TWM354792U - Automatic detecting device for output power - Google Patents

Description

M354792 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 i本創作係有關一種功率須測裝置，尤指一種可藉由調 = 周整電阻達成自動侦測輸出功率之一輸出功率自動; 貞 【先前技術】 由能源議題升温’在原油單價屢創新高 =下，各界莫不將節約能源視為首要目標，因此，強大的 電源管理功能在各生活領域需求都曰益升高 用，求也逐漸提升，以期發揮能源的最大效益。 惟’電源管理系統若欠缺完善管理，將無法區分運轉功率 =恶（滿載、半載或輕餘態），無形之中帶來諸多浪 虞。，也降低整體系統性能與電源效率甚至造成系統損毀之 由於個人電腦與筆記型電腦應用的普及化，故此，電 也成為當務之急，以期提高系統在整個 圍内的電源效率，透過節能管理技術進而完成節能 率.：：、，,Γ可設計出一種能改善習知缺失之-種輸出功 :=，乃為本案創作人所欲行克服並加以解決 的一大課題。 【新型内容】 M354792 有鑑於此，本創作係提供 達成自動偵測輪出功率之一钤中J藉由3周…周整電阻 為了 it # h、+、n 輸出功率自動偵測裝置。 了達成上述目的，本創作 裝置，係應用於個人電種輸出功率自動偵測

Dl…處内部電源供應器(_r supply)，或應用於筆 r + , 生窀岛之外部電源供應器 (adapter)。該輪出功率自 自動伯測裝置係包含一稃壓單元、 -電流保護單元、一電敕一 ‘厘早兀 調整電阻。 土調正早兀、一訊號處理單元與一 該穩壓單元係分別接 以提供一輪出雷厭爾收一第一電壓與一輸入電流，用 輪出電壓。該電流保護單元係 該輸入電流，用以斟贫私山 关收弟一電壓與 伴蠖。^别出功率自動偵測裝置提供過電流 ^菱相整電阻係具有—接地端與— 疋一第一電流。該雪厭 〇 _ %用以决 古亥非接地踹 正早元係電性連接該調整電阻之 一第二镅敕啻颅 電机輸出一第一調整電壓與 一5正電及。該訊號處理單开孫φ 單元並接㈣第1「 早70料性連接該電壓調整 ^ ^ Μ第一電壓，而接收該電壓調整單元之j篦- 調整電壓，用以輪出一功皇心 ^早π之该第一 此，利用調整該調整亥電知系統。藉 為了遠$阻達成自動_輸出料之目的。 裝置，係應用於個人電腦之一種輸出功率自動制 suddIv) , -¾ ^ 電細之内邛電源供應器（power* 〜用於筆記型電腦之外部電源供應器 =)。該輪出功率自動偵測裝 ; -電流保護單元、—電 、崚早7° 調整電阻。 3皿早兀、—訊號處理單元與一 M3 54792 _單元係分別接收一第，與一輸入電流， :二輪出電壓。該電流保護單元係接收一第一固定電壓斑 =入電流’用以對該輸出功率自動偵測裝置提供過電流 :濩。該調整電阻係具有一接地端與一非接地 增益單元係電性連接該調整電阻之該非接地端，並提供: 可調整回授電阻’利用調整該調整電阻或該可調整回授電 出二增益電壓。該訊號處理單元係電性連接該電壓 收一第一固疋電壓’用以輸出-功率偵測訊 犰至5亥電腦系統。藉此，利用調整該調整電 測輸出功率之目的。 風目動偵 為了能更進-步瞭解本創作為達成預定目的所採取之 技術、手段及功效，請參_下㈣本創作之詳細說明斑 附圖，相信本創作之㈣、特徵與特點，當可由此得一深 入且具體之瞭解’然而所附圖式僅提供參考與說明用，並 非用來對本創作加以限制者。 籲【實施方式】 . 有關本創作之技術内容及詳細說明，配合圖式說明如 下： 請參見第-圖，係本創作一輸出功率自動偵測裝置之 方塊圖。該輸出功率自動偵測裝置9係應用於個人電腦之 内部電源供應器（powersuppiy)，或應用於筆記型電腦之外 部電源供應器（adapter)。該輸出功率自動摘測裝置9係包 含-穩壓單元10、一電流保護單元20、一調整電阻此、一 5 M354792 訊號處理單元5°。該穩壓單元ι〇係分 阻對卞第㈣與—輸人電流ip，並且透過複數個電 ㈣匹配而輸出—輸出·ν。。該輸入 “Ip係由該輸出電㈣提供該光衫^ (圖未 制單元㈣可為—職元件或其他穩壓元件。 係接收一第二電㈣與該輸入電流Ip， ·:::=:自㈣測裝置9提供過電流保護。該調 #地端與—非接地端’藉由調整該調整 1㈣二供—第一電流11。該電塵調整單元40係電性連 j f阻Ra之該非接地端，並根據該第—電流U，輸 理…調整電壓Vjl與一第二調整電壓ν·)·2。該訊號處 早凡50係電性連接該電壓調整單元4〇並接收該第二電壓 而接收該電壓調整單元4〇輸出之該第二調整電壓 用以輸出一功率偵測訊號SP。該功率偵測訊號Sp在 正⑼作狀態下係為一低電壓準位訊號（low voltage 3聊1)輸出至該電腦系統’但當該輸出功率自動摘測裝置 9到，出功率達到一設定功率時’則該功率偵測訊號 f 问電壓準位訊號（high voltage signal)輸出至該電 /系先並且，该電流保護單元20係比較該第二電壓V2與 曰第凋正電壓yji ，並配合該輸入電流I。，以自動判斷 是否2該輸出功率自動偵測裝置9提供過電流保護。當判 斷應虽執仃對該輸出功率自動铺測裝置9提供過電流保護 時，則該電流保護單元20係將該輸入電流Ip短路到地，使 該電源供應器（adapter)自行執行過電流保護動作。該訊號 6 M354792 處理單元50係比較該第二電壓V2與該第二調整電壓yj2 ， 、自動、判斷邊訊號處理單元5Q輸出該功率偵測訊號Sp為一 低電壓準位訊號或一高電壓準位訊號至該電腦系統。此 外，該輪出功率自動该測裝置9更包含一延時設定單元 30該延時没定單兀30係電性連接該電壓調整單元4〇，並 連接该第二電㈣以對該第二電壓V2進行延時處理，用以 補償因電容充電效應造成之相位領先所導致之相位偵測錯 而誤判-短路大電流超過—滿載電流，使該輸出功率 自動偵測裝置9誤動作。 堉爹見第 _ 〇 你孩輸出功率自動偵測裝置之一電壓 調整單元之内部電路圖。該電壓調整單元4〇係為一電流鏡 電路。該電流鏡電路係由一第一電晶體Q1、一第 收 '一第-電阻R1與一第二電阻敗所組成。該第一電曰曰:體 Q1與該第二電晶體”可為雙極性接面電晶體⑹她『— junction fsist〇r，BJT)或金氧半場效電晶體

Onetal-oxide-semiconductor field-effect transistor, MOSFET) 或其匕同等功能m該電流鏡電路係電性連接 壓源Ve，並該電魔職與該調整電阻Ra(請參見第 決定該電流鏡電路之該第—電晶體_之該第—電回 並且轉換到該第二電晶體Q2側之一第二電流12，該第L 流12與該第一電流π相等。該電流鏡電路輸出該第二二 12 ’其再經由該第—電阻R1與該第二電阻敗，可 2 -調整卿與該第二調整電卿。該第 電=

Vjl與該第二調整電壓軸輸出提供至其他單元，㈡ M3 54792 見上：第-圖之說明，在此不再贅述。 你丨夕見第f圖’係該輸出功率自動偵測裝置第二實施 L圖。該輸出功率自動偵測裝置9係應用於個人電 CGmputer)之内部電源供應器s_iy)，或 應用於筆記型電腦(notebook)之外部電源供應器 广㈣。該輸出功率自動仙蟪置9係包含一穩壓單元 電流保護m —調整電崎、—電壓增益單元 ::號：理單元5°。該穩壓單元10係分別接收-第- 二壓二與-輸入電流Ip，並且透過複數個電阻對該第一電 Μ VI分壓匹配而輪出一铨Φ 輸出電壓Vo提供該光輕合哭（/亥輸入電流ίΡ係由該 ,1η, （圖未不）所產生。該穩壓單 糸可為ΚΑ431 το件或其他穩壓元件。該電流保護單 定電壓Vxl與該輪入電流IP，用以對 =功率自動偵測裝置9提供過電流保護。該電壓增益 單元60係與一回授電宏f f、— -r- ifr 一可凋整回授電阻Rf與該調整 2植成—非反相運算放大器電路（第四圖詳述之）。 ::调整電阻Ra係具有一接地端與一非接地端。該電壓辦益 =6〇係電性連接該調整電崎之該非接地端，並提供該 2整回授電㈣’利用調整該調整電阻此或該可 =阻心輪出-增益電壓Va。該訊號處理單元 =接該電麼增益單元60並接收一第二固定電壓Μ，用以 :出-功率偵測訊號Sp。該功㈣測訊號&在正 =係為-低電壓準位訊號（iGWV〇ltages咖= 電月岛系統，但當該輸出功率自動偵測裝置9偵測到輸出^ M354792 率達到一設定功率時，則該功率偵測訊號Sp係為—高電壓 準位訊號（high voltage signal)輸出至該電腦系統。並且， 該電流保護單元20係比較該增益電壓Va與該第—固定電屙 Vxl ，並配合該輸入電流Ip ,以自動判斷是否對該輸出功 率自動偵測裝置9提供過電流保護。當判斷應當執行對該 輸出功率自動偵測裝置9提供過電流保護時，則該電流保 濩單兀20係將該輸入電流1?短路到地，使該電源供應器” (adapter)自行執行過電流保護動作。該訊號處理單元印係 比較該增益電壓％與該第二时電壓Vx2，以自動判斷該 訊號處理單元5 〇輸出該功率摘測訊號Sp為該低電壓準位訊 號或該高電壓準位訊號至該電腦系統。此外，該輸出功率 自動偵測裝置9更包含—延時設定單元3Q，該延時設定單 元30係電性連接該電壓增益單元6〇，並連接該第二電㈣ X對該第—電壓V2進行延時處理，用以補償因電容充電效 應造成之相位領先所導致之相位偵測錯誤，而誤判一短路 大電机超過滿載電流，使該輸出功率自動偵測裝置9古吳 動作。 、…:參見第四圖’係該輸出功率自動㈣I置之一電壓 增：早兀之2部電路圖。該電壓增益單元6〇係為一運算放 Γ “運算放大益係與該回授電容以、該 阻Rf與該調整電阻R 〃 〜 ，、，成一非反相運算放大器電路。該回 二谷Cf係並聯3亥可调整回授電阻Rf，用以防止該電壓增 之低頻增益過大。並且，該增益電壓％係根據該調 正“阻a之電阻值與該可調整回授電阻以之電阻值所決 9 M3 54792 定，並且該增益電壓％係輪出提供至其他單元，請詳見上 述第二圖之說明，在此不再贅述。 綜上所述，本發明係包括下列幾項優點： L僅需利用調整一調整電阻或一可調整回授電阻， 即可達成該輸出功率自動债測裝置輸出功率憤測之功能。 ^利用該輸出功率自㈣㈣置輸出—功率侧訊號至外 部^腦系統，當該電腦接收到該功率偵測訊號後，可判斷 内。P電源供應之滿載輸出功率，而提供該電腦系統内部之 • 電源分配最佳化。 2.利用内建該穩壓單元與該電流保護單元於該鹼屮

可涵蓋在 創作之範疇中，任何熟悉該項技藝者 可輕易思及之變化或修飾皆 明與圖式，惟本創# 本創作，本創作之所 準’凡合於本創作申 施例，皆應包含於本: 在本創作之領域内，-以下本案之專利範圍。 10 M354792 【圖式簡單說明】 第第一圖係本j彳# 則作輪出功率自 動偵測裝置第一實施例 之方塊圖； 置之一電壓調整單元 第二圖係該輸出功率 之内部電路圖；力羊自動她 置第二實施例之方塊 第三圖係該輪屮#、安A 4 圖；及 &出功率自動偵測裝 第四圖係該輪屮士、安 π 出功率自動偵測裝置之一電壓增益皁元 之内部電路圖。 【主要元件符號說明】 9 10 20 30 40 50 60 Ra VI V2 Ip Vo Sp 輪出功率自動偵測裝置 穩壓單元 電流保護單元 延時設定單元 電壓調整單元 訊號處理單元 電壓增益單元 調整電阻 第一電壓 第二電壓 輪入電流 輸出電壓 功率偵測訊號 M354792 第一調整電壓 Vjl 第二調整電壓 Vj2 第一電晶體 Q1 第二電晶體 Q2 第一電阻 R1 第二電阻 R2 定電壓源 Ve 第一電流 11 第二電流 12 增益電壓 Va 第一固定電壓 Vxl 第二固定電壓 Vx2 可調整回授電阻 Rf 回授電容 Cf 12

Claims (1)

1. M354792 六、申請專利範圍·· 1.-種輸出功率自動谓測裝置，係應用於個人電腦之内部 電源供應器（卿rsupply)，或應用於筆記型電腦之外部 ，應器(adapter) ’且該輪出功率自動偵測裝置係包 含· 、、占一制單元’係分別接收一第一電壓與一輸入電 々’L，用以提供一輪出電壓； 一電流保護單元，俜接你 墙 ^ m 平几係接收一第二電壓與該輸入電 以對該輸出功率自動偵測褒置提供過電流保護； 争定一 Π!，係具有—接地端與一非接地端，用以 決疋一第一電流； 電堡S周整單元，得雷,卜4J.. '、窀生連接该調整電阻之該非接 地為，並根據該第一電流，輸出一 接 二調整電壓； 第—调整電壓與一第 理單元，係電性連接該電屋調整單元並接 二電H二Γ收該電壓調整單元輸出之該第二調 直用以輸出一功率偵測訊號至該電腦系統。 2:::專利範圍第}項之輸出功率自 該電流保護單元係比較該第二 j ，、中 :配合該_流，以自竭:;二動 偵測裝置提供過電流保護。 W力羊自動 3.如申請專利範圍第！項之輸出功率自動 該功率偵測訊號在正常操作狀態下係為—低電壓準^ 號（low voitage signal)輸出 準位矾 成电細系統，但當該輸出 13 M354792 功率自動偵測裝置偵測到輸出功率達到一設定功率時， 貝J亥力率備測訊號係為一尚電壓準位訊號（high voltage signal)輸出至該電腦系統。 么如申叫專利範圍第1項之輸出功率自動偵測裝置，更包 S延時設定單元，係電性連接該電壓調整單元，並連 接《亥第—電壓以對該第二電壓進行延時處理，用以補償 因電各效應造成之相位領先所導致之相位偵測錯誤。 5·如申明專利範圍第1項之輸出功率自動偵測裝置，其中 遠穩壓單TG係可透過複數個電阻對該第一電壓 而輸出該輸出電壓。 :申明專利範園第1項之輪出功率自動偵測裝置，其中 該輸入電流係由該輸出電壓提供該光耦合器所產生:、 7·如申請專利範圍第i項之輸出功率自動_裝置， 該電屋調整單元係為一電流鏡電路。 '、 8’如申請ί利範圍第1項之輸出功率自動偵測裝置，其中 該穩壓單元係為一 ΚΑ431元件。 9. 一種輸出功率自動偵測护 ...m 、、衷置，係應用於個人電腦 雷驛㈣n PPy;為料筆記型電腦之外部 含： 且°亥輪出功率自動偵測裝置係包 流，用以提供一輸出電壓； 一電流保護單元，仫拉山 電流，用以對該輸出功率自第固疋電壓與該輸入 力羊自動偵測襄置提供過電流保 14 M3 54792 護， 係具有-接地端與—非接地端; 增益單元’係電性連接該調整電阻之該 地鈿，並提供一可調整回授 -¾ ^ -T ^ 電阻，利用調整該調整電阻 或该可调整回授電阻以輸出—增益電壓； D 一訊號處理單元，#雷M n 此楚门〜連接該電壓增益單元並接 系統。 场出一功率備測訊號至該電腦 10. 嶋9項之輪出功率自動輪置 :電：保瘦早元係比較該增益電壓與該第一固定電壓中 並配&該輸入電流，以自動判斷是否 ㈣I置提供過電流保護。 、” U功率自動 11 如申請專利範圍第9項之輪出功率 該功率價測訊號在正常操作狀態下係為雷二進其： 號輸出至該電腦系統，但當該 、塗準位訊 測到於φ a、玄… μ别出功率自動偵測裝置摘 λ :…達到一設定功率時，則該功率偵、m孫 12 電壓準位訊號輸出至該電腦系統。 遗係 •申凊專利範圍第9項之輪出功$自& t時5又足早凡，係電性連接該 更匕 接該第二電壓以對該第二 座㈢皿早兀，並連 因電容六文庫、Α $ 仃延時處理，用以補償 电令效應迈成之相位領先所導 们貝 13.”請專利範圍第9項之輪出偵测錯誤。 该穩壓單元俘可透過#I 偵測裝置，其中 干几诼j遗過稷數個電阻對 而輪出該輸出電麗。 〆第-電屢分壓匹配 M3S4792 14. 如申請專利範圍第9 — 該輸入電流係由該輪出功率自動偵測裝置’其中 15. 如申請專利範圍第9^ =提供該練合器所產生。 該電壓增益單it係為」^功率自動伯測裝置’其中 ± . 連异放大器〇 16. 如申知專利範圍第9項 該襪壓單元係為一 KA43l ::功率自動偵测裝置’其中

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