TW201812603A - 一種電源傳輸控制模組 - Google Patents

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Abstract

一種電源傳輸控制模組包含第一介面、第二介面與控制器。第一介面用以耦接第一外部裝置。第二介面用以耦接第二外部裝置。第二介面是USB Type-C介面，且第一介面不是USB介面。控制器耦接第一介面以及第二介面。其中當第一介面耦接第一外部裝置、第二介面耦接第二外部裝置時，電源傳輸控制模組依據電源傳輸規格，選擇性地將電能由第一外部裝置傳遞至第二外部裝置或由第二外部裝置傳遞至第一外部裝置。

Description

一種電源傳輸控制模組
本發明係關於一種電源傳輸控制模組，特別是一種具有不同介面的電源傳輸控制模組。
近年來，隨著高科技產業蓬勃地發展，各大廠商不斷地於市場中推出不同的高科技產品，例如筆記型電腦、平板電腦或智慧型手機等。該些高科技產品通常需要透過電源配接器(Power Adapter)的供電來進行運作。然而，大部分廠商所提供的電源配接器雖然很類似，但卻不具相容性。舉例來說，某一廠商所提供的電源配接器無法適用於另一家廠商的產品(例如筆記型電腦或手機)。
也就是說，廠商所推出的產品只能夠使用自家所提供的專用電源配接器。在這樣的情形下，除了對使用者造成不便之外，當各個廠商持續推出新的產品時，勢必須要製造更多的電源配接器。為了解決不同電源配接器所造成的資源浪費，一種新型態的供電裝置與介面(通用序列匯流排C型連接器(Universal Serial Bus Type-C，以下簡稱USB Type-C) / USB Power Delivery)被提出來，試圖統一各家產品的供電接口並且具備電源配接器的功能，以降低浪費與環境的傷害。但是，在推廣USB TYPE-C / USB Power Delivery的過渡時期，新的電源配接器仍然不斷地被產出，不斷地對環境造成傷害。
本發明提出一種電源傳輸控制模組，可以使不相容的電源配接器與裝置之間能夠交換供電及受電資訊，從而進行電能傳輸。本發明所提出的解決方案，讓傳統的電源配接器與新型態配接器之間可以自由轉換，減低使用者購買電源配接器的需求。
依據本發明之一實施例揭露一種電源傳輸控制模組包含第一介面、第二介面與控制器。第一介面用以耦接第一外部裝置。第二介面用以耦接第二外部裝置。第二介面是USB Type-C介面，且第一介面不是USB介面。控制器耦接第一介面以及第二介面。其中當第一介面耦接第一外部裝置、第二介面耦接第二外部裝置時，電源傳輸控制模組依據電源傳輸規格，選擇性地將電能由第一外部裝置傳遞至第二外部裝置或由第二外部裝置傳遞至第一外部裝置。
依據本發明之一實施例揭露一種電源傳輸控制模組包含第一介面、第二介面與控制器。第一介面用以耦接第一外部裝置。第二介面用以耦接第二外部裝置。第二介面是USB Type-C介面，且第一介面不是USB介面。控制器耦接第一介面以及第二介面。其中當第一介面耦接第一外部裝置、第二介面耦接第二外部裝置時，電源傳輸控制模組依據電源傳輸規格，將電能由第一外部裝置傳遞至第二外部裝置。
依據本發明之一實施例揭露一種電源傳輸控制模組包含第一介面、第二介面與控制器。第一介面用以耦接第一外部裝置。第二介面用以耦接第二外部裝置。第二介面是USB Type-C介面，且第一介面不是USB介面。控制器耦接第一介面以及第二介面。其中當第一介面耦接第一外部裝置、第二介面耦接第二外部裝置時，電源傳輸控制模組依據電源傳輸規格，將電能由第二外部裝置傳遞至第一外部裝置。
綜合以上所述，於本發明所提出的電源傳輸控制模組的運作中，可以通過第一介面與第二介面，分別連接不相容的電源配接器與裝置，且藉由微處理器、電壓轉換電路與偵測電路的運作，將電源配接器所提供的電能輸出至裝置，進而達到不同類型的電源配接器與裝置之間的電能傳輸。
以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。
請參照圖1，圖1係依據本發明之一實施例所繪示的電源傳輸控制模組的功能方塊圖。如圖1所示，電源傳輸控制模組1包含第一介面10、第二介面12與控制器14。第一介面10用以耦接第一外部裝置16。第二介面12用以耦接第二外部裝置18。於此實施例中，第二介面是USB Type-C介面，且第一介面10不是 USB介面。於實務上，第一介面10可以係為適用於傳統的電源配接器的介面。控制器14耦接第一介面10與第二介面12。當第一介面10耦接第一外部裝置16、第二介面12耦接第二外部裝置18時，電源傳輸控制模組1依據電源傳輸規格，選擇性地將電能由第一外部裝置16傳遞至第二外部裝置18，或是由第二外部裝置18傳遞至第一外部裝置16。於實務上，電能的傳遞方向可以由控制器14進行判斷，亦可以由第二外部裝置18來進行判斷。於一實施例中，電源傳輸規格包括電能在第一外部裝置16以及第二外部裝置18之間的一傳遞方向，且所述的傳遞方向是依據在第一介面10或第二介面12偵測到所述電能具有之一輸入電壓來決定。在一個例子中，第一外部裝置16以及第二外部裝置18的其中之一為電源配接器，且第一外部裝置16以及第二外部裝置18的其中之另一為電子裝置。以一個實際的例子來說，當第一介面10所耦接的第一外部裝置16係為電源配接器，而第二介面12所耦接的第二外部裝置18係為電子裝置時，其外部電源係由電源配接器一端所提供。電能會由第一外部裝置16被傳遞至第二外部裝置18。反之，電能則會由第二外部裝置18被傳遞至第一外部裝置16。
於一實施例中，所述的電源傳輸規格更包括提供至第一外部裝置16或第二外部裝置18的一供電電力，且電源傳輸控制模組1依據偵測所述的輸入電壓或外部選擇裝置，從一供電規格表中進行選取，以決定所述的供電電力。於一實施例中，控制器14對電能進行直流對直流轉換，且第一外部裝置16以及第二外部裝置18之間依據電源傳輸規格所進行的電源傳輸為直流電源傳輸。
請參照圖2，圖2依據本發明之圖1實施例所繪示的電源傳輸控制模組的細部功能方塊圖。如圖2所示，控制器14包括電源單元141、電力傳輸協定控制器143與微處理器145。電源單元141用以對所述的電能進行電壓轉換，以供電至控制器14。更具體來說，電源單元141可將電能所具有的電壓轉換成適合控制器14使用的電壓。電力傳輸協定控制器143耦接第二介面12且用以通過第二介面12，以取得電源傳輸規格。微處理器145耦接電力傳輸協定控制器143，微處理器145依據電源傳輸規格，對電能所具有的輸入電壓進行電壓轉換。於一實施例中，如圖2所示，電源傳輸控制模組1更包括電壓轉換電路20，耦接於第一介面10、第二介面12以及控制器14之間，其中微處理器145依據電源傳輸規格，控制電壓轉換電路20對輸入電壓進行電壓轉換。具體來說，電壓轉換電路20用以調整輸入電壓的電壓大小。於一實施例中，如圖2所示，電源傳輸控制模組1更包括開關電路22，受控於微處理器145，開關電路22用以選擇性地將電能由第一外部裝置16傳遞至第二外部裝置18或由第二外部裝置18傳遞至第一外部裝置16。換言之，開關電路22用以導通時將電能由第一介面10傳送至第二介面12或由第二介面12傳送至第一介面10。微處理器145可用以偵測整個系統的電源方向。當電能來自第一介面10時，微處理器145控制開關電路22，使電壓轉換電路20輸出的電能被傳送至第二介面12。當電能來自第二介面12時，微處理器145控制開關電路22，使電壓轉換電路20輸出的電能被傳送至第一介面10。
更具體來說，開關電路22包含第一開關模組與第二開關模組。第一開關模組具有第一開關220與第二開關222。第二開關模組具有第三開關224與第四開關226。第一開關模組用以當電能來自第一介面10時導通，使輸出的電能從第一介面10傳送至第二介面12。第二開關模組用以當電能來自第二介面12時導通，使輸出的電能從第二介面12傳送至第一介面10。具體來說，當微處理器145判斷電能來自第一介面10時，第一開關模組中的第一開關220與第二開關222導通，而第二開關模組中的第三開關224與第四開關226不導通。此時，電能便由第一介面10傳送至第二介面12。相反地，當微處理器145判斷電能來自第二介面12時，第一開關模組中的第一開關220與第二開關222不導通，而第二開關模組中的第三開關224與第四開關226導通。此時，電能便由第二介面12傳送至第一介面10。
以一個實際的例子來說，假設第一介面10通過傳統的電源配接器(第一外部裝置16)汲取外部電源的電能，而第二介面12係連接一具有USB Type-C功能的外部裝置(第二外部裝置18)。微處理器145會判斷電能係來自第一介面10，並控制開關電路22使第一開關220與第二開關222導通，進而將電能傳送至所述的第二外部裝置18。於另一個例子中，電源傳輸控制模組1更包含操控介面26(外部選擇裝置)，電性連接微處理器145。操控介面26用以當電能來自第二介面12時，發出提示信號。使用者依據提示信號，通過操控介面26傳送操控指令至微處理器145。微處理器145依據操控指令，控制電壓轉換電路20調整電能的電壓。
舉例來說，假設第一介面10係連接一使用傳統的電源配接器的外部裝置(第一外部裝置16)，而第二介面12通過USB Type-C的配接器(第二外部裝置18)汲取一外部電源的電能。此時，微處理器34會判斷電能係來自第二介面12，並控制開關電路22使第三開關224與第四開關226導通。在這個例子中，操控介面26發出一提示信號，例如閃爍的發光二極體，通知使用者於操控介面26選擇符合外部裝置所需要的電壓。於一實施例中，電源傳輸控制模組1更包括偵測電路24，耦接於第一介面10、第二介面12以及控制器14之間，偵測電路24用以偵測是由第一介面10或第二介面12接收到電能所具有的輸入電壓。於一實施例中，如圖2所示，偵測電路24包括第一偵測器241與第二偵測器243。第一偵測器241耦接於第一介面10以及控制器14之間，用以偵測第一介面10上的電壓資訊及電流資訊。而第二偵測器243耦接於第二介面12以及控制器14之間，第二偵測器243用以偵測第二介面12上的電壓資訊及電流資訊。由第一介面10接收到的輸入電壓係關聯於第一介面10上所偵測到的電壓資訊及電流資訊，而由第二介面12接收到的輸入電壓係關聯於第二介面12上所偵測到的電壓資訊及電流資訊。於一個例子中，所述的第一偵測器241與第二偵測器243均可包含電阻與運算放大器所構成之電路。於另一個例子中，第一偵測器241與第二偵測器243均可包含切換電容(switch capacitor)電路與運算放大器所構成之電路。其中運算放大器可以係為反向或非反向放大器。運算放大器種類可以係電流放大器、電壓放大器、轉阻放大器或轉導放大器。再於另一個例子中，所述的第一偵測器241與第二偵測器243更可包含電壓位移(level shift)電路，主要係用以對所偵測到之電壓進行轉換，使控制器14可利用轉換後的電壓進行後端電路的比較與判斷。所屬領域具有通常知識者可依據實際需求來設計上述的第一偵測器與第二偵測器，本發明不以上述例子為限。
於一實施例中，偵測電路24更包含過電壓保護電路245與過電流保護電路247。過電壓保護電路245耦接於第二介面12以及控制器14之間，用以偵測通過第二介面12上的電壓。過電流保護電路247耦接於第二介面12以及控制器14之間，用以偵測通過第二介面12上的電流。控制器14可依據第二介面12上的電壓或第二介面12上的電流，選擇性地使電能於第一外部裝置16與第二外部裝置18之間傳輸。具體來說，當過電壓保護電路245所偵測到的電壓或是過電流保護電路247所偵測到的電流超過預設值時，為了避免電路因異常電壓值或異常電流值而損毀，控制器14會關閉電路中的電能傳輸，以達到保護電路的作用。於一個例子中，如圖2所示，控制器14更可包含類比數位轉換電路147，其可係以數位類比轉換器(digital to analog converter, DAC)與比較器(comparator)來實現，可以將第一偵測器241與第二偵測器243所偵測到的電壓與數位類比轉換器的電壓作比較。微處理器145依據比較的結果，控制開關電路22，以決定是否將電能提供至第一外部裝置16或是將電能提供至第二外部裝置18。於實務上，圖2中的控制器14內部的電源單元141、電力傳輸協定控制器143、微處理器145以及類比數位轉換電路147彼此之間係具有電性連接關係。
於一實施例中，電源傳輸控制模組1更包括溫度偵測電路28，耦接控制器14，溫度偵測電路28鄰近於電壓轉換電路20且用以偵測電壓轉換電路20的一溫度資訊。微處理器145依據一預設值與所述的溫度資訊，來判斷是否使電能於第一外部裝置與第二外部裝置之間傳輸。具體來說，當所述的溫度資訊超過所述的預設值時，代表電壓轉換電路20的運行溫度過高，此時，微處理器145會切斷第一外部裝置與第二外部裝置之間的電能傳輸，以達到保護電源傳輸控制模組1的目的。
請參照圖3，圖3係依據本發明之另一實施例所繪示的電源傳輸控制模組的功能方塊圖。如圖3所示，電源傳輸控制模組2包含第一介面40、第二介面42與控制器44。第一介面40用以耦接第一外部裝置46。第二介面用42以耦接第二外部裝置48。第二介面42是USB Type-C介面，且第一介面40不是USB介面。控制器44耦接第一介面40以及第二介面42。其中當第一介面40耦接第一外部裝置46、第二介面42耦接第二外部裝置48時，電源傳輸控制模組2依據電源傳輸規格，將電能由第一外部裝置46傳遞至第二外部裝置48。
請參照圖4，圖4係依據本發明之圖3實施例所繪示的電源傳輸控制模組的細部功能方塊圖。如圖4所示，控制器44包括電源單元441、電力傳輸協定控制器443與微處理器445。電源單元441用以對電能進行電壓轉換，以供電至控制器44。更具體來說，電源單元441可將電能所具有的電壓轉換成適合控制器44使用的電壓。電力傳輸協定控制器443耦接第二介面42且用以通過第二介面42，以取得電源傳輸規格。微處理器445耦接電力傳輸協定控制器443，微處理器445依據電源傳輸規格，對電能所具有的輸入電壓進行電壓轉換。於一實施例中，電源傳輸控制模組2更包括偵測電路50，耦接於第一介面40、第二介面42以及控制器44之間，用以偵測是由第一介面40或第二介面42接收到輸入電壓。於一實施例中，如圖4所示，偵測電路50包括第一偵測器501與第二偵測器502。第一偵測器501耦接於第一介面40以及控制器44之間，第一偵測器501用以偵測第一介面40上的電壓資訊及電流資訊。而第二偵測器502耦接於第二介面42以及控制器44之間，第二偵測器502用以偵測第二介面42上的電壓資訊及電流資訊。由第一介面40接收到的輸入電壓係關聯於第一介面40上所偵測到的電壓資訊及電流資訊，而由第二介面42接收到的輸入電壓係關聯於第二介面42上所偵測到的電壓資訊及電流資訊。於一個例子中，所述的第一偵測器501與第二偵測器502均可包含電阻與運算放大器所構成之電路。於另一個例子中，第一偵測器501與第二偵測器502均可包含切換電容(switch capacitor)電路與運算放大器所構成之電路。其中運算放大器可以係為反向或非反向放大器。運算放大器種類可以係電流放大器、電壓放大器、轉阻放大器或轉導放大器。再於另一個例子中，所述的第一偵測器501與第二偵測器502更可包含電壓位移(level shift)電路，主要係用以對所偵測到之電壓進行轉換，使控制器44可利用轉換後的電壓進行後端電路的比較與判斷。所屬領域具有通常知識者可依據實際需求來設計上述的第一偵測器與第二偵測器，本發明不以上述例子為限。
於一實施例中，電源傳輸控制模組2更包括電壓轉換電路52，耦接於第一介面40、第二介面42以及控制器44之間，其中微處理器445依據電源傳輸規格，控制電壓轉換電路52對輸入電壓進行電壓轉換。具體來說，偵測電路50可用以偵測電能所具有的電壓值與電流值。而電壓轉換電路52用以調整電能的電壓大小，以輸出合適的電壓。於一個例子中，電壓轉換電路52係為電壓調節器(Voltage Regulator)，用以將電壓調升或調降。於一實施例中，電源傳輸控制模組2更包含開關電路54，其受控於微處理器445，開關電路54用以將電能由第一外部裝置46傳遞至第二外部裝置48。更具體來說，開關電路54用以當導通時將電能傳送至第二介面42。微處理器445可透過第二介面42從第二外部裝置48獲得電壓請求。於此實施例中，第二介面42係為適用於USB Type-C的介面，於一個例子中，所述的第二介面42可透過若干方式來交換供電/受電端的電源資訊。而第二外部裝置48係為具有USB Type-C功能的可攜式裝置。微處理器445可以通過第二介面42，取得第二外部裝置48所需要的電壓，也就是所述的電壓請求。微處理器445進一步地依據電壓請求，控制電壓轉換電路52，以調整所輸出的電能的電壓大小。更具體來說，電壓請求係指第二外部裝置13運作所需消耗的電壓，微處理器445會依據該電壓，透過電壓轉換電路52調整所輸出的電壓。當微處理器445判斷所輸出的電壓無法符合電壓請求時，微處理器445使開關電路54不導通。
於一實施例中，如圖4所示，第二偵測器502用以偵測通過第二介面42之電流與電壓轉換電路52之輸出。於一實施例中，開關電路54可係為功率金氧半電晶體(Power MOSFET)或是其他等效性的電子元件，但本發明不以此為限。當所偵測的電壓符合電壓請求時，微處理器445導通開關電路54，使電能被傳送至第二外部裝置48。相反地，當所偵測的電壓不符合電壓請求時，微處理器445不導通開關電路54，使電能不被傳送至第二外部裝置48。以一個具體的例子來說，假設電能所具有的電壓為12伏特，而電壓請求為20伏特。微處理器445會透過電壓轉換電路52，將所輸出的電能的電壓調升至20伏特。此時，電壓符合第二外部裝置48的電壓請求，微處理器445導通開關電路54，使電能被傳送至第二外部裝置48。於另一個例子中，由於電壓轉換電路52損毀或發生異常狀況，而導致所輸出的電能的電壓低於或高於電壓請求的20伏特。此時，微處理器445不導通開關電路54，以避免第二外部裝置48因為接收到不符合電壓請求的電壓而導致運作異常或損毀。
於一實施例中，微處理器445依據電壓控制電壓轉換電路52，以提供一供電規格表。所述的供電規格表係指，電壓轉換電路52接收電能的一電壓後，可以經過轉換而輸出的電壓。具體來說，當具有一電壓的電能輸入至電壓轉換電路52時，電壓轉換電路52依據其電壓轉換的特性，可以將原本電能所具有之該電壓轉換成不同的電壓。以一個例子來說，請參照表一，表一係依據本發明之一實施例所揭示的供電規格表。如表一所示，當原本電能所具有的電壓為5伏特時，電壓轉換電路52可以輸出的電壓為5伏特、12伏特、15伏特、20伏特，其分別對應的電流為3安培、3安培、2.5安培、2安培。假設第二外部裝置48所要消耗的電壓為20伏特，且所需的電流為2安培，微處理器445便從表一中選取供電規格D，也就是電壓為20伏特與其對應的電流為2安培，此時電壓轉換電路52便將所輸出的電壓調整為20伏特，以符合第二外部裝置48的電壓請求。於前述的實施例中，電壓轉換電路52係為降壓調節器(buck regulator)。於另一個例子中，電壓轉換電路52係為升壓調節器(boost regulator)，或是同時具有升降壓功能的電壓調節器(buck-boost regulator)。前述實施例所提及之電壓值與電流值係適用於常用的電子裝置，其僅係作為舉例說明，本發明不以此為限。 表一
於前述的實施例中，微處理器445係根據電壓請求，於供電規格表(表一)中選取符合的電壓。而於另一實施例中，微處理器445係依據第二外部裝置48的電壓請求，使電壓轉換電路52調升所輸出的電壓，以輸出符合電壓請求的輸出的電壓。舉例來說，假設電壓轉換電路52可以輸出的電壓為5伏特、12伏特、19伏特、24伏特，而第二外部裝置48的電壓請求為19伏特。此時，微處理器445控制電壓轉換電路52，使其所輸出的電壓由5伏特逐步地調升直到19伏特。此時，具有19伏特的電能被傳送至第二外部裝置48。
於一實施例中，如圖4所示，控制器44包含類比數位轉換電路447，其可係以數位類比轉換器(digital to analog converter, DAC)與比較器(comparator)來實現，可以將第一偵測器501與第二偵測器502所偵測到的電壓與數位類比轉換器的電壓作比較。微處理器445依據比較的結果，控制開關電路54，以決定是否將電能提供至第二外部裝置48。
於一實施例中，如圖4所示，電源傳輸控制模組1更包含溫度偵測電路56，其耦接控制器44。溫度偵測電路56鄰近於電壓轉換電路52且用以偵測電壓轉換電路52的一溫度資訊，微處理器445依據一預設值與溫度資訊，判斷是否使電能由第一外部裝置46傳遞至第二外部裝置48。於一個例子中，溫度偵測電路56係由熱敏電阻或是I2C溫度感測器來實現。當電壓轉換電路52在運作的過程，溫度可能逐漸升高，當溫度超過一個預設值時，表示電壓轉換電路52的溫度過高。此時，溫度偵測電路56便會通知微處理器445，微處理器445進一步地使開關電路54不導通。如此一來，電能就不會被傳送至第二外部裝置48，以避免第二外部裝置48接收到異常的電能而導致損毀，亦可以達到保護電源傳輸控制模組2的效果。又如圖4所示，電源傳輸控制模組2更具有操控介面58，其包含一個或多個按鈕與指示燈，按鈕可以提供使用者進行模式的切換，指示燈則可以顯示當前裝置的運作情形。於一實施例中，如圖4所示，偵測電路50更包含過電壓保護電路503與過電流保護電路504。過電壓保護電路503耦接於第二介面42以及控制器44之間，用以偵測通過第二介面42上的電壓。過電流保護電路504耦接於第二介面42以及控制器44之間，用以偵測通過第二介面42上的電流。於實務上，圖4中的控制器44內部的電源單元441、電力傳輸協定控制器443、微處理器445以及類比數位轉換電路447彼此之間係具有電性連接關係。
請參照圖5，圖5係依據本發明之另一實施例所繪示的電源傳輸控制模組的功能方塊圖。於圖3的實施例相似，圖5的電源傳輸控制模組3包含第一介面60、第二介面62與控制器64。第一介面60用以耦接第一外部裝置66。第二介面用62以耦接第二外部裝置68。第二介面62是USB Type-C介面，且第一介面60不是USB介面。控制器64耦接第一介面60以及第二介面62。與圖3不同的是，當第一介面60耦接第一外部裝置66、第二介面62耦接第二外部裝置68時，電源傳輸控制模組3依據電源傳輸規格，將電能由第二外部裝置傳68傳遞至第一外部裝置66。
請參照圖6，圖6係依據本發明之圖5實施例所繪示的電源傳輸控制模組的細部功能方塊圖。如圖6所示，控制器64包括電源單元641、電力傳輸協定控制器643與微處理器645。電源單元641用以對所述電能進行電壓轉換，以供電至控制器64。更具體來說，電源單元641可將所述電能的電壓轉換成適合控制器64使用的電壓。電力傳輸協定控制器643耦接第二介面62且用以通過第二介面62，以取得電源傳輸規格。微處理器645耦接電力傳輸協定控制器643，微處理器645依據電源傳輸規格，對所述電能具有的輸入電壓進行電壓轉換。於一實施例中，電源傳輸控制模組3更包括偵測電路70，耦接於第一介面60、第二介面62以及控制器64之間，用以偵測是由第一介面60或第二介面62接收到輸入電壓。於一實施例中，如圖6所示，偵測電路70包括第一偵測器701與第二偵測器702。第一偵測器701耦接於第一介面60以及控制器64之間，用以偵測第一介面60上的電壓資訊及電流資訊。而第二偵測器702耦接於第二介面62以及控制器64之間，用以偵測第二介面62上的電壓資訊及電流資訊。由第一介面60接收到的輸入電壓係關聯於第一介面60上所偵測到的電壓資訊及電流資訊，而由第二介面62接收到的輸入電壓係關聯於第二介面62上所偵測到的電壓資訊及電流資訊。於一個例子中，所述的第一偵測器701與第二偵測器702均可包含電阻與運算放大器所構成之電路。於另一個例子中，第一偵測器701與第二偵測器702均可包含切換電容(switch capacitor)電路與運算放大器所構成之電路。其中運算放大器可以係為反向或非反向放大器。運算放大器種類可以係電流放大器、電壓放大器、轉阻放大器或轉導放大器。再於另一個例子中，所述的第一偵測器701與第二偵測器702更可包含電壓位移(level shift)電路，主要係用以對所偵測到之電壓進行轉換，使控制器64可利用轉換後的電壓進行後端電路的比較與判斷。所屬領域具有通常知識者可依據實際需求來設計上述的第一偵測器與第二偵測器，本發明不以上述例子為限。於一實施例中，電源傳輸控制模組3更包括電壓轉換電路72，耦接於第一介面60、第二介面62以及控制器64之間，其中微處理器645依據電源傳輸規格，控制電壓轉換電路72對輸入電壓進行電壓轉換。
具體來說，第一偵測器701用以偵測通過第一介面60的電壓與電流。電壓轉換電路72用以調整電能以輸出具有合適電壓的電能。於一實施例中，電源傳輸控制模組3更包含開關電路73，受控於微處理器645，開關電路73用以將電能由第二外部裝置68傳遞至第一外部裝置66。更具體來說，開關電路73用以當導通時將電能傳送至第一介面60。微處理器645用以依據操控指令，控制電壓轉換電路72，以調整所輸出的電能。具體來說，當電壓轉換電路72接收到具有一電壓的電能時，可以依據其電壓轉換的特性，輸出具有合適電壓的電能。所述的合適電壓可以是5伏特、10伏特、12伏特、20伏特、24伏特等。微處理器645依據操控指令，於該些電壓之中選擇適合第一外部裝置66的電壓。當微處理器645判斷電壓轉換電路72所提供的電壓無法符合操控指令時，微處理器645使開關電路73不導通。
於一實施例中，電源傳輸控制模組3更包含操控介面74，電性連接微處理器645，操控介面74受控於使用者，以輸出操控指令。具體來說，操控介面74係為電源傳輸控制模組3的使用者介面，其設置有多個按鈕，每一個按鈕對應一個電壓轉換電路72可以輸出的電壓。以前述的實施例來說，操控介面74具有五個按鈕，分別對應的電壓為5伏特、12伏特、19伏特、20伏特、24伏特。使用者可以根據第一外部裝置66所需的電壓，按壓對應的按鈕，從而出輸出所述的操控指令。舉例來說，使用者透過第一外部裝置66上所具有的資訊(例如貼附於第一外部裝置66的裝置規格表)，得知第一外部裝置66所需的電壓為24伏特， 使用者便可以按壓對應電壓24伏特的按鈕，以輸出需要24伏特的操控指令。此時，微處理器645依據所述的操控指令，使電壓轉換電路72所輸出的電壓為24伏特，並提供給第一外部裝置66來進行運作。
於圖4的實施例相同，圖6的電源傳輸控制模組3包含第二偵測器702，電性連接開關電路73。第二偵測器702用以偵測電壓轉換電路72所輸出的電壓。當所偵測的電壓滿足使用者的操控指令時，微處理器645導通開關電路73，使電能被傳送至第一外部裝置66。當所偵測的電壓不滿足使用者的操控指令時，微處理器645不導通開關電路73，使電能不被傳送至第一外部裝置66。具體來說，電源傳輸的過程中，微處理器645經由第一偵測器701與第二偵測器702，以確保電壓與電流在正確的工作狀態下。如有異常狀況發生，開關電路73會被強制關閉以確保電氣安全。如圖2所示，電源傳輸控制模組3更包含溫度偵測電路75，電性連接微處理器645。與圖2實施例類似，圖6的溫度偵測電路75鄰近於電壓轉換電路72，其用以偵測電壓轉換電路72的溫度。當電壓轉換電路72的溫度超過一預設值時，微處理器645不導通開關電路73，使電能不被傳送至第一外部裝置66。於一實施例中，如圖6所示，偵測電路70更包含過電壓保護電路703與過電流保護電路704。過電壓保護電路703耦接於第二介面62以及控制器64之間，用以偵測通過第二介面12上的電壓。過電流保護電路704耦接於第二介面62以及控制器64之間，用以偵測通過第二介面62上的電流。於一個例子中，如圖6所示，控制器64包含類比數位轉換電路647，其運作方式與前述實施例類似，故於此不再贅述。於實務上，圖6中的控制器64內部的電源單元641、電力傳輸協定控制器643、微處理器645以及類比數位轉換電路647彼此之間係具有電性連接關係。
綜合以上所述，於本發明所提出的電源傳輸控制模組的運作中，可以通過第一介面與第二介面，分別連接不相容的電源配接器與裝置，且藉由微處理器、電壓轉換電路與偵測電路的運作，將電源配接器所提供的電能輸出至裝置，進而達到不同類型的電源配接器與裝置之間的電能傳輸。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
1、2、3‧‧‧電源傳輸控制模組
10、40、60‧‧‧第一介面
12、42、62‧‧‧第二介面
14、44、64‧‧‧控制器
16、46、66‧‧‧第一外部裝置
18、48、68‧‧‧第二外部裝置
141、441、641‧‧‧電源單元
143、443、643‧‧‧電力傳輸協定控制器
145、445、645‧‧‧微處理器
20、52、72‧‧‧電壓轉換電路
22、54、73‧‧‧開關電路
24、50、70‧‧‧偵測電路
241、501、701‧‧‧第一偵測器
243、502、702‧‧‧第二偵測器
245、503、703‧‧‧過電壓保護電路
247、504、704‧‧‧過電流保護電路
28、56、75‧‧‧溫度偵測電路
147、447、647‧‧‧類比數位轉換電路
26、58、74‧‧‧操控介面
圖1係依據本發明之一實施例所繪示的電源傳輸控制模組的功能方塊圖。 圖2係依據本發明之圖1實施例所繪示的電源傳輸控制模組的細部功能方塊圖。 圖3係依據本發明之另一實施例所繪示的電源傳輸控制模組的功能方塊圖。 圖4係依據本發明之圖3實施例所繪示的電源傳輸控制模組的細部功能方塊圖。 圖5係依據本發明之另一實施例所繪示的電源傳輸控制模組的功能方塊圖。 圖6係依據本發明之圖5實施例所繪示的電源傳輸控制模組的細部功能方塊圖。

Claims (20)

  1. 一種電源傳輸控制模組，包含：一第一介面，用以耦接一第一外部裝置；一第二介面，用以耦接一第二外部裝置，其中該第二介面是USB Type-C介面，且該第一介面不是USB介面；以及一控制器，耦接該第一介面以及該第二介面；其中當該第一介面耦接該第一外部裝置、該第二介面耦接該第二外部裝置時，該電源傳輸控制模組依據一電源傳輸規格，選擇性地將電能由該第一外部裝置傳遞至該第二外部裝置或由該第二外部裝置傳遞至該第一外部裝置。
  2. 如請求項1所述的電源傳輸控制模組，其中該電源傳輸規格包括該電能在該第一外部裝置以及該第二外部裝置之間的一傳遞方向，且該傳遞方向是依據在該第一介面或該第二介面偵測到一輸入電壓來決定。
  3. 如請求項2所述的電源傳輸控制模組，其中該電源傳輸規格更包括提供至該第一外部裝置或該第二外部裝置的一供電電力，且該電源傳輸控制模組依據偵測該輸入電壓或一外部選擇裝置，從一供電規格表中進行選取，以決定該供電電力。
  4. 如請求項1所述的電源傳輸控制模組，其中該第一外部裝置以及該第二外部裝置的其中之一為電源配接器，且該第一外部裝置以及該第二外部裝置的其中之另一為電子裝置。
  5. 如請求項1所述的電源傳輸控制模組，其中該控制器對該電能進行直流對直流轉換，且該第一外部裝置以及該第二外部裝置之間依據該電源傳輸規格所進行的電源傳輸為直流電源傳輸。
  6. 如請求項2所述的電源傳輸控制模組，其中該控制器包括：一電源單元，用以對該電能進行電壓轉換，以供電至該控制器；一類比數位轉換電路，用以比較該輸入電壓與一預設電壓，據以產生一比較結果；一電力傳輸協定控制器，耦接該第二介面，該電力傳輸協定控制器用以通過該第二介面以取得該電源傳輸規格；以及一微處理器，耦接該電力傳輸協定控制器，該微處理器依據該電源傳輸規格，對該輸入電壓進行電壓轉換，且該微處理器依據該比較結果使該電能選擇性地被傳遞至該第一介面或該第二介面。
  7. 如請求項6所述的電源傳輸控制模組，更包括：一電壓轉換電路，耦接於該第一介面、該第二介面以及該控制器之間，其中該微處理器依據該電源傳輸規格，控制該電壓轉換電路對該輸入電壓進行電壓轉換。
  8. 如請求項6所述的電源傳輸控制模組，更包括：一開關電路，受控於該微處理器，該開關電路用以選擇性地將該電能由該第一外部裝置傳遞至該第二外部裝置或由該第二外部裝置傳遞至該第一外部裝置。
  9. 如請求項1所述的電源傳輸控制模組，更包括：一偵測電路，耦接於該第一介面、該第二介面以及該控制器之間，用以偵測是由該第一介面或該第二介面接收到該輸入電壓。
  10. 如請求項9所述的電源傳輸控制模組，其中該偵測電路包括：一第一偵測器，耦接於該第一介面以及該控制器之間，該第一偵測器用以偵測該第一介面上的電壓資訊及電流資訊；以及一第二偵測器，耦接於該第二介面以及該控制器之間，該第二偵測器用以偵測該第二介面上的電壓資訊及電流資訊；其中，由該第一介面接收到的該輸入電壓關聯於該第一介面上的電壓資訊及電流資訊，由該第二介面接收到的該輸入電壓關聯於該第二介面上的電壓資訊及電流資訊。
  11. 如請求項10所述的電源傳輸控制模組，其中該偵測電路更包括：一過電壓保護電路，耦接於該第二介面以及該控制器之間，用以偵測通過該第二介面上的電壓；以及一過電流保護電路，耦接於該第二介面以及該控制器之間，用以偵測通過該第二介面上的電流；其中該控制器依據該第二介面上的電壓或該第二介面上的電流，選擇性地使該電能於該第一外部裝置與該第二外部裝置之間傳輸。
  12. 如請求項7所述的電源傳輸控制模組，更包括：一溫度偵測電路，耦接該控制器，該溫度偵測電路鄰近於該電壓轉換電路且用以偵測該電壓轉換電路的一溫度資訊，該微處理器依據一預設值與該溫度資訊，判斷是否使該電能於該第一外部裝置與該第二外部裝置之間傳輸。
  13. 一種電源傳輸控制模組，包含：一第一介面，用以耦接一第一外部裝置；一第二介面，用以耦接一第二外部裝置，其中該第二介面是USB Type-C介面，且該第一介面不是USB介面；以及一控制器，耦接該第一介面以及該第二介面；其中當該第一介面耦接該第一外部裝置、該第二介面耦接該第二外部裝置時，該電源傳輸控制模組依據一電源傳輸規格，將電能由該第一外部裝置傳遞至該第二外部裝置。
  14. 如請求項13所述的電源傳輸控制模組，其中該控制器包括：一電源單元，用以對該第一介面所接收的該電能進行電壓轉換，以供電至該控制器；一類比數位轉換電路，用以比較該電能的一輸入電壓與一預設電壓，據以產生一比較結果；一電力傳輸協定控制器，耦接該第二介面且用以通過該第二介面，以取得該電源傳輸規格；以及一微處理器，耦接該電力傳輸協定控制器，該微處理器依據該電源傳輸規格，對該輸入電壓進行電壓轉換，且該微處理器依據該比較結果使該電能選擇性地由該第一介面被傳遞至該第二介面。
  15. 如請求項14所述的電源傳輸控制模組，更包括：一電壓轉換電路，耦接於該第一介面、該第二介面以及該控制器之間，其中該微處理器依據該電源傳輸規格，控制該電壓轉換電路對該輸入電壓進行電壓轉換。
  16. 如請求項14所述的電源傳輸控制模組，更包括：一開關電路，受控於該微處理器，該開關電路用以將該電能由該第一外部裝置傳遞至該第二外部裝置。
  17. 一種電源傳輸控制模組，包含：一第一介面，用以耦接一第一外部裝置；一第二介面，用以耦接一第二外部裝置，其中該第二介面是USB Type-C介面，且該第一介面不是USB介面；以及一控制器，耦接該第一介面以及該第二介面；其中當該第一介面耦接該第一外部裝置、該第二介面耦接該第二外部裝置時，該電源傳輸控制模組依據一電源傳輸規格，將電能由該第二外部裝置傳遞至該第一外部裝置。
  18. 如請求項17所述的電源傳輸控制模組，其中該控制器包括：一電源單元，用以對該第二介面所接收的該電能進行電壓轉換，以供電至該控制器；一類比數位轉換電路，用以比較該電能的一輸入電壓與一預設電壓，據以產生一比較結果；一電力傳輸協定控制器，耦接該第二介面且用以通過該第二介面，以取得該電源傳輸規格；以及一微處理器，耦接該電力傳輸協定控制器，該微處理器依據該電源傳輸規格，對該輸入電壓進行電壓轉換，且該微處理器依據該比較結果使該電能選擇性地由該第二介面被傳遞至該第一介面。
  19. 如請求項18所述的電源傳輸控制模組，更包括：一電壓轉換電路，耦接於該第一介面、該第二介面以及該控制器之間，其中該微處理器依據該電源傳輸規格，控制該電壓轉換電路對該輸入電壓進行電壓轉換。
  20. 如請求項18所述的電源傳輸控制模組，更包括：一開關電路，受控於該微處理器，該開關電路用以將該電能由該第二外部裝置傳遞至該第一外部裝置。
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