压，另一输入端接收一参考电压Vref。参考电压Vref例如可对应于一临界温度；当节点N1感测的电压高于参考电压Vref时，表示目前温度高于或低于该临界温度(视使用正温度系数热敏电阻或负温度系数热敏电阻、以及比较电路输入端的正负安排而定)。因此，比较电路的比较结果，即温度感测信号St，可以反映目前的温度状态。

使用比较电路作为温度检查电路14时，不限于将比较电路的一输入端连接于节点N1；在使用模拟数字转换器ADC的其他实施例中，都可将模拟数字转换器ADC代换为比较电路，而连接于模拟数字转换器ADC的输入端的，都可作为比较电路的一输入端而与参考电压Vref比较。

此外，使用比较电路作为温度检查电路14时，也不限于只使用一个比较电路；例如，可使用两个以上的比较电路，将感测的电压与两个以上不同的参考电压来比较。使用一个比较电路时，可视为产生一位的温度感测信号St；使用多个比较电路时，可视为产生多位的温度感测信号St。

图6显示根据本发明一实施例的接口装置700，其中温度检查电路14自热敏电阻Rt与第一电阻R1连接的节点N2上取信号，以感测温度变化，并根据感测结果产生温度感测信号St。如前所述，温度检查电路14可为图标的模拟数字转换器ADC，也可代换为前述的比较电路，以产生所需要的温度感测信号St。本实施例中，热敏电阻Rt的电阻值变化同样会在感测信号St中反映出来。

图7显示另一实施例，其中接口装置800的组态通道接点12连接于另一接口装置800A的另一组态通道接点12。本实施例中，热敏电阻Rt设置于接口装置800中，而温度检查电路14则设置于接口装置800A中，其中，接口装置800为组态通道的高压侧，而接口装置800A为组态通道的低压侧。

图8显示另一实施例，其中接口装置900的组态通道接点12连接于另一接口装置900A的另一组态通道接点12。本实施例中，热敏电阻Rt设置于接口装置900A中，而温度检查电路14则设置于接口装置900中，其中，接口装置900为组态通道的高压侧，而接口装置900A为组态通道的低压侧。

图9显示另一实施例，其中接口装置1000的组态通道接点12连接于另一接口装置1000A的另一组态通道接点12。本实施例中，热敏电阻Rt和温度检查电路14都设置于接口装置1000A中，其中，接口装置1000为组态通道的高压侧，而接口装置1000A为组态通道的低压侧。

以上图7-9的三实施例中，温度检查电路14同样可以产生感测信号St来反映温度的状态。此外，模拟数字转换器ADC可代换为比较电路，电流源Is可改换为第一电阻R1，而在图8实施例中，温度检查电路14可改自热敏电阻Rt与电流源Is间的节点取信号，在图9实施例中，温度检查电路14可改自热敏电阻Rt与第二电阻R2间的节点取信号。

以上三实施例中，位于低压侧的接口装置800A、900A、1000A，其中的多功能传输线路耦接于地。

根据本发明，两接口装置间也可直接彼此连接而无缆线。参照图10，其显示图4中两接口装置500、300间无缆线的实施例，两接口装置500、300的接点直接彼此连接。其中温度感测信号St的产生方式类似于图4。

除了图4以外，本申请的其他实施例，例如图2、3、5、6、7、8、9，其中的两接口装置间，也可采无缆线而直接连接的设计。

以上已针对较佳实施例来说明本发明，但以上所述，仅为使本领域技术人员易于了解本发明的内容，并非用来限定本发明的权利范围。在本发明的相同精神下，本领域技术人员可以想到各种等效变化。举例而言，各实施例中图标直接连接的两电路或元件间，可插置不影响主要功能的其他电路或元件，因此“耦接”可包含直接与间接连接。比较电路的高低位准意义可以互换，仅需在信号处理时做相应的修改即可。温度检查电路不限于以模拟数字转换电路或两输入的比较电路来实现，也可使用其他电路，例如可以使用史密斯触发器(Smith trigger)或反相器；史密斯触发器或反相器可以视为一种单输入的比较电路，将输入与内建的临界值相比较。此外，前述的各个实施例，并不限于单独应用，也可以组合应用，例如但不限于将两实施例并用，或是以其中一个实施例的局部电路代换另一实施例的对应电路。凡此种种，都可根据本发明的教示类推而得，因此，本发明的范围应涵盖上述及其他所有等效变化。

Claims (12)

1.一种接口装置，其特征在于，包含：

至少一电源接点，用以传递电能；

至少一组态通道接点，用以传递组态信息，其中根据该组态通道接点的电压或电流状态，可判断接口装置是否处于连接状态、以及处于连接状态下时为高压侧或低压侧；

与该至少一组态通道接点耦接的一多功能传输线路，该多功能传输线路中包含一热敏电阻；以及

一温度检查电路，与该多功能传输线路耦接，用以检查一温度状态而产生一温度感测信号。

2.如权利要求1所述的接口装置，其中，该热敏电阻为一正温度系数热敏电阻或一负温度系数热敏电阻。

3.如权利要求1所述的接口装置，其中，该多功能传输线路耦接于一正电位，且该多功能传输线路又包含一第一电阻，该第一电阻与该热敏电阻以串联耦接于该正电位与该组态通道接点之间。

4.如权利要求3所述的接口装置，其中，该温度检查电路根据该组态通道接点的电压、或根据该第一电阻与该热敏电阻间的节点电压，而产生该温度感测信号。

5.如权利要求1所述的接口装置，其中，该多功能传输线路耦接于一正电位，且该多功能传输线路又包含一第一电阻，该第一电阻与该热敏电阻以并联耦接于该正电位与该组态通道接点之间。

6.如权利要求3所述的接口装置，其中，该温度检查电路根据该组态通道接点的电压而产生该温度感测信号。

7.如权利要求1所述的接口装置，其中，该多功能传输线路耦接于一正电位，且该多功能传输线路又包含一电流源，耦接于该正电位与该热敏电阻之间，该与热敏电阻耦接于该电流源与该组态通道接点之间。

8.如权利要求3所述的接口装置，其中，该温度检查电路根据该组态通道接点、或该电流源与该热敏电阻间的节点电压，而产生该温度感测信号。

9.如权利要求1至8中的任一项所述的接口装置，其中，该温度检查电路包括一模拟数字转换电路或一比较电路。

10.如权利要求1所述的接口装置，其中，此接口装置与USBC-Type的规格兼容。

11.一种接口温度检查装置，其特征在于，包含：

位于高压侧的第一接口装置与位于低压侧的第二接口装置，该第一与第二接口装置相互直接或间接连接；

其中，该第一接口装置包括：

至少一第一组态通道接点，用以传递组态信息；以及

与该至少一第一组态通道接点耦接的一第一多功能传输线路，该第一多功能传输线路耦接于一正电位；

其中，该第二接口装置包括：

至少一第二组态通道接点，用以传递组态信息；以及

与该至少一第二组态通道接点耦接的一第二多功能传输线路，该第二多功能传输线路耦接于一地电位；

其中，各接口装置根据对应的该组态通道接点的电压或电流状态，可判断各接口装置是否处于连接状态、以及处于连接状态下时为高压侧或低压侧；

其中，该第一多功能传输线路与该第二多功能传输线路耦接；且

其中，该接口温度检查装置还包含：

一热敏电阻，位于该第一或第二多功能传输线路中，以及

一温度检查电路，位于该第一接口装置中与该第一多功能传输线路与耦接、或位于该第二接口装置中与该第二多功能传输线路耦接，用以检查一温度状态而产生一温度感测信号。

12.如权利要求11所述的接口装置，其中，该温度检查电路包括一模拟数字转换电路或一比较电路。