CN1452289A - 多规格电源输入接口的充电装置 - Google Patents

Abstract

一种多规格电源输入接口的充电装置，具有一个用以和电脑或是其它具有相同兼容接口的装置设备连接的多规格接口插头，通过一条直流降压转换电路，用以和一个个人手持式装置充电接头连接，在无须更换插头接口的情况下，能提供多种选择，以便获得电脑或是其它具有相同兼容接口的装置设备上的电源，经过直流降压转换电路的降压转换后，可提供适合的电压直接对个人手持式装置进行充电。

Description

多规格电源输入接口的充电装置

技术领域

本发明涉及一种多规格电源输入接口的充电装置，特别是一种提供多种电源接口，可以方便取得来自电脑或是其它具有相同接口装置设备上的电源，以对手持式装置(handheld device)进行充电的充电装置。

背景技术

随着移动商务(m-commerce)的蓬勃发展，个人手持式装置(handhelddevice)的相关产品也伴随着大行其道，在软硬件科技一日千里的快速发展情况下，个人手持式装置产品以及功能的多样化也就跟随着慢慢丰富起来，正朝着体积上轻薄短小而功能上完整齐备的未来趋势迈进。

但是，许多拥有手持式装置的个人应该都有过相同的经验，就是出门在外使用的时候时常会遇到电力不足的问题，特别是在出远门而且必须长时间使用的情况下，这时候电力电源的取得就显得格外重要。一般我们都会额外准备几个备用电池以备不时之需，但是这样不但必须花费大量金钱购买电池，更必须负担携带时不方便的问题，相当不经济；或者是随身携带产品所附的充电插座随时备用，然而由于这些充电插座几乎都是利用交流变压器将交流电(AC)转换直流电(DC)来进行充电的，在使用上常常会遭遇到一些额外的困扰，如插头规格不匹配、电压规格不匹配、体积庞大携带不方便等等，这样的窘况在出国的时候特别容易发生，于是这类型充电插座的使用上便受到很大的限制，无法满足使用者需要随时随地取得电源的需求。

虽然过去为了解决某些特定的个人手持式装置(例如：移动电话)的充电问题，有许多的前案技术均曾提出过取用电脑电源的充电装置，但这类装置如：台湾新型专利第443661号「具电脑USB接口的移动电话充电装置」、台湾新型专利第443663号「具多种输入电源的移动电话充电装置」或者美国专利第6211649号「USB cable and method for charging batteryof external apparatus by using USB cable」，都仅仅只提供了USB接口插头来取得电脑上所提供的电源。

图1是现有充电装置的结构示意图，揭露了现有充电装置10的主要组成，其结构包括：

一USB插头11，用于与USB接口相接，主要用来取得电脑上所提供的电源；

一直流降压转换电路12，用于将电脑所提供的电压进行降压转换的工作，以提供符合个人手持式装置的充电电压，其一端和该USB插头11连接；及

一手持式装置充电接头13，用于连接至特定的手持式装置，提供转换后的电压作为手持式装置充电之用，它和该直流降压转换电路12的另一端进行连接。

通过上述充电装置，虽然可以取得电脑上面的电源来实现对特定装置充电的功效，然而对于那些仅仅具有一个USB接口的电脑来说，由于电脑上的USB接口在正常的情况下经常会被占用，所以无法额外提供给充电装置进行充电使用，此外对于那些甚至根本没有提供USB接口的较早期的电脑，又碍于充电装置上并无其它兼容接口插头可供选择的情况下，这种通过普遍存在的电脑上的电源来为手持式装置充电的办法就会难以实现了，这无形中很大地限制了这种充电装置的使用范围。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种在不需更换插头接口的情况下，即具有多种电源插头接口供使用者自行选择，可以更方便取得电脑或者是其它具有相同兼容接口的装置设备上电源的多规格电源输入接口的充电装置，用于对手持式装置进行充电。

这种多规格电源输入接口的充电装置由一与供电装置通过供电接口进行连接的多规格接口插头、一条直流降压转换电路以及一个个人手持式装置充电接头组成；采用这种构造，本发明的多规格电源输入接口的充电装置可以通过多规格插头所提供的多种插头接口(至少包括有：USB接口、PS/2接口以及Game Port接口等)其中之一来取得供电装置上的电源，再通过直流降压转换电路中所具有的稳压器(regulator)将电压转换成为适合于各种不同个人手持式装置所需的电压，然后通过直流降压转换电路的连接传输，对连接在手持式装置充电接头上的个人手持式装置充电。

有关本发明的详细内容及技术配合附图说明如下。

附图说明

图1是现有充电装置的结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明的剖面示意图；

图4是本发明的实施例示意图。

具体实施方式

一般来说，目前电脑上常见的几种接口不外乎是：USB接口、PS/2接口以及Game Port接口等几种，几乎每一台电脑上都会具有其中至少一种以上规格的接口，而科技的进步和电脑的普及使电脑随处可见，要通过电脑来获得充电时所需的电源可以说是轻而易举的。在个人手持式装置电力不足时，即使周围正好没有电脑可以提供电源的话，我们仍可试着找到其它能通过相同接口来提供电源的装置和设备来应急，一般在许多家电产品、机具设备上也都能找到本发明所提供的能进行充电的兼容接口。

由于上述的三种接口均提供了相同的5V电源电压，所以使得本发明的多规格电源输入接口的充电装置20可以简单地利用单纯的直流降压转换电路内部设计方式，通过不同接口的兼容插头，方便地取得电脑或其它具有相同的兼容接口的装置设备上所提供的电源，使供电装置的适用范围更加广泛，而不会因为供电装置的插头与电脑或其它装置设备上所提供的接口规格不同而无法满足为个人手持式装置进行充电。当然，本发明中的多规格接口插头所提供的多种电源输入接口并不仅限于上述所提及的USB接口、PS/2接口以及Game Port接口而已，且多规格接口插头所指的是至少包括两种以上的插头接口，本行业的普通技术人员均可在不违反本发明精神的情况下进行适当的修改。以下我们仅以一具有USB接口、PS/2接口和Game Port接口的多规格电源输入接口的充电装置作为本发明的具体实施例，进一步详细说明：

图2是本发明的结构示意图，说明本发明的多规格电源输入接口的充电装置20的主要结构组成，从图中我们可以发现其结构包括有：

一多规格接口插头21，用以将插头上所提供的接口(包括：USB兼容接口插头211、Game Port兼容接口插头212以及PS/2兼容接口插头213)和电脑或是其它具有相同兼容接口的装置设备所提供的接口进行连接，以获取其所提供的电源。该插头更通过一体成型的方式利用连接头215，将上述三种不同兼容接口的插头结合在一起；

一直流降压转换电路22，用以将电脑或者是其它具有相同兼容接口的装置设备上所提供的电压利用内部的稳压器216进行降压转换的动作，以提供符合个人手持式装置所需的充电电压，电路中还提供有发光二极管信号灯214(LED)，可作为充电进行时显示充电状态之用，其一端和该多规格接口插头21连接；及

一手持式装置充电接头23，用以将降压后的合适电压输出至需要进行充电的个人手持式装置，以进行充电的程序，它和所述的直流降压转换电路22的另一端连接。

图3是本发明的剖面示意图，主要是说明多规格接口插头21与直流降压转换电路22的内部连接与设计，说明如下：

由于本发明中提供了USB兼容接口插头211、Game Port兼容接口插头212以及PS/2兼容接口插头213来取得电脑或者是其它具有相同兼容接口之装置设备上的5V电源电压，然后通过单一的直流降压转换电路22，将5V的电源电压作降压转换的动作，最后输出合适的电压给需要充电的个人手持式装置进行充电，所以我们首先必须要在直流降压转换电路22的内部电路设计上对三种兼容接口插头中所定义的电源端(VCC)和接地端(GND)共用电路的部分，以并联方式对电路进行连接，使直流降压转换电路22内部可以通过单一的电源端输入电路以及接地端输入电路来进行降压转换。

上述的三种接口规格(USB、Game Port以及PS/2)早已在相关产品的市场上被广泛使用，对于其接口中个别接脚(pin)的编号、名称以及功能描述，已属相当成熟而且为一般技术人员能够轻易理解的现有技术，所以这些部分我们将不多做赘述，以下仅以简单的表格进行说明：

表1 USB接口规格—

接脚	名称	功能描述
			1	VCC	Power(+5VDC)
2	D-	Data-
			3	D+	Data+
4	GND	Ground

表2 Game Port接口规格—

接脚	名称	功能描述
			1	VCC	Power(+5VDC)
2	/B1	Button 1
			3	X1	Joystick 1-X
4	GND	Ground
			5	GND	Ground
6	Y1	Joystick 1-Y
			7	/B2	Button 2
8	VCC	Power(+5VDC)
			9	VCC	Power(+5VDC)
10	/B4	Button 4

表3 PS/2接口规格—

接脚	名称	功能描述
			1	DATA	Key Data
2	n/c	未连线
			3	GND	Ground
4	VCC	Power(+5VDC)
			5	CLK	Clock
6	n/c	未连线

由上面三个表格中我们知道，USB接口中的1号接脚、Game Port中的1号、8号、9号接脚以及PS/2中的4号接脚均是负责接收电源的部分，所以在直流降压转换电路22的内部电路上，我们必须将这些接脚的电路以并联的方式连接在一起，成为一个单一提供电源端的输入共用电路(其中Game Port的部分我们仅需任意选择其中之一个接脚来进行连接即可)；另外，USB接口中的4号接脚、Game Port中的4号、5号接脚以及PS/2中的3号接脚则是负责接地的部分，所以我们在直流降压转换电路22的内部电路上亦同样将这些接脚的电路以并联的方式连接在一起，成为另一个单一接地端的输入共用电路。

如前面所说明的内部连接方式，本发明可以将电脑或是其它具有相同兼容接口的装置设备上以不同接口所取得的电源电压在单一的直流降压转换电路22中进行降压转换的动作，这部分主要是通过连接头215中稳压器216的降压整流电路来进行的。这里所提的稳压器216可以具有多种的实施方式，简单举例来说：当需要进行充电的个人手持式装置所需的充电电压为4.3V时，我们仅需要在直流降压转换电路22中以一个发光二极管(LED)用来作为降压用的稳压器216即可；或者也可以是利用级段式电压调整功能的稳压器216，让使用者能按需要通过控制开关选择所需电压；甚至该稳压器216还可以通过一控制芯片自动侦测个人手持式装置所需电压，并利用可变电阻自动调整输出电压。另外，在直流降压转换电路22中更提供了一个发光二极管信号灯214，这一信号灯的主要作用是让使用者能够从本发明的多规格电源输入接口的充电装置20的连接头215上随时通过信号灯状况来了解到充电的实时状态，以了解是否充电正在进行、充电是否已经完成等状态。

图4是本发明的实施例示意图，说明位于充电端30的个人手持式装置通过供电端40的装置设备获取电源进行充电的详细过程示意图，由图中我们发现使用者可以依照所要连接的供电端40的电脑装置所提供的不同连接接口(如：USB接口41、PS/2接口42、Game Port接口43)，自行选择位于多规格接口插头21上的任一个与之对应的兼容接口插头(如：USB兼容接口插头211、Game Port兼容接口插头212、PS/2兼容接口插头213)来进行连接，以取得该供电端40装置设备所提供的电源，取得电源后，经过直流降压转换电路22转换电压，便可以提供符合连接在手持式装置充电接头23上的个人手持式装置所需的电压，以进行充电。

其中，上面所提到的供电端40，除了我们一般所熟知的装置设备(例如：个人电脑、笔记本电脑等)可作为具体实施例之外，事实上任何能够通过USB接口41、PS/2接口42、Game Port接口43来和本发明的多规格电源输入接口的充电装置20进行连接并按接口标准提供电源的各种装置设备，如游戏机、家电用品等，均可以作为本发明所述的供电端40；当然充电端30的个人手持式装置也不单单仅仅限于图中所示的移动电话、个人数字助理而已，还还包含了其它任何可能的个人手持式装置，如随身听、电子辞典等。

虽然本发明通过前述的较佳实施例揭露如上，但其并非用以限定本发明，本行业的普通技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可进行各种轻易思及的变化和润饰，因此本发明的保护范围应以权利要求书界定的为准。

Claims (14)

1.一种多规格电源输入接口的充电装置，用以从一具有多种接口的供电装置获取电源，来为一个人手持式装置进行充电，其特征在于该充电装置包括：

一多规格接口插头，用以和该供电装置所提供的接口进行连接以取得电源，该多规格接口插头包含一连接头与多个兼容接口插头，该连接头用以连接该多个兼容接口插头；

一直流降压转换电路，其一端和该多规格接口插头连接以接收输入的原始电源，用以将该多规格接口插头所传输进来的电源电压，经过一降压转换过程，将原始电源电压调降至符合该个人手持式装置所需的一充电电压；及

一手持式装置充电接头，连接于该直流降压转换电路的另一端，用以输出该充电电压，以作为所述的个人手持式装置充电之用。

2.如权利要求1所述的多规格电源输入接口的充电装置，其特征在于所述的供电装置是指具有一连接接口的一装置设备，可以通过该连接接口提供供电电源。

3.如权利要求2所述的多规格电源输入接口的充电装置，其特征在于所述的连接接口至少包括USB接口、PS/2接口以及Game Port接口。

4.如权利要求2所述的多规格电源输入接口的充电装置，其特征在于所述的装置设备至少包括个人电脑、笔记本电脑、游戏机。

5.如权利要求1所述的多规格电源输入接口的充电装置，其特征在于所述的个人手持式装置至少包括移动电话、个人数字助理、电子辞典。

6.如权利要求1所述的多规格电源输入接口的充电装置，其特征在于所述的多规格接口插头至少包括两种以上的一接口插头。

7.如权利要求1所述的多规格电源输入接口的充电装置，其特征在于所述的接口插头至少包括USB接口插头、PS/2接口插头以及Game Port接口插头。

8.如权利要求1所述的多规格电源输入接口的充电装置，其特征在于所述的连接头是采用一体成型的方式结合各兼容接口插头，内部将各兼容接口插头所定义的各电源端并联、各接地端并联，并分别连接至该直流降压转换电路中的一电源输入与一接地输入。

9.如权利要求1所述的多规格电源输入接口的充电装置，其特征在于所述的直流降压转换电路还包含一发光二极管信号灯。

10.如权利要求9所述的多规格电源输入接口的充电装置，其特征在于所述的发光二极管信号灯位于该多规格接口插头的该连接头上，用以显示充电状态。

11.如权利要求1所述的多规格电源输入接口的充电装置，其特征在于所述的降压转换过程是通过稳压器所提供的一压降整流电路来进行的。

12.如权利要求11所述的多规格电源输入接口的充电装置，其特征在于所述的压降整流电路至少可提供一无级式电压调整以及一级段式电压调整。

13.如权利要求12所述的多规格电源输入接口的充电装置，其特征在于所述的无级式电压调整是通过控制芯片以可变电阻来实现所需电压的自动调整。

14.如权利要求12所述的多规格电源输入接口的充电装置，其特征在于所述的级段式电压调整是通过控制开关来进行所需电压的手动调整。

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