TWI674500B - 電源連接線 - Google Patents

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Abstract

一種電源連接線，具有電源輸入埠、電源輸出埠、信號傳輸埠、控制器與橋接電路。電源輸入埠用於接收輸入電能。電源輸出埠適於插設於外部裝置以提供輸出電能給外部裝置。信號傳輸埠適於插設於外部裝置以接收指示信號。控制器電性連接信號傳輸埠，用於依據指示信號調整控制信號。橋接電路分別電性連接電源輸入埠、電源輸出埠與控制器，受控於控制信號而選擇性地將部分的輸入電能傳送給電源輸出埠作為輸出電能。

Description

電源連接線
本發明係關於一種電源連接線，特別關於一種能使電子裝置依需求自動斷電重開機的電源連接線。
一般而言，電子裝置，例如伺服器、電腦等有時候需要對於主機中特定元件的韌體進行更新。而韌體的更新通常必須電子裝置斷電再重新啟動才能生效。換句話說，一般軟體更新的「軟重開機」無法使電子裝置的韌體更新生效。然而，在某些特殊的環境下，例如電子裝置設置偏遠、電子裝置的位置使操作者難以進入，造成了電子裝置韌體更新後要斷電重開有困難。
本發明在於提供一種電源連接線，以協助電子裝置韌體更新後的斷電重開機。
依據本發明一實施例的電源連接線，具有電源輸入埠、電源輸出埠、信號傳輸埠、控制器與橋接電路。電源輸入埠用於接收輸入電能。電源輸出埠適於插設於外部裝置以提供輸出電能給外部裝置。信號傳輸埠適於插設於外部裝置以接收指示信號。控制器電性連接信號傳輸埠，用於依據指示信號於一段時間區間內調整控制信號的電壓。橋接電路分別電性連接電源輸入埠、電源輸出埠與控制器，受控於控制信號而選擇性地將部分的輸入電能傳送給電源輸出埠作為輸出電能。
綜上所述，依據本發明一實施例的電源連接線，藉由收到所連接的外部裝置的指示信號時，暫時性地停止對外部裝置供電，從而實現外部裝置所需要的斷電重開機操作。
以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。
1000‧‧‧電源連接線
1100、1100A‧‧‧電源輸入埠
1110、1140~1160‧‧‧輸入火線
1120‧‧‧輸入地線
1130、1170‧‧‧輸入中性線
1200、1200A‧‧‧電源輸出埠
1210、1240~1260‧‧‧輸出火線
1220‧‧‧輸出地線
1230、1270‧‧‧輸出中性線
1300‧‧‧信號傳輸埠
1400‧‧‧控制器
1410‧‧‧時脈產生器
1420‧‧‧計數器
1500、1500A~1500D‧‧‧橋接電路
1510~1540‧‧‧繼電器
1600‧‧‧電能轉換器
1610‧‧‧高壓端
1620‧‧‧低壓端
1700‧‧‧殼體
2000‧‧‧外部裝置
C‧‧‧電容
CLK‧‧‧時脈信號
count‧‧‧計數值
EN‧‧‧致能端
FSM‧‧‧有限狀態機
Pin‧‧‧輸入電能
Pout‧‧‧輸出電能
R‧‧‧電阻
SW‧‧‧開關
T1、T2‧‧‧時間點
Vc‧‧‧控制信號
Vind‧‧‧指示信號
VH、VDD‧‧‧高電壓
VL‧‧‧低電壓
GND‧‧‧接地電壓
圖1係依據本發明一實施例的電源連接線構造圖。
圖2係圖1的電源連接線的功能方塊圖。
圖3係用於說明本發明一實施例中控制器電路運作方式的架構示意圖。
圖4係對應於圖3的信號時序圖。
圖5係用於說明本發明另一實施例中控制器電路運作方式的架構示意圖。
圖6係對應於圖5的信號時序圖。
圖7A、圖7B、圖8A與圖8B係分別用於說明不同實施例中橋接電路架構之示意圖。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。
請參照圖1與圖2，其中圖1係依據本發明一實施例的電源連接線構造圖，圖2係圖1的電源連接線的功能方塊圖。如圖1與圖2所示，本發明一實施例的電源連接線1000，具有電源輸入埠1100、電源輸出埠1200、信號傳輸埠1300、控制器1400、橋接電路1500與電能轉換器1600。電源輸入埠1100用於接收輸入電能Pin。電源輸出埠1200適於 插設於外部裝置2000以提供輸出電能Pout給外部裝置2000。信號傳輸埠1300適於插設於外部裝置2000以接收指示信號Vind。於一實施例中，控制器1400、橋接電路1500與電能轉換器1600均位於殼體1700內。
電能轉換器1600分別電性連接控制器1400與橋接電路1500，用於將部分的輸入電能Pin轉換為直流電能以對控制器1400與橋接電路1500供電。具體來說，電能轉換器1600例如為交流直流轉換器，適於將交流電形態的輸入電能Pin的部分轉換為直流電能。
控制器1400電性連接信號傳輸埠1300，並用於依據指示信號Vind而於一段時間區間內調整控制信號的電壓。橋接電路1500分別電性連接電源輸入埠1100、電源輸出埠1200與控制器1400，受控於控制信號而選擇性地將部分的輸入電能Pin傳送給電源輸出埠1200作為輸出電能Pout。
於一實施例中，請參照圖3，其係用於說明本發明一實施例中控制器電路運作方式的架構示意圖。如圖3所示，電能轉換器1600具有高壓端1610與一低壓端1620，高壓端1610所輸出的電壓於此定義為高電壓VDD，而低壓端1620所輸出的電壓於此定義為接地電壓GND。控制器1400具有電阻R、電容C與開關SW。電阻R分別電性連接電能轉換器1600的高壓端1610與橋接電路1500的致能端EN。電容C分別電性連接橋接電路1500的致能端EN與電能轉換器1600的低壓端1620。開關SW，例如為一個N型金屬氧化物半導體場效電晶體，並聯於電容C並受控於指示信號Vind而選擇性地被導通。定義控制器1400輸出給致能端EN的是控制信號Vc。
為理解此一架構的作動方式，請一併參照圖4，其係對應於圖3的信號時序圖。如圖4所示，從信號傳輸埠1300送來的指示信號Vind一開始為低電壓VL，而控制信號Vc一開始為高電壓VDD，從而使橋接電路1500將部分的輸入電能Pin傳送到電源輸出埠1200作為輸出電能 Pout提供給外部裝置2000。當外部裝置2000的基板控制器(baseboard management controller,BMC)或是基本輸入輸出系統(basic input/output system,BIOS)的韌體更新完成，外部裝置2000透過信號傳輸埠1300送至控制器1400的指示信號Vind在第一時間點T1從低電壓VL改變為高電壓VH，因此開關SW被導通，使控制信號Vc從高電壓VDD下降至接地電壓GND，從而使橋接電路1500不將輸入電能Pin傳送到電源輸出埠1200，因此外部裝置2000被斷電。因為外部裝置2000被斷電，指示信號Vind從高電壓VH轉變為低電壓VL，從而開關SW不再導通，而電能轉換器1600的高壓端1610開始透過電阻R對電容C充電，使控制信號Vc的電壓逐漸提高。接著在時間點T2，控制信號Vc的電壓夠高而透過致能端EN使橋接電路1500被致能，而使橋接電路1500再次將部分的輸入電能Pin傳送到電源輸出埠1200作為輸出電能Pout提供給外部裝置2000。因此，外部裝置2000實際上被斷電重開機。
於一實施例中，控制器1400更具有一邏輯電路(未繪示)，當控制信號Vc恢復到高電壓VDD之後，邏輯電路透過信號傳輸埠1300傳送一個啟動信號給外部裝置2000，使外部裝置2000重新啟動。
於另一實施例中，請參照圖5，其係用於說明本發明另一實施例中控制器電路運作方式的架構示意圖。如圖5所示，控制器1400具有時脈產生器1410、計數器1420與有限狀態機FSM，其中時脈產生器1410例如為具有555震盪器、石英震盪器的時脈產生器，並輸出時脈信號CLK。計數器1420與有限狀態機FSM則均為以積體電路實作的電路。其中計數器1420電性連接時脈產生器1410，而有限狀態機FSM電性連接計數器1420。有限狀態機FSM並接收指示信號Vind而輸出控制信號Vc給橋接電路1500。
為理解此一架構的作動方式，請一併參照圖6，其係對應於圖5的信號時序圖。如圖6所示，從信號傳輸埠1300送來的指示信號Vind 一開始為低電壓VL，而控制信號Vc一開始為高電壓VDD，從而使橋接電路1500將部分的輸入電能Pin傳送到電源輸出埠1200作為輸出電能Pout提供給外部裝置2000，此時有限狀態機FSM處於第一狀態。當外部裝置2000的基板控制器(baseboard management controller,BMC)或是基本輸入輸出系統(basic input/output system,BIOS)的韌體更新完成，外部裝置2000透過信號傳輸埠1300送至控制器1400的指示信號Vind在第一時間點T1從低電壓VL改變為高電壓VH，有限狀態機FSM從第一狀態切換至第二狀態，使控制信號Vc從高電壓VDD下降至接地電壓GND，從而使橋接電路1500不將輸入電能Pin傳送到電源輸出埠1200，因此外部裝置2000被斷電。因為外部裝置2000被斷電，指示信號Vind從高電壓VH轉變為低電壓VL。有限狀態機FSM切換至第二狀態時，計數器1420開始根據時脈信號CLK累計計數值。直到時間點T2，計數值達到門檻值(於此例如為7)，從而計數器1420重置計數值，並使有限狀態機FSM從第二狀態切換至第一狀態，從而使控制信號Vc的電壓提高到高電壓VDD而透過致能端EN使橋接電路1500被致能，而使橋接電路1500再次將部分的輸入電能Pin傳送到電源輸出埠1200作為輸出電能Pout提供給外部裝置2000。因此，外部裝置2000實際上被斷電重開機。
橋接電路1500分別電性連接電源輸入埠1100、電源輸出埠1200與控制器1400，受控於控制信號而選擇性地將部分的輸入電能Pin傳送給電源輸出埠1200作為輸出電能Pout。於一實施例中，請參照圖1與圖7A，圖7A係用於說明橋接電路架構之示意圖。如圖1與圖7A所示，電源輸入埠1100例如為三接頭插頭，其具有輸入火線1110、輸入中性線1130與輸入地線1120，且電源輸出埠1200例如為三接頭插座，其具有輸出火線1210、輸出中性線1230與輸出地線1220。於此實施例中的橋接電路1500A將輸入地線1120連接到輸出地線1220，並將輸入中性線1130連接到輸出中性線1230，橋接電路1500A並具有第一繼電器1510分別電 性連接輸入火線1110與輸出火線1210，當控制信號Vc為高電壓VDD時，橋接電路1500A被致能而使第一繼電器1510被導通，當控制信號Vc為低電壓GND時，橋接電路1500A被停能而使第一繼電器1510為斷路。
於一些實施例中，橋接電路1500中輸入火線1110連接於輸出火線1210。第一繼電器並非用以選擇性導通輸入火線1110與輸出火線1210之間的電流路徑，而是用以選擇性導通輸入中性線1130與輸出中性線1230之間的電流路徑。
於另一實施例中，請參照圖1與圖7B，圖7B係用於說明橋接電路架構之示意圖。於此實施例中的橋接電路1500B將輸入地線1120連接到輸出地線1220，橋接電路1500並具有第一繼電器1510與第二繼電器1520。第一繼電器1510分別電性連接輸入火線1110與輸出火線1210，第二繼電器1520分別電性連接輸入中性線1130與輸出中性線1230，當控制信號Vc為高電壓VDD時，橋接電路1500B被致能而使第一繼電器1510與第二繼電器1520被導通，當控制信號Vc為低電壓GND時，橋接電路1500B被停能而使第一繼電器1510與第二繼電器1520為斷路。
於一實施例中，請參照圖8A，圖8A係用於說明橋接電路架構之示意圖。如圖8A所示，電源輸入埠1100A例如為三相電源插頭，其具有第一輸入火線1140、第二輸入火線1150、第三輸入火線1160與輸入中性線1170，電源輸出埠1200A例如為三相電源插座，其具有第一輸出火線1240、第二輸出火線1250、第三輸出火線1260與輸出中性線1270。於此實施例中的橋接電路1500C將第一輸入火線1140、第二輸入火線1150、第三輸入火線1160一對一分別連接至第一輸出火線1240、第二輸出火線1250、第三輸出火線1260，橋接電路1500C並具有第一繼電器1530分別電性連接輸入中性線1170與輸出中性線1270，當控制信號Vc為高電壓VDD時，橋接電路1500C被致能而使第一繼電器1530被導通，當控制信號Vc為低電壓GND時，橋接電路1500C被停能而使第一 繼電器1530為斷路。
於另一實施例中，請參照圖8B，圖8B係用於說明橋接電路架構之示意圖。如圖8B所示，於此實施例中的橋接電路1500D將第二輸入火線1150、第三輸入火線1160一對一分別連接至第二輸出火線1250、第三輸出火線1260，橋接電路1500D並具有第一繼電器1530與第二繼電器1540，第一繼電器1530分別電性連接輸入中性線1170與輸出中性線1270，第二繼電器1540分別電性連接第一輸入火線1140與第一輸出火線1240，當控制信號Vc為高電壓VDD時，橋接電路1500D被致能而使第一繼電器1530與第二繼電器1540被導通，當控制信號Vc為低電壓GND時，橋接電路1500D被停能而使第一繼電器1530與第二繼電器1540為斷路。前述各實施例的橋接電路中的繼電器，均為耐高壓(例如可承受至少220伏特電壓)的繼電器。
綜上所述，依據本發明一實施例的電源連接線，藉由收到所連接的外部裝置的指示信號時，暫時性地停止對外部裝置供電，從而實現外部裝置所需要的斷電重開機操作。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

Claims (8)

  1. 一種電源連接線，包括：一電源輸入埠，用於接收一輸入電能；一電源輸出埠，適於插設於一外部裝置以提供一輸出電能給該外部裝置；一信號傳輸埠，適於插設於該外部裝置以接收一指示信號；一控制器，電性連接該信號傳輸埠，用於依據該指示信號於依時間區間內調整一控制信號的電壓，其中該控制器包含：一有限狀態機，依據該指示信號從一第一狀態切換至一第二狀態，且於該第一狀態中，該有限狀態機調整該控制信號使該橋接電路將該輸入電能傳送給該電源輸出埠作為該輸出電能，於該第二狀態中，該有限狀態機調整該控制信號使該橋接電路不將該輸入電能傳送給該電源輸出埠作為該輸出電能；一時脈產生器，以該直流電能運行而產生一時脈信號；以及一計數器，電性連接該有限狀態機，當該有限狀態機於該第二狀態時，根據該時脈信號計數，當一計數值達到一門檻值時，控制該有限狀態機切換回該第一狀態，並重置該計數值；一電能轉換器，電性連接該控制器，用於將部分的該輸入電能轉換為一直流電能以對該控制器供電；以及 一橋接電路，分別電性連接該電源輸入埠、該電源輸出埠與該控制器，受控於該控制信號而選擇性地將部分的該輸入電能傳送給該電源輸出埠作為該輸出電能。
  2. 如請求項1的電源連接線，更包括一電能轉換器分別電性連接該控制器與該橋接電路，用於將部分的該輸入電能轉換為一直流電能以對該控制器與該橋接電路供電。
  3. 如請求項1的電源連接線，其中該電源輸入埠包括一輸入火線、一輸入中性線與一輸入地線，該電源輸出埠包括一輸出火線、一輸出中性線與一輸出地線，該橋接電路包括：一第一繼電器，分別電性連接該輸入火線與該輸出火線，受控於該控制信號而選擇性地被導通。
  4. 如請求項3的電源連接線，其中該橋接電路更包括一第二繼電器，分別電性連接該輸入中性線與該輸出中性線，受控於該控制信號而選擇性地被導通。
  5. 如請求項1的電源連接線，其中該電源輸入埠包括一輸入火線、一輸入中性線與一輸入地線，該電源輸出埠包括一輸出火線、一輸出中性線與一輸出地線，該橋接電路包括：一第一繼電器，分別電性連接該輸入中性線與該輸出中性線，受控於該控制信號而選擇性地被導通。
  6. 如請求項1的電源連接線，其中該電源輸入埠包括一第一輸入火線、一第二輸入火線、一第三輸入火線與一輸入中性線，該電源輸出 埠包括一第一輸出火線、一第二輸出火線、一第三輸出火線與一輸出中性線，該橋接電路包括：一第一繼電器，分別電性連接該輸入中性線與該輸出中性線，受控於該控制信號而選擇性地被導通。
  7. 如請求項6的電源連接線，其中該橋接電路更包括一第二繼電器，分別電性連接該第一輸入火線與該第一輸出火線，受控於該控制信號而選擇性地被導通。
  8. 如請求項1的電源連接線，更包括一電能轉換器電性連接該控制器，用於將部分的該輸入電能轉換為一直流電能以對該控制器供電，其中該控制器包含：一電阻，分別電性連接該電能轉換器的一高壓端與該橋接電路的一致能端；一電容，分別電性連接該橋接電路的該致能端與該電能轉換器的一低壓端；以及一開關，並聯於該電容並受控於該指示信號而選擇性地被導通。
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