CN1874124A - 可侦测调整电压电流的电源供应器及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种可侦测与调整电子产品所需电压与电流的电源供应器与其方法，该电源供应器包括一交流电源输入埠、一直流电源输入端口及一显示装置，该电源供应器另包括一电源调整电路。该电源调整电路包括有一电源输入选择装置、一交流对直流转换器、一电压调整装置、一电流稳定器、一脉波侦测器、一微控制器以及一输出电压电流显示器。本发明的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的方法可逐次侦测电子产品所需的直流电压与电流，并调整该电源供应器所输出的直流电源，以供应符合电子产品所需电源的直流电压与电流。
Description
【技术领域】
本发明是关于一种可侦测与调整电子产品所需电压与电流的电源供应器与其方法，尤指一种具有输出电源侦测与调整装置的电源供应器，用以侦测并输出电子产品所需的电源。
【背景技术】
随着行动电子产品的普及化，行动电话、个人数字助理(PersonalDigital Assistant，PDA)与数字音乐播放器(如Apple iPod、MP3 Player等)已成为现代人随身携带的电子装置。这些行动电子产品除了达成行动通讯与资料储存的目的的外，更进一步地满足消费者对娱乐的需求。上述这些行动电子产品多有内建可重复充电电池，在充电电池电力耗尽时，可利用该行动电子产品所搭配的电源供应器连接交流电插座(如室内110V/220V电源插座)或直流电插孔(如汽车点烟器12V)，以对该充电电池进行充电。
然而，现有电源供应器仅能对特定的行动电子产品进行充电，也就是，其硬件连接接口与输出电压仅能适用于特定的行动电子产品。当使用者同时拥有需要不同输入电压或电流的多个行动电子产品时，就必须购置多个适用于不同行动电子产品的便携式电源供应器。如此一来，不但使用者须耗费大量的金钱成本去购买多个不同的电源供应器，而且也会造成携带的不便。并且为了避免使用者误将两种电源同时插入电源供应器中而造成该电源供应器甚至行动电子产品的损坏，必须提供一种机制来防止多个电源被同时输入的状况。
因此，有必要提供一种可侦测与调整电子产品所需电压与电流的电源供应器与其方法，其可连接各种不同行动电子产品，并具有可变输出电压的通用型电源供应器，以满足单一电源供应器可对不同行动电子产品进行供电或对其充电电池进行充电的需求。
【发明内容】
本发明的主要目的在于提供一种可侦测与调整电子产品所需电压与电流的电源供应器，特别是一种具有输出电源侦测与调整装置的电源供应器，以输出电子产品所需的电源。
本发明的另一目的在于提供一种可侦测与调整电子产品所需电压与电流的方法，以输出电子产品所需的电源。
为达上述的目的，本发明是一种可侦测与调整电子产品所需电压与电流的电源供应器与其方法，该电源供应器包括一交流电源输入埠、一直流电源输入端口及一显示装置，该显示装置设于该电源供应器的表面上，用以指示目前该电源供应器所输出的电压或电流值。该电源供应器另包括一电源调整电路。该电源调整电路包括有顺序依次连接的一电源输入选择装置、一交流对直流转换器、一电压调整装置、一电流稳定器、一脉波侦测器、输出电压电流显示器，电源输入选择装置也可直接将直流输入电压调整装置，一微控制器将脉波侦测器的讯号反馈给电压调整装置和电流稳定器。
本发明的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的方法可逐次侦测电子产品所需的直流电压与电流，并调整该电源供应器所输出的直流电源，以供应符合电子产品所需电源的直流电压与电流。本发明的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的电源供应器与其方法可接受交流或直流输入电源，再进行处理以转换成符合电子产品所需的直流电源。
【附图说明】
图1为本发明的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的电源供应器的外观立体图。
图2为本发明的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的电源供应器另一实施例的外观立体图。
图3为本发明的电源供应器的局部剖面图，以清楚地显示其内部防止直流和交流同时插入的挡块结构。
图4为本发明的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的电源供应器与其方法的电路方块图。
图5A为本发明的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的方法的步骤流程图。
图5B为本发明的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的方法的步骤流程图。
【具体实施方式】
请参阅图1，为本发明的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的电源供应器10的外观立体图。电源供应器10上包括一显示装置18，电源供应器10上设有一交流电源输入埠14与一直流电源输入埠16，交流电源输入埠14是用于插入交流电源的转接头(未图示)以输入交流电源，直流电源输入埠16是用于插入直流电源的转接头(未图示)以输入直流电源。显示装置18设于电源供应器10的表面上，用以指示目前该电源供应器所输出的电源参数，如直流电压或电流值。显示装置18可为液晶显示器或其它显示装置。
请参阅图2，为电源供应器的显示装置另一实施例的示意图。显示装置19是设置于电源供应器10的表面上，其是由若干个发光二极管(Light EmittingDiode，LED)显示灯所组成，其中每一个发光二极管显示灯代表一个输出电压值。使用者可根据该亮起的发光二极管显示灯来判断目前该电源供应器所输出的电压值。
请参阅图3所示，在交流输入埠14与直流输入埠16的通道中间设置有一个可左右滑动的挡块12，当交流电源输入埠14插入交流电源的转接头以输入交流电源至电源供应器10中，此时该挡块被交流电源转接头顶到左侧，直流电源输入埠16的通道则被挡块12所遮挡，因此可避免直流电源的转接头被同时插入。反之，当直流电源输入埠16插入直流电源的转接头以输入直流电源至电源供应器10中，此时挡块12被直流电源的转接头顶到右边，交流电源输入埠14的通道则被挡块12所遮挡，因此可避免交流电源的转接头与直流电源的转接头同时被插入电源供应器10中。
请参阅图4，为本发明的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的电源供应器的电路方块图。本发明的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的电源供应器包括一电源调整电路20。在电源调整电路20中，包括有顺序依次连接的一电源输入选择装置22、一交流对直流转换器24、一电压调整装置26、一电流稳定器28、一脉波侦测器30、一将脉波侦测器30的讯号反馈给电压调整装置26和电流稳定器28的微控制器32，以及一连接于脉波侦测器的输出电压电流显示器34。本发明的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的电源供应器可接受交流或直流输入电源，再进行处理以转换成符合电子产品所需的直流电压与电流。由于无法同时输入交流与直流电源，故利用电源输入选择装置22来选择所输入的电源种类为何，以避免交流与直流电源被同时输入。电源输入选择装置22可以如图3所示的挡块方式来实现，也可利用适当的电路区块来区别所输入的电源种类。若输入电源为交流电源，则会先输入到交流对直流转换器24，交流对直流转换器24可将交流电源转换为直流电源，再将该直流电源输出至电压调整装置26进行电压调升或调降的处理。若输入电源为直流电源，则可直接输入至电压调整装置26进行电压调升或调降的处理，而无须进行交/直流电源转换。电压调整装置26根据微控制器32所输出的指令对电压进行调升或调降的动作。由电压调整装置26进行电压调整后的电源会经由电流稳定器28进行稳定电流的处理，以避免过大的输出电流造成电子产品的损坏，电流稳定器28可根据微控制器32所输出的指令调整输出的电流值。例如：笔记型计算机、液晶计算机屏幕等电子产品的额定输入电流通常须小于3.5安培，而手机、数字音乐播放装置(如MP3Player、Apple iPod)、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等电子产品的额定输入电流通常须小于1安培。脉波侦测器30可用于侦测电子产品40的输入电源极性与所需的输入电源参数值，并将侦测结果传至微控制器32，微控制器32即根据脉波侦测器30所侦测到的结果来控制电压调整装置26进行电压的调升或调降动作，以使最终输出电压与电流值符合电子产品40所需。另外，脉波侦测器30也会把所侦测到的输出电压与电流值传送至输出电压电流显示器34以供显示，输出电压电流显示器34可为液晶显示屏幕、发光二极管显示装置或其它显示装置。
请参阅图5A与图5B，为本发明的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的方法的步骤流程图。该侦测电子产品所需电压的方法先侦测电子产品所需的电压，再由微控制器控制电压调整装置进行电压调整，使最终所输出的电压与电流符合电子产品所需。该侦测电子产品所需电压的方法所包括的步骤详述如下：
步骤510：在无负载开路状态(Open circuit)下开始侦测与调整电子产品所需电压与电流的步骤。开路状态(Open circuit)可借由RC侦测线路判定：Vt＝V0×Exp(-t/RC)；例V0＝3.0V，Vt＝0.3V，C＝4uF，R为电子产品内阻，t为量到Vt＝0.3V时放电时间，若R＞1MΩ则为开路。
步骤512：利用脉波侦测器侦测电子产品的残存电压是否为0。残存电压是指该电子产品的内置电池所残存的输出电压，藉此可得知该电子产品所需的输入电压值。若电子产品的残存电压为0，则进行步骤522，否则进行步骤514。
步骤514：微控制器控制电压调整装置进行电压调整，将输出电压值调整为脉波侦测器所测得的残存电压值，并将该输出电压值输出至该电子产品。
步骤516：依据该输出电压值，利用脉波侦测器侦测电子产品所反馈的电流值是否大于1安培，若反馈电流值大于1安培，则进行步骤518，否则进行步骤520。
步骤518：微控制器控制电流稳定器将输出至该电子产品的电流值调整为不大于3.5安培，以供给电子产品稳定电压与电流。
步骤520：微控制器控制电流稳定器将输出至该电子产品的电流值调整为不大于1安培，以供给电子产品稳定电压与电流。
步骤522：利用脉波侦测器侦测电子产品所反馈的电流值是否大于1安培，若反馈电流值大于1安培，则进行步骤524，否则进行步骤526。
步骤524：微控制器控制电压调整装置进行电压调整，将输出测试电压起始值设为12伏特，并将该测试电压输出至该电子产品以测试电子产品所需的电压，接着进行步骤528。
步骤526：微控制器控制电压调整装置进行电压调整，将输出测试电压起始值设为3伏特，并将该测试电压输出至该电子产品以测试电子产品所需的电压，接着进行步骤530。
步骤528：利用脉波侦测器侦测电子产品所反馈的电流值是否大于1安培，若反馈电流值大于1安培，则进行步骤536，否则进行步骤532。
步骤530：利用脉波侦测器侦测电子产品所反馈的电流值是否大于1安培，若反馈电流值大于1安培，则进行步骤538，否则进行步骤534。
步骤532：将测试电压增加2伏特，以再次测试电子产品所需的电压值，并回到步骤528。
步骤534：将测试电压增加2伏特，以再次测试电子产品所需的电压值，并回到步骤530。
步骤536：将此时的输出测试电压减少1伏特，以测试此输出电压是否能满足电子产品所需的电压值，并进行步骤540。
步骤538：将此时的输出测试电压减少1伏特，以测试此输出电压是否能满足电子产品所需的电压值，并进行步骤542。
步骤540：利用脉波侦测器侦测电子产品所反馈的电流值是否大于1安培，若反馈电流值大于1安培，则进行步骤544，否则进行步骤546。
步骤542：利用脉波侦测器侦测电子产品所反馈的电流值是否大于1安培，若反馈电流值大于1安培，则进行步骤548，否则进行步骤550。
步骤544：微控制器控制电压调整装置将此时所输出的测试电压值设为固定输出电压值，同时控制电流稳定器将输出的电流值设为不大于3.5安培，以供给电子产品稳定电压与电流。
步骤546：微控制器控制电压调整装置将此时所输出的测试电压值增加1伏特后设为固定输出电压值，同时控制电流稳定器将输出的电流值设为不大于3.5安培，以供给电子产品稳定电压与电流。
步骤548：微控制器控制电压调整装置将此时所输出的测试电压值设为固定输出电压值，同时控制电流稳定器将输出的电流值设为不大于1安培，以供给电子产品稳定电压与电流。
步骤550：微控制器控制电压调整装置将此时所输出的测试电压值增加1伏特后设为固定输出电压值，同时控制电流稳定器将输出的电流值设为不大于1安培，以供给电子产品稳定电压与电流。
根据上述侦测电子产品所需电压的方法及各步骤，本发明的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的电源供应器与其方法可藉由先行侦测电子产品所需的输入电压与电流值，再将电源供应器的输出电压与电流调整为符合电子产品所需的电压与电流值，不但可供应电子产品所需的稳定电源，同时可保护电子产品不会因过大的输出电压或电流而造成损坏。因此本发明的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的电源供应器与其方法可适用于额定输入电压在3～20伏特范围内的一般常见电子产品，如笔记型计算机、液晶计算机屏幕、手机、数字音乐播放装置(如MP3 Player、Apple iPod)、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等。
本发明的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的电源供应器与其方法可接受交流或直流电源的输入，并将输入电源转换为电子产品所需的电压与电流，因此使用者仅需备有本发明的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的电源供应器，即可针对各式各样不同的电子产品进行供电，如此可避免需准备或携带多个不同电子产品的电源供应器的不便与麻烦。由于本发明的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的电源供应器具有可移动的挡块来防止交流电源与直流电源被同时插入，除了可保障电源供应器的使用效能外，并可随使用者的需要来切换输入电源的类型，具有极大的使用便利性。
Claims (20)
1.一种可侦测与调整电子产品所需电压与电流的方法，其包括以下步骤：侦测一电子产品的残存电压值的步骤；将所测得的残存电压值设为一输出电压值，并将该输出电压值输出至该电子产品的步骤；依据该输出电压值侦测该电子产品所反馈的电流值的步骤；以及若所测得该电子产品所反馈的电流值大于一第一电流值，则将一输出至该电子产品的输出电流值设为一第二电流值，否则将该输出电流值设为一第三电流值的步骤。
2.如权利要求1所述的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的方法，其中该第一电流值为1安培。
3.如权利要求1所述的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的方法，其中该第二电流值为3.5安培。
4.如权利要求1所述的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的方法，其中该第三电流值为1安培。
5.一可侦测与调整电子产品所需电压与电流的方法，其包括以下步骤：侦测一电子产品的反馈电流值的步骤；若所测得该电子产品所反馈的电流值大于一第一电流值，则将一测试电压值设为一第一电压值并将该测试电压值输出至该电子产品，否则将该测试电压值设为一第二电压值并将该测试电压值输出至该电子产品的步骤；逐次将该测试电压值增加一第一电压差值，并依据该测试电压值逐次侦测该电子产品所反馈的电流值的步骤；及若所测得该电子产品所反馈的电流值大于一第一电流值，则将此时的测试电压值设为固定输出电压值的步骤。
6.如权利要求5所述的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的方法，在该将此时的测试电压值设为固定输出电压值的步骤后，另包括以下步骤：若所测得该电子产品所反馈的电流值大于一第一电流值，则将此时的测试电压值减少一第二电压差值并将该测试电压值输出至该电子产品，以再次测试该电子产品所需的输入电压的步骤；再次依据该测试电压值侦测该电子产品所反馈的电流值的步骤；以及若所测得该电子产品所反馈的电流值大于一第一电流值，则将此时的测试电压值设为固定输出电压值，否则将该测试电压加回该第二电压差值再设为固定输出电压值的步骤。
7.如权利要求6所述的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的方法，其中该第二电压差值为1伏特。
8.如权利要求5所述的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的方法，其中该第一电流值为1安培。
9.如权利要求5所述的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的方法，其中该第二电流值为3.5安培。
10.如权利要求5所述的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的方法，其中该第三电流值为1安培。
11.如权利要求5所述的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的方法，其中该第一电压值为12伏特。
12.如权利要求5所述的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的方法，其中该第二电压值为3伏特。
13.如权利要求5所述的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的方法，其中该第一电压差值为2伏特。
14.一种可侦测与调整电子产品所需电压与电流的电源供应器，其特征在于：其包括一交流电源输入埠，用以接受交流电源的输入；一直流电源输入埠，用以接受直流电源的输入；一交流对直流转换器，用以将输入该交流电源输入埠的交流电源转换为直流电源；一电压调整装置，用以调整该电源供应器的输出电压值；一电流稳定器，用以固定该电源供应器的输出电流值；一脉波侦测器，用以侦测一电子产品的输入电源极性与该电子产品所反馈的电压与电流值；一显示装置，用以指示该电源供应器所输出的直流电源参数；及一微控制器，用以接收该脉波侦测器所侦测的反馈电压与电流值，以控制该电压调整装置与该电流稳定器去调整其输出电压值与输出电流值。
15.如权利要求14所述的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的电源供应器，其特征在于：该显示装置所显示的直流电源参数包括输出的直流电压值与电流值。
16.如权利要求15所述的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的电源供应器，其特征在于：该显示装置为一液晶显示装置。
17.如权利要求14所述的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的电源供应器，其特征在于：该显示装置为若干个发光二极管所组成。
18.如权利要求14所述的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的电源供应器，其特征在于：该电子产品所反馈的电压与电流值是为直流电压值与电流值。
19.如权利要求14所述的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的电源供应器，其特征在于：其还包括一电源输入选择装置，以选择输入的是直流电源还是交流电源。
20.如权利要求19所述的可侦测与调整电子产品所需电压与电流的电源供应器，其特征在于：前述电源输入选择装置为在交流输入埠与直流输入埠的通道之间设置有可左右滑动的防止直流电源转接头和交流电源转接头同时插入的挡块。
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| CN103842213A (zh) * | 2011-10-07 | 2014-06-04 | 大陆汽车有限公司 | 用于根据位置进行配置的装置 |
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