TWI763532B

TWI763532B - 多功能變壓裝置

Info

Publication number: TWI763532B
Application number: TW110121058A
Authority: TW
Inventors: 張義成
Original assignee: 滿芯行動科技股份有限公司
Priority date: 2021-06-09
Filing date: 2021-06-09
Publication date: 2022-05-01
Also published as: TW202249042A

Abstract

一種多功能變壓裝置，包含交流-直流轉換器、擴充器及連接電路。交流-直流轉換器具有單級返馳式架構，且用於接收交流輸入並將交流輸入轉換為第一直流輸出。擴充器包含多個連接埠，分別用於輸出多個第二直流輸出。連接電路電性連接交流-直流轉換器與所述多個連接埠，且用於依據第一直流輸出傳送第二直流輸出至連接埠。

Description

多功能變壓裝置

本發明係關於一種變壓裝置，特別關於一種多功能變壓裝置。

於現代生活中，可攜式電子裝置諸如筆記型電腦、平板電腦、智慧型手機等相當普及。隨著輕薄化的設計趨勢，舊式的輸入/輸出（Legacy I/O）連接埠逐漸外移，例如設置於擴充器（Dock），以供使用者依所需選擇性地使用。對於上述輕薄化之可攜式電子裝置而言，電源供應裝置及擴充器皆屬常用之外接裝置，因此，兩裝置之整合實為所需。

然而，現今整合方式僅係將電源供應裝置與擴充器單純地組合起來，所製成之整合裝置不僅成本高且體積大，相較於獨立設置的電源供應裝置及擴充器並無太大的效益。

鑒於上述，本發明提供一種多功能變壓裝置。

依據本發明一實施例的多功能變壓裝置，包含交流-直流轉換器、擴充器及連接電路。交流-直流轉換器具有單級返馳式架構，且用於接收交流輸入並將交流輸入轉換為第一直流輸出。擴充器包含多個連接埠，分別用於輸出多個第二直流輸出。連接電路電性連接交流-直流轉換器與所述多個連接埠，且用於依據第一直流輸出傳送第二直流輸出至連接埠。

藉由上述架構，本案所揭示的多功能變壓裝置的交流-直流轉換器具有單級返馳式架構，可以簡單的電路架構實現交流-直流轉換功能，因此所需元件少，成本低，所佔空間亦少，進而使多功能變壓裝置整體能夠具有低成本及小體積的優勢。

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。

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。

本發明提出一種多功能變壓裝置，兼具電源供應及擴充連接的功能。也就是說，本發明所提出之多功能變壓裝置可以為具有多個連接埠的電源配接器（power adapter）。請參考圖1，圖1為依據本發明一實施例所繪示的多功能變壓裝置1的功能方塊圖。如圖1所示，多功能變壓裝置1包含交流-直流轉換器11、擴充器（Dock）12及連接電路13。交流-直流轉換器11具有單級返馳式（Single Stage Flyback）架構，且用於自外部電源接收交流輸入，並將交流輸入轉換為第一直流輸出。擴充器12包含多個連接埠121a及121b，分別用於輸出多個第二直流輸出。連接電路13電性連接交流-直流轉換器11及擴充器12的連接埠121a及121b，用於依據第一直流輸出傳送第二直流輸出至連接埠121a及121b。相較於一般架構之交流-直流轉換器，上述以單級返馳式架構實現的交流-直流轉換器11具有較簡單的電路架構，因此所需元件較少，成本較低，所佔空間亦較少，進而使多功能變壓裝置1整體能夠具有較低的成本及體積。

進一步來說，交流-直流轉換器11的單級返馳式架構可以包含單級返馳式轉換器及控制器。於一實施態樣中，單級返馳式架構中的控制器本身即為功率因數校正（Power Factor Correction，PFC）控制器。進一步來說，一般電源配接器的交流-直流轉換器包含PFC控制器及脈衝寬度調制（Pulse-width Modulation，PWM）控制器，兩控制器以兩個IC實現，而於單級返馳式架構中，PFC控制器及PWM控制器可以同一個IC實現，也就是說此IC兼具PFC及PWM功能。如此一來，多功能變壓裝置1既能夠符合歐盟或其他國家之PFC法規要求，又能兼顧低成本與小體積的需求。

於另一實施態樣中，交流-直流轉換器11中的一次側電路不包含大電容器，例如規格400V以上的電解電容器，也就是說，交流-直流轉換器11中的一次側電路所包含的電容值皆小於400V的電解電容器的電容值。特別來說，由於可攜式電子裝置大多具有電池，因此，交流-直流轉換器11可以不需要設置大電容器以提供維持時間（hold up time）。另外，於此實施態樣中，交流-直流轉換器11之第一直流輸出可以經由直流-直流轉換器以減少漣波電壓噪聲（Ripple noise）以符合直流電子元件電壓輸入上下限要求限度，或小於380 mV _pk-pk。

於又一實施態樣中，交流-直流轉換器11包含多個變壓器（例如兩個），可以交替式（interleaved）運作以達到負載平衡。如此一來，若多功能變壓裝置1依所需而設計為輸出功率大於或等於100瓦特，多個變壓器的設計除了可以降低交流-直流轉換器11整體的高度，亦可降低單級返馳式PFC控制器的工作頻率，減少電磁干擾（Electromagnetic Interface，EMI）元件的使用，進而減少設置元件所需空間及成本。或者，上述多個變壓器可替代為一平板電壓器，藉此亦可兼具大輸出功率即及低高度的特點。

於再一實施態樣中，交流-直流轉換器11包含同步整流控制（Synchronous Rectifier，SR）IC以執行同步整流，而非以二極體執行。藉此，對於依所需而設計為輸出功率高達60-400瓦的交流-直流轉換器11來說，可以避免經二極體整流而產生之高能量耗損及發熱量，進而適於設計為可攜式產品。進一步說，交流-直流轉換器11更包含如上所述之交替式的多個變壓器，各自搭配一SR IC來進行同步整流。

於其他實施例中，交流-直流轉換器11可以兼具有上述以PFC控制器作為單級返馳式架構中的控制器、一次側電路不包含大電容器、以多個變壓器實現交流-直流轉換功能及設置SR IC之多項特殊電路設計中的二或更多者。

擴充器12的連接埠121a及121b各可以連接於需要充電的外部電子裝置，例如手機、平板電腦等可攜式電子裝置。連接埠121a及121b各可以輸出第二直流輸出至各自所連接的外部電子裝置。進一步來說，連接埠121a及121b可以包含多個通用序列匯流排（Universal Serial Bus，USB），例如1個USB Type-A及1個USB Type-C、2個USB Type-A及2個USB Type-C。以上僅為舉例，本發明並不限制擴充器12所包含的USB Type-A數量及USB Type-C數量，另外，擴充器12亦可包含USB Type-A及USB Type-C以外的連接埠，本發明不予限制。

連接電路13用於依據第一直流輸出傳送第二直流輸出至連接埠121。於一實施態樣中，多功能變壓裝置1僅提供一種電壓輸出，連接電路13為直連組件（pass through），其中直連組件電性連接於連接埠121a及121b，且可以直接將第一直流輸出作為第二直流輸出提供至連接埠121a及121b。於另一實施態樣中，多功能變壓裝置1能夠提供多種電壓輸出，連接電路13包含分別連接於連接埠121a及121b的直連組件及第二級的直流-直流轉換器，或是包含多個第二級的直流-直流轉換器分別連接於連接埠121a及121b。直連組件如前所述地直接將第一直流輸出作為第二直流輸出提供至所連接的連接埠；直流-直流轉換器則依據預設的電壓轉換第一直流輸出以產生第二直流輸出，也就是對第一直流輸出進行升壓或降壓，並提供此第二直流輸出至所連接的連接埠。

請參考圖2，圖2係依據本發明另一實施例所繪示的多功能變壓裝置1’的功能方塊圖。如圖2所示，多功能變壓裝置1’包含交流-直流轉換器11、擴充器12、連接電路13、反饋（Feedback）電路14、電力傳輸（Power Delivery，PD）控制器15a及15b及微控制器16。其中，交流-直流轉換器11如前所述地可以包含兩個變壓器113a及113b。交流-直流轉換器11及擴充器12可以分別以前列實施例所述之交流-直流轉換器11及擴充器12來實現，因此其所具有之架構及功能於此不再贅述。於此實施例中，連接電路13包含直連組件131及直流-直流轉換器132。直連組件131及直流-直流轉換器132皆電性連接於交流-直流轉換器11，且分別電性連接連接埠121a及121b。直連組件131可以將自交流-直流轉換器11接收的第一直流輸出作為第二直流輸出以傳送至對應連接埠121a；直流-直流轉換器132可以依據預設的電壓轉換第一直流輸出以產生第二直流輸出，也就是對第一直流輸出進行升壓或降壓，並提供此第二直流輸出至對應連接埠121b。

反饋電路14電性連接於連接電路13的輸出端與交流-直流轉換器11的控制端，可以使直流-直流轉換器132的（或直連組件131）輸出電壓與交流-直流轉換器11的輸出電壓之間的電壓差小於一預設值（例如0.4V，或0V直連輸出），也就是使連接電路13的輸出電壓接近交流-直流轉換器11的輸出電壓。進一步來說，反饋電路14可以包含存有預設值的控制器，用於使連接電路13的輸出電壓與交流-直流轉換器11的輸出電壓之間的電壓差小於預設值。或者，反饋電路14可以依照其他控制器（例如後述之電力傳輸控制器15b）的控制而改變交流-直流轉換器11的輸出電壓。特別來說，圖2示例性地繪示反饋電路14連接於直流-直流轉換器132的輸出端及交流-直流轉換器11的控制端。然於其他實施例中，反饋電路14可以僅連接於直連組件131的輸出端，或同時連接於直流-直流轉換器132的輸出端及直連組件131的輸出端。或者，多功能變壓裝置1’除了反饋電路14，更包含另一反饋電路連接於直連組件131的輸出端及交流-直流轉換器11的控制端以執行同理於上述反饋電路14之運作。

如此一來，相較於固定電壓輸出的交流-直流轉換器經由直流-直流轉換器進行升降壓便輸出電力的變壓裝置，具有前述交流-直流轉換器11、擴充器12、連接電路13以及反饋電路14的多功能變壓裝置1’可以因為交流-直流輸出器的輸出為變動電壓且與直流-直流輸出壓差小，因而提高直流-直流轉換效率，進一步因為轉換效率高而減少發熱量，故具有減少散熱表面積的優勢。另外，透過直連組件131的電力傳輸路徑因未經由直流-直流轉換器進行升降壓，因此此路徑所產生的損耗最少，亦能減少散熱所需的表面積。

電力傳輸控制器15a及15b使連接電路13與擴充器12電性連接。進一步來說，電力傳輸控制器15a電性連接直連組件131與連接埠121a，且電力傳輸控制器15b則電性連接直流-直流轉換器132與連接埠121b。電力傳輸控制器15a及15b分別輸出相同或不相同的協議輸出電壓。連接於直連組件131的電力傳輸控制器15a用於依據協議輸出電壓導通直連組件131並控制交流-直流轉換器11的輸出電壓。進一步來說，電力傳輸控制器15a可以電性連接於交流-直流轉換器11的控制端以控制其輸出電壓。連接於直流-直流轉換器132的電力傳輸控制器15b則用於依據協議輸出電壓控制直流-直流轉換器132的輸出電壓。上述電力傳輸控制器15a及15b的控制例如係透過PWM電路、積體匯流排電路（I²C）等以直接進行。

特別來說，交流-直流轉換器11與擴充器12之間的同一條電力傳輸路徑上可以僅具有一個電力傳輸控制器。相較於一般電源供應器及擴充器各自具有一組電力傳輸控制器的電路設置（共兩組），本案的多功能變壓裝置1’的電力供應端（交流-直流轉換器11）與擴充端（擴充器12）因整合在一起僅需一組電力傳輸控制器，藉此簡化電路設置，進而降低整體設置成本及體積。另外要特別說明的是，圖2所示之電力傳輸控制器15a及電力傳輸控制器15b亦可以同一個電力傳輸控制器實現。

微控制器16電性連接於擴充器12以及電力傳輸控制器15a及15b，用於對連接埠121a及121b執行電源管理，以控制整體輸出功率。進一步來說，連接埠121a及121b在硬體規格上有分為上行接埠及下行連接埠，微控制器16內存有此規格設定，並依據此規格設定來控制連接埠121a及121b的輸出功率。上行連接埠一般用於連接至主機（Host），例如電腦主機，微控制器16被設定以上行連接埠為優先，當微控制器16判斷上行連接埠所需輸出功率已被滿足時，才會將剩餘功率配置給其他下行連接埠，然本發明之微控制器的控制規則不以上述為限。特別來說，微控制器16與電力傳輸控制器15a及15b可以同一個IC實現，也就是說此IC可以兼具依據協議輸出電壓控制交流-直流轉換器11的輸出電壓以及電源管理之功能。

於此要特別說明的是，圖2示例性地繪示多功能變壓裝置1’的連接電路13包含直連組件131及直流-直流轉換器132，且多功能變壓裝置1’包含兩個電力傳輸控制器15a及15b分別連接於直連組件131及直流-直流轉換器132。然而，此實施例並非意圖限制本案的多功能變壓裝置的連接電路組成、電力傳輸路徑的數量及相應的電力傳輸控制器數量。於其他實施例中，連接電路僅包含直連組件或一個直流-直流轉換器，且多功能變壓裝置僅包含一個電力傳輸控制器以執行前述控制；或者，連接電路包含更多個直流-直流轉換器，且多功能變壓裝置包含更多個電力傳輸控制器以分別控制這些直流-直流轉換器。另外，圖2所示之電力傳輸控制器15a及15b、反饋電路14及微控制器16皆為選擇性設置的元件或電路。

於再一實施例中，多功能變壓裝置除了包含前述之交流-直流轉換器11、擴充器12及連接電路13，以及反饋電路14、電力傳輸控制器15a及15b及微控制器16中的一或多者，更包含集線器例如USB hub、DisplayPort或Thunderbolt等，以及其相關的資料傳輸電路整合（例如作為不同資料規格之轉換介面的資料轉換裝置），以使擴充器12的連接埠121a及121b可以作為電力供應之輸出端，亦可作為資料傳輸之輸出端，此二功能共用一組電力傳輸路徑。藉此，多功能變壓裝置可以具有電力供應功能及資料傳輸功能，又能兼顧低成本及小體積的需求。

另外，除了前述之整合，多功能變壓裝置的電力傳輸控制器15a或/及15b更可以各具有偵測裝置，用於偵測並判斷上行連接埠裝置（例如串接筆電）的運作狀態（例如透過cc pin來獲取筆電的運作狀態）。當偵測裝置判斷上行連接埠裝置處於關機或休眠模式時，沒有USB資料傳輸需求，偵測裝置可以控制USB Type-A下行連接埠僅作為電力連接埠，從而開啟快充協議（例如Quick Charging協議20V/3A輸出）並關閉資料傳輸通道，也就是使USB Type-A連接埠僅作為快充連接埠並取消其資料傳輸之功能。進一步來說，因為Quick Charging需要透過Dp/Dm資料腳位進行協議，而Dp/Dm僅能在資料傳輸或快充協議當中二選一來工作，故需要偵測裝置來進行管理。

本案所揭示的多功能變壓裝置藉由上述具備單級返馳式架構及特殊電路設計（諸如以同個IC實現PFC及PWM功能、一次側電路不包含大電容器、以多個變壓器實現交流-直流轉換功能及設置SR IC）的交流-直流轉換器或/及其他電路或元件（諸如反饋電路、電力傳輸控制器、微控制器）的搭配，可以在不同電壓、不同負載輸出條件下維持高效率、設計簡化降低成本、減少體積等優點。

請參考圖3A～3D，其中圖3A及3B係依據本發明又一實施例所繪示的多功能變壓裝置1”的立體圖，圖3C係依據此實施例所繪示的多功能變壓裝置1”的分解圖，圖3D則係圖3A沿線段3D-3D所繪示的多功能變壓裝置1”的剖面圖。如圖3A～3C所示，多功能變壓裝置1”包含殼體21、第一印刷電路板22、第二印刷電路板23及連接器24，其中第一印刷電路板22、第二印刷電路板23及連接器24皆設置於殼體21內，且第二印刷電路板23沿著殼體21的最短邊（例如具有高度H1的邊）的延伸方向，透過連接器24可拆地連接於第一印刷電路板22。

於多功能變壓裝置1”的製造過程中，可以先分別對第一印刷電路板22及第二印刷電路板23上所設置的元件及電路進行測試，再將兩印刷電路板以上下板對接的方式（兩印刷電路板的板面彼此大致平行）組合以進行第二次測試。由於兩印刷電路板為可拆地對接，不論測試過程中或是在出廠後發現元件或製造的不良，皆可輕易地進行維修。

殼體21例如係由上殼件21a及下殼件21b所組成，但不限於此。特別來說，藉由本發明多個實施例所述之特殊的電路架構設計以及結構設計，殼體21的長度L1可以小於或等於65毫米，寬度W1可以小於或等於65毫米，且高度可以小於或等於28毫米。

第一印刷電路板22設置有多個輸入/輸出（I/O）連接埠111a～111d及112，例如分別為RJ45、SD卡連接器、HDMI、USB Type-C及交流輸入埠，且亦設置有包含兩個變壓器113的變壓模組及多個電容器114。其中，交流輸入埠、變壓器113及電容器114屬於前列圖1或圖2實施例所述之交流-直流轉換器11，即為交流-直流轉換器11所包含的元件。也就是說，第一印刷電路板22可以設置有交流-直流轉換器的電路。進一步來說，交流-直流轉換器的電路除了前述之變壓器113及電容器114，可以更包含其他一次側元件，例如金屬氧化物壓敏電阻（MOV）、保險絲（fuse）、扼流圈（choke）、高壓金氧半場效電晶體（MOSFET）等，更包含其他二次側元件，例如同步整流器（SR）、同步整流金氧半場效電晶體等，且/或更包含其他一二次側元件，例如光耦元件，但不以此為限。另外，前列圖2實施例所述之電力傳輸控制器15a及15b亦可設置於第一印刷電路板22。

第二印刷電路板23設置有多個連接埠121a～121d，例如分別為兩個USB Type-A及兩個USB Type-C，屬於前列圖1或圖2實施例所述之擴充器12，即為擴充器12所包含的元件。也就是說，第二印刷電路板23可以設置有擴充器的電路。進一步來說，擴充器的電路除了前述連接埠121a～121d之外，可以更包含集線器（Hub）、DP轉換器、USB控制器等，但不以此為限。另外，前列圖2實施例所述之微控制器16亦可設置於第二印刷電路板23。

連接埠121a～121d亦可視為輸入/輸出連接埠。除了上述舉例之輸入/輸出連接埠，第一印刷電路板22或第二印刷電路板23上亦可設置DP、audio jack等其他種類的連接埠，本發明不予限制。圖3A～3D示例性地繪示輸入/輸出連接埠111a～111d、112及121a～121d的設置位置，而於其他實施例中，第一印刷電路板22的四邊及第二印刷電路板23的四邊皆可配置輸入/輸出連接埠。特別來說，第一印刷電路板22可以係一層或兩層的印刷電路板，以供高壓或大電流之電力傳輸，且第二印刷電路板23可以係四層或更多層的印刷電路板，以供高速訊號之傳輸，藉此得以兼顧成本考量及高速訊號不易受干擾的優勢。

連接器24亦可以印刷電路板實現，且可以設置有直連組件131及直流-直流轉換器132，即前列圖1或圖2實施例所述之連接電路13所包含的元件。另外，前列圖2實施例所述之反饋電路14亦可設置於連接器24。

如圖3D所示，多功能變壓裝置1”所具有之高度最高的電子元件通常為變壓器113及電容器114。進一步來說，多功能變壓裝置1”的變壓器113可以被設計為具有避免第二印刷電路板23破板的高度H2，例如小於或等於24毫米之高度H2，其中又以小於或等於16毫米為佳，且電容器114亦被設計為具有避免第二印刷電路板23破板的高度H3，例如小於或等於24毫米之高度H3，其中又以小於或等於16毫米為佳。如此一來，高度H1小於或等於28毫米的殼體便能夠容納第一印刷電路板22、第二印刷電路板23及連接器24之組合。特別來說，圖3C所示的多功能變壓裝置1”的輸出功率為大於或等於100瓦特，因此以兩個變壓器113來組成變壓模組，以使變壓模組的高度可以小於或等於16毫米。另外，所述變壓器113亦可置換為平板電壓器，以進一步壓低殼體21的高度H1。對於輸出功率小於70瓦特的多功能變壓裝置而言，變壓模組可以一個高度小於或等於16毫米的變壓器來實現；對於輸出功率再更大的多功能變壓裝置而言，變壓模組可以兩個以上高度小於或等於16毫米的變壓器來實現。

如前所述，交流-直流轉換器的電路可以設置於第一印刷電路板22，且擴充器的電路可以設置於第二印刷電路板23。而於其他實施例中，可依配置所需將交流-直流轉換器的局部電路設置於第二印刷電路板23，或/且將擴充器的局部電路設置於第一印刷電路板22。舉例來說，交流-直流轉換器的電力組件（power component）可以設置於第二印刷電路板23，或者交流-直流轉換器的變壓器113之二次側的飛線可以設置通往第二印刷電路板23，但不以此為限。藉此可依元件大小及殼體內空間適應性地調動元件的設置位置，以使多功能變壓裝置1”能以更小的體積實現。

另外，圖3C及3D示例性地繪示第二印刷電路板23的板面與第一印刷電路板22的板面彼此大致平行地透過連接器24對接。藉由平行的連接形式，第二印刷電路板23的面積可以設計為相同或小於第一印刷電路板22的面積，藉此兼具最大電路設置面積大（PCB footprint）的特點，也因此得以減少拆分更多印刷電路板所需之連接器、連接線等的空間及費用。而於其他實施例中，當第二印刷電路板23的尺寸較小時，則可以板面大致垂直於第一印刷電路板22的板面的形式，即豎立對插形式焊接連接於第一印刷電路板22。也就是說，本發明所提之多功能變壓裝置無論是元件或是電路板的設置皆具有高設計彈性的優勢。

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。

1、1’、1”:多功能變壓裝置

11:交流-直流轉換器

12:擴充器

13:連接電路

14:反饋電路

15a、15b:電力傳輸控制器

16:微控制器

111a～111d、112:輸入/輸出連接埠

113、113a、113b:變壓器

114:電容器

121a～121d:連接埠

131:直連組件

132:直流-直流轉換器

21:殼體

21a:上殼件

21b:下殼件

22:第一印刷電路板

23:第二印刷電路板

24:連接器

L1:長度

W1:寬度

H1、H2、H3:高度

圖1係依據本發明一實施例所繪示的多功能變壓裝置的功能方塊圖。圖2係依據本發明另一實施例所繪示的多功能變壓裝置的功能方塊圖。圖3A及3B係依據本發明又一實施例所繪示的多功能變壓裝置的立體圖。圖3C係依據本發明又一實施例所繪示的多功能變壓裝置的分解圖。圖3D係圖3A沿線段3D-3D所繪示的多功能變壓裝置的剖面圖。

1:多功能變壓裝置

11:交流-直流轉換器

12:擴充器

13:連接電路

121a、121b:連接埠

Claims

一種多功能變壓裝置，包含：一交流-直流轉換器，具有單級返馳式架構，且用於接收一交流輸入並將該交流輸入轉換為一第一直流輸出；一擴充器，包含多個連接埠，其中該些連接埠分別用於輸出多個第二直流輸出；以及一連接電路，電性連接該交流-直流轉換器與該些連接埠，且用於依據該第一直流輸出傳送該些第二直流輸出至該些連接埠。
如請求項1所述的多功能變壓裝置，其中該交流-直流轉換器包含兩個變壓器或平板電壓器。
如請求項1所述的多功能變壓裝置，其中該連接電路包含一直連組件，電性連接該交流-直流轉換器與該些連接埠中之一對應連接埠，且用於將該第一直流輸出作為該些第二直流輸出中之一者以傳送至該對應連接埠。
如請求項1所述的多功能變壓裝置，其中該連接電路包含一直流-直流轉換器，電性連接該交流-直流轉換器與該些連接埠中之一對應連接埠，且用於依據一預設電壓轉換該第一直流輸出以產生該些第二直流輸出中之一者，以傳送至該對應連接埠。
如請求項3或4所述的多功能變壓裝置，更包含：一反饋電路，電性連接於該連接電路，且用於使該連接電路的輸出電壓與該交流-直流轉換器的輸出電壓之間的電壓差小於一預設值，或依照一電力傳輸控制器的控制，改變該交流-直流轉換器的該輸出電壓。
如請求項3或4所述的多功能變壓裝置，更包含：一電力傳輸控制器，電性連接於該連接電路與該擴充器，儲存一協議輸出電壓，且用於依據該協議輸出電壓導通該直連組件並控制該交流-直流轉換器的輸出電壓，或依據該協議輸出電壓控制該直流-直流轉換器的輸出電壓。
如請求項1所述的多功能變壓裝置，其中該單級返馳式架構中的一單級返馳式控制器作為一功率因數校正控制器。
如請求項1或7所述的多功能變壓裝置，其中該交流-直流轉換器中的一次側電路不包含規格400V以上的電解電容器。
如請求項5所述的多功能變壓裝置，更包含：該電力傳輸控制器，電性連接於該連接電路與該擴充器，儲存一協議輸出電壓，且用於依據該協議輸出電壓控制該連接電路的輸出電壓；以及一微控制器，電性連接於該擴充器及該電力傳輸控制器，用於對該些連接埠執行電源管理。
如請求項5所述的多功能變壓裝置，更包含：該電力傳輸控制器，電性連接於該連接電路與該擴充器，儲存一協議輸出電壓，且用於依據該協議輸出電壓控制該連接電路的輸出電壓；以及一集線器及資料轉換裝置，電性連接於該些連接埠，用於使該些連接埠具有電源供應功能及資料傳輸功能。
如請求項10所述的多功能變壓裝置，其中該電力傳輸控制器包含一偵測裝置，用於判斷一上行連接埠裝置的運作狀態，且當該運作狀態指示關機或休眠模式時，該偵測裝置控制該些連接埠中的USB Type-A連接埠僅作為快充連接埠，取消資料傳輸之功能。
如請求項1所述的多功能變壓裝置，更包含：一殼體；一連接器，設置於該殼體內，且設置有該連接電路；一第一印刷電路板，設置於該殼體內，且設置有該交流-直流轉換器的至少一部分電路；以及一第二印刷電路板，設置於該殼體內，透過該連接器可拆地連接於該第一印刷電路板，且設置有該擴充器的至少一部分電路。
如請求項12所述的多功能變壓裝置，更包含多個輸入/輸出連接埠，其中該擴充器的該些連接埠及該些輸入/輸出連接埠配置於該第一印刷電路板的四邊及該第二印刷電路板的四邊。
如請求項12所述的多功能變壓裝置，其中該第一印刷電路板與該第二印刷電路板以平行的形式彼此連接。
如請求項12所述的多功能變壓裝置，其中該第一印刷電路板係一層或兩層的印刷電路板，且該第二印刷電路板係四層或更多層的印刷電路板。
如請求項12所述的多功能變壓裝置，其中該第二印刷電路板更設置有該交流-直流轉換器的另一部分電路，或該第一印刷電路板更設置有該擴充器的另一部分電路。
如請求項12所述的多功能變壓裝置，其中該第二印刷電路板以豎立的形式連接於該第一印刷電路板。
如請求項1所述的多功能變壓裝置，其中該連接電路包含一直連組件及一直流-直流轉換器，該直連組件電性連接該交流-直流轉換器與該些連接埠中之一對應連接埠，該直流-直流轉換器電性連接該交流-直流轉換器與該些連接埠中之另一對應連接埠，該直連組件用於將該第一直流輸出作為該些第二直流輸出中之一者以傳送至該對應連接埠，該直流-直流轉換器用於依據一預設電壓轉換該第一直流輸出以產生該些第二直流輸出中之另一者，以傳送至該另一對應連接埠。