TWI381611B - 智慧型電源供應器 - Google Patents

Description

智慧型電源供應器

本案係關於一種電源供應器，尤指一種智慧型電源供應器。

近年來隨著科技的進步，具有各式各樣不同功能的電子產品已逐漸被研發出來，這些具有各式各樣不同功能的電子產品不但滿足了各種不同需求的人，更融入每個人的日常生活，使得人們生活更為便利。

這些各式各樣不同功能的電子產品係由各種電子元件所組成，而每一個電子元件所需的電源電壓不盡相同且多為直流電，然而，現今的供電系統卻是提供交流電，為了提供適當的電源電壓給每一個電子元件使其正常運作，因此這些電子產品需要藉由電源供電器將交流電，例如一般的市電，轉換為適當的電源電壓給每一個電子元件。

電源供電器依其電路結構的不同，約可粗略地區分為線性式和切換式電源供應器兩種，簡單的線性式電源供應器是由變壓器、二極體整流器和電容濾波器所組成，其優點是電路簡單且成本低，但是因使用較大的變壓器且轉換效率低，所以無法使用在體積較小或長時間使用的電子產品中。相較於線性式電源供應器，切換式電源供應器具有較高的轉換效率及較小的體積，因此，長時間使用或小型化的電子產品大多會使用切換式電源供應器。

然而，電源供應器除了需要具有高轉換效率及體積小型化之外，更要具有高穩定度及高可靠度的要求，才能使得電子產品穩定且正常的運作，但是，不論是線性式或切換式電源供應器於使用一段時間之後，都有可能因為電源供應器中的部分元件不穩定或損壞，而造成電源供應器不穩定或發生故障，使電子產品無法正常運作，甚至因此造成電子產品的其他電路燒毀。因此，傳統電源供應器往往要在損壞時，使用者才可以知道電源供應器已經無法使用，卻無法在電源供應器平時運作時輕易得知電源供應器的運作情況，即使是電源供應器的部分元件不穩定而造成電子產品不正常或不穩定地運作，使用者或是維修人員也是要藉由儀器或煩雜的檢測程序才可以知道電源供應器的那些元件不穩定或其運作情況。

因此，如何發展一種可改善上述習知技術缺失之智慧型電源供應器，實為相關技術領域者目前所迫切需要解決之問題。

本案之主要目的在於提供一種智慧型電源供應器，該智慧型電源供應器平時運作時可以輕易得知電源供應器的運作情況，且在電源供應器不穩定或異常時會發出語音訊號，使用者或維修人員不用藉由儀器或煩雜的檢測程序就可以輕易知道電源供應器發生不穩定的情況，並且使用者可於電源供應器發生無法彌補或回復的狀況之前，即可預先採取因應的動作，或更換電源供應器或備份電腦的資料。此外，使用者更可以藉由通訊介面取得電 源供應器的運作情況。

本案之另一目的在於提供一種智慧型電源供應器，可因應電源供應器之運作狀態或異常狀態，提供一外部處理裝置對應的語音訊號，俾使使用者可以瞭解電源供應器的運作狀態以及預先採取因應的保護措施。

為達上述目的，本案之一較廣義實施態樣為提供一種智慧型電源供應器，至少包含：電源轉換電路，用以將輸入電壓轉換為直流電壓；至少一感測器，用以感測電源轉換電路的運作狀態並產生對應的感測訊號；語音處理器，用以處理語音資料；電源運作狀態處理器，連接於感測器及語音處理器，用以接收感測器所產生之感測訊號，並依據感測訊號控制語音處理器產生對應的輸出語音訊號；儲存單元，連接於語音處理器或/及電源運作狀態處理器，用以儲存語音資料或/及程式；以及揚聲器，連接於語音處理器，用以接收輸出語音訊號並產生對應的語音。

為達上述目的，本案之另一較廣義實施態樣為提供一種智慧型電源供應器，用於與一外部處理裝置連接，該智慧型電源供應器至少包含：電源轉換電路，用以將輸入電壓轉換為直流電壓；至少一感測器，用以感測電源轉換電路的運作狀態並產生對應的感測訊號；語音處理器，用以處理語音資料；電源運作狀態處理器，連接於感測器及語音處理器，用以接收感測器所產生之感測訊號，並依據感測訊號控制語音處理器產生對應的輸出語音訊號，並將語音訊號傳送至外部處理裝置，俾使外部處 理裝置產生對應的語音；以及儲存單元，連接於語音處理器或/及電源運作狀態處理器，用以儲存語音資料或/及程式。

體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用，而非用以限制本案。

請參閱第一圖，其係為本案較佳實施例之智慧型電源供應器之電路方塊示意圖。如第一圖所示，本案之智慧型電源供應器1至少包含電源轉換電路11、感測器12、語音處理器13、電源運作狀態處理器14、儲存單元15以及揚聲器16，其中，該電源轉換電路11的輸入側11a接收輸入電壓V_in，例如交流電壓或直流電壓，並將此輸入電壓V_in轉換為適合的直流輸出電壓V_out以供電給負載，例如電子產品的功能電路或電腦的主機板電路。感測器12係用以感測電源轉換電路11的運作狀態，例如電源轉換電路11的輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電流、運作溫度以及散熱風扇的轉速等，並產生對應的感測訊號。語音處理器13係用以處理語音資料，例如將數位語音檔案轉換/解碼以產生輸出語音訊號，或將接收的輸入語音訊號轉換/編碼為數位語音資料。電源運作狀態處理器14連接於感測器12及語音處理器13，用以接收感測器12的感測訊號，並依據該感測訊號控制語音處理器13產生對應的輸出語音訊號。儲存單元15連接於語音處理器13或/及 電源運作狀態處理器14，用以儲存語音資料或/及程式，於本實施例中，儲存單元15同時連接於語音處理器13及電源運作狀態處理器14，且由記憶體(未圖示)，例如EE-PROM、快閃記憶體(FLASH)或唯讀記憶體(ROM)，及記憶存取器(未圖示)構成。揚聲器16連接於語音處理器13，用以接收輸出語音訊號並產生對應的語音。

本案之智慧型電源供應器1於平時運作時，可籍由感測器12感測智慧型電源供應器1的運作狀態，並依據智慧型電源供應器1的運作狀態產生對應的感測訊號，於本實施例中，感測器12包含例如，但不限於，輸入電流電壓感測器12a、輸出電流電壓感測器12b、溫度感測器12c以及散熱風扇轉速感測器12d，用以分別感測電源轉換電路11的輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電流、運作溫度以及散熱風扇(未圖示)的轉速，其中，輸入電流電壓感測器12a及輸出電流電壓感測器12b分別設置於電源轉換電路11的輸入側11a及輸出側11b。電源運作狀態處理器14會接收感測器12所產生的感測訊號，並依據感測訊號判斷智慧型電源供應器1是否發生異常，例如輸入電壓V_in的電壓值過高、電源轉換電路11的輸入電流值過大、直流輸出電壓V_out的電壓值過高、電源轉換電路11的輸出電流值過大、運作溫度過高或散熱風扇轉速過低等，若發生異常時電源運作狀態處理器14會控制語音處理器13讀取儲存在儲存單元15內的語音資料，並將語音資料轉換/解碼以產生對應的輸出語音訊號傳送到揚聲器16，使揚聲器16產生對應的語音，例如發出“輸入電壓過高 ”、“輸入電流過大”、“直流輸出電壓過高”、“輸出電流過大”、“運作溫度過高”或“散熱風扇轉速過低”等語音，因此，使用者可以輕易得知智慧型電源供應器1發生異常。

於本實施例中，電源運作狀態處理器14是藉由執行儲存在儲存單元15內的程式，而使電源運作狀態處理器14運作，因此可以藉由修改程式的內容而變更監控智慧型電源供應器1的方式，於一些實施例中，電源運作狀態處理器14不但會在發生異常時使揚聲器16產生對應的異常警告語音，更會於平時未發生異常時於特定時間或不定時使揚聲器16產生一些智慧型電源供應器1的運作情況語音，例如智慧型電源供應器連續運作時間、輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電流、運作溫度以及散熱風扇的轉速等運作情況語音。舉例而言，智慧型電源供應器2可透過揚聲器16發出例如“目前已使用2小時”、“溫度過高”等語音訊息。

於一些實施例中，本案之智慧型電源供應器1之電源運作狀態處理器14更包含通訊介面141，此通訊介面141連接於外部處理裝置17，例如電腦或電腦的主機板電路，可以藉由通訊介面141將智慧型電源供應器1的運作情況，例如智慧型電源供應器連續運作時間、輸入電壓、輸入電流、輸出電壓、輸出電流、運作溫度以及散熱風扇的轉速等，及時地傳送到外部處理裝置17，使外部處理裝置17可以透過本身的顯示器或揚聲器(未圖示)及時地獲得智慧型電源供應器1的運作情況。此外，外部處理裝置 17亦可以利用與通訊介面141間的溝通來更新儲存單元15內的語音資料。

請參閱第二圖，其係為本案另一較佳實施例之智慧型電源供應器之電路方塊示意圖。如第二圖所示，於本實施例中，本案之智慧型電源供應器1除了如第一圖所示之元件外更包含類比-數位轉換器18以及麥克風19，其中，類比-數位轉換器18與語音處理器13連接，用以將類比訊號轉換為數位訊號，而麥克風19連接於類比-數位轉換器18，用以將語音轉換為輸入語音訊號。第二圖所示之智慧型電源供應器1的運作方式同上所述，最大的不同之處在於使用者可以直接利用麥克風22更改或增加儲存於儲存單元15內的語音資料。於一些實施例中，語音處理器13具有類比-數位轉換功能，因此，智慧型電源供應器1可以省略類比-數位轉換器18，而麥克風19直接連接於語音處理器13。

請參閱第三圖，其係為本案另一較佳實施例之智慧型電源供應器之電路方塊示意圖。如第三圖所示，本案之智慧型電源供應器1除了如第二圖所示之元件外更包含輸出聲音放大器20、輸出雜音濾波器21、輸出音量調整器22、輸入雜音濾波器23、輸入聲音放大器24以及輸入音量調整器25，其中，輸出聲音放大器20與輸出雜音濾波器21連接於語音處理器13與揚聲器16之間，分別用以放大語音處理器13所產生的輸出語音訊號以及濾除不必要的雜音。輸出音量調整器22連接於輸出聲音放大器20，用以調整輸出聲音放大器20的音量放大率。輸入雜音濾波 器23與輸入聲音放大器24連接於類比-數位轉換器18與麥克風19之間，分別用以放大麥克風19所產生的輸入語音訊號以及濾除不必要的雜音。輸入音量調整器25連接於輸入聲音放大器24，用以調整輸入聲音放大器24的音量放大率。

第三圖所示之智慧型電源供應器1的運作方式同上所述，與第二圖所示實施例最大的不同之處在於語音處理器13所產生的輸出語音訊號會分別由輸出聲音放大器20與輸出雜音濾波器21放大以及濾除不必要的雜音，其中，輸出聲音放大器20的音量放大率可以利用輸出音量調整器22調整。相似地，麥克風19所產生的輸入語音訊號分別由輸入聲音放大器24與輸入雜音濾波器23放大以及濾除不必要的雜音，其中，輸入聲音放大器24的音量放大率可以利用輸入音量調整器25調整。

當然，於一些實施例中，可以先將語音訊號放大後再濾除不必要的雜音，也可以先將語音訊號濾除不必要的雜音後再放大，其先後順序不特別限定。請參閱第四圖，其係為本案另一較佳實施例之智慧型電源供應器之電路方塊示意圖。如第四圖所示，本案之智慧型電源供應器1的運作方式同上所述，與第三圖所示實施例最大的不同之處在於輸出聲音放大器20、輸出雜音濾波器21、輸出音量調整器22、輸入雜音濾波器23、輸入聲音放大器24以及輸入音量調整器25的放置位置及連接關係不同，因此，語音處理器13所產生的輸出語音訊號會先利用輸出雜音濾波器21濾除不必要的雜音，再由輸出聲音放大器 20放大音量，同樣的，麥克風19所產生的輸入語音訊號會先用輸入雜音濾波器23濾除不必要的雜音，再由輸入聲音放大器24放大音量。

綜上所述，本案提供一種智慧型電源供應器，該智慧型電源供應器平時運作時可以輕易得知電源供應器的運作情況，且在電源供應器不穩定或異常時會發出語音訊號，使用者或維修人員不用藉由儀器或煩雜的檢測程序就可以輕易知道電源供應器發生不穩定的情況，並且使用者可於電源供應器發生無法彌補或回復的狀況之前，即可預先採取因應的動作，或更換電源供應器或備份電腦的資料。此外，使用者更可以藉由通訊介面取得電源供應器的運作情況。更甚者，本案之智慧型電源供應器，可因應電源供應器之運作狀態或異常狀態，提供一外部處理裝置對應的語音訊號，俾使使用者可以瞭解電源供應器的運作狀態以及預先採取因應的保護措施。

本案得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

1‧‧‧智慧型電源供應器

11‧‧‧電源轉換電路

11a‧‧‧輸入側

11b‧‧‧輸出側

12‧‧‧感測器

12a‧‧‧輸入電流電壓感測器

12b‧‧‧輸出電流電壓感測器

12c‧‧‧溫度感測器

12d‧‧‧散熱風扇轉速感測器

13‧‧‧語音處理器

14‧‧‧電源運作狀態處理器

141‧‧‧通訊介面

15‧‧‧儲存單元

16‧‧‧揚聲器

17‧‧‧外部處理裝置

18‧‧‧類比-數位轉換器

19‧‧‧麥克風

20‧‧‧輸出聲音放大器

21‧‧‧輸出雜音濾波器

22‧‧‧輸出音量調整器

23‧‧‧輸入雜音濾波器

24‧‧‧輸入聲音放大器

25‧‧‧輸入音量調整器

V_in‧‧‧輸入電壓

V_out‧‧‧直流輸出電壓

第一圖：係為本案較佳實施例之智慧型電源供應器之電路方塊示意圖。

第二圖：係為本案另一較佳實施例之智慧型電源供應器之電路方塊示意圖。

第三圖：係為本案另一較佳實施例之智慧型電源供應器之電路方塊示意圖。

第四圖：係為本案另一較佳實施例之智慧型電源供應器之電路方塊示意圖。

1‧‧‧智慧型電源供應器

11‧‧‧電源轉換電路

11a‧‧‧輸入側

11b‧‧‧輸出側

12‧‧‧感測器

12a‧‧‧輸入電流電壓感測器

12b‧‧‧輸出電流電壓感測器

12c‧‧‧溫度感測器

12d‧‧‧散熱風扇轉速感測器

13‧‧‧語音處理器

14‧‧‧電源運作狀態處理器

141‧‧‧通訊介面

15‧‧‧儲存單元

16‧‧‧揚聲器

17‧‧‧外部處理裝置

Claims (20)

1. 一種智慧型電源供應器，至少包含：一電源轉換電路，用以將一輸入電壓轉換為一直流電壓；至少一感測器，用以感測該電源轉換電路的運作狀態並產生對應的一感測訊號；一語音處理器，用以處理語音資料；一電源運作狀態處理器，連接於該感測器及該語音處理器，用以接收該感測器所產生之該感測訊號，並依據該感測訊號於一特定時間或狀況控制該語音處理器產生對應的一輸出語音訊號；一儲存單元，連接於該語音處理器或/及該電源運作狀態處理器，用以儲存語音資料或/及程式；以及一揚聲器，連接於該語音處理器，用以接收輸出語音訊號並產生對應的語音。
2. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型電源供應器，其中該電源運作狀態處理器依據該感測訊號判斷該智慧型電源供應器的運作異常時，該電源運作狀態處理器控制該語音處理器產生對應的該輸出語音訊號。
3. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型電源供應器，其中該感測器為輸入電流電壓感測器，用以感測該電源轉換電路的輸入電壓及輸入電流。
4. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型電源供應器，其中該感測器為輸出電流電壓感測器，用以感測該電源轉換電路的輸出電壓及輸出電流。
5. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型電源供應器，其中該感測器為溫度感測器，用以感測溫度。
6. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型電源供應器，其中該感測器為散熱風扇轉速感測器，用以感測一散熱風扇的轉速。
7. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型電源供應器，其中該儲存單元包含一記憶體及一記憶存取器。
8. 如申請專利範圍第7項所述之智慧型電源供應器，其中該記憶體為快閃記憶體或唯讀記憶體。
9. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型電源供應器，其中該電源運作狀態處理器具有一通訊介面。
10. 如申請專利範圍第9項所述之智慧型電源供應器，其中該電源運作狀態處理器藉由該通訊介面傳送該感測訊號。
11. 如申請專利範圍第9項所述之智慧型電源供應器，其中該電源運作狀態處理器藉由該通訊介面傳送該儲存單元內的語音資料或/及程式。
12. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型電源供應器，更包含一麥克風，其係連接於該語音處理器，用以將語音轉換為輸入語音訊號。
13. 如申請專利範圍第12項所述之智慧型電源供應器，更包含一類比-數位轉換器，其係連接於該麥克風與該語音處理器之間，用以將類比訊號轉換為數位訊號。
14. 如申請專利範圍第12項所述之智慧型電源供應器，更包含一輸入聲音放大器，其係連接於該麥克風與該語音處理器之間，用以放大該輸入語音訊號。
15. 如申請專利範圍第14項所述之智慧型電源供應器，更包含 一輸入音量調整器，其係連接於該輸入聲音放大器，用以調整該輸入聲音放大器的音量放大率。
16. 如申請專利範圍第12項所述之智慧型電源供應器，更包含一輸入雜音濾波器，其係連接於該麥克風與該語音處理器之間，用以濾除雜音。
17. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型電源供應器，更包含一輸出聲音放大器，其係連接於該語音處理器與該揚聲器之間，用以放大該輸出語音訊號。
18. 如申請專利範圍第17項所述之智慧型電源供應器，更包含一輸出音量調整器，其係連接於該輸出聲音放大器，用以調整該輸出聲音放大器的音量放大率。
19. 如申請專利範圍第1項所述之智慧型電源供應器，更包含一輸出雜音濾波器，其係連接於該語音處理器與該揚聲器之間，用以濾除雜音。
20. 一種智慧型電源供應器，用於與一外部處理裝置連接，該智慧型電源供應器至少包含：一電源轉換電路，用以將一輸入電壓轉換為一直流電壓；至少一感測器，用以感測該電源轉換電路的運作狀態並產生對應的一感測訊號；一語音處理器，用以處理語音資料；一電源運作狀態處理器，連接於該感測器及該語音處理器，用以接收該感測器所產生之該感測訊號，並依據該感測訊號於一特定時間或狀況控制該語音處理器產生對應的一輸出語音訊號，並將該語音訊號傳送至該外部處理裝置，俾使該外部處理裝置產生對應的語音；以及 一儲存單元，連接於該語音處理器或/及該電源運作狀態處理器，用以儲存語音資料或/及程式。