TW201633047A - 電源適配器、電源適配系統與其方法 - Google Patents

Abstract

一種電源適配器，包含有：一個或多個固定電壓輸出埠用來提供一第一準位電壓；以及一個或多個可控制電壓輸出埠用來接收耦接於其上的一裝置的一通信協定並依據該通信協定來提供一可控制電壓。

Description

電源適配器、電源適配系統與其方法

本發明係關於一種電源適配器、電源適配系統以及其相關方法。

隨著科技的演進，越來越多電子產品應運而生。該些電子產品可能具有不同的電源規格。為了提供一適合規格的電源至一電子產品，電源適配器將一供應電源轉換為該適合規格的電源。然而，若每一電子產品都需搭配一個對應的電源適配器，則在該些電子產品的攜帶和使用上就會顯得相當的不方便。為了解決此一問題，習知的方法是提供一電源適配器來輸出單組或多組的固定電壓給不同電源規格的電子產品。但是，此習知的方法只能被動的輸出單組或多組的固定電壓，若一電子產品的規格電源不屬於該多組電源規格中之一，則當該電子產品插入該電源適配器時，該電子產品就無法啟用或面臨燒毀的危險。

因此，有必要提供一種全新的電源適配器以解決上述問題。

本發明之一第一實施例提供一種電源適配器，包含有一個或多個第一電壓輸出埠以及一個或多個第二電壓輸出埠。該第一電壓輸出埠用來提供一第一準位電壓，以及該第二電壓輸出埠用來接收一第一通信協定並依據該第一通信協定來提供一第二準位電壓。

本發明之一第二實施例提供一種電源適配系統，包含有一外部裝置以及一電源適配器。該電源適配器包含有：一個或多個第一電壓輸出埠用來提供一第一準位電壓；以及一個或多個第二電壓輸出埠耦接於該外部裝置，用來接收一第一通信協定並依據該第一通信協定來提供一第二準位電壓至該外部裝置。

本發明之一第三實施例提供一種電源適配方法，其步驟包含有：於一個或多個第一電壓輸出埠提供一第一準位電壓；於一個或多個第二電壓輸出埠接收一第一通信協定；以及依據該第一通信協定來於該第二電壓輸出埠提供一第二準位電壓。

上述實施例能夠可適性地提供電源給不同電源電壓需求的外部裝置。因此，上述實施例不只可以取代許多固定規格的電源適配器，還可以防止電子產品在誤插入不適合的電源適配器時所造成的損毀。

上文已相當廣泛地概述本揭露之技術特徵及優點，俾使下文之本揭露詳細描述得以獲得較佳瞭解。構成本揭露之申請專利範圍標的之其它技術特徵及優點將描述於下文。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者應瞭解，可相當容易地利用下文揭示之概念與特定實施例可作為修改或設計其它結構或製程而實現與本揭露相同之目的。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者亦應瞭解，這類等效建構無法脫離後附之申請專利範圍所界定之本揭露的精神和範圍。

100‧‧‧電源適配器

102‧‧‧第一控制裝置

104‧‧‧第二控制裝置

106‧‧‧第一電壓輸出埠

108‧‧‧第二電壓輸出埠

110‧‧‧第三電壓接收埠

200‧‧‧電源適配系統

202‧‧‧第一外部裝置

204‧‧‧第二外部裝置

206、208‧‧‧電源輸入埠

210、212‧‧‧傳輸線

300‧‧‧電源適配方法

S302~S310‧‧‧步驟

Shs1‧‧‧第一通信協定

Shs2‧‧‧第二通信協定

Vpp‧‧‧電源電壓

Vo1‧‧‧第一準位電壓

Vo2‧‧‧第二準位電壓

圖1係本發明一實施例之電源適配器的示意圖。

圖2係本發明一實施例之電源適配系統的示意圖。

圖3係本發明一實施例之電源適配方法的流程圖。

為了使具有通常知識者能徹底地瞭解本發明，將在下列的描述中提出詳盡的步驟及結構。顯然地，本發明的實現並未限定於相關領域之具有通常知識者所熟習的特殊細節。另一方面，眾所周知的結構或步驟並未描述於細節中，以避免造成本發明不必要之限制。本發明的較佳實施例會詳細描述如下，然而除了這些詳細描述之外，本發明還可以廣泛地施行在其他實施例中，且本發明的範圍不受限定，其以後附的申請專利範圍為準。

圖1係本發明一實施例之電源適配器100的示意圖。在此一實施例中，電源適配器100包含有一第一控制裝置102、一第二控制裝置104、一個或多個第一電壓輸出埠106、一個或多個第二電壓輸出埠108以及一第三電壓接收埠110。第一控制裝置102之一端耦接於第一電壓輸出埠106，而第一控制裝置102之另一端則耦接於第三電壓接收埠110以接受一電源電壓Vpp。第二控制裝置104之一端耦接於第二電壓輸出埠108，而第二控制裝置104之另一端則耦接於第三電壓接收埠110以接受電源電壓Vpp。在本實施例中，第一控制裝置102是用來控制第一電壓輸出埠106以提供一第一準位電壓Vo1，而第二控制裝置104是透過第二電壓輸出埠108接收一第一通信協定(communication protocol)Shs1，並依據第一通信協定Shs1以及電源電壓Vpp來控制第二電壓輸出埠108來產生一第二準位電壓Vo2。請注意，本實施例所指的通信協定可以是一具有通信協定的訊號。

在一實施例中，第一電壓輸出埠106上的第一準位電壓Vo1是一個預定/固定準位電壓，而第二電壓輸出埠108上的第二準位電壓Vo2則是一電壓準位範圍Vr中的任一準位電壓。第二準位電壓Vo2是第二控制裝置104透過第二電壓輸出埠108所接收第一通信協定Shs1，並透過第二電壓輸出埠108進行一交握協定所決定出來的。換言之，電源適配器100的第一電壓輸出埠106是設置來提供一固定準位電壓於第一電壓輸出埠106，而第二電壓輸出埠108則是設置來提供一可適性(adaptive)的準位電壓於第二電壓輸 出埠108。因此，第一電壓輸出埠106以及第二電壓輸出埠108可用來大致上同時或不同時分別輸出第一準位電壓Vo1以及第二準位電壓Vo2。

在本實施例中，第一電壓輸出埠106、第二電壓輸出埠108以及第三電壓接收埠110不限於特定類型的訊號/電源的輸出/輸入埠。此外，第一電壓輸出埠106、第二電壓輸出埠108以及第三電壓接收埠110中的每一個埠也可能包含有多個訊號/電源的輸入/輸出端。

電源適配器100的操作特性可透過圖2來加以說明。圖2係本發明一實施例之電源適配系統200的示意圖。請參閱圖2，電源適配系統200包含有電源適配器100、一第一外部裝置202以及一第二外部裝置204。第一外部裝置202的一電源輸入埠206係透過一傳輸線210耦接於電源適配器100的第一電壓輸出埠106，而第二外部裝置204的一電源輸入埠208係透過一傳輸線212耦接於電源適配器100的第二電壓輸出埠108。電源適配器100的第三電壓接收埠110則是耦接於電源電壓Vpp。請注意，本發明並未限制傳輸線210、212的類型，任何可以傳送電源的傳輸裝置或耦接裝置均落入本發明的範疇所在。

在本實施例中，第一外部裝置202所能接受的的電源電壓大致上為第一準位電壓Vo1，而第二外部裝置204所能接受的的電源電壓大致上為第二準位電壓Vo2，其中第二準位電壓Vo2係不同於第一準位電壓Vo1，且第二準位電壓Vo2是落入電壓準位範 圍Vr之中。由於電源適配器100的第一控制裝置102係因應於電源電壓Vpp而於第一電壓輸出埠106輸出第一準位電壓Vo1，因此第一外部裝置202可直接透過傳輸線210來接受第一準位電壓Vo1。然而，針對第二外部裝置204，其所能接收的第二準位電壓Vo2係不同於第一準位電壓Vo1，因此第二外部裝置204並不能直接耦接於第一電壓輸出埠106。由於第二準位電壓Vo2是落入電壓準位範圍Vr之中，因此第二外部裝置204可以耦接於第二電壓輸出埠108，並且與第二控制裝置104進行一交握協定來決定出第二準位電壓Vo2。

在一實施例中，當第二外部裝置204與第二控制裝置104進行該交握協定時，第二外部裝置204會透過傳輸線212與第二電壓輸出埠108傳送第一通信協定Shs1至第二控制裝置104，第一通信協定Shs1可包含有第二外部裝置204所需的第二準位電壓Vo2。當第二控制裝置104接收到第一通信協定Shs1，第二控制裝置104可發出一第二通信協定Shs2給第二外部裝置204，以通知第二外部裝置204是否第二控制裝置104有能力產生第二準位電壓Vo2。同理，第二通信協定Shs2也是透過傳輸線212與第二電壓輸出埠108傳送至第二外部裝置204。若第二準位電壓Vo2是落在電壓準位範圍Vr內，則代表第二控制裝置104有能力產生第二準位電壓Vo2，則第二控制裝置104就會依據電源電壓Vpp來產生第二準位電壓Vo2於第二電壓輸出埠108。如此一來，當該交握協定結束後，第二外部裝置204就可以從第二電壓輸出埠108上接收到所需的第 二準位電壓Vo2。反之，若第二準位電壓Vo2不是落在電壓準位範圍Vr內，則第二控制裝置104就不會輸出電壓/電源於第二電壓輸出埠108。請注意，上述的該交握協定是一個簡化後的流程，其目的只是為了要說明本發明的精神所在，其並不是本發明的限制所在。換句話說，上述的第一通信協定Shs1可包含有來自第二外部裝置204的複數個訊號，以及第二通信協定Shs2也可包含有來自第二控制裝置104的複數個訊號，該些複數個訊號透過第二電壓輸出埠108在第二控制裝置104與第二外部裝置204之間來回傳送/交握之後才完成該交握協定，此亦為本發明的範疇所在。

此外，在本實施例中，第一控制裝置102與第二控制裝置104為兩個獨立運作的控制裝置，因此第一控制裝置102與第二控制裝置104可分別同時產生第一準位電壓Vo1與第二準位電壓Vo2，然此並不是本發明的限制所在。在另一實施例中，第一控制裝置102與第二控制裝置104也可以被整合為單一顆控制裝置，並用來同時產生第一準位電壓Vo1與第二準位電壓Vo2，此亦為本發明的範疇所在。

另一方面，雖然本實施例第一控制裝置102與第二控制裝置104是依據電源電壓Vpp來分別產生第一準位電壓Vo1以及第二準位電壓Vo2，但是第一準位電壓Vo1以及第二準位電壓Vo2並不一定是比電源電壓Vpp來得低的電壓。第一準位電壓Vo1以及第二準位電壓Vo2可能是比電源電壓Vpp來得高或來得低的電壓。換句話說，第二控制裝置104所能產生的電壓準位範圍Vr可以是比 電源電壓Vpp來得低的一電壓準位範圍，或比電源電壓Vpp來得高的一電壓準位範圍，或包含有電源電壓Vpp的一電壓準位範圍。

再者，在本實施例的實際電路操作上，當第一控制裝置102以及第二控制裝置104分別在第一電壓輸出埠106與第二電壓輸出埠108輸出第一準位電壓Vo1與第二準位電壓Vo2給第一外部裝置202以及第二外部裝置204時，第一控制裝置102以及第二控制裝置104也會分別透過第一電壓輸出埠106與第二電壓輸出埠108輸出第一外部裝置202以及第二外部裝置204所需的電流，以提供第一外部裝置202以及第二外部裝置204所需的電源。

請注意，本發明的電源適配器100並不一定要同時具有產生第一準位電壓Vo1(即第一控制裝置102與第一電壓輸出埠106)以及第二準位電壓Vo2(即第二控制裝置104與第二電壓輸出埠108)的電路組合，圖1所示的電源適配器100只是為了方便說明本實施例的技術特徵。換句話說，在本發明的另一實施例的電源適配器中，其也可以只有一個產生第二準位電壓Vo2的電路組合，亦即該實施例的電源適配器只有第二控制裝置104與第二電壓輸出埠108，而沒有第一控制裝置102與第一電壓輸出埠106，其亦屬於本發明的範疇所在。此外，在本發明的另一實施例的電源適配器中，其也可以具有複數組第一控制裝置102與第一電壓輸出埠106的電路以及複數組第二控制裝置104與第二電壓輸出埠108的電路，以分別同時或不同時提供複數個固定電源電壓以及複數個協定電源電壓至複數個外部裝置，此亦屬於本發明的範疇所在。

從上述有關於電源適配器100的操作可以得知只要一外部裝置的電源電壓落入電壓準位範圍Vr內，且該外部裝置具有一交握協定的能力時，該外部裝置就可以直接透過一電源線來耦接於電源適配器100的第二電壓輸出埠108，並透過該交握協定來協定出所需的電源電壓。換言之，電源適配器100能夠可適性地提供電源給不同電源電壓需求的外部裝置。因此，本發明的電源適配器100不只可以取代許多固定規格的電源適配器，還可以防止電子產品在誤插入不適合的電源適配器時所造成的損毀。

綜上所述，電源適配器100之電源適配方法如圖3所示。圖3係本發明一實施例之電源適配方法300的流程圖。參照圖3，於步驟S302，將具有一交握協定能力的第二外部裝置204透過傳輸線212耦接於第二電壓輸出埠108。

於步驟S304，第二外部裝置204透過傳輸線212與第二電壓輸出埠108傳送第一通信協定Shs1至第二控制裝置104，以及/或第二控制裝置104透過傳輸線212與第二電壓輸出埠108傳送第二通信協定Shs2至第二外部裝置204來進行一交握協定。

於步驟S306，判斷第二控制裝置104是否有能力產生第二外部裝置204所需的第二準位電壓Vo2。如果第二控制裝置104有能力產生第二外部裝置204所需的第二準位電壓Vo2，則進行步驟S308。於步驟S308，第二控制裝置104依據電源電壓Vpp來產生第二準位電壓Vo2於第二電壓輸出埠108。

如果第二控制裝置104沒有能力產生第二外部裝置 204所需的第二準位電壓Vo2，則進行步驟S310。於步驟S310，第二控制裝置104就不會輸出電壓/電源於第二電壓輸出埠108。簡言之，若第二準位電壓Vo2是落在電壓準位範圍Vr內，則第二控制裝置104就會依據電源電壓Vpp來產生第二準位電壓Vo2於第二電壓輸出埠108。反之，若第二準位電壓Vo2不是落在電壓準位範圍Vr內，則第二控制裝置104就不會輸出電壓/電源於第二電壓輸出埠108。

本發明之技術內容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本發明之教示及揭示而作種種不背離本發明精神之替換及修飾。因此，本發明之保護範圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本發明之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。

此外，本案之權利範圍並不侷限於上文揭示之特定實施例的製程、機台、製造、物質之成份、裝置、方法或步驟。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者應瞭解，基於本揭露教示及揭示製程、機台、製造、物質之成份、裝置、方法或步驟，無論現在已存在或日後開發者，其與本案實施例揭示者係以實質相同的方式執行實質相同的功能，而達到實質相同的結果，亦可使用於本揭露。因此，以下之申請專利範圍涵蓋此類製程、機台、製造、物質之成份、裝置、方法或步驟。

100‧‧‧電源適配器

102‧‧‧第一控制裝置

104‧‧‧第二控制裝置

106‧‧‧第一電壓輸出埠

108‧‧‧第二電壓輸出埠

110‧‧‧第三電壓接收埠

Claims (19)

1. 一種電源適配器(Adapter)，包含有：一個或多個第一電壓輸出埠，用來提供一第一準位電壓；以及一個或多個第二電壓輸出埠，用來接收一第一通信協定並依據該第一通信協定來提供一第二準位電壓。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電源適配器，其中該第一準位電壓是一預定準位電壓，以及該第二準位電壓是一電壓準位範圍中的任一準位電壓。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電源適配器，其中該第一電壓輸出埠以及該第二電壓輸出埠是用來大致上同時分別提供該第一準位電壓以及該第二準位電壓。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電源適配器，另包含有：一第一控制裝置，耦接於該第一電壓輸出埠，用來接受一電源電壓；以及一第二控制裝置，耦接於該第二電壓輸出埠，用來接受該電源電壓；其中該第一控制裝置是用來控制該第一電壓輸出埠以提供該第一準位電壓，以及該第二控制裝置是透過該第二電壓輸出埠接收該第一通信協定，並依據該第一通信協定以及該電源電壓來控制該第二電壓輸出埠來產生該第二準位電壓。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電源適配器，其中該第二電壓輸出埠係耦 接於一外部裝置以接收該第一通信協定。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電源適配器，其中該第二控制裝置是用來透過該第二電壓輸出埠接收該第一通信協定，並透過該第二電壓輸出埠與該外部裝置進行一交握協定來決定出該第二準位電壓。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電源適配器，其中該第二控制裝置另用來透過該第二電壓輸出埠輸出一第二通信協定至該外部裝置以進行該交握協定來決定出該第二準位電壓。
8. 一種電源適配系統，包含有：一外部裝置；以及一電源適配器，包含有：一個或多個第一電壓輸出埠，用來提供一第一準位電壓；以及一個或多個第二電壓輸出埠，耦接於該外部裝置，用來接收一第一通信協定並依據該第一通信協定來提供一第二準位電壓至該外部裝置。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電源適配系統，其中該第一準位電壓是一預定準位電壓，而該第二準位電壓是一電壓準位範圍中的任一準位電壓。
10. 如申請專利範圍第8項所述之電源適配系統，其中該第一電壓輸出埠以及該第二電壓輸出埠是用來大致上同時分別提供該第一準位電壓以及 該第二準位電壓。
11. 如申請專利範圍第8項所述之電源適配系統，其中該電源適配器另包含有：一第一控制裝置，耦接於該第一電壓輸出埠，用來接受一電源電壓；以及一第二控制裝置，耦接於該第二電壓輸出埠，用來接受該電源電壓；其中該第一控制裝置是用來控制該第一電壓輸出埠以提供該第一準位電壓，以及該第二控制裝置是透過該第二電壓輸出埠接收該第一通信協定，並依據該第一通信協定以及該電源電壓來控制該第二電壓輸出埠來產生該第二準位電壓。
12. 如申請專利範圍第11項所述之電源適配系統，其中該外部裝置係用來產生該第一通信協定。
13. 如申請專利範圍第12項所述之電源適配系統，其中該第二控制裝置是用來透過該第二電壓輸出埠接收該第一通信協定，並透過該第二電壓輸出埠與該外部裝置進行一交握協定來決定出該第二準位電壓。
14. 如申請專利範圍第13項所述之電源適配系統，其中該第二控制裝置另用來透過該第二電壓輸出埠輸出一第二通信協定至該外部裝置以進行該交握協定來決定出該第二準位電壓。
15. 一種電源適配方法，包含有： (a)於一個或多個第一電壓輸出埠提供一第一準位電壓；(b)於一個或多個第二電壓輸出埠接收一第一通信協定；以及(c)依據該第一通信協定來於該第二電壓輸出埠提供一第二準位電壓。
16. 如申請專利範圍第15項所述之電源適配方法，其中該第一準位電壓是一預定準位電壓，以及該第二準位電壓是一電壓準位範圍中的任一準位電壓。
17. 如申請專利範圍第15項所述之電源適配方法，其中步驟(a)包含有：依據一電源電壓來控制該第一電壓輸出埠以提供該第一準位電壓；以及步驟(c)包含有：依據該第一通信協定以及該電源電壓來控制該第二電壓輸出埠來產生該第二準位電壓。
18. 如申請專利範圍第17項所述之電源適配方法，其中步驟(b)包含有：於耦接於該第二電壓輸出埠的一外部裝置接收該第一通信協定。
19. 如申請專利範圍第18項所述之電源適配方法，其中步驟(c)包含有：依據該第一通信協定並透過該第二電壓輸出埠與該外部裝置進行一交握協定來決定出該第二準位電壓。