TW201640802A - 電力供給裝置、交流轉換器、交流充電器、電子機器及電力供給系統 - Google Patents

電力供給裝置、交流轉換器、交流充電器、電子機器及電力供給系統 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種能對複數個機器進行切換且可控制輸出電壓值及可輸出電流量(MAX值)之電力供給裝置。 電力供給裝置4具備：DC/DC轉換器13，其配置於輸入與VBUS輸出之間；一次側控制器30，其對DC/DC轉換器之輸入電流進行控制；及二次側控制器16，其耦合於複數個控制輸入，實施複數個控制輸入之控制輸入信號之信號轉換，並且將經過信號轉換之控制輸入信號反饋至一次側控制器；且一次側控制器基於自二次側控制器反饋之控制輸入信號，控制DC/DC轉換器之輸入電流，藉此使DC/DC轉換器之輸出電壓值及可輸出電流量(MAX值)可變。

Description

電力供給裝置、交流轉換器、交流充電器、電子機器及電力供給系統
本實施形態係關於一種電力供給裝置、AC(Alternating Current，交流)轉換器、AC充電器、電子機器及電力供給系統。
先前，提供一種可於適應伴隨電力供給之通信規格之終端裝置與電力線搬送通信網路之間相互通信之直流插座。
使用資料線之電力供給技術中包含有源乙太網路(PoE：Power Over Ethernet)技術及通用串列匯流排(USB：Universal Serial Bus)技術。
根據供給電力位準，USB技術中包括最大2.5W之USB2.0、最大4.5W之USB3.1、最大7.5W之電池充電規格BC1.2。
又，USB功率傳輸標準係與先前之電纜及連接器均具備相容性，且與USB2.0、USB3.1、USB電池充電規格BC1.2均共存之獨立之規格。於該規格中，可於電壓5V~12V~20V、電流1.5A~2A~3A~5A之範圍內選擇充電電流、電壓，可進行USB充電、饋電直至10W、18W、36W、65W、最大100W為止。
作為實施此種電力供給之電源，有DC(Direct Current，直流)/DC轉換器。DC/DC轉換器具有二極體整流方式與同步整流方式。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2011-82802號公報
[非專利文獻]
[非專利文獻1]鮑勃‧鄧斯坦(Bob Dunstan)編，“USB Power Delivery Specification Revision 1.0”，2012年7月5日發行，http：//www.usb.org/developers/docs/
本實施形態提供一種能對複數個機器進行切換且可控制輸出電壓值及可輸出電流量(MAX值)之電力供給裝置、AC轉換器、AC充電器、電子機器及電力供給系統。
根據本實施形態之一態樣，提供一種電力供給裝置，其具備：DC/DC轉換器，其配置於輸入與VBUS輸出之間；一次側控制器，其對上述DC/DC轉換器之輸入電流進行控制；二次側控制器，其耦合於控制輸入，實施上述控制輸入之控制輸入信號之信號轉換，並且將經過上述信號轉換之上述控制輸入信號反饋至上述一次側控制器；及輸出電容器，其將上述二次側控制器與上述VBUS輸出耦合；且上述一次側控制器基於自上述二次側控制器反饋之上述控制輸入信號，控制上述輸入電流，藉此使上述DC/DC轉換器之輸出電壓值及可輸出電流量可變。
根據本實施形態之另一態樣，提供一種電力供給裝置，其具備：DC/DC轉換器，其配置於輸入與VBUS輸出之間；一次側控制器，其對上述DC/DC轉換器之輸入電流進行控制；及二次側控制器，其耦合於複數個控制輸入，實施上述複數個控制輸入之控制輸入信號之信號轉換，並且將經過上述信號轉換之上述控制輸入信號反饋至上述一次側控制器；且上述一次側控制器基於自上述二次側控制器反饋 之上述控制輸入信號，控制上述輸入電流，藉此使上述DC/DC轉換器之輸出電壓值及可輸出電流量可變。
根據本實施形態之另一態樣，提供一種搭載有上述電力供給裝置之AC轉換器。
根據本實施形態之另一態樣，提供一種搭載有上述電力供給裝置之電子機器。
根據本實施形態之另一態樣，提供一種搭載有上述電力供給裝置之電力供給系統。
根據本實施形態，可提供一種能對複數個機器進行切換且可控制輸出電壓值及可輸出電流量(MAX值)之電力供給裝置、AC轉換器、AC充電器、電子機器及電力供給系統。
1‧‧‧插座
2‧‧‧插頭
2A‧‧‧插頭
2B‧‧‧插頭
3‧‧‧AC轉換器/AC充電器
4‧‧‧電力供給裝置(PD)
4A‧‧‧電力供給裝置(PD)
4U‧‧‧USBPD
5‧‧‧插頭
6‧‧‧USBPD電纜
7‧‧‧電子機器
10‧‧‧電源供給電路
11‧‧‧保險絲
12‧‧‧扼流圈
13‧‧‧DC/DC轉換器
130、131、132、…、13n‧‧‧DC/DC轉換器
14‧‧‧二極體橋接器
15‧‧‧變壓器
16‧‧‧二次側控制器(控制器)
161‧‧‧二次側控制器(控制器)
162‧‧‧二次側控制器(控制器)
16A‧‧‧二次側控制器(控制器)
16B‧‧‧二次側控制器(控制器)
16E‧‧‧二次側控制器(控制器)
16I‧‧‧二次側控制器(控制器)
16P‧‧‧二次側控制器(控制器)
16S‧‧‧二次側控制器(控制器)
17‧‧‧電壓電流控制電路
18‧‧‧協定轉換部(第1通信電路)
19‧‧‧通信電路(第2通信電路)
20‧‧‧絕緣電路
20C‧‧‧絕緣電路
20M‧‧‧絕緣電路
21‧‧‧誤差放大器
26‧‧‧收發器
260‧‧‧收發器
261‧‧‧收發器
262‧‧‧收發器
263‧‧‧收發器
30‧‧‧一次側控制器
41‧‧‧電力供給裝置(PD)
41P‧‧‧插頭
41R‧‧‧插口
41UR‧‧‧插口
42‧‧‧電力供給裝置(PD)
42P‧‧‧插頭
42R‧‧‧插口
41R1‧‧‧插口
41R2‧‧‧插口
41R3‧‧‧插口
41R4‧‧‧插口
43R‧‧‧插口
44‧‧‧放大器
44R‧‧‧插口
51‧‧‧插頭
52‧‧‧插頭
53‧‧‧電池充電器IC(CHG)
54‧‧‧功率管理器IC(PMIC)
56‧‧‧單元
58‧‧‧單元
60‧‧‧AC/DC轉換器
60A‧‧‧AC/DC轉換器
62‧‧‧電池充電器IC(CHG)
64‧‧‧嵌入式控制器(EMBC)
66‧‧‧電池
68‧‧‧CPU
68A‧‧‧CPU
68B‧‧‧CPU
70‧‧‧負載
71‧‧‧內部電路
72‧‧‧內部電路
81‧‧‧一次側OPP電路部
82‧‧‧二次側OPP電路部
83‧‧‧一次側OPP電路部
84‧‧‧二次側OPP電路部
85‧‧‧電力供給裝置(PD)
86‧‧‧電力供給裝置(PD)
87‧‧‧電力供給裝置(PD)
88‧‧‧電力供給裝置(PD)
89‧‧‧電力供給裝置(PD)
89S‧‧‧開關
110‧‧‧監視器(TV、擴充基座)
112‧‧‧功率管理器IC(PMIC)
1131、1132、…、113n‧‧‧DC/DC轉換器
116‧‧‧埠選擇器
1161‧‧‧埠選擇器
1162‧‧‧埠選擇器
120‧‧‧外部硬碟驅動器(HDD)
122‧‧‧CPU+介面板
125‧‧‧CPU
130‧‧‧功率輸出電路
132‧‧‧CPU+介面板
134‧‧‧負載電路
136‧‧‧緩衝器
140‧‧‧膝上PC
142‧‧‧NVDC充電器IC
146‧‧‧EC
147‧‧‧PCH
148‧‧‧CPU
150‧‧‧平板PC
152‧‧‧USB插口
154‧‧‧電池
156‧‧‧ACPU
157‧‧‧電池
158‧‧‧電池充電器IC(CHG)
159‧‧‧DC/DC轉換器
160‧‧‧智慧型手機
161‧‧‧頻率轉換電路(FSK)
162‧‧‧USB電池充電器IC
164‧‧‧發送器
165‧‧‧接收器
166‧‧‧ACPU
170‧‧‧USB插口
172‧‧‧電池
180‧‧‧機頂盒
230‧‧‧USBPD轉換器
C1‧‧‧第1電容器
C3‧‧‧電容器
C4‧‧‧電容器
C5‧‧‧電容器
C6‧‧‧電容器
C11‧‧‧電容器
C12‧‧‧電容器
CC‧‧‧耦合電容器
CF‧‧‧電容器(濾波電路)
CF1、CF2…、CFn‧‧‧電容器(濾波電路)
CO‧‧‧輸出電容器
COL‧‧‧通信專用線
CT‧‧‧控制端子
CT1、CT2、…、CTn‧‧‧控制端子
D1‧‧‧二極體
D2‧‧‧二極體
D3‧‧‧二極體
D11‧‧‧二極體
D12‧‧‧二極體
Io‧‧‧輸出電流
I1‧‧‧輸出電流
I2‧‧‧輸出電流
L1‧‧‧一次側電感
L2‧‧‧二次側電感
L4‧‧‧電感
LF‧‧‧電感(濾波電路)
LF1、LF2…、LFn‧‧‧電感(濾波電路)
M1‧‧‧第2MOS電晶體
MS11、MS12、MS21、MS22、MS31、MS32‧‧‧MOS開關
P1‧‧‧開關
P2‧‧‧開關
P3‧‧‧開關
POL‧‧‧電力線
PT1、PT2、…、PTn‧‧‧VBUS功率輸出端子
Q1‧‧‧MOS電晶體
QSE‧‧‧MOS開關
RS‧‧‧電阻
S1‧‧‧切換開關
SSW‧‧‧開關
SSW1、SSW2、…、SSWn‧‧‧開關
SW‧‧‧開關
SW1、SW2、…、SWn‧‧‧開關
SWP‧‧‧開關
SWP1、SWP2、…、SWPn‧‧‧開關
T0、T1、…、Tn‧‧‧切換開關
VBUS‧‧‧輸出
VBUS1、VBUS2…、VBUSn‧‧‧輸出
Vo‧‧‧輸出電壓
V1‧‧‧輸出電壓
Z1‧‧‧阻抗電路
Z2‧‧‧阻抗電路
圖1係基於基本技術之電力供給裝置之示意性之電路區塊構成圖。
圖2係第1實施形態之電力供給裝置之示意性之電路區塊構成圖。
圖3係第1實施形態之變化例1之電力供給裝置之示意性之電路區塊構成圖。
圖4係第1實施形態之變化例2之電力供給裝置之示意性之電路區塊構成圖。
圖5係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路之示意性之區塊構成圖。
圖6係第1實施形態之變化例3之電力供給裝置之示意性之電路區塊構成圖。
圖7係第1實施形態之變化例4之電力供給裝置之示意性之電路區 塊構成圖。
圖8係第1實施形態之變化例5之電力供給裝置之示意性之電路區塊構成圖。
圖9係表示使用第1實施形態之電力供給裝置而獲得之輸出電壓與輸出電流之關係之模式圖，(a)為表示CVCC(Constant Voltage Constant Current，恆壓恆流)之矩形形狀之例，(b)為倒梯形之「」字形狀之例，(c)為倒三角形之「」字形狀之例，(d)為梯形形狀之例，(e)為五角形形狀之例。
圖10係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器之示意性之區塊構成圖。
圖11係亦包含與輸出(VBUS)線之連接關係在內之二次側控制器之示意性之區塊構成圖。
圖12係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器之示意性之區塊構成圖(構成例1)。
圖13係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器之示意性之區塊構成圖(構成例2)。
圖14係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器之示意性之區塊構成圖(構成例3)。
圖15係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器之示意性之區塊構成圖(構成例4)。
圖16係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器之示意性之區塊構成圖(構成例5)。
圖17係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器之示意性之區塊構成圖(構成例6)。
圖18係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器之示意性之區塊構成圖(構成例7)。
圖19係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器及功率輸出電路之示意性之區塊構成圖。
圖20係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器之示意性之區塊構成圖(構成例8)。
圖21係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器及功率輸出電路之示意性之區塊構成圖(構成例9)。
圖22(a)係圖21所示之埠選擇器之構成例，(b)係圖21所示之埠選擇器之另一構成例。
圖23係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器之示意性之區塊構成圖(構成例10)。
圖24係經由插口而將第1實施形態之電力供給裝置間連接之示意性之構成圖。
圖25係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之插口內部之示意性之構成圖。
圖26係經由插口及插頭而將第1實施形態之電力供給裝置間連接之示意性之構成圖。
圖27(a)係經由插口、插頭、及電纜而將第1實施形態之電力供給裝置間連接之示意性之構成圖，(b)係表示2個插口間之連接關係之圖。
圖28(a)係對可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路與功率輸入電路之連接關係進行說明之示意性之區塊構成圖，(b)係對應於圖28(a)之示意性之電路構成圖。
圖29(a)係圖28(b)所示之功率輸出電路之具體之電路構成例，(b)係可應用於圖29(a)之雙向開關之構成圖。
圖30係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路之示意性之電路構成圖(構成例1)。
圖31係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路之示意性之電路構成圖(構成例2)。
圖32係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路之示意性之電路構成圖(構成例3)。
圖33係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路之示意性之電路構成圖(構成例4)。
圖34(a)係應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器之示意性之電路區塊構成圖，(b)係應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器之另一示意性之電路區塊構成圖。
圖35係第1實施形態之變化例6之電力供給裝置之示意性之電路區塊構成圖。
圖36係第1實施形態之變化例7之電力供給裝置之示意性之電路區塊構成圖。
圖37係第1實施形態之變化例8之電力供給裝置之示意性之電路區塊構成圖。
圖38係第2實施形態之電力供給裝置之示意性之電路區塊構成圖。
圖39係第3實施形態之電力供給裝置之示意性之電路區塊構成圖。
圖40係第4實施形態之電力供給裝置之示意性之電路區塊構成圖。
圖41係第5實施形態之電力供給裝置之示意性之電路區塊構成圖。
圖42係第6實施形態之電力供給裝置之示意性之電路區塊構成圖。
圖43係第7實施形態之電力供給裝置之示意性之電路區塊構成 圖。
圖44係應用於實施形態之電力供給裝置之MOS(Metal Oxide Semiconductor，金屬氧化物半導體)開關之示意性之電路區塊構成圖。
圖45係使用電纜將能連接於插座之插頭與AC轉換器/AC充電器連接之接線例，(a)為將AC轉換器/AC充電器內之USBPD(Universal Serial Bus Power Delivery，通用串列匯流排電力傳輸)及實施形態之電力供給裝置(PD)與外部之插頭連接之例，(b)為將AC轉換器/AC充電器內之USBPD及實施形態之電力供給裝置(PD)與外部之插頭連接之另一例。
圖46係將能連接於插座之插頭內置於AC轉換器/AC充電器中之例，(a)為於AC轉換器/AC充電器內具備USBPD及實施形態之電力供給裝置(PD)之例，(b)為將內置於AC轉換器/AC充電器中之插口與外部之插頭連接之例。
圖47係使用電纜將能連接於插座之插頭與AC轉換器/AC充電器連接之接線例，(a)為將AC轉換器/AC充電器內之PD與外部之插頭連接之例，(b)為於AC轉換器/AC充電器具備插口之例，(c)為將內置於AC轉換器/AC充電器中之插頭與外部之插頭連接之例。
圖48係使用USBPD電纜將能連接於插座之插頭與AC轉換器/AC充電器連接之接線例，(a)為將AC轉換器/AC充電器內之PD與外部之插頭連接之例，(b)為於AC轉換器/AC充電器具備插口之例，(c)為將內置於AC轉換器/AC充電器之插頭與外部之插頭連接之例。
圖49係將能連接於插座之插頭內置於AC轉換器/AC充電器中之例，(a)為將AC轉換器/AC充電器內之PD與外部之插頭連接之例，(b)為於AC轉換器/AC充電器具備插口之例，(c)為將內置於AC轉換器/AC充電器之插頭與外部之插頭連接之例。
圖50係將能連接於插座之插頭內置於AC轉換器/AC充電器中之例，(a)為將AC轉換器/AC充電器內之複數個PD與外部之複數個插頭連接之例，(b)為於AC轉換器/AC充電器具備複數個插口之例，(c)為將內置於AC轉換器/AC充電器內之複數個插頭與外部之複數個插頭連接之例。
圖51(a)係使用電纜將能連接於插座之插頭與電子機器連接之接線例，且係於電子機器內部具備複數個內置USBPD之內部電路，存在複數個使用USBPD之信號之例，(b)係將能連接於插座之插頭內置於電子機器中，於電子機器內部具備複數個內置USBPD之內部電路，存在複數個使用USBPD之信號之例。
圖52(a)係於將能連接於插座之插頭內置於電子機器中，於電子機器內部具備複數個內置USBPD之內部電路，存在複數個使用USBPD之信號之例中，於1個內部電路內具有連接於外部之USBPD之例，(b)係於將能連接於插座之插頭內置於電子機器中，於電子機器內部具備複數個內置USBPD之內部電路，存在複數個使用USBPD之信之例中，於1個內部電路內具有連接於外部之複數個USBPD之例。
圖53(a)係將連接對象設定為智慧型手機之情形時之實施形態之USBPD之保護功能之說明圖，(b)係將連接對象設定為膝上PC之情形時之實施形態之USBPD之保護功能之說明圖。
圖54係可應用於搭載有插口之AC轉換器、AC充電器、電子機器之實施形態之電力供給裝置之示意性之鳥瞰構造例。
圖55係可應用於搭載有插口之AC轉換器、AC充電器、電子機器之實施形態之電力供給裝置之示意性之鳥瞰構造例。
圖56係可應用於搭載有複數個插口之AC轉換器、AC充電器、電子機器之實施形態之電力供給裝置之示意性之鳥瞰構造例。
圖57係可應用於搭載有插頭之AC轉換器、AC充電器、電子機器 之實施形態之電力供給裝置之示意性之鳥瞰構造例。
圖58係於實施形態之電力供給裝置中，經由複數個插口而與複數個連接對象連接之示意性之電路區塊構成圖。
圖59係可應用於搭載有複數個插口及開關之AC轉換器、AC充電器、電子機器之實施形態之電力供給裝置之示意性之鳥瞰構造例。
圖60係對於複數個實施形態之電力供給裝置間使用控制輸入輸出信號實施USBPB通信之例進行說明之示意性之電路區塊構成圖。
圖61係於可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中，對2個PC(Personal Computer，個人電腦)間之資料通信及電力供給進行說明之示意性之區塊構成圖。
圖62(a)係於可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中，對2個單元間之資料通信及電力供給進行說明之示意性之區塊構成圖，(b)係包含內置有實施形態之電力供給裝置之AC轉換器、及智慧型手機之電力供給系統之示意性之區塊構成圖。
圖63係包含內置有實施形態之電力供給裝置之2個單元之電力供給系統之示意性之區塊構成圖。
圖64係於可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中，包含另2個單元之示意性之區塊構成圖。
圖65係可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統之第1示意性之區塊構成圖。
圖66係可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統之第2示意性之區塊構成圖。
圖67係可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統之第3示意性之區塊構成圖。
圖68係可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統之第4示意性之區塊構成圖。
圖69係於可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中，於CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)介面內內置有控制器及信號轉換電路之構成之示意性之區塊構成圖。
其次，參照圖式，對本實施形態進行說明。於以下之圖式之記載中，對於相同或類似之部分標註相同或類似之符號。但圖式係示意性者，應注意厚度與平面尺寸之關係、各層之厚度之比率等不同於現實。因此，具體之厚度及尺寸應參酌以下之說明而加以判斷。又，當然，於圖式相互間亦包含彼此之尺寸之關係或比率不同之部分。
又，以下所示之實施形態係例示用以使技術思想具體化之裝置或方法者，而非將構成零件之材質、形狀、構造、配置等特定於下述材質、形狀、構造、配置等者。該實施形態可於申請專利範圍內添加各種變更。
[基本技術]
如圖1所示，基於基本技術之電力供給裝置4A具備：DC/DC轉換器13，其配置於輸入與輸出間，包含變壓器15、二極體D1、電容器C1、以及串聯連接於變壓器15之一次側電感L1與接地電位之間之MOS電晶體Q1及電阻RS；一次側控制器30，其對MOS電晶體Q1進行控制；電源供給電路10，其連接於輸入與一次側控制器30間，向一次側控制器30供給電源；二次側控制器16，其連接於輸出，可對輸出電壓Vo及輸出電流Io進行控制；誤差放大器21，其連接於DC/DC轉換器13之輸出及二次側控制器16，用以補償誤差；及絕緣電路20，其連接於誤差放大器21，將輸出資訊反饋至一次側控制器30。
又，二次側控制器16亦可經由AC耦合電容器而連接於輸出(VBUS)。
又，如圖1所示，基於基本技術之電力供給裝置4A具備：開關 SW，其遮斷DC/DC轉換器13之輸出與電力線輸出(VBUS)；及濾波電路(LF、CF)，其等配置於開關SW與電力線輸出(VBUS)之間。該開關SW可藉由二次側控制器16而受到開/關控制。
於基於基本技術之電力供給裝置4A中，AC信號自外部重疊而輸入至電力線輸出(VBUS)。
於基於基本技術之電力供給裝置4A中，控制輸入信號自電力線輸出(VBUS)輸入至二次側控制器16，輸出側之電力資訊經由誤差放大器21及絕緣電路20而反饋至一次側控制器30。一次側控制器30控制MOS電晶體Q1之開/關，使輸出電壓穩定化。
又，於基於基本技術之電力供給裝置4A中，藉由電流感測用之電阻RS，對導通至一次側電感L1之電流量進行檢測，於一次側控制器30中，對一次側過電流等之電流量進行控制。作為結果，於基於基本技術之電力供給裝置4A中，具有輸出電壓值及輸出電流值MAX可變功能。
於基於基本技術之電力供給裝置4A中，具有藉由自二次側控制器16向一次側控制器30之反饋控制可使降壓型DC/DC轉換器13之輸出電壓值及可輸出電流量(MAX值)變化之功能。因此，具有根據連接於輸出之負載(例如，智慧型手機、膝上PC、平板PC等)可使輸出電壓Vo與輸出電流Io之關係變化之功能。
於輸出側之濾波線圈中形成之電感LF為分離用之電感。即，藉由包含電感LF及電容器CF之濾波電路，而將控制輸入信號自輸出輸入至DC/DC轉換器13之處理分離。
[第1實施形態]
第1實施形態之電力供給裝置之示意性之電路區塊構成係如圖2所示。
如圖2所示，第1實施形態之電力供給裝置4具備：DC/DC轉換器 13，其配置於輸入與VBUS輸出之間；一次側控制器30，其對DC/DC轉換器13之輸入電流進行控制；二次側控制器16，其耦合於控制輸入，實施控制輸入之控制輸入信號之信號轉換，並且將經過信號轉換之控制輸入信號反饋至一次側控制器30；及輸出電容器CO，其將二次側控制器16與VBUS輸出耦合。此處，一次側控制器30基於自二次側控制器16反饋之控制輸入信號，控制DC/DC轉換器13之輸入電流，藉此使DC/DC轉換器13之輸出電壓值及可輸出電流量(MAX值)可變。
又，如圖2所示，第1實施形態之電力供給裝置4亦可具備將二次側控制器16與控制輸入耦合之耦合電容器CC。或者，二次側控制器16與控制輸入亦可不經由耦合電容器Cc而直接耦合。
二次側控制器16進而可實施VBUS輸出之AC信號成分之信號轉換與切換。VBUS輸出之AC信號成分經由連接於VBUS輸出與二次側控制器16之間之輸出電容器CO，而耦合於二次側控制器16。
又，如圖2所示，第1實施形態之電力供給裝置4具備控制端子CT，控制輸入亦可耦合於控制端子CT。又，經由控制端子CT，可向外部機器輸出第1實施形態之電力供給裝置4之控制輸出信號。
又，於第1實施形態之電力供給裝置4中，經由輸出電容器CO，亦可向外部機器輸出第1實施形態之電力供給裝置4之控制輸出信號。
又，於第1實施形態之電力供給裝置4中，DC/DC轉換器13具備二極體整流型。
於第1實施形態之電力供給裝置4中，DC/DC轉換器13具備：變壓器15；第1MOS電晶體Q1及電流感測用之電阻RS，其等串聯連接於變壓器15之一次側電感L1與接地電位之間；二極體D1，其連接於變壓器15之二次側電感L2與VBUS輸出之間；及第1電容器C1，其連接於VBUS輸出與接地電位之間。
又，於第1實施形態之電力供給裝置4中，二次側控制器16可執 行例如頻率轉換、直流位準轉換、振幅位準轉換中之任一者。
又，如圖2所示，第1實施形態之電力供給裝置4亦可具備絕緣電路20，該絕緣電路20連接於二次側控制器16，將控制輸入信號反饋至一次側控制器30。於絕緣電路20，可應用電容器、光電耦合器、變壓器等。又，亦可視用途，而應用帶絕緣驅動器之雙向變壓器、雙向元件等。
又，如圖2所示，第1實施形態之電力供給裝置4亦可具備誤差放大器21，該誤差放大器21連接於二次側控制器16，用以補償將控制輸入信號反饋至絕緣電路20之誤差。誤差放大器21係藉由二次側控制器16而控制，可實施反饋至絕緣電路20之控制輸入信號之誤差補償。
又，如圖2所示，第1實施形態之電力供給裝置4亦可具備：開關SW，其遮斷DC/DC轉換器13之輸出與VBUS輸出；及濾波電路(LF、CF)，其等配置於開關SW與VBUS輸出之間。
藉由開關SW，可遮斷DC/DC轉換器13之輸出與電力線輸出(VBUS)。開關SW可藉由二次側控制器16而受到開/關控制。開關SW亦可具備絕緣閘極型電場效應電晶體(MOSFET：Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，金屬氧化物半導體場效應電晶體)。
於輸出側之濾波線圈中形成之電感LF為分離用之電感。即，藉由包含電感LF及電容器CF之濾波電路，而將控制輸入信號自輸出輸入至DC/DC轉換器13之處理分離。
又，如圖2所示，第1實施形態之電力供給裝置4亦可具備電源供給電路10，該電源供給電路10連接於DC/DC轉換器13之輸入與一次側控制器30之間，向一次側控制器30供給電源。
於第1實施形態之電力供給裝置4中，具有藉由自二次側控制器16向一次側控制器30之反饋控制可使降壓型DC/DC轉換器13之輸出電 壓值及可輸出電流量(MAX值)變化之功能。因此，具有根據連接於輸出之負載(例如，智慧型手機、膝上PC、平板PC等)可使輸出電壓Vo與輸出電流Io之關係變化之功能。
(變化例1)
第1實施形態之變化例1之電力供給裝置之示意性之電路區塊構成係如圖3所示。
如圖3所示，第1實施形態之變化例1之電力供給裝置4具備：DC/DC轉換器13，其配置於輸入與VBUS輸出之間；一次側控制器30，其對DC/DC轉換器13之輸入電流進行控制；及二次側控制器16，其耦合於複數個控制輸入，實施複數個控制輸入之控制輸入信號之信號轉換，並且將經過信號轉換之控制輸入信號反饋至一次側控制器30。此處，一次側控制器30基於自二次側控制器16反饋之控制輸入信號，控制輸入電流，藉此使DC/DC轉換器13之輸出電壓值及可輸出電流量(MAX值)可變。
又，如圖3所示，第1實施形態之變化例1之電力供給裝置4亦可具備將二次側控制器16與VBUS輸出耦合之輸出電容器CO。
二次側控制器16進而可實施VBUS輸出之AC信號成分之信號轉換與切換。VBUS輸出之AC信號成分經由連接於VBUS輸出與二次側控制器16之間之輸出電容器CO，而耦合於二次側控制器16。
又，如圖3所示，第1實施形態之變化例1之電力供給裝置4具備複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn，複數個控制輸入亦可耦合於複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn。又，經由複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn，可向外部機器輸出第1實施形態之變化例1之電力供給裝置4之控制輸出信號。與圖2同樣地，亦可具備將複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn與二次側控制器16耦合之耦合電容器CC。或者，二次側控制器16與複數個控制輸入亦可不經由耦合電容器 CC而直接耦合。
又，於第1實施形態之變化例1之電力供給裝置4中，經由輸出電容器CO，亦可向外部機器輸出第1實施形態之電力供給裝置4之控制輸出信號。
又，如圖2所示，第1實施形態之變化例1之電力供給裝置4亦可具備：開關SW，其遮斷DC/DC轉換器13之輸出與VBUS輸出；及濾波電路(LF、CF)，其等配置於開關SW與VBUS輸出之間。
又，於第1實施形態之變化例1之電力供給裝置4中，當不應用將二次側控制器16與VBUS輸出耦合之輸出電容器CO之情形時，亦可省略電感LF。其他構成與第1實施形態相同。
(變化例2)
第1實施形態之變化例2之電力供給裝置之示意性之電路區塊構成係如圖4所示。
如圖4所示，第1實施形態之變化例2之電力供給裝置4具備功率輸出電路130，該功率輸出電路130連接於一次側控制器30，對與複數個控制輸入成對配置之複數個VBUS輸出供給輸出電壓。
如圖5所示，上述功率輸出電路130亦可具備複數個DC/DC轉換器131、132、…、13n。
又，如圖4所示，第1實施形態之變化例2之電力供給裝置4具備複數個VBUS功率輸出端子PT1、PT2、…、PTn，功率輸出電路130可經由複數個VBUS功率輸出端子PT1、PT2、…、PTn而供給輸出電壓。
又，第1實施形態之變化例2之電力供給裝置4具備耦合於複數個控制輸入之AC耦合電容器(圖示省略)，二次側控制器16亦可經由AC耦合電容器而耦合於複數個控制輸入。
又，複數個控制輸入亦可直接連接於二次側控制器16。即，亦 可不經由AC耦合電容器，而如圖4所示，將複數個控制輸入之控制輸入信號直接輸入至二次側控制器16。其他構成與第1實施形態相同。
(變化例3)
第1實施形態之變化例3之電力供給裝置之示意性之電路區塊構成係如圖6所示。
如圖6所示，第1實施形態之變化例3之電力供給裝置4具備：DC/DC轉換器130，其配置於輸入與VBUS輸出之間；一次側控制器30，其對DC/DC轉換器130之輸入電流進行控制；及二次側控制器16，其耦合於複數個控制輸入，實施複數個控制輸入之控制輸入信號之信號轉換，並且將經過信號轉換之控制輸入信號反饋至一次側控制器30。此處，一次側控制器30基於自二次側控制器16反饋之控制輸入信號，控制輸入電流，藉此使DC/DC轉換器130之輸出電壓值及可輸出電流量(MAX值)可變。再者，於圖6中，誤差放大器(EA)21、絕緣電路20省略圖示。
又，如圖6所示，第1實施形態之變化例3之電力供給裝置4亦可具備將二次側控制器16與VBUS輸出耦合之輸出電容器CO。
進而，如圖6所示，第1實施形態之變化例3之電力供給裝置4具備功率輸出電路130，該功率輸出電路130連接於一次側控制器30，對與複數個控制輸入成對配置之複數個VBUS輸出供給輸出電壓。
如圖6所示，功率輸出電路130具備複數個DC/DC轉換器131、132、…、13n。一次側控制器30基於自二次側控制器16反饋之控制輸入信號，控制輸入電流，藉此使除DC/DC轉換器130以外之DC/DC轉換器131、132、…、13n之輸出電壓值及可輸出電流量(MAX值)可變。
又，如圖6所示，第1實施形態之變化例3之電力供給裝置4具備複數個VBUS功率輸出端子PT1、PT2、…、PTn，功率輸出電路130可經由複數個VBUS功率輸出端子PT1、PT2、…、PTn而供給輸出電 壓。
又，第1實施形態之變化例3之電力供給裝置4具備耦合於複數個控制輸入之AC耦合電容器(圖示省略)，二次側控制器16亦可經由AC耦合電容器而耦合於複數個控制輸入。
又，複數個控制輸入亦可直接連接於二次側控制器16。即，亦可不經由AC耦合電容器，而如圖6所示，將複數個控制輸入之控制輸入信號直接輸入至二次側控制器16。其他構成與第1實施形態相同。
(變化例4)
第1實施形態之變化例4之電力供給裝置之示意性之電路區塊構成係如圖7所示。圖7係於圖6所示之第1實施形態之變化例3之電力供給裝置中，將二次側控制器16具體化者。
即，如圖6、圖7所示，第1實施形態之變化例4之電力供給裝置4具備：DC/DC轉換器130，其配置於輸入與VBUS輸出之間；一次側控制器30，其對DC/DC轉換器130之輸入電流進行控制；及二次側控制器16，其耦合於複數個控制輸入，實施複數個控制輸入之控制輸入信號之信號轉換，並且將經過信號轉換之控制輸入信號反饋至一次側控制器30。此處，一次側控制器30基於自二次側控制器16反饋之控制輸入信號，控制輸入電流，藉此使DC/DC轉換器130之輸出電壓值及可輸出電流量(MAX值)可變。
又，如圖7所示，第1實施形態之變化例4之電力供給裝置4亦可具備將二次側控制器16與VBUS輸出耦合之輸出電容器CO。
此處，如圖7所示，二次側控制器具備實施頻率轉換之第1通信電路18、及實施編碼轉換之第2通信電路19。
如圖7所示，輸出電容器CO亦可連接於第1通信電路18與VBUS輸出之間。
進而，如圖6、圖7所示，第1實施形態之變化例4之電力供給裝 置4具備功率輸出電路130，該功率輸出電路130連接於一次側控制器30，對與複數個控制輸入成對配置之複數個VBUS輸出供給輸出電壓。
如圖6、圖7所示，功率輸出電路130具備複數個DC/DC轉換器131、132、…、13n，一次側控制器30基於自二次側控制器16反饋之控制輸入信號，控制輸入電流，藉此使除DC/DC轉換器130以外之DC/DC轉換器131、132、…、13n之輸出電壓值及可輸出電流量(MAX值)可變。
又，如圖6、圖7所示，第1實施形態之變化例4之電力供給裝置4具備複數個VBUS功率輸出端子PT1、PT2、…、PTn，功率輸出電路130可經由複數個VBUS功率輸出端子PT1(VBUS1)、PT2(VBUS2)、…、PTn(VBUSn)而供給輸出電壓。其他構成與第1實施之形態之變化例3相同。
(變化例5)
第1實施形態之變化例5之電力供給裝置之示意性之電路區塊構成係如圖8所示。圖8係於圖3所示之第1實施形態之變化例1之電力供給裝置中，以區塊構成表示二極體整流型之DC/DC轉換器13。DC/DC轉換器13並非如此地限定於二極體整流型者，亦可應用同步整流型。進而，亦可應用升壓型、降壓型。其他構成與第1實施形態之變化例1相同。
使用第1實施形態之電力供給裝置4而獲得之輸出電壓Vo與輸出電流Io之關係可採用如圖9(a)所示之矩形形狀、如圖9(b)所示之倒梯形之「」字形狀、如圖9(c)所示之倒三角形之「」字形狀、如圖9(d)所示之梯形形狀、如圖9(e)所示之五角形形狀等各種形狀。例如，圖9(a)所示之矩形形狀為CVCC(Constant Voltage Constant Current)之例。
再者，於第1實施形態之電力供給裝置4中，表示用以抽出自外部重疊而輸入至電力線輸出(VBUS)之AC信號之輸出電容器CO連接於二次側控制器16與電力線輸出(VBUS)間之例，但於該情形時，需要分離用之電感LF。即，需要將控制輸入信號自電力線輸出(VBUS)輸入至DC/DC轉換器13之處理分離，因此需要包含電感LF及電容器CF之濾波電路。另一方面，於第1實施形態之電力供給裝置4中，當不應用輸出電容器CO之情形時，無需分離用之電感LF。
(二次側控制器之構成)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器16之示意性之區塊構成係如圖10所示。又，亦包含與輸出(VBUS)線之連接關係在內之二次側控制器16之示意性之區塊構成係如圖11所示。
如圖10所示，於第1實施形態之電力供給裝置中，二次側控制器16亦可具備：協定轉換部18，其與誤差放大器(EA)21連接，實施頻率轉換；及通信電路19，其配置於協定轉換部18與控制輸入之間，實施編碼轉換。
又，如圖11所示，於第1實施形態之電力供給裝置中，輸出電容器CO亦可連接於協定轉換部18與VBUS輸出之間。
於第1實施形態之電力供給裝置中，複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn中之控制輸入於通信電路19中加以編碼調變，且於協定轉換部18中以例如頻率f1→f2之方式加以頻率轉換，之後輸入至誤差放大器(EA)21。
又，經由複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn，可向外部機器輸出第1實施形態之電力供給裝置4之控制輸出信號。即，來自一次側控制器30之控制信號亦可於協定轉換部18中以例如頻率f2→f1之方式加以頻率轉換，且於通信電路19中加以編碼調變，之後輸出至複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn。
又，重疊於VBUS輸出之AC信號成分經由輸出電容器CO，於協定轉換部18中以例如頻率f1→f2之方式加以頻率轉換，且於通信電路19中加以編碼調變，之後輸入至誤差放大器(EA)21。又，來自一次側控制器30之控制信號亦可於協定轉換部18中以例如頻率f2→f1之方式加以頻率轉換，且於通信電路19中加以編碼調變，之後經由輸出電容器CO而輸出至VBUS輸出。如此，經由VBUS輸出，亦可向外部機器輸出第1實施形態之電力供給裝置4之控制輸出信號。
(構成例1)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器16S之示意性之區塊構成例1如圖12所示。
如圖12所示，於第1實施形態之電力供給裝置中，二次側控制器16S亦可具備切換開關(S1、T0、T1)，該切換開關連接於誤差放大器(EA)21，於輸出電容器CO與輸入至控制端子CT之控制輸入之間進行切換。
(構成例2)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器16S之示意性之區塊構成例2係如圖13所示。
如圖13所示，於第1實施形態之電力供給裝置中，二次側控制器16S亦可具備：收發器26，其連接於輸出電容器CO；及切換開關(S1、T0、T1)，其等連接於誤差放大器(EA)21，於收發器26與輸入至控制端子CT之控制輸入之間進行切換。
(構成例3)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器16S之示意性之區塊構成例3係如圖14所示。
如圖14所示，於第1實施形態之電力供給裝置中，二次側控制器16S亦可具備收發器26，該收發器26連接於誤差放大器(EA)21，於輸 出電容器CO與輸入至控制端子CT之控制輸入之間進行切換。此處，收發器26可於輸出電容器CO與輸入至控制端子CT之控制輸入之間實施收發信號轉換與切換。
(構成例4)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器16S之示意性之區塊構成例4係如圖15所示。
如圖15所示，於第1實施形態之電力供給裝置中，二次側控制器16S亦可具備：第1收發器260，其連接於輸出電容器CO；第2收發器261，其連接於輸入至控制端子CT之控制輸入；及切換開關(S1、T0、T1)，其等連接於誤差放大器(EA)21，於第1收發器與第2收發器261之間進行切換。此處，第1收發器260與第2收發器261具備相同構成。
(構成例5)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器16S之示意性之區塊構成例5係如圖16所示。
如圖16所示，於第1實施形態之電力供給裝置中，二次側控制器16S亦可具備：第1收發器260，其連接於輸出電容器CO；第2收發器261，其連接於輸入至控制端子CT之控制輸入；及切換開關(S1、T0、T1)，其等連接於誤差放大器(EA)21，於第1收發器與第2收發器261之間進行切換。此處，第1收發器260與第2收發器261具備互不相同之構成。
(構成例6)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器16S之示意性之區塊構成例6係如圖17所示。
如圖17所示，於第1實施形態之電力供給裝置中，二次側控制器16S亦可具備：第1收發器260，其連接於輸出電容器CO；複數個第2收發器261、262、263，其等分別連接於輸入至複數個控制端子CT1、 CT2、CT3之控制輸入；及切換開關(S1、T0、T1)，其等連接於誤差放大器(EA)21，於第1收發器260與複數個第2收發器261、262、263之間進行切換。此處，複數個第2收發器261、262、263具備相同構成，第1收發器260與第2收發器261、262、263亦可具備互不相同之構成。
(構成例7)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器16S之示意性之區塊構成例7係如圖18所示。
如圖18所示，於第1實施形態之電力供給裝置中，二次側控制器16S亦可具備切換開關(S1、T0、T1、T2、T3、…、Tn)，其等連接於誤差放大器(EA)21，於輸出電容器CO與輸入至複數個控制端子CT1、CT2、CT3、…、CTn之複數個控制輸入之間進行切換。
(構成例8)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器與功率輸出電路之示意性之區塊構成係如圖19所示。
於圖12~圖18所示之二次側控制器之示意性之區塊構成例1~7中，同樣地亦可具備功率輸出電路130，該功率輸出電路130連接於一次側控制器30，對與複數個控制輸入成對配置之複數個VBUS輸出供給輸出電壓。
即，如圖19所示，具備與複數個控制端子CT1、CT2、CT3、…、CTn成對配置之複數個VBUS功率輸出端子PT1、PT2、…、PTn，功率輸出電路130可經由複數個VBUS功率輸出端子PT1、PT2、…、PTn而供給輸出電壓。
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器16S之示意性之區塊構成例8係如圖20所示。
如圖20所示，第1實施形態之電力供給裝置具備功率輸出電路130，該功率輸出電路130連接於一次側控制器30，對與複數個控制輸 入成對配置之複數個VBUS輸出供給輸出電壓，二次側控制器16S亦可具備切換複數個控制輸入之切換開關(S1、T0、T1、T2、T3、…、Tn)。
又，如圖20所示，複數個控制輸入耦合於複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn，經由複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn，可向外部機器輸出第1實施形態之電力供給裝置4之控制輸出信號。
又，如圖20所示，功率輸出電路130可經由複數個VBUS功率輸出端子PT1、PT2、…、PTn而供給輸出電壓。
(構成例9)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器16之示意性之區塊構成例9係如圖21所示。
如圖21所示，第1實施形態之電力供給裝置具備功率輸出電路130，該功率輸出電路130連接於一次側控制器30，對與複數個控制輸入成對配置之複數個VBUS輸出供給輸出電壓，二次側控制器16亦可具備切換複數個控制輸入之埠選擇器116。
又，如圖21所示，複數個控制輸入耦合於複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn，經由複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn，可向外部機器輸出第1實施形態之電力供給裝置4之控制輸出信號。
又，如圖21所示，功率輸出電路130可經由複數個VBUS功率輸出端子PT1、PT2、…、PTn而供給輸出電壓。
又，埠選擇器116之構成例如圖22(a)所示，其他構成例如圖22(b)所示。
如圖22(a)所示，埠選擇器116亦可具備CPU125及開關SW，該開關SW連接於CPU125，切換複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn。
又，如圖22(b)所示，埠選擇器116亦可具備連接於複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn之CPU125。即，於圖22(b)所示之例中， CPU125自身亦可具備切換複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn之切換功能。
(構成例10)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器16之示意性之區塊構成例10係如圖23所示。
如圖23所示，於第1實施形態之電力供給裝置中，二次側控制器16亦可具備複數個埠選擇器1161、1162。
如圖23所示，控制輸入端子CT1、CT2連接於埠選擇器1161，控制輸入端子CT3、CT4連接於埠選擇器1162。
第1實施形態之電力供給裝置與圖20之構成例8或圖21之構成例9同樣地，亦可具備功率輸出電路，該功率輸出電路連接於一次側控制器30，對與複數個控制輸入成對配置之複數個VBUS輸出供給輸出電壓。
又，埠選擇器1161、1162與圖22(a)、圖22(b)之構成例9同樣地，亦可具備CPU及開關，該開關連接於CPU，切換複數個控制端子，又，亦可具備連接於複數個控制端子之CPU。
(經由插口之連接例)
經由插口41R、42R而將第1實施形態之電力供給裝置間連接之示意性之構成係如圖24所示。
插口41R、42R分別具有VBUS端子、CC1端子、CC2端子、D-端子、D+端子、及GND端子，而分別將第1實施形態之電力供給裝置間連接。
VBUS端子連接於用以供裝置彼此雙向通信之電力線POL。其中一者連接於負載(LOAD)，另一者連接於例如約5V~約20V(MAX)之可變電源。此處，可變電源相當於第1實施形態之電力供給裝置之輸出電壓。GND端子為接地端子。
CC1端子、CC2端子為連接於用以供裝置彼此雙向通信之通信專用線COL之通信端子。設定為藉由電源VDD、阻抗電路Z1、Z2可向CC1端子供給固定電壓，自一CC1端子，供給例如資料(BMC)，於另一CC1端子，經由比較器而接收該資料。CC1端子亦可連接於定電流源，來代替供給固定電壓。此處，阻抗電路Z1、Z2可分別包含例如電流源與電阻之並聯電路，且可選擇電流源或電阻中之任一者。又，亦可於一CC2端子連接有電壓控制調節器(VCON)，於另一CC2端子連接有負載(LOAD)。
D-端子、D+端子為實現開關(flipping)功能之串列資料介面端子。
(插口內部之構成例)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之插口41R(42R)內部之示意性之構成係如圖25所示。此處，插口41R(42R)之內部構成係VBUS、CC1、CC2、D-、D+、及GND端子配置於端子配置基板之雙面。因此，無正面與背面之區別。
(經由插口及插頭之連接例)
經由插口41R(42R)及插頭41P(42P)而將第1實施形態之電力供給裝置間連接之示意性之構成係如圖26所示。如圖26所示，於插口41R(42R)中插入插頭41P(42P)，可經由電力線POL而供給電力，經由通信專用線COL而進行資料通信。
經由插口41R、42R、插頭2、電纜(POL/COL)而將第1實施形態之電力供給裝置間連接之示意性之構成係如圖27(a)所示。此處，插頭2對應於圖20所示之插頭41P(42P)。
插頭2對應於圖25所示之插口41R、42R之形狀，而於單面具備電極，且具有VBUS、CC1、CC2、D-、D+、及GND端子。進而，插頭2於背面側亦具備電極，且具有GND、D+、D-、CC2、CC1、及VBUS 端子。插頭2可稱為改良型USB插頭，插口41R(42R)可稱為改良型USB插口。
2個插口41R、42R間之連接關係如圖27(b)所示。如圖27(b)所示，2個插口41R、42R間之連接關係可為插口41R、42R於插頭41P、42P之間，形成4種連接關係，即，普通連接N與普通連接N之關係、普通連接N與反向連接R之關係、反向連接R與普通連接N之關係、反向連接R與反向連接R之關係。
(功率電路間之連接關係)
對可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路130與負載電路134之連接關係進行說明之示意性之區塊構成係如圖28(a)所示，對應於圖28(a)之示意性之電路構成係如圖28(b)所示。
可假定負載電路134配置於藉由插口41R、42R間之連接而被外部連接之外部裝置內。
於圖28(a)所示之例中，功率輸出電路130中存在複數個VBUS輸出，各自經由電力線POL1、POL2、PLO3而連接於負載電路134。如圖28(b)所示，功率輸出電路130具備複數個開關(SWP、P1、P2、P3)，負載電路134具備連接於電力線POL1、POL2、PLO3之複數個開關(SWP、P1、P2、P3)，且連接於負載1、負載2、負載3。功率輸出電路130與負載電路134間可雙向連接。
圖28(b)所示之功率輸出電路130之具體之電路構成係如圖29(a)所示。如圖29(a)所示，功率輸出電路130具備連接於一次側控制器30之緩衝器136、及連接於緩衝器136之輸出之複數個開關(SWP1、SWP2、SWP3)。此處，複數個開關(SWP1、SWP2、SWP3)例如，如圖29(b)所示，可包含雙向開關。
(功率輸出電路之構成)
(構成例1)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路130之示意性之電路構成例1如圖30所示。
如圖30所示，可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路130之示意性之電路構成例1具備自二極體整流型DC/DC轉換器13之變壓器15之二次側電感L2分支之構成。即，自二極體D11、電容器C11之輸出經由開關SW1、濾波電路LF1、CF1可獲得VBUS輸出VBUS1，自二極體D12、電容器C12之輸出經由開關SW2、濾波電路LF2、CF2可獲得VBUS輸出VBUS2，自二極體D13、電容器C13之輸出經由開關SW3、濾波電路LF3、CF3可獲得VBUS輸出VBUS3。
(構成例2)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路之示意性之電路構成例2如圖31所示。
如圖31所示，可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路130之示意性之電路構成例2具備複數個DC/DC轉換器131、132、…、13n。即，自DC/DC轉換器131之輸出經由開關SW1、濾波電路LF1、CF1可獲得VBUS輸出VBUS1，自DC/DC轉換器132之輸出經由開關SW2、濾波電路LF2、CF2可獲得VBUS輸出VBUS2，…，自DC/DC轉換器13n之輸出經由開關SWn、濾波電路LFn、CFn可獲得VBUS輸出VBUSn。
(構成例3)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路之示意性之電路構成例3如圖32所示。
如圖32所示，可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路130之示意性之電路構成例3具備二極體整流型DC/DC轉換器13、及連接於二極體整流型DC/DC轉換器13之輸出之複數個DC/DC轉換器1131、1132、…、113n。即，自DC/DC轉換器1131之輸出經由開關 SW1、濾波電路LF1、CF1可獲得VBUS輸出VBUS1，自DC/DC轉換器1132之輸出經由開關SW2、濾波電路LF2、CF2可獲得VBUS輸出VBUS2，…，自DC/DC轉換器113n之輸出經由開關SWn、濾波電路LFn、CFn可獲得VBUS輸出VBUSn。
(構成例4)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路之示意性之電路構成例4如圖33所示。
如圖33所示，可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路130之示意性之電路構成例4具備二極體整流型DC/DC轉換器13及複數個MOS開關MS11、MS12、MS21、MS22、MS31、MS32，該複數個MOS開關連接於DC/DC轉換器13之輸出，可藉由二次側控制器16而控制導通狀態。即，可自複數個MOS開關MS11、MS12、MS21、MS22、MS31、MS32之輸出獲得VBUS輸出VBUS1、VBUS2、VBUS輸出VBUS3。
於第1實施形態之電力供給裝置中，如圖34(a)所示，二次側控制器16亦可具備電壓電流控制電路17，該電壓電流控制電路17基於控制輸入信號而進行電壓電流判定，並且控制輸出電壓Vo及輸出電流Io。又，該控制輸入信號亦可具備基於半雙工通信方式之信號。例如，亦可將頻率固定為150kHz(300kbps)，而對“1”、“0”之開、關之脈衝寬度進行調變。
又，如圖34(b)所示，應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器16亦可進而內置有頻率轉換電路(FSK)161、發送器164及接收器165。此處，藉由頻率轉換電路161、發送器164、及接收器165，可實現例如自約23.2MHz向約500kHz之頻率轉換。
(變化例6)
如圖35所示，第1實施形態之變化例6之電力供給裝置4亦可具備 內置誤差放大器21之二次側控制器16E。即，如圖35所示，二次側控制器16、誤差放大器21亦可一體化地形成。其他構成與第1實施形態相同。
(變化例7)
又，如圖36所示，第1實施形態之變化例7之電力供給裝置4亦可具備內置誤差放大器21及絕緣電路20之二次側控制器16I。即，如圖36所示，二次側控制器16、誤差放大器21、絕緣電路20亦可一體化地形成。其他構成與第1實施形態相同。
(變化例8)
又，如圖37所示，第1實施形態之變化例6之電力供給裝置4亦可具備內置誤差放大器21、絕緣電路20及一次側控制器30之二次側控制器16P。即，如圖34所示，二次側控制器16、誤差放大器21、絕緣電路20、一次側控制器30亦可一體化地形成。其他構成與第1實施形態相同。
根據第1實施形態及其變化例，可提供一種能對複數個機器進行切換且能控制輸出電壓值及可輸出電流量(MAX值)之電力供給裝置。
[第2實施形態]
如圖38所示，第2實施形態之電力供給裝置4具備：DC/DC轉換器13，其配置於輸入與VBUS輸出之間；一次側控制器30，其對DC/DC轉換器13之輸入電流進行控制；及二次側控制器16，其耦合於複數個控制輸入，實施複數個控制輸入之控制輸入信號之信號轉換，並且將經過信號轉換之控制輸入信號反饋至一次側控制器30。此處，一次側控制器30基於自二次側控制器16反饋之控制輸入信號，控制輸入電流，藉此使DC/DC轉換器13之輸出電壓值及可輸出電流量(MAX值)可變。
如圖38所示，第2實施形態之電力供給裝置4亦可具備連接於 VBUS輸出與二次側控制器16之間之輸出電容器CO。
又，二次側控制器16可實施VBUS輸出之AC信號成分之信號轉換與切換。VBUS輸出之AC信號成分經由連接於VBUS輸出與二次側控制器16之間之輸出電容器CO，而耦合於二次側控制器16。
又，如圖38所示，第2實施形態之電力供給裝置4亦可具備功率輸出電路130，該功率輸出電路130連接於一次側控制器30，對與複數個控制輸入成對配置之複數個VBUS功率輸出供給輸出電壓。
又，如圖38所示，第2實施形態之電力供給裝置4具備複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn，複數個控制輸入亦可耦合於複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn。又，經由複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn，可向外部機器輸出第2實施形態之電力供給裝置4之控制輸出信號。
又，如圖38所示，第2實施形態之電力供給裝置4具備複數個VBUS功率輸出端子PT1、PT2、…、PTn，功率輸出電路130可經由複數個VBUS功率輸出端子PT1、PT2、…、PTn而供給輸出電壓。
又，第2實施形態之電力供給裝置4具備耦合於複數個控制輸入之AC耦合電容器(圖示省略)，二次側控制器16亦可經由AC耦合電容器而耦合於複數個控制輸入。
於第2實施形態之電力供給裝置4中，DC/DC轉換器13為二極體整流型。即，DC/DC轉換器13具備：變壓器15；第1MOS電晶體Q1及電流感測用之電阻RS，其等串聯連接於變壓器15之一次側電感L1與接地電位之間；二極體D1，其連接於變壓器15之二次側電感L2與輸出之間；及第1電容器C1，其連接於輸出與接地電位之間。
又，於第2實施形態之電力供給裝置4中，二次側控制器16可執行例如頻率轉換、直流位準轉換、振幅位準轉換中之任一者。
又，如圖38所示，第2實施形態之電力供給裝置4亦可具備MOS 開關QSW，該MOS開關QSW連接於DC/DC轉換器13之輸出，遮斷DC/DC轉換器13之輸出電壓。藉由該MOS開關QSW，可遮斷DC/DC轉換器13之輸出與電力線輸出(VBUS)。該MOS開關QSW可藉由二次側控制器16而受到開/關控制。其他構成與第1實施形態相同。
根據第2實施形態，可提供一種能對複數個機器進行切換且能控制輸出電壓值及可輸出電流量(MAX值)之電力供給裝置。
[第3實施形態]
如圖39所示，第3實施形態之電力供給裝置4具備：DC/DC轉換器13，其配置於輸入與VBUS輸出之間；一次側控制器30，其對DC/DC轉換器13之輸入電流進行控制；及二次側控制器16，其耦合於複數個控制輸入，實施複數個控制輸入之控制輸入信號之信號轉換，並且將經過信號轉換之控制輸入信號反饋至一次側控制器30。此處，一次側控制器30基於自二次側控制器16反饋之控制輸入信號，控制輸入電流，藉此使DC/DC轉換器13之輸出電壓值及可輸出電流量(MAX值)可變。
如圖39所示，第3實施形態之電力供給裝置4亦可具備連接於VBUS輸出與二次側控制器16之間之輸出電容器CO。
又，二次側控制器16可實施VBUS輸出之AC信號成分之信號轉換與切換。VBUS輸出之AC信號成分經由連接於VBUS輸出與二次側控制器16之間之輸出電容器CO，而耦合於二次側控制器16。
又，如圖39所示，第3實施形態之電力供給裝置4亦可具備功率輸出電路130，該功率輸出電路130連接於一次側控制器30，對與複數個控制輸入成對配置之複數個VBUS功率輸出供給輸出電壓。
又，如圖39所示，第3實施形態之電力供給裝置4具備複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn，複數個控制輸入亦可耦合於複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn。又，經由複數個控制端子CT1、 CT2、…、CTn，可向外部機器輸出第3實施形態之電力供給裝置4之控制輸出信號。
又，如圖39所示，第3實施形態之電力供給裝置4具備複數個VBUS功率輸出端子PT1、PT2、…、PTn，功率輸出電路130可經由複數個VBUS功率輸出端子PT1、PT2、…、PTn而供給輸出電壓。
又，第3實施形態之電力供給裝置4具備耦合於複數個控制輸入之AC耦合電容器(圖示省略)，二次側控制器16亦可經由AC耦合電容器而耦合於複數個控制輸入。
於第3實施形態之電力供給裝置4中，DC/DC轉換器13為同步整流型。即，DC/DC轉換器13具備：變壓器15；第1MOS電晶體Q1及電流感測用之電阻RS，其等串聯連接於變壓器15之一次側電感L1與接地電位之間；第2MOS電晶體M1，其連接於變壓器15之二次側電感L2與輸出之間；及第1電容器C1，其連接於輸出與接地電位之間。
又，於第3實施形態之電力供給裝置4中，二次側控制器16可執行例如頻率轉換、直流位準轉換、振幅位準轉換中之任一者。
第3實施形態之電力供給裝置4於DC/DC轉換器中採用同步整流方式來代替二極體整流方式，因此相較於具有二極體整流方式之第2實施形態，可增大DC/DC電力轉換效率。其他構成與第1實施形態相同。
根據第3實施形態，可提供一種能對複數個機器進行切換且能控制輸出電壓值及可輸出電流量(MAX值)之電力供給裝置。
[第4實施形態]
如圖40所示，第4實施形態之電力供給裝置4具備AC/DC轉換器來代替第1實施形態中之電源供給電路10，該AC/DC轉換器連接於AC輸入，包含保險絲11、扼流圈12、二極體整流橋接器14、電容器C5、C6、C3等。
又，具備包含變壓器15之一次側輔助繞組之輔助電感L4、並聯連接於輔助電感L4之二極體D2、及電容器C4，自電容器C4向一次側控制器30供給直流電壓VCC。
如圖40所示，第4實施形態之電力供給裝置4具備：DC/DC轉換器13，其配置於輸入(AC/DC轉換器之DC輸出)與VBUS輸出之間；一次側控制器30，其對DC/DC轉換器13之輸入電流進行控制；及二次側控制器16，其耦合於複數個控制輸入，實施複數個控制輸入之控制輸入信號之信號轉換，並且將經過信號轉換之控制輸入信號反饋至一次側控制器30。此處，一次側控制器30基於自二次側控制器16反饋之控制輸入信號，控制輸入電流，藉此使DC/DC轉換器13之輸出電壓值及可輸出電流量(MAX值)可變。
如圖40所示，第4實施形態之電力供給裝置4亦可具備連接於VBUS輸出與二次側控制器16之間之輸出電容器CO。
又，如圖40所示，第4實施形態之電力供給裝置4亦可具備功率輸出電路130，該功率輸出電路130連接於一次側控制器30，對與複數個控制輸入成對配置之複數個VBUS輸出供給輸出電壓。此處，功率輸出電路130亦可與圖3同樣地，具備複數個DC/DC轉換器。
又，如圖40所示，具備複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn，複數個控制輸入亦可耦合於複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn。又，經由複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn，可向外部機器輸出第4實施形態之電力供給裝置4之控制輸出信號。
於二次側控制器16中，記載有來自USB插口之PDDET1、PDDET2，但亦可無該等。
於第4實施形態之電力供給裝置4中，DC/DC轉換器13為二極體整流型。即，DC/DC轉換器13具備：變壓器15；第1MOS電晶體Q1及電流感測用之電阻RS，其等串聯連接於變壓器15之一次側電感L1與接 地電位之間；二極體D1，其連接於變壓器15之二次側電感L2與輸出之間；及第1電容器C1，其連接於輸出與接地電位之間。
又，於第4實施形態之電力供給裝置4中，二次側控制器16可執行例如頻率轉換、直流位準轉換、振幅位準轉換中之任一者。
根據第4實施形態，可提供一種能對複數個機器進行切換且能控制輸出電壓值及可輸出電流量(MAX值)之電力供給裝置。
[第5實施形態]
如圖41所示，第5實施形態之電力供給裝置4具備AC/DC轉換器來代替第1實施形態中之電源供給電路10，該AC/DC轉換器連接於AC輸入，且包含保險絲11、扼流圈12、二極體整流橋接器14、電容器C5、C6、C3等。
又，具備包含變壓器15之一次側輔助繞組之輔助電感L4、並聯連接於輔助電感L4之二極體D2、及電容器C4，自電容器C4向一次側控制器30供給直流電壓VCC。
如圖41所示，第5實施形態之電力供給裝置4具備：DC/DC轉換器13，其配置於輸入(AC/DC轉換器之DC輸出)與VBUS輸出之間；一次側控制器30，其對DC/DC轉換器13之輸入電流進行控制；及二次側控制器16，其耦合於複數個控制輸入，實施複數個控制輸入之控制輸入信號之信號轉換，並且將經過信號轉換之控制輸入信號反饋至一次側控制器30。此處，一次側控制器30基於自二次側控制器16反饋之控制輸入信號，控制輸入電流，藉此使DC/DC轉換器13之輸出電壓值及可輸出電流量(MAX值)可變。
如圖41所示，第5實施形態之電力供給裝置4亦可具備連接於VBUS輸出與二次側控制器16之間之輸出電容器CO。
又，如圖41所示，第5實施形態之電力供給裝置4亦可具備功率輸出電路130，該功率輸出電路130連接於一次側控制器30，對與複數 個控制輸入成對配置之複數個VBUS輸出供給輸出電壓。此處，功率輸出電路130與圖3同樣地，亦可具備複數個DC/DC轉換器。
又，如圖41所示，具備複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn，複數個控制輸入亦可耦合於複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn。又，經由複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn，可向外部機器輸出第5實施形態之電力供給裝置4之控制輸出信號。
於二次側控制器16中，記載有來自USB插口之PDDET1、PDDET2，但亦可無該等。
於第5實施形態之電力供給裝置4中，DC/DC轉換器13為二極體整流型。即，DC/DC轉換器13具備：變壓器15；第1MOS電晶體Q1及電流感測用之電阻RS，其等串聯連接於變壓器15之一次側電感L1與接地電位之間；二極體D1，其連接於變壓器15之二次側電感L2與輸出之間；及第1電容器C1，其連接於輸出與接地電位之間。
又，如圖41所示，第5實施形態之電力供給裝置4亦可具備絕緣電路20，該絕緣電路20連接於二次側控制器16，將控制輸入信號反饋至一次側控制器30。
又，如圖41所示，第5實施形態之電力供給裝置4亦可具備誤差放大器21，該誤差放大器21連接於二次側控制器16，用以補償將控制輸入信號反饋至絕緣電路20之誤差。此處，如圖41所示，誤差放大器21包含放大器44、二極體D3、電阻R5、R6等分離式零件。
又，於第5實施形態之電力供給裝置4中，二次側控制器16可執行例如頻率轉換、直流位準轉換、振幅位準轉換中之任一者。
又，如圖41所示，第5實施形態之電力供給裝置4亦可具備MOS開關QSW，該MOS開關QSW連接於DC/DC轉換器13之輸出，遮斷DC/DC轉換器13之輸出電壓。藉由該MOS開關QSW，可遮斷DC/DC轉換器13之輸出與電力線輸出(VBUS)。該MOS開關QSW可藉由二次側控 制器16而受到開/關控制。其他構成與第2實施形態相同。
根據第5實施形態，可提供一種能對複數個機器進行切換且能控制輸出電壓值及可輸出電流量(MAX值)之電力供給裝置。
[第6實施形態]
如圖42所示，第6實施形態之電力供給裝置4具備AC/DC轉換器來代替第3實施形態中之電源供給電路10，該AC/DC轉換器連接於AC輸入，且包含保險絲11、扼流圈12、二極體整流橋接器14、電容器C5、C6、C3等。
又，具備包含變壓器15之一次側輔助繞組之輔助電感L4、並聯連接於輔助電感L4之二極體D2、及電容器C4，自電容器C4向一次側控制器30供給直流電壓VCC。
如圖42所示，第6實施形態之電力供給裝置4具備：DC/DC轉換器13，其配置於輸入(AC/DC轉換器之DC輸出)與VBUS輸出之間；一次側控制器30，其對DC/DC轉換器13之輸入電流進行控制；及二次側控制器16，其耦合於複數個控制輸入，實施複數個控制輸入之控制輸入信號之信號轉換，並且將經過信號轉換之控制輸入信號反饋至一次側控制器30。此處，一次側控制器30基於自二次側控制器16反饋之控制輸入信號，控制輸入電流，藉此使DC/DC轉換器13之輸出電壓值及可輸出電流量(MAX值)可變。
如圖42所示，第6實施形態之電力供給裝置4亦可具備連接於VBUS輸出與二次側控制器16之間之輸出電容器CO。
又，如圖42所示，第6實施形態之電力供給裝置4亦可具備功率輸出電路130，該功率輸出電路130連接於一次側控制器30，對與複數個控制輸入成對配置之複數個VBUS輸出供給輸出電壓。此處，功率輸出電路130亦可與圖3同樣地，具備複數個DC/DC轉換器。
又，如圖42所示，具備複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn， 複數個控制輸入亦可耦合於複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn。又，經由複數個制控制端子CT1、CT2、…、CTn，可向外部機器輸出第6實施形態之電力供給裝置4之控制輸出信號。
於二次側控制器16中，記載有來自USB插口之PDDET1、PDDET2，但亦可無該等。
於第6實施形態之電力供給裝置4中，DC/DC轉換器13為同步整流型。即，DC/DC轉換器13具備：變壓器15；第1MOS電晶體Q1及電流感測用之電阻RS，其等串聯連接於變壓器15之一次側電感L1與接地電位之間；第2MOS電晶體M1，其連接於變壓器15之二次側電感L2與輸出之間；及第1電容器C1，其連接於輸出與接地電位之間。
又，於第6實施形態之電力供給裝置4中，二次側控制器16可執行例如頻率轉換、直流位準轉換、振幅位準轉換中之任一者。
第6實施形態之電力供給裝置4於DC/DC轉換器中採用同步整流方式來代替二極體整流方式，因此相較於具有二極體整流方式之第2、第4、第5實施形態，可增大DC/DC電力轉換效率。其他構成與第3實施形態相同。
根據第6實施形態，可提供一種能對複數個機器進行切換且能控制輸出電壓值及可輸出電流量(MAX值)之電力供給裝置。
[第7實施形態]
如圖43所示，第7實施形態之電力供給裝置4具備AC/DC轉換器來代替第3實施形態中之電源供給電路10之點與第6實施形態相同，該AC/DC轉換器連接於AC輸入，且包含保險絲11、扼流圈12、二極體整流橋接器14、電容器C5、C6、C3等。
又，具備包含變壓器15之一次側輔助繞組之輔助電感L4、並聯連接於輔助電感L4之二極體D2、及電容器C4，自電容器C4向一次側控制器30供給直流電壓VCC。
如圖43所示，第7實施形態之電力供給裝置4具備：DC/DC轉換器13，其配置於輸入(AC/DC轉換器之DC輸出)與VBUS輸出之間；一次側控制器30，其對DC/DC轉換器13之輸入電流進行控制；及二次側控制器16，其耦合於複數個控制輸入，實施複數個控制輸入之控制輸入信號之信號轉換，並且將經過信號轉換之控制輸入信號反饋至一次側控制器30。此處，一次側控制器30基於自二次側控制器16反饋之控制輸入信號，控制輸入電流，藉此使DC/DC轉換器13之輸出電壓值及可輸出電流量(MAX值)可變。
如圖43所示，第7實施形態之電力供給裝置4亦可具備連接於VBUS輸出與二次側控制器16之間之輸出電容器CO。
又，如圖43所示，第7實施形態之電力供給裝置4亦可具備功率輸出電路130，該功率輸出電路130連接於一次側控制器30，對與複數個控制輸入成對配置之複數個VBUS輸出供給輸出電壓。此處，功率輸出電路130亦可與圖3同樣地，具備複數個DC/DC轉換器。
又，如圖43所示，具備複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn，複數個控制輸入亦可耦合於複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn。又，經由複數個控制端子CT1、CT2、…、CTn，可向外部機器輸出第7實施形態之電力供給裝置4之控制輸出信號。
於二次側控制器16中，記載有PDDET1、PDDET2，但亦可無該等。
於第7實施形態之電力供給裝置4中，DC/DC轉換器13為同步整流型。即，DC/DC轉換器13具備：變壓器15；第1MOS電晶體Q1及電流感測用之電阻RS，其等串聯連接與變壓器15之一次側電感L1與接地電位之間；第2MOS電晶體M1，其連接於變壓器15之二次側電感L2與輸出之間；及第1電容器C1，其連接於輸出與接地電位之間。
又，如圖43所示，第7實施形態之電力供給裝置4亦可具備絕緣 電路20，該絕緣電路20連接於二次側控制器16，將控制輸入信號反饋至一次側控制器30。
又，如圖43所示，第7實施形態之電力供給裝置4亦可具備誤差放大器21，該誤差放大器21連接於二次側控制器16，用以補償將控制輸入信號反饋至絕緣電路20之誤差。此處，如圖43所示，誤差放大器21包含放大器44、二極體D3、電阻R5、R6等分離式零件。
又，於第7實施形態之電力供給裝置4中，二次側控制器16可執行例如頻率轉換、直流位準轉換、振幅位準轉換中之任一者。
第7實施形態之電力供給裝置4於DC/DC轉換器中採用同步整流方式來代替二極體整流方式，因此相較於具有二極體整流方式之第2、第4、第5實施形態，可增大DC/DC電力轉換效率。
又，如圖43所示，第7實施形態之電力供給裝置4亦可具備MOS開關QSW，該MOS開關QSW連接於DC/DC轉換器13之輸出，遮斷DC/DC轉換器13之輸出電壓。藉由該MOS開關QSW，可遮斷DC/DC轉換器13之輸出與電力線輸出(VBUS)。該MOS開關QSW可藉由二次側控制器16而受到開/關控制。其他構成與第6實施形態相同。
根據第7實施形態，可提供一種能對複數個機器進行切換且能控制輸出電壓值及可輸出電流量(MAX值)之電力供給裝置。
(MOS開關)
如圖42所示，可應用於第1實施形態之電力供給裝置4之開關SW、或可應用於第2、3、5、7之實施形態之電力供給裝置4之MOS開關QSW之示意性之電路區塊構成例中，具備2個串聯連接之n通道MOSFETQn1、Qn2、及連接於該串聯連接之n通道MOSFETQn1、Qn2之兩端之放電用MOSFETQD1、QD2。
於第1~第7實施形態之電力供給裝置4中，2個串聯連接之n通道MOSFETQn1、Qn2之閘極連接於二次側控制器16，且藉由二次側控制 器16而受到開/關控制。於二次側控制器16中，亦可內置有電壓電流控制電路17。
(AC轉換器/AC充電器)
如圖45~圖50所示，第1~第7之實施形態之電力供給裝置4可內置於AC轉換器/AC充電器3中。
作為使用電纜將能連接於插座1之插頭2與AC轉換器/AC充電器3連接之接線例且將AC轉換器/AC充電器3內之二次側控制器16與外部之插頭2A、2B連接之例係如圖45(a)所示，其他例係如圖45(b)所示。
於圖45(a)中，藉由二次側控制器16，可實施USBPD4U與實施形態之電力供給裝置(PD)4之控制輸入信號之切換。二次側控制器16可內置於電力供給裝置(PD)4中。
於圖45(a)中，二次側控制器16與插頭2A間藉由電力線POL而連接，二次側控制器16與插頭2B間連接有電力線POL、通信專用線COL。
如圖45(a)所示，USBPD4U、電力供給裝置(PD)4可分別與二次側控制器16雙向連接。
於圖45(b)中，藉由複數個二次側控制器161、162，可實施USBPD4U與實施形態之電力供給裝置(PD)4之控制輸入信號之切換。二次側控制器161、162可內置於USBPD4U、電力供給裝置(PD)4中。
於圖45(b)中，二次側控制器161與插頭2A間藉由電力線POL而連接，二次側控制器162與插頭2B間連接有電力線POL、通信專用線COL。
如圖45(b)所示，USBPD4U、電力供給裝置(PD)4可分別與二次側控制器161、162雙向連接。
可於AC轉換器/AC充電器3中內置有1個或複數個二次側控制器16。藉由此種信號轉換與切換電路動作，可於同時具備USBPD4U及 電力供給裝置(PD)4之AC轉換器/AC充電器3中，多樣地選擇輸出之提取個數。例如，亦可將USBPD4U與電力供給裝置(PD)4之提取個數比設定為1：N、1：1、N：1。此處，N為2以上之整數。
作為將能連接於插座1之插頭2內置於AC轉換器/AC充電器3中之例且於AC轉換器/AC充電器3內具備USBPD4U及實施形態之電力供給裝置(PD)4之例係如圖46(a)所示，將內置於AC轉換器/AC充電器3中之插口41UR、41R與外部之插頭2A、2B連接之例係如圖46(b)所示。
於圖46(a)中，藉由二次側控制器161、162，可實施USBPD4U與電力供給裝置(PD)4之控制輸入信號之切換。二次側控制器161、162可內置於USBPD4U、電力供給裝置(PD)4中。
如圖46(a)所示，USBPD4U、電力供給裝置(PD)4可分別與二次側控制器161、162雙向連接。
於圖46(b)中，藉由複數個二次側控制器161、162，可實施USBPD4U用之插口41UR與電力供給裝置(PD)4用之插口41R之控制輸入信號之切換。
插口41UR與插頭2A間藉由電力線POL而連接。插口41R與插頭2B間連接有電力線POL、通信專用線COL。
如圖46(b)所示，二次側控制器161、162可分別與插口41UR、41R雙向連接。
如圖47(a)所示，內置有實施形態之電力供給裝置(PD)4之AC轉換器/AC充電器3可使用電纜而與能連接於插座1之插頭2連接，又可與配置於外部之插頭5連接。二次側控制器16與插頭5間藉由電力線POL、通信專用線COL而連接。於圖47(a)中，藉由二次側控制器16，可實施電力供給裝置(PD)4之控制輸入信號之切換。二次側控制器16可內置於電力供給裝置(PD)4中。
又，如圖47(b)所示，內置有實施形態之電力供給裝置之AC轉換 器/AC充電器3可使用電纜而與能連接於插座1之插頭2連接，又亦可具備電力供給裝置(PD)4用之插口41R及二次側控制器16。於圖47(b)中，藉由二次側控制器16，可實施電力供給裝置(PD)4用之插口41R之控制輸入信號之切換。
又，如圖47(c)所示，內置有實施形態之電力供給裝置之AC轉換器/AC充電器3可使用電纜而與能連接於插座1之插頭2連接，又亦可具備插頭41P。插頭41P可與配置於外部之插頭5連接。插頭41P與插頭5間藉由電力線POL、通信專用線COL而連接。於圖47(c)中，藉由二次側控制器16，可實施電力供給裝置(PD)4用之插頭41P之控制輸入信號之切換。
又，如圖48(a)所示，內置有實施形態之電力供給裝置(PD)4之AC轉換器/AC充電器3可使用USBPD電纜6而與能連接於插座1之插頭2連接，又可與配置於外部之插頭5連接。二次側控制器16與插頭5間藉由電力線POL、通信專用線COL而連接。於圖48(a)中，藉由二次側控制器16，可實施電力供給裝置(PD)4之控制輸入信號之切換。二次側控制器16可內置於電力供給裝置(PD)4中。
又，如圖48(b)所示，內置有實施形態之電力供給裝置之AC轉換器/AC充電器3可使用USBPD電纜6而與能連接於插座1之插頭2連接，又亦可具備插口41R。於圖48(b)中，藉由二次側控制器16，可實施電力供給裝置(PD)4用之插口41R之控制輸入信號之切換。
又，如圖48(c)所示，內置有實施形態之電力供給裝置之AC轉換器/AC充電器3亦可使用USBPD電纜6而與能連接於插座1之插頭2連接，又具備插頭41P。插頭41P可與配置於外部之插頭5連接。插頭41P與插頭5間藉由電力線POL、通信專用線COL而連接。於圖48(c)中，藉由二次側控制器16，可實施電力供給裝置(PD)4用之插頭41P之控制輸入信號之切換。
又，如圖49(a)~圖49(c)所示，能連接於插座1之插頭2亦可內置於內置有實施形態之電力供給裝置之AC轉換器/AC充電器3中。
如圖49(a)所示，內置有實施形態之電力供給裝置(PD)4及插頭2之AC轉換器/AC充電器3可與配置於外部之插頭5連接。二次側控制器16與插頭5間藉由電力線POL、通信專用線COL而連接。於圖49(a)中，藉由二次側控制器16，可實施電力供給裝置(PD)4之控制輸入信號之切換。二次側控制器16可內置於電力供給裝置(PD)4中。
又，如圖49(b)所示，內置有實施形態之電力供給裝置及插頭2之AC轉換器/AC充電器3亦可具備插口41R。於圖49(b)中，藉由二次側控制器16，可實施電力供給裝置(PD)4用之插口41R之控制輸入信號之切換。
又，如圖49(c)所示，內置有實施形態之電力供給裝置及插頭2之AC轉換器/AC充電器3亦可具備插頭41P。插頭41P可與配置於外部之插頭5連接。插頭41P與插頭5間藉由電力線POL、通信專用線COL而連接。於圖49(c)中，藉由二次側控制器16，可實施電力供給裝置(PD)4用之插頭41P之控制輸入信號之切換。
如圖50(a)~圖50(c)所示，可於AC轉換器/AC充電器3中內置有複數個實施形態之電力供給裝置。又，內置有能連接於插座1之插頭2。
如圖50(a)所示，內置複數個實施形態之電力供給裝置(PD)41、42及插頭2之AC轉換器/AC充電器3可與配置於外部之複數個插頭51、52連接。二次側控制器16與插頭51、52間藉由電力線POL、通信專用線COL而連接。於圖50(a)中，藉由二次側控制器16，可實施電力供給裝置(PD)41、42之控制輸入信號之切換。二次側控制器16可內置於電力供給裝置(PD)41、42中。
又，如圖50(b)所示，內置複數個實施形態之電力供給裝置(PD)41、42及插頭2之AC轉換器/AC充電器3亦可具備插口41R、 42R。於圖50(b)中，藉由二次側控制器16，可實施電力供給裝置(PD)41、42用之插口41R、42R之控制輸入信號之切換。
又，如圖50(c)所示，內置複數個實施形態之電力供給裝置(PD)41、42及插頭2之AC轉換器/AC充電器3亦可具備插頭41P、42P。插頭41P、42P可與配置於外部之插頭51、52連接。插頭41P、42P與插頭51、52間藉由電力線POL、通信專用線COL而連接。於圖50(c)中，藉由二次側控制器16，可實施電力供給裝置(PD)41、42用之插頭41P、42P之控制輸入信號之切換。
(電子機器)
如圖51~圖52所示，第1~第7實施形態之電力供給裝置可內置於電子機器7中。作為電子機器，例如，可應用監視器、外部硬碟驅動器、機頂盒、膝上PC、平板PC、智慧型手機、電池充電器系統、個人電腦、擴充基座、顯示器、印表機、吸塵機、冰箱、傳真機、電話機、汽車導航、車載電腦、電視機、望遠鏡、頭戴式顯示器、風扇、空調、雷射顯示器或壁式插座等各種機器。
作為使用電纜將能連接於插座1之插頭2與電子機器7連接之接線例且於電子機器7內部具備內置電力供給裝置41、42及插口41R、42R之內部電路71、72之例係如圖51(a)所示。
又，將能連接於插座1之插頭2內置於電子機器7中且於電子機器7內部具備內置電力供給裝置41、42及插口41R、42R之內部電路71、72之例係如圖51(b)所示。
於圖51(a)、圖51(b)中，插口41R與42R間可藉由電力線POL、通信專用線COL而連接。於圖51(a)、圖51(b)中，藉由二次側控制器16，可實施電力供給裝置(PD)41、42用之插口41R、42R之控制輸入信號之切換。
於將能連接於插座1之插頭2內置於電子機器7中且於電子機器7 內部具備內置電力供給裝置41、42及插口41R、42R之內部電路71、72之例中，於1個內部電路72內具有連接於外部之插口43R之例係如圖52(a)所示。
又，於將能連接於插座1之插頭2內置於電子機器7中且於電子機器7內部具備內置電力供給裝置41、42及插口41R、42R之內部電路71、72之例中，於1個內部電路72內具有連接於外部之複數個插口43R、44R之例係如圖52(b)所示。
於圖52(a)、圖52(b)中，亦為插口41R與42R間可藉由電力線POL、通信專用線COL而連接。又，於圖52(a)、圖52(b)中，藉由二次側控制器16，可實施電力供給裝置(PD)41、42用之插口41R、42R之控制輸入信號之切換。
(保護功能)
將連接對象設定為智慧型手機160之情形時之實施形態之電力供給裝置4之保護功能之說明圖係如圖53(a)所示，將連接對象設定為膝上PC140之情形時之實施形態之電力供給裝置4之保護功能之說明圖係如圖53(b)所示。
如圖53(a)、圖53(b)所示，實施形態之電力供給裝置4亦可具備一次側過電力保護電路(OPP1)81、83、及與一次側過電力保護電路(OPP1)81、83連接之二次側過電力保護電路(OPP2)82、84。一次側過電力保護電路(OPP1)81、83連接於一次側控制器(圖示省略)。又，一次側過電力保護電路(OPP1)81、83亦可內置於一次側控制器中。二次側過電力保護電路(OPP2)82、84連接於二次側控制器16。
又，如圖53(a)、圖53(b)所示，插口41R與連接對象(智慧型手機160、膝上PC140)間藉由電力線POL、通信專用線COL而連接。藉由連接於插口41R之二次側控制器16，可實施電力供給裝置(PD)41、42用之插口41R之控制輸入信號之切換。
根據連接於插口41R之對象機器(組件)，插口41R中之電力資訊、通信控制資訊自二次側控制器16傳輸至二次側過電力保護電路(OPP2)82、84，進而二次側過電力保護電路(OPP2)82、84將該電力資訊、通信控制資訊傳輸至一次側過電力保護電路(OPP1)81、83。其結果，根據連接於插口41R之對象機器(組件)，可變更過電流檢測設定值，實施DC/DC轉換器13之電力切換。
插口41R中之電力資訊、通信控制資訊是否超過過電流檢測設定值之判斷可藉由一次側過電力保護電路(OPP1)81及二次側過電力保護電路(OPP2)82中之任一者而實施。
於判斷為插口41R中之電力資訊、通信控制資訊超過過電流(過電力)檢測設定值之情形時，一次側過電力保護電路(OPP1)81、83可向一次側控制器(圖示省略)發送過電流(過電力)保護控制信號，而實施用以抑制DC/DC轉換器13之電力之切換。
於實施形態之電力供給裝置4中，可應用過電流保護(OCP：Over Current Protection)、過電力保護(OPP：Over Power Protection)、過電壓保護(OVP：Over Voltage Protection)、過負載保護(OLP：Over Load Protection)、過溫度保護(TSD：Thermal Shut Down)等各功能。
於實施形態之電力供給裝置4中，例如，亦可具備感測器(SENSOR)保護功能，該感測器保護功能將某感測元件連接於一次側控制器(圖示省略)，根據該感測元件之特性而實施保護。
於實施形態之電力供給裝置4中，當變更過電流(過電力)檢測設定值之情形時，如上所述，可將插口41R中之電力資訊、通信控制資訊經由二次側控制器16、二次側過電力保護電路(OPP2)82、84傳輸至一次側過電力保護電路(OPP1)81、83，根據連接於插口41R之對象機器(組件)，而變更過電流檢測設定值，實施DC/DC轉換器13之電力切換。
又，於實施形態之電力供給裝置4中，當變更過電流(過電力)檢測設定值之情形時，亦可將插口41R中之電力資訊、通信控制資訊自二次側控制器16直接傳輸至一次側過電力保護電路(OPP1)81、83，於一次側過電力保護電路(OPP1)81、83中，直接變更設定值。
又，亦可自實施形態之電力供給裝置4之外部直接傳輸至一次側過電力保護電路(OPP1)81、83。
以此方式，於實施形態之電力供給裝置4中，可於一次側過電力保護電路(OPP1)81、83中，根據連接於插口41R之對象機器(組件)，而變更供給電力位準。其結果，可防止異常狀態下之對象機器(組件)之破壞。
於將連接對象設定為智慧型手機160之情形時，若對智慧型手機160(電量5V‧1A=5W)，自二次側控制器16向二次側過電力保護電路(OPP2)82傳輸例如7W之電力資訊、通信控制資訊，則該7W之電力資訊、通信控制資訊自二次側過電力保護電路(OPP2)82傳輸至一次側過電力保護電路(OPP1)81，並於一次側過電力保護電路(OPP1)81中，進行自7W至例如10W之過電流(過電力)檢測設定值UP之切換(SW)。其結果，利用實施形態之電力供給裝置4之DC/DC轉換器，可傳輸最大可達10W之電力。
於將連接對象設定為膝上PC140之情形時，若對膝上PC140(電量20V‧3A=60W)，自二次側控制器16向二次側過電力保護電路(OPP2)84傳輸例如80W之電力資訊、通信控制資訊，則該80W之電力資訊、通信控制資訊自二次側過電力保護電路(OPP2)84傳輸至一次側過電力保護電路(OPP1)83，並於一次側過電力保護電路(OPP1)83中，進行自80W至例如100W之過電流(過電力)檢測設定值UP之切換(SW)。其結果，利用實施形態之電力供給裝置4之DC/DC轉換器，可傳輸最大可達100W之電力。
(插口/插頭)
如圖54所示，可應用於搭載有插口之AC轉換器、AC充電器、電子機器、擴充基座之實施形態之電力供給裝置85可連接於具有例如AC電源100V~115V之插座，且可插入連接於電力線POL、通信專用線COL之插頭。插頭構造之例係如圖27(a)或圖57所示。
電力線POL可連接於插口之上側電力端子PU及下側電力端子PD中之任一者，通信專用線COL可連接於插口之上側通信端子CU及下側通信端子CD中之任一者。
於電力線POL可傳輸電力資訊，於通信專用線COL可傳輸通信控制資訊。如圖54所示，可應用於搭載有實施形態之電力供給裝置之AC轉換器、AC充電器、電子機器之電力供給裝置85中，電力端子PU、PD、通信端子CU、CD中之任一者均可連接，無需選擇對應之插頭之上下(表面與背面)，便於使用。此處，插口之上側電力端子PU、下側電力端子PD與圖24、圖25所示之插口41R(42R)之上側VBUS端子、下側VBUS端子對應。又，插口之上側通信端子CU、下側通信端子CD與圖24、圖25所示之插口41R(42R)之上側通信端子CC1(CC2)、下側通信端子CC1(CC2)對應。再者，關於其他端子，省略圖示，而簡略化表示。
又，如圖55所示，可應用於搭載有插口之AC轉換器、AC充電器、電子機器、擴充基座之實施形態之電力供給裝置86可連接於具有例如AC電源230V之插座，且可插入連接於電力線POL、通信專用線COL之插頭。插頭構造之例係如圖27(a)或圖57所示。
又，如圖56所示，可應用於搭載有插口之AC轉換器、AC充電器、電子機器之實施形態之電力供給裝置87可連接於具有例如AC電源100V~115V之插座，且可插入連接於電力線POL、通信專用線COL之複數個插頭。插頭構造之例係如圖27(a)或圖57所示。
可於AC轉換器、AC充電器、電子機器、擴充基座中內置有1個或複數個二次側控制器。藉由此種二次側控制器之信號轉換與切換電路動作，可多樣地選擇電力供給裝置85、86、87之輸出之提取個數。例如，亦可將提取個數比設定為1：N、1：1、N：1。此處，N為2以上之整數。又，亦可與USBPD插口併用。
又，如圖57所示，可應用於搭載有插頭2之AC轉換器、AC充電器、電子機器之實施形態之電力供給裝置88可連接於具有例如AC電源100V~115V之插座、或具有AC電源230V之插座。插頭2與圖45(a)、圖45(b)、圖46(b)、圖47(a)、圖47(c)、圖48(a)、圖48(c)、圖49(a)、圖49(c)、圖50(a)、及圖50(c)之形態中之插頭同義。又，插頭2亦可也能應用於USB-PD中。
(複數個連接對象)
於實施形態之電力供給裝置中，經由複數個插口而與複數個連接對象連接之示意性之電路區塊構成係如圖58所示。於圖58中，二次側控制器16經由插口41R1、41R2、41R3，而分別連接於作為連接對象之智慧型手機160、膝上PC140、平板PC150。於插口41R1、41R2、41R3與智慧型手機160、膝上PC140、平板PC150間，連接有電力線POL、及通信專用線COL。電力線POL藉由可利用二次側控制器16加以控制之開關SWC而受到開關控制，且連接於電力線輸出(VBUS)。於通信專用線COL上，可傳輸自智慧型手機160、膝上PC140、平板PC150向電力供給裝置4之控制輸入信號及自實施形態之電力供給裝置向智慧型手機160、膝上PC140、平板PC150之控制輸出信號。
可應用於搭載有複數個插口41R1、41R2、41R3、41R4之AC轉換器、AC充電器、電子機器、擴充基座之實施形態之電力供給裝置89之示意性之鳥瞰構造例如圖59所示。於圖59之例中，可連接有4個插 口41R1、41R2、41R3、41R4，且藉由開關89S，可手動地進行切換。圖58所示之插口41R1、41R2、41R3與圖59之插口41R1、41R2、41R3對應。又，於圖59之例中，表示4個插口41R1、41R2、41R3、41R4之例，但可對應於例如2個、或6個等任意之個數。
(USBPD通信)
對於複數個實施形態之電力供給裝置間使用控制輸入輸出信號進行USBPD通信之例進行說明之示意性之電路區塊構成係如圖60所示。
如圖60所示，於第1電力供給裝置中，二次側控制器161經由耦合電容器CC而連接於控制端子CT1。其他構成省略圖示。
如圖60所示，於第2電力供給裝置中，二次側控制器162經由耦合電容器CC而連接於控制端子CT2。其他構成省略圖示。再者，二次側控制器161、162亦可經由AC耦合電容器而連接於控制端子CT1、CT2。又，於電力線POL((VBUS輸出)與二次側控制器161、162之間，連接有輸出電容器CO(圖示省略)。
於USBPD通信中，控制端子CT1、CT2間藉由電力線POL而連接。
(電力供給系統)
於可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中，可不改變電纜之方向，而切換電力之源極。例如，可不更換電纜而實現自外部機器向膝上PC之電池之充電、及自膝上PC之電池或內部電力供給裝置向外部機器(顯示器等)之饋電。
又，可經由電力線POL、及通信專用線COL，而於2個單元間，實現電力傳輸、及半雙工資料通信。
於可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中，於電池充電器系統與膝上PC之間，可使用電力線POL、通信專用線COL，傳 輸DC電力供給(DC輸出VBUS)及資料通信。此處，於電池充電器系統、及膝上PC，搭載實施形態之電力供給裝置。
於可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中，於智慧型手機與膝上PC之間，亦可使用電力線POL、通信專用線COL傳輸DC電力供給(DC輸出VBUS)，使用電力線POL、通信專用線COL傳輸資料通信。此處，於智慧型手機、及膝上PC，搭載有實施形態之電力供給裝置。
於可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中，對2台個人電腦PCA、PCB間之資料通信及電力供給進行說明之示意性之區塊構成係如圖61所示。於圖61中，省略DC/DC轉換器之圖示，而表示二次側控制器16A、16B。於個人電腦PCA、PCB，搭載有實施形態之電力供給裝置。
又，於電力線POL(VBUS輸出)與二次側控制器16A、16B之間，連接有輸出電容器CO(圖示省略)。
個人電腦PCA、PCB間經由電力線POL及通信專用線COL而連接。通信專用線COL連接於控制端子CT1、CT2間。
如圖61所示，控制端子CT1經由二次側控制器16A，而連接於控制器16A，控制端子CT2經由二次側控制器16B，而連接於控制器16B。又，二次側控制器16A、16B與控制端子CT1、CT2間亦可經由AC耦合電容器而連接。又，於個人電腦PCA，搭載有電池E及連接於電池E之電池充電器IC(Integrated Circuit，積體電路)(CHG)53，於個人電腦PCB，搭載有功率管理器IC(PMIC：Power Management IC)54。
於可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中，例如，可不更換電纜而實現自個人電腦PCB向個人電腦PCA之電池E之充電、及自個人電腦PCA之電池E向個人電腦PCB之饋電。
又，於通信專用線COL，連接有二次側控制器16A、16B，於個人電腦PCA、PCB間，例如實現半雙工資料通信。此處，載波頻率例如為約23.2MHz，FSK(Frequency-Shift Keying，頻移鍵控)調變解調頻率例如為約300kbps。此處，誤碼率(BER：Bit Error Rate)例如為約1×10-6，亦可內置有內建自測(BIST：built-in self test)用之LSI(Large-Scale Integrated Circuit，大規模積體電路)。
於可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中，對2個單元56、58間之資料通信及電力供給進行說明之示意性之區塊構成係如圖62(a)所示。
2個單元56、58間藉由電力線POL及通信專用線COL而連接。電力線POL及通信專用線COL插接於內置於2個單元56、58中之插口41R、42R。
2個單元56、58為任意之電子機器，搭載有實施形態之電力供給裝置。於圖62(a)中，省略DC/DC轉換器之圖示，而表示二次側控制器16A、16B。又，於電力線POL(VBUS輸出)與二次側控制器16A、16B之間，連接有輸出電容器CO(圖示省略)。
包含內置有實施形態之電力供給裝置之AC轉換器/AC充電器3、及智慧型手機160之電力供給系統之示意性之區塊構成係如圖62(b)所示。
AC轉換器/AC充電器3與智慧型手機160間藉由電力線POL及通信專用線COL而連接。電力線POL及通信專用線COL插接於內置於AC轉換器3、智慧型手機160中之插口41R、42R。
於AC轉換器/AC充電器3、及智慧型手機160，搭載有實施形態之電力供給裝置。於圖62(b)中，省略DC/DC轉換器之圖示，而表示二次側控制器16A、16B。
AC轉換器/AC充電器3具備AC/DC轉換器60、及二次側控制器 16A。智慧型手機160具備二次側控制器16B、嵌入式控制器(EMBC)64、CPU68、PMIC54、電池66、及電池充電器IC(CHG)62。又，於電力線POL(VBUS輸出)與二次側控制器16A、16B之間，連接有輸出電容器CO(圖示省略)。又，於二次側控制器16A、16B與插口41R、42R間，亦可具備AC耦合電容器。
於可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中，例如，可不更換電纜而實現自AC轉換器/AC充電器3向智慧型手機160之電池66之充電、及自智慧型手機160之電池66向外部機器之饋電。
包含內置有實施形態之電力供給裝置之2個單元56、58之電力供給系統之示意性之區塊構成係如圖63所示。
2個單元56、58間藉由電力線POL及通信專用線COL而連接。電力線POL及通信專用線COL插接於內置於2個單元56、58中之插口41R、42R。
於2個單元56、58，搭載有實施形態之電力供給裝置。於圖63中，省略DC/DC轉換器之圖示，而表示二次側控制器16A、16B。又，於電力線POL(VBUS輸出)與二次側控制器16A、16B之間，連接有輸出電容器CO(圖示省略)。
單元56具備AC/DC轉換器60、及二次側控制器16A，單元58具備二次側控制器16B、及負載70。此處，負載70可包含CPU，電池BAT、及控制器CTR等。又，於二次側控制器16A、16B與插口41R、42R間，亦可具備AC耦合電容器。
於可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中，例如，可不更換電纜而實現自單元56向單元58之饋電、及自單元58向外部機器之饋電。
又，於通信專用線COL，連接有二次側控制器16A、16B，於單元56、58間，例如，亦實現半雙工資料通信。
於可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中，包含與圖63之構成不同之2個單元56、58之示意性之區塊構成係如圖64所示。
單元56具備電池E、CPU68A、及二次側控制器16A，單元58具備CPU68B、二次側控制器16B、及負載CL。
2個單元56、58間藉由電力線POL及通信專用線COL而連接。電力線POL及通信專用線COL插接於內置於2個單元56、58中之插口41R、42R(圖示省略)。電力線POL連接於電池E與負載CL間，通信專用線COL連接於二次側控制器16A與16B間。又，於電力線POL(VBUS輸出)與二次側控制器16A、16B之間，連接有輸出電容器CO(圖示省略)。又，於二次側控制器16A、16B與通信專用線COL間，亦可具備AC耦合電容器。
於可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中，例如，可不更換電纜而實現自單元58向單元56之電池E之充電、及自單元56之電池E向單元58之饋電。又，於單元56與58間，例如，亦實現半雙工資料通信。
如圖65所示，可於全域應用實施形態之電力供給裝置之第1電力供給系統100具備經由插頭而連接於插座之監視器110、使用USBPD電纜而連接於監視器110之外部硬碟驅動器120、機頂盒180、膝上PC140、平板PC150、及智慧型手機160。此處，監視器110除此此外亦可為TV(Television，電視機)或擴充基座。
於各構成要素，搭載有實施形態之電力供給裝置4，但於圖65中，省略DC/DC轉換器之圖示，而表示二次側控制器16。又，於電力線POL(VBUS輸出)與二次側控制器16之間，連接有輸出電容器CO(圖示省略)。又，於通信專用線COL中亦可應用AC耦合電容器。又，於應用USBPD之情形時，控制器16亦可應用USBPD控制器。
於監視器110與外部硬碟驅動器120、機頂盒180、膝上PC140、平板PC150、智慧型手機160之間，可使用電力線POL及通信專用線COL進行電力傳輸及通信資料傳輸。電力線POL係以粗實線表示，通信專用線COL係以虛線表示。又，於應用USBPD之情形時，亦可使用電力線POL來代替虛線所示之通信專用線COL。又，通信專用線COL經由AC耦合電容器(圖示省略)而連接於二次側控制器16。另一方面，亦可不經由AC耦合電容器而直接連接於二次側控制器16。
圓形虛線所示之部分表示電力線POL用之電纜與通信專用線COL用之電纜被分離。作為電力線POL用之電纜，可應用USBPD電纜，作為通信專用線COL用電纜，可應用通信專用電纜(COM)。又，亦可使用電力線POL與通信專用線COL轉換內置電纜。
於監視器110，搭載有AC/DC轉換器60、及二次側控制器16，於外部硬碟驅動器120，搭載有CPU+介面板122、及二次側控制器16，於機頂盒180，搭載有CPU+介面板132、及二次側控制器16，於膝上PC140，搭載有NVDC(Narrow Voltage DC/DC，窄電壓直流-直流)充電器142、CPU148、PCH(Platform Control Hub，平台控制集線器)147、EC(Embedded Controller，嵌入式控制器)146、及二次側控制器16，於平板PC150，搭載有ACPU(Application CPU，應用中央處理單元)156、電池充電器IC(CHG)158、電池157、及二次側控制器16，於智慧型手機160，搭載有ACPU166、USB充電器162、電池172、及二次側控制器16。
如圖66所示，可全域應用實施形態之電力供給裝置之第2電力供給系統200具備經由插頭而連接於插座之USBPD轉換器230、連接於USBPD轉換器230之膝上PC140、連接於膝上PC140之外部硬碟驅動器120、監視器110、平板PC150、及智慧型手機160。此處，膝上PC140除此以外亦可為擴充基座。
於各構成要素，搭載有實施形態之電力供給裝置4，但於圖66中，省略DC/DC轉換器之圖示，而表示二次側控制器16。於電力線POL(VBUS輸出)與二次側控制器16之間，連接有輸出電容器CO(圖示省略)。又，於通信專用線COL中亦可應用AC耦合電容器。又，於應用USBPD之情形時，二次側控制器16亦可應用USBPD控制器。
於膝上PC140與USBPD轉換器230、外部硬碟驅動器120、監視器110、平板PC150、智慧型手機160之間，可使用電力線POL及通信專用線COL進行電力傳輸及通信資料傳輸。
於USBPD轉換器230，搭載有AC/DC轉換器60、及二次側控制器16。於膝上PC140，搭載有NVDC充電器142、CPU148、PCH147、EC146、電池154、DC/DC轉換器159、二次側控制器161、162，於監視器110，搭載有PMIC112、及二次側控制器16。其他構成與第1電力供給系統100(圖65)相同。
如圖67所示，可於全域應用實施形態之電力供給裝置之第3電力供給系統300具備經由插頭而連接於插座之USBPD轉換器/充電器310、連接於USBPD轉換器/充電器310之外部硬碟驅動器120、監視器110、機頂盒180、膝上PC140、平板PC150、及智慧型手機160。
於各構成要素，搭載有實施形態之電力供給裝置4，但於圖67中，省略DC/DC轉換器之圖示，而表示二次側控制器16。於電力線POL(VBUS輸出)與二次側控制器16之間，連接有輸出電容器CO(圖示省略)。又，於通信專用線COL中亦可應用AC耦合電容器。又，於應用USBPD之情形時，二次側控制器16亦可應用USBPD控制器。
於USBPD轉換器/充電器310與外部硬碟驅動器120、監視器110、機頂盒180、膝上PC140、平板PC150、智慧型手機160之間，可使用電力線POL及通信專用線COL進行電力傳輸及通信資料傳輸。
於USBPD轉換器/充電器310，搭載有AC/DC轉換器60、及二次側 控制器16。其他構成與第1電力供給系統100(圖65)、第2電力供給系統200(圖66)相同。
如圖68所示，可應用實施形態之電力供給裝置之第4電力供給系統400具備經由插頭而連接於插座之高功能USBPD轉換器/充電器330、連接於高功能USBPD轉換器/充電器330之外部硬碟驅動器120、監視器110、機頂盒180、膝上PC140、平板PC150、及智慧型手機160。
於各構成要素，搭載有實施形態之電力供給裝置4，但於圖68中，省略DC/DC轉換器之圖示，而表示二次側控制器16。於電力線POL(VBUS輸出)與二次側控制器16之間，連接有輸出電容器CO(圖示省略)。又，於通信專用線COL中亦可應用AC耦合電容器。又，於應用USBPD之情形時，二次側控制器16亦可應用USBPD控制器。
於高功能USBPD轉換器/充電器330與外部硬碟驅動器120、監視器110、機頂盒180、膝上PC140、平板PC150、智慧型手機160之間，可使用電力線POL及通信專用線COL進行電力傳輸及通信資料傳輸。
於高功能USBPD轉換器/充電器330，搭載有內置同步FET(Field Effect Transistor，場效應電晶體)開關轉換器之AC/DC轉換器60A、及二次側控制器16。其他構成與第3電力供給系統300(圖67)相同。
於可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中，於CPU+介面板122(132)內內置控制器16之構成之示意性之區塊構成係如圖69所示。即，於圖65~圖68所示之電力供給系統100~400中，亦可於CPU+介面板122(132)內內置有控制器16。於該情形時，可使用電力線POL及通信專用線COL向CPU+介面板122傳輸電力及通信資料。此種於CPU+介面板122(132)內內置控制器16而形成之晶片亦可作為與包含控制器之CPU、DSP(Digital Signal Processor，數位信號處理器)及其他控制器之集成晶片而構成。
如以上所說明般，根據本實施形態，可提供一種能對複數個機器進行切換且可控制輸出電壓值及可輸出電流量(MAX值)之電力供給裝置、AC轉換器、AC充電器、電子機器及電力供給系統。
[其他實施形態]
如上所述，藉由實施形態而進行了記載，但形成該揭示之一部分之論述及圖式不應理解為限定該實施形態者。業者可根據該揭示而明確各種替代實施形態、實施例及運用技術。
如此，本實施形態包含此處未予以記載之各種實施形態等。
[產業上之可利用性]
本實施形態之電力供給裝置、AC轉換器、電子機器及電力供給系統可應用於家用電器、便攜式信息機器等。
4‧‧‧電力供給裝置(PD)
10‧‧‧電源供給電
13‧‧‧DC/DC轉換器
15‧‧‧變壓器
16‧‧‧二次側控制器(控制器)
20‧‧‧絕緣電路
21‧‧‧誤差放大器
30‧‧‧一次側控制器
C1‧‧‧第1電容器
CC‧‧‧耦合電容器
CF‧‧‧電容器(濾波電路)
CO‧‧‧輸出電容器
CT‧‧‧控制端子
D1‧‧‧二極體
L1‧‧‧一次側電感
L2‧‧‧二次側電感
LF‧‧‧電感(濾波電路)
Q1‧‧‧MOS電晶體
RS‧‧‧電阻
SSW‧‧‧開關
SW‧‧‧開關

Claims (50)

  1. 一種電力供給裝置，其特徵在於具備：DC/DC轉換器，其配置於輸入與VBUS輸出之間；一次側控制器，其對上述DC/DC轉換器之輸入電流進行控制；及二次側控制器，其耦合於複數個控制輸入，實施上述複數個控制輸入之控制輸入信號之信號轉換，並且將經過上述信號轉換之上述控制輸入信號反饋至上述一次側控制器；且上述一次側控制器基於自上述二次側控制器反饋之上述控制輸入信號，控制上述輸入電流，藉此使上述DC/DC轉換器之輸出電壓值及可輸出電流量可變。
  2. 如請求項1之電力供給裝置，其具備將上述二次側控制器與上述VBUS輸出耦合之輸出電容器。
  3. 如請求項1之電力供給裝置，其具備將上述二次側控制器與上述控制輸入耦合之AC耦合電容器。
  4. 如請求項1之電力供給裝置，其中上述二次側控制器進而可實施上述VBUS輸出之AC信號成分之信號轉換。
  5. 如請求項1之電力供給裝置，其中上述二次側控制器耦合於複數個控制輸入，可實施複數個控制輸入之控制輸入信號之信號轉換與切換。
  6. 如請求項1之電力供給裝置，其具備功率輸出電路，該功率輸出電路連接於上述一次側控制器，對與複數個上述控制輸入成對配置之複數個VBUS輸出供給輸出電壓。
  7. 如請求項6之電力供給裝置，其中上述功率輸出電路具備複數個DC/DC轉換器。
  8. 一種電力供給裝置，其特徵在於具備：DC/DC轉換器，其配置於輸入與VBUS輸出之間；一次側控制器，其對上述DC/DC轉換器之輸入電流進行控制；二次側控制器，其耦合於控制輸入，實施上述控制輸入之控制輸入信號之信號轉換，並且將經過上述信號轉換之上述控制輸入信號反饋至上述一次側控制器；及輸出電容器，其將上述二次側控制器與上述VBUS輸出耦合；且上述一次側控制器基於自上述二次側控制器反饋之上述控制輸入信號，控制上述輸入電流，藉此使上述DC/DC轉換器之輸出電壓值及可輸出電流量可變。
  9. 如請求項8之電力供給裝置，其中上述二次側控制器具備：第1通信電路、及第2通信電路。
  10. 如請求項9之電力供給裝置，其中上述輸出電容器連接於上述第1通信電路與上述VBUS輸出之間。
  11. 如請求項9之電力供給裝置，其中上述第1通信電路具備實施頻率轉換之協定轉換部，且上述第2通信電路具備配置於上述協定轉換部與上述控制輸入之間而實施編碼轉換之通信電路。
  12. 如請求項1之電力供給裝置，其中上述二次側控制器具備於上述輸出電容器與上述控制輸入之間進行切換之切換開關。
  13. 如請求項1之電力供給裝置，其中上述二次側控制器具備：第1收發器，其連接於上述輸出電容器；及切換開關，其係藉由上述二次側控制器而被控制，於上述第1收發器與上述控制輸入之間進行切換。
  14. 如請求項1之電力供給裝置，其中上述二次側控制器具備於上述輸出電容器與上述控制輸入之間進行切換之第1收發器。
  15. 如請求項1之電力供給裝置，其中上述二次側控制器具備：連接於上述輸出電容器之第1收發器、連接於上述控制輸入之第2收發器、及於上述第1收發器與上述第2收發器之間進行切換之切換開關。
  16. 如請求項15之電力供給裝置，其中上述第1收發器與上述第2收發器具備相同構成。
  17. 如請求項15之電力供給裝置，其中上述第1收發器與上述第2收發器具備互不相同之構成。
  18. 如請求項1之電力供給裝置，其中上述二次側控制器具備：連接於上述輸出電容器之第1收發器、分別連接於複數個上述控制輸入之複數個第2收發器、及於上述第1收發器與複數個上述第2收發器之間進行切換之切換開關。
  19. 如請求項1之電力供給裝置，其具備功率輸出電路，該功率輸出電路連接於上述一次側控制器，對與複數個上述控制輸入成對配置之複數個VBUS輸出供給輸出電壓，且上述二次側控制器具備對上述輸出電容器與複數個上述控制輸入進行切換之切換開關。
  20. 如請求項1之電力供給裝置，其具備功率輸出電路，該功率輸出電路連接於上述一次側控制器，對與複數個上述控制輸入成對配置之複數個VBUS輸出供給輸出電壓，且上述二次側控制器具備對複數個上述控制輸入進行切換之埠選擇器。
  21. 如請求項20之電力供給裝置，其中上述埠選擇器具備CPU。
  22. 如請求項21之電力供給裝置，其配置有複數個上述埠選擇器。
  23. 如請求項1之電力供給裝置，其中上述二次側控制器具備複數個埠選擇器。
  24. 如請求項23之電力供給裝置，其中上述二次側控制器具備基於上述控制輸入信號而進行電壓電流判定之電壓電流控制電路。
  25. 如請求項24之電力供給裝置，其具備絕緣電路，該絕緣電路器連接於上述二次側控制器，將上述控制輸入信號反饋至上述一次側控制器。
  26. 如請求項25之電力供給裝置，其具備用於補償誤差之誤差放大器，該誤差放大器連接於上述二次側控制器，將上述控制輸入信號反饋至上述絕緣電路。
  27. 如請求項26之電力供給裝置，其中上述二次側控制器可執行頻率轉換、直流位準轉換、振幅位準轉換中之任一者。
  28. 如請求項27之電力供給裝置，其具備開關，該開關連接於上述DC/DC轉換器之輸出，遮斷上述DC/DC轉換器之輸出電壓。
  29. 如請求項28之電力供給裝置，其中上述開關具備絕緣閘極型電場效應電晶體。
  30. 如請求項29之電力供給裝置，其具備電源供給電路，該電源供給電路連接於上述輸入與上述一次側控制器之間，向上述一次側控制器供給電源。
  31. 如請求項30之電力供給裝置，其具備連接於AC輸入與上述DC/DC轉換器之輸入之間之AC/DC轉換器。
  32. 如請求項31之電力供給裝置，其中上述DC/DC轉換器為二極體整流型。
  33. 如請求項32之電力供給裝置，其中上述DC/DC轉換器具備： 變壓器；第1MOS電晶體及電流感測用之電阻，其等串聯連接於上述變壓器之一次側電感與接地電位之間；二極體，其連接於上述變壓器之二次側電感與上述輸出之間；及第1電容器，其連接於上述輸出與接地電位之間。
  34. 如請求項31之電力供給裝置，其中上述DC/DC轉換器為同步整流型。
  35. 如請求項34之電力供給裝置，其中上述DC/DC轉換器具備：變壓器；第1MOS電晶體及電流感測用之電阻，其等串聯連接於上述變壓器之一次側電感與接地電位之間；第2MOS電晶體，其連接於上述變壓器之二次側電感與上述輸出之間；及第1電容器，其連接於上述輸出與接地電位之間。
  36. 如請求項26之電力供給裝置，其中上述二次側控制器與上述誤差放大器一體化。
  37. 如請求項26之電力供給裝置，其中上述二次側控制器、上述誤差放大器及上述絕緣電路一體化。
  38. 如請求項26之電力供給裝置，其中上述二次側控制器、上述誤差放大器、上述絕緣電路及上述一次側控制器一體化。
  39. 如請求項38之電力供給裝置，其中上述控制輸入信號具備基於半雙工通信方式之信號。
  40. 如請求項39之電力供給裝置，其具備過電流保護、過電力保護、過電壓保護、過負載保護、過溫度保護中之任一保護功能。
  41. 如請求項40之電力供給裝置，其中輸出電壓與輸出電流之關係 可採用矩形形狀、倒梯形形狀、倒三角形形狀、梯形形狀、或五角形形狀中之任一形狀。
  42. 一種AC轉換器，其特徵在於：搭載有如請求項1之電力供給裝置。
  43. 一種AC充電器，其特徵在於：搭載有如請求項1之電力供給裝置。
  44. 一種電子機器，其特徵在於：搭載有如請求項1之電力供給裝置。
  45. 如請求項44之電子機器，其為監視器、外部硬碟驅動器、機頂盒、膝上PC、平板PC、智慧型手機、電池充電器系統、個人電腦、擴充基座、顯示器、印表機、吸塵機、冰箱、傳真機、電話機、汽車導航、車載電腦、電視機、望遠鏡、頭戴式顯示器、電扇、空調、雷射顯示器或壁式插座中之任一者。
  46. 一種電力供給系統，其特徵在於：搭載有如請求項1之電力供給裝置。
  47. 如請求項46之電力供給系統，其具備：可經由插頭而連接於插座之監視器、及連接於上述監視器之外部硬碟驅動器、機頂盒、膝上PC、平板PC、或智慧型手機。
  48. 如請求項46之電力供給系統，其具備：可經由插頭而連接於插座之USBPD轉換器/充電器、連接於上述USBPD轉換器/充電器之膝上PC、及連接於上述膝上PC之外部硬碟驅動器、監視器、平板PC、或智慧型手機。
  49. 如請求項46之電力供給系統，其具備：可經由插頭而連接於插座之USBPD轉換器、及 連接於上述USBPD轉換器之外部硬碟驅動器、監視器、機頂盒、膝上PC、平板PC、或智慧型手機。
  50. 如請求項46之電力供給系統，其具備：經由插頭而連接於插座之高功能USBPD轉換器/充電器、及連接於上述高功能USBPD轉換器/充電器之外部硬碟驅動器、監視器、機頂盒、膝上PC、平板PC、或智慧型手機。
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