TWM458025U

TWM458025U - 比例均流式電源適配器及具有該電源適配器之行動電子裝置

Info

Publication number: TWM458025U
Application number: TW102203937U
Authority: TW
Inventors: Wei-Chun Lee; Sen-Chi Lin; Fu-Sung Chen
Original assignee: Chicony Power Tech Co Ltd
Priority date: 2013-03-04
Filing date: 2013-03-04
Publication date: 2013-07-21

Description

比例均流式電源適配器及具有該電源適配器之行動電子裝置

本創作係有關一種電源適配器及具有該電源適配器之行動電子裝置，尤指一種比例均流式電源適配器及具有該電源適配器之行動電子裝置。

隨著E世代的來臨，使得電子產品幾乎環繞於生活周遭，為了便捷生活與符合消費者的喜愛與健康，電子產品更朝向輕、薄、短、小的目標前進。此外，整個電子產品的體積、重量與穩定性係與電源供應器息息相關，因此，電源供應器之設計就更顯得重要。

目前等比例均流(current sharing)技術大多應用在伺服器的冗餘供電(redundant power supply)使用。鮮少應用在小瓦特數的電源適配器領域。然而，要將現今所使用的電源適配器小型化與輕量化的確非常有限，也因此，對行動電子裝置的使用者來說，一旦外出使用該行動電子裝置(如筆記型電腦、平板電腦…等)，除了需要攜帶該行動電子裝置之外，通常也需要再隨身攜帶搭配的電源適配器，才能長時間地操作該行動電子裝置，如果所使用的行動電子裝置不只一項時，將會造成外出使用攜帶上的負擔與不便。

因此，如何設計出一種比例均流式電源適配器及具有該電源適配器之行動電子裝置，利用比例均流的技術，實現不同輸出功率的並聯操作，並可模組化該電源適配器，形成可裝卸之架構，以提供具彈性之供電能力，以及攜帶與使用上的選擇便利性，乃為本案創作人所欲行克服並加以解決的一大課題。

本創作之一目的在於提供一種比例均流式電源適配器，以克服習知技術的問題。因此該比例均流式電源適配器係對一行動電子裝置提供電源供應。該電源適配器係包含複數個電源模組。每一該電源模組係包含一功率單元、一均流積體電路以及一分路電阻。該功率單元係具有一電源輸出端與一信號輸出端，以接收一外部電源，並提供一輸出功率。該均流積體電路係電性連接該功率單元之該電源輸出端與該信號輸出端。該分路電阻係電性連接該功率單元之該電源輸出端與該均流積體電路之間。其中，當該些電源模組並聯電性連接時，該些功率單元係經由所對應之該些分路電阻，提供一連接信號至該行動電子裝置，並且，該些均流積體電路係根據該行動電子裝置所需之功率，對所對應之該功率單元之該輸出功率進行比例分配。

本創作之另一目的在於提供一種具有比例均流式電源適配器之行動電子裝置，以克服習知技術的問題。因此該具有比例均流式電源適配器之行動電子裝置係包含一行動電子裝置與一電源適配器。該電源適配器係包含複數個電源模組。其中，每一該電源模組係包含一功率單元、一均流積體電路以及一分路電阻。該功率單元係具有一電源輸出端與一信號輸出端，以接收一外部電源，並提供一輸出功率。該均流積體電路係電性連接該功率單元之該電源輸出端與該信號輸出端。該分路電阻係電性連接該功率單元之該電源輸出端與該均流積體電路之間。其中，當該些電源模組並聯電性連接，並對該行動電子裝置提供電源供應時，該些功率單元係經由所對應之該些分路電阻，提供一連接信號至該行動電子裝置，並且，該些均流積體電路係根據該行動電子裝置所需之功率，對所對應之該功率單元之該輸出功率進行比例分配。

為了能更進一步瞭解本創作為達成預定目的所採取之技術、手段及功效，請參閱以下有關本創作之詳細說明與附圖，相信本創作之目的、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。

11‧‧‧第一電源模組

112‧‧‧第一功率單元

114‧‧‧第一均流積體電路

R_SHUNT1‧‧‧第一分路電阻

R_ADJ1‧‧‧第一調整電阻

LS1‧‧‧第一負載分配腳位

ADJ1‧‧‧第一調整腳位

V+‧‧‧電源輸出端

S+‧‧‧信號輸出端

12‧‧‧第二電源模組

122‧‧‧第二功率單元

124‧‧‧第二均流積體電路

R_SHUNT2‧‧‧第二分路電阻

R_ADJ2‧‧‧第二調整電阻

LS2‧‧‧第二負載分配腳位

ADJ2‧‧‧第二調整腳位

Io‧‧‧負載電流

Io1‧‧‧第一輸出電流

Io2‧‧‧第二輸出電流

LOAD‧‧‧負載

100‧‧‧筆記型電腦

21‧‧‧第一電源模組

211‧‧‧第一插頭

212‧‧‧插座

213‧‧‧第一連接端

22‧‧‧第二電源模組

221‧‧‧第二插頭

222‧‧‧第二連接端

30‧‧‧電源連接線

第一圖係為本創作比例均流式電源適配器之電路方塊示意圖；及第二A圖係為本創作具有比例均流式電源適配器之行動電子裝置第一實施例之使用示意圖；第二B圖係為本創作具有比例均流式電源適配器之行動電子裝置第二實施例之使用示意圖；及第二C圖係為本創作具有比例均流式電源適配器之行動電子裝置第三實施例之使用示意圖。

茲有關本創作之技術內容及詳細說明，配合圖式說明如下：本創作係揭露一種比例均流式電源適配器，係對一行動電子裝置提供電源供應。該電源適配器係包含複數個電源模組。每一該電源模組係包含一功率單元、一均流積體電路以及一分路電阻。該功率單元係具有一電源輸出端與一信號輸出端，以接收一外部電源，並提供一輸出功率。該均流積體電路係電性連接該功率單元之該電源輸出端與該信號輸出端。該分路電阻係電性連接該功率單元之該電源輸出端與該均流積體電路之間。當該些電源模組並聯電性連接時，該些功率單元係經由所對應之該些分路電阻，提供一連接信號至該行動電子裝置，並且，該些均流積體電路係根據該行動電子裝置所需之功率，對所對應之該功率單元之該輸出功率進行比例分配。

為了方便說明，請參見第一圖，係為本創作比例均流式電源適配器之電路方塊示意圖，在該實施例中，係假設該電源適配器包含兩個電源模組，分別為一第一電源模組11與一第二電源模組12。該第一電源模組11係主要包含一第一功率單元112、一第一均流積體電路114以及一第一分路電阻R_SHUNT1。該第一均流積體電路114係電性連接該第一功率單元112之該電源輸出端V+與該信號輸出端S+。該第一分路電阻R_SHUNT1係電性連接該第一功率單元112之該電源輸出端V+與該第一均流積體電路114之間。該第二電源模組12係主要包含一第二功率單元122、一第二均流積體電路124以及一第二分路電阻R_SHUNT2。該第二均流積體電路124係電性連接該第二功率單元122之該電源輸出端V+與該信號輸出端S+。該第二分路電阻R_SHUNT2係電性連接該第二功率單元122之該電源輸出端V+與該第二均流積體電路124之間。

當該第一電源模組11與該第二電源模組12並聯電性連接時，該第一功率單元112係經由該第一分路電阻R_SHUNT1提供一第一連接信號至該行動電子裝置，並且該第二功率單元122係經由該第二分路電阻R_SHUNT2提供一第二連接信號至該行動電子裝置，如此，進而指示該行動電子裝置，該第一功率單元112與該第二功率單元122之該輸出功率大小。其中，該第一分路電阻R_SHUNT1與該第二分路電阻R_SHUNT2的電阻值係由該行動電子裝置製造商所提供，因此，當該行動電子裝置接收並判斷該第一連接信號與第二連接信號，即可偵測出該第一功率單元112與該第二功率單元122之該輸出功率大小。然後，該第一均流積體電路114與該第二均流積體電路124係根據該行動電子裝置所需之功率，對分別對該第一功率單元112與該第二功率單元122之該輸出功率進行比例分配，以對該行動電子裝置提供正確之供電。其中，該第一分路電阻R_SHUNT1 與該第二分路電阻R_SHUNT2的電阻值設計，係與該第一電源模組11與該第二電源模組12之額定輸出功率成反比，亦即，當該第一分路電阻R_SHUNT1與該第二分路電阻R_SHUNT2的電阻值比例與該第一電源模組11與該第二電源模組12之額定輸出功率比例關係為R_SHUNT1：R_SHUNT2=P12：P11。其中，P11與P12分別代表該第一電源模組11與該第二電源模組12之額定輸出功率大小。也就是說，該電源適配器所提供一負載LOAD之負載電流Io大小，等於該第一電源模組11所提供之一第一輸出電流Io1與該第二電源模組12所提供之一第二輸出電流Io2之總和，並且，該第一輸出電流Io1與該第二輸出電流Io2係可透過該第一均流積體電路114與該第二均流積體電路124對該第一電源模組11與該第二電源模組12所提供之均流控制而獲得。

值得一提，該第一均流積體電路114係具有一第一負載分配(load sharing)腳位LS1，該第二均流積體電路124係也具有一第二負載分配(load sharing)腳位LS2，因此，當該第一電源模組11與該第二電源模組12並聯電性連接時，該第一負載分配腳位LS1與該第二負載分配腳位LS2會彼此電性連接，如此，藉由該第一均流積體電路114與該第二均流積體電路124所提供之該第一負載分配腳位LS1與該第二負載分配腳位LS2對接狀況，測偵出該第一電源模組11與該第二電源模組12是否完成並聯電性連接。此外，該第一電源模組11係更包含一第一調整電阻R_ADJ1。該第一調整電阻R_ADJ1係電性連接該第一功率單元112之該信號輸出端S+與該第一均流積體電路114之一第一調整腳位ADJ1，以微調該第一電源模組11之輸出電壓。同樣地，該第二電源模組12係更包含一第二調整電阻R_ADJ2。該第二調整電阻R_ADJ2係電性連接該第二功率單元122之該信號輸出端S+與該第二均流積體電路124之一第二調整腳位ADJ2，以微調該第二電源模組12之輸出電壓。至於該些電源模組與該行動電子裝置的配合使用，請參見下文將有詳細說明。

請參見第二A圖、第二B圖以及第二C圖係為本創作具有比例均流式電源適配器之行動電子裝置第一實施例、第二實施例以及第三實施例之使用示意圖。承上所述，在該些實施例中仍以兩組電源模組為例進行說明。如第二A圖所示，該第一電源模組21係具有一第一插頭211、一插座212以及一第一連接端213；該第二電源模組22係具有一第二插頭221與第二連接端222。值得一提，在第一電源模組21與該第二電源模組22係可以插接方式形成電性連接(配合參見第二C圖)後，再對該行動電子裝置供電。此外，該第一電源模組21與該第二電源模組22係也可個別單獨地對該行動電子裝置供電。在該些實施例中，該行動電子裝置係為一筆記型電腦100，但不以此為限，該行動電子裝置係也可為平板電腦、智慧型行動電話…等。

在第一實施例中，該第一電源模組21係透過一電源連接線30與該筆記型電腦100連接，其中，該電源連接線30係連接於該第一電源模組21之該第一連接端213與該筆記型電腦100之電源輸入端。此時，當該第一電源模組21之該第一插頭211連接一外部交流電源時，該第一電源模組21係可單獨地轉換該交流電源為一輸出功率，進而對該筆記型電腦100供電。

如第二B圖所示，該第二電源模組22係可單獨地對該筆記型電腦100進行供電，此時，只需要將原插接在該第一電源模組21之該第一連接端213的該電源連接線30，轉接至該第二電源模組22之該第二連接端222。此時，當該第二電源模組22之該第二插頭221連接該外部交流電源時，即可完成對該筆記型電腦100供電。

如第二C圖所示，該第一電源模組21與該第二電源模組22係可以插接方式形成電性連接，對該筆記型電腦100供電。更具體來說，該第二電源模組22之該第二插頭221係直接插接至該第一電源模組21之該插座212，以達到該第一電源模組21與該第二電源模組22並聯電性連接。此時，再透過該第一電源模組21之該第一插頭211連接該外部交流電源時，即可完成對該筆記型電腦100供電。

在實際應用上，該第一電源模組21之輸出功率係大於該第二電源模組22之輸出功率，以提供更彈性之供電能力，但不以此為限。使用者可以針對使用該行動電子裝置的種類、時間長度，以及攜帶上的方便性等等因素，取決於該些電源模組的使用選擇。更具體來說，若使用者需要使用較大輸出功率的場合，可攜帶該第一電源模組21單獨對該行動電子裝置供電，或者攜帶該第一電源模組21與該第二電源模組22插接使用，對該行動電子裝置供電。或者，若使用者需使用較小輸出功率的場合，可僅攜帶該第二電源模組22單獨對該行動電子裝置供電。

綜上所述，本創作係具有下列特徵與優點：1、利用比例均流的技術，實現不同輸出功率的並聯操作；2、該比例均流的技術，可應用於該電源適配器之不同電路拓樸(topology)；及3、可模組化該電源適配器，形成可裝卸之架構，以提供具彈性之供電能力；4、使用者可針對使用該行動電子裝置的種類、時間長度，以及攜帶上的方便性等等因素，取決於該些模組化電源適配器的使用選擇。

惟，以上所述，僅為本創作較佳具體實施例之詳細說明與圖式，惟本創作之特徵並不侷限於此，並非用以限制本創作，本創作之所有範圍應以下述之申請專利範圍為準，凡合於本創作申請專利範圍之精神與其類似變化之實施例，皆應包含於本創作之範疇中，任何熟悉該項技藝者在本創作之領域內，可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本案之專利範圍。