TW201642079A

TW201642079A - 電源適配器

Info

Publication number: TW201642079A
Application number: TW104116373A
Authority: TW
Inventors: 謝宏昇
Original assignee: 台達電子工業股份有限公司
Priority date: 2015-05-22
Filing date: 2015-05-22
Publication date: 2016-12-01
Also published as: EP3096414A1; US9667008B2; TWI567538B; US20160344149A1

Abstract

一種電源適配器包括一適配器本體、一輸出接頭以及一可替換接頭。輸出接頭連接適配器本體。可替換接頭可插拔地連接輸出接頭。可替換接頭包括四個端子、一第一導電件及一第二導電件。第一導電件連接二個或三個該些端子。第二導電件連接剩下的該些端子中的至少一個。適配器本體依據可替換接頭輸出一輸出電壓。

Description

電源適配器

本發明係關於一種電源適配器。

在現今可攜式電子裝置蓬勃發展的時代，大多數人可能同時擁有多個可攜式電子裝置，例如手機、平板電腦、相機、或行車記錄器等等。每一種電子裝置通常使用不同電壓的電池，例如手機使用5伏特的電池，而筆記型電腦使用19伏特的電池。各電子裝置配有各自的電源適配器，以將市電調整為適當的電壓來進行充電。

不同種類的電子裝置，其電源適配器輸出的電壓不同而無法交互使用，因此當使用者同時攜帶相異電壓的電子裝置外出時，也需要攜帶多個不同輸出電壓的電源適配器才能分別進行充電，因此造成使用者攜帶及使用上的不便。

依據本發明的一種電源適配器包括一適配器本體、一輸出接頭以及一可替換接頭。輸出接頭連接適配器本體。可替換接頭可插拔地連接輸出接頭。可替換接頭包括四個端子、一第一導電件及一第二導電件。第一導電件連接二個或三個該些端子。第二導電件連接剩下的該些端子中的至少一個。適配器本體依據可替換接頭輸出一輸出電壓。

在一實施例中，第一導電件連接二個該些端子，而第二導電件連接剩下的二個該些端子。

在一實施例中，該些端子分別為正極電力端子、負極電力端子、正極參考端子及負極參考端子。當第一導電件連接正極電力端子及正極參考端子，且第二導電件連接負極電力端子及負極參考端子時，輸出電壓為第一電壓位準。

在一實施例中，該些端子分別為正極電力端子、負極電力端子、正極參考端子及負極參考端子。當第一導電件連接正極電力端子及負極參考端子，且第二導電件連接負極電力端子及正極參考端子時，輸出電壓為第二電壓位準。

在一實施例中，第一導電件連接三個該些端子，而第二導電件連接剩下的端子。

在一實施例中，該些端子分別為正極電力端子、負極電力端子及二個參考端子。當第一導電件連接正極電力端子及該些參考端子，且第二導電件連接負極電力端子時，輸出電壓為第三電壓位準。

在一實施例中，該些端子分別為正極電力端子、負極電力端子及二個參考端子。當第一導電件連接負極電力端子及該些參考端子，且第二導電件連接正極電力端子時，輸出電壓為第四電壓位準。

在一實施例中，輸出接頭具有四個插孔，該些端子分別插入該些插孔。

依據本發明的一種電源適配器包括一適配器本體、一輸出接頭以及一可替換接頭。輸出接頭連接適配器本體。可替換接頭可插拔地連接輸出接頭。可替換接頭包括二個導電件、二個電力端子及二個參考端子。各導電件分別與各電力端子一對一連接。該些參考端子連接同一個導電件，或分別連接相異的該些導電件。適配器本體依據可替換接頭輸出一輸出電壓。

在一實施例中，當該些參考端子分別連接相異的該些導電件時，該些導電件分別連接一個電力端子及一個參考端子。

在一實施例中，該些電力端子分別為正極電力端子及負極電力端子，且該些參考端子分別為正極參考端子及負極參考端子。當其中一個導電件連接正極電力端子及正極參考端子，且另一導電件連接負極電力端子及負極參考端子時，輸出電壓為第一電壓位準。

在一實施例中，該些電力端子分別為正極電力端子及負極電力端子，且該些參考端子分別為正極參考端子及負極參考端子。當其中一個導電件連接正極電力端子及負極參考端子，且另一導電件連接負極電力端子及正極參考端子時，輸出電壓為第二電壓位準。

在一實施例中，當該些參考端子連接同一個導電件時，該些導電件的其中之一連接一個電力端子及二個該些參考端子，而另一導電件連接另一端子。

在一實施例中，該些電力端子分別為正極電力端子及負極電力端子。當其中一個導電件連接正極電力端子及該些參考端子，且另一導電件連接負極電力端子時，輸出電壓為第三電壓位準。

在一實施例中，該些電力端子分別為正極電力端子及負極電力端子。當其中一個導電件連接負極電力端子及該些參考端子，且另一導電件連接正極電力端子時，輸出電壓為第四電壓位準。

在一實施例中，輸出接頭具有四個插孔，該些電力端子及該些參考端子分別插入該些插孔。

依據本發明的一種電源適配器包括一適配器本體、一輸出接頭以及一可替換接頭。輸出接頭連接適配器本體。可替換接頭可插拔地連接輸出接頭。可替換接頭包括二個參考端子及二個電力端子。該些電力端子的其中之一連接至少一個參考端子。適配器本體依據可替換接頭輸出一輸出電壓。

在一實施例中，該些電力端子的其中之一連接一個參考端子，另一電力端子連接另一參考端子。

在一實施例中，該些參考端子分別為正極參考端子及負極參考端子，且該些電力端子分別為正極電力端子及負極電力端子。當正極電力端子連接正極參考端子，且負極電力端子連接負極參考端子時，輸出電壓為第一電壓位準。

在一實施例中，該些參考端子分別為正極參考端子及負極參考端子，且該些電力端子分別為正極電力端子及負極電力端子。當正極電力端子連接負極參考端子，且負極電力端子連接正極參考端子時，輸出電壓為第二電壓位準。

在一實施例中，該些電力端子的其中之一連接二個該些參考端子。

在一實施例中，該些電力端子分別為正極電力端子及負極電力端子。當正極電力端子連接該些參考端子時，輸出電壓為第三電壓位準。

在一實施例中，該些電力端子分別為正極電力端子及負極電力端子。當負極電力端子連接該些參考端子時，輸出電壓為第四電壓位準。

承上所述，本發明的電源適配器藉由導電件將端子短路連接的組合變化，使得適配器本體可據以輸出多種電壓位準的輸出電壓，當欲改變輸出電壓的電壓位準時，僅需更換可替換接頭，適配器本體便可依據不同的可替換接頭其端子的短路狀態而輸出不同電壓位準的輸出電壓，達到多種電子裝置可共用一電源適配器的效果。

以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例的一種電源適配器，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。

圖1為本發明較佳實施例的一種電源適配器的示意圖。請參照圖1所示，電源適配器PA可適用於可攜式電子產品，例如手機、智慧型手機、個人數位助理（PDA）、數位相機、數位攝影機、行車記錄器、平板電腦、筆記型電腦、行動電源、或穿戴式裝置等。電源適配器PA包括一適配器本體1、一輸出接頭2以及一可替換接頭3。輸出接頭2連接適配器本體1，例如是透過一線材C連接，而可替換接頭3可插拔地連接輸出接頭2。

在本實施例中，可替換接頭3包括四個端子，其分別為二個電力端子及二個參考端子，而輸出接頭2具有四個插孔21，各端子分別插入各插孔21，而各個端子的尺寸可與各個插孔21相互搭配。進一步來說，電力端子包括正極電力端子31及負極電力端子32，而參考端子包括正極參考端子33及負極參考端子34。這四個端子可分別為柱狀、片狀或其他形狀的形式呈現，或是上述形狀的組合，而本實施例是以柱狀為例進行說明。於此，適配器本體1輸出電力訊號至正極電力端子31及負極電力端子32，以作為可攜式電子產品的電源供應使用。

可替換接頭3還包括一第一導電件35及一第二導電件36。請同時參照圖1及圖2所示，其中圖2為端子與導電件的連接示意圖。第一導電件35連接二個或三個該些端子，而第二導電件36連接剩下的該些端子中的至少一個。於此需說明的是，在本文中所述的導電件與端子之間的「連接」是指實體上的連接（physically connected），因此對相互連接的導電件與端子施以一電壓時，此導電件與端子是位於同一電壓位準。

接續上述，在本實施例中，第一導電件35與第二導電件36是分別連接二個端子。第一導電件35連接正極電力端子31及正極參考端子33，而第二導電件36連接負極電力端子32及負極參考端子34。如此一來，第一導電件35使正極電力端子31與正極參考端子33短路（short）而形成火線（Line），且第二導電件36使負極電力端子32與負極參考端子34短路而形成中線（Neutral）。於此，適配器本體1可依據可替換接頭3輸出一輸出電壓。

具體而言，適配器本體1內具有一判斷單元（圖未示），其可為邏輯電路或微處理器。判斷單元電性連接上述四個端子，並可依據該些端子的實體連接狀態改變輸出電壓的電壓位準。以本實施例為例，當判斷單元偵測正極電力端子31與正極參考端子33為短路（即電位相等），且負極電力端子32與負極參考端子34為短路時，判斷單元將使適配器本體1的輸出電壓為第一電壓位準，例如是12伏特。如此一來，此時電源適配器PA可對適用12伏特的電子產品（例如是筆記型電腦）進行充電。

請參照圖3所示，其為可替換接頭的製程示意圖。在製作上，各端子（以四個為例）可分別實體連接於一導電環R上，例如是焊接連接，其中各端子的軸心與導電環R的軸心為相互平行，且彼此相鄰的端子之間的間隔距離可為相同，此時四個端子與導電環R為一體的單一構件，且各端子的排列順序為正極電力端子31、正極參考端子33、負極電力端子32及負極參考端子34，也就是電力端子與參考端子為交替環狀排列。

接著，對導電環R進行切割，以將導電環R分離為至少二個構件（即前述的第一導電件及第二導電件）。進一步而言，導電環R的切割處是位於各端子之間，且至少有二個切割處。以本實施例為例，導電環R的二個切割處是分別位於正極電力端子31與負極參考端子34之間，以及正極參考端子33與負極參考端子34之間。如此一來，正極電力端子31與正極參考端子33可藉由第一導電件35連接而短路，且負極電力端子32與負極參考端子34可藉由第二導電件36連接而短路。最後，再將上述端子與導電件的結構射出包覆而製成可替換接頭3，並至少外露出上述四個端子以插接於輸出接頭2。於此，當上述可替換接頭3與輸出接頭2連接時，適配器本體1便可依據上述短路配置而輸出第一電壓位準的輸出電壓。

在實施上，可根據產品的需要而決定導電環R的切割處位置，因而使各電力端子與各參考端子之間有多種短路配置。以下將以圖4A至圖4C說明電力端子與參考端子的短路配置，其中圖4A至圖4C分別為端子與導電件的組合示意圖。

在圖4A中，導電環R的切割處位於正極電力端子31與正極參考端子33之間，以及負極電力端子32與負極參考端子34之間，因而導電環R被切割為第一導電件35及第二導電件36，而正極電力端子31與負極參考端子34藉由第一導電件35連接而形成火線，且負極電力端子32與正極參考端子33藉由第二導電件36連接而形成中線。當可替換接頭3連接輸出接頭2時，適配器本體1將依據此短路配置而輸出第二電壓位準的輸出電壓。

在圖4B中，導電環R的切割處位於負極電力端子32與正極參考端子33之間，以及負極電力端子32與負極參考端子34之間，因而導電環R被切割為第一導電件35及第二導電件36，而正極電力端子31、正極參考端子33與負極參考端子34藉由第一導電件35連接而形成火線，第二導電件36僅連接負極電力端子32而形成中線。換句話說，第一導電件35連接三個端子，而第二導電件36連接一個端子。而當可替換接頭3連接輸出接頭2時，適配器本體1將依據此短路配置而輸出第三電壓位準的輸出電壓。

在圖4C中，導電環R的切割處位於正極電力端子31與正極參考端子33之間，以及正極電力端子31與負極參考端子34之間，因而導電環R被切割為第一導電件35及第二導電件36，而正極電力端子31與第二導電件36連接而形成火線，且負極電力端子32、正極參考端子33與負極參考端子34藉由第一導電件35連接而形成中線。當可替換接頭3連接輸出接頭2時，適配器本體1將依據此短路配置而輸出第四電壓位準的輸出電壓。

如此一來，藉由正極電力端子31與負極電力端子32各自透過導電件連接參考端子的數量，可使電源適配器PA據以輸出不同電壓位準的輸出電壓，因而同一電源適配器PA僅需更換適當的可替換接頭3便可適用於不同電壓的電子裝置，達到多種電子裝置共用一個電源適配器的效果，使用者攜帶方便且易於使用。

在一些實施例中，各個端子的尺寸可不完全相同，以作防呆機制，例如正極電力端子31的徑向尺寸較大或是軸向尺寸較大，且其他三個端子的尺寸皆相同，而插孔21對應配合。如此一來，使用者在組裝可替換接頭3與輸出接頭2時，可避免不慎將各端子錯置於非對應的插孔21，因而造成輸出電壓與電子裝置所需電壓不相同而可能造成電子裝置損壞的情況產生。另外，防呆機制也可藉由可替換接頭3與輸出接頭2相接的端面上，設置有定位的凹凸結構的方式來實現。當然，防止使用者在組裝時錯置的方式眾多，上述僅舉二例說明，本發明並不加以限制。

另外，雖然上述實施例皆是以四個端子分別藉由導電件短路而形成火線與中線，然而本發明不限於此。在其他實施例中，端子數量可為四個以上，例如是五個端子，其包括二個電力端子及三個參考端子，以排列組合出更多短路配置，進而使適配器本體1可輸出更多種電壓位準的輸出電壓。

另外，在一些實施例中，正極電力端子31可僅連接一個參考端子而形成火線，而負極電力端子32為中線，並且另一參考端子皆不與其他端子連接而電性浮接（floating）或作為接地使用，適配器本體1也可依據此短路配置輸出第五電壓位準的輸出電壓。當然，正極電力端子31可與負極電力端子32相互置換，因而適配器本體1輸出第六電壓位準的輸出電壓，於此不再贅述。

另外，在其他實施例中，電力端子的其中之一可連接至少一個參考端子，即不藉由導電件連接。在實施上，當需製作提供第一電壓位準之輸出電壓的可替換接頭3時，也就是正極電力端子31與正極參考端子33連接形成火線，且負極電力端子32與負極參考端子34連接形成中線的短路配置時，可例如提供二個U字形的金屬件，彼此間隔不連接，並射出包覆形成可替換接頭3，此時定義同一個U字形的兩端部分別為正極電力端子31與正極參考端子33，並且定義另一個U字形的兩端部分別為負極電力端子32與負極參考端子34，使得當輸出接頭2與可替換接頭3連接時，適配器本體1可輸出第一電壓位準的輸出電壓。類似地，將一m字型的金屬件及一電力端子共同射出包覆，即可製作出輸出電壓為第三電壓位準或第四電壓位準的可替換接頭3。當然，其他短路配置也可參照此製作方式製得，本領域具有通常知識者應可理解，在此不一一贅述。其中，提供U字形或m字形金屬件的步驟中，可例如將二個端子的一端彼此焊接連接而形成U字形，或是三個端子的一端彼此焊接連接而形成m字形，當然也可以是一體成形的U字形或m字形的金屬件，在此不作限制。

最後，請參照圖5所示，其為本發明較佳實施例的一種電源適配器的應用示意圖。電源適配器PA1的可替換接頭3a是整合於電子裝置D中，也就是電子裝置D與可替換接頭3a為一體的構件。在本實施例中，可替換接頭3a是嵌入於（embedded）電子裝置D中。電子裝置D可為手機、平板電腦、相機、行車記錄器、網路分享器、行動電源、集線器、或其他，其中本實施例是以USB集線器為例。其中前述的電源適配器及其可替換接頭的技術特徵及相互的連結關係，以於前述的實施例中詳細說明，於此不再贅述。如此一來，藉由可替換接頭3a的端子設計，適配器本體1便可依據不同的端子短路狀態而輸出不同電壓位準的輸出電壓，進而達到多種電子裝置可共用一電源適配器的效果。

需注意的是，所有實施例中，各個元件、組件或單元的不同變化態樣，於各實施例中均可交互使用，並不以上述實施例中所列出的態樣為限制。

綜上所述，本發明的電源適配器藉由導電件將端子短路連接的組合變化，使得適配器本體可據以輸出多種電壓位準的輸出電壓，當欲改變輸出電壓的電壓位準時，僅需更換可替換接頭，適配器本體便可依據不同的可替換接頭其端子的短路狀態而輸出不同電壓位準的輸出電壓，達到多種電子裝置可共用一電源適配器的效果。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1‧‧‧適配器本體
2‧‧‧輸出接頭
21‧‧‧插孔
3、3a‧‧‧可替換接頭
31‧‧‧正極電力端子
32‧‧‧負極電力端子
33‧‧‧正極參考端子
34‧‧‧負極參考端子
35‧‧‧第一導電件
36‧‧‧第二導電件
C‧‧‧線材
D‧‧‧電子裝置
PA、PA1‧‧‧電源適配器
R‧‧‧導電環

圖1為本發明較佳實施例的一種電源適配器的示意圖。圖2為端子與導電件的連接示意圖。圖3為可替換接頭的製程示意圖。圖4A至圖4C分別為端子與導電件的組合示意圖。圖5為本發明較佳實施例的一種電源適配器的應用示意圖。

1‧‧‧適配器本體

2‧‧‧輸出接頭

21‧‧‧插孔

3‧‧‧可替換接頭

31‧‧‧正極電力端子

32‧‧‧負極電力端子

33‧‧‧正極參考端子

34‧‧‧負極參考端子

35‧‧‧第一導電件

36‧‧‧第二導電件

C‧‧‧線材

PA‧‧‧電源適配器

Claims

一種電源適配器，包括：一適配器本體；一輸出接頭，連接該適配器本體；以及一可替換接頭，可插拔地連接該輸出接頭，該可替換接頭包括：四個端子；一第一導電件，連接二個或三個該些端子；及一第二導電件，連接剩下的該些端子中的至少一個；其中該適配器本體依據該可替換接頭輸出一輸出電壓。
如申請專利範圍第1項所述的電源適配器，其中該第一導電件連接二個該些端子，而該第二導電件連接剩下的二個該些端子。
如申請專利範圍第2項所述的電源適配器，其中該些端子分別為正極電力端子、負極電力端子、正極參考端子及負極參考端子，當該第一導電件連接該正極電力端子及該正極參考端子，且該第二導電件連接該負極電力端子及該負極參考端子時，該輸出電壓為第一電壓位準。
如申請專利範圍第2項所述的電源適配器，其中該些端子分別為正極電力端子、負極電力端子、正極參考端子及負極參考端子，當該第一導電件連接該正極電力端子及該負極參考端子，且該第二導電件連接該負極電力端子及該正極參考端子時，該輸出電壓為第二電壓位準。
如申請專利範圍第1項所述的電源適配器，其中該第一導電件連接三個該些端子，而該第二導電件連接剩下的該端子。
如申請專利範圍第5項所述的電源適配器，其中該些端子分別為正極電力端子、負極電力端子及二個參考端子，當該第一導電件連接該正極電力端子及該些參考端子，且該第二導電件連接該負極電力端子時，該輸出電壓為第三電壓位準。
如申請專利範圍第5項所述的電源適配器，其中該些端子分別為正極電力端子、負極電力端子及二個參考端子，當該第一導電件連接該負極電力端子及該些參考端子，且該第二導電件連接該正極電力端子時，該輸出電壓為第四電壓位準。
如申請專利範圍第1項所述的電源適配器，其中該輸出接頭具有四個插孔，該些端子分別插入該些插孔。
一種電源適配器，包括：一適配器本體；一輸出接頭，連接該適配器本體；以及一可替換接頭，可插拔地連接該輸出接頭，該可替換接頭包括：二個導電件；二個電力端子，各該導電件分別與各該電力端子一對一連接；及二個參考端子，連接同一個該導電件，或分別連接相異的該些導電件；其中該適配器本體依據該可替換接頭輸出一輸出電壓。
如申請專利範圍第9項所述的電源適配器，其中當該些參考端子分別連接相異的該些導電件時，該些導電件分別連接一個該電力端子及一個該參考端子。
如申請專利範圍第10項所述的電源適配器，其中該些電力端子分別為正極電力端子及負極電力端子，且該些參考端子分別為正極參考端子及負極參考端子，當其中一個該導電件連接該正極電力端子及該正極參考端子，且另一該導電件連接該負極電力端子及該負極參考端子時，該輸出電壓為第一電壓位準。
如申請專利範圍第10項所述的電源適配器，其中該些電力端子分別為正極電力端子及負極電力端子，且該些參考端子分別為正極參考端子及負極參考端子，當其中一個該導電件連接該正極電力端子及該負極參考端子，且另一該導電件連接該負極電力端子及該正極參考端子時，該輸出電壓為第二電壓位準。
如申請專利範圍第9項所述的電源適配器，其中當該些參考端子連接同一個該導電件時，該些導電件的其中之一連接一個該電力端子及二個該些參考端子，而另一該導電件連接另一該端子。
如申請專利範圍第13項所述的電源適配器，其中該些電力端子分別為正極電力端子及負極電力端子，當其中一個該導電件連接該正極電力端子及該些參考端子，且另一該導電件連接該負極電力端子時，該輸出電壓為第三電壓位準。
如申請專利範圍第13項所述的電源適配器，其中該些電力端子分別為正極電力端子及負極電力端子，當其中一個該導電件連接該負極電力端子及該些參考端子，且另一該導電件連接該正極電力端子時，該輸出電壓為第四電壓位準。
如申請專利範圍第9項所述的電源適配器，其中該輸出接頭具有四個插孔，該些電力端子及該些參考端子分別插入該些插孔。
一種電源適配器，包括：一適配器本體；一輸出接頭，連接該適配器本體；以及一可替換接頭，可插拔地連接該輸出接頭，該可替換接頭包括：二個參考端子；及二個電力端子，該些電力端子的其中之一連接至少一個該參考端子；其中該適配器本體依據該可替換接頭輸出一輸出電壓。
如申請專利範圍第17項所述的電源適配器，其中該些電力端子的其中之一連接一個該參考端子，另一該電力端子連接另一該參考端子。
如申請專利範圍第18項所述的電源適配器，其中該些參考端子分別為正極參考端子及負極參考端子，且該些電力端子分別為正極電力端子及負極電力端子，當該正極電力端子連接該正極參考端子，且該負極電力端子連接該負極參考端子時，該輸出電壓為第一電壓位準。
如申請專利範圍第18項所述的電源適配器，其中該些參考端子分別為正極參考端子及負極參考端子，且該些電力端子分別為正極電力端子及負極電力端子，當該正極電力端子連接該負極參考端子，且該負極電力端子連接該正極參考端子時，該輸出電壓為第二電壓位準。
如申請專利範圍第17項所述的電源適配器，其中該些電力端子的其中之一連接二個該些參考端子。
如申請專利範圍第21項所述的電源適配器，其中該些電力端子分別為正極電力端子及負極電力端子，當該正極電力端子連接該些參考端子時，該輸出電壓為第三電壓位準。
如申請專利範圍第21項所述的電源適配器，其中該些電力端子分別為正極電力端子及負極電力端子，當該負極電力端子連接該些參考端子時，該輸出電壓為第四電壓位準。
如申請專利範圍第17項所述的電源適配器，其中該輸出接頭具有四個插孔，該些電力端子及該些參考端子分別插入該些插孔。