TWI808547B - 智能調配輸出電壓的強化電源供應裝置及電源供應方法 - Google Patents

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Abstract

本發明是一種智能調配輸出電壓的強化電源供應裝置及電源供應方 法，電源供應裝置包括一電源插頭部件、一電壓調變模組、一連接部件及一控制模組，電源插頭部件是供電性連接至一外部電壓源，電壓調變模組是供調變一調變電壓，連接部件是供固定及電性導接至一用電設備，以供輸出調變電壓至用電設備，控制模組是供偵測用電設備所專屬的用電模式，其中，控制模組會跟用電設備溝通，依所協議的用電模式，控制輸出電壓、電流並輸出至用電設備。

Description

智能調配輸出電壓的強化電源供應裝置及電源供應方法
本發明是有關一種調配輸出電壓的強化電源供應裝置及電源供應方法，特別是一種可依據用電模式而自動調節輸出電壓與電流的一種調配輸出電壓的強化電源供應裝置及電源供應方法。
以往用電設備如筆電、家電設備或伺服器設備，都有專屬用電模式的驅動電壓，因此需使用對應的電源供應裝置，為了讓與特殊領域上用的電源供應器同時能應用於各式各樣的系統端需求，開發商往往都會採用韌體設計，讓電源供應裝置的輸出電壓、電流與保護具備有彈性的調整。
然而，電源供應裝置一旦完成生產流程，便很有可能無法再對內建的韌體進行除錯與更新上的困難，除了韌體的相關問題外，另外就是大功率需求問題，而電源供應裝置的電壓輸出範圍也因此被固定而受到限制。
再者，有些用電設備會使用通用序列匯流排(USB Type C)做為電力連接埠，但是，由於Type C連接器本身尺寸小，使用於電源的針 腳有限，造成可承受的電流跟功率也被限制住，因此無法廣泛地使用於與特殊領域。
因此，如何能夠設計出一種具有自動調節多種輸出電壓的電源供應裝置，並可依據用電設備的用電模式而自動調節輸出的驅動電壓與電流，廣泛地增加可運用的使用於與領域，這都會是本案所要著重的問題與焦點。
本發明之一目的在於提供具有自動調節多種輸出電壓的一種調配輸出電壓的強化電源供應裝置及電源供應方法。
本發明之另一目的在於提供可依據用電設備的用電模式並且自動調節輸出的一種調配輸出電壓的強化電源供應裝置及電源供應方法。
本發明之一種調配輸出電壓的強化電源供應裝置，是接收一電源插座輸出的一外部電壓源(例如室電或電池)並調變以供電至一用電設備，所述用電設備具有一預定的用電模式，所述電源供應裝置包括：一電源插頭部件、一電壓調變模組、一連接部件及一控制模組，電源插頭部件是供電性連接至所述電源插座，並供接收所述電源插座輸出的所述外部電壓源；電壓調變模組是電性連接至所述電源插頭部件，並接收所述外部電壓源並調變成一調變電壓；連接部件是供固定及電性導接至所述用電設備，所述連接部件包括：一電壓輸出單元及一偵測讀寫單元，電壓輸出單元是電性連接至所述電壓調變模組，以供控制所述調變電壓選擇性輸出一個或多個不同的輸出電壓，並將所述輸出電 壓輸出至所述用電設備；偵測讀寫單元是信號連接至所述用電設備，並供偵測所述用電設備所專屬的所述用電模式；控制模組是訊號連接至所述偵測讀寫單元及所述電壓調變模組，所述控制模組是依據所述偵測讀寫單元所測得的所述用電設備所專屬的所述用電模式，控制所述控制該電壓輸出單元輸出對應所述用電模式的所述輸出電壓輸出至所述用電設備。
如上所述的電源供應裝置，其中所述連接部件是一通用序列匯流排，其中所述電壓輸出單元包括：二第一接地端針腳，是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側；二第二接地端針腳，是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各所述第一接地端針腳；二第一次要供電端針腳，是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各所述第二接地端針腳；二第一主要供電端針腳，是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側，且為預留能與次要供電電壓較易並聯輸出電壓之機制，故分別相鄰各所述第一次要供電端針腳；二第二主要供電端針腳，是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側；二第二次要供電端針腳，是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側，且為預留能與主要供電電壓較易並聯輸出電壓之機制，故分別相鄰各所述第二主要供電端針腳；二第三接地端針腳，是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各所述第二次要供電端針腳；及二第四接地端針腳，是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各所述第三接地端針腳；其中所述偵測讀寫單元包括：二插入偵測針腳，是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各所述第一主要供電端針腳；二資料針腳，是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各所述插入偵測針腳；二時脈針腳，是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各所述資料針腳；一串行資料針腳，是 設置在通用序列匯流排，且相鄰所述資料針腳其中之一與同一側的所述第二主要供電端針腳之間；及一串行時脈針腳，是設置在通用序列匯流排並與所述串行資料針腳呈對角，且相鄰所述資料針腳其中之另一與同一側的所述第二主要供電端針腳之間。
如上所述的電源供應裝置，所述串行資料針腳及所述串行時脈針腳是供控制模組進行更新韌體，其中所述插入偵測針腳是供偵測與交握溝通所述通用序列匯流排是否電性導接至所述用電設備，所述資料針腳及所述時脈針腳是供接受所述用電設備的一參數設定資料。
如上所述的電源供應裝置，其中所述控制模組依據所述資料針腳及所述時脈針腳判斷所述用電設備的用電模式，並控制所述第一次要供電端針腳、所述第一主要供電端針腳、所述第二主要供電端針腳及所述第二次要供電端針腳導接狀態，以提供不同的所述輸出電壓與電流。
如上所述的電源供應裝置，其中所述控制模組判斷所述用電設備為一傳統通用序列匯流排，則控制所述第一主要供電端針腳及所述第二主要供電端針腳提供一傳統模式的所述輸出電壓(比如5V)；所述控制模組判斷所述用電設備為一快充通用序列匯流排，則控制所述第一主要供電端針腳及所述第二主要供電端針腳，以及選擇性控制所述第一次要供電端針腳及所述第二次要供電端針腳提供一快充模式的所述輸出電壓；所述控制模組判斷所述用電設備為一非標準快充通用序列匯流排，則控制所述第一次要供電端針腳、所述第一主要供電端針腳、所述第二主要供電端針腳及所述第二次要供電端針腳提供一電源強化模式的所述輸出電壓。
本發明之一調配輸出電壓的強化電源供應方法，是供一電源供 應裝置接收一電源插座輸出的一外部電壓源並調變以供電至一用電設備，所述用電設備具有一預定的用電模式，所述電源供應裝置包括一電源插頭部件、一電壓調變模組、一連接部件及一控制模組，所述電源插頭部件是電性連接至所述電源插座，所述連接部件包括一電壓輸出單元及一偵測讀寫單元，電壓輸出單元是電性連接至所述電壓調變模組，所述偵測讀寫單元是信號連接至所述用電設備，其中所述電源供應方法包括下列步驟：a)所述電源插頭部件電性連接至所述電源插座，並供接收所述電源插座輸出的所述外部電壓源；b)所述電壓調變模組接收所述外部電壓源並調變成一調變電壓；c)所述連接部件固定及電性導接至所述用電設備；d)所述偵測讀寫單元偵測所述用電設備所專屬的所述用電模式；及e)控制模組依據所述偵測讀寫單元所測得的所述用電設備所專屬的所述用電模式，控制所述控制該電壓輸出單元輸出對應所述用電模式選擇性的一個或多個輸出電壓輸出至所述用電設備。
如上所述的電源供應裝置，其中所述連接部件是一通用序列匯流排，其中所述電壓輸出單元包括：二第一接地端針腳，是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側；二第二接地端針腳，是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各所述第一接地端針腳；二第一次要供電端針腳，是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各所述第二接地端針腳；二第一主要供電端針腳，是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側，且為預留能與次要供電電壓較易並聯輸出電壓之機制，故分別相鄰各所述第一次要供電端針腳；二第二主要供電端針腳，是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側；二第 二次要供電端針腳，是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側，且為預留能與主要供電電壓較易並聯輸出電壓之機制，故分別相鄰各所述第二主要供電端針腳；二第三接地端針腳，是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各所述第二次要供電端針腳；及二第四接地端針腳，是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各所述第三接地端針腳；其中所述偵測讀寫單元包括：二插入偵測針腳，是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各所述第一主要供電端針腳；二資料針腳，是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各所述插入偵測針腳；二時脈針腳，是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各所述資料針腳；一串行資料針腳，是設置在通用序列匯流排，且相鄰所述資料針腳其中之一與同一側的所述第二主要供電端針腳之間；及一串行時脈針腳，是設置在通用序列匯流排並與所述串行資料針腳呈對角，且相鄰所述資料針腳其中之另一與同一側的所述第二主要供電端針腳之間。
如上所述的電源供應方法，其中所述步驟a)包括一步驟a1)由所述串行資料針腳及所述串行時脈針腳供控制模組進行更新韌體；其中所述步驟c)包括步驟c1)由所述插入偵測針腳偵測與交握溝通所述通用序列匯流排是否電性導接至所述用電設備1；其中所述步驟d)包括一步驟d1)由所述偵測針腳、所述資料針腳及所述時脈針腳接受所述用電設備的一參數設定資料。
如上的電源供應方法，其中所述步驟d)更包括在所述步驟d1)後的步驟d2)所述控制模組依據所述偵測針腳、所述資料針腳及所述時脈針腳判斷所述用電設備的用電模式，並控制所述第一次要供電端針腳、所述第一主要供電端針腳、所述第二主要供電端針腳及所述第二次要供電端針腳導接狀態，以 提供不同的所述輸出電壓。
如上所述的電源供應方法，其中所述步驟d2)包括下列步驟：
d21)控制模組判斷所述用電設備為一傳統通用序列匯流排，則控制所述第一主要供電端針腳及所述第二主要供電端針腳提供一傳統供電模式的所述輸出電壓，例如5V；及；
d22)所述控制模組判斷所述用電設備為一快充模式下的通用序列匯流排，則控制所述第一主要供電端針腳及所述第二主要供電端針腳，以及選擇性控制所述第一次要供電端針腳及所述第二次要供電端針腳提供一快充模式的所述輸出電壓，例如3.3V~60V；及
d23)所述控制模組判斷所述用電設備為一非標準快充模式下的通用序列匯流排，則控制所述第一次要供電端針腳、所述第一主要供電端針腳、所述第二主要供電端針腳及所述第二次要供電端針腳提供一電源強化模式的所述輸出電壓，例如3.3V~60V。
d24)所述電源強化模式中，所述第一主要供電端針腳與所述第二主要供電端針腳可以與所述第一次要供電端針腳與所述第二次要供電端針腳可選擇性提供相同或者不同輸出電壓。在完全相同輸出電壓的情況下，則可以選擇性併聯加大輸出電流對用電設備供電。
本案之一種調配輸出電壓的強化電源供應裝置及電源供應方法，可透過偵測讀寫單元偵測所述用電設備所專屬的用電模式，再由控制模組依據專屬的用電模式控制電壓輸出單元輸出所對應的輸出電壓至用電設備，不僅可自動調節多種輸出電壓，也能依據用電設備的用電模式而自動調節輸出的驅動電壓，廣泛地增加可運用的使用於與領域，並達成上述所有 之目的。
1:用電設備
2:電源供應裝置
21:電源插頭部件
22:電壓調變模組
23:連接部件
24:控制模組
231:電壓輸出單元
232:偵測讀寫單元
A1、B1:第一接地端針腳
A2、B2:第二接地端針腳
A3、B3:第一次要供電端針腳
A4、B4:第一主要供電端針腳
A9、B9:第二主要供電端針腳
A10、B10:第二次要供電端針腳
A11、B11:第三接地端針腳
A12、B12:第四接地端針腳
A5、B5:插入偵測針腳
A6、B6:資料針腳
A7、B7:時脈針腳
A8:串行資料針腳
B8:串行時脈針腳
301~305、3011、3031、3041、3042、30421~30426:步驟
圖1所繪示為本案的一種調配輸出電壓的強化電源供應裝置及電源供應方法的之方塊圖；圖2所繪示為圖1的電源供應方法的的流程圖；圖3所繪示為圖1的電壓的電源供應裝置的通用序列匯流排的示意圖；圖4所繪示為圖2的電源供應方法再延伸的的流程圖；圖5所繪示為圖4電源供應方法另再延伸的流程圖；及圖6所繪示為圖1的電源供應裝置的電路圖。
本發明之圖式均屬示意，主要用於表示電路之各個模組的連接關係，以及各訊號之間的傳接關係，至於電路、訊號波型與頻率並未依照比例繪製。
本案一種調配輸出電壓的強化電源供應裝置及電源供應方法的第一實施例，參考圖1所示，所述的電源供應裝置2是接收一外部電壓源3(在本例中例示為接收一電源插座提供的室電電壓，或接收一電池的儲存電壓)並調變以供電至一用電設備1，用電設備1具有一預定的用電模式，在本例中，用電設備1可以是一筆電、家電設備或伺服器設備，電源供應裝置2包括一電源插頭部件21、一電壓調變模組22、一連接部件23及一控制模組24，電源插頭部件21是電 性連接至電源插頭部件21，連接部件23包括一電壓輸出單元231及一偵測讀寫單元232，電壓輸出單元231是電性連接至電壓調變模組22，偵測讀寫單元232是信號連接至用電設備1。
一併參考圖2所示電源供應方法的步驟，一開始如步驟301，由電源插頭部件21外部電壓源3(例如電性連接至電源插座，並供接收電源插座輸出的室電電壓，或接收一電池的儲存電壓)，接著如步驟302，由電壓調變模組22接收外部電壓源3並調變成一調變電壓，再如步驟303，連接部件23固定及電性導接至用電設備1，接下來如步驟304，由偵測讀寫單元232偵測用電設備1所專屬的用電模式，最後如步驟305，控制模組24依據偵測讀寫單元232所測得的用電設備1所專屬的用電模式，控制控制該電壓輸出單元231輸出對應用電模式選擇性的一個或多個輸出電壓輸出至用電設備1，其中多個主輸出電壓可以是併聯組合的方式調變增壓至用電設備。
一併參考圖3所示，連接部件23是一通用序列匯流排(USB)，其中該電壓輸出單元231包括二第一接地端針腳(GND)A1、B1、二第二接地端針腳(GND)A2、B2、二第一次要供電端針腳(VBUS1)A3、B3、二第一主要供電端針腳(VBUS)A4、B4、二第二主要供電端針腳(VBUS)A9、B9、二第二次要供電端針腳(VBUS2)A10、B10、二第三接地端針腳(GND)A11、B11、二第四接地端針腳(GND)A12、B12。
其中偵測讀寫單元232包括二插入偵測針腳(CC1、CC2)A5、B5、二資料針腳(SDA)A6、B6、二時脈針腳(SCL)A7、B7、一串行資料針腳(SWDIO)A8及一串行時脈針腳(SWCLK)B8。
所述第一接地端針腳(GND)A1、B1是分別設置在通用序列匯流 排的對角兩側；所述第二接地端針腳(GND)A2、B2是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各第一接地端針腳(GND)A1、B1；所述第一次要供電端針腳(VBUS1)A3、B3是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各第二接地端針腳(GND)A2、B2；所述第一主要供電端針腳(VBUS)A4、B4，是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各第一次要供電端針腳(VBUS1)A3、B3；所述第二主要供電端針腳(VBUS)A9、B9是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側；所述第二次要供電端針腳(VBUS2)A10、B10是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各該第二主要供電端針腳(VBUS)A9、B9。
所述第三接地端針腳(GND)A11、B11是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各該第二次要供電端針腳(VBUS2)A10、B10；所述插入偵測針腳(CC1、CC2)A5、B5是分別設置在通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各該第一主要供電端針腳(VBUS)A4、B4；所述資料針腳(SDA)A6、B6，係分別設置在通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各該插入偵測針腳(CC1、CC2)A5、B5；所述時脈針腳(SCL)A7、B7，係分別設置在通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各該資料針腳(SDA)A6、B6；所述串行資料針腳(SWDIO)A8是設置在通用序列匯流排，且相鄰該些資料針腳(SDA)A6、B6其中之一與同一側的該第二主要供電端針腳(VBUS)A9之間；所述串行時脈針腳(SWCLK)B8是設置在通用序列匯流排並與該串行資料針腳(SWDIO)A8呈對角，且相鄰該些資料針腳(SDA)A6、B6其中之另一與同一側的該第二主要供電端針腳(VBUS)B9之間。
一併參考圖4所示，步驟301後包括一步驟3011，由串行資料針腳 (SWDIO)A8及串行時脈針腳(SWCLK)B8提供控制模組24進行更新韌體或除錯；步驟303後包括一步驟3031，由所述插入偵測針腳(CC1、CC2)A5、B5偵測與交握溝通通用序列匯流排是否電性導接至該用電設備1；步驟304後包括一步驟3041，所述的資料針腳(SDA)A6、B6及所述的時脈針腳(SCL)A7、B7接受用電設備1的一參數設定資料與狀態，其中參數設定資料可例如為設定輸出VBUS、VBUS1、VBUS2等端口的電壓與電流、啟動時間、過電壓過電流過溫保護點、輸出電壓補償參數、回報電源內部的輸出電壓、電流、溫度、ID(身分訊息)等資料，或著可設定輸出電壓源的模式為固定輸出電壓(CV,Constant Voltage)或限制電流設定(CC,Constant Current)的模式(簡稱CC-CV模式)。
在步驟3041後如步驟3042，控制模組24依據資料針腳(SDA)A6、B6及時脈針腳(SCL)A7、B7判斷用電設備1的用電模式與狀態，並控制第一次要供電端針腳(VBUS1)A3、B3、第一主要供電端針腳(VBUS)A4、B4、第二主要供電端針腳(VBUS)A9、B9及第二次要供電端針腳(VBUS2)A10、B10導接狀態，以提供不同的輸出電壓。
所示其中步驟3042包括如圖5所示的步驟，一併參考圖5及圖6所示，如步驟30421，控制模組24判斷用電設備1是否為一傳統通用序列匯流排(Legacy USB)，如果是，如步驟30422則控制第一主要供電端針腳(VBUS)A4、B4及第二主要供電端針腳(VBUS)A9、B9呈導通，並提供一傳統供電模式的輸出電壓(5伏)，如果不是，則如步驟30423，控制模組24判斷用電設備1是否為一快充通用序列匯流排(USB type C PD)，如果是，如步驟30424，控制第一主要供電端針腳(VBUS)A4、B4、第二主要供電端針腳(VBUS)A9、B9，以及選擇性控制第一次要供電端針腳(VBUS1)A3、B3及第二次要供電端針腳(VBUS2)A10、B10 提供一快充模式的輸出電壓(PD模式)，如果不是，則如步驟30425，控制模組24判斷用電設備1是否為一非標準快充通用序列匯流排，如果是，如步驟30426，控制第一次要供電端針腳(VBUS1)A3、B3、第一主要供電端針腳(VBUS)A4、B4、第二主要供電端針腳(VBUS)A9、B9及第二次要供電端針腳(VBUS2)A10、B10提供一電源強化模式的輸出電壓，如果均不是，則如步驟30427，停止輸出電壓，並重新執行充電模式判斷程序。
本案係一種調配輸出電壓的強化電源供應裝置及電源供應方法，可透過偵測讀寫單元偵測所述用電設備所專屬的用電模式，再由控制模組依據專屬的用電模式控制電壓輸出單元輸出所對應的輸出電壓至用電設備，除了由VBUS為主要電源外，VBUS1、VBUS2還可提供額外的電壓源，VBUS1、VBUS2電壓源可以跟VBUS並聯來提供更大的電流，產生更高的輸出電壓，另外，VBUS1與VBUS2也可以設定為與VBUS不同的其他電壓源，來做為處理模組(MCU)的輔助電壓源或者其他如風扇電源使用，其中透過VBUS、VBUS1及VBUS2是併聯組合出的輸出電壓組合包括常見的3.3V、5V、9V、12V、15V、19V、20V、24V、28V、32V、36V、48V、52V、56V，但不限於其他非主流電壓等，不僅可自動調節多種輸出電壓，也能依據用電設備的用電模式而自動調節輸出的驅動電壓，廣泛地增加可運用的使用於與領域，並達成上述所有之目的。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，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，因此本發明的保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1:用電設備
2:電源供應裝置
21:電源插頭部件
22:電壓調變模組
23:連接部件
24:控制模組
231:電壓輸出單元
232:偵測讀寫單元

Claims (10)

  1. 一種智能調配輸出電壓的電源供應裝置，係接收一外部電壓源並調變以供電至一用電設備，該用電設備具有一預定的用電模式，該電源供應裝置包括：一電源插頭部件，係供接收該外部電壓源；一電壓調變模組，係電性連接至該電源插頭部件，並接收該外部電壓源並調變成一調變電壓；一連接部件，係供固定及電性導接至該用電設備，該連接部件包括：一電壓輸出單元，係電性連接至該電壓調變模組，以供調整該調變電壓並選擇性輸出一個或自動調節組合並聯多個輸出電壓，並將自動調節組合的該些輸出電壓輸出至該用電設備；及一偵測讀寫單元，係信號連接至該用電設備，並供偵測該用電設備所專屬的該用電模式；及一控制模組，係訊號連接至該偵測讀寫單元及該電壓調變模組，該控制模組係依據該偵測讀寫單元所測得的該用電設備所專屬的該用電模式，控制該電壓輸出單元依據對應該用電模式產生一個或自動調節組合並聯的該些輸出電壓輸出至該用電設備。
  2. 如請求項1所述的電源供應裝置，其中該連接部件係一通用序列匯流排，其中該電壓輸出單元包括：二第一接地端針腳，係分別設置在該通用序列匯流排的對角兩側； 二第二接地端針腳，係分別設置在該通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各該第一接地端針腳；二第一次要供電端針腳，係分別設置在該通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各該第二接地端針腳；二第一主要供電端針腳，係分別設置在該通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各該第一次要供電端針腳；二第二主要供電端針腳，係分別設置在該通用序列匯流排的對角兩側；二第二次要供電端針腳，係分別設置在該通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各該第二主要供電端針腳；二第三接地端針腳，係分別設置在該通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各該第二次要供電端針腳；及二第四接地端針腳，係分別設置在該通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各該第三接地端針腳；其中該偵測讀寫單元包括：二插入偵測針腳，係分別設置在該通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各該第一主要供電端針腳；二資料針腳，係分別設置在該通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各該插入偵測針腳；二時脈針腳，係分別設置在該通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各該資料針腳；一串行資料針腳，係設置在該通用序列匯流排，且相鄰該些資料針腳其中之一與同一側的該第二主要供電端針腳之間；及 一串行時脈針腳，係設置在該通用序列匯流排並與該串行資料針腳呈對角，且相鄰該些資料針腳其中之另一與同一側的該第二主要供電端針腳之間。
  3. 如請求項2所述的電源供應裝置，該串行資料針腳及該串行時脈針腳係供該控制模組進行更新韌體與除錯，其中該些插入偵測針腳係供偵測與溝通該通用序列匯流排是否電性導接至該用電設備以及傳統與快充模式之判斷該些資料針腳及該些時脈針腳係供接受該用電設備的一參數設定與狀態資料。
  4. 如請求項3所述的電源供應裝置，其中該控制模組依據該些資料針腳及該些時脈針腳判斷該用電設備的該用電模式，並控制該些第一次要供電端針腳、該些第一主要供電端針腳、該些第二主要供電端針腳及該些第二次要供電端針腳導接狀態，以提供不同的該些輸出電壓。
  5. 如請求項4所述的電源供應裝置，其中該控制模組判斷該用電設備為一傳統通用序列匯流排，則控制該些第一主要供電端針腳及該些第二主要供電端針腳提供一傳統模式的該輸出電壓；該控制模組判斷該用電設備為一快充通用序列匯流排，則控制該些第一主要供電端針腳及該些第二主要供電端針腳，以及選擇性控制該些第一次要供電端針腳及該些第二次要供電端針腳提供一快充模式的該輸出電壓；該控制模組判斷該用電設備為一非標準快充通用序列匯流排，則控制該些第一次要供電端針腳、 該些第一主要供電端針腳、該些第二主要供電端針腳及該些第二次要供電端針腳提供一電源強化模式的該輸出電壓。
  6. 一種智能調配輸出電壓的電源供應方法，係供一電源供應裝置接收一外部電壓源並調變以供電至一用電設備，該用電設備具有一預定的用電模式，該電源供應裝置包括一電源插頭部件、一電壓調變模組、一連接部件及一控制模組，該電源插頭部件係供接收該外部電壓源，該連接部件包括一電壓輸出單元及一偵測讀寫單元，該電壓輸出單元係電性連接至該電壓調變模組，該偵測讀寫單元係信號連接至該用電設備，其中該電源供應方法包括下列步驟：a)該電源插頭部件接收該外部電壓源；b)該電壓調變模組接收該外部電壓源並調變成一調變電壓；c)該連接部件固定及電性導接至該用電設備；d)該偵測讀寫單元偵測該用電設備所專屬的該用電模式；及e)該控制模組依據該偵測讀寫單元所測得與溝通的該用電設備所專屬的該用電模式，控制該電壓輸出單元輸出依據該用電模式產生一個或自動調節組合並聯的輸出電壓並輸出至該用電設備。
  7. 如請求項6所述的電源供應方法，其中該連接部件係一通用序列匯流排，其中該電壓輸出單元包括：二第一接地端針腳，係分別設置在該通用序列匯流排的對角兩側； 二第二接地端針腳，係分別設置在該通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各該第一接地端針腳；二第一次要供電端針腳，係分別設置在該通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各該第二接地端針腳；二第一主要供電端針腳，係分別設置在該通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各該第一次要供電端針腳；二第二主要供電端針腳，係分別設置在該通用序列匯流排的對角兩側；二第二次要供電端針腳，係分別設置在該通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各該第二主要供電端針腳；二第三接地端針腳，係分別設置在該通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各該第二次要供電端針腳；及二第四接地端針腳，係分別設置在該通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各該第三接地端針腳；其中該偵測讀寫單元包括：二插入偵測針腳，係分別設置在該通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各該第一主要供電端針腳；二資料針腳，係分別設置在該通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各該插入偵測針腳；二時脈針腳，係分別設置在該通用序列匯流排的對角兩側，且分別相鄰各該資料針腳；一串行資料針腳，係設置在該通用序列匯流排，且相鄰該些資料針腳其中之一與同一側的該第二主要供電端針腳之間；及 一串行時脈針腳，係設置在該通用序列匯流排並與該串行資料針腳呈對角，且相鄰該些資料針腳其中之另一與同一側的該第二主要供電端針腳之間。
  8. 如請求項7所述的電源供應方法，其中該步驟a)包括一步驟a1)由該串行資料針腳及該串行時脈針腳供該控制模組進行更新韌體或除錯；其中該步驟c)包括步驟c1)由該些插入偵測針腳偵測與溝通該通用序列匯流排是否電性導接至該用電設備；其中該步驟d)包括一步驟d1)由該些資料針腳及該些時脈針腳接受該用電設備的一參數設定與狀態資料。
  9. 如請求項8所述的電源供應方法，其中該步驟d)更包括在該步驟d1)後的步驟d2)該控制模組依據該些資料針腳及該些時脈針腳判斷該用電設備的該用電模式，並控制該些第一次要供電端針腳、該些第一主要供電端針腳、該些第二主要供電端針腳及該些第二次要供電端針腳導接狀態，以提供不同的該些輸出電壓。
  10. 如請求項9所述的電源供應方法，其中該步驟d2)包括下列步驟：d21)該控制模組判斷該用電設備為一傳統通用序列匯流排，則控制該些第一主要供電端針腳及該些第二主要供電端針腳提供一傳統供電模式的該輸出電壓； d22)該控制模組判斷該用電設備為一快充通用序列匯流排，則控制該些第一主要供電端針腳及該些第二主要供電端針腳，以及選擇性控制該些第一次要供電端針腳及該些第二次要供電端針腳提供一快充模式的該輸出電壓；及d23)該控制模組判斷該用電設備為一非標準快充通用序列匯流排，則控制該些第一次要供電端針腳、該些第一主要供電端針腳、該些第二主要供電端針腳及該些第二次要供電端針腳提供一電源強化模式的該輸出電壓。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI808547B (zh) * 2020-11-26 2023-07-11 洪笙科技股份有限公司 智能調配輸出電壓的強化電源供應裝置及電源供應方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201729501A (zh) * 2016-02-05 2017-08-16 廣東歐珀移動通信有限公司 用於終端的充電系統、充電方法以及電源適配器、充電裝置
TW202006561A (zh) * 2018-07-05 2020-02-01 威鋒電子股份有限公司 信號傳輸方向調整方法與裝置以及應用其中之雙向信號中繼器積體電路晶片

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101651403A (zh) * 2008-08-13 2010-02-17 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 供电设备，用电设备，供用电系统以及供电方法，用电方法
CN101963835B (zh) * 2009-07-24 2013-04-24 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 动态分配usb端口电源的电子设备及方法
US9356460B2 (en) * 2013-08-05 2016-05-31 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus of fast battery charging with universal high power input source
WO2015061596A2 (en) * 2013-10-23 2015-04-30 Apple Inc. Unified connector for multiple interfaces
US9529411B2 (en) * 2014-06-13 2016-12-27 Texas Instruments Incorporated Power-saving mode for USB power delivery sourcing device
TWI530765B (zh) * 2014-09-15 2016-04-21 新唐科技股份有限公司 伺服風扇的燒錄控制方法以及其燒錄控制裝置
PL3142221T3 (pl) * 2015-05-13 2019-07-31 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd Sposób szybkiego ładowania, zasilacz i terminal mobilny
JP2018197987A (ja) * 2017-05-24 2018-12-13 ルネサスエレクトロニクス株式会社 給電システム、受電装置及び給電装置
WO2019203814A1 (en) * 2018-04-18 2019-10-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Power selection for pusb ports
US11256647B2 (en) * 2020-01-24 2022-02-22 Dell Products, L.P. Docking system utilizing multimode USB-C power transmission and conversion
US20210318738A1 (en) * 2020-04-13 2021-10-14 Apple Inc. Methods and apparatus for enhanced power delivery between devices
JP7459662B2 (ja) * 2020-05-29 2024-04-02 ブラザー工業株式会社 印刷装置
TWI808547B (zh) * 2020-11-26 2023-07-11 洪笙科技股份有限公司 智能調配輸出電壓的強化電源供應裝置及電源供應方法
CN114649843A (zh) * 2020-12-21 2022-06-21 艾科微电子(深圳)有限公司 通用串行总线的充电系统与方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201729501A (zh) * 2016-02-05 2017-08-16 廣東歐珀移動通信有限公司 用於終端的充電系統、充電方法以及電源適配器、充電裝置
TW201804706A (zh) * 2016-02-05 2018-02-01 廣東歐珀移動通信有限公司 充電系統、充電方法及電源適配器、充電裝置
TW202006561A (zh) * 2018-07-05 2020-02-01 威鋒電子股份有限公司 信號傳輸方向調整方法與裝置以及應用其中之雙向信號中繼器積體電路晶片

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