TW201707368A - 電力供給裝置、交流轉換器、交流充電器、電子機器及電力供給系統 - Google Patents

電力供給裝置、交流轉換器、交流充電器、電子機器及電力供給系統 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種可削減安裝空間、可小型化/低成本化、且可控制輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)之電力供給裝置、交流轉換器、交流充電器、電子機器及電力供給系統。 電力供給裝置4具備：DC/DC轉換器13，其配置於輸入與VBUS輸出之間；一次側控制器30，其控制DC/DC轉換器13之輸入電流；及絕緣雙向電路34，其耦合於控制輸入，接收控制輸入之控制輸入信號並反饋至一次側控制器30。一次側控制器30係基於自絕緣雙向電路34反饋之控制輸入信號，控制DC/DC轉換器13之輸入電流，而使DC/DC轉換器13之輸出電壓值及可輸出之電流量可變。

Description

電力供給裝置、交流轉換器、交流充電器、電子機器及電力供給系統
本實施形態係關於一種電力供給裝置、交流(alternating current，AC)轉換器、交流充電器、電子機器及電力供給系統。
先前，提供有可使與存在電力供給之通信標準對應之終端裝置與電力線輸送通信網路之間相互通信之直流插座。
於使用資料線之電力供給技術中，有電力於乙太網路(PoE：Power Over Ethernet)技術或通用串列匯流排(USB：Universal Serial Bus)技術。
於USB技術中，根據供給電力位準，有最大2.5W之USB2.0、最大4.5W之USB3.1、最大7.5W之電池充電標準BC1.2。
又，USB供電規格係與先前之電纜或連接器均具互換性，且與USB2.0或USB3.1、USB電池充電標準BC1.2均共存之獨立標準。於該標準中，可於電壓5V~12V~20V、電流1.5A~2A~3A~5A之範圍內選擇充電電流、電壓，可於10W、18W、36W、65W至最大100W進行USB充電．供電。
作為實施此種電力供給之電源，有DC/DC(direct current/direct current，直流/直流)轉換器。DC/DC轉換器存在二極體整流方式與同步整流方式。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2011-82802號公報
[非專利文獻]
[非專利文獻1]鮑勃．鄧斯坦(Bob Dunstan)編著，“USB Power Delivery Specification Revision 1.0”，2012年7月5日公開、http://www.usb.org/developers/docs/
本實施形態提供一種可削減安裝空間、可小型化．低成本化、且可控制輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)之電力供給裝置、交流轉換器、交流充電器、電子機器及電力供給系統。
根據本實施形態之一態樣，提供一種電力供給裝置，其具備：DC/DC轉換器，其配置於輸入與VBUS輸出之間；一次側控制器，其控制上述DC/DC轉換器之輸入電流；絕緣雙向電路，其耦合於控制輸入，接收上述控制輸入之控制輸入信號，並反饋至上述一次側控制器；開關，其配置於上述DC/DC轉換器之輸出與上述VBUS輸出之間，遮斷上述DC/DC轉換器之輸出；及二次側控制器，其連接於上述絕緣雙向電路，對上述開關進行接通斷開控制；且上述一次側控制器係由基於自上述絕緣雙向電路反饋之上述控制輸入信號控制上述輸入電流，而使上述DC/DC轉換器之輸出電壓值及可輸出之電流量可變。
根據本實施形態之其他態樣，提供一種電力供給裝置，其具備：DC/DC轉換器，其配置於輸入與VBUS輸出之間；一次側控制器，其控制上述DC/DC轉換器之輸入電流；絕緣雙向電路，其耦合於控制輸入，接收上述控制輸入之控制輸入信號，並反饋至上述一次側控制器；開關，其配置於上述DC/DC轉換器之輸出與上述VBUS輸出 之間，遮斷上述DC/DC轉換器之輸出；二次側控制器，其連接於上述絕緣雙向電路，對上述開關進行接通斷開控制；及監視電路，其檢測上述DC/DC轉換器之一次側信號；且上述一次側控制器係基於上述監視電路之檢測信號，經由上述絕緣雙向電路控制上述二次側控制器，而使上述DC/DC轉換器之輸出電壓值及可輸出之電流量可變。
根據本實施形態之其他態樣，提供一種電力供給裝置，其具備：DC/DC轉換器，其配置於輸入與VBUS輸出之間；一次側控制器，其控制上述DC/DC轉換器之輸入電流；絕緣雙向電路，其耦合於控制輸入，接收上述控制輸入之控制輸入信號，並反饋至上述一次側控制器；開關，其配置於上述DC/DC轉換器之輸出與上述VBUS輸出之間，遮斷上述DC/DC轉換器之輸出；二次側控制器，其連接於上述絕緣雙向電路，對上述開關進行接通斷開控制；及誤差放大器，其連接於上述DC/DC轉換器之輸出與上述絕緣雙向電路之間；且上述一次側控制器係基於上述誤差放大器之檢測信號，接收經由上述絕緣雙向電路接收到之反饋信號，並且基於上述反饋信號經由上述絕緣雙向電路控制上述二次側控制器，藉此使上述DC/DC轉換器之輸出電壓值及可輸出之電流量可變。
根據本實施形態之其他態樣，提供一種交流轉換器，其搭載有上述電力供給裝置。
根據本實施形態之其他態樣，提供一種交流充電器，其搭載有上述電力供給裝置。
根據本實施形態之其他態樣，提供一種電子機器，其搭載有上述電力供給裝置。
根據本實施形態之其他態樣，提供一種電力供給系統，其搭載有上述電力供給裝置。
根據本實施形態，能夠提供一種可削減安裝空間、可小型化．低成本化、且可控制輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)之電力供給裝置、交流轉換器、交流充電器、電子機器及電力供給系統。
1‧‧‧插座
2‧‧‧插頭
3‧‧‧交流轉換器/交流充電器
4‧‧‧電力供給裝置(PD)
4A‧‧‧電力供給裝置(PD)
5‧‧‧插頭
6‧‧‧USBPD電纜
7‧‧‧電子機器
10‧‧‧電源供給電路
11‧‧‧熔斷器
12‧‧‧扼流圈
13‧‧‧DC/DC轉換器
131、132、...、13n‧‧‧DC/DC轉換器
14‧‧‧二極體電橋
15‧‧‧變壓器
16‧‧‧二次側控制器(控制器)
161‧‧‧二次側控制器(控制器)
162‧‧‧二次側控制器(控制器)
163‧‧‧二次側控制器(控制器)
16A‧‧‧二次側控制器(控制器)
16B‧‧‧二次側控制器(控制器)
17‧‧‧電壓電流控制電路
18‧‧‧協定轉換部
19‧‧‧通信電路
20‧‧‧絕緣電路
21‧‧‧誤差放大器(EA)
22‧‧‧監視電路
26‧‧‧收發器
260‧‧‧傳送接收器
261‧‧‧收發器
262‧‧‧收發器
30‧‧‧一次側控制器
34‧‧‧絕緣雙向電路
34A‧‧‧絕緣雙向電路
34B‧‧‧絕緣雙向電路
34C‧‧‧絕緣雙向電路
34E‧‧‧絕緣雙向電路
38G‧‧‧絕緣雙向電路
34M‧‧‧絕緣雙向電路
34P‧‧‧絕緣雙向電路
34S‧‧‧絕緣雙向電路
341‧‧‧絕緣雙向電路
342‧‧‧絕緣雙向電路
35‧‧‧絕緣單向電路
37‧‧‧絕緣單向電路
41‧‧‧電力供給裝置(PD)
41P‧‧‧插頭
41R‧‧‧插口
42‧‧‧電力供給裝置(PD)
42P‧‧‧插頭
42R‧‧‧插口
43R‧‧‧插口
44‧‧‧放大器
44R‧‧‧插口
51‧‧‧插頭
52‧‧‧插頭
53‧‧‧電池充電器IC(CHG)
54‧‧‧功率管理IC(PMIC)
56‧‧‧單元
58‧‧‧單元
60‧‧‧AC/DC轉換器
60A‧‧‧AC/DC轉換器
62‧‧‧電池充電器IC(CHG)
64‧‧‧組裝型控制器(EMBC)
66‧‧‧電池
68‧‧‧CPU
68A‧‧‧CPU
68B‧‧‧CPU
70‧‧‧負載
71‧‧‧內部電路
72‧‧‧內部電路
81‧‧‧一次側OPP電路部
82‧‧‧二次側OPP電路部
83‧‧‧一次側OPP電路部
84‧‧‧二次側OPP電路部
85‧‧‧電力供給裝置(PD)
86‧‧‧電力供給裝置(PD)
87‧‧‧電力供給裝置(PD)
88‧‧‧電力供給裝置(PD)
100‧‧‧電路供給系統
110‧‧‧監視器(TV、攜行電腦塢)
112‧‧‧功率管理IC(PMIC)
1131、1132、…、113n‧‧‧DC/DC轉換器
116‧‧‧埠選擇器
1161‧‧‧埠選擇器
1162‧‧‧埠選擇器
120‧‧‧外部硬碟驅動器(HDD)
122‧‧‧CPU+介面板
125‧‧‧CPU+介面板
130‧‧‧功率輸出電路
132‧‧‧CPU+介面板
134‧‧‧功率輸入電路
136‧‧‧緩衝器
140‧‧‧膝上型PC
142‧‧‧NVDC充電器IC
146‧‧‧EC
147‧‧‧PCH
148‧‧‧CPU
150‧‧‧平板PC
154‧‧‧電池
156‧‧‧ACPU
157‧‧‧電池
158‧‧‧電池充電器IC(CHG)
159‧‧‧DC/DC轉換器
160‧‧‧智慧型手機
161‧‧‧頻率轉換電路(FSK)
162‧‧‧USB電池充電器IC
164‧‧‧發送器
165‧‧‧接收器
166‧‧‧ACPU
172‧‧‧電池
180‧‧‧機頂盒
200‧‧‧電力供給系統
230‧‧‧USBPD轉換器
300‧‧‧電力供給系統
310‧‧‧USBPD轉換器/充電器
330‧‧‧USBPD轉換器/充電器
400‧‧‧電力供給系統
BMC‧‧‧資料
C1‧‧‧電容器
C3、C5、C6‧‧‧電容器
C4‧‧‧電容器
C0‧‧‧耦合電容器
CC‧‧‧耦合電容器
CC1‧‧‧端子
CC2‧‧‧端子
CD‧‧‧下側通信端子
CF‧‧‧電容器
CL‧‧‧負載
COL‧‧‧通信專用線
CT‧‧‧控制端子
CT1、CT2、...、CTn‧‧‧控制端子
CU‧‧‧上側通信端子
D1‧‧‧二極體
D2‧‧‧二極體
D11‧‧‧二極體
D12‧‧‧二極體
E‧‧‧電池
I0‧‧‧輸出電流
L1‧‧‧電感
L2‧‧‧電感
L4‧‧‧電感
LF‧‧‧電感
LF1．CF1、LF2．CF2、...、LFn．CFn‧‧‧濾波器電路
LOAD‧‧‧負載
M1‧‧‧第2MOS電晶體
MS11、MS12、MS21、MS22、MS31、MS32‧‧‧MOS開關
PCA‧‧‧個人電腦
PCB‧‧‧個人電腦
PD‧‧‧下側電力端子
POL‧‧‧電力線
POL1‧‧‧電力線
POL2‧‧‧電力線
POL3‧‧‧電力線
PT1、PT2、...、PTn‧‧‧VBUS功率輸出端子
PU‧‧‧上側電力端子
Q1‧‧‧MOS電晶體
QD1、QD2‧‧‧放電用MOSFET
Qn1、Qn2‧‧‧n通道MOSFET
QSW‧‧‧MOS開關
RS‧‧‧電流感測用之電阻
S1、T0、T1、T2、T3、...、Tn‧‧‧切換開關
SW‧‧‧開關
SW1‧‧‧開關
SW2‧‧‧開關
SW3‧‧‧開關
SWn‧‧‧開關
SWP、P1、P2、P3‧‧‧開關
T0‧‧‧開關
T1‧‧‧開關
UP‧‧‧過電流(過電力)檢測設 定值
V0‧‧‧輸出電壓
VBUS‧‧‧電力線輸出
VBUS1‧‧‧電力線輸出
VBUS2‧‧‧電力線輸出
VBUS3‧‧‧電力線輸出
VCC‧‧‧直流電壓
VCON‧‧‧連接電壓調節控制器
Z1、Z2‧‧‧阻抗電路
圖1係基本技術之電力供給裝置之示意性電路區塊構成圖。
圖2(a)係第1實施形態之電力供給裝置之示意性電路區塊構成圖，(b)係第1實施形態之擴充例之電力供給裝置之示意性電路區塊構成圖。
圖3係第1實施形態之變化例1之電力供給裝置之示意性電路區塊構成圖。
圖4係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之絕緣雙向電路之示意性區塊構成圖。
圖5係表示使用第1實施形態之電力供給裝置所獲得之輸出電壓與輸出電流之關係之模式圖，(a)係表示CVCC之矩形形狀之例，(b)係倒梯形之「」字形狀之例，(c)係倒三角形之「」字形狀之例，(d)係梯形形狀之例，(e)係五角形形狀之例。
圖6係應用於第1實施形態之電力供給裝置之二次側控制器之示意性電路區塊構成圖。
圖7係第1實施形態之變化例2之電力供給裝置之示意性電路區塊構成圖。
圖8係第1實施形態之變化例3之電力供給裝置之示意性電路區塊構成圖。
圖9係第1實施形態之變化例4之電力供給裝置之示意性電路區塊構成圖。
圖10係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之絕緣雙向電路之示意性區塊構成圖。
圖11係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之絕緣雙向電路之示意性區塊構成圖(構成例1)。
圖12係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之絕緣雙向電路之示意性區塊構成圖(構成例2)。
圖13係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之絕緣雙向電路之示意性區塊構成圖(構成例3)。
圖14係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之絕緣雙向電路之示意性區塊構成圖(構成例4)。
圖15係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之絕緣雙向電路之示意性區塊構成圖(構成例5)。
圖16係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之絕緣雙向電路之示意性區塊構成圖(構成例6)。
圖17係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之絕緣雙向電路之示意性區塊構成圖(構成例7)。
圖18係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之絕緣雙向電路與功率輸出電路之示意性區塊構成圖。
圖19係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之絕緣雙向電路之示意性區塊構成圖(構成例8)。
圖20係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之絕緣雙向電路與功率輸出電路之示意性區塊構成圖(構成例9)。
圖21(a)係圖20所示之埠選擇器之構成例，(b)係圖20所示之埠選擇器之另一構成例。
圖22係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之絕緣雙向電路之示意性區塊構成圖(構成例10)。
圖23係第1實施形態之變化例5之電力供給裝置之示意性電路區塊構成圖。
圖24係第1實施形態之變化例6之電力供給裝置之示意性電路區塊構成圖。
圖25係第1實施形態之變化例7之電力供給裝置之示意性電路區塊構成圖。
圖26係第2實施形態之電力供給裝置之示意性電路區塊構成圖。
圖27係第3實施形態之電力供給裝置之示意性電路區塊構成圖。
圖28係第4實施形態之電力供給裝置之示意性電路區塊構成圖。
圖29係第5實施形態之電力供給裝置之示意性電路區塊構成圖。
圖30係第6實施形態之電力供給裝置之示意性電路區塊構成圖。
圖31係第7實施形態之電力供給裝置之示意性電路區塊構成圖。
圖32(a)係第8實施形態之電力供給裝置之示意性電路區塊構成圖，(b)係第8實施形態之變化例之電力供給裝置之示意性電路區塊構成圖。
圖33係應用於實施形態之電力供給裝置之MOS開關之示意性電路區塊構成圖。
圖34係經由插口連接第1實施形態之電力供給裝置間之示意性構成圖。
圖35係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之插口內部之示意性構成圖。
圖36係經由插口及插頭連接第1實施形態之電力供給裝置間之示意性構成圖。
圖37(a)係經由插口．插頭線纜連接第1實施形態之電力供給裝置間之示意性構成圖，(b)係表示2個插口間之連接關係之圖。
圖38(a)係說明可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路與功率輸入電路之連接關係的示意性區塊構成圖，(b)係與圖38(a)對應之示意性電路構成圖。
圖39(a)係圖38(b)所示之功率輸出電路之具體之電路構成例，(b)係可應用於圖39(a)之雙向開關之構成圖。
圖40係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路之示意性電路構成圖(構成例1)。
圖41係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路之示意性電路構成圖(構成例2)。
圖42係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路之示意性電路構成圖(構成例3)。
圖43係可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路之示意性電路構成圖(構成例4)。
圖44係使用電纜連接可連接於插座之插頭與交流轉換器/交流充電器之接線例，(a)係連接交流轉換器/交流充電器內之PD與外部之插頭之例，(b)係於交流轉換器/交流充電器具備插口之例，(c)係連接內置於交流轉換器/交流充電器之插頭與外部之插頭之例。
圖45係使用USBPD電纜連接可連接於插座之插頭與交流轉換器/交流充電器之接線例，(a)係連接交流轉換器/交流充電器內之PD與外部之插頭之接線例，(b)係於交流轉換器/交流充電器具備插口之例，(c)係連接內置於交流轉換器/交流充電器之插頭與外部之插頭之例。
圖46係將可連接於插座之插頭內置於交流轉換器/交流充電器之例，(a)係連接交流轉換器/交流充電器內之PD與外部之插頭之例，(b)係於交流轉換器/交流充電器具備插口之例，(c)係連接內置於交流轉換器/交流充電器之插頭與外部之插頭之例。
圖47係將可連接於插座之插頭內置於交流轉換器/交流充電器之例，(a)係連接交流轉換器/交流充電器內之複數個PD與外部之複數個插頭之例，(b)係於交流轉換器/交流充電器具備複數個插口之例，(c)係連接內置於交流轉換器/交流充電器內之複數個插頭與外部之複數 個插頭之例。
圖48(a)係使用電纜連接可連接於插座之插頭與電子機器之接線例，且係於電子機器內部具備複數個內置插口之內部電路之例，(b)係於電子機器內置可連接於插座之插頭，於電子機器內部具備複數個內置插口之內部電路之例。
圖49(a)係於在電子機器內置可連接於插座之插頭且於電子機器內部具備複數個內置插口之內部電路之例中，於1個內部電路內具有連接於外部之插口之例，(b)係於在電子機器內置可連接於插座之插頭且於電子機器內部具備複數個內置插口之內部電路之例中，於1個內部電路內具有連接於外部之複數個插口之例。
圖50(a)係將連接對象設為智慧型手機之情形時之實施形態之電力供給裝置之保護功能之說明圖，(b)係將連接對象設為膝上型PC之情形時之實施形態之電力供給裝置之保護功能之說明圖。
圖51係可應用於搭載有插口之交流轉換器/交流充電器/電子機器/攜行電腦塢之實施形態之電力供給裝置的示意性俯視構造例。
圖52係可應用於搭載有插口之交流轉換器/交流充電器/電子機器/攜行電腦塢之實施形態之電力供給裝置的示意性俯視構造例。
圖53係可應用於搭載有複數個插口之交流轉換器/交流充電器/電子機器/攜行電腦塢之實施形態之電力供給裝置的示意性俯視構造例。
圖54係可應用於搭載有插頭之交流轉換器/交流充電器/電子機器/攜行電腦塢之實施形態之電力供給裝置的示意性俯視構造例。
圖55係說明於可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中2個PC間之資料通信及電力供給的示意性區塊構成圖。
圖56係說明於可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中2個單元間之資料通信及電力供給的示意性區塊構成圖。
圖57係包含內置實施形態之電力供給裝置之交流轉換器/交流充電器、智慧型手機之電力供給系統的示意性區塊構成圖。
圖58係包含內置實施形態之電力供給裝置之2個單元之電力供給系統的示意性區塊構成圖。
圖59係於可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中包含其他2個單元之示意性區塊構成圖。
圖60係可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統之第1示意性區塊構成圖。
圖61係可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統之第2示意性區塊構成圖。
圖62係可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統之第3示意性區塊構成圖。
圖63係可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統之第4示意性區塊構成圖。
圖64係於可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中於CPU介面內內置控制器之構成的示意性區塊構成圖。
其次，參照圖式，說明本實施形態。於以下之圖式之記載中，對於相同或類似之部分，標註相同或類似之符號。但，需留意之處在於，圖式係模式圖，厚度與平面尺寸之關係、各層之厚度之比率等與實物不同。因此，具體之厚度或尺寸應參酌以下之說明而判斷。又，當然，圖式相互間亦包含相互之尺寸之關係或比率不同之部分。
又，以下所示之實施形態係例示用於將技術思想具體化之裝置或方法者，而並非將構成零件之材質、形狀、構造、配置等特定為下述者。該實施形態係可於申請專利範圍內添加各種變更。
[基本技術]
基本技術之電力供給裝置4A係如圖1所示般，具備：DC/DC轉換器13，其配置於輸入、輸出間，且由變壓器15、二極體D1、電容器C1及於變壓器15之一次側電感L1與接地電位之間串聯連接之MOS電晶體Q1及電阻RS構成；一次側控制器30，其控制MOS電晶體Q1；電源供給電路10，其連接於輸入與一次側控制器30間，對一次側控制器30供給電源；二次側控制器16，其連接於輸出，可控制輸出電壓V0與輸出電流I0；誤差補償用之誤差放大器21，其連接於DC/DC轉換器13之輸出與二次側控制器16；及絕緣電路20，其連接於誤差放大器21，將輸出資訊反饋至一次側控制器30。
又，二次側控制器16亦可經由AC耦合電容器而連接於輸出(VBUS)。
又，基本技術之電力供給裝置4A係如圖1所示般，具備遮斷DC/DC轉換器13之輸出與電力線輸出(VBUS)之開關SW、和配置於開關SW與電力線輸出(VBUS)之間之濾波器電路(LF．CF)。該開關SW係可由二次側控制器16接通/斷開控制。
於基本技術之電力供給裝置4A中，對電力線輸出(VBUS)，自外部重疊地輸入AC信號。
於基本技術之電力供給裝置4A中，自電力線輸出(VBUS)將控制輸入信號輸入至二次側控制器16，輸出側之電力資訊經由誤差放大器21及絕緣電路20而被反饋至一次側控制器30。一次側控制器30控制MOS電晶體Q1之接通/斷開，使輸出電壓穩定化。
又，於基本技術之電力供給裝置4A中，藉由電流感測用之電阻RS，檢測對一次側電感L1導通之電流量，於一次側控制器30中，控制一次側過電流等之電流量。作為結果，基本技術之電力供給裝置4A具有輸出電壓值及輸出電流值最大值(MAX)可變功能。
基本技術之電力供給裝置4A具有可藉由自二次側控制器16對一 次側控制器30之反饋控制而使降壓型之DC/DC轉換器13之輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)可變之功能。因此，具有可根據連接於輸出之負載(例如，智慧型手機、膝上型PC、平板PC等)而使輸出電壓V0與輸出電流I0之關係可變的功能。
由輸出側之濾波器線圈形成之電感LF係分離用之電感。即，利用由電感LF與電容器CF構成之濾波器電路，分離出要自輸出將控制輸入信號輸入至DC/DC轉換器13之成分。
[第1實施形態]
第1實施形態之電力供給裝置之示意性電路區塊構成係如圖2(a)所示般表示。
第1實施形態之電力供給裝置4係如圖2所示般，具備：DC/DC轉換器13，其配置於輸入與VBUS輸出之間；一次側控制器30，其控制DC/DC轉換器13之輸入電流；及絕緣雙向電路34，其耦合於控制輸入，接收控制輸入之控制輸入信號，並反饋至一次側控制器30。此處，一次側控制器30可藉由基於自絕緣雙向電路34反饋之控制輸入信號控制DC/DC轉換器13之輸入電流，而使DC/DC轉換器13之輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)可變。
又，第1實施形態之電力供給裝置4亦可如圖2所示般，具備：開關SW，其配置於DC/DC轉換器13之輸出與VBUS輸出之間，遮斷DC/DC轉換器13之輸出；及二次側控制器16，其連接於絕緣雙向電路34，接通斷開控制開關SW。
又，第1實施形態之電力供給裝置4亦可如圖2所示般，具備將絕緣雙向電路34與控制輸入耦合之AC耦合電容器CC。或者，絕緣雙向電路34與控制輸入亦可不經由耦合電容器CC，而直接耦合。
又，第1實施形態之電力供給裝置4亦可如圖2所示般，具備控制端子CT，控制輸入耦合於控制端子CT。又，可經由控制端子CT對外 部機器輸出第1實施形態之電力供給裝置4之控制輸出信號。
又，於第1實施形態之電力供給裝置4中，絕緣雙向電路34可執行頻率轉換、直流位準轉換、振幅位準轉換之任一者。
又，於第1實施形態之電力供給裝置4中，可藉由開關SW遮斷DC/DC轉換器13之輸出與電力線輸出(VBUS)。開關SW係可由二次側控制器16接通/斷開控制。開關SW亦可具備絕緣閘極型場效電晶體(MOSFET：Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，金屬-氧化物-半導體場效電晶體)。
又，第1實施形態之電力供給裝置4亦可如圖2所示般，具備電源供給電路10，該電源供給電路10連接於DC/DC轉換器13之輸入與一次側控制器30之間，對一次側控制器30供給電源。
第1實施形態之電力供給裝置4具有可藉由自絕緣雙向電路34對一次側控制器30之反饋控制而使降壓型DC/DC轉換器13之輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)可變之功能。因此，具有可根據連接於輸出之負載(例如，智慧型手機、膝上型PC、平板PC等)而使輸出電壓V0與輸出電流I0之關係可變之功能。
(擴充例)
第1實施形態之擴充例之電力供給裝置之示意性電路區塊構成係如圖2(b)所示般表示。
第1實施形態之擴充例1之電力供給裝置係藉由不同於第1實施形態之反饋控制而動作。即，第1實施形態之擴充例1之電力供給裝置係如圖2(b)所示般，具備檢測DC/DC轉換器13之一次側信號之監視電路22，一次側控制器30係可藉由基於監視電路22之檢測信號經由絕緣雙向電路34控制二次側控制器16而使DC/DC轉換器13之輸出電壓值及可輸出之電流量可變。
監視電路22係可由例如檢測圖1所示之MOS電晶體Q1之閘極．汲 極間電壓之電路等構成。
第1實施形態之擴充例2之電力供給裝置係藉由不同於第1實施形態及其擴充例1之反饋機制而動作。即，第1實施形態之擴充例2之電力供給裝置係如圖2(b)所示般，具備連接於DC/DC轉換器13之輸出與絕緣雙向電路34之間之誤差放大器21，一次側控制器30係可基於誤差放大器21之檢測信號，接收經由絕緣雙向電路34接收到之反饋信號，並基於該反饋信號而經由絕緣雙向電路34控制二次側控制器16，藉此使DC/DC轉換器13之輸出電壓值及可輸出之電流量可變。
第1實施形態之擴充例1、2之構成及反饋控制於以下之第1實施形態之變化例1~7中亦可同樣地擴充，可應用相同之反饋控制。又，第1實施形態之擴充例1、2之構成亦可同樣應用於第2~第8實施形態中，且亦可同樣地應用該反饋控制。以下，省略重複之說明。
(變化例1)
第1實施形態之變化例1之電力供給裝置之示意性電路區塊構成係如圖3所示般表示。
第1實施形態之變化例1之電力供給裝置4係如圖3所示般，具備：DC/DC轉換器13，其配置於輸入與VBUS輸出之間；一次側控制器30，其控制DC/DC轉換器13之輸入電流；絕緣雙向電路34，其耦合於控制輸入，接收控制輸入之控制輸入信號，並反饋至一次側控制器30；開關SW，其配置於DC/DC轉換器13之輸出與VBUS輸出之間，遮斷DC/DC轉換器13之輸出；二次側控制器16，其連接於絕緣雙向電路34，接通斷開控制開關SW；及輸出電容器C0，其配置於二次側控制器16與VBUS輸出之間。此處，一次側控制器30係可藉由基於自絕緣雙向電路34反饋之控制輸入信號控制DC/DC轉換器13之輸入電流，而使DC/DC轉換器13之輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)可變。
絕緣雙向電路34進而可實施VBUS輸出之AC信號成分之信號轉換 /切換。VBUS輸出之AC信號成分係經由連接於VBUS輸出與二次側控制器16之間之輸出電容器C0而耦合於二次側控制器16，可傳送至絕緣雙向電路34。
又，第1實施形態之變化例1之電力供給裝置4亦可如圖3所示般，具備控制端子CT，控制輸入耦合於控制端子CT。又，可經由控制端子CT對外部機器輸出第1實施形態之變化例1之電力供給裝置4之控制輸出信號。
又，於第1實施形態之電力供給裝置4中，經由輸出電容器C0，亦可對外部機器輸出第1實施形態之變化例1之電力供給裝置4之控制輸出信號。
由輸出側之濾波器線圈形成之電感LF係分離用之電感。即，利用由電感LF與電容器CF構成之濾波器電路，分離出要自VBUS輸出將控制輸入信號輸入至DC/DC轉換器13之成分。其他構成係與第1實施形態相同。
(絕緣雙向電路)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之絕緣雙向電路34之示意性區塊構成係如圖4所示般表示。
絕緣雙向電路34亦可如圖4所示般，具備複數個絕緣單向電路35、37。
又，絕緣雙向電路34亦可如圖4所示般，具備可進行DC耦合及AC耦合之第1絕緣單向電路35、及可進行AC耦合之第2絕緣單向電路37。
可對絕緣單向電路35、37，應用電容器、光電耦合器、變壓器等。又，亦可根據用途，應用附帶絕緣驅動器之雙向變壓器、雙向元件等。
此處，絕緣單向電路35可進行DC資訊及自二次側向一次側之輸 入AC資訊之傳送，絕緣單向電路37可進行自一次側向二次側之輸出AC資訊之傳送。藉由組合複數個絕緣單向電路35、37，結果可構成絕緣雙向電路34。
第1實施形態之電力供給裝置4具有可藉由自絕緣雙向電路34對一次側控制器30之反饋控制而使降壓型DC/DC轉換器13之輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)可變之功能。因此，具有可根據連接於輸出之負載(例如，智慧型手機、膝上型PC、平板PC等)而使輸出電壓V0與輸出電流I0之關係可變的功能。
使用第1實施形態之電力供給裝置4所獲得之輸出電壓V0與輸出電流I0之關係可採用如圖5(a)所示之矩形形狀、如圖5(b)所示之倒梯形之「」字形狀、如圖5(c)所示之倒三角形之「」字形狀、如圖5(d)所示之梯形形狀、如圖5(e)所示之五角形形狀等各種形狀。例如，圖5(a)所示之矩形形狀係CVCC(Constant Voltage Constant Current：恆定電壓-恆定電流)之例。
再者，於第1實施形態之變化例1之電力供給裝置4中，已示出用於提取自外部重疊地輸入至電力線輸出(VBUS)之AC信號之輸出電容器C0連接於二次側控制器16與電力線輸出(VBUS)間之例，但於該情形時，需要分離用之電感LF。即，必須分離出要自電力線輸出(VBUS)將控制輸入信號輸入至DC/DC轉換器13之成分，故需要由電感LF與電容器CF構成之濾波器電路。另一方面，於第1實施形態之電力供給裝置中，因並未應用輸出電容器C0，故無需分離用之電感LF。於該情形時，可削減分離用之電感LF，故可削減安裝面積，而可謀求小型化、輕量化。
於第1實施形態之電力供給裝置中，二次側控制器16亦可如圖6所示般，具備控制輸出電壓V0與輸出電流I0之電壓電流控制電路17。
(變化例2)
第1實施形態之變化例2之電力供給裝置之示意性電路區塊構成係如圖7所示般表示。
於第1實施形態之變化例2之電力供給裝置4中，絕緣雙向電路34耦合於複數個控制輸入，可實施複數個控制輸入之控制輸入信號之信號轉換/切換。
第1實施形態之變化例2之電力供給裝置4係如圖7所示般，具備：DC/DC轉換器13，其配置於輸入與VBUS輸出之間；一次側控制器30，其控制DC/DC轉換器13之輸入電流；及絕緣雙向電路34，其耦合於複數個控制輸入，實施複數個控制輸入之控制輸入信號之信號轉換，並將經信號轉換後之控制輸入信號反饋至一次側控制器30。此處，一次側控制器30係可藉由基於自絕緣雙向電路34反饋之控制輸入信號控制DC/DC轉換器13之輸入電流，而使DC/DC轉換器13之輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)可變。
又，第1實施形態之變化例2之電力供給裝置4係如圖7所示般，DC/DC轉換器13可對與複數個控制輸入成對配置之複數個VBUS輸出供給輸出電壓。
又，第1實施形態之變化例3之電力供給裝置4係如圖7所示般，具備複數個VBUS功率輸出端子PT1、PT2、...、PTn，DC/DC轉換器13可經由複數個VBUS功率輸出端子PT1、PT2、...、PTn供給輸出電壓。
又，一次側控制器30亦可具備能夠實施碼轉換之通信電路19。即，亦可於一次側控制器30內之通信電路19中實施於絕緣雙向電路34中實施之複數個控制輸入之控制輸入信號之信號轉換。於該情形時，絕緣雙向電路34亦可具備例如配置數量相當於控制輸入數之圖4所示之絕緣單向電路之構成。
又，第1實施形態之變化例2之電力供給裝置4亦可如圖7所示 般，具備將二次側控制器16與VBUS輸出耦合之輸出電容器C0。
絕緣雙向電路34進而可實施VBUS輸出之AC信號成分之信號轉換/切換。VBUS輸出之AC信號成分係經由連接於VBUS輸出與二次側控制器16之間之輸出電容器C0，而耦合於二次側控制器16、絕緣雙向電路34。
又，第1實施形態之變化例2之電力供給裝置4亦可如圖7所示般，具備複數個控制端子CT1、CT2、...、CTn，複數個控制輸入係耦合於複數個控制端子CT1、CT2、...、CTn。又，可經由複數個控制端子CT1、CT2、...、CTn，對外部機器輸出第1實施形態之變化例2之電力供給裝置4之控制輸出信號。亦可具備將複數個控制端子CT1、CT2、...、CTn與絕緣雙向電路34耦合之耦合電容器CC。或者，絕緣雙向電容器34與複數個控制輸入亦可不經由耦合電容器CC，而直接耦合。
又，於第1實施形態之變化例2之電力供給裝置4中，經由輸出電容器C0，亦可對外部機器輸出第1實施形態之變化例2之電力供給裝置4之控制輸出信號。
又，第1實施形態之變化例2之電力供給裝置4亦可如圖3所示般，具備遮斷DC/DC轉換器13之輸出與VBUS輸出之開關SW、及配置於開關SW與VBUS輸出之間之濾波器電路(LF‧CF)。
又，於在第1實施形態之變化例2之電力供給裝置4中，若不應用將二次側控制器16與VBUS輸出耦合之輸出電容器C0之情形時，亦可省略電感LF。其他構成係與第1實施形態之變化例1相同。
(變化例3)
第1實施形態之變化例3之電力供給裝置之示意性電路區塊構成係如圖8所示般表示。
第1實施形態之變化例3之電力供給裝置4係如圖8所示般，具 備：複數個DC/DC轉換器131、132、133，其等連接於一次側控制器30，對與複數個控制輸入成對配置之複數個VBUS輸出供給輸出電壓；開關SW1、SW2、SW3，其等配置於複數個DC/DC轉換器131、132、133之輸出與VBUS輸出之間；及二次側控制器161、162、163，其等連接於絕緣雙向電路34，實施開關SW1、SW2、SW3之接通斷開控制。
又，第1實施形態之變化例3之電力供給裝置4係如圖8所示般，具備複數個VBUS功率輸出端子PT1、PT2、PT3，複數個DC/DC轉換器131、132、133係可經由複數個VBUS功率輸出端子PT1、PT2、PT3供給輸出電壓。
又，亦可為，第1實施形態之變化例3之電力供給裝置4具備耦合於複數個控制輸入之AC耦合電容器(省略圖示)，絕緣雙向電路34係經由AC耦合電容器而耦合於複數個控制輸入。
又，複數個控制輸入亦可直接連接於絕緣雙向電路34。即，亦可如圖8所示般，對絕緣雙向電路34，不經由AC耦合電容器，而直接輸入複數個控制輸入之控制輸入信號。
又，一次側控制器30亦可具備能夠實施碼轉換之通信電路19。即，亦可於一次側控制器30內之通信電路19中實施於絕緣雙向電路34實施之複數個控制輸入之控制輸入信號之信號轉換。於該情形時，絕緣雙向電路34亦可例如配置數量相當於控制輸入數之圖4所示之絕緣單向電路而構成。
又，第1實施形態之變化例3之電力供給裝置4亦可如圖8所示般，具備將二次側控制器161、162、163與VBUS輸出耦合之輸出電容器C0。
絕緣雙向電路34進而可實施VBUS之AC信號成分之信號轉換/切換。VBUS輸出之AC信號成分係經由連接於VBUS輸出與二次側控制 器161、162、163之間之輸出電容器C0而耦合於二次側控制器161、162、163、絕緣雙向電路34。其他構成係與第1實施形態之變化例2相同。
(變化例4)
第1實施形態之變化例4之電力供給裝置之示意性電路區塊構成係如圖9所示般表示。
第1實施形態之變化例3之電力供給裝置4係如圖9所示般，具備：DC/DC轉換器13，其配置於輸入與VBUS輸出之間；一次側控制器30，其控制DC/DC轉換器13之輸入電流；及絕緣雙向電路34，其耦合於複數個控制輸入，實施複數個控制輸入之控制輸入信號之信號轉換，並且將經信號轉換後之控制輸入信號反饋至一次側控制器30。此處，一次側控制器30係可藉由基於自絕緣雙向電路34反饋之控制輸入信號控制DC/DC轉換器13之輸入電流，而使DC/DC轉換器13之輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)可變。
第1實施形態之變化例4之電力供給裝置4係如圖9所示般，具備功率輸出電路130，該功率輸出電路130連接於一次側控制器30，且對與複數個控制輸入成對配置之複數個VBUS輸出供給輸出電壓。此處，功率輸出電路130亦可具備複數個DC/DC轉換器。
又，第1實施形態之變化例4之電力供給裝置4係如圖9所示般，具備複數個VBUS功率輸出端子PT1、PT2、...、PTn，功率輸出電路130係可經由複數個VBUS功率輸出端子PT1、PT2、...、PTn供給輸出電壓。
又，第1實施形態之變化例4之電力供給裝置4亦可具備耦合於複數個控制輸入之AC耦合電容器(省略圖示)，絕緣雙向電路34經由AC耦合電容器而耦合於複數個控制輸入。
又，複數個控制輸入亦可直接連接於絕緣雙向電路34。即，亦 可對絕緣雙向電路34，不經由AC耦合電容器，而直接輸入複數個控制輸入之控制輸入信號。
又，第1實施形態之變化例4之電力供給裝置4亦可如圖9所示般，具備：開關SW，其配置於DC/DC轉換器13之輸出與VBUS輸出之間，遮斷DC/DC轉換器13之輸出；及二次側控制器16，其連接於絕緣雙向電路34，接通斷開控制開關SW。
又，亦可具備將二次側控制器16與VBUS輸出耦合之輸出電容器C0。
又，一次側控制器30亦可具備能夠實施頻率轉換之協定轉換部18、及能夠實施碼轉換之通信電路19。即，亦可於一次側控制器30內之協定轉換部18、通信電路19中實施於絕緣雙向電路34實施之複數個控制輸入之控制輸入信號之信號轉換。於該情形時，絕緣雙向電路34亦可例如配置數量相當於控制輸入數之圖4所示之絕緣單向電路而構成。
一次側控制器30進而可實施VBUS輸出之AC信號成分之信號轉換/切換。VBUS輸出之AC信號成分係經由連接於VBUS輸出與二次側控制器16之間之輸出電容器C0，而耦合於二次側控制器16、絕緣雙向電路34、一次側控制器30。
又，第1實施形態之變化例4之電力供給裝置4亦可如圖9所示般，具備複數個控制端子CT1、CT2、...、CTn，複數個控制輸入耦合於複數個控制端子CT1、CT2、...、CTn。又，可經由複數個控制端子CT1、CT2、...、CTn，對外部機器輸出第1實施形態之變化例4之電力供給裝置4之控制輸出信號。亦可具備將複數個控制端子CT1、CT2、...、CTn與絕緣雙向電路34耦合之耦合電容器CC。或者，絕緣雙向電容器34與複數個控制輸入亦可不經由耦合電容器CC，而直接耦合。
又，於第1實施形態之變化例2之電力供給裝置4中，經由輸出電容器C0，亦可對外部機器輸出第1實施形態之變化例2之電力供給裝置4之控制輸出信號。
又，第1實施形態之變化例2之電力供給裝置4亦可如圖3所示般，具備遮斷DC/DC轉換器13之輸出與VBUS輸出之開關SW、及配置於開關SW與VBUS輸出之間之濾波器電路(LF‧CF)。
又，於在第1實施形態之變化例2之電力供給裝置4中，不應用將二次側控制器16與VBUS輸出耦合之輸出電容器C0之情形時，亦可省略電感LF。其他構成係與第1實施形態之變化例2相同。
根據第1實施形態之變化例2~變化例4之電力供給裝置，能夠提供一種電力供給裝置，其可對複數個機器進行切換，可削減零件數量，可小型化、低成本化，且可控制輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)。
(絕緣雙向電路之構成)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之絕緣雙向電路34之示意性之區塊構成係如圖10所示般表示。
於第1實施形態之電力供給裝置中，絕緣雙向電路34亦可如圖10所示般，具備：協定轉換部18，其係與一次側控制器30連接，實施頻率轉換；及通信電路19，其配置於協定轉換部18與控制輸入之間，實施碼轉換。
於第1實施形態之電力供給裝置中，複數個控制端子CT1、CT2、...、CTn之控制輸入係於通信電路19被編碼調變，且於協定轉換部18例如自頻率f1被頻率轉換為頻率f2而被輸入至一次側控制器30。
又，可經由複數個控制端子CT1、CT2、...、CTn，對外部機器輸出第1實施形態之電力供給裝置4之控制輸出信號。即，來自一次側 控制器30之控制信號亦可於協定轉換器18例如自頻率f2被頻率轉換為頻率f1，且於通信電路19經編碼調變而被輸出至複數個控制端子CT1、CT2、...、CTn。
又，重疊於VBUS輸出之AC信號成分係經由輸出電容器C0、二次側控制器16，於協定轉換部18例如自頻率f1被頻率轉換為頻率f2，並於通信電路19被編碼調變而被輸入至一次側控制器30。又，來自一次側控制器30之控制信號亦可於協定轉換器18例如自頻率f2被頻率轉換為頻率f1，並於通信電路19被編碼調變而經由二次側控制器16、輸出電容器C0輸出至VBUS。如此，經由VBUS輸出，亦可對外部機器輸出第1實施形態之電力供給裝置4之控制輸出信號。
(構成例1)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之絕緣雙向電路34S之示意性區塊構成例1係如圖11所示般表示。
於第1實施形態之電力供給裝置中，絕緣雙向電路34S亦可如圖11所示般，具備切換開關(S1、T0、T1)，該等切換開關(S1、T0、T1)連接於一次側控制器30，且於二次側控制器16與被輸入至控制端子CT之控制輸入之間進行切換。
(構成例2)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之絕緣雙向電路34S之示意性區塊構成例2係如圖12所示般表示。
於第1實施形態之電力供給裝置中，絕緣雙向電路34S亦可如圖12所示般，具備：收發器26，其連接於二次側控制器16；及切換開關(S1、T0、T1)，其等連接於一次側控制器30，於收發器26與被輸入至控制端子CT之控制輸入之間進行切換。
(構成例3)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之絕緣雙向電路34S之示 意性區塊構成例3係如圖13所示般表示。
於第1實施形態之電力供給裝置中，絕緣雙向電路34S亦可如圖13所示般，具備收發器26，該收發器26連接於一次側控制器30，且於二次側控制器16與被輸入至控制端子CT之控制輸入之間進行切換。此處，收發器26可於二次側控制器16與被輸入至控制端子CT之控制輸入之間實施收發信號轉換/切換。
(構成例4)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之絕緣雙向電路34S之示意性區塊構成例4係如圖14所示般表示。
於第1實施形態之電力供給裝置中，絕緣雙向電路34S亦可如圖14所示般，具備：第1收發器260，其連接於二次側控制器16；第2收發器261，其連接於被輸入至控制端子CT之控制輸入；及切換開關(ST、T0、T1)，其等連接於一次側控制器30，且於第1收發器260與第2收發器261之間進行切換。此處，第1收發器260與第2收發器261具備相同之構成。
(構成例5)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之絕緣雙向電路34S之示意性區塊構成例5係如圖15所示般表示。
於第1實施形態之電力供給裝置中，絕緣雙向電路34S亦可如圖15所示般，具備：第1收發器260，其連接於二次側控制器16；第2收發器261，其連接於被輸入至控制端子CT之控制輸入；及切換開關(S1、T0、T1)，其等連接於一次側控制器30，於第1收發器260與第2收發器261之間進行切換。此處，第1收發器260與第2收發器261具備互不相同之構成。
(構成例6)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之絕緣雙向電路34S之示 意性區塊構成例6係如圖16所示般表示。
於第1實施形態之電力供給裝置中，絕緣雙向電路34S亦可如圖16所示般，具備：第1收發器260，其連接於二次側控制器16；複數個第2收發器261、262、263，其等分別連接於被輸入至複數個控制端子CT1、CT2、CT3之控制輸入；及切換開關(S1、T0、T1)，其等連接於一次側控制器30，於第1收發器260與複數個第2收發器261、262、263之間進行切換。此處，複數個第2收發器261、262、263具備相同構成，第1收發器260與第2收發器261、262、263具備互不相同之構成。
(構成例7)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之絕緣雙向電路34S之示意性區塊構成例7係如圖17所示般表示。
於第1實施形態之電力供給裝置中，絕緣雙向電路34S亦可如圖17所示般，具備切換開關(S1、T0、T1、T2、T3、...、Tn)，該等切換開關(S1、T0、T1、T2、T3、...、Tn)連接於一次側控制器30，於二次側控制器16與被輸入至複數個控制端子CT1、CT2、CT3、...、CTn之複數個控制輸入之間進行切換。
(構成例8)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之絕緣雙向電路34S與功率輸出電路130之示意性區塊構成係如圖18所示般表示。
圖11~圖17所示之絕緣雙向電路34S之示意性區塊構成例1~7亦可具備功率輸出電路130，該功率輸出電路130連接於一次側控制器30，且對與複數個控制輸入成對配置之複數個VBUS輸出供給輸出電壓。
即，如圖18所示般，具備與複數個控制端子CT1、CT2、CT3、...、CTn成對配置之複數個VBUS功率輸出端子PT1、PT2、...、PTn，功率輸出電路130可經由複數個VBUS功率輸出端子 PT1、PT2、...、PTn供給輸出電壓。
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之絕緣雙向電路34S之示意性區塊構成例8係如圖19所示般表示。
第1實施形態之電力供給裝置亦可如圖19所示般，具備功率輸出電路130，該功率輸出電路130連接於一次側控制器30，且對與複數個控制輸入成對配置之複數個VBUS輸出供給輸出電壓；絕緣雙向電路34S具備切換複數個控制輸入之切換開關(S1、T0、T1、T2、T3、...、Tn)。
又，如圖19所示，複數個控制輸入係耦合於複數個控制端子CT1、CT2、...、CTn，可經由複數個控制端子CT1、CT2、...、CTn，對外部機器輸出第1實施形態之電力供給裝置4之控制輸出信號。
又，如圖19所示，功率輸出電路130可經由複數個VBUS功率輸出端子PT1、PT2、...、PTn供給輸出電壓。
(構成例9)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之絕緣雙向電路34之示意性區塊構成例9係如圖20所示般表示。
第1實施形態之電力供給裝置亦可如圖20所示般，具備功率輸出電路130，該功率輸出電路130連接於一次側控制器30，且對與複數個控制輸入成對配置之複數個VBUS輸出供給輸出電壓；絕緣雙向電路34具備切換複數個控制輸入之埠選擇器116。
又，如圖20所示，複數個控制輸入係耦合於複數個控制端子CT1、CT2、...、CTn，可經由複數個控制端子CT1、CT2、...、CTn，對外部機器輸出第1實施形態之電力供給裝置4之控制輸出信號。
又，如圖20所示，功率輸出電路130可經由複數個VBUS功率輸 出端子PT1、PT2、...、PTn供給輸出電壓。
又，埠選擇器116之構成例係如圖21(a)所示般表示，另一構成例係如圖21(b)所示般表示。
埠選擇器116可如圖21(a)所示般，具備：CPU(central processing unit，中央處理單元)125；及開關SW，其連接於CPU125，且切換複數個控制端子CT1、CT2、...、CTn。
又，埠選擇器116亦可如圖21(b)所示般，具備連接於複數個控制端子CT1、CT2、...、CTn之CPU125。即，於圖21(b)所示之例中，CPU125自身亦可具備切換複數個控制端子CT1、CT2、...、CTn之開關功能。
(構成例10)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之絕緣雙向電路34之示意性區塊構成例10係如圖22所示般表示。
於第1實施形態之電力供給裝置中，絕緣雙向電路34亦可如圖22所示般，具備複數個埠選擇器1161、1162。
如圖22所示，控制輸入端子CT1、CT2連接於埠選擇器1161，控制輸入端子CT3、CT4連接於埠選擇器1162。
第1實施形態之電力供給裝置亦可與圖19之構成例8或圖20之構成例9同樣地，具備連接於一次側控制器30且對與複數個控制輸入成對配置之複數個VBUS輸出供給輸出電壓之功率輸出電路。
又，埠選擇器1161、1162可與圖21(a)、圖21(b)之構成例9同樣地具備CPU、與連接於CPU且切換複數個控制端子之開關，又，亦可具備連接於複數個控制端子之CPU。
(變化例5)
第1實施形態之變化例5之電力供給裝置4亦可如圖23所示般，具備內置二次側控制器16之絕緣雙向電路34E。即，絕緣雙向電路34、 二次側控制器16亦可如圖23所示般一體化形成。其他構成係與第1實施形態相同。
(變化例6)
又，第1實施形態之變化例6之電力供給裝置4亦可如圖24所示般，具備內置一次側控制器30之絕緣雙向電路34P。即，一次側控制器30、絕緣雙向電路34亦可如圖24所示般一體化形成。其他構成係與第1實施形態相同。
(變化例7)
又，第1實施形態之變化例7之電力供給裝置4亦可如圖25所示般，具備內置二次側控制器16及一次側控制器30之絕緣雙向電路34G。即，二次側控制器16、一次側控制器30、絕緣雙向電路34亦可如圖25所示般一體化形成。其他構成係與第1實施形態相同。
根據第1實施形態及其變化例，能夠提供一種電力供給裝置，其可削減安裝空間，可小型化、低成本化，且可控制輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)。
[第2實施形態]
第2實施形態之電力供給裝置4係如圖26所示般表示。
於第2實施形態之電力供給裝置4中，DC/DC轉換器13係如圖26所示般，具備二極體整流型。
於第2實施形態之電力供給裝置4中，DC/DC轉換器13係如圖26所示般，具備：變壓器15；第1MOS電晶體Q1及電流感測用之電阻RS，其等串聯連接於變壓器15之一次側電感L1與接地電位之間；二極體D1，其連接於變壓器15之二次側電感L2與VBUS輸出之間；及第1電容器C1，其連接於VBUS輸出與接地電位之間。
第2實施形態之電力供給裝置4係如圖26所示般，具備：DC/DC轉換器13，其配置於輸入與VBUS輸出之間；一次側控制器30，其控制 DC/DC轉換器13之輸入電流；及絕緣雙向電路34，其耦合於控制輸入，接收控制輸入之控制輸入信號，並反饋至一次側控制器30。此處，一次側控制器30係可藉由基於自絕緣雙向電路34反饋之控制輸入信號控制DC/DC轉換器13之輸入電流，而使DC/DC轉換器13之輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)可變。
又，第2實施形態之電力供給裝置4亦可如圖26所示般，具備：MOS開關QSW，其配置於DC/DC轉換器13之輸出與VBUS輸出之間，且遮斷DC/DC轉換器13之輸出；及二次側控制器16，其連接於絕緣雙向電路34，接通斷開控制MOS開關QSW。
又，第2實施形態之電力供給裝置4亦可如圖26所示般，具備控制端子CT，控制輸入耦合於控制端子CT。又，可經由控制端子CT，對外部機器輸出第2實施形態之電力供給裝置4之控制輸出信號。其他構成係與第1實施形態相同。
根據第2實施形態，能夠提供一種電力供給裝置，其可削減安裝空間，可小型化、低成本化，且可控制輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)。
[第3實施形態]
第3實施形態之電力供給裝置4係如圖27所示般表示。
於第3實施形態之電力供給裝置4中，DC/DC轉換器13係如圖27所示，具備同步整流型。
於第3實施形態之電力供給裝置4中，DC/DC轉換器13係如圖27所示，具備：變壓器15；第1MOS電晶體Q1及電流感測用之電阻RS，其等串聯連接於變壓器15之一次側電感L1與接地電位之間；第2MOS電晶體M1，其連接於變壓器15之二次側電感L2與輸出之間；及第1電容器C1，其連接於輸出與接地電位之間。
第3實施形態之電力供給裝置4係如圖27所示，具備：DC/DC轉換 器13，其配置於輸入與VBUS輸出之間；一次側控制器30，其控制DC/DC轉換器13之輸入電流；及絕緣雙向電路34，其耦合於控制輸入，實施控制輸入之控制輸入信號之信號轉換，並且將經信號轉換後之控制輸入信號反饋至一次側控制器30。此處，一次側控制器30係可藉由基於自絕緣雙向電路34反饋之控制輸入信號控制DC/DC轉換器13之輸入電流，而使DC/DC轉換器13之輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)可變。
又，第3實施形態之電力供給裝置4亦可如圖27所示般，具備：MOS開關QSW，其配置於DC/DC轉換器13之輸出與VBUS輸出之間，且遮斷DC/DC轉換器13之輸出；及二次側控制器16，其連接於絕緣雙向電路34，接通斷開控制MOS開關QSW。
又，第3實施形態之電力供給裝置4亦可如圖27所示般，具備控制端子CT，控制輸入耦合於控制端子CT。又，可經由控制端子CT，對外部機器輸出第3實施形態之電力供給裝置4之控制輸出信號。其他構成係與第1實施形態相同。
第3實施形態之電力供給裝置4係對DC/DC轉換器採用同步整流方式以代替二極體整流方式，故與具有二極體整流方式之第2實施形態相比，可增大DC/DC電力轉換效率。
根據第3實施形態，能夠提供一種電力供給裝置，其可削減安裝空間，可小型化、低成本化，且可控制輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)。
[第4實施形態]
第4實施形態之電力供給裝置4係如圖28所示般，具備連接於AC輸入且包含熔斷器11、扼流圈12、二極體整流電橋14、電容器C5、C6、C3等之AC/DC(alternating current/direct current，交流/直流)轉換器，以代替第1實施形態之電源供給電路10。
又，如圖28所示，具備由變壓器15之一次側之輔助繞組構成之輔助電感L4、及並聯連接於輔助電感L4之二極體D2、電容器C4，自電容器C4對一次側控制器30供給直流電壓VCC。
第4實施形態之電力供給裝置4係如圖28所示般，具備：DC/DC轉換器13，其配置於輸入(AC/DC轉換器之DC輸出)與VBUS輸出之間；一次側控制器30，其控制DC/DC轉換器13之輸入電流；及絕緣雙向電路34，其耦合於控制輸入，實施控制輸入之控制輸入信號之信號轉換，並且將經信號轉換後之控制輸入信號反饋至一次側控制器30。此處，一次側控制器30係可藉由基於自絕緣雙向電路34反饋之控制輸入信號控制DC/DC轉換器13之輸入電流，而使DC/DC轉換器13之輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)可變。
又，第4實施形態之電力供給裝置4亦可如圖28所示般，具備配置於絕緣雙向電路34與DC/DC轉換器13之輸出之間之二次側控制器16。
又，亦可如圖28所示，具備控制端子CT，控制輸入耦合於控制端子CT。又，可經由控制端子CT，對外部機器輸出第4實施形態之電力供給裝置4之控制輸出信號。
於二次側控制器16，記載有來自USB插口之PDDET1、PDDET2，但亦可無需該等。
於第4實施形態之電力供給裝置4中，DC/DC轉換器13係二極體整流型。即，DC/DC轉換器13具備：變壓器15；第1MOS電晶體Q1及電流感測用之電阻RS，其等串聯連接於變壓器15之一次側電感L1與接地電位之間；二極體D1，其連接於變壓器15之二次側電感L2與輸出之間；及第1電容器C1，其連接於輸出與接地電位之間。
根據第4實施形態，能夠提供一種電力供給裝置，其可小型化、低成本化，且可控制輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)。
[第5實施形態]
第5實施形態之電力供給裝置4係如圖29所示般，具備連接於AC輸入且包含熔斷器11、扼流圈12、二極體整流電橋14、電容器C5、C6、C3等之AC/DC轉換器，以代替第1實施形態之電源供給電路10。
又，如圖29所示，具備由變壓器15之一次側之輔助繞組構成之輔助電感L4、及並聯連接於輔助電感L4之二極體D2、電容器C4，自電容器C4對一次側控制器30供給直流電壓VCC。
第5實施形態之電力供給裝置4係如圖29所示般，具備：DC/DC轉換器13，其配置於輸入(AC/DC轉換器之DC輸出)與VBUS輸出之間；一次側控制器30，其控制DC/DC轉換器13之輸入電流；及絕緣雙向電路34，其耦合於控制輸入，實施控制輸入之控制輸入信號之信號轉換，並且將經信號轉換後之控制輸入信號反饋至一次側控制器30。此處，一次側控制器30係可藉由基於自絕緣雙向電路34反饋之控制輸入信號控制DC/DC轉換器13之輸入電流，而使DC/DC轉換器13之輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)可變。
又，第5實施形態之電力供給裝置4亦可如圖29所示般，具備：MOS開關QSW，其配置於DC/DC轉換器13之輸出與VBUS輸出之間，遮斷DC/DC轉換器13之輸出；及二次側控制器16，其連接於絕緣雙向電路34，且接通斷開控制MOS開關QSW。
又，亦可如圖29所示，具備控制端子CT，控制輸入耦合於控制端子CT。又，可經由控制端子CT，對外部機器輸出第5實施形態之電力供給裝置4之控制輸出信號。
於二次側控制器16，記載有來自USB插口之PDDET1、PDDET2，但亦可無需該等。
於第5實施形態之電力供給裝置4中，DC/DC轉換器13係二極體整流型。即，DC/DC轉換器13具備：變壓器15；第1MOS電晶體Q1及電 流感測用之電阻RS，其等串聯連接於變壓器15之一次側電感L1與接地電位之間；二極體D1，其連接於變壓器15之二次側電感L2與輸出之間；及第1電容器C1，其連接於輸出與接地電位之間。其他構成係與第2實施形態相同。
根據第5實施形態，能夠提供一種電力供給裝置，其可小型化、低成本化，且可控制輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)。
[第6實施形態]
第6實施形態之電力供給裝置4係如圖30所示般，具備連接於AC輸入且包含熔斷器11、扼流圈12、二極體整流電橋14、電容器C5、C6、C3等之AC/DC轉換器，以代替第3實施形態之電源供給電路10。
又，如圖30所示，具備由變壓器15之一次側之輔助繞組構成之輔助電感L4、及並聯連接於輔助電感L4之二極體D2、電容器C4，自電容器C4對一次側控制器30供給直流電壓VCC。
第6實施形態之電力供給裝置4係如圖30所示般，具備：DC/DC轉換器13，其配置於輸入(AC/DC轉換器之DC輸出)與VBUS輸出之間；一次側控制器30，其控制DC/DC轉換器13之輸入電流；及絕緣雙向電路34，其耦合於複數個控制輸入，實施複數個控制輸入之控制輸入信號之信號轉換，並且將經信號轉換後之控制輸入信號反饋至一次側控制器30。此處，一次側控制器30係可藉由基於自絕緣雙向電路34反饋之控制輸入信號控制DC/DC轉換器13之輸入電流，而使DC/DC轉換器13之輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)可變。
又，第6實施形態之電力供給裝置4亦可如圖30所示般，具備配置於絕緣雙向電路34與DC/DC轉換器13之輸出之間之二次側控制器16。
又，亦可如圖30所示，具備控制端子CT，控制輸入耦合於控制端子CT。又，可經由控制端子CT，對外部機器輸出第6實施形態之電 力供給裝置4之控制輸出信號。
於二次側控制器16，記載有來自USB插口之PDDET1、PDDET2，但亦可無需該等。
於第6實施形態之電力供給裝置4中，DC/DC轉換器13係同步整流型。即，DC/DC轉換器13具備：變壓器15；第1MOS電晶體Q1及電流感測用之電阻RS，其等串聯連接於變壓器15之一次側電感L1與接地電位之間；第2MOS電晶體M1，其連接於變壓器15之二次側電感L2與輸出之間；及第1電容器C1，其連接於輸出與接地電位之間。其他構成係與第3實施形態相同。
第6實施形態之電力供給裝置4係對DC/DC轉換器採用同步整流方式以代替二極體整流方式，故與具有二極體整流方式之第2、第4、第5實施形態相比，可增大DC/DC電力轉換效率。
根據第6實施形態，能夠提供一種電力供給裝置，其可小型化、低成本化，且可控制輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)。
[第7實施形態]
第7實施形態之電力供給裝置4係如圖31所示般，具備連接於AC輸入且包含熔斷器11、扼流圈12、二極體整流電橋14、電容器C5、C6、C3等之AC/DC轉換器，以代替第3實施形態之電源供給電路10，此點與第6實施形態相同。
又，如圖31所示，具備由變壓器15之一次側之輔助繞組構成之輔助電感L4、及並聯連接於輔助電感L4之二極體D2、電容器C4，自電容器C4對一次側控制器30供給直流電壓VCC。
第7實施形態之電力供給裝置4係如圖31所示般，具備：DC/DC轉換器13，其配置於輸入(AC/DC轉換器之DC輸出)與VBUS輸出之間；一次側控制器30，其控制DC/DC轉換器13之輸入電流；及絕緣雙向電路34，其耦合於控制輸入，實施控制輸入之控制輸入信號之信號轉 換，並且將經信號轉換後之控制輸入信號反饋至一次側控制器30。此處，一次側控制器30係可藉由基於自絕緣雙向電路34反饋之控制輸入信號控制DC/DC轉換器13之輸入電流，而使DC/DC轉換器13之輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)可變。
又，第7實施形態之電力供給裝置4亦可如圖31所示般，具備：MOS開關QSW，其配置於DC/DC轉換器13之輸出與VBUS輸出之間，遮斷DC/DC轉換器13之輸出；及二次側控制器16，其連接於絕緣雙向電路34，接通斷開控制MOS開關QSW。
又，亦可如圖31所示，具備控制端子CT，控制輸入耦合於控制端子CT。又，可經由控制端子CT，對外部機器輸出第5實施形態之電力供給裝置4之控制輸出信號。
於二次側控制器16，記載有PDDET1、PDDET2，但亦可無需該等。
於第7實施形態之電力供給裝置4中，DC/DC轉換器13係同步整流型。即，DC/DC轉換器13係如圖31所示般，具備：變壓器15；第1MOS電晶體Q1及電流感測用之電阻RS，其等串聯連接於變壓器15之一次側電感L1與接地電位之間；第2MOS電晶體M1，其連接於變壓器15之二次側電感L2與輸出之間；及第1電容器C1，其連接於輸出與接地電位之間。其他構成係與第6實施形態相同。
第7實施形態之電力供給裝置4係對DC/DC轉換器採用同步整流方式以代替二極體整流方式，故與具有二極體整流方式之第2、第4、第5實施形態相比，可增大DC/DC電力轉換效率。
根據第7實施形態，能夠提供一種電力供給裝置，其可小型化、低成本化，且可控制輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)。
[第8實施形態]
第8實施形態之電力供給裝置4係如圖32(a)所示般，具備： DC/DC轉換器13，其配置於輸入與輸出之間；一次側控制器30，其控制DC/DC轉換器13之輸入電流；及絕緣雙向電路34M，其連接於控制輸入，且將控制輸入之控制輸入信號反饋至一次側控制器30。此處，控制輸入之控制輸入信號係被輸入至絕緣雙向電路34M之通信接腳COM。又，一次側控制器30係可藉由基於自絕緣雙向電路34M反饋之控制輸入信號控制DC/DC轉換器13之輸入電流，而使DC/DC轉換器13之輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)可變。
又，亦可如圖32(a)所示般，具備控制端子CT，控制輸入耦合於控制端子CT。又，可經由控制端子CT對外部機器輸出第8實施形態之電力供給裝置4之控制輸出信號。
又，第8實施形態之電力供給裝置4亦可具備耦合於控制輸入之AC耦合電容器CC，絕緣雙向電路34M經由AC耦合電容器CC而連接於控制輸入。
又，控制輸入亦可直接連接於絕緣雙向電路34M。即，亦可不經由AC耦合電容器CC，而對絕緣雙向電路34M直接輸入控制輸入之控制輸入信號。
可對絕緣單向電路35M，應用電容器、光電耦合器、變壓器等。又，亦可根據用途，應用附帶絕緣驅動器之雙向變壓器、雙向元件等。
又，於第8實施形態之電力供給裝置4中，如圖32(a)所示，二次側控制器除外。
又，第8實施形態之電力供給裝置4亦可如圖32(a)所示般，具備開關SW，該開關SW連接於DC/DC轉換器13之輸出，且遮斷DC/DC轉換器13之輸出電壓。可藉由該開關SW，遮斷DC/DC轉換器13之輸出與電力線輸出(VBUS)。該開關SW係可由一次側控制器30或絕緣雙向電路34M接通/斷開控制。開關SW亦可具備MOS開關。
於第8實施形態之電力供給裝置4中，控制輸入信號自控制輸入經由AC耦合電容器CC而被輸入至絕緣雙向電路34M，藉由該控制輸入信號，包含輸出側之電力資訊之控制資訊被反饋至一次側控制器30。一次側控制器30控制DC/DC轉換器13之輸入電流，使輸出電壓穩定化。其他構成係與第1實施形態相同。
即便於第8實施形態之電力供給裝置4中，亦可將電力線輸出(VBUS)．AC重疊模式與電力線輸出(VBUS)．AC分離模式併用。
(變化例)
第8實施形態之變化例之電力供給裝置4係如圖32(b)所示般，具備：DC/DC轉換器13，其配置於輸入與輸出之間；一次側控制器30，其控制DC/DC轉換器13之輸入電流；及絕緣雙向電路34C，其耦合於控制輸入，將控制輸入之控制輸入信號反饋至一次側控制器30。此處，控制輸入信號係被輸入至絕緣雙向電路34C之通信接腳COM。又，一次側控制器30係可藉由基於自絕緣雙向電路34C反饋之控制輸入信號控制DC/DC轉換器13之輸入電流，而使DC/DC轉換器13之輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)可變。
又，亦可如圖32(b)所示般，具備控制端子CT，控制輸入耦合於控制端子CT。又，可經由控制端子CT對外部機器輸出第8實施形態之變化例之電力供給裝置4之控制輸出信號。
又，第8實施形態之變化例之電力供給裝置4係如圖19(b)所示般，具備耦合於控制輸入之AC耦合電容器CC。此處，AC耦合電容器CC內置於絕緣雙向電路34C。
絕緣雙向電路34C係經由內置之AC耦合電容器CC而連接於控制輸入。
又，於第8實施形態之變化例之電力供給裝置4中，如圖32(b)所示，二次側控制器除外。
於第8實施形態之變化例之電力供給裝置4中，控制輸入信號自控制輸入被輸入至絕緣雙向電路34C，藉由該控制輸入信號，包含輸出側電力資訊之控制資訊被反饋至一次側控制器30。一次側控制器30控制DC/DC轉換器13之輸入電流，使輸出電壓穩定化。其他構成係與第8實施形態相同。
於第8實施形態之變化例之電力供給裝置4中，亦可將電力線輸出(VBUS)．AC重疊模式與電力線輸出(VBUS)．AC分離模式併用。
根據第8實施形態及其變化例，能夠提供一種電力供給裝置，其無需於輸出側設置濾波器線圈，可削減安裝空間，可小型化、低成本化，且可控制輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)。
(MOS開關)
可應用於第1、第8實施形態之電力供給裝置4之開關SW、或可應用於第2、3、5、7實施形態之電力供給裝置4之MOS開關QSW之示意性電路區塊構成例係如圖33所示般，具備2個串聯連接之n通道MOSFET Qn1、Qn2、及連接於該串聯連接之n通道MOSFET Qn1、Qn2之兩端之放電用MOSFET QD1、QD2。2個串聯連接之n通道MOSFET Qn1、Qn2之閘極連接於二次側控制器16，由二次側控制器16接通/斷開控制。於二次側控制器16中，內置電壓電流控制電路17，控制輸入信號係被輸入至二次側控制器16之通信接腳COM。
(經由插口之連接例)
經由插口41R、42R連接第1實施形態之電力供給裝置間之示意性構成係如圖34所示般表示。
插口41R、42R分別具有VBUS端子、CC1端子、CC2端子、D-端子、D+端子、GND端子，且分別連接第1實施形態之電力供給裝置間。
VBUS端子連接於供裝置彼此進行雙向通信之電力線POL。一者 連接於負載(LOAD)，另一者例如連接於約5V~約20V(最大)之可變電源。此處，可變電源相當於第1實施形態之電力供給裝置之輸出電壓。GND端子係接地端子。
CC1端子、CC2端子係連接於供裝置彼此進行雙向通信之通信專用線COL之通信端子。對於CC1端子，以可藉由電源VDD、阻抗電路Z1、Z2供給固定電壓之方式設定，自一CC1端子，例如供給資料(BMC)，於另一CC1端子，經由比較器而予以接收。CC1端子亦可連接於定電流源，而取代供給固定電壓。此處，阻抗電路Z1、Z2可分別由例如電流源與電阻之並聯電路構成，可選擇電流源或電阻之任一者。又，亦可對一CC2端子連接電壓控制調節器(VCON)，對另一CC2端子連接負載(LOAD)。
D-端子、D+端子係實現轉換(flipping)功能之串列資料介面端子。
(插口內部之構成例)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之插口41R(42R)內部之示意性構成係如圖35所示般表示。此處，插口41R(42R)之內部構成係VBUS、CC1、CC2、D-、D+、GND端子配置於端子配置基板之兩面。因此，不存在正背之分。
(經由插口及插頭之連接例)
經由插口41R(42R)及插頭41P(42P)連接第1實施形態之電力供給裝置間之示意性構成係如圖36所示般表示。如圖36所示，可對插口41R(42R)***插頭41P(42P)並經由電力線POL進行電力供給，可經由通信專用線COL進行資料通信。
經由插口41R、42R、插頭2、電纜(POL/COL)連接第1實施形態之電力供給裝置間之示意性構成係如圖37(a)所示般表示。此處，插頭2係與圖36所示之插頭41P(42P)對應。
插頭2係與圖35所示之插口41R、42R之形狀對應，於單面具備電極，且具有VBUS、CC1、CC2、D-、D+、GND端子。進而，插頭2於背面側亦具備電極，具有GND、D+、D-、CC2、CC1、VBUS端子。插頭2可稱為改良型USB插頭，插口41R(42R)可稱為改良型USB插口。
2個插口41R、42R間之連接關係如圖37(b)所示般表示。2個插口41R、42R間之連接關係如圖37(b)所示般，插口41R、42R於與插頭41P、42P之間，可存在普通連接N-普通連接N之關係、普通連接N-反向連接R之關係、反向連接R-普通連接N之關係、反向連接R-反向連接R之關係之4種連接關係。
(功率電路間之連接關係)
說明可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路130與負載電路134之連接關係之示意性區塊構成係如圖38(a)所示般表示，與圖38(a)對應之示意性電路構成係如圖38(b)所示般表示。
可假定負載電路134係配置於藉由插口41R、42R間之連接而外部連接之外部裝置內者。
於圖38(a)所示之例中，於功率輸出電路130中，存在複數個VBUS輸出，各者經由電力線POL1、POL2、POL3，連接於負載電路134。功率輸出電路130係如圖38(b)所示般，具備複數個開關(SWP、P1、P2、P3)，負載電路134具備連接於電力線POL1、POL2、POL3之複數個開關(SWP、P1、P2、P3)，且連接於負載1、負載2、負載3。功率輸出電路130、負載電路134間可雙向連接。
如圖38(b)所示之功率輸出電路130之具體電路構成係如圖39(a)所示般表示。功率輸出電路130係如圖39(a)所示般，具備連接於一次側控制器30之緩衝器136、及連接於緩衝器136之輸出之複數個開關(SWP1、SWP2、SWP3)。此處，複數個開關(SWP1、SWP2、SWP3) 係例如可如圖39(b)所示般，由雙向開關構成。
(功率輸出電路之構成)
(構成例1)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路130之示意性電路構成例1係如圖40所示般表示。
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路130之示意性電路構成例1係如圖27所示般，具備自二極體整流型DC/DC轉換器13之變壓器15之二次側電感L2分支之構成。即，自二極體D11、電容器C11之輸出，經由開關SW1、濾波器電路LF1．CF1而獲得VBUS輸出VBUS1，自二極體D12、電容器C12之輸出，經由開關SW2、濾波器電路LF2．CF2而獲得VBUS輸出VBUS2，自二極體D13、電容器C13之輸出，經由開關SW3、濾波器電路LF3．CF3而獲得VBUS輸出VBUS3。
(構成例2)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路之示意性電路構成例2係如圖41所示般表示。
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路130之示意性電路構成例2係如圖41所示般，具備複數個DC/DC轉換器131、132、...、13n。即，自DC/DC轉換器131之輸出，經由開關SW1、濾波器電路LF1．CF1，獲得VBUS輸出VBUS1，自DC/DC轉換器132之輸出，經由開關SW2、濾波器電路LF2．CF2，獲得VBUS輸出VBUS2，...，自DC/DC轉換器13n之輸出，經由開關SWn、濾波器電路LFn．CFn，獲得VBUS輸出VBUSn。
(構成例3)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路之示意性電路構成例3係如圖42所示般表示。
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路130之示意性電路構成例3係如圖42所示般，具備二極體整流型DC/DC轉換器13、及連接於二極體整流型DC/DC轉換器13之輸出之複數個DC/DC轉換器1131、1132、...、113n。即，自DC/DC轉換器1131之輸出，經由開關SW1、濾波器電路LF1．CF1，獲得VBUS輸出VBUS1，自DC/DC轉換器1132之輸出，經由開關SW2、濾波器電路LF2．CF2，獲得VBUS輸出VBUS2，...，自DC/DC轉換器113n之輸出，經由開關SWn、濾波器電路LFn．CFn，獲得VBUS輸出VBUSn。
(構成例4)
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路之示意性電路構成例4係如圖43所示般表示。
可應用於第1實施形態之電力供給裝置之功率輸出電路130之示意性電路構成例4係如圖43所示般，具備：二極體整流型DC/DC轉換器13；及複數個MOS開關MS11、MS12、MS21、MS22、MS31、MS32，其等連接於DC/DC轉換器13之輸出，可藉由二次側控制器16控制導通狀態。即，自複數個MOS開關MS11、MS12、MS21、MS22、MS31、MS32之輸出，獲得VBUS輸出VBUS1、VBUS2、VBUS輸出VBUS3。
(交流轉換器/交流充電器)
第1~第8實施形態之電力供給裝置4係如圖44(a)~圖44(c)及圖45(a)~圖45(c)所示，可內置於交流轉換器/交流充電器3。
內置實施形態之電力供給裝置(PD)4之交流轉換器/交流充電器3係如圖44(a)所示般，能夠與可連接於插座1之插頭2使用電纜而連接，又，能夠與配置於外部之插頭5連接。電力供給裝置(PD)4、插頭5間係可藉由電力線POL、通信專用線COL而連接。於電力供給裝置(PD)4，直接連接有電力線POL、通信專用線COL。
又，內置實施形態之電力供給裝置(PD)4之交流轉換器/交流充電 器3係如圖44(b)所示般，可與能夠連接於插座1之插頭2使用電纜而連接，又，亦可具備插頭41R。
又，內置實施形態之電力供給裝置(PD)4之交流轉換器/交流充電器3係如圖44(c)所示般，可與能夠連接於插座1之插頭2使用電纜而連接，又，亦可具備插頭41P。插頭41P可與配置於外部之插頭5連接。插頭41P、插頭5間係藉由電力線POL、通信專用線COL而連接。
又，內置實施形態之電力供給裝置(PD)4之交流轉換器/交流充電器3係如圖45(a)所示般，可與能夠連接於插座1之插頭2使用USBPD電纜6而連接，又，可與配置於外部之插頭5連接。電力供給裝置(PD)4、插頭5間係可藉由電力線POL、通信專用線COL而連接。於電力供給裝置(PD)4，直接連接有電力線POL、通信專用線COL。
又，內置實施形態之電力供給裝置(PD)4之交流轉換器/交流充電器3係如圖45(b)所示般，可與能夠連接於插座1之插頭2使用USBPD電纜6而連接，又，亦可具備插口41R。
又，內置實施形態之電力供給裝置(PD)4之交流轉換器/交流充電器3係如圖45(c)所示般，可與能夠連接於插座1之插頭2使用USBPD電纜6而連接，又，亦可具備插頭41P。插頭41P可與配置於外部之插頭5連接。插頭41P、插頭5間係藉由電力線POL、通信專用線COL而連接。
又，可連接於插座1之插頭2亦可如圖46(a)~圖46(c)所示般，內置於內置實施形態之電力供給裝置(PD)4之交流轉換器/交流充電器3。
內置實施形態之電力供給裝置(PD)4及插頭2之交流轉換器/交流充電器3係如圖46(a)所示般，可與配置於外部之插頭5連接。電力供給裝置(PD)4、插頭5間係藉由電力線POL、通信專用線COL而連接。於電力供給裝置(PD)4，直接連接有電力線POL、通信專用線COL。
又，內置實施形態之電力供給裝置(PD)4及插頭2之交流轉換器/交流充電器3亦可如圖46(b)所示般，具備插口41R。
又，內置實施形態之電力供給裝置(PD)4及插頭2之交流轉換器/交流充電器3亦可如圖46(c)所示般，具備插頭41P。插頭41P係可與配置於外部之插頭5連接。插頭41P、插頭5間係藉由電力線POL、通信專用線COL而連接。
實施形態之電力供給裝置係可如圖47(a)~圖47(c)所示般，於交流轉換器/交流充電器3中內置複數個。又，內置有可連接於插座1之插頭2。
內置有複數個實施形態之電力供給裝置(PD)41、42及插頭2之交流轉換器/交流充電器3係如圖47(a)所示般，可與配置於外部之複數個插頭51、52連接。電力供給裝置(PD)41、42、插頭51、52間係藉由電力線POL、通信專用線COL而連接。於電力供給裝置(PD)41、42，直接連接有電力線POL、通信專用線COL。
又，內置複數個實施形態之電力供給裝置41、42及插頭2之交流轉換器/交流充電器3亦可如圖47(b)所示般，具備插口41R、42R。
又，內置複數個實施形態之電力供給裝置41、42及插頭2之交流轉換器/交流充電器3亦可如圖47(c)所示般，具備插頭41P、42P。插頭41P、42P係可與配置於外部之插頭51、52連接。插頭41P、42P、插頭51、52間係藉由電力線POL、通信專用線COL而連接。
(電子機器)
第1~第8實施形態之電力供給裝置係如圖48~49所示般，可內置於電子機器7。作為電子機器，例如可應用監視器、外部硬碟驅動器、機頂盒、膝上型PC、平板PC、智慧型手機、電池充電系統、個人電腦、攜行電腦塢、顯示器、印表機、吸塵器、冰箱、傳真機、電話機、汽車導航、車載電腦、電視機、眼鏡、頭盔顯示器、風扇、空 調、雷射顯示器或壁式插座等各種機器。
利用電纜連接可連接於插座1之插頭2與電子機器7之接線例，且於電子機器7內部具備內置電力供給裝置41、42及插口41R、42R之內部電路71、72之例係如圖48(a)所示般表示。
又，於電子機器7內置可連接於插座1之插頭2，於電子機器7內部具備內置電力供給裝置41、42及插口41R、42R之內部電路71、72之例係如圖48(b)所示般表示。
於圖48(a)、圖48(b)中，插口41R、42R間係可藉由電力線POL、通信專用線COL而連接。
於將可連接於插座1之插頭2內置於電子機器7，於電子機器7內部具備內置電力供給裝置41、42及插口41R、42R之內部電路71、72之例中，於1個內部電路72內具有連接於外部之插口43R之例係如圖49(a)所示般表示。
又，於將可連接於插座1之插頭2內置於電子機器7，於電子機器7內部具備內置電力供給裝置41、42及插口41R、42R之內部電路71、72之例中，於1個內部電路72內具有連接於外部之複數個插口43R、44R之例係如圖49(b)所示般表示。
於圖49(a)、圖49(b)中，插口41R、42R間亦可藉由電力線POL、通信專用線COL而連接。
(保護功能)
將連接對象設為智慧型手機160之情形時之實施形態之電力供給裝置4之保護功能之說明圖係如圖50(a)所示般表示，將連接對象設為膝上型PC140之情形時之實施形態之電力供給裝置4之保護功能之說明圖係如圖50(b)所示般表示。
實施形態之電力供給裝置4亦可如圖50(a)、圖50(b)所示般，具備一次側過電力保護電路(OPP1)81、83、及與一次側過電力保護電路 (OPP1)81、83連接之二次側過電力保護電路(OPP2)82、84。一次側過電力保護電路(OPP1)81、83連接於一次側控制器(省略圖示)。又，一次側過電力保護電路(OPP1)81、83亦可內置於一次側控制器。二次側過電力保護電路(OPP2)82、84連接於絕緣雙向電路34、二次側控制器16。
根據連接於插口41R之對象機器(組件)，插口41R之電力資訊、通信控制資訊自絕緣雙向電路34被傳送至二次側過電力保護電路(OPP2)82、84，進而，二次側過電力保護電路(OPP2)82、84將該電力資訊、通信控制資訊傳送至一次側過電力保護電路(OPP1)81、83。其結果，可根據連接於插口41R之對象機器(組件)，變更過電流檢測設定值，實施DC/DC轉換器13之電力切換。
插口41R之電力資訊、通信控制資訊是否超過過電流檢測設定值之判斷係可由一次側過電力保護電路(OPP1)81、二次側過電力保護電路(OPP2)82之任一者實施。
於判斷插口41R之電力資訊、通信控制資訊超過過電流(過電力)檢測設定值之情形時，一次側過電力保護電路(OPP1)81、83可對一次側控制器(省略圖示)發送過電流(過電力)保護控制信號，實施用於DC/DC轉換器13之電力抑制之切換。
於實施形態之電力供給裝置4中，可應用過電流保護(OCP：Over Current Protection)、過電力保護(OPP：Over Power Protection)、過電壓(OVP：Over Voltage Protection)保護、過負載保護(OLP：Over Load Protection)、過溫度保護(TSD：Thermal Shut Down)等各功能。
於實施形態之電力供給裝置4中，例如，亦可於一次側控制器(省略圖示)連接某些感測器元件，具備根據該感測器元件之特性實施保護之感測器(SENSOR)保護功能。
於實施形態之電力供給裝置4中，於變更過電流(過電力)檢測設 定值之情形時，可如上述般，將插口41R之電力資訊、通信控制資訊經由絕緣雙向電路34、二次側過電力保護電路(OPP2)82、84傳送至一次側電力保護電路(OPP1)81、83，根據連接於插口41R之對象機器(組件)，變更過電流檢測設定值，實施DC/DC轉換器13之電力切換。
又，於實施形態之電力供給裝置4中，於變更過電流(過電力)檢測設定值之情形時，亦可將插口41R之電力資訊、通信控制資訊自絕緣雙向電路34直接傳送至一次側過電力保護電路(OPP1)81、83，於一次側過電力保護電路(OPP1)81、83中，直接變更設定值。
又，亦可自實施形態之電力供給裝置4之外部直接傳送至一次側過電力保護電路(OPP1)81、83。
如此，於實施形態之電力供給裝置4中，於一次側過電力保護電路(OPP1)81、83中，可根據連接於插口41R之對象機器(組件)，變更供給電力位準。其結果，可防止異常狀態下之對象機器(組件)之破壞。
於將連接對象設為智慧型手機160之情形時，若對於智慧型手機160(電力量5V‧1A=5W)，自絕緣雙向電路34對二次側過電力保護電路(OPP2)82傳送例如7W之電力資訊、通信控制資訊，則自二次側過電力保護電路(OPP2)82對一次側過電力保護電路(OPP1)81傳送該7W之電力資訊、通信控制資訊，於一次側過電力保護電路(OPP1)81中，進行自7W至例如10W之過電流(過電力)檢測設定值UP之切換(SW)。其結果，實施形態之電力供給裝置4之DC/DC轉換器可進行至多10W之電力傳送。
於將連接對象設為膝上型PC140之情形時，若對於膝上型PC140(電力量20V‧3A=60W)，自絕緣雙向電路34對二次側過電力保護電路(OPP2)84傳送例如80W之電力資訊、通信控制資訊，則自二次側過電力保護電路(OPP2)84對一次側過電力保護電路(OPP1)83傳 送該80W之電力資訊、通信控制資訊，於一次側過電力保護電路(OPP1)83中，進行自80W至例如100W之過電流(過電力)檢測設定值UP之切換(SW)。其結果，實施形態之電力供給裝置4之DC/DC轉換器可進行至多100W之電力傳送。
(插口/插頭)
可應用於搭載有插口之交流轉換器、交流充電器、電子機器、攜行電腦塢的實施形態之電力供給裝置85係如圖51所示般，可連接於例如具有AC電源100V~115V之插座，且可***連接於電力線POL、通信專用線COL之插頭。插頭構造之例係如圖37或圖54所示。
電力線POL可連接於插口之上側電力端子PU、下側電力端子PD之任一者，通信專用線COL可連接於插口之上側通信端子CU、下側通信端子CD之任一者。
電力線POL可傳送電力資訊，通信專用線COL可傳送通信控制資訊。可應用於搭載有實施形態之電力供給裝置之交流轉換器、交流充電器、電子機器、攜行電腦塢之電力供給裝置85係如圖54所示般，可連接於電力端子PU、PD、通信端子CU、CD之任一者，無需選擇所對應之插頭之上下(正背)，便於使用。此處，插口之上側電力端子PU、下側電力端子PD係與圖34、圖35所示之插口41R(42R)之上側VBUS端子、下側VBUS端子對應。又，插口之上側通信端子CU、下側通信端子CD係與圖34、圖35所示之插口41R(42R)之上側通信端子CC1(CC2)、下側通信端子CC1(CC2)對應。再者，其他端子係省略圖示，並進行簡化顯示。
又，可應用於搭載有插口之交流轉換器、交流充電器、電子機器、攜行電腦塢之實施形態之電力供給裝置86係如圖52所示般，例如可連接於具有AC電源230V之插口，且可***連接於電力線POL、通信專用線COL之插頭。插頭構造之例示於圖37或圖54。
又，可應用於搭載有插口之交流轉換器、交流充電器、電子機器、攜行電腦塢之實施形態之電力供給裝置87係如圖53所示般，例如可連接於具有AC電源100V~115V之插口，且可***連接於電力線POL、通信專用線COL之複數個插頭。插頭構造之例示於圖37或圖54。
絕緣雙向電路34係可於交流轉換器、交流充電器、電子機器、攜行電腦塢內置1個或複數個。可藉由此種絕緣雙向電路34之信號轉換/切換電路動作，對電力供給裝置85、86、87之輸出之擷取個數進行多種選擇。例如，可將擷取個數比設為1：N、1：1、N：1。此處，N係2以上之整數。又，亦可與USBPD插口併用。
又，可應用於搭載有插頭2之交流轉換器、交流充電器、電子機器、攜行電腦塢之實施形態之電力供給裝置88係如圖54所示般，可連接於例如具有AC電源100V~115V之插座、或具有AC電源230V之插座。插頭2係與圖44(a)、圖44(c)、圖45(a)、圖45(c)、圖46(a)、圖46(c)、圖47(a)、圖47(c)之形態相同。又，插頭2亦可應用於USB-PD。因此，於圖54中，插頭2亦可稱為改良型USB插頭。
(電力供給系統)
於可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中，無需改變電纜之方向便可切換電源來源。例如，無需電纜之替換，便可實現自外部機器對膝上型PC之電池之充電、及自膝上型PC之電池對外部機器(顯示器等)之供電。
又，可經由電力線POL、通信專用線COL，於2個單元間實現電力傳送、半雙工資料通信。
於可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中，於電池充電系統與膝上型PC之間，可利用電力線POL、通信專用線COL傳送DC電力供給(DC輸出VBUS)與資料通信。此處，於電池充電系統、膝 上型PC中，搭載實施形態之電力供給裝置。
於可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中，於智慧型手機與膝上型PC之間，亦可利用電力線POL、通信專用線COL傳送DC電力供給(DC輸出VBUS)、資料通信。此處，於智慧型手機、膝上型PC中，搭載實施形態之電力供給裝置。
說明可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中2個個人電腦PCA、PCB間之資料通信及電力供給之示意性區塊構成係如圖55所示般表示。於圖55中，DC/DC轉換器係省略圖示，示出絕緣雙向電路34A、34B及二次側控制器16A、16B。於個人電腦PCA、PCB中，搭載有實施形態之電力供給裝置。
個人電腦PCA、PCB間係經由電力線POL及通信專用線COL而連接。通信專用線COL連接於控制端子CT1、CT2間。
如圖55所示，控制端子CT1連接於絕緣雙向電路34A，控制端子CT2連接於絕緣雙向電路34B。絕緣雙向電路34A、34B與控制端子CT1、CT2間亦可經由AC耦合電容器CC而連接。又，於個人電腦PCA中，搭載有電池E、及連接於電池E之電池充電IC(CHG)53；於個人電腦PCB中，搭載有功率管理IC(PMIC：Power Management IC)54。再者，構成濾波器電路之電感LF、CF可分別予以省略。
於可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中，例如，無需電纜之替換便可實現自個人電腦PCB對個人電腦PCA之電池E之充電、及自個人電腦PCA之電池E對個人電腦PCB之供電。
又，於通信專用線COL，連接有絕緣雙向電路34A、34B，於個人電腦PCA、PCB間，實現例如半雙工資料通信。此處，載波頻率係例如約為23.2MHz，FSK(Frequency-Shift Keying，頻移鍵控)調變解調頻率例如約為300kbps。此處，誤碼率(BER：BitError Rate)例如約為1×10-6，亦可內置內建自測試(BIST：built-in self test)用之 LSI(Large Scale Integration，大規模積體電路)。
說明可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中2個單元56、58間之資料通信及電力供給之示意性區塊構成係如圖56所示般表示。
2個單元56、58間係藉由電力線POL及通信專用線COL而連接。電力線POL及通信專用線COL係插頭連接於內置於2個單元56、58之插口41R、42R。
2個單元56、58係任意之電子機器，搭載有實施形態之電力供給裝置。於圖56中，省略DC/DC轉換器之圖示，示出絕緣雙向電路34A、34B。省略AC耦合電容器C0。
包含內置實施形態之電力供給裝置之交流轉換器/交流充電器3、智慧型手機160之電力供給系統之示意性區塊構成係如圖57所示般表示。
交流轉換器/交流充電器3、智慧型手機160間係藉由電力線POL及通信專用線COL而連接。電力線POL及通信專用線COL係插頭連接於內置於交流轉換器/交流充電器3、智慧型手機160之插口41R、42R。
於交流轉換器/交流充電器3、智慧型手機160中，搭載有實施形態之電力供給裝置。於圖57中，省略DC/DC轉換器之圖示，示出絕緣雙向電路34A、34B。
交流轉換器/交流充電器3具備AC/DC轉換器60、絕緣雙向電路34A。智慧型手機160具備絕緣雙向電路34B、組裝型控制器(EMBC)64、CPU68、PMIC54、電池66、電池充電器IC(CHG)62。於絕緣雙向電路34A、34B與插口41R、42間亦可具備AC耦合電容器CC。再者，構成濾波器電路之電感LF、CF可分別予以省略。
於可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中，例如， 無需電纜之替換便可實現自交流轉換器/DC充電器3對智慧型手機160之電池66之充電、及自智慧型手機160之電池66對外部機器之供電。
包含內置實施形態之電力供給裝置之2個單元56、58之電力供給系統之示意性區塊構成係如圖58所示般表示。
2個單元56、58間係藉由電力線POL及通信專用線COL而連接。電力線POL及通信專用線COL係插頭連接於內置於2個單元56、58之插口41R、42R。
於2個單元56、58中，搭載有實施形態之電力供給裝置。於圖58中，省略DC/DC轉換器之圖示，示出絕緣雙向電路34A、34B。
單元56具備AC/DC轉換器60、絕緣雙向電路34A，單元58具備絕緣雙向電路34B、負載70。於絕緣雙向電路34A、34B與插口41R、42R間亦可具備AC耦合電容器CC。此處，負載70係可由CPU、電池BAT、控制器CTR等構成。再者，構成濾波器電路之電感LF、CF可分別予以省略。
於可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中，例如，無需電纜之替換便可實現自單元56對單元58之供電、及自單元58對外部機器之供電。
又，於通信專用線COL，連接有絕緣雙向電路34A、34B，於單元56、58間亦實現例如半雙工資料通信。
於可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中，包含與圖58之構成不同之2個單元56、58之示意性區塊構成係如圖59所示般表示。
單元56具備電池E、CPU68A、絕緣雙向電路34A。單元58具備CPU68B、絕緣雙向電路34B、負載CL。
2個單元56、58間係藉由電力線POL及通信專用線COL而連接。電力線POL及通信專用線COL係插頭連接於內置於2個單元56、58之 插口41R、42R(省略圖示)。電力線POL連接於電池E、負載CL間，通信專用線COL連接於絕緣雙向電路34A、34B間。於絕緣雙向電路34A、34B與通信專用線COL間，亦可分別經由AC耦合電容器CC而連接。
於可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中，例如，無需電纜之替換便可實現自單元58對單元56之電池E之充電、及自單元56之電池E對單元58之供電。又，於單元56、58間，亦實現了例如半雙工資料通信。
可全球性應用實施形態之電力供給裝置之第1電力供給系統100係如圖60所示般，具備經由插頭連接於插座之監視器110、及連接於監視器110之外部硬碟驅動器120、機頂盒180、膝上型PC140、平板PC150、智慧型手機160。此處，除此以外，監視器110亦可為電視機或攜行電腦塢。
於各構成要素，搭載有實施形態之電力供給裝置4，但於圖60中，省略DC/DC轉換器之圖示，示出絕緣雙向電路34。又，亦可於通信專用線COL，應用AC耦合電容器CC。
於監視器110與外部硬碟驅動器120、機頂盒180、膝上型PC140、平板PC150、智慧型手機160之間，可使用電力線POL及通信專用線COL進行電力傳送及通信資料傳送。電力線POL係以粗實線表示，通信專用線COL係以虛線表示。又，於應用USBPD之情形時，亦可替代以虛線表示之通信專用線COL，而使用電力線POL。又，通信專用線COL係經由AC耦合電容器CC(省略圖示)而連接於絕緣雙向電路34。另一方面，亦可不經由AC耦合電容器CC，而直接連接於絕緣雙向電路34。
以圓形虛線表示之部分係表示電力線POL用之電纜與通信專用線COL用之電纜被分離。作為電力線POL用之電纜，可應用USBPD電 纜，作為通信專用線COL用電纜，可應用通信專用電纜(COM)。又，亦可使用電力線POL、通信專用線COL轉換內置電纜。
於監視器110中，搭載AC/DC轉換器60、絕緣雙向電路34；於外部硬碟驅動器120中，搭載CPU+介面板122、絕緣雙向電路34；於機頂盒180中，搭載CPU+介面板132、絕緣雙向電路34；於膝上型PC140中，搭載NVDC(Narrow Voltage DC/DC，窄電壓直流/直流)充電器142、CPU148、PCH(Platform Control Hub：平台控制集線器)147、EC(Embedded Controller：嵌式控制器)146、絕緣雙向電路34；於平板PC150中，搭載ACPU(Application CPU：應用程式CPU)156、電池充電IC(CHG)158、電池157、絕緣雙向電路34；於智慧型手機160中，搭載ACPU166、USB電池充電IC162、電池172、絕緣雙向電路34。
可全球性應用實施形態之電力供給裝置之第2電力供給系統200係如圖61所示般，具備經由插頭連接於插座之USBPD轉換器230、連接於USBPD轉換器230之膝上型PC140、及連接於膝上型PC140之外部硬碟驅動器120、監視器110、平板PC150、智慧型手機160。此處，除此以外，膝上型PC140亦可為攜行電腦塢。
於各構成要素，搭載有實施形態之電力供給裝置4，但於圖61中，省略DC/DC轉換器之圖示，示出絕緣雙向電路34。又，亦可於通信專用線COL，應用AC耦合電容器CC。
於膝上型PC140與USBPD轉換器230、外部硬碟驅動器120、監視器110、平板PC150、智慧型手機160之間，可使用電力線POL及通信專用線COL進行電力傳送及通信資料傳送。
於USBPD轉換器230中，搭載AC/DC轉換器60、絕緣雙向電路34。於膝上型PC140中，搭載NVDC充電器142、CPU148、PCH147、EC146、電池154、DC/DC轉換器159、絕緣雙向電路341、342；於監 視器110中，搭載PMIC112、絕緣雙向電路34。其他構成係與第1電力供給系統100(圖60)相同。
可全球性應用實施形態之電力供給裝置之第3電力供給系統300係如圖62所示般，具備經由插頭連接於插座之USBPD轉換器/充電器310、及連接於USBPD轉換器/充電器310之外部硬碟驅動器120、監視器110、機頂盒180、膝上型PC140、平板PC150、智慧型手機160。
於各構成要素，搭載有實施形態之電力供給裝置4，但於圖62中，省略DC/DC轉換器之圖示，示出絕緣雙向電路34。又，亦可於通信專用線COL，應用AC耦合電容器CC。
於USBPD轉換器/充電器310與外部硬碟驅動器120、監視器110、機頂盒180、膝上型PC140、平板PC150、智慧型手機160之間，可使用電力線POL及通信專用線COL進行電力傳送及通信資料傳送。
於USBPD轉換器/充電器310中，搭載AC/DC轉換器60、絕緣雙向電路34。其他構成係與第1電力供給系統100(圖60)、第2電力供給系統200(圖61)相同。
可全球性應用實施形態之電力供給裝置之第4電力供給系統400係如圖63所示般，具備經由插頭連接於插座之高功能USBPD轉換器/充電器330、及連接於高功能USBPD轉換器/充電器330之外部硬碟驅動器120、監視器110、機頂盒180、膝上型PC140、平板PC150、智慧型手機160。
於各構成要素，搭載有實施形態之電力供給裝置4，但於圖63中，省略DC/DC轉換器之圖示，示出絕緣雙向電路34。又，亦可於通信專用線COL，應用AC耦合電容器CC。
於高功能USBPD轉換器/充電器330與外部硬碟驅動器120、監視器110、機頂盒180、膝上型PC140、平板PC150、智慧型手機160之間，可使用電力線POL及通信專用線COL進行電力傳送及通信資料傳 送。
於高功能USBPD轉換器/充電器330中，搭載內置同步FET開關轉換器之AC/DC轉換器60A、絕緣雙向電路34。其他構成係與第3電力供給系統300(圖62)相同。
可應用實施形態之電力供給裝置之電力供給系統中於CPU+介面板122(132)內內置絕緣雙向電路34之構成之示意性區塊構成係如圖64所示般表示。即，於圖60~圖63所示之電力供給系統100~400中，亦可於CPU+介面板122(132)內，內置絕緣雙向電路34及控制器16。於該情形時，對CPU+介面板122，可使用電力線POL及通信專用線COL傳送電力及通信資料。於此種CPU+介面板122(132)內內置控制器16之晶片係可作為包含控制器之CPU、DSP、或與其他控制器之整合晶片而構成。
如以上所說明般，根據本實施形態，能夠提供一種無需於輸出側設置濾波器線圈而可削減安裝空間，可小型化、低成本化，且可控制輸出電壓值及可輸出之電流量(最大值)之電力供給裝置、交流轉換器、交流充電器、電子機器及電力供給系統。
[其他實施形態]
雖已如上述般，藉由實施形態而記載，但不應理解為，構成該揭示之一部分之論述及圖式係限定本發明者。本領域技術人員應當能夠根據該揭示而領悟各種替代性實施形態、實施例及實用技術。
如此，包含本文並未記載之多種實施形態。
[產業上之可利用性]
本實施形態之電力供給裝置、交流轉換器、交流充電器、電子機器及電力供給系統係可應用於家電機器、移動機器等。
4‧‧‧電力供給裝置(PD)
10‧‧‧電源供給電路
13‧‧‧DC/DC轉換器
16‧‧‧二次側控制器
21‧‧‧EA
22‧‧‧監視電路
30‧‧‧一次側控制器
34‧‧‧絕緣雙向電路
C0‧‧‧輸出電容器
CC‧‧‧耦合電容器
CT‧‧‧控制端子
DC‧‧‧下側通信端子
SW‧‧‧開關

Claims (47)

  1. 一種電力供給裝置，其特徵在於具備：DC/DC轉換器，其配置於輸入與VBUS輸出之間；一次側控制器，其控制上述DC/DC轉換器之輸入電流；絕緣雙向電路，其耦合於控制輸入，接收上述控制輸入之控制輸入信號，並反饋至上述一次側控制器；開關，其配置於上述DC/DC轉換器之輸出與上述VBUS輸出之間，遮斷上述DC/DC轉換器之輸出；及二次側控制器，其連接於上述絕緣雙向電路，對上述開關進行接通斷開控制；且上述一次側控制器係基於自上述絕緣雙向電路反饋之上述控制輸入信號控制上述輸入電流，而使上述DC/DC轉換器之輸出電壓值及可輸出之電流量可變。
  2. 一種電力供給裝置，其特徵在於具備：DC/DC轉換器，其配置於輸入與VBUS輸出之間；一次側控制器，其控制上述DC/DC轉換器之輸入電流；絕緣雙向電路，其耦合於控制輸入，接收上述控制輸入之控制輸入信號，並反饋至上述一次側控制器；開關，其配置於上述DC/DC轉換器之輸出與上述VBUS輸出之間，遮斷上述DC/DC轉換器之輸出；二次側控制器，其連接於上述絕緣雙向電路，對上述開關進行接通斷開控制；及監視電路，其檢測上述DC/DC轉換器之一次側信號；且上述一次側控制器係基於上述監視電路之檢測信號，經由上述絕緣雙向電路控制上述二次側控制器，而使上述DC/DC轉換器 之輸出電壓值及可輸出之電流量可變。
  3. 一種電力供給裝置，其特徵在於具備：DC/DC轉換器，其配置於輸入與VBUS輸出之間；一次側控制器，其控制上述DC/DC轉換器之輸入電流；絕緣雙向電路，其耦合於控制輸入，接收上述控制輸入之控制輸入信號，並反饋至上述一次側控制器；開關，其配置於上述DC/DC轉換器之輸出與上述VBUS輸出之間，遮斷上述DC/DC轉換器之輸出；二次側控制器，其連接於上述絕緣雙向電路，對上述開關進行接通斷開控制；及誤差放大器，其連接於上述DC/DC轉換器之輸出與上述絕緣雙向電路之間；且上述一次側控制器係基於上述誤差放大器之檢測信號，接收經由上述絕緣雙向電路接收到之反饋信號；並且基於上述反饋信號，經由上述絕緣雙向電路控制上述二次側控制器，藉此使上述DC/DC轉換器之輸出電壓值及可輸出之電流量可變。
  4. 如請求項1至3中任一項之電力供給裝置，其具備輸出電容器，該輸出電容器係將上述二次側控制器與上述VBUS輸出耦合。
  5. 如請求項4之電力供給裝置，其具備AC耦合電容器，該AC耦合電容器係將上述絕緣雙向電路與上述控制輸入耦合。
  6. 如請求項5之電力供給裝置，其中上述絕緣雙向電路具備複數個絕緣單向電路。
  7. 如請求項6之電力供給裝置，其中上述絕緣雙向電路具備：可DC耦合及AC耦合之第1絕緣單向電路；及 可DC耦合之第2絕緣單向電路。
  8. 如請求項4之電力供給裝置，其中上述絕緣雙向電路進而可實施上述VBUS輸出之AC信號成分之信號轉換。
  9. 如請求項8之電力供給裝置，其中上述絕緣雙向電路係耦合於複數個控制輸入，可實施複數個控制輸入之控制輸入信號之信號轉換/切換。
  10. 如請求項9之電力供給裝置，其具備功率輸出電路，該功率輸出電路係連接於上述一次側控制器，對與複數個上述控制輸入成對配置之複數個VBUS輸出供給輸出電壓。
  11. 如請求項10之電力供給裝置，其中上述功率輸出電路具備複數個DC/DC轉換器。
  12. 如請求項11之電力供給裝置，其中上述絕緣雙向電路具備：協定轉換部，其實施頻率轉換；及通信電路，其配置於上述協定轉換部與上述控制輸入之間，實施碼轉換。
  13. 如請求項4之電力供給裝置，其中上述絕緣雙向電路具備切換開關，該切換開關係於上述二次側控制器與上述控制輸入之間切換。
  14. 如請求項1至3中任一項之電力供給裝置，其中上述絕緣雙向電路具備：第1收發器，其連接於上述二次側控制器；及切換開關，其係由上述一次側控制器控制，於上述第1收發器與上述控制輸入之間切換。
  15. 如請求項4之電力供給裝置，其中上述絕緣雙向電路具備第1收發器，該第1收發器係於上述二次側控制器與上述控制輸入之間 切換。
  16. 如請求項1至3中任一項之電力供給裝置，其中上述絕緣雙向電路具備：第1收發器，其連接於上述二次側控制器；第2收發器，其連接於上述控制輸入；及切換開關，其於上述第1收發器與上述第2收發器之間切換。
  17. 如請求項16之電力供給裝置，其中上述第1收發器與上述第2收發器具備相同構成。
  18. 如請求項16之電力供給裝置，其中上述第1收發器與上述第2收發器具備互不相同之構成。
  19. 如請求項11之電力供給裝置，其中上述絕緣雙向電路具備：第1收發器，其連接於上述二次側控制器；複數個第2收發器，其等分別連接於複數個上述控制輸入；及切換開關，其於上述第1收發器與上述第2收發器之間進行切換。
  20. 如請求項1至3中任一項之電力供給裝置，其具備：功率輸出電路，該功率輸出電路係連接於上述一次側控制器，對與複數個上述控制輸入成對配置之複數個VBUS輸出供給輸出電壓；且上述絕緣雙向電路具備於上述二次側控制器與複數個上述控制輸入之間切換之切換開關。
  21. 如請求項1至3中任一項之電力供給裝置，其具備：功率輸出電路，該功率輸出電路係連接於上述一次側控制器，對與複數個上述控制輸入成對配置之複數個VBUS輸出供給輸出電壓；且 上述絕緣雙向電路具備切換複數個上述控制輸入之埠選擇器。
  22. 如請求項21之電力供給裝置，其中上述埠選擇器具備CPU。
  23. 如請求項22之電力供給裝置，其中上述埠選擇器配置複數個。
  24. 如請求項12之電力供給裝置，其中上述絕緣雙向電路具備複數個埠選擇器。
  25. 如請求項24之電力供給裝置，其中上述絕緣雙向電路可執行頻率轉換、直流位準轉換、振幅位準轉換之任一者。
  26. 如請求項1至3中任一項之電力供給裝置，其中上述開關具備絕緣閘極型場效電晶體。
  27. 如請求項26之電力供給裝置，其具備電源供給電路，該電源供給電路連接於上述輸入與上述一次側控制器之間，對上述一次側控制器供給電源。
  28. 如請求項27之電力供給裝置，其具備AC/DC轉換器，該AC/DC轉換器連接於AC輸入與上述DC/DC轉換器之輸入之間。
  29. 如請求項28之電力供給裝置，其中上述DC/DC轉換器係二極體整流型。
  30. 如請求項29之電力供給裝置，其中上述DC/DC轉換器具備：變壓器；第1MOS電晶體及電流感測用之電阻，其等串聯連接於上述變壓器之一次側電感與接地電位之間；二極體，其連接於上述變壓器之二次側電感與上述輸出之間；及第1電容器，其連接於上述輸出與接地電位之間。
  31. 如請求項28之電力供給裝置，其中上述DC/DC轉換器係同步整流 型。
  32. 如請求項31之電力供給裝置，其中上述DC/DC轉換器具備：變壓器；第1MOS電晶體及電流感測用之電阻，其等串聯連接於上述變壓器之一次側電感與接地電位之間；第2MOS電晶體，其連接於上述變壓器之二次側電感與上述輸出之間；及第1電容器，其連接於上述輸出與接地電位之間。
  33. 如請求項1至3中任一項之電力供給裝置，其中上述絕緣雙向電路與上述二次側控制器係一體化。
  34. 如請求項1至3中任一項之電力供給裝置，其中上述絕緣雙向電路與上述一次側控制器係一體化。
  35. 如請求項1至3中任一項之電力供給裝置，其中上述絕緣雙向電路、上述二次側控制器及上述一次側控制器係一體化。
  36. 如請求項35之電力供給裝置，其中上述控制輸入信號具備基於半雙工通信方式之信號。
  37. 如請求項36之電力供給裝置，其具備過電流保護、過電力保護、過電壓保護、過負載保護、過溫度保護中之任一種保護功能。
  38. 如請求項37之電力供給裝置，其中輸出電壓與輸出電流之關係可採用矩形形狀、倒梯形形狀、倒三角形形狀、梯形形狀或五角形形狀中之任一種形狀。
  39. 一種交流轉換器，其特徵在於搭載有如請求項1至3中任一項之電力供給裝置。
  40. 一種交流充電器，其特徵在於搭載有如請求項1至3中任一項之 電力供給裝置。
  41. 一種電子機器，其特徵在於搭載有如請求項1至3中任一項之電力供給裝置。
  42. 如請求項41之電子機器，其中上述電子機器係監視器、外部硬碟驅動器、機頂盒、膝上型PC、平板PC、智慧型手機、電池充電系統、個人電腦、攜行電腦塢、顯示器、印表機、吸塵器、冰箱、傳真機、電話機、汽車導航、車載電腦、電視機、眼鏡、頭盔顯示器、風扇、空調、雷射顯示器或壁式插座中之任一者。
  43. 一種電力供給系統，其特徵在於搭載有如請求項1至3中任一項之電力供給裝置。
  44. 如請求項43之電力供給系統，其中上述電力供給系統具備：監視器，其可經由插頭連接於插座；及連接於上述監視器之外部硬碟驅動器、機頂盒、膝上型PC、平板PC或智慧型手機。
  45. 如請求項43之電力供給系統，其中上述電力供給系統具備：USBPD轉換器/充電器，其可經由插頭連接於插座；膝上型PC，其連接於上述USBPD轉換器/充電器；及連接於上述膝上型PC之外部硬碟驅動器、監視器、膝上型PC或智慧型手機。
  46. 如請求項43之電力供給系統，其中上述電力供給系統具備：USBPD轉換器，其可經由插頭連接於插座；及連接於上述USBPD轉換器之外部硬碟驅動器、監視器、機頂 盒、膝上型PC、平板PC或智慧型手機。
  47. 如請求項43之電力供給系統，其中上述電力供給系統具備：高功能USBPD轉換器/充電器，其經由插頭連接於插座；及連接於上述高功能USBPD轉換器/充電器之外部硬碟驅動器、監視器、機頂盒、膝上型PC、平板PC或智慧型手機。
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