TWI672882B - 應用於電力傳送積體電路的開關電路 - Google Patents

應用於電力傳送積體電路的開關電路 Download PDF

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Abstract

一電力傳送積體電路是設置於一纜線內，以及應用於該電力傳送積體電路的開關電路包含一第一開關模組、一第二開關模組和一邏輯控制器。當該纜線的第一端接收一第一電壓和該纜線的第二端接收一第二電壓時，該邏輯控制器選擇性地使該第一開關模組傳送該第一電壓至該電力傳送積體電路內的辨識電路，或使該第二開關模組傳送該第二電壓至該辨識電路。

Description

應用於電力傳送積體電路的開關電路
本發明是有關於一種應用於電力傳送積體電路的開關電路，尤指一種不僅可防止耦接於該開關電路的不同主機中的一主機被該些不同主機中的另一主機損害，也可提供足夠高的供電電壓給該電力傳送積體電路內的辨識電路的開關電路。
在現有技術中，當一纜線的兩端分別電連接不同電源時，設置在該纜線內的電力傳送(power delivery)積體電路是利用兩個面對面連接的二極體防止該些不同電源中的一電源被該些不同電源中的另一電源損害，其中該些二極體中的每一二極體約有0.7V的電壓降。在電力傳送(power delivery)3.0版的規格中，因為該每一二極體的0.7V的電壓降犧牲太多頭部空間(head-room)，所以在該些不同電源所提供的供電電壓為了符合電力傳送3.0版的規格而降低的情況下，該電力傳送積體電路將很難通過該些二極體提供足夠高的供電電壓給該電力傳送積體電路內的辨識電路，導致該辨識電路內的低壓差穩壓器(Low-dropout regulator,LDO)或帶隙參考(bandgap reference)電路很難設計。因此，如何設計一個可以符合電力傳送3.0版的規格的電力傳送積體電路變成一項重要課題。
本發明的一實施例提供一種應用於電力傳送(power delivery)積體電路的開關電路，其中該電力傳送積體電路是設置於一纜線內。該開關電路包含一第一開關模組、一第二開關模組和一邏輯控制器。當該纜線的第一端接收一第一電壓和該纜線的第二端接收一第二電壓時，該邏輯控制器選擇性地使該第一開關模組傳送該第一電壓至該電力傳送積體電路內的辨識電路，或使該第二開關模組傳送該第二電壓至該辨識電路。
本發明的另一實施例提供一種應用於電力傳送積體電路的開關電路，其中該電力傳送積體電路是設置於一纜線內。該開關電路包含一第一開關模組、一第二開關模組和一邏輯控制器。當該纜線的第一端接收一第一電壓，該纜線的第二端接收一第二電壓，該第一開關模組關閉，和該第二開關模組開啟時，該第一開關模組阻隔該第二電壓被傳送至該纜線的第一端以及該第二開關模組傳送該第二電壓至該電力傳送積體電路內的辨識電路。
本發明提供一種應用於電力傳送積體電路的開關電路。該開關電路在當一纜線的第一端接收一第一電壓和該纜線的第二端接收一第二電壓時，該開關電路可利用一邏輯控制器選擇性地使一第一開關模組傳送該第一電壓至該電力傳送積體電路內的辨識電路，或使一第二開關模組傳送該第二電壓至該辨識電路。從另一角度而言，當纜線的第一端接收第一電壓、纜線的第二端接收第二電壓、第一開關模組關閉，且第二開關模組開啟時，第一開關模組可阻隔第二電壓被傳送至纜線的第一端，並由第二開關模組傳送第二電壓至電力傳送積體電路內的辨識電路。因此，相較於現有技術，本發明可防止耦接於該開關電路的不同主機中的一主機被該些不同主機中的另一主機損害，可在該些不同 主機同時提供供電電壓的狀態下由該邏輯控制器選擇性地使該些不同主機中的一主機提供供電電壓和阻隔該些不同主機中的另一主機所提供的供電電壓，以及可提供足夠高的供電電壓給該電力傳送積體電路內的辨識電路。
50、100‧‧‧電力傳送積體電路
60‧‧‧傳輸電路
62‧‧‧第一二極體
64‧‧‧第二二極體
70、300‧‧‧纜線
72、302‧‧‧第一端
74、304‧‧‧第二端
102‧‧‧辨識電路
200、220、240‧‧‧開關電路
202、222、242‧‧‧第一開關模組
204、224、244‧‧‧第二開關模組
206‧‧‧邏輯控制器
208‧‧‧電容
2022‧‧‧第一傳輸電路
2024‧‧‧第二傳輸電路
2026‧‧‧第一電阻
2028‧‧‧第二電阻
2030‧‧‧第一N型金氧半電晶體
2032‧‧‧第二N型金氧半電晶體
2042‧‧‧第三傳輸電路
2044‧‧‧第四傳輸電路
2046‧‧‧第三電阻
2048‧‧‧第四電阻
2050‧‧‧第三N型金氧半電晶體
2052‧‧‧第四N型金氧半電晶體
2222‧‧‧第一開關
2224‧‧‧第二開關
2242‧‧‧第三開關
2244‧‧‧第四開關
2422‧‧‧第一P型金氧半電晶體
2424‧‧‧第二P型金氧半電晶體
2442‧‧‧第三P型金氧半電晶體
2444‧‧‧第四P型金氧半電晶體
24222、24242、24442‧‧‧寄生二極體
A、B、C、D、VCONNO‧‧‧節點
FCS‧‧‧第一控制信號
GND‧‧‧地端
SCS‧‧‧第二控制信號
T1-T4‧‧‧時間
VCONN1‧‧‧第一電壓
VCONN2‧‧‧第二電壓
VBIAS‧‧‧偏壓
第1圖是現有技術所公開的一種應用於電力傳送(power delivery)積體電路的傳輸電路的示意圖。
第2A圖是本發明的第一實施例所公開的一種應用於電力傳送積體電路的開關電路的示意圖。
第2B圖是本發明的第二實施例所公開的一種應用於電力傳送積體電路的開關電路的示意圖。
第2C圖是本發明的第三實施例所公開的一種應用於電力傳送積體電路的開關電路的示意圖。
第3圖是說明開關電路的操作時序的示意圖。
請參照第1圖，第1圖是現有技術所公開的一種應用於電力傳送(power delivery)積體電路50的傳輸電路60的示意圖，其中傳輸電路60包含一第一二極體62和一第二二極體64，電力傳送積體電路50包含傳輸電路60和一辨識電路102，以及電力傳送積體電路50是設置在一纜線70內。如第1圖所示，當纜線70的第一端72電連接一第一主機(未繪示於第1圖)時，該第一主機所提供的一第一電壓VCONN1會通過第一二極體62但不會通過第二二極體64，所以一節點VCONNO上的電壓(VCONN1-0.7V)將傳送至辨識電路102；當纜線70的第二端74 電連接一第二主機(未繪示於第1圖)時，該第二主機所提供的一第二電壓VCONN2會通過第二二極體64但不會通過第一二極體62，所以節點VCONNO上的電壓(VCONN2-0.7V)將傳送至辨識電路102。雖然，傳輸電路60可利用第二二極體64防止第一電壓VCONN1被傳送至纜線70的第二端74以及利用第一二極體62防止第二電壓VCONN2被傳送至纜線70的第一端72，但是個別在第一二極體62、第二二極體64上的電壓降(0.7V)將會犧牲太多頭部空間(head-room)。因此，在該第一主機所提供的第一電壓VCONN1和該第二主機所提供的第二電壓VCONN2為了符合電力傳送3.0版的規格而降低的情況下，電力傳送積體電路50將很難通過傳輸電路60提供足夠高的供電電壓給電力傳送積體電路50內的辨識電路102。
請參照第2A圖，第2A圖是本發明的第一實施例所公開的一種應用於電力傳送積體電路100的開關電路240的示意圖，其中電力傳送積體電路100是設置於一纜線300的第一端302，且纜線300為一通用序列匯流排(universal serial bus)C型(type C)纜線。但本發明並不受限於電力傳送積體電路100是設置於纜線300的第一端302，也就是說電力傳送積體電路100也可設置於纜線300的第二端304。另外，在本發明的另一實施例中，纜線300的第一端302和第二端304分別設置電力傳送積體電路100。如第2A圖所示，開關電路240包含一第一開關模組242、一第二開關模組244、一邏輯控制器206和一電容208。
如第2A圖所示，第一開關模組242包含一第一P型金氧半電晶體2422、一第二P型金氧半電晶體2424、一第一電阻2026、一第二電阻2028、一第一N型金氧半電晶體2030及一第二N型金氧半電晶體2032。第一P型金氧半電晶體2422的第一端耦接纜線300的第一端302；第二P型金氧半電晶體2424的第一端 耦接第一P型金氧半電晶體2422的第二端，以及第二P型金氧半電晶體2424的第二端耦接電力傳送積體電路100內的辨識電路102和電容208；第一電阻2026的第一端耦接第一P型金氧半電晶體2422的第二端以及第二P型金氧半電晶體2424的第一端；第二電阻2028的第一端耦接第一電阻2026的第二端；第一N型金氧半電晶體2030的第一端耦接第二電阻2028的第二端，以及第一N型金氧半電晶體2030的第二端接收一偏壓VBIAS；及第二N型金氧半電晶體2032的第一端耦接第一N型金氧半電晶體2030的第三端，第二N型金氧半電晶體2032的第二端接收該邏輯控制器的一第一控制信號FCS，以及第二N型金氧半電晶體2032的第三端耦接一地端GND。另外，在本發明的另一實施例中，第一P型金氧半電晶體2422和第二P型金氧半電晶體2424可被傳輸閘取代，且第一P型金氧半電晶體2422和第二P型金氧半電晶體2424的控制端是耦接第2A圖所示的一節點A(也就是第一電阻2026的第二端)。
另外，如第2A圖所示，第二開關模組244包含一第三P型金氧半電晶體2442、一第四P型金氧半電晶體2444、一第三電阻2046、一第四電阻2048、一第三N型金氧半電晶體2050和一第四N型金氧半電晶體2052。第三P型金氧半電晶體2442的第一端耦接纜線300的第二端304；第四P型金氧半電晶體2444的第一端耦接第三P型金氧半電晶體2442的第二端，以及第四P型金氧半電晶體2444的第二端耦接辨識電路102和電容208；第三電阻2046的第一端耦接第三P型金氧半電晶體2442的第二端以及第四P型金氧半電晶體2444的第一端；第四電阻2048的第一端耦接第三電阻2046的第二端；第三N型金氧半電晶體2050的第一端耦接第四電阻2048的第二端，以及第三N型金氧半電晶體2050的第二端接收偏壓VBIAS；及第四N型金氧半電晶體2052的第一端耦接第三N型金氧半電晶體2050的第三端，第四N型金氧半電晶體2052的第二端接收該邏輯控制器的一第二控制 信號SCS，以及第四N型金氧半電晶體2052的第三端耦接地端GND。另外，在本發明的一實施例中，第三P型金氧半電晶體2442和第四P型金氧半電晶體2444可被傳輸閘取代，且第三P型金氧半電晶體2442和第四P型金氧半電晶體2444的控制端是耦接第2A圖所示的一節點B(也就是第三電阻2046的第二端)。另外，偏壓VBIAS是用以開啟第一N型金氧半電晶體2030和第三N型金氧半電晶體2050，例如偏壓VBIAS介於2.7V~3.3V，但本發明並不受限於偏壓VBIAS介於2.7V~3.3V。
另外，請參照第2B圖，第2B圖是本發明的第二實施例所公開的一種應用於電力傳送積體電路100的開關電路220的示意圖。如第2B圖所示，開關電路220和開關電路240的差別在於開關電路220中的一第一開關模組222分別利用一第一開關2222和一第二開關2224取代第一P型金氧半電晶體2422和第二P型金氧半電晶體2424，以及開關電路220中的一第二開關模組224分別利用一第三開關2242和一第四開關2244取代第三P型金氧半電晶體2442和第四P型金氧半電晶體2444，其中第一開關2222、第二開關2224、第三開關2242和第四開關2244是為N型金氧半電晶體。另外，第一開關2222、第二開關2224、第三開關2242和第四開關2244中的每一開關可根據其相對應的控制信號(未繪示於第2B圖)實現該每一開關在開關電路240中所對應的一金氧半電晶體的功能。另外，在本發明的另一實施例中，第一開關2222、第二開關2224、第三開關2242和第四開關2244是為P型金氧半電晶體或傳輸閘。
請參照第2C圖，第2C圖是本發明的第三實施例所公開的一種應用於電力傳送積體電路100的開關電路200的示意圖。如第2C圖所示，開關電路200和開關電路240的差別在於開關電路200中的一第一開關模組202分別利用一第一傳輸電路2022和一第二傳輸電路2024取代第一P型金氧半電晶體2422和第二P型 金氧半電晶體2424，以及開關電路200中的一第二開關模組204分別利用一第三傳輸電路2042和一第四傳輸電路2044取代第三P型金氧半電晶體2442和第四P型金氧半電晶體2444，其中第一傳輸電路2022、第二傳輸電路2024、第三傳輸電路2042和第四傳輸電路2044是為N型金氧半電晶體。另外，第一傳輸電路2022、第二傳輸電路2024、第三傳輸電路2042和第四傳輸電路2044中的每一傳輸電路可根據其相對應的控制信號(未繪示於第2C圖)實現該每一傳輸電路在開關電路240中所對應的一金氧半電晶體的功能。另外，在本發明的另一實施例中，第一傳輸電路2022、第二傳輸電路2024、第三傳輸電路2042和第四傳輸電路2044是為P型金氧半電晶體或傳輸閘。
請參照第3圖，第3圖是說明開關電路240的操作時序的示意圖。在第3圖的實施例中，第一電壓VCONN1可由該第一主機提供，第二電壓VCONN2可由該第二主機提供。當第一電壓VCONN1為高電位時表示纜線300的第一端302電連接第一主機，而當第一電壓VCONN1為低電位時表示纜線300的第一端302沒有電連接第一主機。同理，當第二電壓VCONN2為高電位時表示纜線300的第二端304電連接第二主機，而當第二電壓VCONN2為低電位時表示纜線300的第二端304沒有電連接第二主機。另外，為使圖式能夠清楚說明，該第一主機以及該第二主機皆省略而未繪示於第2A~2C圖。如第3圖所示，在一時間T1時，因為纜線300的第一端302和第二端304都沒有電連接該第一主機和該第二主機，所以邏輯控制器206致能(enable)第一控制信號FCS和第二控制信號SCS以開啟第一P型金氧半電晶體2422和第三P型金氧半電晶體2442。也就是說，當纜線300的第一端302和第二端304都沒有電連接該第一主機和該第二主機時，第一P型金氧半電晶體2422和第三P型金氧半電晶體2442的預設狀態為開啟。
如第3圖所示，在一時間T2時，因為纜線300的第一端302電連接該第一主機和纜線300的第二端304沒有電連接該第二主機，所以邏輯控制器206繼續致能第一控制信號FCS和去能(disable)第二控制信號SCS。因為第一控制信號FCS致能，且第一P型金氧半電晶體2422和第二P型金氧半電晶體2424的控制端耦接第2A圖所示的節點A，所以第一P型金氧半電晶體2422和第二P型金氧半電晶體2424開啟，導致該第一主機所提供的第一電壓VCONN1通過第一P型金氧半電晶體2422、第二P型金氧半電晶體2424和一節點VCONNO傳送至辨識電路102，其中辨識電路102根據第一電壓VCONN1啟動後將傳送纜線300的一最大支援傳輸電流、一最大支援傳輸電壓、一序號、一製造廠商以及一長度中的至少一個至該第一主機，且此時節點VCONNO上的電壓等於第一電壓VCONN1。另外，該第一主機可根據纜線300的最大支援傳輸電流、最大支援傳輸電壓、序號、製造廠商以及長度中的至少一個，產生相對應的電力傳輸參數(例如該第一主機可根據纜線300的最大支援傳輸電流、最大支援傳輸電壓、序號、製造廠商以及長度中的至少一個，提供相對應的傳輸電壓和傳輸電流)。另外，因為節點VCONNO上的電壓等於第一電壓VCONN1，所以第一電壓VCONN1可通過第四P型金氧半電晶體2444的寄生二極體24442(其中第四P型金氧半電晶體2444的寄生二極體24442上的電壓降約0.5V~0.7V)傳送至一節點C。另外，因為第二控制信號SCS去能，所以第四N型金氧半電晶體2052處於關閉狀態，此時沒有電流流經第三電阻2046、第四電阻2048、第三N型金氧半電晶體2050和第四N型金氧半電晶體2052，導致節點B上的電壓近似於第一電壓VCONN1，進而導致第三P型金氧半電晶體2442和第四P型金氧半電晶體2444關閉(因為第三P型金氧半電晶體2442和第四P型金氧半電晶體2444的控制端耦接第2A圖所示的節點B)。
如第3圖所示，在一時間T3時，因為纜線300的第一端302電連接該第 一主機(未繪示於第2A圖)和纜線300的第二端304電連接該第二主機(未繪示於第2A圖)，所以在本發明的一實施例中，邏輯控制器206可去能第一控制信號FCS和重新致能第二控制信號SCS，其中第一電壓VCONN1小於第二電壓VCONN2，例如第一電壓VCONN1為2.7V以及第二電壓VCONN2為5V。因為第二控制信號SCS致能，且第三P型金氧半電晶體2442和第四P型金氧半電晶體2444的控制端耦接第2A圖所示的節點B，所以第三P型金氧半電晶體2442和第四P型金氧半電晶體2444開啟，導致該第二主機所提供的第二電壓VCONN2通過第三P型金氧半電晶體2442，第四P型金氧半電晶體2444和節點VCONNO傳送至辨識電路102，其中辨識電路102根據第二電壓VCONN2啟動後可傳送纜線300的最大支援傳輸電流、最大支援傳輸電壓、序號、製造廠商以及長度中的至少一個至該第二主機，且此時節點VCONNO上的電壓等於第二電壓VCONN2。另外，該第二主機可根據纜線300的最大支援傳輸電流、最大支援傳輸電壓、序號、製造廠商以及長度中的至少一個，產生相對應的電力傳輸參數(例如該第二主機可根據纜線300的最大支援傳輸電流、最大支援傳輸電壓、序號、製造廠商以及長度中的至少一個，提供相對應的傳輸電壓和傳輸電流)。另外，因為節點VCONNO上的電壓等於第二電壓VCONN2，且第二電壓VCONN2(5V)大於第一電壓VCONN1(2.7V)，所以第二電壓VCONN2可通過第二P型金氧半電晶體2424的寄生二極體24242順偏導通傳送至一節點D。另外，因為第一控制信號FCS去能，所以節點A上的電壓也近似於第二電壓VCONN2，導致第一P型金氧半電晶體2422和第二P型金氧半電晶體2424關閉(因為第一P型金氧半電晶體2422和第二P型金氧半電晶體2424的控制端耦接第2A圖所示的節點A)。因為節點VCONNO上的電壓(第二電壓VCONN2)可通過第二P型金氧半電晶體2424的寄生二極體傳遞至第一電阻2026、第二電阻2028、第一N型金氧半電晶體2030和第二N型金氧半電晶體2032，所以當第一控制信號FCS去能時，節點A上的電壓(第二電壓VCONN2)可 有效地關閉第一P型金氧半電晶體2422和第二P型金氧半電晶體2424。然而因為第一P型金氧半電晶體2422的寄生二極體24222在逆偏截止狀態，所以第一P型金氧半電晶體2422的寄生二極體24222無法傳遞第一電壓VCONN1至節點D。另外，在本發明的另一實施例中，在時間T3時，邏輯控制器206可繼續致能第一控制信號FCS和繼續去能第二控制信號SCS，此時第一P型金氧半電晶體2422、第二P型金氧半電晶體2424、第三P型金氧半電晶體2442和第四P型金氧半電晶體2444的操作可參照上述說明，在此不再贅述。
另外，在本發明的另一實施例中，在時間T3時，纜線300的第一端302電連接該第一主機，纜線300的第二端304電連接該第二主機，以及邏輯控制器206去能第一控制信號FCS和重新致能第二控制信號SCS，其中第一電壓VCONN1大於第二電壓VCONN2，例如第一電壓VCONN1為5V以及第二電壓VCONN2為2.7V。因為第二控制信號SCS致能，且第三P型金氧半電晶體2442和第四P型金氧半電晶體2444的控制端耦接第2A圖所示的節點B，所以第三P型金氧半電晶體2442和第四P型金氧半電晶體2444開啟，導致該第二主機所提供的第二電壓VCONN2通過第三P型金氧半電晶體2442、第四P型金氧半電晶體2444和節點VCONNO傳送至辨識電路102。另外，因為節點VCONNO上的電壓等於第二電壓VCONN2，且第二電壓VCONN2(2.7V)小於第一電壓VCONN1(5V)，所以第一電壓VCONN1可通過第一P型金氧半電晶體2422的寄生二極體24222傳送至節點D。另外，因為第一控制信號FCS去能，所以節點A上的電壓也等於第一電壓VCONN1，導致第一P型金氧半電晶體2422和第二P型金氧半電晶體2424關閉(因為第一P型金氧半電晶體2422和第二P型金氧半電晶體2424的控制端耦接第2A圖所示的節點A)。
如第3圖所示，在一時間T4時，因為纜線300的第一端302和第二端304再次沒有電連接該第一主機和該第二主機，所以邏輯控制器206重新致能第一控制信號FCS和繼續致能第二控制信號SCS。因為第一控制信號FCS和第二控制信號SCS致能，所以第一P型金氧半電晶體2422重新開啟。另外，因為在時間T3後第二控制信號SCS是持續致能，所以第三P型金氧半電晶體2442在時間T3後是持續開啟。也就是說在時間T4時，因為纜線300的第一端302和第二端304再次沒有電連接該第一主機和該第二主機，所以第一P型金氧半電晶體2422和第三P型金氧半電晶體2442又回到預設狀態(也就是第一P型金氧半電晶體2422和第三P型金氧半電晶體2442開啟)。
因此，由上述有關開關電路240的操作時序的說明很明顯地可知，當纜線300的第一端302電連接該第一主機和纜線300的第二端304電連接該第二主機時，開關電路200可利用第一開關模組202和第二開關模組204的兩級傳輸電路的串接架構有效地防止第一電壓VCONN1通過纜線300傳送至該第二主機或防止第二電壓VCONN2通過纜線300傳送至該第一主機。也就是說當纜線300的第一端302電連接該第一主機和纜線300的第二端304電連接該第二主機時，邏輯控制器206可致能第一控制信號FCS和第二控制信號SCS的其中之一使開關電路200利用第一開關模組202和第二開關模組204的其中之一的的兩級傳輸電路的串接架構有效地防止第一電壓VCONN1通過纜線300傳送至該第二主機或防止第二電壓VCONN2通過纜線300傳送至該第一主機。
上述第3圖所繪出的操作時序僅為本發明的一種範例，在其他實施例中，開關電路240也可適用於當纜線300和第一主機、以及纜線300和第二主機之間的電連接狀態依照不同操作時序的情況。另外，開關電路200和開關電路220 的操作時序可參照上述第3圖的相關說明，在此不再贅述。
另外，邏輯控制器206可以是一具有上述邏輯控制器206的功能的現場可程式邏輯閘陣列(Field Programmable Gate Array,FPGA)，或是一具有上述邏輯控制器206的功能的特殊應用積體電路(Application-specific integrated circuit,ASIC)或是一具有上述邏輯控制器206的功能的軟體模組。另外，辨識電路102可以是一具有上述辨識電路102的功能的現場可程式邏輯閘陣列，或是一具有上述辨識電路102的功能的特殊應用積體電路或是一具有上述辨識電路102的功能的軟體模組。
綜上所述，本發明所提供的應用於電力傳送積體電路的開關電路在當該纜線的第一端接收該第一電壓和該纜線的第二端接收該第二電壓時，該開關電路可利用該邏輯控制器選擇性地使該第一開關模組傳送該第一電壓至該電力傳送積體電路內的辨識電路，或使該第二開關模組傳送該第二電壓至該辨識電路。從另一角度而言，當纜線的第一端接收第一電壓、纜線的第二端接收第二電壓、第一開關模組關閉，且第二開關模組開啟時，第一開關模組可阻隔第二電壓被傳送至纜線的第一端，並由第二開關模組傳送第二電壓至電力傳送積體電路內的辨識電路。因此，相較於現有技術，本發明可防止耦接於該開關電路的不同主機中的一主機被該些不同主機中的另一主機損害，可在該些不同主機同時提供供電電壓的狀態下由該邏輯控制器選擇性地使該些不同主機中的一主機提供供電電壓和阻隔該些不同主機中的另一主機所提供的供電電壓，以及可提供足夠高的供電電壓給該電力傳送積體電路內的辨識電路。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等 變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

Claims (10)

  1. 一種應用於電力傳送(power delivery)積體電路的開關電路，其中該電力傳送積體電路是設置於一纜線內，該開關電路包含：一第一開關模組；一第二開關模組；及一邏輯控制器，其中當該纜線的第一端接收一第一電壓和該纜線的第二端接收一第二電壓時，該邏輯控制器選擇性地使該第一開關模組傳送該第一電壓至該電力傳送積體電路內的辨識電路，或使該第二開關模組傳送該第二電壓至該辨識電路。
  2. 如請求項1所述的開關電路，其中當該纜線的第一端接收該第一電壓時，該邏輯控制器使該第一開關模組傳送該第一電壓至該辨識電路，且該辨識電路根據該第一電壓啟動後傳送該纜線的一最大支援傳輸電流、一最大支援傳輸電壓、一序號、一製造廠商以及一長度的其中至少一者至提供該第一電壓的一第一主機。
  3. 如請求項1所述的開關電路，其中當該纜線的第二端接收該第二電壓時，該邏輯控制器使該第二開關模組傳送該第二電壓至該辨識電路，且該辨識電路根據該第二電壓啟動後傳送該纜線的一最大支援傳輸電流、一最大支援傳輸電壓、一序號、一製造廠商以及一長度的其中至少一者至提供該第二電壓的一第二主機。
  4. 如請求項1所述的開關電路，其中該電力傳送積體電路是設置於該纜線的第一端或該纜線的第二端。
  5. 如請求項1所述的開關電路，其中該第一開關模組包含：一第一傳輸電路，其中該第一傳輸電路的第一端耦接該纜線的第一端；一第二傳輸電路，其中該第二傳輸電路的第一端耦接該第一傳輸電路的第二端，以及該第二傳輸電路的第二端耦接該辨識電路和該開關電路另包含的一電容；一第一電阻，其中該第一電阻的第一端耦接該第一傳輸電路的第二端以及該第二傳輸電路的第一端；一第二電阻，其中該第二電阻的第一端耦接該第一電阻的第二端；一第一N型金氧半電晶體，其中該第一N型金氧半電晶體的第一端耦接該第二電阻的第二端，以及該第一N型金氧半電晶體的第二端接收一偏壓；及一第二N型金氧半電晶體，其中該第二N型金氧半電晶體的第一端耦接該第一N型金氧半電晶體的第三端，該第二N型金氧半電晶體的第二端接收該邏輯控制器的一第一控制信號，以及該第二N型金氧半電晶體的第三端耦接一地端。
  6. 如請求項1所述的開關電路，其中該第二開關模組包含：一第三傳輸電路，其中該第三傳輸電路的第一端耦接該纜線的第二端；一第四傳輸電路，其中該第四傳輸電路的第一端耦接該第三傳輸電路的第二端，以及該第四傳輸電路的第二端耦接該辨識電路和該開關電路另包含的一電容；一第三電阻，其中該第三電阻的第一端耦接該第三傳輸電路的第二端以及該第四傳輸電路的第一端；一第四電阻，其中該第四電阻的第一端耦接該第三電阻的第二端；一第三N型金氧半電晶體，其中該第三N型金氧半電晶體的第一端耦接該第四電阻的第二端，以及該第三N型金氧半電晶體的第二端接收一偏壓；及一第四N型金氧半電晶體，其中該第四N型金氧半電晶體的第一端耦接該第三N型金氧半電晶體的第三端，該第四N型金氧半電晶體的第二端接收該邏輯控制器的一第二控制信號，以及該第四N型金氧半電晶體的第三端耦接一地端。
  7. 如請求項1所述的開關電路，其中當該第一開關模組關閉和該第二開關模組開啟時，該第一開關模組阻隔該第二電壓被傳送至該纜線的第一端以及該第二開關模組傳送該第二電壓至該辨識電路，以及當該第二開關模組關閉和該第一開關模組開啟時，該第二開關模組阻隔該第一電壓被傳送至該纜線的第二端以及該第一開關模組傳送該第一電壓至該辨識電路。
  8. 如請求項1所述的開關電路，其中當該纜線的第一端接收該第一電壓和該纜線的第二端沒有接收該第二電壓時，該邏輯控制器使該第一開關模組傳送該第一電壓至該辨識電路，且關閉該第二開關模組。
  9. 如請求項1所述的開關電路，其中當該纜線的第一端沒有接收該第一電壓和該纜線的第二端接收該第二電壓時，該邏輯控制器使該第二開關模組傳送該第二電壓至該辨識電路，且關閉該第一開關模組。
  10. 一種應用於電力傳送積體電路的開關電路，其中該電力傳送積體電路是設置於一纜線內，該開關電路包含：一第一開關模組；一第二開關模組；及一邏輯控制器，其中當該纜線的第一端接收一第一電壓，該纜線的第二端接收一第二電壓，該第一開關模組關閉，和該第二開關模組開啟時，該第一開關模組阻隔該第二電壓被傳送至該纜線的第一端以及該第二開關模組傳送該第二電壓至該電力傳送積體電路內的辨識電路。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1477883B1 (en) * 2003-05-09 2011-06-29 STMicroelectronics, Inc. Smart card with enhanced security features and related system, integrated circuit, and methods
TW201546619A (zh) * 2014-06-13 2015-12-16 Pegatron Corp 電子裝置的轉接器
CN205028661U (zh) * 2015-06-22 2016-02-10 北京忆恒创源科技有限公司 供电电路与电源管理电路
TW201704926A (zh) * 2015-07-30 2017-02-01 華碩電腦股份有限公司 電子裝置與其控制方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07120934B2 (ja) * 1985-08-19 1995-12-20 沖電気工業株式会社 双方向性スイツチ
JP2012020549A (ja) * 2010-07-16 2012-02-02 Fuji Xerox Co Ltd 露光装置及び画像形成装置
JP2012054694A (ja) * 2010-08-31 2012-03-15 On Semiconductor Trading Ltd 双方向スイッチおよびそれを用いたスイッチ回路
TWI430315B (zh) * 2010-12-02 2014-03-11 Richwave Technology Corp 雙極雙投開關裝置
US8639193B2 (en) * 2011-12-29 2014-01-28 Qualcomm Incorporated Tri-state control for a line driver
JP6392347B2 (ja) * 2014-06-30 2018-09-19 シャープ株式会社 スイッチング回路およびこれを備えた電源回路
JP6452981B2 (ja) * 2014-08-04 2019-01-16 エイブリック株式会社 送信駆動回路および半導体集積回路装置
CN104901813B (zh) * 2015-04-09 2018-05-22 中磊电子（苏州）有限公司 供电装置及供电系统
JP6550296B2 (ja) * 2015-08-07 2019-07-24 ルネサスエレクトロニクス株式会社 給電システム
CN206595976U (zh) * 2017-03-13 2017-10-27 泰科电子(上海)有限公司 电子感应开关电路、电子感应开关系统及供电电路
US10895899B2 (en) * 2017-05-22 2021-01-19 Texas Instruments Incorporated Regulation circuit to facilitate USB cable compliance

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1477883B1 (en) * 2003-05-09 2011-06-29 STMicroelectronics, Inc. Smart card with enhanced security features and related system, integrated circuit, and methods
TW201546619A (zh) * 2014-06-13 2015-12-16 Pegatron Corp 電子裝置的轉接器
TWI534631B (zh) * 2014-06-13 2016-05-21 和碩聯合科技股份有限公司 電子裝置的轉接器
CN205028661U (zh) * 2015-06-22 2016-02-10 北京忆恒创源科技有限公司 供电电路与电源管理电路
TW201704926A (zh) * 2015-07-30 2017-02-01 華碩電腦股份有限公司 電子裝置與其控制方法

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