TWI790781B

TWI790781B - 電子系統

Info

Publication number: TWI790781B
Application number: TW110138800A
Authority: TW
Inventors: 詹子增; 陳志強; 王川榮
Original assignee: 宏碁股份有限公司
Priority date: 2021-10-20
Filing date: 2021-10-20
Publication date: 2023-01-21
Also published as: TW202318148A

Abstract

本發明提供一種電子系統。電子系統包括電子裝置以及充電器。電子裝置包括連接器。連接器具有第一配置腳位。充電器經由電源傳輸線以對電子裝置進行供電。充電器經由第二配置腳位與電子裝置進行溝通以獲得供電需求。充電器在第二配置腳位自第一配置腳位脫離的過程中對電源傳輸線上的電壓進行第一諧振放電。當第二配置腳位完全脫離第一配置腳位時，充電器對電源傳輸線的電壓進行第二諧振放電。

Description

電子系統

本發明是有關於一種電子系統，且特別是有關於一種防止在充電器自電子裝置上被拔除時產生電弧的電子系統。

由於供電（Power Delivery，PD）的應用日趨廣泛，符合PD規格的額定輸出功率逐年被提升。因此，符合PD規格的輸出電壓也逐年被提升。應注意的是，在高輸出電壓的應用下，在充電器自電子裝置上被拔除的瞬間，電源傳輸線上的高電壓會在電子裝置與充電器之間產生瞬間的電弧。電弧的產生會使電子裝置造成傷害以及提高使用的危險性。

本發明提供一種電子系統，能夠防止在充電器自電子裝置上被拔除時產生電弧。

本發明的電子系統包括電子裝置以及充電器。電子裝置包括連接器。連接器具有第一配置腳位，並且在與電源傳輸線連接時接收電源傳輸線的電壓。充電器經由連接器對電子裝置進行供電。充電器包括電源轉換器、諧振放電電路、供電控制器以及驅動器。諧振放電電路耦接於電源傳輸線。供電控制器經由第二配置腳位與電子裝置進行溝通以獲得供電需求。供電控制器在第二配置腳位自第一配置腳位脫離的過程中提供第一配置訊號。當第二配置腳位完全脫離第一配置腳位時，供電控制器提供第二配置訊號。驅動器耦接於供電控制器、電源轉換器以及諧振放電電路。驅動器依據供電需求以控制電源轉換器提供輸出電壓至電源傳輸線。驅動器反應於第一配置訊號以控制電源轉換器停止提供輸出電壓並控制諧振放電電路對電源傳輸線的電壓進行第一諧振放電。驅動器反應於第二配置訊號以控制電源轉換器停止提供輸出電壓並控制諧振放電電路對電源傳輸線的電壓進行第二諧振放電。

基於上述，充電器在第二配置腳位自第一配置腳位脫離的過程中就停止提供輸出電壓並且對電源傳輸線的電壓進行第一諧振放電。如此一來，當第二配置腳位完全脫離第一配置腳位時，電子裝置與充電器之間並不會產生電弧。電子裝置的使用安全性能夠被提高。

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。

本發明的部份實施例接下來將會配合附圖來詳細描述，以下的描述所引用的元件符號，當不同附圖出現相同的元件符號將視為相同或相似的元件。這些實施例只是本發明的一部份，並未揭示所有本發明的可實施方式。更確切的說，這些實施例只是本發明的專利申請範圍中的範例。

請參考圖1，圖1是依據本發明一實施例所繪示的電子系統的示意圖。在本實施例中，電子系統10包括電子裝置100以及充電器200。電子裝置100包括連接器110。連接器110具有第一配置腳位CP1。連接器110在與電源傳輸線Vbus連接時接收電源傳輸線Vbus上的電壓VB。電子裝置100可以是具有高功率需求的裝置。充電器200經由連接器110對電子裝置100進行供電。充電器200包括電源轉換器210、驅動器220、供電控制器230以及諧振放電電路240。驅動器220耦接於供電源轉換器210以及諧振放電電路240。電源轉換器210反應於驅動器220的控制以提供輸出電壓。諧振放電電路240耦接於電源傳輸線Vbus。諧振放電電路240反應於驅動器220的控制以對電源傳輸線Vbus上的電壓進行多個階段的諧振放電操作。

在本實施例中，充電器200的第二配置腳位CP2以及電源腳位被整合在一連接器中。電源腳位連接電源傳輸線Vbus。電子裝置100會透過連接器110與充電器200的連接器連接。當電子裝置100與充電器200連接時，電子裝置100會透過連接器110接收到電源傳輸線Vbus的電壓VB。一旦充電器200被拔除，充電器200的連接器會脫離連接器110。因此，第二配置腳位CP2以及電源傳輸線Vbus都會脫離連接器110。

在本實施例中，供電控制器230耦接於驅動器220。供電控制器230經由第二配置腳位CP2與電子裝置100進行溝通以獲得電子裝置100的供電需求RQ。驅動器220依據供電需求RQ以控制電源轉換器210提供輸出電壓至電源傳輸線Vbus。因此，電子裝置100會接收到電源傳輸線Vbus上的電壓VB。換言之，在供電控制器230能夠與電子裝置100溝通的情況下，電源轉換器210會提供對應於供電需求RQ的輸出電壓至電源傳輸線Vbus。電源傳輸線Vbus上的電壓VB大致上等於輸出電壓。

在本實施例中，供電控制器230在第二配置腳位CP2自第一配置腳位CP1脫離的過程中提供第一配置訊號SD1。驅動器220反應於第一配置訊號SD1以控制電源轉換器210停止提供輸出電壓。此外，驅動器220反應於第一配置訊號SD1以控制諧振放電電路240對電源傳輸線Vbus上的電壓VB進行第一諧振放電。也就是說，在充電器200的連接器被拔除的過程中，電源轉換器210停止提供輸出電壓至電源傳輸線Vbus。此外，諧振放電電路240對電源傳輸線Vbus上的殘留電壓進行第一諧振放電。

當第二配置腳位CP2完全脫離第一配置腳位CP1時，供電控制器230提供第二配置訊號SD2。驅動器200反應於第二配置訊號SD2以控制電源轉換器210停止提供輸出電壓。驅動器220反應於第二配置訊號SD2以控制諧振放電電路240對電源傳輸線Vbus上的電壓VB進行第二諧振放電。也就是說，當充電器200完全脫離電子裝置100時，諧振放電電路240還對電源傳輸線Vbus上的電壓VB進行第二諧振放電。

在此值得一提的是，充電器200在第二配置腳位CP2自第一配置腳位CP1脫離的過程中就停止提供輸出電壓並且對電源傳輸線Vbus上的電壓VB進行第一諧振放電。如此一來，當充電器200完全脫離電子裝置100時，電子裝置100與充電器200之間並不會因為電源傳輸線Vbus上的電壓VB而產生電弧。電子裝置100的使用安全性能夠被提高。

在本實施例中，供電控制器230會判斷第二配置腳位CP2與第一配置腳位CP1之間的連接狀況，並據以提供第一配置訊號SD1以及第二配置訊號SD2的其中之一。在電子裝置100的連接器110中，第一配置腳位CP1包括第一接觸部分CCA以及第二接觸部分CCB。在本實施例中，第一配置腳位CP1的導電部分被分割為第一接觸部分CCA以及第二接觸部分CCB。第一接觸部分CCA以及第二接觸部分CCB分別沿在第一配置腳位CP1的延伸方向排列設置。第一接觸部分CCA包括第一配置腳位CP1的端部。第二接觸部分CCB包括第一配置腳位CP1的基部。因此，當充電器200與連接器110進行連接時，第二配置腳位CP2會先接觸到第一接觸部分CCA再接觸到第二接觸部分CCB。

在充電器200與連接器110進行連接的第一階段中，第二配置腳位CP2會接觸到第一接觸部分CCA而尚未接觸到第二接觸部分CCB。因此，供電控制器230會判定第二配置腳位CP2還沒有與第一配置腳位CP1完全連接。因此，供電控制器230並不會與電子裝置100進行溝通。在充電器200與連接器110進行連接的第二階段中，第二配置腳位CP2會接觸到第一接觸部分CCA以及第二接觸部分CCB。因此，供電控制器230會判定第二配置腳位CP2與第一配置腳位CP1完全連接。因此，供電控制器230會與電子裝置100進行溝通。

在充電器200與連接器110進行連接的第一階段中，供電控制器230也可以提供第一配置訊號SD1。因此，在充電器200與連接器110進行連接的第一階段中，電源傳輸線Vbus上的電壓VB被進行第一諧振放電。

在充電器200與連接器110進行脫離的第一階段中，第二配置腳位CP2會先與第二接觸部分CCB脫離。因此，當第二配置腳位接觸第一接觸部分CCA而沒有接觸第二接觸部分CCB時，供電控制器230會提供第一配置訊號SD1。電源傳輸線Vbus上的電壓VB被進行第一諧振放電。在充電器200與連接器110進行脫離的第二階段中，充電器200與連接器110完全脫離。電源傳輸線Vbus不會連接到電子裝置100。第二配置腳位CP2不會接觸到第一接觸部分CCA以及第二接觸部分CCB脫離。因此，當第二配置腳位CP2沒有接觸第一接觸部分CCA以及第二接觸部分CCB時，供電控制器230會提供第二配置訊號SD2。電源傳輸線Vbus上的電壓VB被進行第二諧振放電。

進一步來說，電子裝置100還包括下拉電阻器Rd1、Rd2。下拉電阻器Rd1耦接於第一接觸部分CCA與接地端之間。下拉電阻器Rd2耦接於第二接觸部分CCB與接地端之間。供電控制器230對第二配置腳位提供一恆定電流。當第二配置腳位CP2接觸第一接觸部分CCA以及第二接觸部分CCB時，下拉電阻器Rd1並聯耦接於下拉電阻器Rd2以提供等效電阻值，使得第二配置腳位CP2上的電壓值大致上等於等效電阻值與恆定電流的第一乘積。供電控制器230依據第一乘積來對電子裝置100進行溝通。此外，當第二配置腳位CP2接觸第一接觸部分CCA而沒有接觸第二接觸部分CCB時，第二配置腳位CP2上的電壓值等於下拉電阻器Rd1的電阻值與恆定電流的第二乘積。供電控制器依據第二乘積來停止對電子裝置100進行溝通。

舉例來說，下拉電阻器Rd1的電阻值以及下拉電阻器Rd2的電阻值分別為10.2kΩ。溝通電壓值範圍被定義為1.31伏特至2.04伏特。第二配置腳位CP2所提供的恆定電流的電流值為330微安培。在充電器200與連接器110進行連接的第一階段中，當第二配置腳位CP2接觸第一接觸部分CCA而沒有接觸第二接觸部分CCB時，第二配置腳位CP2上的電壓值大致上等於下拉電阻器Rd1的電阻值（也就是，10.2kΩ）與恆定電流的第二乘積。因此，第二配置腳位CP2上的電壓值大致上等於3.3伏特。第二配置腳位CP2上的電壓值會被判斷出不符合預先規範的溝通電壓值範圍（也就是，1.31~2.04伏特）。因此，供電控制器230會停止對電子裝置100進行溝通。在充電器200與連接器110進行連接的第二階段中，第二配置腳位CP2會接觸到第一接觸部分CCA以及第二接觸部分CCB。第二配置腳位CP2上的電壓值大致上等於等效電阻值（也就是，5.1kΩ）與恆定電流的第一乘積。因此，第二配置腳位CP2上的電壓值大致上等於1.65伏特。第二配置腳位CP2上的電壓值會被判斷出符合預先規範的溝通電壓值範圍。因此，供電控制器230會與電子裝置100進行溝通。

在充電器200與連接器110進行脫離的第一階段中，第二配置腳位CP2會先與第二接觸部分CCB脫離。因此，當第二配置腳位接觸第一接觸部分CCA而沒有接觸第二接觸部分CCB時，第二配置腳位CP2上的電壓值大致上等於3.3伏特（也就是，第二乘積）。第二配置腳位CP2上的電壓值會被判斷出不符合預先規範的溝通電壓值範圍。因此，供電控制器230會停止對電子裝置100進行溝通，並提供第一配置訊號SD1。

在充電器200與連接器110進行脫離的第二階段中，充電器200與連接器110完全脫離。第二配置腳位CP2不會接觸到第一接觸部分CCA以及第二接觸部分CCB脫離。因此，供電控制器230會依據第二配置腳位CP2完全脫離第一配置腳位CP1的操作來提供第二配置訊號SD2。

請參考同時參考圖2、圖3以及圖4，圖2是依據本發明另一實施例所繪示的電子系統的示意圖。圖3是依據圖2所繪示的第一諧振放電迴路的示意圖。圖4是依據圖2所繪示的第二諧振放電迴路的示意圖。在本實施例中，電子系統20包括電子裝置100以及充電器300。充電器300包括電源轉換器310、驅動器320、供電控制器330以及諧振放電電路340。電源轉換器310包括整流器BR、激磁電感器LM、功率開關Q1、變壓器TR、輸出二極體DO、輸出電容器CO1以及阻擋開關Q2。整流器BR經配置以對輸入電壓VIN進行整流以產生經整流電壓。整流器BR例如是全橋式整流器。激磁電感器LM的第一端耦接於整流器BR。功率開關Q1的第一端耦接於激磁電感器LM的第二端。功率開關Q1的第二端耦接於初級側接地端。功率開關Q1的控制端耦接於驅動器320。變壓器TR包括初級側繞組NP以及次級側繞組NS。初級側繞組NP並聯於激磁電感器LM。次級側繞組NS的第一端耦接於輸出二極體DO的陽極。次級側繞組NS的第二端耦接於次級側接地端。輸出電容器CO1耦接於輸出二極體DO的陰極以及次級側接地端之間。阻擋開關Q2的第一端耦接於輸出二極體DO的陰極。阻擋開關Q2的第二端耦接於電源傳輸線Vbus。阻擋開關Q2的控制端耦接於驅動器320。在本實施例中，功率開關Q1以及阻擋開關Q2分別是由N型MOS電晶體來實現（本發明並不以此為限）。

在本實施例中，功率開關Q1的控制端接收驅動器320所提供的控制訊號GD1。功率開關Q1反應於控制訊號GD1進行切換操作，從而使電源轉換器310將經整流電壓轉換為輸出電壓VO。

本實施例的電源轉換器310可以是由整流器BR以及返馳式（flyback）轉換器的組合來實現。在一些實施例中，電源轉換器310可以由至少一轉換器來實施。舉例來說，電源轉換器310可以包括升壓轉換器、降壓轉換器、LLC諧振轉換器的至少其中一者。

關於供電控制器330提供第一配置訊號SD1以及第二配置訊號SD2的實施方式相似於圖1的實施例中供電控制器230提供第一配置訊號SD1以及第二配置訊號SD2的實施方式。因此本實施例不再描述供電控制器330提供第一配置訊號SD1以及第二配置訊號SD2的實施方式。

在本實施例中，驅動器320反應於第一配置訊號SD1以提供控制訊號GD3。諧振放電電路340反應於控制訊號GD3以提供第一諧振放電迴路RC1，並利用第一諧振放電迴路RC1對電源傳輸線Vbus的電壓VB進行第一諧振放電。此外，驅動器320還反應於第一配置訊號SD1提供具有低電壓準位的控制訊號GD2來斷開阻擋開關Q2。因此，輸出電壓VO並不會被提供至電源傳輸線Vbus。

驅動器320反應於第二配置訊號SD2以提供控制訊號GD3、GD4。諧振放電電路340反應於控制訊號GD3、GD4以提供第二諧振放電迴路RC2，並利用第二諧振放電迴路RC2對電源傳輸線Vbus的電壓VB進行第二諧振放電。此外，驅動器320還反應於第二配置訊號SD2提供具有低電壓準位的控制訊號GD2來斷開阻擋開關Q2。因此，輸出電壓VO並不會被提供至電源傳輸線Vbus。

在本實施例中，諧振放電電路340包括輸出電容器CO2、諧振電感器LX、二極體DX、開關Q3、Q4以及諧振電容器CX1、CX2。輸出電容器CO2耦接於電源傳輸線Vbus與次級側接地端之間。諧振電感器LX的第一端耦接於電源傳輸線Vbus。二極體DX的陽極耦接於諧振電感器LX的第二端。開關Q3的第一端耦接於二極體DX的陰極，開關Q3的控制端耦接於驅動器320。諧振電容器CX1耦接於開關Q3的第二端與次級側接地端之間。第二開關Q4的第一端耦接於開關Q3的第二端。第二開關Q4的控制端耦接於驅動器320。諧振電容器CX2耦接於第二開關Q4的第二端與次級側接地端之間。在本實施例中，開關Q3、Q4分別是由N型MOS電晶體來實現（本發明並不以此為限）。

在本實施例中，當諧振放電電路340接收到控制訊號GD3而沒有接收到控制訊號GD4時，開關Q3被導通。開關Q4被斷開。也就是說，當第二配置腳位CP2接觸到第一接觸部分CCA而沒有接觸到第二接觸部分CCB時，驅動器320會導通開關Q3並斷開開關Q4。因此，輸出電容器CO2、諧振電感器LX2以及諧振電容器CX1被形成如圖3所示的第一諧振放電迴路RC1。

在本實施例中，輸出電容器CO2會儲存電源傳輸線Vbus上的電能。一旦第一諧振放電迴路RC1被形成，輸出電容器CO2的電能會經由諧振電感器LX以及諧振電容器CX1被放電。

此外，基於公式(1)，第一諧振放電迴路RC1還能夠定義出諧振放電時間長度。

…………公式(1)

T1被表示為第一諧振放電迴路RC1的諧振放電時間長度。L_LX被表示為諧振電感器LX的電感值。C_CO2被表示為輸出電容器CO2的電容值。C_CX1被表示為諧振電容器CX1的電容值。換言之，第一諧振放電的諧振放電時間長度可以由諧振電感器LX的電感值、輸出電容器CO2的電容值以及諧振電容器CX1的電容值來決定。

在本實施例中，當諧振放電電路340接收到控制訊號GD3以及控制訊號GD4時，開關Q3、Q4被導通。也就是說，當第二配置腳位CP2完全脫離第一配置腳位CP1時，驅動器320會導通開關Q3、Q4。因此，輸出電容器CO2、諧振電感器LX以及諧振電容器CX1、CX2被形成如圖4所示的第二諧振放電迴路RC2。一旦第二諧振放電迴路RC2被形成，輸出電容器CO2的電能會經由諧振電感器LX2以及諧振電容器CX1、CX2被放電。

此外，基於公式(2)，第一諧振放電迴路RC1還能夠定義出諧振放電時間長度。

…………公式(2)

T2被表示為第二諧振放電迴路RC2的諧振放電時間長度。C_CX2被表示為諧振電容器CX2的電容值。換言之，第一諧振放電的諧振放電時間長度可以由諧振電感器LX的電感值、輸出電容器CO2的電容值以及諧振電容器CX1、CX2的電容值來決定。

此外，當第二配置腳位CP2接觸到第一接觸部分CCA以及第二接觸部分CCB時，驅動器320不會接收到第一配置訊號SD1以及第二配置訊號SD2。因此，阻擋開關Q2被導通。開關Q3、Q4被斷開。輸出電壓VO會被提供至電源傳輸線Vbus。諧振放電電路340不會提供第一諧振放電迴路RC1以及第二諧振放電迴路RC2。

請參考同時參考圖1以及圖5，圖5是依據本發明一實施例所繪示的電子裝置的連接器以及充電器的連接器的示意圖。本實施例示出了電子裝置100的連接器110以及充電器200的連接器250。在本實施例中，連接器250的電源腳位PVbus連接電源傳輸線Vbus。當連接器250與連接器110相連接時，連接器250的電源腳位PVbus會與連接器110的電源腳位S+對接。連接器250的第二配置腳位CP2會與連接器110的第一配置腳位CP2對接。連接器250的接地腳位PGND會與連接器110的接地腳位SGND對接。此外，當第一配置腳位CP1自第二配置腳位CP2完全脫離時，電源腳位PVbus也會自電源腳位S+完全脫離。

應注意的是，第一接觸部分CCA在第一配置腳位CP1的延伸方向上具有接觸長度L1。第二接觸部分CCB在第一配置腳位CP1的延伸方向上具有接觸長度L2。接觸長度L2短於接觸長度L1。因此，當第一配置腳位CP1自第二配置腳位CP2脫離的過程中，第一配置腳位CP1會在較短的時間內脫離第二接觸部分CCB的連接，使得諧振放電電路240提早對電源傳輸線Vbus的電壓VB進行第一諧振放電。如此一來，第二諧振放電被允許有足夠的放電時間長度來將電源傳輸線Vbus的電壓值被放電到零電壓值。

在本實施例中。連接器110、250可以是符合USB Type C規範的連接器。

請同時參考圖1以及圖6，圖6是依據本發明一實施例所繪示的電源傳輸線的電壓在充電器與連接器進行連接的時序圖。在時間區間T11（即，進行連接的第一階段）中，第二配置腳位CP2會接觸到第一接觸部分CCA而尚未接觸到第二接觸部分CCB。因此，供電控制器230會判定第二配置腳位CP2還沒有與第一配置腳位CP1完全連接。因此，供電控制器230並不會與電子裝置100進行溝通。在時間區間T12（即，進行連接的第二階段）中，在充電器200與連接器110進行連接的第二階段中，第二配置腳位CP2會接觸到第一接觸部分CCA以及第二接觸部分CCB。因此，供電控制器230會判定第二配置腳位CP2與第一配置腳位CP1完全連接。因此，供電控制器230會與電子裝置100進行溝通。在時間區間T12中，供電控制器230會提供一溝通電壓VC來進行溝通。一旦完成了溝通，充電器200會在時間區間T12後提供供對應於供電需求RQ的輸出電壓至電源傳輸線Vbus，使得電源傳輸線Vbus上的電壓VB的電壓值大致上等於電壓值V1。

請同時參考圖1以及圖7，圖7是依據本發明一實施例所繪示的電源傳輸線的電壓在充電器自連接器脫離的時序圖。在時間區間T21（即，進行脫離的第一階段）中，第二配置腳位CP2會先與第二接觸部分CCB脫離。電源轉換器210停止提供輸出電壓。此外，諧振放電電路240對電源傳輸線Vbus上的電壓VB進行第一諧振放電。因此，電源傳輸線Vbus上的電壓VB的電壓值在時間區間T21中自電壓值V1下降到電壓值V2。舉例來說，在進行第一諧振放電中，電源傳輸線Vbus上的電壓VB在時間區間T21中自48伏特下降到15伏特。時間區間T21可以基於上述的公式(1)來決定。

接下來，在時間區間T22（即，進行脫離的第二階段）中，第二配置腳位CP2完全脫離第一配置腳位CP1。電源轉換器210停止提供輸出電壓。諧振放電電路240對電源傳輸線Vbus上的電壓VB進行第二諧振放電。因此，電源傳輸線Vbus上的電壓VB的電壓值在時間區間T22中自電壓值V2下降到零電壓值。呈上例，在進行第二諧振放電中，電源傳輸線Vbus上的電壓VB在時間區間T22中自15伏特下降到0伏特。時間區間T22可以基於上述的公式(2)來決定。

綜上所述，充電器在第二配置腳位自第一配置腳位脫離的過程中就停止提供輸出電壓並且對電源傳輸線上的電壓進行第一諧振放電。電源傳輸線上的電壓可以預先被放電到較低的電壓值。因此，當充電器完全脫離電子裝置時，電子裝置與充電器之間並不會因為電源傳輸線上的電壓而產生電弧。如此一來，電子裝置的使用安全性能夠被提高。

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。

10、20:電子系統 100:電子裝置 110:電子裝置的連接器 200、300:充電器 210、310:電源轉換器 220、320:驅動器 230、330:供電控制器 240、340:諧振放電電路 250:充電器的連接器 BR:整流器 CCA:第一接觸部分 CCB:第二接觸部分 CP1:第一配置腳位 CP2:第二配置腳位 CO1、CO2:輸出電容器 CX1、CX2:諧振電容器 DO:輸出二極體 DX:二極體 GD1、GD2、GD3、GD4:控制訊號 L1:第一接觸部分的接觸長度 L2:第二接觸部分的接觸長度 LM:激磁電感器 LX:諧振電感器 NP:初級側繞組 NS:次級側繞組 PGND:充電器的連接器的接地腳位 PVbus:充電器的連接器的電源腳位 Q1:功率開關 Q2:阻擋開關 Q3、Q4:開關 TR:變壓器 RC1:第一諧振放電迴路 RC2:第二諧振放電迴路 Rd1、Rd2:下拉電阻器 RQ:供電需求 S+:電子裝置的連接器的電源腳位 SD1:第一配置訊號 SD2:第二配置訊號 SGND:電子裝置的連接器的接地腳位 t:時間 T11、T12、T21、T22:時間區間 V1、V2:電壓值 VB:電源傳輸線上的電壓 Vbus:電源傳輸線 VIN:輸入電壓 VO:輸出電壓

圖1是依據本發明一實施例所繪示的電子系統的示意圖。圖2是依據本發明另一實施例所繪示的電子系統的示意圖。圖3是依據圖2所繪示的第一諧振放電迴路的示意圖。圖4是依據圖2所繪示的第二諧振放電迴路的示意圖。圖5是依據本發明一實施例所繪示的電子裝置的連接器以及充電器的連接器的示意圖。圖6是依據本發明一實施例所繪示的電源傳輸線的電壓在充電器與連接器進行連接的時序圖。圖7是依據本發明一實施例所繪示的電源傳輸線的電壓在充電器自連接器脫離的時序圖。

10:電子系統

100:電子裝置

110:電子裝置的連接器

200:充電器

210:電源轉換器

220:驅動器

230:供電控制器

240:諧振放電電路

CCA:第一接觸部分

CCB:第二接觸部分

CP1:第一配置腳位

CP2:第二配置腳位

Rd1、Rd2:下拉電阻器

RQ:供電需求

SD1:第一配置訊號

SD2:第二配置訊號

VB:電源傳輸線上的電壓

Vbus:電源傳輸線

Claims

一種電子系統，包括：一電子裝置，包括一連接器，其中該連接器具有一第一配置腳位，並且在與一電源傳輸線連接時接收該電源傳輸線的電壓；以及一充電器，用以經由該連接器以及該電源傳輸線對該電子裝置進行供電，包括：一電源轉換器；一諧振放電電路，耦接於該電源傳輸線；一供電控制器，其中該供電控制器具有一第二配置腳位，經配置以經由該第二配置腳位與該電子裝置進行溝通以獲得一供電需求，在該第二配置腳位自該第一配置腳位脫離的過程中提供一第一配置訊號，並且當該第二配置腳位完全脫離該第一配置腳位時，提供一第二配置訊號，其中該第一配置腳位包括一第一接觸部分以及一第二接觸部分，其中該第一接觸部分以及該第二接觸部分沿該第一配置腳位的延伸方向排列，當該第二配置腳位接觸該第一接觸部分而沒有接觸該第二接觸部分時，該供電控制器提供該第一配置訊號，並且當該第二配置腳位沒有接觸該第一接觸部分以及該第二接觸部分時，該供電控制器提供該第二配置訊號；以及一驅動器，耦接於該供電控制器、該電源轉換器以及諧振放電電路，經配置以依據該供電需求以控制該電源轉換器提供一輸出電壓至該電源傳輸線，反應於該第一配置訊號以控制該電源轉換器停止提供該輸出電壓並控制該諧振放電電路對該電源傳輸線的電壓進行一第一諧振放電，並且反應於該第二配置訊號以控制該電源轉換器停止提供該輸出電壓並控制該諧振放電電路對該電源傳輸線的電壓進行一第二諧振放電。
如請求項1所述的電子系統，其中：該電子裝置還包括：一第一下拉電阻器，耦接於該第一接觸部分與一接地端之間；以及一第二下拉電阻器，耦接於該第二接觸部分與該接地端之間，該供電控制器對該第二配置腳位提供一恆定電流，當該第二配置腳位接觸該第一接觸部分以及該第二接觸部分時，該第一下拉電阻器並聯耦接於該第二下拉電阻器以提供一等效電阻值，使得該第二配置腳位上的電壓值等於該等效電阻值與該恆定電流的一第一乘積，並且該供電控制器依據該第一乘積來對該電子裝置進行溝通。
如請求項2所述的電子系統，其中：當該第二配置腳位接觸該第一接觸部分而沒有接觸該第二接觸部分時，該第二配置腳位上的電壓值等於該第一下拉電阻器的電阻值與該恆定電流的一第二乘積，該供電控制器依據該第二乘積來停止對該電子裝置進行溝通，並提供該第一配置訊號。
如請求項1所述的電子系統，其中：該第一接觸部分在該第一配置腳位的延伸方向上具有一第一接觸長度，該第二接觸部分在該第一配置腳位的延伸方向上具有一第二接觸長度，並且該第二接觸長度短於該第一接觸長度。
如請求項1所述的電子系統，其中：該驅動器反應於該第一配置訊號以提供一第一控制訊號，並且該諧振放電電路反應於該第一控制訊號以提供一第一諧振放電迴路，利用該第一諧振放電迴路對該電源傳輸線的電壓進行該第一諧振放電。
如請求項5所述的電子系統，其中：該驅動器反應於該第二配置訊號以提供該第一控制訊號以及一第二控制訊號，並且該諧振放電電路反應於該第一控制訊號以及該第二控制訊號以提供一第二諧振放電迴路，利用該第二諧振放電迴路對該電源傳輸線的電壓進行該第二諧振放電。
如請求項6所述的電子系統，其中該諧振放電電路包括：一輸出電容器，耦接於該電源傳輸線與一接地端之間；一諧振電感器，該諧振電感器的第一端耦接於該電源傳輸線；一二極體，該二極體的陽極耦接於該諧振電感器的第二端；一第一開關，該第一開關的第一端耦接於該二極體的陰極，該第一開關的控制端耦接於該驅動器；一第一諧振電容器，耦接於該第一開關的第二端與該接地端之間；一第二開關，該第二開關的第一端耦接於該第一開關的第二端，該第二開關的控制端耦接於該驅動器；以及一第二諧振電容器，耦接於該第二開關的第二端與該接地端之間。
如請求項7所述的電子系統，其中：當該諧振放電電路接收到該第一控制訊號而沒有接收到該第二控制訊號時，該第一開關被導通，該第二開關被斷開，並且該輸出電容器、該諧振電感器以及該第一諧振電容器被形成該第一諧振放電迴路。
如請求項7所述的電子系統，其中：當該諧振放電電路接收到該第一控制訊號以及該第二控制訊號時，該第一開關以及該第二開關被導通，並且該輸出電容器、該諧振電感器、該第一諧振電容器以及該第二諧振電容器被形成該第二諧振放電迴路。