TWM444583U - 應用３.５吋硬碟之外接式行動裝置驅動系統 - Google Patents

Description

應用3.5吋硬碟之外接式行動裝置驅動系統

本創作係有關於一種應用3.5吋硬碟之外接式行動裝置驅動系統，尤其是將通用序列匯流排(USB)線上電源轉換成可用以驅動3.5吋硬碟或應用3.5吋硬碟之外接式行動裝置的較低壓5V電源，同時外接低功率電源供應器電壓且具1安培以下輸出電流，不需做任何電路轉換，而是直接供應3.5吋硬碟或應用3.5吋硬碟之外接式行動裝置的較高壓12V電源。

隨著半導體工業及電子工業的進步，個人電腦、筆記型電腦、智慧型手機、數位照相機、數位攝影機及個人電子裝置的使用已日益普及，需要儲存大量的資料，但是原有系統中內建的記憶空間一般會因成本考量而在記憶容量上很有限，造成記憶空間經常不足，導致無法繼續使用原有的部分功能，比如智慧型手機無法儲存新拍攝的影像檔。因此，需要具大容量記憶空間及方便攜帶的儲存媒介，以提供備份功能，進而清除原有記憶空間以方便新資料的儲存。

此外，電子裝置中重要的電子資料，比如文字檔、圖片檔、影片檔，需要定期製作備份，以防範因系統故障或失效所導致的電子資料永久性損壞或缺損，同時還可方便複製資料至另一電子裝置，當作資料傳輸媒介。

習用技術中，外接式硬碟因同時具有大容量及可攜帶性，可很容易連結至電子裝置以供資料存取，因此，是最常使用的資料備份媒介、資料儲存媒介及資料傳輸媒介。一般的外接式硬碟包括3.5吋及2.5吋硬碟，分別需要具適當驅動功率及驅動電壓的電源以正確驅動而操作，其中3.5吋硬碟需要DC 12V及DC 5V才可啟動，而2.5吋只需DC 5V便可啟動。具體而言，最常使用的驅動方式是利用電源配接器(Power Adapter)將外部電源轉換成具直流(DC)12V且額定電流為2A以上的輸入電源，並利用適當的壓降電路，比如轉換器(Converter)或調節器(Regulator)，以產生具較低壓的轉換電源，比如5V、3.3V、1.2V，其中轉換電源12V及5V是提供3.5吋硬碟啟動用，而轉換電源5V、3.3V及1.2V主要是供電給相關的晶片、積體電路(IC)及周邊零件。

然而，習用技術的缺點在於，上述的降壓轉換需要使用許多零件，比如大約至少20個周邊零件，包含調節器、電阻及電容，且電源配接器所需的電流也較大，比如2A以上，導致耗電量大及硬體成本高及不環保。

因此，需要一種外接式硬碟驅動系統，可不需由電源配接器的DC 12V轉換成5V、3.3V、1.2V，藉以解決上述習用技術的問題。

本創作之主要目的在提供一種3.5吋硬碟或應用3.5吋硬碟之外接式行動裝置驅動系統，包括低功率電源供應器、第一調節單元以及第二調節單元，係直接利用外部輸入電源以及由通用序列匯流排(USB)線上電源經轉換的較低壓電源而驅動3.5吋硬碟或應用3.5吋硬碟之外接式行動裝置。

低功率電源配接器接收外部輸入電源，比如交流AC 100V至220V的市電，並轉換成具第一電壓的第一直流電源，比如DC 12V電源。USB線上電源為DC 5V電源，可由第一調節單元接收，並經第一調節處理後，產生中間電源以及具第二電壓的第二直流電源，比如DC 3.3V電源。第二調節單元接收中間電源，並經第二調節處理後，產生具第三電壓的第三直流電源，比如DC 1.2V電源。

因此，本創作的系統可直接以來自低功率電源供應器的DC 12V及1A以下電流之電源以及DC 5V的USB線上電源驅動3.5吋硬碟，而且可直接利用USB線上電源驅動3.5吋硬碟5V電源，並利用轉換電路將USB線上電源轉換成所需的3.3V、1.2V電源以供電給相關元件，因此不需由電源供應器的DC 12V再轉換成5V、3.3V、1.2V。然而低功率電源供應器的DC12V及1A以下電流可以直接提供3.5吋硬碟之12V電源，不需要任何電路轉換，此可大幅減少周邊零件數量，簡化整體設計，並節省成本，提高整體操作上的可靠度及耐用性且節省能源、環保及綠能。

以下配合圖式及元件符號對本創作之實施方法式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。

參閱第一圖，本創作3.5吋硬碟或應用3.5吋硬碟之外接行動裝置驅動系統之示意圖。如第一圖所示，本創作的3.5吋硬碟或應用3.5吋硬碟之外接行動裝置驅動系統包括低功率電源配接器10、第一調節單元30以及第二調節單元40，可利用外部輸入電源VIN及通用序列匯流排(USB)線上電源VUSB，產生用以驅動至少一3.5吋硬碟或應用3.5吋硬碟之外接行動裝置(圖中未顯示)所需的第一直流電源VDC1、第二直流電源VDC2及第三直流電源VDC3，且外接式硬碟可包括3.5吋及/或2.5吋硬碟。

外部輸入電源可為交流AC 100V至220V的市電，而USB線上電源係DC 5V電源。

低功率電源配接器10接收外部輸入電源VIN，直接具第一電壓的第一直流電源VDC1，且第一電壓可為DC 12V，而不需任何電路轉換。此外，第一直流電源VDC1的輸出電流可低於1安培(A)。

第一調節單元30接收USB線上電源VUSB，並經第一調節處理後，產生中間電源V1以及具第二電壓的第二直流電源VDC2。第二調節單元40接收中間電源V1，並經第二調節處理後，產生具第三電壓的第三直流電源VDC3。此外，上述的第一電壓、第二電壓及第三電壓係互為不同，比如第一電壓可為DC 12V，第二電壓可為DC 3.3V，第三電壓可為DC 1.2V。

第一調節單元30包括第一輸入調節單元31、第一調節器33以及第一輸出調節單元35。

第一輸入調節單元31係包括輸入電阻、第一輸入電容以及第二輸入電容(圖中未顯示)，且輸入電阻的一端連接該USB線上電源，而第一輸入電容以及第二輸入電容係並聯而串聯連接於輸入電阻的另一端以及系統接地之間。

為詳細說明本創作的特徵，請配合參閱第二圖，本創作3.5吋硬碟或應用3.5吋硬碟之外接式行動裝置驅動系統中第一調節器及第一輸出調節單元的示意圖。如第二圖所示，第一調節器33具有輸入端VI1、接地端VG1、第一輸出端VO1以及第二輸出端VO2，而第一輸出調節單元35包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第一電容C1以及第二電容C2，其中輸入端VI1連接第一輸入調節單元31的輸入電阻之另一端，第一電阻R1及第二電阻R2係並聯而連接於第一調節器33的接地端VG1以及系統接地之間，第三電阻R3跨接第一調節器33的第一輸出端VO1以及接地端VG1之間，第四電阻R4的一端連接第一調節器33的第二輸出端VO2，第四電阻R4的另一端係輸出第二直流電源VDC2，第一電容C1以及第二電容C2係並聯而連接於第一調節器33的第二輸出端VO1以及系統接地之間。

如第一圖所示，第二調節單元40包括第二輸入調節單元41、第二調節器43以及第二輸出調節單元45。第二輸入調節單元41包括輸入電容(圖中未顯示)，其中輸入電容的一端連接第一調節器33的第二輸出端VO2，亦即接收第一調節器33所產生的中間電源V1，而輸入電容的另一端連接系統接地。

第二調節器43具有輸入端、接地端以及輸出端，且輸入端連接第一調節器33的第二輸出端VO2，接地端連接系統接地，而輸出端輸出第三直流電源VDC3。第二輸出調節單元45包括輸出電容(圖中未顯示)，且輸出電容的一端連接第二調節器43的輸出端，而輸出電容的另一端連接系統接地。

因此，綜上所述，來自低功率電源供應器的第一直流電源VDC1以及來自USB的USB線上電源VUSB可用以驅動3.5吋硬碟，尤其是低功率電源供應器的輸出電流可低於1A，USB線上電源VUSB即可直接驅動3.5吋硬碟，且第二直流電源VDC2及第三直流電源VDC3可供電給相關的晶片、積體電路(IC)及周邊被動元件。因而，可降低功耗，減少由DC12V電源轉換至5V、3.3V及1.2V電源所需的硬體元件，藉以簡化整體設計，節省成本。

以上所述者僅為用以解釋本創作之較佳實施例，並非企圖據以對本創作做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之創作精神下所作有關本創作之任何修飾或變更，皆仍應包括在本創作意圖保護之範疇。

10．．．低功率電源配接器

30．．．第一調節單元

31．．．第一輸入調節單元

33．．．第一調節器

35．．．第一輸出調節單元

40．．．第二調節單元

41．．．第二輸入調節單元

43．．．第二調節器

45．．．第二輸出調節單元

C1．．．第一電容

C2．．．第二電容

R1．．．第一電阻

R2．．．第二電阻

R3．．．第三電阻

R4．．．第四電阻

V1．．．中間電源

VIN．．．外部輸入電源

VDC1．．．第一直流電源

VDC2．．．第二直流電源

VDC3．．．第三直流電源

VG1．．．接地端

VI1．．．輸入端

VUSB．．．USB線上電源

VO1．．．第一輸出端

VO2．．．第二輸出端

第一圖顯示本創作應用3.5吋硬碟之外接式行動裝置驅動系統的示意圖。

第二圖顯示本創作應用3.5吋硬碟之外接式行動裝置驅動系統中第一調節器及第一輸出調節單元的示意圖。

10．．．低功率電源配接器

30．．．第一調節單元

31．．．第一輸入調節單元

33．．．第一調節器

35．．．第一輸出調節單元

40．．．第二調節單元

41．．．第二輸入調節單元

43．．．第二調節器

45．．．第二輸出調節單元

V1．．．中間電源

VIN．．．外部輸入電源

VDC1．．．第一直流電源

VDC2．．．第二直流電源

VDC3．．．第三直流電源

VUSB．．．USB線上電源

Claims (5)

1. 5吋硬碟之外接式行動裝置驅動系統，包括：一低功率電源配接器，接收一外部輸入電源，直接具第一電壓的一第一直流電源，且該第一直流電源的輸出電流係低於1安培(A)，係不需要任何電路轉換；一第一調節單元，接收通用序列匯流排(USB)線上電源，並經第一調節處理後，產生一中間電源以及具第二電壓的一第二直流電源；以及一第二調節單元，接收該中間電源，並經第二調節處理後，產生具第三電壓的一第三直流電源，且該第一電壓、該第二電壓、該第三電壓及該USB線上電源的電壓係互為不同，該第一、第二、第三直流電源及該USB線上電源係用以驅動一3.5吋硬碟。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之應用3.5吋硬碟之外接式行動裝置驅動系統，其中應用該3.5吋硬碟之外接式行動裝置驅動系統之一外接式硬碟包括3.5吋硬碟。
3. 依據申請專利範圍第1項所述之應用3.5吋硬碟之外接式行動裝置驅動系統，其中該外部輸入電源為交流AC 100V至220V的市電，該第一電壓為DC 12V，該USB線上電源為DC 5V電源，該第二電壓為DC 3.3V，該第三電壓為DC 1.2V。
4. 依據申請專利範圍第1項所述之應用3.5吋硬碟之外接式行動裝置驅動系統，其中該第一調節單元包括：一第一輸入調節單元，係包括一輸入電阻、一第一輸入電容以及 一第二輸入電容，且該輸入電阻的一端連接該USB線上電源，該第一輸入電容以及該第二輸入電容係並聯而串聯連接於該輸入電阻的一另一端以及一系統接地之間；一第一調節器，具有一輸入端、一接地端、一第一輸出端以及一第二輸出端，且該輸入端連接該輸入電阻的另一端；以及一第一輸出調節單元，包括一第一電阻、一第二電阻、一第三電阻、一第四電阻、一第一電容以及一第二電容，且該第一電阻及該第二電阻係並聯而連接於該第一調節器的接地端以及該系統接地之間，該第三電阻係跨接該第一調節器的第一輸出端以及接地端之間，該第四電阻的一端連接該第一調節器的第二輸出端，該第四電阻的一另一端係輸出該第二直流電源，該第一電容以及該第二電容係並聯而連接於該第一調節器的第二輸出端以及該系統接地之間。
5. 依據申請專利範圍第4項所述之應用3.5吋硬碟之外接式行動裝置驅動系統，其中該第二調節單元包括：一第二輸入調節單元，包括一輸入電容，該輸入電容的一端連接該第一調節器的第二輸出端，而該輸入電容的一另一端連接該系統接地；一第二調節器，具有一輸入端、一接地端以及一輸出端，且該輸入端連接該第一調節器的第二輸出端，該接地端連接該系統接地，該輸出端輸出該第三直流電源；以及一第二輸出調節單元，包括一輸出電容，該輸出電容的一端連接該第二調節器的輸出端，而該輸出電容的一另一端連接該系統接地。