TWM597995U - 二合一充電線 - Google Patents

Abstract

本創作二合一充電線具有一輸入端及一輸出端，包含有一第一接頭、一第二接頭以及一直流接頭，且該第一接頭與該直流接頭間連接有一智能轉換電路，該智能轉換電路依據外部電子裝置與該第二接頭或該直流接頭連接，智能切換由該第二接頭或該直流接頭輸出充電電壓，並根據外部電子裝置所支援的充電電壓，對應調整輸出的充電電壓值。本創作透過該第二接頭以及該直流接頭為不同充電插座的電子裝置充電，解決舊式與新式電子裝置間充電工具無法整合的問題，滿足各式電子裝置的充電需求。

Description

二合一充電線

一種充電線，特別是指具有直流接頭及Type-C接頭兩種輸出端的充電線。

通用序列匯流排(Universal Serial Bus, USB)被廣泛應用於電視、電腦、行動裝置等通訊產品或多媒體產品中，且USB技術不斷演進，持續開發出傳輸速度更快的新版本。

目前新款的筆記型電腦的充電插座大多使用USB 3.1技術的Type-C母座，且透過電力傳輸(USB Power Delivery, PD)協定進行快速充電，藉由Type-C連接器的CC腳位執行協定溝通，協定好後以固定電壓執行充電程序，且Type-C形式的充電器隨著技術改良，體積及重量已逐漸縮小，大幅提升使用者攜帶的便利性。

而傳統筆記型電腦的充電器大多體積龐大且重量較重，為了減輕外出負擔，多數使用者不願意攜帶傳統充電器出門，這也使得傳統筆記型電腦的使用時間受限，另一方面，傳統筆記型電腦大多使用圓形的直流插座(DC Jack)進行充電，且各家廠商使用的直流插座及充電電壓在尺寸及電壓上也各有所異，無法使用新款筆記型電腦的Type-C充電器進行充電。

隨著技術提升與演進，各式產品不斷推陳出新，然而舊式與新式電子裝置間卻缺乏充電整合工具，因此，開發舊式與新式電子裝置能通用的充電工具，藉此提升消費者使用產品的便利性，是當前業界需要努力的技術目標之一。

本創作的主要目的是提供一種二合一充電線，能通用於不同充電插座的電子裝置，藉此提升電子裝置充電的便利性。

為達成前述目的，本創作二合一充電線具有一輸入端及一輸出端，包含有： 一第一接頭，位於該輸入端，用以接收一輸入電壓； 一第二接頭，位於該輸出端，用以輸出電壓以供充電； 一直流接頭，位於該輸出端，用以輸出電壓以供充電； 一智能轉換電路，位於該第一接頭與該直流接頭之間，並與該第一接頭、該第二接頭及該直流接頭連接； 其中，該智能轉換電路辨識該第二接頭是否與一電子裝置連接，藉此判斷對該第二接頭或該直流接頭輸出電壓。

本創作設置有該第二接頭及該直流接頭，以符合不同形式的充電插座，並由該智能轉換電路切換電壓輸出至該第二接頭或該直流接頭，藉此提供一種適用於多種插座規格的充電線，提升電子裝置充電的便利性。

請參看圖1所示，在第一實施例中，本創作二合一充電線具有一輸入端1及一輸出端2，且該二合一充電線包含有一第一接頭10、一直流接頭20及一第二接頭30。

該第一接頭10位於該輸入端1，並透過一第一接頭外殼11與該輸入端1連接，其中，該第一接頭10為使用通用序列匯流排(Universal Serial Bus, USB)技術的一Type-C公接頭，用以與具有Type-C母座41的一充電器40連接，藉由電源傳輸(USB Power Delivery, PD)協定去接收對應的輸入電壓以供該第二接頭30或該直流接頭20對外部電子裝置進行充電。

該直流接頭20位於該輸出端2，並透過一直流接頭外殼21與該輸出端2連接，其中，該直流接頭20為一直流公接頭(DC Plug)，用以對外部電子裝置充電。

該第二接頭30位於該輸出端2，並設置於該直流接頭外殼21上，其中，該第二接頭30為使用通用序列匯流排技術的一Type-C公接頭，用以對外部電子裝置充電。

進一步參看圖2所示，第二實施例與第一實施例的差別在於，該第一接頭10A可直接為一充電器40，用以接收輸入電壓以供該第二接頭30或該直流接頭20對外部電子裝置進行充電。

請參看圖3所示，為本創作的第三實施例，該二合一充電線具有一輸入端1及一輸出端2，且該二合一充電線包含有一第一接頭10、一直流接頭20、一第二接頭30及一連接部50。

該第一接頭10位於該輸入端1，並透過一第一接頭外殼11與該輸入端1連接，其中，該第一接頭10為使用通用序列匯流排技術的一Type-C公接頭，用以與具有Type-C母座41的一充電器40連接，藉由電源傳輸協定去接收對應的輸入電壓以供該第二接頭30或該直流接頭20對外部電子裝置進行充電。

該二合一充電線的輸出端2連接至該連接部50，該第二接頭與一第二接頭外殼31連接，該直流接頭20與一直流接頭外殼21連接，且該第二接頭外殼31透過一第一接線51連接至該連接部50，而該直流接頭外殼21透過一第二接線52連接至該連接部50。

進一步參看圖4所示，第四實施例與第三實施例的差別在於，該第一接頭10B可直接為一充電器40，用以接收輸入電壓以供該第二接頭30或該直流接頭20對外部電子裝置進行充電。

其中，第一~第四實施例中的該充電器40可為一交流式電源供應器、一行動電源或一車載充電器等各種電源裝置，不以第一~第四實施例為限。

請參看圖5所示，在第一~第四實施例中，該二合一充電線具有一智能轉換電路60，該智能轉換電路60連接於該第一接頭10與該直流接頭20之間，包含有一控制單元61、一第二接頭開關62、一直流接頭開關63及一電阻R。

該控制單元61分別連接該第一接頭10的VBUS接腳及CC2接腳、該第二接頭30的VBUS接腳及CC1接腳，以及該直流接頭20，且該控制單元61可以是一協定IC或一微控制器；該第二接頭開關62連接該第一接頭10的VBUS接腳、該第二接頭30及該控制單元61；該直流接頭開關63連接該第一接頭10的VBUS接腳、該直流接頭20及該控制單元61；該電阻R的一端與該第一接頭10的GND接腳連接，另一端與該控制單元61、該第二接頭30及該直流接頭20連接。

圖5中以該控制單元61分別連接該第一接頭10的CC2接腳及該第二接頭30的CC1接腳的電路為例，說明本創作的電路作動流程以及元件間的對應關係，但本領域的技術人員應當知曉，Type-C接頭中的CC1腳位與CC2腳位相互對應，用以偵測Type-C公接頭對應Type-C母座為正插或反插，而Type-C公接頭正插或反差對電路效果不造成影響，換句話說，該第一接頭10與該第二接頭30皆可透過CC1腳位或CC2腳位與該控制單元61連接。

該控制單元61能夠識別該第二接頭30是否與外部電子裝置連接，藉此對該第二接頭開關62及該直流接頭開關63進行切換，當該第二接頭30與外部電子裝置連接，該控制單元61控制該第二接頭開關62導通及該直流接頭開關63開路，由該第二接頭30輸出充電電壓對外部電子裝置充電；而當該第二接頭30未與外部電子裝置連接，該控制單元61控制該第二接頭開關62開路及該直流接頭開關63導通，由該直流接頭20輸出充電電壓對外部電子裝置充電。

另一方面，市面上的運用到USB技術的電子產品已逐漸採用電源傳輸(USB Power Delivery, PD)協定及可程式設計電源 (Programmable Power Supply, PPS)協定來支援快速充電，而USB Type-C連接器的CC(Channel Configuration)腳位則用於對兩個連接在一起的電子裝置進行電源供應的配置。

當該第二接頭30與支援快速充電的一電子裝置連接，該控制單元61透過電源傳輸協定及可程式設計電源協定，藉由CC1腳位識別該電子裝置所支援的快速充電電壓，再藉由CC2腳位控制第一及第三實施例中具有Type-C母座41的該充電器40或第二及第四實施例中的該第一接頭10A、10B，輸出相對應的充電電壓至該第二接頭30為該電子裝置進行充電，且該智能轉換電路60具有電流檢測及電壓檢測功能，該控制單元61根據通過該電阻R的電流得知充電電流大小，以檢測充電電流是否符合該電子裝置所支援的充電電流，並可進一步搭配內部IC的演算法，檢測充電電壓是否在快速充電的支援範圍內。

傳統電子裝置一般以固定電壓進行充電，未支援快速充電，且具有過壓及欠壓保護機制，以使用19V電壓充電的一傳統筆記型電腦為例，該傳統筆記型電腦與該直流接頭20連接，若以16V的充電電壓對該傳統筆記型電腦充電，過低的輸入電壓將啟動該傳統筆記型電腦的欠壓保護機制，導致無法充電；若以24V的充電電壓對該傳統型筆記型電腦充電，過高的輸入電壓將啟動該傳統筆記型電腦的過壓保護機制，導致無法充電。該智能轉換電路60可藉由該控制單元61的充電電流檢測功能，計算出適合該傳統筆記型電腦的充電電壓，再透過電源傳輸協定或可程式設計電源協定控制第一及第三實施例中具有Type-C母座41的該充電器40或第二及第四實施例中的該第一接頭10A、10B，輸出19V的充電電壓至該直流接頭20為該電子裝置進行充電。

而該直流接頭20可以根據不同的直流充電插座對應搭配不同的直流轉接頭，例如5525、5521等型號的直流轉接頭，便於符合各式電子產品的充電插座規格。

本創作能透過該第二接頭30與該直流接頭20對應不同規格的充電插座，解決舊式與新式電子裝置間充電工具無法整合的問題，滿足各式電子裝置的充電需求，並取代體積龐大又重量過重的舊式充電線，提升舊式電子產品使用者充電的便利性。

1:輸入端 2:輸出端 10,10A,10B:第一接頭 11:第一接頭外殼 20:直流接頭 21:直流接頭外殼 30:第二接頭 31:第二接頭外殼 40:充電器 41:母座 50:連接部 51:第一接線 52:第二接線 60:智能轉換電路 61:控制單元 62:第二接頭開關 63:直流接頭開關 R:電阻

圖1：第一實施例的示意圖。 圖2：第二實施例的示意圖。 圖3：第三實施例的示意圖。 圖4：第四實施例的示意圖。 圖5：二合一充電線的電路圖。

1:輸入端

2:輸出端

10:第一接頭

11:第一接頭外殼

20:直流接頭

21:直流接頭外殼

30:第二接頭

40:充電器

41:母座

Claims (11)

1. 一種二合一充電線，具有一輸入端及一輸出端，該二合一充電線包含有： 一第一接頭，位於該輸入端，用以接收一輸入電壓； 一第二接頭，位於該輸出端，用以輸出電壓以供充電； 一直流接頭，位於該輸出端，用以輸出電壓以供充電； 一智能轉換電路，連接於該第一接頭與該直流接頭之間，並與該第一接頭、該第二接頭及該直流接頭連接； 其中，該智能轉換電路辨識該第二接頭是否與一外部電子裝置連接，藉此判斷由該第二接頭或該直流接頭輸出電壓。
2. 如請求項1所述之二合一充電線，該第一接頭透過一第一接頭外殼與該輸入端連接，該直流接頭透過一直流接頭外殼與該輸出端連接，而該第二接頭設置於該直流接頭外殼上。
3. 如請求項2所述之二合一充電線，該第一接頭及該第二接頭皆為使用通用序列匯流排技術的一Type-C公接頭，該直流接頭為一直流公接頭，且該第一接頭用以與具有Type-C母座的一充電器連接。
4. 如請求項2所述之二合一充電線，該第一接頭為一充電器，該第二接頭皆為使用通用序列匯流排技術的一Type-C公接頭，該直流接頭為一直流公接頭。
5. 如請求項1所述之二合一充電線，該第一接頭透過一第一接頭外殼與該輸入端連接，該二合一充電線的輸出端具有一連接部，該第二接頭與一第二接頭外殼連接，該直流接頭與一直流接頭外殼連接，且該第二接頭外殼透過一第一接線連接至該連接部，而該直流接頭外殼透過一第二接線連接至該連接部。
6. 如請求項5所述之二合一充電線，該第一接頭及該第二接頭皆為使用通用序列匯流排技術的一Type-C公接頭，該直流接頭為一直流公接頭，且該第一接頭用以與具有Type-C母座的一充電器連接。
7. 如請求項5所述之二合一充電線，該第一接頭為一充電器，該第二接頭皆為使用通用序列匯流排技術的一Type-C公接頭，該直流接頭為一直流公接頭。
8. 如請求項1至7中任一項所述之二合一充電線，該智能轉換電路包含有： 一控制單元，連接該第一接頭、該第二接頭以及該直流接頭，用以控制該第二接頭或該直流接頭對該外部電子裝置充電的充電電壓； 一第二接頭開關，連接該第一接頭、該第二接頭以及該控制單元； 一直流接頭開關，連接該第一接頭、該直流接頭以及該控制單元； 一電阻，其一端連接該第一接頭，該電阻的另一端連接該控制單元、該第二接頭以及該直流接頭。
9. 如請求項8所述之二合一充電線，該控制單元識別該第二接頭是否與該外部電子裝置連接，當該第二接頭與該外部電子裝置連接，該控制單元控制該第二接頭開關導通，該直流接頭開關開路，由第二接頭輸出充電電壓；當該第二接頭未與該外部電子裝置連接，該控制單元控制該第二接頭開關開路，該直流接頭開關導通，由該直流接頭開關輸出充電電壓。
10. 如請求項9所述之二合一充電線，該控制單元透過電源傳輸(USB Power Delivery, PD)協定及可程式設計電源 (Programmable Power Supply, PPS)協定，識別該外部電子裝置所支援的充電電壓，控制該第一接頭輸出該充電電壓。
11. 如請求項10所述之二合一充電線，該控制單元根據充電電流大小計算該外部電子裝置所需要的充電電壓，控制該第一接頭輸出該充電電壓。

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