TWI673590B - 多埠電力供應裝置及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

一種多埠電力供應裝置及其操作方法。多埠電力供應裝置包括電壓源電路、第一電壓轉換器、第二電壓轉換器與第一共同控制電路。電壓源電路提供源電壓。第一電壓轉換器將源電壓轉換為第一輸出電壓,並將第一輸出電壓輸出至多埠電力供應裝置的第一連接埠。第二電壓轉換器將源電壓轉換為第二輸出電壓,並將第二輸出電壓輸出至多埠電力供應裝置的第二連接埠。第一共同控制電路依據第一連接埠的第一電壓需求與第二連接埠的第二電壓需求來調整源電壓,以提升多埠電力供應裝置的電壓轉換效率。

Description

多埠電力供應裝置及其操作方法
本發明是有關於一種電力供應裝置,特別是關於一種具有多個連接埠的電力供應裝置及其操作方法。
一般而言,當電力供應裝置提供電能對電子裝置進行充電時,電力供應裝置需依據電子裝置的充電規格來進行電壓轉換的操作,使得電力供應裝置的輸出電壓滿足電子裝置的需求電壓。電力供應裝置可能具有多個連接埠,以便同時供電給不同的電子裝置。電力供應裝置具有多個電壓轉換器,以便於分別供應不同的輸出電壓給不同的連接埠,而不同的電子裝置可以分別連接電力供應裝置的這些連接埠,以接收這些輸出電壓。
電力供應裝置的這些電壓轉換器共同使用一個固定源電壓來各自產生不同的輸出電壓。這個固定源電壓的準位不會隨著這些連接埠的電壓需求的改變而改變。通常,這個固定源電壓的準位必須非常高,以便於滿足這些連接埠的高電壓需求。舉例來說,假設這些連接埠的電壓需求落於5V至20V的範圍內,因此 這個固定源電壓的準位可以是24V。當連接埠的電壓需求為20V時,這個電壓轉換器可以將固定源電壓(即24V)轉換為輸出電壓(即20V)。然而,當連接埠的電壓需求為5V時,這個電壓轉換器需要將電壓從24V降至5V。一般而言,若電壓的降幅越大,則電壓轉換器的電壓轉換效率越低。當電壓轉換器將電壓從24V降至5V時,將造成電壓轉換器的電壓轉換效率降低,致使未被轉換部分的電能以熱的形式散失,因而充電器會有發熱的情形。
因此,有必要提供一種新的電力供應裝置,以解決習知電力供應裝置的電壓轉換效率不佳的問題。
本發明提供一種多埠電力供應裝置及其操作方法,可動態調整電壓源電路所提供的源電壓,以提升多埠電力供應裝置的電壓轉換效率。
本發明的實施例提供一種多埠電力供應裝置。所述多埠電力供應裝置包括電壓源電路、第一電壓轉換器、第二電壓轉換器以及第一共同控制電路。電壓源電路提供源電壓。第一電壓轉換器與第二電壓轉換器分別耦接電壓源電路,以便接收源電壓。第一電壓轉換器將源電壓轉換為第一輸出電壓,並將第一輸出電壓輸出至多埠電力供應裝置的第一連接埠。第二電壓轉換器將源電壓轉換為第二輸出電壓,並將第二輸出電壓輸出至多埠電力供應裝置的第二連接埠。第一共同控制電路耦接第一連接埠與第二 連接埠,以便獲知第一連接埠的第一電壓需求與第二連接埠的第二電壓需求。第一共同控制電路依據第一電壓需求與第二電壓需求對應控制電壓源電路,以便動態調整源電壓,進而提升多埠電力供應裝置的電壓轉換效率。
本發明的實施例還提供一種多埠電力供應裝置的操作方法。所述多埠電力供應裝置的操作方法包括:由電壓源電路提供源電壓;由第一電壓轉換器將源電壓轉換為第一輸出電壓,並將第一輸出電壓輸出至多埠電力供應裝置的第一連接埠;由第二電壓轉換器將源電壓轉換為第二輸出電壓,並將第二輸出電壓輸出至多埠電力供應裝置的第二連接埠;由第一共同控制電路獲知第一連接埠的第一電壓需求與第二連接埠的第二電壓需求;以及由第一共同控制電路依據第一電壓需求與第二電壓需求對應控制電壓源電路,以便動態調整源電壓,進而提升多埠電力供應裝置的電壓轉換效率。
基於上述,在本發明的諸實施例中,多埠電力供應裝置可藉由第一共同控制電路來獲知第一連接埠的第一電壓需求與第二連接埠的第二電壓需求。第一共同控制電路可依據第一電壓需求與第二電壓需求來動態調整電壓源電路提供的源電壓。因此,多埠電力供應裝置的電壓轉換效率得以有效提升。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
100、400、500、600‧‧‧多埠電力供應裝置
110‧‧‧電壓源電路
120‧‧‧第一電壓轉換器
130‧‧‧第二電壓轉換器
140‧‧‧第一連接埠
150‧‧‧第二連接埠
160、460、560‧‧‧第一共同控制電路
161‧‧‧第一類比數位轉換器
162‧‧‧第二類比數位轉換器
163A、163B、461‧‧‧微控制器
470‧‧‧回授電路
471‧‧‧光電耦合元件
561‧‧‧調整電路
620‧‧‧第三電壓轉換器
640‧‧‧第三連接埠
660‧‧‧第二共同控制電路
4711‧‧‧發光部
4712‧‧‧受光部
5611‧‧‧電流源
CC1、CC2‧‧‧配置通道接腳
D1‧‧‧第一電壓需求
D2‧‧‧第二電壓需求
D3‧‧‧第三電壓需求
D3i‧‧‧需求資訊
P1、P2‧‧‧電力接腳
R1‧‧‧第一電阻
R2‧‧‧第二電阻
S200~S240‧‧‧方法步驟
Vfb‧‧‧回授資訊
Vout1‧‧‧第一輸出電壓
Vout2‧‧‧第二輸出電壓
Vout3‧‧‧第三輸出電壓
VR‧‧‧可變電阻
Vref‧‧‧參考電壓
Vs‧‧‧源電壓
圖1是依照本發明的一實施例的多埠電力供應裝置的電路方塊(circuit block)示意圖。
圖2是依照本發明的一實施例的多埠電力供應裝置的操作方法的流程示意圖。
圖3A至圖3B是依照本發明的不同實施例說明圖1的第一共同控制電路的電路方塊示意圖。
圖4A是依照本發明的另一實施例的多埠電力供應裝置的電路方塊示意圖。
圖4B是依照本發明的一實施例說明圖4A的回授電路的電路示意圖。
圖5A是依照本發明的又一實施例的多埠電力供應裝置的電路方塊示意圖。
圖5B是依照本發明的一實施例說明圖5A的回授電路與調整電路的電路示意圖。
圖5C是依照本發明的另一實施例說明圖5A的回授電路與調整電路的電路示意圖。
圖6是依照本發明的再一實施例的多埠電力供應裝置的電路方塊示意圖。
在本案說明書全文(包括申請專利範圍)中所使用的「耦接(或連接)」一詞可指任何直接或間接的連接手段。舉例而言,若文中描述第一裝置耦接(或連接)於第二裝置,則應該被解釋成該第一裝置可以直接連接於該第二裝置,或者該第一裝置可以透過其他裝置或某種連接手段而間接地連接至該第二裝置。另外,凡可能之處,在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟代表相同或類似部分。不同實施例中使用相同標號或使用相同用語的元件/構件/步驟可以相互參照相關說明。
圖1是依照本發明的一實施例的多埠電力供應裝置的電路方塊圖。如圖1所示,多埠電力供應裝置100包括電壓源電路110、第一電壓轉換器120、第二電壓轉換器130以及第一共同控制電路160。多埠電力供應裝置100可經由不同的連接埠(例如圖1所示第一連接埠140與第二連接埠150)供電給不同的外部電子裝置(未繪示)。依照設計需求,第一連接埠140與/或第二連接埠150可以是通用串列匯流排(universal serial bus,以下稱為USB)連接器或是其他連接器。舉例來說,第一連接埠140與第二連接埠150可以是C型通用序列匯流排(USB Type-C,又稱為USB-C)連接器或A型通用序列匯流排(USB Type-A)連接器。
第一共同控制電路160耦接至第一連接埠140與第二連接埠150,以便獲知第一連接埠140的第一電壓需求D1與第二連接埠150的第二電壓需求D2。舉例來說,在一些實施例中,第一 共同控制電路160可以耦接至第一連接埠140的配置通道(configuration channel,以下稱CC)腳位(如圖3B的CC1)。第一共同控制電路160經由第一連接埠140的CC腳位(如圖3B的CC1)而與外部電子裝置(未繪示)傳輸配置資訊,進而獲知第一連接埠140的電壓需求(即外部電子裝置的電壓需求)。同理可推,第一共同控制電路160可以耦接至第二連接埠150的CC腳位(如圖3B的CC2),以便獲知第二連接埠150的電壓需求(即另一個外部電子裝置的電壓需求)。依照設計需求,第一共同控制電路160可支援多種USB協定,以因應不同規格的第一連接埠140與第二連接埠150的傳輸需求。例如,當第一連接埠140或第二連接埠150為USB Type-C連接埠時,第一共同控制電路160可支援PD(Power Delivery)協定。當第一連接埠140或第二連接埠150為USB Type-A連接埠時,第一共同控制電路160可支援QC(Quick Charge)協定。
在另一些實施例中(如圖3A所示),第一共同控制電路160可以耦接至第一連接埠140的電力腳位(電力匯流排腳位,一般標示為Vbus,圖3A標示為P1),以便量測此電力腳位的電壓(第一輸出電壓Vout1)作為第一連接埠140的電壓需求。第一共同控制電路160還可以耦接至第二連接埠150的電力腳位(電力匯流排腳位,圖3A標示為P2),以便量測此電力腳位的電壓(第二輸出電壓Vout2)作為第二連接埠150的電壓需求。
依照設計需求,電壓源電路110可以包括電壓調節器 (Voltage Regulator)或是其他電源供應電路。所述電壓調節器可以是習知調節器或是其他電壓調節電路/元件。電壓源電路110所提供的源電壓Vs可以供電給第一電壓轉換器120與第二電壓轉換器130。第一電壓轉換器120與第二電壓轉換器130分別耦接至電壓源電路110,以便接收源電壓Vs。第一電壓轉換器120可將源電壓Vs轉換為第一輸出電壓Vout1,並將第一輸出電壓Vout1輸出至多埠電力供應裝置100的第一連接埠140。舉例來說,第一電壓轉換器120可將第一輸出電壓Vout1輸出至第一連接埠140的電力腳位(電力匯流排腳位,如圖3A的P1)。第二電壓轉換器130可將源電壓Vs轉換為第二輸出電壓Vout2,並將第二輸出電壓Vout2輸出至多埠電力供應裝置100的第二連接埠150。舉例來說,第二電壓轉換器130可將第二輸出電壓Vout2輸出至第二連接埠150的電力腳位(電力匯流排腳位,如圖3A的P2)。
第一共同控制電路160可以依照第一連接埠140的第一電壓需求D1來控制第一電壓轉換器120,以便調整第一輸出電壓Vout1。第一共同控制電路160還可以依照第二連接埠150的第二電壓需求D2來控制第二電壓轉換器130,以便調整第二輸出電壓Vout2。因此,多埠電力供應裝置100可以動態調整第一連接埠140的第一輸出電壓Vout1以滿足第一連接埠140的電壓需求,以及多埠電力供應裝置100可以動態調整第二連接埠150的第二輸出電壓Vout2以滿足第二連接埠150的電壓需求。依照設計需求,第一電壓轉換器120與/或第二電壓轉換器130可以是升壓式轉換 器(boost converter)、降壓式轉換器(buck converter)、升/降壓式轉換器(boost-buck converter)或是其他電壓轉換電路/元件。
第一共同控制電路160還可依據第一電壓需求D1與第二電壓需求D2對應控制電壓源電路110,以便動態調整源電壓Vs,進而提升多埠電力供應裝置100的電壓轉換效率。假設第一電壓轉換器120與第二電壓轉換器130皆為降壓式轉換器,第一共同控制電路160可以動態地調整源電壓Vs,以便讓源電壓Vs接近第一輸出電壓Vout1與第二輸出電壓Vout2中的最大者。舉例來說,假設第一連接埠140的第一電壓需求D1表示第一輸出電壓Vout1應為20V,而第二連接埠150的第二電壓需求D2表示第二輸出電壓Vout2應為5V。第一共同控制電路160可以控制電壓源電路110,以將源電壓Vs調整為接近第一輸出電壓Vout1(即20V)的電壓,例如將源電壓Vs調整為24V。再假設第一連接埠140的第一電壓需求D1表示第一輸出電壓Vout1應為5V,而第二連接埠150的第二電壓需求D2表示第二輸出電壓Vout2應為12V。第一共同控制電路160可以控制電壓源電路110,以將源電壓Vs調整為接近第二輸出電壓Vout2(即12V)的電壓,例如將源電壓Vs調整為15V。更假設第一連接埠140的第一電壓需求D1表示第一輸出電壓Vout1應為5V,而第二連接埠150的第二電壓需求D2表示第二輸出電壓Vout2應為5V。第一共同控制電路160可以控制電壓源電路110,以將源電壓Vs調整為接近第一輸出電壓Vout1(即5V)與第二輸出電壓Vout2(即5V)的電壓,例如將 源電壓Vs調整為7V。第一共同控制電路160可以使源電壓Vs盡量接近第一輸出電壓Vout1與第二輸出電壓Vout2中的最大者,以減少電壓轉換器的電能轉換的損失,藉此提升多埠電力供應裝置100的電壓轉換效率。
圖2是依照本發明一實施例的多埠電力供應裝置100的操作方法的流程示意圖。請參照圖1與圖2所示,於步驟S200中,電壓源電路110可將源電壓Vs分別提供給第一電壓轉換器120與第二電壓轉換器130。第一電壓轉換器120可在步驟S210中將源電壓Vs轉換為第一輸出電壓Vout1,以便將第一輸出電壓Vout1輸出至多埠電力供應裝置100的第一連接埠140。而第二電壓轉換器150則可在步驟S220中將源電壓Vs轉換為第二輸出電壓Vout2,以便將第二輸出電壓Vout2輸出至多埠電力供應裝置100的第二連接埠150。
在步驟S230中,第一共同控制電路160可偵測第一連接埠140與第二連接埠150的電壓需求,以便獲知第一連接埠140的第一電壓需求D1與第二連接埠150的第二電壓需求D2。於步驟S240中,第一共同控制電路160可依據第一電壓需求D1與第二電壓需求D2對應控制電壓源電路110,以便動態調整源電壓Vs,進而提升多埠電力供應裝置100的電壓轉換效率。
圖3A至圖3B是依照本發明的不同實施例說明圖1的第一共同控制電路160的電路方塊示意圖。如圖3A所示,第一共同控制電路160包括第一類比數位轉換器161、第二類比數位轉換器 162與微控制器163A。第一類比數位轉換器161的輸入端耦接第一連接埠140的電力接腳P1(電力匯流排腳位)。第二類比數位轉換器162的輸入端耦接第二連接埠150的電力接腳P2(電力匯流排腳位)。第一類比數位轉換器161可將第一連接埠140的電力接腳P1的類比電壓轉換為數位資料,以做為第一電壓需求D1。第二類比數位轉換器162也可將第二連接埠150的電力接腳P2的類比電壓轉換為數位資料,以做為第二電壓需求D2。
微控制器163A耦接第一類比數位轉換器161與第二類比數位轉換器162,以便接收第一電壓需求D1與第二電壓需求D2。微控制器163A依據第一電壓需求D1與第二電壓需求D2去控制電壓源電路110來動態調整源電壓Vs。因此,第一共同控制電路160可藉由偵測電力接腳P1、P2的電壓,以獲知第一連接埠140的第一電壓需求D1與第二連接埠150的第二電壓需求D2,進而依據第一電壓需求D1與第二電壓需求D2來動態調整源電壓Vs。
於圖3B的實施例中,第一共同控制電路160可藉由偵測第一連接埠140的CC接腳CC1與第二連接埠150的CC接腳CC2,以獲知第一電壓需求D1與第二電壓需求D2。舉例來說,如圖3B所示,第一共同控制電路160包括微控制器163B。微控制器163B耦接至第一連接埠140的CC接腳CC1與第二連接埠150的CC接腳CC2,以分別接收第一電壓需求D1與第二電壓需求D2。如此一來,微控制器163B便可依據第一電壓需求D1與第二電壓需求D2對應控制電壓源電路110,以便動態調整源電壓 Vs。
圖4A是依照本發明的另一實施例的多埠電力供應裝置400的電路方塊示意圖。圖4A的多埠電力供應裝置400包括電壓源電路110、第一電壓轉換器120、第二電壓轉換器130、第一共同控制電路460與回授電路470。於圖4A所示實施例中,第一共同控制電路460設置有微控制器461。圖4A所示的電壓源電路110、第一電壓轉換器120、第二電壓轉換器130與第一共同控制電路460可以參照圖1所示的電壓源電路110、第一電壓轉換器120、第二電壓轉換器130與第一共同控制電路160的相關說明來類推,故不再贅述。
於圖4A的實施例中,第一共同控制電路460的微控制器461耦接電壓源電路110的回授電路470。微控制器461可依據第一電壓需求D1與第二電壓需求D2去控制回授電路470的分壓比。回授電路470可依據所述分壓比將源電壓Vs轉換為回授資訊Vfb。電壓源電路110可依據所述回授資訊Vfb來動態調整源電壓Vs。
舉例來說,圖4B是依照本發明的一實施例說明圖4A的回授電路470的電路示意圖。如圖4B所示,電壓源電路110的回授電路470包括第一電阻R1與第二電阻R2。第一電阻R1的第一端耦接至電壓源電路110的輸出端,以便接收源電壓Vs。第一電阻R1的第二端耦接至電壓源電路110的回授端,以便提供回授資訊Vfb。第二電阻R2的第一端耦接至第一電阻R1的第二端。第 二電阻R2的第二端耦接至參考電壓Vref。所述參考電壓Vref的準位可以依照設計需求來決定。舉例來說,所述參考電壓Vref可以是接地電壓或是其他固定電壓。由於圖4A的多埠電力供應裝置400設置有回授電路470,故微控制器461可藉由改變第一電阻R1與第二電阻R2二者中至少一個的阻值(亦即改變回授電路470的分壓比)來改變回授資訊Vfb。回授資訊Vfb一旦被改變,源電壓Vs便會被對應改變。亦即,電壓源電路110可依據所述回授資訊Vfb來提供不同電壓準位的源電壓Vs。
圖5A是依照本發明的又一實施例的多埠電力供應裝置500的電路方塊示意圖。圖5A的多埠電力供應裝置500包括電壓源電路110、第一電壓轉換器120、第二電壓轉換器130、第一共同控制電路560與回授電路470。圖5A所示的電壓源電路110、第一電壓轉換器120、第二電壓轉換器130與第一共同控制電路560可以參照圖1所示電壓源電路110、第一電壓轉換器120、第二電壓轉換器130與第一共同控制電路160的相關說明來類推,圖5A所示回授電路470與第一共同控制電路560可以參照圖4A所示回授電路470與第一共同控制電路460的相關說明來類推,故不再贅述。
於圖5A的實施例中,第一共同控制電路560包括微控制器461與調整電路561。調整電路561耦接電壓源電路110的回授電路470。調整電路561可以藉由改變回授電路470的回授資訊Vfb,使得電壓源電路110對應調整源電壓Vs。微控制器461耦 接調整電路561。微控制器461可依據第一電壓需求D1與第二電壓需求D2來控制調整電路561,以便讓調整電路561改變回授電路470的回授資訊Vfb。如此一來,電壓源電路110便可依據所述回授資訊Vfb來對應調整源電壓Vs。
舉例來說,圖5B是依照本發明的一實施例說明圖5A的回授電路470與調整電路561的電路示意圖。如圖5B所示,電壓源電路110的回授電路470包括第一電阻R1與第二電阻R2。第一電阻R1的第一端耦接至電壓源電路110的輸出端,以便接收源電壓Vs。第一電阻R1的第二端耦接至電壓源電路110的回授端,以便提供回授資訊Vfb。第二電阻R2的第一端耦接至第一電阻R1的第二端。第二電阻R2的第二端耦接至參考電壓Vref。
於圖5B所示實施例中,調整電路561包括可變電阻VR。可變電阻VR的第一端耦接至第一電阻R1的第二端,可變電阻VR的第二端耦接至參考電壓Vref。微控制器461可藉由控制/改變可變電阻VR的阻值來改變回授資訊Vfb。例如,微控制器461可以將可變電阻VR的阻值調高(或調低)來改變回授資訊Vfb。電壓源電路110可依據所述回授資訊Vfb來提供不同電壓準位的源電壓Vs。
圖5C是依照本發明的另一實施例說明圖5A的回授電路470與調整電路561的電路示意圖。如圖5C所示,電壓源電路110的回授電路470包括第一電阻R1與光電耦合元件471。第一電阻R1的第一端耦接至電壓源電路110的輸出端,以便接收源電壓 Vs。光電耦合元件471具有發光部4711與受光部4712。例如,光電耦合元件471的發光部4711可為發光二極體,而光電耦合元件471的受光部4712可為光電晶體。發光部4711的第一端耦接至第一電阻R1的第二端。受光部4712的第一端耦接至電壓源電路110的回授端,以便提供回授資訊Vfb。受光部4712的第二端耦接至參考電壓Vref。
調整電路561包括電流源5611。電流源5611的第一端耦接至發光部4711的第二端,電流源5611的第二端耦接至參考電壓Vref。電流源5611的控制端耦接至微控制器461。微控制器461可藉由改變電流源5611的電流值(亦即流經發光部4711的電流量)來改變所述回授資訊Vfb。電壓源電路110則可依據所述回授資訊Vfb對應調整源電壓Vs。舉例來說,微控制器461可依據第一電壓需求D1與第二電壓需求D2來改變電流源5611的電流值,藉此改變回授電路470的回授資訊Vfb,使得電壓源電路110可依據所述回授資訊Vfb來提供不同電壓準位的源電壓Vs。
圖6是依照本發明的再一實施例的多埠電力供應裝置600的電路方塊示意圖。圖6的多埠電力供應裝置600包括電壓源電路110、第一電壓轉換器120、第二電壓轉換器130、第一共同控制電路160、第三電壓轉換器620與第二共同控制電路660。圖6所示的電壓源電路110、第一電壓轉換器120、第二電壓轉換器130與第一共同控制電路160可以參照圖1的相關說明來類推,故不再贅述。
於圖6的實施例中,多埠電力供應裝置600可經由不同的連接埠(例如圖6所示第一連接埠140、第二連接埠150與第三連接埠640)供電給不同的外部電子裝置(未繪示)。圖6所示多埠電力供應裝置600的連接埠的數量與電壓轉換器的數量可以依照設計需求而加以調整/設定。依照設計需求,第一連接埠140、與/或第二連接埠150與/或第三連接埠640可以是USB連接器或是其他連接器。第二共同控制電路660耦接至第三連接埠640,以便獲知第三連接埠640的第三電壓需求D3。舉例來說,在一些實施例中,第二共同控制電路660可以耦接至第三連接埠640的CC腳位。第二共同控制電路660經由第三連接埠640的CC腳位而與外部電子裝置(未繪示)傳輸配置資訊,進而獲知第三連接埠640的電壓需求(即外部電子裝置的電壓需求)。在另一些實施例中,第二共同控制電路660可以耦接至第三連接埠640的電力腳位(電力匯流排腳位),以便量測此電力腳位的電壓(第三輸出電壓Vout3)作為第三連接埠640的電壓需求。由於第三連接埠640的CC腳位與電力腳位的配置方式與第一連接埠140、第二連接埠150相同,相關說明請參照圖3A與圖3B的實施例,故圖6的第三連接埠640將省略CC腳位與電力腳位之標示。
第三電壓轉換器620耦接電壓源電路110,以便接收源電壓Vs。第三電壓轉換器620可將源電壓Vs轉換為第三輸出電壓Vout3,並將第三輸出電壓Vout3輸出至多埠電力供應裝置600的第三連接埠640。舉例來說,第三電壓轉換器620可將第三輸出電 壓Vout3輸出至第三連接埠640的電力腳位(電力匯流排腳位)。第二共同控制電路660可以依照第三連接埠640的第三電壓需求D3來控制第三電壓轉換器620,以便調整第三輸出電壓Vout3。因此,多埠電力供應裝置600可以動態調整第三連接埠640的第三輸出電壓Vout3以滿足第三連接埠640的電壓需求。依照設計需求,第三電壓轉換器620可以是升壓式轉換器、降壓式轉換器、升/降壓式轉換器或是其他電壓轉換電路/元件。
請參照圖6所示,第二共同控制電路660還可將第三電壓需求D3所對應的需求資訊D3i提供給第一共同控制電路160。第一共同控制電路160可依據第一電壓需求D1、第二電壓需求D2與需求資訊D3i而對應控制電壓源電路110,以便動態調整源電壓Vs,進而提升多埠電力供應裝置600的電壓轉換效率。
舉例來說,假設第一電壓轉換器120、第二電壓轉換器130與第三電壓轉換器620皆為降壓式轉換器,第一共同控制電路160可以動態地調整源電壓Vs,以便讓源電壓Vs接近第一輸出電壓Vout1、第二輸出電壓Vout2與第三輸出電壓Vout3中的最大者。假設第一連接埠140的第一電壓需求D1表示第一輸出電壓Vout1應為20V,第二連接埠150的第二電壓需求D2表示第二輸出電壓Vout2應為12V,第三連接埠640的第三電壓需求D3表示第三輸出電壓Vout3應為5V。第一共同控制電路160可以控制電壓源電路110,以將源電壓Vs調整為接近第一輸出電壓Vout1(即20V)的電壓,例如將電壓源電路110的源電壓Vs調整為24V。再假設 第一連接埠140的第一電壓需求D1表示第一輸出電壓Vout1應為5V,第二連接埠150的第二電壓需求D2表示第二輸出電壓Vout2應為5V,第三連接埠640的第三電壓需求D3表示第三輸出電壓Vout3應為12V。第一共同控制電路160可以控制電壓源電路110,以將源電壓Vs調整為接近第三輸出電壓Vout3(即12V)的電壓,例如將源電壓Vs調整為15V。第一共同控制電路160可以使源電壓Vs盡量接近第一輸出電壓Vout1、第二輸出電壓Vout2與第三輸出電壓Vout3中的最大者,以減少電壓轉換器的電能轉換的損失,藉此提升多埠電力供應裝置600的電壓轉換效率。
綜上所述,在本發明的諸實施例中,多埠電力供應裝置可藉由第一共同控制電路來獲知第一連接埠的第一電壓需求與第二連接埠的第二電壓需求。第一共同控制電路可依據第一電壓需求與第二電壓需求來動態調整電壓源電路提供的源電壓。因此,多埠電力供應裝置的電壓轉換效率得以有效提升。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

Claims (18)

  1. 一種多埠電力供應裝置,包括: 一電壓源電路,提供一源電壓; 一第一電壓轉換器,耦接該電壓源電路以接收該源電壓,其中該第一電壓轉換器將該源電壓轉換為一第一輸出電壓,以及將該第一輸出電壓輸出至該多埠電力供應裝置的一第一連接埠; 一第二電壓轉換器,耦接該電壓源電路以接收該源電壓,其中該第二電壓轉換器將該源電壓轉換為一第二輸出電壓,以及將該第二輸出電壓輸出至該多埠電力供應裝置的一第二連接埠;以及 一第一共同控制電路,耦接該第一連接埠以獲知該第一連接埠的一第一電壓需求,耦接該第二連接埠以獲知該第二連接埠的一第二電壓需求,其中該第一共同控制電路依據該第一電壓需求與該第二電壓需求對應控制該電壓源電路來動態調整該源電壓,以提升該多埠電力供應裝置的電壓轉換效率。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的多埠電力供應裝置,其中該第一共同控制電路依據該第一電壓需求去控制該第一電壓轉換器來動態調整該第一輸出電壓,以及該第一共同控制電路依據該第二電壓需求去控制該第二電壓轉換器來動態調整該第二輸出電壓。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的多埠電力供應裝置,其中該第一共同控制電路包括: 一第一類比數位轉換器,具有一輸入端耦接該第一連接埠的一電力接腳,其中該第一類比數位轉換器將該第一連接埠的該電力接腳的一類比電壓轉換為一數位資料作為該第一電壓需求;以及 一微控制器,耦接該第一類比數位轉換器以接收該第一電壓需求,其中該微控制器依據該第一電壓需求與該第二電壓需求去控制該電壓源電路來動態調整該源電壓。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的多埠電力供應裝置,其中該第一共同控制電路包括: 一微控制器,耦接該第一連接埠的一配置通道接腳以接收該第一電壓需求,其中該微控制器依據該第一電壓需求與該第二電壓需求去控制該電壓源電路來動態調整該源電壓。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的多埠電力供應裝置,其中該第一共同控制電路包括: 一微控制器,耦接該電壓源電路的一回授電路,其中該微控制器依據該第一電壓需求與該第二電壓需求去控制該回授電路的一分壓比,該回授電路依據該分壓比而將該源電壓轉換為一回授資訊,以及該電壓源電路依據該回授資訊來動態調整該源電壓。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的多埠電力供應裝置,其中該電壓源電路的該回授電路包括: 一第一電阻,其中該第一電阻的一第一端耦接至該電壓源電路的一輸出端以接收該源電壓,該第一電阻的一第二端耦接至該電壓源電路的一回授端以提供該回授資訊;以及 一第二電阻,其中該第二電阻的一第一端耦接至該第一電阻的該第二端,該第二電阻的一第二端耦接至一參考電壓, 其中該微控制器藉由改變該第一電阻與該第二電阻二者至少一者的阻值來改變該回授資訊。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的多埠電力供應裝置,其中該第一共同控制電路包括: 一調整電路,耦接該電壓源電路的一回授電路,其中該調整電路用於改變該回授電路的一回授資訊,而該電壓源電路依據該回授資訊對應調整該源電壓;以及 一微控制器,耦接該調整電路,其中該微控制器依據該第一電壓需求與該第二電壓需求來控制該調整電路,以便調整該源電壓。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的多埠電力供應裝置,其中該電壓源電路的該回授電路包括: 一第一電阻,其中該第一電阻的一第一端耦接至該電壓源電路的一輸出端以接收該源電壓,該第一電阻的一第二端耦接至該電壓源電路的一回授端以提供該回授資訊;以及 一第二電阻,其中該第二電阻的一第一端耦接至該第一電阻的該第二端,該第二電阻的一第二端耦接至一參考電壓, 其中該調整電路包括一可變電阻,該可變電阻的一第一端耦接至該第一電阻的該第二端,該可變電阻的一第二端耦接至該參考電壓,該微控制器藉由改變該可變電阻的阻值來改變該回授資訊。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的多埠電力供應裝置,其中該電壓源電路的該回授電路包括: 一第一電阻,其中該第一電阻的一第一端耦接至該電壓源電路的一輸出端以接收該源電壓;以及 一光電耦合元件,具有一發光部與一受光部,其中該發光部的一第一端耦接至該第一電阻的一第二端,該受光部的一第一端耦接至該電壓源電路的一回授端以提供該回授資訊,該受光部的一第二端耦接至一參考電壓; 其中該調整電路包括一電流源,該電流源的一第一端耦接至該發光部的一第二端,該電流源的一第二端耦接至該參考電壓,該電流源的一控制端耦接至該微控制器,該微控制器藉由改變該電流源的電流值來改變該回授資訊。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的多埠電力供應裝置,其中該第一電壓轉換器與該第二電壓轉換器包括降壓式轉換器。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的多埠電力供應裝置,其中該第一共同控制電路使該源電壓接近該第一輸出電壓與該第二輸出電壓中的最大者。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的多埠電力供應裝置,其中該第一連接埠與該第二連接埠包括C型通用序列匯流排連接埠或A型通用序列匯流排連接埠。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的多埠電力供應裝置,更包括: 一第三電壓轉換器,耦接該電壓源電路以接收該源電壓,其中該第三電壓轉換器將該源電壓轉換為一第三輸出電壓,以及將該第三輸出電壓輸出至該多埠電力供應裝置的一第三連接埠;以及 一第二共同控制電路,耦接該第三連接埠以獲知該第三連接埠的一第三電壓需求,其中該第二共同控制電路將該第三電壓需求所對應的一需求資訊提供給該第一共同控制電路,該第一共同控制電路依據該第一電壓需求、該第二電壓需求與該需求資訊對應控制該電壓源電路來動態調整該源電壓,以提升該多埠電力供應裝置的電壓轉換效率。
  14. 一種多埠電力供應裝置的操作方法,包括: 由一電壓源電路提供一源電壓; 由一第一電壓轉換器將該源電壓轉換為一第一輸出電壓,以將該第一輸出電壓輸出至該多埠電力供應裝置的一第一連接埠; 由一第二電壓轉換器將該源電壓轉換為一第二輸出電壓,以將該第二輸出電壓輸出至該多埠電力供應裝置的一第二連接埠; 由一第一共同控制電路獲知該第一連接埠的一第一電壓需求以及該第二連接埠的一第二電壓需求;以及 由該第一共同控制電路依據該第一電壓需求與該第二電壓需求對應控制該電壓源電路來動態調整該源電壓,以提升該多埠電力供應裝置的電壓轉換效率。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的操作方法,更包括: 由該第一共同控制電路依據該第一電壓需求控制該第一電壓轉換器來動態調整該第一輸出電壓;以及 由該第一共同控制電路依據該第二電壓需求去控制該第二電壓轉換器來動態調整該第二輸出電壓。
  16. 如申請專利範圍第14項所述的操作方法,其中所述動態調整該源電壓的步驟包括: 使該源電壓接近該第一輸出電壓與該第二輸出電壓中的最大者。
  17. 如申請專利範圍第14項所述的操作方法,其中該第一連接埠與該第二連接埠包括C型通用序列匯流排連接埠或A型通用序列匯流排連接埠。
  18. 如申請專利範圍第14項所述的操作方法,更包括: 由一第三電壓轉換器將該源電壓轉換為一第三輸出電壓,以將該第三輸出電壓輸出至該多埠電力供應裝置的一第三連接埠;以及 由一第二共同控制電路獲知該第三連接埠的一第三電壓需求;以及 由該第二共同控制電路將該第三電壓需求所對應的一需求資訊提供給該第一共同控制電路, 其中該第一共同控制電路依據該第一電壓需求、該第二電壓需求與該需求資訊對應控制該電壓源電路來動態調整該源電壓,以提升該多埠電力供應裝置的電壓轉換效率。
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