CN117375202A - 电子装置 - Google Patents

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Abstract

一种电子装置，包括第一电源输入端、第二电源输入端、检测电路以及电源端控制器。第一电源输入端适以耦接至交流电适配器。第二电源输入端适以耦接至双重用途端口装置。检测电路耦接至第一电源输入端及第二电源输入端。电源端控制器，耦接至检测电路，并用以在检测电路检测到该第一电源输入端接收到来自交流电适配器的适配器电源电压且第二电源输入端耦接至双重用途端口装置时，控制双重用途端口装置自来源端切换至受电端。由此，双重用途端口装置会基于来自第一电源输入端的适配器电源电压的接收，以自动地由来源端切换至受电端，不需手动作作来切换状态，以提高操作的便利性。

Description

电子装置
技术领域
本公开涉及一种电子装置，尤其涉及一种可自动切换外接双重用途端口装置角色的电子装置。
背景技术
通用序列汇流排(Universal Serial Bus，USB)供电(Power Delivery，PD)是利用通用序列汇流排电缆，最大可达100瓦(Watt)供电受电的通用序列汇流排供电扩充标准。由于通用序列汇流排供电具有最大100W供电受电，因此平板电脑、笔记本电脑等以往无法支持的设备也能进行供受电，可支持的设备大幅扩大。由此，原本单电源供应的电子装置也逐渐发展为双电源供应。
双电源供应的电子装置一般具有直流电接头(DC-IN JACK)或利用通用序列汇流排C型(type-C)接头以提供电源，而通用序列汇流排C型接头又具有供电输出与供电输入功能。若使用双重用途端口(Dual-role Port，DRP)装置(例如：移动电源)与双电源供应电子装置的通用序列汇流排C型接头对接时，往往需要手动切换双重用途端口装置为来源端(SOURCE)或受电端(SINK)角色，使用上不方便。
发明内容
本公开的目的在于提供一种电子装置，具有双电源供应的能力，并且在检测到第一电源输入端接收到一适配器电源电压时，控制耦接至第二电源输入端的双重用途端口装置自一来源端切换至一受电端。
本公开的电子装置，包括第一电源输入端、第二电源输入端、检测电路以及电源端控制器。第一电源输入端适以耦接至交流电适配器。第二电源输入端适以耦接至双重用途端口装置。检测电路耦接至第一电源输入端及第二电源输入端。电源端控制器，耦接至检测电路，并用以在检测电路检测到第一电源输入端接收到来自交流电适配器的一适配器电源电压且第二电源输入端耦接至双重用途端口装置时，控制双重用途端口装置自来源端切换至受电端。
根据本公开其中的一个实施方式，还包括：一电源受电开关，耦接至该第二电源输入端及一***电路之间，并用以在致能时将来自该双重用途端口装置的一外部电源电压提供至该***电路；以及一电源来源开关，耦接至该第二电源输入端及该***电路之间，并用以在致能时将来自该***电路的一装置电源电压提供至该双重用途端口装置；其中在该检测电路检测到该第一电源输入端接收到该适配器电源电压时，该电源端控制器致能该电源来源开关，在该检测电路检测到该第一电源输入端未接收到该适配器电源电压时，该电源端控制器致能该电源受电开关及该电源来源开关其中一个。
根据本公开其中的一个实施方式，还包括：一电源选择电路，耦接至该电源受电开关及该第一电源输入端，用以将所接收的该适配器电源电压及该外部电源电压其中一个提供至该***电路。
根据本公开其中的一个实施方式，该电源选择电路基于所接收的该适配器电源电压禁能该电源受电开关。
根据本公开其中的一个实施方式，还包括一***控制器，耦接该检测电路及该电源端控制器，其中该检测电路更用以基于检测到该适配器电源电压提供一第一检测信号至该电源端控制器及该***控制器，并且基于检测到该外部电源电压提供一第二检测信号至该***控制器，其中该电源端控制器基于该第一检测信号致能该电源来源开关。
根据本公开其中的一个实施方式，该***控控制器通过一集成电路间汇流排耦接该电源端控制器。
根据本公开其中的一个实施方式，该电源端控制器储存一操作参数，并且该***控制器基于该第一检测信号及该第二检测信号设定该操作参数，以致能该电源来源开关。
根据本公开其中的一个实施方式，该检测电路在检测到该第一电源输入端接收到该适配器电源电压时，该电源端控制器禁能该电源受电开关。
根据本公开其中的一个实施方式，该第一电源输入端包括一接头，该第二电源输入端包括一数据传输界面。
根据本公开其中的一个实施方式，该第二电源输入端包括一通用序列汇流排C型界面。
基于上述，本公开实施例的电子装置，其第二电源输入端所耦接的双重用途端口装置会基于来自第一电源输入端的适配器电源电压的接收，以自动地由来源端切换至受电端。由此，电子装置耦接至双重用途端口装置，不需手动作作来切换状态，以提高操作的便利性。
为让本公开的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。
附图说明
图1为依据本公开一实施例的电子装置的***示意图。
图2为依据本公开另一实施例的电子装置的***示意图。
图3为依据本公开又一实施例的电子装置的***示意图。
附图标记如下：
10：交流电适配器
20：双重用途端口装置
100、200、300：电子装置
110：电源端控制器
120：电源受电开关
130：电源来源开关
140、210：检测电路
220：***控制器
230：电源选择电路
240：***电路
310：反相器
ACP_EN：适配器电源致能信号
ACP_EN#：反相信号
DET：检测信号
DETa：第一检测信号
DETb：第二检测信号
Pac：适配器电源电压
Pdev：装置电源电压
Pusb：外部电源电压
S_CLK：时钟脉冲信号
S_DAT：数据信号
SNK_EN：受电致能信号
SRC_EN：来源致能信号
Tdock：第一电源输入端
Tusb：第二电源输入端
具体实施方式
本公开专利设计为让双电源供应的电子装置(例如笔电、平板或手机等)能直接自动切换双重用途端口装置为来源端(SOURCE)或受电端(SINK)角色。举例来说，当双电源供应电子装置使用直流电接头供应***电源时，若同时通用序列汇流排C型接头***双重用途端口装置(例如移动电源)时，电子装置可以作来源端以直接对移动电源(受电端)充电，而不用手动切换。
进一步来说，可利用控制器，解析与直流电接头的电压输入相关的检测信号，以辨别交流电适配器是否***直流电接头。在交流电适配器***(或电性连接)直流电接头时，将电子装置设定为来源端角色，而双重用途端口装置则设定为受电端，进而对双重用途端口装置充电。
简单来说，本专利设计可以将与直流电接头的电压输入相关的检测信号传送至控制器的通用输入输出(GPIO)接脚，并读取控制器的韧体(firmware，FW)的检测行为。由此，当双电源供应电子装置使用直流电接头供应***电源时，通过控制器的韧体中的参数的读取，电子装置可以作来源端以直接对双重用途端口装置(受电端)充电，而不用手动切换。
图1为依据本公开一实施例的电子装置的***示意图。请参照图1，在本实施例中，电子装置100至少包括第一电源输入端Tdock、第二电源输入端Tusb、电源端控制器110以及检测电路140。第一电源输入端Tdock适以耦接至交流电适配器10，并且第二电源输入端Tusb适以耦接至双重用途端口(Dual-role Port，DRP)装置20。检测电路140耦接至第一电源输入端Tdock及第二电源输入端Tusb，用以检测第一电源输入端Tdock是否接收适配器电源电压Pac以及第二电源输入端Tusb是否耦接至双重用途端口装置20。电源端控制器110耦接至检测电路140，并用以在检测电路140检测到第一电源输入端Tdock接收到来自交流电适配器10的适配器电源电压Pac且第二电源输入端Tusb耦接至双重用途端口装置时，控制双重用途端口装置20自来源端切换至受电端。其中，检测电路140可基于检测结果提供检测信号DET至电源端控制器110，并且电源端控制器110可基于检测信号DET控制双重用途端口装置20。
在本实施例中，第一电源输入端Tdock可包括直流电接头，第二电源输入端Tusb可包括数据传输界面，例如通用序列汇流排界面。于一实施例中，第二电源输入端Tusb可以是通用序列汇流排C型界面。
进一步来说，当交流电适配器10未耦接(或未***)至第一电源输入端Tdock且双重用途端口装置20耦接(或***)至第二电源输入端Tusb时，电源端控制器110会基于与双重用途端口装置20的通信决定双重用途端口装置20是作为来源端或受电端，其中所述通信可经由通用序列汇流排界面的配置通道(Configuration Channel，CC)接脚来进行，亦即电源端控制器110可耦接至第二电源输入端Tusb，但本公开不以此为限。接着，当交流电适配器10耦接(或***)至第一电源输入端Tdock且双重用途端口装置20耦接(或***)至第二电源输入端Tusb时，则电源端控制器110会无视于与双重用途端口装置20的通信而强迫双重用途端口装置20作为受电端。由此，第二电源输入端Tusb的双重用途端口装置20会基于来自第一电源输入端Tdock的适配器电源电压Pac自动地由来源端切换至受电端，提高操作的便利性。
如图1所示，电子装置100更可包括电源受电开关120以及电源来源开关130。电源受电开关120及电源来源开关130皆耦接至第二电源输入端Tusb，并且电源受电开关120更耦接检测电路140。电源端控制器110在基于检测信号DET判断(或检测)第一电源输入端Tdock接收到适配器电源电压Pac时，提供来源致能信号SRC_EN至电源来源开关130，以致能(或导通)电源来源开关130，并且经由导通的电源来源开关130将来自电子装置100内部的装置电源电压Pdev提供至双重用途端口装置20，其中装置电源电压Pdev约为5伏。此时，电源端控制器110可不提供受电致能信号SNK_EN至电源受电开关120，以禁能(或截止)电源受电开关120。
在本公开实施例中，电源端控制器110在基于检测信号DET判断第一电源输入端Tdock接收到适配器电源电压Pac时，可读取其储存的操作参数，以基于所储存的操作参数提供受电致能信号SNK_EN及来源致能信号SRC_EN的其中之一，亦即受电致能信号SNK_EN及来源致能信号SRC_EN的提供状态是相关于电源端控制器110与双重用途端口装置20的通信的结果。于本实施例中，读取操作参数是关联于读取控制器的韧体的检测行为，以自动切换双重用途端口装置20的角色。
在本实施例中，受电致能信号SNK_EN提供至电源受电开关120，以致能(或导通)电源受电开关120，并且经由导通的电源受电开关120接收来自双重用途端口装置20的外部电源电压Pusb后传送至电子装置100内部，其中外部电源电压Pusb的电压范围为5伏至20伏。并且，在受电致能信号SNK_EN提供至电源受电开关120时，电源端控制器110可不提供来源致能信号SRC_EN至电源来源开关130，以经由来源致能信号SRC_EN的不提供而禁能(截止)电源来源开关130。
图2为依据本公开另一实施例的电子装置的***示意图。请参照图1及图2，在本实施例中，电子装置200用以对电子装置100作进一步的说明，但本公开实施例不以此为限，其中相同或相似元件使用相同标号。在本实施例中，电子装置200还包括***控制器220、电源选择电路230以及***电路240，其中检测电路210可对照检测电路140的操作。
检测电路210耦接至第一电源输入端Tdock、第二电源输入端Tusb、电源端控制器110以及***控制器220。检测电路210基于检测到适配器电源电压Pac提供第一检测信号DETa至电源端控制器110及***控制器220，并且基于检测到外部电源电压Pusb提供第二检测信号DETb至***控制器220。电源端控制器110基于第一检测信号DETa读取其储存的操作参数，以提供来源致能信号SRC_EN。并且，***控制器220耦接电源端控制器110，以基于第一检测信号DETa及第二检测信号DETb设定电源端控制器110储存的操作参数。于本实施例中，***控制器220可通过集成电路间(Inter-Integrated Circuit，I2 C)汇流排耦接电源端控制器110，以设定电源端控制器110储存的操作参数，例如利用时钟脉冲信号S_CLK与数据信号S_DAT与电源端控制器110，但本公开实施例不以此为限。
此外，电源选择电路230耦接至第一电源输入端Tdock，并经由电源受电开关120耦接至第二电源输入端Tusb，以将所接收的适配器电源电压Pac或外部电源电压Pusb提供至***电路240，其中适配器电源电压Pac的优先权是大于外部电源电压Pusb。也就是说，当电源选择电路230同时收到外部电源电压Pusb和适配器电源电压Pac时，电源选择电路230提供适配器电源电压Pac到***电路240，并且直接用硬体的机制阻挡外部电源电压Pusb进到***电路240，***电路240再基于适配器电源电压Pac，经由导通的电源来源开关130提供装置电源电压Pdev至双重用途端口装置20。
然而，当电源选择电路230使用硬体阻挡了外部电源电压Pusb时，线路上还是会有电压存在，会影响电源选择电路230的操作，因此电源选择电路230可基于适配器电源电压Pac提供适配器电源致能信号ACP_EN至电源受电开关120，以基于适配器电源电压Pac来禁能电源受电开关120。并且，电源选择电路230可基于未接到适配器电源电压Pac而不提供适配器电源致能信号ACP_EN至电源受电开关120，以使电源受电开关120呈现致能(或导通)状态。
在本公开实施例中，当电源端控制器110与双重用途端口装置20经由通用序列汇流排界面的配置通道接脚沟通而致能电源受电开关120，且电源选择电路230只收到外部电源电压Pusb时，电源选择电路230将来自双重用途端口装置20的外部电源电压Pusb经由电源选择电路230提供至***电路240。
图3为依据本公开又一实施例的电子装置的***示意图。请参照图1至图3，在本实施例中，电子装置300大致相同于电子装置200，其不同之处在于电子装置300还包括反相器310，其中相同或相似元件使用相同标号。在本实施例中，反相器310用以反相适配器电源致能信号ACP_EN的电压准位后提供反相信号ACP_EN#，以符合禁能电源受电开关120的电压需求。
综上所述，本公开实施例的电子装置100/200/300，其第二电源输入端Tusb所耦接的双重用途端口装置20会基于来自第一电源输入端Tdock的适配器电源电压Pac的接收，以自动地由来源端切换至受电端。由此，电子装置100/200/300耦接至双重用途端口装置20，不需手动作作来切换状态，以提高操作的便利性。
虽然本公开已以实施例公开如上，然而其并非用以限定本公开，本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本公开的保护范围当视随附的权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1.一种电子装置，其特征在于，包括：
一第一电源输入端，适以耦接至一交流电适配器；
一第二电源输入端，适以耦接至一双重用途端口装置；
一检测电路，耦接至该第一电源输入端及该第二电源输入端；以及
一电源端控制器，耦接至该检测电路，并用以在该检测电路检测到该第一电源输入端接收到来自该交流电适配器的一适配器电源电压且该第二电源输入端耦接至该双重用途端口装置时，控制该双重用途端口装置自一来源端切换至一受电端。
2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，还包括：
一电源受电开关，耦接至该第二电源输入端及一***电路之间，并用以在致能时将来自该双重用途端口装置的一外部电源电压提供至该***电路；以及
一电源来源开关，耦接至该第二电源输入端及该***电路之间，并用以在致能时将来自该***电路的一装置电源电压提供至该双重用途端口装置；
其中在该检测电路检测到该第一电源输入端接收到该适配器电源电压时，该电源端控制器致能该电源来源开关，在该检测电路检测到该第一电源输入端未接收到该适配器电源电压时，该电源端控制器致能该电源受电开关及该电源来源开关其中一个。
3.如权利要求2所述的电子装置，其特征在于，还包括：
一电源选择电路，耦接至该电源受电开关及该第一电源输入端，用以将所接收的该适配器电源电压及该外部电源电压其中一个提供至该***电路。
4.如权利要求3所述的电子装置，其特征在于，该电源选择电路基于所接收的该适配器电源电压禁能该电源受电开关。
5.如权利要求3所述的电子装置，其特征在于，还包括一***控制器，耦接该检测电路及该电源端控制器，
其中该检测电路更用以基于检测到该适配器电源电压提供一第一检测信号至该电源端控制器及该***控制器，并且基于检测到该外部电源电压提供一第二检测信号至该***控制器，其中该电源端控制器基于该第一检测信号致能该电源来源开关。
6.如权利要求5所述的电子装置，其特征在于，该***控控制器通过一集成电路间汇流排耦接该电源端控制器。
7.如权利要求5所述的电子装置，其特征在于，该电源端控制器储存一操作参数，并且该***控制器基于该第一检测信号及该第二检测信号设定该操作参数，以致能该电源来源开关。
8.如权利要求2所述的电子装置，其特征在于，该检测电路在检测到该第一电源输入端接收到该适配器电源电压时，该电源端控制器禁能该电源受电开关。
9.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该第一电源输入端包括一接头，该第二电源输入端包括一数据传输界面。
10.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该第二电源输入端包括一通用序列汇流排C型界面。
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