TWI465057B - 通訊電路與具有該通訊電路的配接器 - Google Patents

Description

通訊電路與具有該通訊電路的配接器

本發明是有關於一種配接器(adapter)的通訊技術，且特別是有關於一種可直接在直流電力傳輸線(DC power line)上進行通訊與資料傳輸的通訊電路與使用其之配接器。

配接器是一種介面轉換器，可以用來轉換不同的介面，讓具有不同介面的電子裝置相連接，或是讓電子裝置與另一個介面相連接，例如是電源配接器或USB轉接設備等。電源配接器主要是用來轉換交流電與直流電，並將其轉換後的直流電提供給所連接的電子裝置使用，配接器可以將不同交流電(例如110V或220V)轉換為穩定的直流電，讓電子裝置可以在不同的地區或國家使用。

傳統的電源配接器並不具有資料傳輸的功能，但隨著電源管理的重要性提高，筆記型電腦需要進一步暸解電源供應的相關資訊以方便進行電源管理，某些新型的配接器已經有設置資料傳輸線(data line)來進行資料傳輸。此外，在電源配接器增設數據傳輸功能也會增加在生產時檢測產品的方便性。但是各個配接器的資料傳輸線的規格與設計往往不同，使得筆記型電腦與配接器之間的通訊電路的設計相當複雜。

此外，增加資料傳輸線會使配接器的傳輸線由兩線增加為三線，三線式的電纜的線徑較粗且不耐繞折，在使用上並不方便。此外，各家廠商對於三線式的配接器的設計方式不同，這造成筆記型電腦與配接器之間的傳輸介面相當複雜且不實用。

本發明提供一種通訊電路與具有其之配接器，此通訊電路可在直流電力傳輸線上傳遞資料，讓配接器與筆記型電腦可以進行雙向的通訊。由於配接器的傳輸線不需額外設置資料線，所以架構簡單，設計成本也較低。

本發明提出一種通訊電路，適用於一筆記型電腦與一配接器之間的通訊，此通訊電路包括一耦合電路與一收發模組。耦合電路耦接於一配接器的一直流電力傳輸線，用以過濾出附載在直流電力傳輸線上的一第一調變信號或耦合一第二調變信號至直流電力傳輸線。收發模組耦接於耦合電路，用以接收並解調第一調變信號或是輸出第二調變信號至耦合電路。由於通訊電路可以經由耦合電路直接經由直流電力傳輸線接收與傳送數據信號，讓直流電力傳輸線具有數據傳輸與電力傳輸兩種功能，因此具有本通訊電路的配接器的傳輸線不需額外設置資料線即可傳輸數據，其結構簡單且設計成本較低。

本發明的通訊電路可以直接整合在電源配接器中，使其可與連結的電腦或筆記型電腦進行通訊。此配接器主要包括電源轉換單元與上述通訊電路，電源轉換單元用以將交流電轉換為直流電並經由直流電力傳輸線傳輸該直流電至該筆記型電腦。通訊電路則耦接於直流電力傳輸線，透過直流電力傳輸線與筆記型電腦進行通訊。

在本發明一實施例中，該耦合電路包括一帶通濾波器一第一電容。帶通濾波器的第一端耦接於收發模組的輸出端。第一電容耦接於帶通濾波器的第二端與直流電力傳輸線之間。帶通濾波器例如為一T型帶通濾波器或一π型帶通濾波器。

在本發明一實施例中，上述收發模組包括一混波器、一第 一功率放大器與一第二功率放大器。混波器用以解調第一調變信號或調變一數位信號以輸出第二調變信號。第一功率放大器的輸入端耦接於混波器，其輸出端耦接於耦合電路。第二功率放大器的輸入端耦接於耦合電路，其輸出端耦接於混波器。

在本發明另一實施例中，收發模組包括一解碼單元與一編碼單元與一混波器。解碼單元耦接於耦合電路以解碼第一調變信號。編碼單元耦接於耦合電路以輸出第二調變信號，混波器則耦接於解碼單元與編碼單元。

綜合上述，本發明所提出通訊電路可以整合於電源配接器與筆記型電腦中，讓電源配接器與筆記型電腦可以透過直流電力傳輸線進行通訊而無需設置額外的資料線。此通訊電路的結構精簡且設計成本低，可適用於各種需要在直流電力傳輸線上傳輸數據的電子裝置。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

(第一實施例)

圖1為根據本發明第一實施例的配接器示意圖。配接器(adapter)101可用來連接交流電與筆記型電腦150以及將交流電轉換為直流電並提供給筆記型電腦150使用。配接器101包括電源轉換單元140與通訊電路100，兩者皆耦接於直流電力傳輸線。電源轉換單元140可將交流電轉換為直流電，然後經由電力傳輸線傳送至筆記型電腦150。通訊電路100包括耦合電路110、收發模組120與處理單元130，其中收發模組120 耦接於處理單元130與耦合電路110之間。通訊電路100可經由直流電力傳輸線與筆記型電腦150進行雙向的資料傳輸。也就是說，本實施例中的直流電力傳輸線具有電力傳輸與資料傳輸兩種功能。

耦合電路110耦接於配接器101的直流電力傳輸線，用以過濾出附載在直流電力傳輸線上的一第一調變信號或耦合一第二調變信號至直流電力傳輸線。直流電力傳輸線主要是用來傳輸直流電，其結構例如是雙線電纜，其中一條線為正極，另一條線則為接地，但本發明並不限制直流電力傳輸線的纜線結構。收發模組120耦接於耦合電路110，用以接收並解調第一調變信號或是輸出第二調變信號至耦合電路110。

請參照圖2，圖2為根據本發明第一實施例的耦合電路110示意圖。耦合電路110包括第一電容C1與帶通濾波器(band pass filter)112，帶通濾波器112由第二電容C2與電感L組成。第一電容C1耦接於帶通濾波器112的第二端P2與直流電力傳輸線(正極線)之間，第二電容C2耦接於帶通濾波器112的第一端P1與第二端P2之間，電感L耦接於帶通濾波器112的第二端P2與接地端GND之間。第一電容C1可用來濾除直流電力傳輸線上的直流電壓，而帶通濾波器112則是用來過濾出所需的頻段信號，也就是第一調變信號。收發模組120耦接於帶通濾波器112的第一端P1與第二端P2以接收第一調變信號與輸出第二調變信號。值得注意的是，上述帶通濾波器112可使用T型帶通濾波器或π型帶通濾波器來實現，本發明並不受限。

收發模組120的功能主要是解調所接收的第一調變信號，然後傳送到處理單元130進行處理，或是調變處理單元130 所輸出的數位信號。請參照圖3，圖3為根據本發明第一實施例的收發模組示意圖。收發模組120包括混波器122、第一功率放大器124與第二功率放大器126，其中第一功率放大器124的輸入端耦接於混波器122，其輸出端耦接於耦合電路110。第二功率放大器126的輸入端耦接於耦合電路110，其輸出端耦接於混波器122。第一功率放大器124是用來放大要輸出的第二調變信號的功率，而第二功率放大器126則是用來放大所接收的第一調變信號的功率。

混波器122用以解調第一調變信號或調變來自於處理單元130的數位信號以輸出第二調變信號至第一功率放大器124。混波器122可用來將數位信號與載波結合以產生第二調變信號或是將第一調變信號中的載波去除以產生數位信號。換言之，混波器122主要是使用在調變(modulation)時的升頻與解調(demodulation)的降頻。混波器122例如是應用二極體或電晶體的非線性特性使輸出響應有二階或三階或更高階項以產生不同頻率的合差項以達到升頻或降頻的效果。第一功率放大器124與第二功率放大器126主要是用來放大信號的功率，在本發明另一實施例中也可以使用低雜訊放大器(low noise amplifier,LNA)來取代，本發明並不受限。

由上述可知，配接器101中設置有通訊電路100，所以可以經由直流電力傳輸線傳遞或接收信號，筆記型電腦150中也可以設置與通訊電路100相同電路結構的通訊電路160來與通訊電路100進行數據傳輸。在經由上述實施例之說明後，本技術領域具有通常知識者應可推知其實施方式，在此不加累述。

(第二實施例)

請同時參照圖1與圖3與圖4，圖4為根據本發明第二實 施例的收發模組示意圖，收發模組320包括混波器322、編碼單元324與解碼單元326，編碼單元324與解碼單元326分別耦接於混波器322與耦合電路110之間。編碼單元324用來編碼混波器322的輸出以產生第二調變信號，解碼單元326則是用來解碼自耦合電路110所接收的第一調變信號。混波器322的功能與上述圖3中的混波器122相似，都是用來升頻或降頻，在此不加累述。編碼單元324與解碼單元326例如為雙音頻多頻率(Dual Tone multi-frequency,DTMF)編碼器與雙音頻多頻率解碼器，但本發明不受限。

此外，值得注意的是，上述圖1至圖4中的處理單元130所輸出的數位信號係可符合電源管理匯流排(Power management Bus,PMBus)通訊協定，讓配接器101可以與筆記型電腦150在此通訊協定下進行通訊，但本發明並不受限。圖1中的收發模組120可利用無線收發模組的架構實現或是利用任一種頻率調變/解調變單元或頻率調變晶片來實現，其應用的編解碼技術例如是頻率偏移調變(Frequency-shift keying,FSK)、振幅偏移調變(Amplitude-shift keying,ASK)、開關鍵控調變(On-off keying,OOK)、多頻率偏移調變(Multiple frequency-shift keying,MFSK)或DTMF調變或相移鍵控(Phase-shift keying,PSK)或其他通訊調變技術，本發明並不限定收發模組120的架構與其使用的調變技術。

上述圖1至圖4中的處理單元130可利用額外的微處理器(microprocessor)或複雜可程式邏輯裝置(Complex Programmable Logic Device,CPLD)或電子裝置中原有的處理器來實現，本發明並不受限。上述通訊電路100可以適用於任何種類的電源配接器或是需要在直流電力傳輸線上傳輸資料 的電子裝置，如電腦或電源供應器，本發明並不限制通訊電路100的應用範圍。

此外，值得注意的是，上述元件之間的耦接關係包括直接或間接或兩者並行的電性連接，只要可以達到所需的電信號傳遞功能即可，本發明並不受限。

綜上所述，本發明的通訊電路可在雙線的直流電力傳輸線上接收或傳輸信號，讓直流電力傳輸線具有傳輸電力與數據的功能。具有此通訊電路的配接器可直接與筆記型電腦進行通訊，並且可以不受直流電力傳輸的影響。

雖然本發明之較佳實施例已揭露如上，然本發明並不受限於上述實施例，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明所揭露之範圍內，當可作些許之更動與調整，因此本發明之保護範圍應當以後附之申請專利範圍所界定者為準。

100、160‧‧‧通訊電路

101‧‧‧配接器

110‧‧‧耦合電路

120‧‧‧收發模組

122‧‧‧混波器

124‧‧‧第一功率放大器

126‧‧‧第二功率放大器

130‧‧‧處理單元

140‧‧‧電源轉換單元

150‧‧‧筆記型電腦

320‧‧‧收發模組

322‧‧‧混波器

324‧‧‧編碼單元

326‧‧‧解碼單元

C1‧‧‧第一電容

C2‧‧‧第二電容

L‧‧‧電感

112‧‧‧帶通濾波器

P1‧‧‧帶通濾波器112的第一端

P2‧‧‧帶通濾波器112的第二端

GND‧‧‧接地端

圖1為根據本發明第一實施例的配接器示意圖。

圖2為根據本發明第一實施例的耦合電路110示意圖。

圖3為根據本發明第一實施例的收發模組120示意圖。

圖4為根據本發明第二實施例的收發模組示意圖。

100‧‧‧通訊電路

101‧‧‧配接器

110‧‧‧耦合電路

120‧‧‧收發模組

130‧‧‧處理單元

140‧‧‧電源轉換單元

150‧‧‧筆記型電腦

Claims (21)

1. 一種通訊電路，適用於一筆記型電腦與一配接器之間的通訊，該通訊電路包括：一耦合電路，耦接於一配接器的一雙線的直流電力傳輸線，用以過濾出附載在該雙線的直流電力傳輸線上的一第一調變信號或耦合一第二調變信號至該雙線的直流電力傳輸線；以及一收發模組，耦接於該耦合電路，用以接收並解調該第一調變信號或是輸出該第二調變信號至該耦合電路；其中該通訊電路經由該雙線的直流電力傳輸線與該筆記型電腦進行資料傳輸。
2. 如申請專利範圍第1項所述的通訊電路，其中該耦合電路包括：一帶通濾波器，該帶通濾波器的第一端耦接於該收發模組的輸出端；以及一第一電容，耦接於該帶通濾波器的第二端與該雙線的直流電力傳輸線之間。
3. 如申請專利範圍第2項所述的通訊電路，其中該帶通濾波器包括：一第二電容，耦接於該收發模組的輸出端與該帶通濾波器的第二端之間；以及一電感，耦接於該帶通濾波器的第二端與一接地端之間。
4. 如申請專利範圍第2項所述的通訊電路，其中該帶通濾波器為一T型帶通濾波器或一π型帶通濾波器。
5. 如申請專利範圍第1項所述的通訊電路，其中該收發模組包括：一混波器，用以解調該第一調變信號或調變一數位信號以 輸出該第二調變信號；一第一功率放大器，該第一功率放大器的輸入端耦接於該混波器，該第一功率放大器的輸出端耦接於該耦合電路；以及一第二功率放大器，該第二功率放大器的輸入端耦接於該耦合電路，該第二功率放大器的輸出端耦接於該混波器。
6. 如申請專利範圍第1項所述的通訊電路，其中該收發模組包括：一解碼單元，耦接於該耦合電路以解碼該第一調變信號；一編碼單元，耦接於該耦合電路以輸出該第二調變信號；以及一混波器，耦接於該解碼單元與該編碼單元。
7. 如申請專利範圍第6項所述的通訊電路，其中該解碼單元為雙音頻多頻率解碼器，該編碼單元為雙音頻多頻率編碼器。
8. 如申請專利範圍第1項所述的通訊電路，其中該收發模組包括一頻率調變/解調變單元以解調該第一調變信號或調變一數位信號以產生該第二調變信號。
9. 如申請專利範圍第1項所述的通訊電路，其中該第二調變信號係由符合電源管理匯流排通訊協定之一數位信號調變而成。
10. 如申請專利範圍第1項所述的通訊電路，更包括：一處理單元，耦接於該收發模組。
11. 一種配接器，適用連接至一筆記型電腦，該配接器包括：一電源轉換單元，用以將一交流電轉換為一直流電並經由一雙線的直流電力傳輸線傳輸該直流電至該筆記型電腦；以及 一通訊電路，耦接於該雙線的直流電力傳輸線，用以與該筆記型電腦進行通訊，該通訊電路包括：一耦合電路，耦接於該配接器的該雙線的直流電力傳輸線，用以過濾出附載在該雙線的直流電力傳輸線上的一第一調變信號或耦合一第二調變信號至該雙線的直流電力傳輸線；以及一收發模組，耦接於該耦合電路，用以接收並解調該第一調變信號或是輸出該第二調變信號至該耦合電路；其中該通訊電路經由該雙線的直流電力傳輸線與該筆記型電腦進行資料傳輸。
12. 如申請專利範圍第11項所述的配接器，其中該耦合電路包括：一帶通濾波器，該帶通濾波器的第一端耦接於該收發模組的輸出端；以及一第一電容，耦接於該帶通濾波器的第二端與該雙線的直流電力傳輸線之間。
13. 如申請專利範圍第12項所述的配接器，其中該帶通濾波器包括：一第二電容，耦接於該收發模組的輸出端與該帶通濾波器的第二端之間；以及一電感，耦接於該帶通濾波器的第二端與一接地端之間。
14. 如申請專利範圍第12項所述的配接器，其中該帶通濾波器為一T型帶通濾波器或一π型帶通濾波器。
15. 如申請專利範圍第11項所述的配接器，其中該收發模組包括： 一混波器，用以解調該第一調變信號或調變一數位信號以輸出該第二調變信號；一第一功率放大器，該第一功率放大器的輸入端耦接於該混波器，該第一功率放大器的輸出端耦接於該耦合電路；以及一第二功率放大器，該第二功率放大器的輸入端耦接於該耦合電路，該第二功率放大器的輸出端耦接於該混波器。
16. 如申請專利範圍第11項所述的配接器，其中該收發模組包括：一解碼單元，耦接於該耦合電路以解碼該第一調變信號；一編碼單元，耦接於該耦合電路以輸出該第二調變信號；以及一混波器，耦接於該解碼單元與該編碼單元。
17. 如申請專利範圍第16項所述的配接器，其中該解碼單元為雙音頻多頻率解碼器，該編碼單元為雙音頻多頻率編碼器。
18. 如申請專利範圍第11項所述的配接器，其中該收發模組包括一頻率調變/解調變單元以解調該第一調變信號或調變一數位信號以產生該第二調變信號。
19. 如申請專利範圍第11項所述的配接器，其中該第二調變信號係由符合電源管理匯流排通訊協定之一數位信號調變而成。
20. 如申請專利範圍第11項所述的配接器，其中該通訊電路更包括：一處理單元，耦接於該收發模組。
21. 如申請專利範圍第11項所述的配接器，其中該配接器所連接之該筆記型電腦具有與該通訊電路結構相同之一第 二通訊電路，用以與該通訊電路進行通訊。