TWI534631B - 電子裝置的轉接器 - Google Patents

Description

電子裝置的轉接器

本發明是有關於一種電子裝置的轉接器。

現有可攜式電子裝置(例如平板電腦或手機)一般具有通用串接匯流排(Universal Serial Bus，以下稱USB)連線即運行(On-The-Go，簡稱OTG)連接器。USB OTG是USB 2.0規格的補充標準。當此USB OTG連接器連接至週邊裝置(例如USB隨身碟、滑鼠或鍵盤)時，此可攜式電子裝置扮演主機(host)角色。當此USB OTG連接器被連接至另一USB主機(如電腦、筆電等)或是電力適配器(power adapter)時，此可攜式電子裝置可以從主機角色切換為週邊裝置角色。

圖1與圖2是說明電子裝置100的USB連接器110插/拔電力適配器10或轉接器(dongle)20的情境示意圖。轉接器20可以是電視轉接器(TV dongle)、藍芽USB轉接器(Bluetooth USB dongle)、無線區域網路USB轉接器(WiFi USB dongle)或是其他轉接器。請參照圖1，電子裝置100具有連接器110，其中連接器110可以是USB OTG連接器。使用者可以將電力適配器10的 連接器12***電子裝置100的連接器110。當電力適配器10的連接器12***電子裝置100的連接器110時，電力適配器10可以經由連接器12與連接器110提供電力11至電子裝置100，以便對電子裝置100進行充電及供電。由於連接器110已被電力適配器10佔用，因此其他週邊裝置(例如轉接器20)無法***連接器110。若要將轉接器20的連接器22***連接器110，則使用者必須先將電力適配器10的連接器12從連接器110拔出。

請參照圖2，在使用者將電力適配器10的連接器12從連接器110拔出後，轉接器20的連接器22才得以***連接器110。當轉接器20的連接器22***連接器110時，電子裝置100可以經由連接器22與連接器110提供電力111至轉接器20，以便對轉接器20進行供電。轉接器20與電子裝置100之間可以經由連接器22與連接器110相互傳遞資料112。由於連接器110已被轉接器20佔用，因此電力適配器10的連接器12無法***連接器110。若要使用電力適配器10對電子裝置100進行充電與供電，則使用者必須先將轉接器20的連接器22從連接器110拔出。

如上述圖1與圖2所述，由於連接器110已被轉接器20與電力適配器10其中一者佔用，因此電力適配器10與電力適配器10其中另一者無法***連接器110。再者，使用者必須對電子裝置100的連接器110頻繁地插拔，以便選擇性地連接電力適配器10或轉接器20。頻繁地插拔將會加速連接器110的磨損。

本發明提供一種用於一電子裝置的轉接器(dongle)，以動態改變該電子裝置與該轉接器之間的電力供應關係。

本發明的實施例的轉接器包括第一連接器、第二連接器、電力匯流排、傳輸模組、開關電路以及偵測電路。第一連接器可選擇性地電性連接該電子裝置的連接器。電力匯流排耦接至第一連接器的第一電力接腳。第二連接器可選擇性地電性連接外部電力供應器。傳輸模組具有第三電力接腳耦接至電力匯流排。開關電路的第一端與第二端分別耦接至電力匯流排與第二連接器的第二電力接腳。第二端能夠接收第二電力接腳輸出的第二開關信號使開關電路為導通狀態，且外部電力供應器輸出電力經由第二電力接腳及開關電路傳送至電力匯流排，並能夠透過電力匯流排將電力傳送至第一電力接腳及第三電力接腳。偵測電路的輸出端與偵測端分別耦接至第一連接器的識別接腳與第二電力接腳。偵測端能夠接收第二電力接腳輸出的第一開關信號使偵測電路為截止狀態，當第一連接器電性連接電子裝置的連接器且第二連接器電性連接外部電力供應器時，識別接腳依據截止狀態而傳送停止送電信號至電子裝置的連接器。

在本發明的一實施例中，當電子裝置的連接器接收識別接腳傳送之停止送電信號時，可攜式電子裝置的連接器依據停止送電信號改變電子裝置的連接器的控制器的電力操作模式。

在本發明的一實施例中，上述的電子裝置的連接器為通 用串接匯流排(Universal Serial Bus，以下稱USB)連接器，連接器的控制器為通用串接匯流排(Universal Serial Bus，以下稱USB)控制器。

在本發明的一實施例中，當第二連接器未電性連接外部電力供應器時，開關電路的第一端與第二端之間的連接狀態為截止狀態，偵測電路為導通狀態，而電子裝置的連接器的控制器的電力操作模式為連線即運行(On-The-Go，簡稱OTG)模式。

在本發明的一實施例中，當第二連接器電性連接外部電力供應器時，開關電路的第一端與該第二端之間的連接狀態為導通狀態，偵測電路為截止狀態，電子裝置的連接器接收識別接腳傳送之停止送電信號，使連接器依據停止送電信號將控制器的電力操作模式自連線即運行模式改變為輔助充電適配器(Accessory Charger Adapter，簡稱ACA)模式。

在本發明的一實施例中，上述的偵測電路更包括第一開關。第一開關的第一端耦接至第一連接器的識別接腳，第一開關的第二端耦接至參考電壓，而第一開關的控制端耦接至第二連接器的第二電力接腳。

在本發明的一實施例中，上述的偵測電路更包括下拉電阻。下拉電阻的第一端與第二端分別耦接至第一連接器的識別接腳與參考電壓。

在本發明的一實施例中，上述的開關電路為第二開關。該第二開關的第一端耦接至電力匯流排，而第二開關的第二端與 控制端耦接至第二電力接腳。

在本發明的一實施例中，上述的開關電路包括第一P型電晶體、第二P型電晶體、第一電容、第一電阻、第二電阻、N型電晶體以及控制電路。第一P型電晶體的第一端耦接至電力匯流排。第二P型電晶體的第一端耦接至第一P型電晶體的第二端，而第二P型電晶體的第二端耦接至第二電力接腳。第一電容的第一端耦接至第一P型電晶體的第二端與第二P型電晶體的第一端，而第一電容的第二端耦接至第一P型電晶體的控制端與第二P型電晶體的控制端。第一電阻的第一端耦接至第一P型電晶體的第二端與第二P型電晶體的第一端，而第一電阻的第二端耦接至第一P型電晶體的控制端與第二P型電晶體的控制端。第二電阻的第一端耦接至第一電阻的第二端。N型電晶體的第一端耦接至第二電阻的第二端，而N型電晶體的第二端耦接至參考電壓。控制電路耦接至N型電晶體的控制端。控制電路經依據第二電力接腳之電壓而對應控制N型電晶體。

在本發明的一實施例中，上述的偵測電路包括第一子開關、第二子開關以及下拉電阻。第一子開關的第一端耦接至第一連接器的識別接腳。第一子開關的第二端耦接至參考電壓。第一子開關的控制端耦接至第二連接器的第二電力接腳。第二子開關的第一端耦接至第一連接器的識別接腳。第二子開關的控制端耦接至第二電阻的第一端。下拉電阻的第一端與第二端分別耦接至第二子開關的第二端與參考電壓。

在本發明的一實施例中，上述的控制電路包括第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第二電容、運算放大器、第七電阻、第八電阻與第三電容。第三電阻的第一端耦接至第二電力接腳。第四電阻的第一端與第二端分別耦接至第三電阻的第二端與參考電壓。第五電阻的第一端耦接至第二電力接腳。第六電阻的第一端與第二端分別耦接至第五電阻的第二端與參考電壓。第二電容的第一端與第二端分別耦接至第五電阻的第二端與參考電壓。運算放大器的第一輸入端與第二輸入端分別耦接至第三電阻的第二端與第五電阻的第二端。第七電阻的第一端與第二端分別耦接至運算放大器的輸出端與N型電晶體的控制端。第八電阻的第一端與第二端分別耦接至第七電阻的第二端與參考電壓。第三電容的第一端與第二端分別耦接至第七電阻的第二端與參考電壓。

在本發明的一實施例中，上述的第一連接器更包括第一資料接腳，且傳輸模組更包括第三連接器。第三連接器具有第三電力接腳與第二資料接腳。第三連接器的第三電力接腳耦接至電力匯流排。第三連接器的第二資料接腳耦接至第一連接器的第一資料接腳。第三連接器可選擇性地電性連接至電子裝置的週邊裝置。

在本發明的一實施例中，上述的轉接器更包括鉗位電路。鉗位電路耦接至第一連接器的第一資料接腳。於第二連接器接收外部電力供應器之電力的初始期間，鉗位電路將第一連接器 的第一資料接腳的電位維持於第一電位。

基於上述，依據轉接器有無接收到外部電力供應器之電力，本發明實施例的轉接器可以動態改變該電子裝置與該轉接器之間的電力供應關係。當轉接器接收到外部電力供應器之電力時，外部電力供應器之電力可以供電給該電子裝置與該轉接器。當轉接器沒有接收到外部電力供應器之電力時，該電子裝置可以供電給該轉接器。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10‧‧‧電力適配器

11‧‧‧電力

12‧‧‧連接器

20‧‧‧轉接器

22‧‧‧連接器

30‧‧‧外部電力供應器

31‧‧‧電力

32‧‧‧連接器

40‧‧‧週邊裝置

41‧‧‧連接器

100‧‧‧電子裝置

110‧‧‧連接器

111‧‧‧電力

112‧‧‧資料

300‧‧‧轉接器

310‧‧‧第一連接器

320‧‧‧第二連接器

330‧‧‧偵測電路

331‧‧‧第一開關

332‧‧‧下拉電阻

333‧‧‧第一子開關

334‧‧‧第二子開關

335‧‧‧下拉電阻

340‧‧‧開關電路

341‧‧‧第二開關

350‧‧‧傳輸模組

351‧‧‧第三連接器

1011‧‧‧電阻

1012‧‧‧固態繼電器

1021‧‧‧第一P型電晶體

1022‧‧‧第二P型電晶體

1023‧‧‧第一電容

1024‧‧‧第一電阻

1025‧‧‧第二電阻

1026‧‧‧N型電晶體

1030‧‧‧控制電路

1031‧‧‧第三電阻

1032‧‧‧第四電阻

1033‧‧‧第五電阻

1034‧‧‧第六電阻

1035‧‧‧第二電容

1036‧‧‧運算放大器

1037‧‧‧第七電阻

1038‧‧‧第八電阻

1039‧‧‧第三電容

1100‧‧‧鉗位電路

1101‧‧‧電阻

1102‧‧‧電阻

D_pad‧‧‧第一資料接腳

DM_pad‧‧‧第一子資料接腳

DP_pad‧‧‧第一子資料接腳

D_dev‧‧‧第二資料接腳

DM_dev‧‧‧第二子資料接腳

DP_dev‧‧‧第二子資料接腳

ID_pad‧‧‧識別接腳

V_chg‧‧‧第二電力接腳

V_dev‧‧‧第三電力接腳

V_pad‧‧‧第一電力接腳

VBUS‧‧‧電力匯流排

圖1與圖2是說明電子裝置的USB連接器插/拔電力適配器或轉接器(dongle)的情境示意圖。

圖3與圖4是依照本發明實施例說明轉接器插接於電子裝置的不同情境示意圖。

圖5是依照本發明一實施例說明圖3與圖4所示轉接器的電路方塊示意圖。

圖6與圖7是說明圖5所示轉接器實施範例，以及轉接器於不同情境的操作示意圖。

圖8與圖9是依照本發明另一實施例說明轉接器插接於電子裝置的不同情境示意圖。

圖10是依照本發明另一實施例說明圖8與圖9所示轉接器的電路方塊示意圖。

圖11是依照本發明又一實施例說明圖8與圖9所示轉接器的電路方塊示意圖。

圖12是依照本發明一實施例說明圖11所示鉗位電路的電路方塊示意圖。

在本案說明書全文(包括申請專利範圍)中所使用的「耦接」一詞可指任何直接或間接的連接手段。舉例而言，若文中描述第一裝置耦接於第二裝置，則應該被解釋成該第一裝置可以直接連接於該第二裝置，或者該第一裝置可以透過其他裝置或某種連接手段而間接地連接至該第二裝置。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟代表相同或類似部分。不同實施例中使用相同標號或使用相同用語的元件/構件/步驟可以相互參照相關說明。

圖3與圖4是依照本發明實施例說明轉接器(dongle)300插接於電子裝置100的不同情境示意圖。圖3與圖4所示電子裝置100可以參照圖1與圖2中電子裝置100的相關說明。圖3與圖4所示轉接器300可以是通用串列匯流排集線器(universal serial bus HUB，簡稱USB HUB)、電視轉接器(TV dongle)、藍芽USB轉接器(Bluetooth USB dongle)、無線區域網路USB轉接器(WiFi USB dongle)或是其他轉接器。

請參照圖3，轉接器300的第一連接器310可選擇性地電性連接至電子裝置100的連接器110。使用者可以將轉接器300的第一連接器310***電子裝置100的連接器110。於本實施例中，第一連接器310可以是(但不限於此)USB連線即運行(On-The-Go，簡稱OTG)連接器。當轉接器300的第一連接器310***電子裝置100的連接器110時，轉接器300與電子裝置100之間可以經由第一連接器310與連接器110相互傳遞資料112。在轉接器300的第二連接器320未接收到外部電力供應器之電力的情況下，電子裝置100可以經由連接器110與第一連接器310提供電力111至轉接器300，以便對轉接器300進行供電。

請參照圖4，第二連接器320可選擇性地電性連接至外部電力供應器30。於本實施例中，第二連接器320與連接器32可以是(但不限於此)一般USB連接器、USB OTG連接器或是其他電力連接器。使用者可以將外部電力供應器30的連接器32***轉接器300的第二連接器320。於本實施例中，外部電力供應器30可以是(但不限於此)電力適配器(power adapter)、行動電源或是其他電源供應器。在其他實施例中，外部電力供應器30可能是可供應電力的個人電腦、筆記型電腦或是其他電子裝置。

當外部電力供應器30的連接器32***轉接器300的第二連接器320時，外部電力供應器30可以經由連接器32與連接器320以提供電力31至轉接器300。當轉接器300接收到外部電 力供應器30之電力31時，外部電力供應器30之電力31除了可以供電給轉接器300之外，電力31還可以經由第一連接器310與連接器110進一步傳送至電子裝置100。因此，外部電力供應器30之電力31可以對電子裝置100進行充電及供電。如圖4所示，使用者可以同時將轉接器300與外部電力供應器30同時耦接至電子裝置100的同一個連接器110。

圖5是依照本發明一實施例說明圖3與圖4所示轉接器300的電路方塊示意圖。轉接器300包括第一連接器310、第二連接器320、偵測電路330、開關電路340、電力匯流排VBUS與傳輸模組350。傳輸模組350表示轉接器300內部電路、構件、晶片及/或連接器等需要接收電力才能運作之元件。舉例來說，在一些實施例中，傳輸模組350可能包含USB控制晶片或USB HUB晶片。在另一些實施例中，傳輸模組350可能包含無線區域網路晶片(例如WiFi晶片)或其他功能晶片。在其他實施例中，傳輸模組350可能包含第三連接器，以便連接一週邊裝置(例如USB隨身碟、滑鼠或鍵盤)。請一併參考圖6、圖7，傳輸模組350的第三電力接腳V_dev耦接至電力匯流排VBUS。傳輸模組350的資料接腳耦接至第一連接器310的第一資料接腳D_pad。

第一連接器310具有第一電力接腳V_pad與識別接腳ID_pad。電力匯流排VBUS耦接至第一連接器310的第一電力接腳V_pad。第二連接器320具有第二電力接腳V_chg，其中第二連接器320可選擇性地電性連接外部電力供應器30，當第二連接器 320電性連接外部電力供應器30時，第二電力接腳V_chg輸出一第一開關信號及一第二開關信號。

開關電路340的第一端耦接至電力匯流排VBUS，開關電路340的第二端耦接至第二連接器320的第二電力接腳V_chg。開關電路340之導通狀態是相依於第二連接器320的第二電力接腳V_chg有無接收外部電力供應器30之電力31。舉例來說，當第二連接器320的第二電力接腳V_chg沒有接收外部電力供應器30之電力31時，開關電路340的第一端與第二端之間的連接狀態為截止狀態(不導通)；以及當第二連接器320的第二電力接腳V_chg電性連接外部電力供應器30時，第二端能夠接收第二電力接腳V_chg輸出的第二開關信號使開關電路340為一導通狀態(即開關電路340的第一端與第二端之間的連接狀態為導通狀態)，且外部電力供應器30輸出一電力31經由第二電力接腳V_chg及開關電路340傳送至電力匯流排VBUS，並能夠透過電力匯流排VBUS將電力31傳送至第一電力接腳V_pad及第三電力接腳V_dev。

偵測電路330的輸出端耦接至第一連接器310的識別接腳ID_pad。偵測電路330的偵測端耦接至第二連接器320的第二電力接腳V_chg。偵測端能夠接收第二電力接腳V_chg輸出的第一開關信號使偵測電路330為一截止狀態，當第一連接器310電性連接電子裝置100的連接器110且第二連接器320電性連接外部電力供應器30時，識別接腳ID_pad依據截止狀態而傳送一停 止送電信號至電子裝置100的連接器110。

請參照圖4與圖5，當外部電力供應器30的連接器32***轉接器300的第二連接器320時，電子裝置100的連接器110接收由第一連接器310的識別接腳ID_pad傳送之停止送電信號，以及依據該停止送電信號改變電子裝置100的連接器110的控制器(未繪示)的電力操作模式。外部電力供應器30可以經由連接器32與連接器320提供電力31至轉接器300。當第二連接器320電性連接外部電力供應器30時，第二電力接腳V_chg輸出第一開關信號及第二開關信號分別傳送至偵測電路330的偵測端及開關電路340的第二端。該第一開關信號使偵測電路330為一截止狀態，且識別接腳ID_pad依據偵測電路330為截止狀態而傳送停止送電信號至電子裝置100的連接器110的該控制器(未繪示)。該第二開關信號使開關電路340為導通狀態，且外部電力供應器30輸出電力31經由第二電力接腳V_chg及開關電路340傳送至電力匯流排VBUS，電力匯流排VBUS能夠再將電力31傳送至第一電力接腳V_pad及傳輸模組350之第三電力接腳V_dev(請一併參考圖6、圖7)。其中停止送電信號表示第二連接器320接收了外部電力供應器30之電力31時，該控制器(未繪示)的電力操作模式被設定為輔助充電適配器(Accessory Charger Adapter，簡稱ACA)模式。換言之，電子裝置100的連接器110接收識別接腳ID_pad傳送之停止送電信號，使該連接器110依據該停止送電信號將該控制器(未繪示)的電力操作模式自連線即運行(On-The-Go，簡 稱OTG)模式改變為ACA模式。於ACA模式中，電子裝置100可以經由第二連接器320、開關電路340、電力匯流排VBUS、第一連接器310與連接器110而接收外部電力供應器30之電力31。

請參照圖3與圖5，當第二連接器320未電性連接外部電力供應器30時，開關電路340的第一端與第二端之間的連接狀態為截止狀態，且偵測電路330為一導通狀態，以觸發電子裝置100的連接器110的控制器(未繪示)改變其電力操作模式。舉例來說，當偵測電路330為一導通狀態，表示第二連接器320沒有接收外部電力供應器30之電力31時，電子裝置100的連接器110的控制器(未繪示)的電力操作模式為連線即運行(On-The-Go，簡稱OTG)模式。於OTG模式中，電子裝置100可以經由連接器110、第一連接器310而供應電力111至轉接器300的電力匯流排VBUS，進而供電給傳輸模組350的電力接腳。同時，開關電路340為截止狀態，以避免電力匯流排VBUS所傳輸的電力(即電子裝置100所提供的電力111)被傳送至偵測電路330的偵測端。

綜上所述，依據轉接器300有無接收到外部電力供應器30之電力31，本實施例該轉接器300可以動態改變電子裝置100與轉接器300之間的電力供應關係。當轉接器300接收到外部電力供應器30之電力31時，外部電力供應器30之電力31可以供電給電子裝置100與轉接器300。當轉接器300沒有接收到外部電力供應器30之電力31時，電子裝置100可以供電給轉接器300。

圖6與圖7是說明圖5所示轉接器300實施範例，以及 轉接器300於不同情境的操作示意圖。於圖6與圖7所示實施例中，開關電路340為第二開關341，而偵測電路330包括第一開關331與下拉電阻332。第二開關341的第一端耦接至電力匯流排VBUS，而第二開關341的第二端與控制端耦接至第二連接器320的第二電力接腳V_chg。第一開關331的第一端耦接至第一連接器310的識別接腳ID_pad。第一開關331的第二端耦接至參考電壓(例如接地電壓或是其他固定電壓)。第一開關331的控制端耦接至第二連接器320的第二電力接腳V_chg。下拉電阻332的第一端與第二端分別耦接至第一連接器310的識別接腳ID_pad與參考電壓(例如接地電壓或是其他固定電壓)。下拉電阻332的阻值可以依照設計需求而決定。舉例來說，在一些實施例中，下拉電阻332的阻值可能是124KΩ。

於圖6與圖7所示實施例中，傳輸模組350可以包括第三連接器351。第三連接器351具有第三電力接腳V_dev與第二子資料接腳DP_dev、DM_dev。本實施例中第三連接器351的第二子資料接腳DP_dev、DM_dev為差動資料對。第三連接器351的第二子資料接腳DP_dev、DM_dev耦接至傳輸模組350的第二資料接腳D_dev，進而分別耦接至第一連接器310的第一資料接腳D_pad的一第一子資料接腳DM_pad、DP_pad。本實施例中第一資料接腳D_pad的第一子資料接腳DM_pad、DP_pad為差動資料對(Differential data pair)。第一子資料接腳DM_pad、DP_pad為差動資料對可以參照圖5所示第一連接器310的第一資料接腳 D_pad的相關說明。在其他實施例中，該第三連接器351的第二資料接腳D_dev與第一連接器310的第一資料接腳D_pad可能被改為單端資料接腳。第三連接器351的第三電力接腳V_dev耦接至傳輸模組350的電力接腳，進而耦接至電力匯流排VBUS。

第三連接器351可選擇性地連接至電子裝置100的週邊裝置。例如，圖8與圖9是依照本發明另一實施例說明轉接器300插接於電子裝置100的不同情境示意圖。圖8與圖9所示電子裝置100、轉接器300與外部電力供應器30可以參照圖3與圖4中電子裝置100、轉接器300與外部電力供應器30的相關說明。使用者可以選擇性地將電子裝置100的週邊裝置40的連接器41***轉接器300的第三連接器351，亦可以選擇性地將週邊裝置40的連接器41從轉接器300的第三連接器351拔出。週邊裝置40可以是USB隨身碟、滑鼠、鍵盤或是其他週邊裝置。當週邊裝置40的連接器41***轉接器300的第三連接器351，以及轉接器300的第一連接器310***電子裝置100的連接器110時，週邊裝置40與電子裝置100之間可以經由轉接器300相互傳遞資料112。

請參照圖6與圖8，當轉接器300的第二連接器320電性連接外部電力供應器30時，亦即當第二連接器320的第二電力接腳V_chg接收外部電力供應器30之電力31時，第二電力接腳V_chg輸出第一開關信號及第二開關信號分別傳送至偵測電路330的偵測端及開關電路340的第二端。該第一開關信號使偵測電路330為截止狀態，且識別接腳ID_pad依據偵測電路330為該截 止狀態而識別接腳ID_pad依據截止狀態而傳送一停止送電信號至電子裝置100的連接器110。該第二開關信號使開關電路340為導通狀態，且外部電力供應器30輸出電力31經由第二電力接腳V_chg及開關電路340傳送至電力匯流排VBUS，電力匯流排VBUS再將電力31傳送至第一電力接腳V_pad及第三連接器351之第三電力接腳V_dev。舉例來說，電力31可以截止(turn off)偵測電路330的第一開關331，使得第一連接器310的識別接腳ID_pad經由下拉電阻332耦接至參考電壓(例如接地電壓或是其他固定電壓)。因此，電子裝置100的連接器110的控制器(未繪示)的電力操作模式被設定為輔助充電適配器(ACA)模式。於ACA模式中，電子裝置100可以經由連接器110接收外部供應之電力。對於開關電路340而言，電力31可以導通(turn on)開關電路340的第二開關341，使得外部電力供應器30之電力31可以經由第二連接器320的第二電力接腳V_chg與第二開關341而被傳送至電力匯流排VBUS。電力匯流排VBUS的電力(此時為由外部電力供應器30提供之電力31)除了能夠經由第三連接器351的第三電力接腳V_dev被傳送至週邊裝置40的連接器41，還可以經由第一連接器310的第一電力接腳V_pad被傳送至電子裝置100的連接器110。

請參照圖7與圖9，當轉接器300的第二連接器320的第二電力接腳V_chg沒有接收到外部電力供應器30之電力31時，由於第二電力接腳V_chg為邏輯低電壓而使偵測電路330的第一 開關331為導通，使得第一連接器310的識別接腳ID_pad直接耦接至參考電壓(例如接地電壓或是其他固定電壓)。因此，電子裝置100的連接器110的控制器(未繪示)的電力操作模式被設定為連線即運行(OTG)模式。於OTG模式中，電子裝置100可以經由連接器110供應電力111給轉接器300的電力匯流排VBUS。對於開關電路340而言，因為第二電力接腳V_chg沒有接收到外部電力供應器30之電力31而使得開關電路340的第二開關341為截止狀態。截止狀態的第二開關341可以避免電子裝置100所供應的電力111被傳輸到偵測電路330的第一開關331的控制端。電力匯流排VBUS的電力(此時為由電子裝置100提供之電力111)可以經由第三連接器351的第三電力接腳V_dev被傳送至週邊裝置40的連接器41。

綜上所述，本實施例該轉接器300可以同時插接外部電力供應器30與週邊裝置40。依據轉接器300有無接收到外部電力供應器30之電力31，本實施例該轉接器300可以動態改變電子裝置100與轉接器300之間的電力供應關係。當轉接器300接收到外部電力供應器30之電力31時，外部電力供應器30之電力31可以經由轉接器300同時供電給電子裝置100與週邊裝置40。當轉接器300沒有接收到外部電力供應器30之電力31時，電子裝置100可以經由轉接器300供電給週邊裝置40。

圖10是依照本發明另一實施例說明圖8與圖9所示轉接器300的電路方塊示意圖。圖10所示實施例可以參照圖5、圖6 與圖7的相關說明而類推之。於圖10所示實施例中，偵測電路330包括第一子開關333、第二子開關334與下拉電阻335。圖10所示下拉電阻335可以參照圖6與圖7所示下拉電阻332的相關說明。第一子開關333的第一端耦接至第一連接器310的識別接腳ID_pad。第一子開關333的第二端耦接至參考電壓(例如接地電壓或是其他固定電壓)。第一子開關333的控制端耦接至第二連接器320的第二電力接腳V_chg。第二子開關334的第一端耦接至第一連接器310的識別接腳ID_pad。下拉電阻335的第一端耦接至第二子開關334的第二端，而下拉電阻335的第二端耦接至參考電壓(例如接地電壓或是其他固定電壓)。

上述第一子開關333與第二子開關334可以任何形式的開關電路/元件實現之。舉例來說，第一子開關333與/或第二子開關334可能包含電晶體、傳輸閘、繼電器(relay)或是其他開關電路/元件。於圖10所示實施例中，第二子開關334包含P通道金屬氧化物半導體場效電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，簡稱MOSFET)，而第一子開關333包含電阻1011與固態繼電器(Solid State Relay，簡稱SSR)1012。電阻1011的阻值可以依照設計需求而決定。舉例來說，在一些實施例中，電阻1011的阻值可能是1.8KΩ。電阻1011的第一端耦接至第二連接器320的第二電力接腳V_chg。固態繼電器1012的第一觸發端與第二觸發端分別耦接至電阻1011的第二端與參考電壓(例如接地電壓或是其他固定電壓)。固態繼電器1012的第一開 關端與第二開關端分別耦接至第一連接器310的識別接腳ID_pad與參考電壓(例如接地電壓或是其他固定電壓)。

當第二連接器320的第二電力接腳V_chg接收外部電力供應器30之電力31時，電力31可以經由電阻1011去驅動固態繼電器1012，使固態繼電器1012的第一開關端與第二開關端之間的連接狀態為截止狀態。當轉接器300的第二連接器320的第二電力接腳V_chg沒有接收到外部電力供應器30之電力31時，固態繼電器1012的第一開關端與第二開關端之間的連接狀態為導通狀態，使得第一連接器310的識別接腳ID_pad直接耦接至參考電壓(例如接地電壓或是其他固定電壓)。

於圖10所示實施例中，開關電路340包括第一P型電晶體1021、第二P型電晶體1022、第一電容1023、第一電阻1024、第二電阻1025、N型電晶體1026以及控制電路1030。第一P型電晶體1021與第二P型電晶體1022可以是P通道MOSFET，而N型電晶體1026可以是N通道MOSFET。第一P型電晶體1021的第一端耦接至電力匯流排VBUS。第二P型電晶體1022的第一端耦接至第一P型電晶體1021的第二端。第二P型電晶體1022的第二端耦接至第二連接器320的第二電力接腳V_chg。第一電容1023的第一端與第一電阻1024的第一端耦接至第一P型電晶體1021的第二端與第二P型電晶體1022的第一端。

第二電阻1025的第一端耦接至第一P型電晶體1021的控制端、第二P型電晶體1022的控制端、第一電容1023的第二 端與第一電阻1024的第二端。第二電阻1025的第一端還耦接至偵測電路330的第二子開關334的控制端。N型電晶體1026的第一端耦接至第二電阻1025的第二端。N型電晶體1026的第二端耦接至參考電壓(例如接地電壓或是其他固定電壓)。控制電路1030耦接至N型電晶體1026的控制端。

控制電路1030依據第二連接器320的第二電力接腳V_chg之電壓而對應控制N型電晶體1026。舉例來說，當第二連接器320的第二電力接腳V_chg接收外部電力供應器30之電力31時，控制電路1030可以使N型電晶體1026導通。N型電晶體1026的導通可以下拉第一P型電晶體1021、第二P型電晶體1022與第二子開關334的控制端電壓，進而使第一P型電晶體1021、第二P型電晶體1022與第二子開關334導通。第二子開關334的導通可以使第一連接器310的識別接腳ID_pad經由下拉電阻335耦接至參考電壓(例如接地電壓或是其他固定電壓)，進而使電子裝置100的連接器110的控制器(未繪示)的電力操作模式被設定為輔助充電適配器(ACA)模式。於ACA模式中，電子裝置100可以經由連接器110接收外部供應之電力。第一P型電晶體1021與第二P型電晶體1022的導通可以使第二連接器320的第二電力接腳V_chg的電力(此時為外部電力供應器30之電力31)被傳輸至電力匯流排VBUS。電力匯流排VBUS的電力(此時為由外部電力供應器30提供之電力31)除了能夠經由第三連接器351的第三電力接腳V_dev被傳送至週邊裝置，還可以經由第一連接 器310的第一電力接腳V_pad被傳送至電子裝置100。

當轉接器300的第二連接器320的第二電力接腳V_chg沒有接收到外部電力供應器30之電力31時，控制電路1030可以使N型電晶體1026截止。在N型電晶體1026被截止的期間，第一P型電晶體1021、第二P型電晶體1022與第二子開關334的控制端電壓被電阻1024拉高，進而使第一P型電晶體1021、第二P型電晶體1022與第二子開關334截止。另一方面，偵測電路330的固態繼電器1012將第一連接器310的識別接腳ID_pad直接耦接至參考電壓(例如接地電壓或是其他固定電壓)，使得電子裝置100的連接器110的控制器(未繪示)的電力操作模式被設定為連線即運行(OTG)模式。於OTG模式中，電子裝置100可以經由連接器110供應電力111給轉接器300的電力匯流排VBUS。截止的第一P型電晶體1021與第二P型電晶體1022可以避免電子裝置100所供應的電力111被傳輸到偵測電路330的開關333的控制端。電力匯流排VBUS的電力(此時為由電子裝置100提供之電力111)可以經由第三連接器351的第三電力接腳V_dev被傳送至週邊裝置。

控制電路1030可以任何方式實現。舉例來說，於圖10所示實施例中，控制電路1030包括第三電阻1031、第四電阻1032、第五電阻1033、第六電阻1034、第二電容1035、運算放大器1036、第七電阻1037、第八電阻1038與第三電容1039。電阻1031與1033的第一端耦接至第二連接器320的第二電力接腳 V_chg。第四電阻1032的第一端與第二端分別耦接至第三電阻1031的第二端與參考電壓(例如接地電壓或是其他固定電壓)。第六電阻1034的第一端與第二端分別耦接至第五電阻1033的第二端與參考電壓(例如接地電壓或是其他固定電壓)。第二電容1035的第一端與第二端分別耦接至第五電阻1033的第二端與參考電壓(例如接地電壓或是其他固定電壓)。電阻1031、1032、1033、1034的阻值可以依照設計需求而決定。在一些實施例中，電阻1031與1032的阻值比例可以是3：2(但不以此為限)，而電阻1033與1034的阻值比例可以是1：1(但不以此為限)。舉例來說，第三電阻1031的阻值可能是3KΩ，第四電阻1032的阻值可能是2KΩ，而第五電阻1033與第六電阻1034的阻值可能是100KΩ。

運算放大器1036的第一輸入端(例如反相輸入端)耦接至第三電阻1031的第二端。運算放大器1036的第二輸入端(例如非反相輸入端)耦接至第五電阻1033的第二端。在第二連接器320的第二電力接腳V_chg的電壓維持於穩態時，由於運算放大器1036的反相輸入端的電壓小於非反相輸入端的電壓，所以運算放大器1036的輸出端輸出邏輯高電壓。

在第二連接器320的第二電力接腳V_chg的電壓從0V上升時，第二電容1035會增加運算放大器1036的非反相輸入端的電壓的暫態響應時間。也就是說，在第二電力接腳V_chg的電壓上升時，因為第二電容1035的影響，運算放大器1036的非反相輸入端的電壓上升速度會慢於運算放大器1036的反相輸入端的 電壓上升速度。因此，在第二電力接腳V_chg的電壓上升後且延遲一段時間，運算放大器1036的輸出端的電壓才會由邏輯低電壓轉態為邏輯高電壓。第二電容1035的電容值可以依照設計需求而決定。舉例來說，在一些實施例中，第二電容1035的電容值可能是10μF。在運算放大器1036的非反相輸入端的電壓的暫態響應時間中，由於運算放大器1036的反相輸入端的電壓大於非反相輸入端的電壓，所以運算放大器1036的輸出端暫時性地輸出邏輯低電壓。在運算放大器1036的非反相輸入端的電壓的暫態響應時間結束後，由於運算放大器1036的反相輸入端的電壓小於非反相輸入端的電壓，所以運算放大器1036的輸出端回復至邏輯高電壓。

第二連接器320的第二電力接腳V_chg供電給運算放大器1036。當第二連接器320的第二電力接腳V_chg沒有接收到外部電力供應器30之電力31時，運算放大器1036失去電力而被禁能，致使運算放大器1036的輸出端的電壓為邏輯低電壓。

第七電阻1037的第一端耦接至運算放大器1036的輸出端。第七電阻1037的第二端耦接至N型電晶體1026的控制端。第八電阻1038的第一端耦接至第七電阻1037的第二端。第八電阻1038的第二端耦接至參考電壓(例如接地電壓或是其他固定電壓)。第三電容1039的第一端耦接至第七電阻1037的第二端。第三電容1039的第二端耦接至參考電壓(例如接地電壓或是其他固定電壓)。電阻1037、1038的阻值與第三電容1039的電容值可以依照設計需求而決定。舉例來說，在一些實施例中，電阻1037與 1038的阻值可能是10KΩ，而第三電容1039的電容值可能是4.7μF。

圖11是依照本發明又一實施例說明圖8與圖9所示轉接器300的電路方塊示意圖。圖11所示實施例可以參照圖5、圖6與圖7的相關說明而類推之。於圖11所示實施例中，偵測電路330包括第一開關331。第一開關331的第一端耦接至第一連接器310的識別接腳ID_pad。第一開關331的第二端耦接至參考電壓(例如接地電壓或是其他固定電壓)。第一開關331的控制端耦接至第二連接器320的第二電力接腳V_chg。轉接器300更包括鉗位電路1100。鉗位電路1100耦接至第一連接器310的第一子資料接腳DM_pad。於第二連接器320的第二電力接腳V_chg接收外部電力供應器30之電力31的初始期間，鉗位電路1100將第一連接器310的第一子資料接腳DM_pad的電位維持於第一電位(例如0.6V)。

當第二連接器320的第二電力接腳V_chg接收外部電力供應器30之電力31時，電力31可以截止偵測電路330的第一開關331。在此同時，鉗位電路1100將第一連接器310的第一子資料接腳DM_pad的電位維持於第一電位(例如0.6V)。因此，耦接第一連接器310的電子裝置100的連接器110的控制器(未繪示)的電力操作模式被設定為充電下行埠(Charging Downstream Port，簡稱CDP)模式。

鉗位電路1100可以任何方式實現。舉例來說，圖12是依照本發明一實施例說明圖11所示鉗位電路1100的電路方塊示 意圖。於圖12所示實施例中，鉗位電路1100包括電阻1101與電阻1102。電阻1101的第一端耦接至電力匯流排VBUS。電阻1101的第二端與電阻1102的第一端耦接至第一連接器310的第一資料接腳D_pad的第一子資料接腳DM_pad。電阻1102的第二端耦接至參考電壓(例如接地電壓或是其他固定電壓)。電阻1101與1102的阻值可以依照設計需求而決定。經由電阻1101與1102對電力匯流排VBUS的電壓進行分壓，使得第一連接器310的第一子資料接腳DM_pad的電位維持於第一電位(例如0.6V)。

請參照圖11，當轉接器300的第二連接器320的第二電力接腳V_chg沒有接收到外部電力供應器30之電力31時，由於第二電力接腳V_chg為邏輯低電壓而使偵測電路330的第一開關331為導通，使得第一連接器310的識別接腳ID_pad直接耦接至參考電壓(例如接地電壓或是其他固定電壓)。因此，電子裝置100的連接器110的控制器(未繪示)的電力操作模式被設定為連線即運行(OTG)模式。於OTG模式中，電子裝置100可以經由連接器110供應電力111給轉接器300的電力匯流排VBUS。對於開關電路340而言，當轉接器300的第二連接器320的第二電力接腳V_chg沒有接收到外部電力供應器30之電力31時，開關電路340的第二開關341為截止狀態。截止狀態的第二開關341可以避免電子裝置100所供應的電力111被傳輸到偵測電路330的第一開關331的控制端。電力匯流排VBUS的電力(此時為由電子裝置100提供之電力111)可以經由第三連接器351的第三電力接腳 V_dev被傳送至週邊裝置。

綜上所述，本實施例該轉接器300可以同時插接外部電力供應器與週邊裝置。依據轉接器300有無接收到外部電力供應器之電力，本實施例該轉接器300可以動態改變電子裝置100與轉接器300之間的電力供應關係。當轉接器300接收到外部電力供應器30之電力31時，轉接器300可以觸發電子裝置100，使其連接器110的控制器(未繪示)的電力操作模式被設定為充電下行埠(CDP)模式。因此，外部電力供應器30之電力31可以經由轉接器300同時供電給電子裝置100與週邊裝置40。當轉接器300沒有接收到外部電力供應器30之電力31時，轉接器300可以觸發電子裝置100，使其連接器110的控制器(未繪示)的電力操作模式被設定為連線即運行(OTG)模式。因此，電子裝置100可以經由轉接器300供電給週邊裝置40。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

300‧‧‧轉接器

310‧‧‧第一連接器

320‧‧‧第二連接器

330‧‧‧偵測電路

340‧‧‧開關電路

350‧‧‧傳輸模組

D_dev‧‧‧第二資料接腳

D_pad‧‧‧資料接腳

ID_pad‧‧‧識別接腳

V_chg‧‧‧第二電力接腳

V_pad‧‧‧第一電力接腳

VBUS‧‧‧電力匯流排

Claims (13)

1. 一種轉接器，用於一電子裝置，該轉接器包括：一第一連接器，具有一第一電力接腳與一識別接腳，其中該第一連接器可選擇性地電性連接該電子裝置的一連接器；一電力匯流排，耦接該第一電力接腳；一第二連接器，具有一第二電力接腳，其中該第二連接器可選擇性地電性連接一外部電力供應器，當該第二連接器電性連接該外部電力供應器時，該第二電力接腳輸出一第一開關信號及一第二開關信號；一傳輸模組，具有一第三電力接腳耦接至該電力匯流排；一開關電路，包含一第一端與一第二端，且該第一端與該第二端分別耦接至該電力匯流排與該第二電力接腳，該第二端能夠接收該第二電力接腳輸出的該第二開關信號使該開關電路為一導通狀態，且該外部電力供應器輸出一電力經由該第二電力接腳及該開關電路傳送至該電力匯流排，並能夠透過該電力匯流排將該電力傳送至該第一電力接腳及該第三電力接腳；以及一偵測電路，包含一輸出端與一偵測端，且該輸出端與該偵測端分別耦接至該識別接腳與該第二電力接腳，該偵測端能夠接收該第二電力接腳輸出的該第一開關信號使該偵測電路為一截止狀態，當該第一連接器電性連接該電子裝置的該連接器且該第二連接器電性連接該外部電力供應器時，該識別接腳依據該截止狀態而傳送一停止送電信號至該電子裝置的該連接器。
2. 如申請專利範圍第1項所述的轉接器，其中當該電子裝置 的該連接器接收該識別接腳傳送之該停止送電信號時，該電子裝置的該連接器依據該停止送電信號改變該電子裝置的該連接器的一控制器的電力操作模式。
3. 如申請專利範圍第2項所述的轉接器，其中該電子裝置的該連接器為一通用串接匯流排連接器，該連接器的該控制器為一通用串接匯流排控制器。
4. 如申請專利範圍第2項所述的轉接器，其中當該第二連接器未電性連接該外部電力供應器時，該開關電路的該第一端與該第二端之間的連接狀態為該截止狀態，該偵測電路為一導通狀態，而該電子裝置的該連接器的該控制器的該電力操作模式為一連線即運行模式。
5. 如申請專利範圍第4項所述的轉接器，其中當該第二連接器電性連接該外部電力供應器時，該開關電路的該第一端與該第二端之間的連接狀態為該導通狀態，該偵測電路為一截止狀態，該電子裝置的該連接器接收該識別接腳傳送之該停止送電信號，使該連接器依據該停止送電信號將該控制器的該電力操作模式自該連線即運行模式改變為一輔助充電適配器模式。
6. 如申請專利範圍第1項所述的轉接器，其中該偵測電路更包括：一第一開關，其一第一端耦接至該第一連接器的該識別接腳，該第一開關的一第二端耦接至一參考電壓，而該第一開關的一控制端耦接至該第二連接器的該第二電力接腳。
7. 如申請專利範圍第6項所述的轉接器，其中該偵測電路更包括：一下拉電阻，其一第一端與一第二端分別耦接至該第一連接器的該識別接腳與該參考電壓。
8. 如申請專利範圍第1項所述的轉接器，其中該開關電路為一第二開關，其第一端耦接至該電力匯流排，而該第二開關的第二端及一控制端耦接至該第二連接器的該第二電力接腳。
9. 如申請專利範圍第1項所述的轉接器，其中該開關電路包括：一第一P型電晶體，該第一P型電晶體的一第一端耦接至該電力匯流排；一第二P型電晶體，該第二P型電晶體的一第一端耦接至該第一P型電晶體的一第二端，而該第二P型電晶體的一第二端耦接至該第二連接器的該第二電力接腳；一第一電容，其一第一端耦接至該第一P型電晶體的該第二端與該第二P型電晶體的該第一端，該第一電容的第二端耦接至該第一P型電晶體的控制端與該第二P型電晶體的控制端；一第一電阻，其一第一端耦接至該第一P型電晶體的該第二端與該第二P型電晶體的該第一端，該第一電阻的一第二端耦接至該第一P型電晶體的該控制端與該第二P型電晶體的該控制端；一第二電阻，其一第一端耦接至該第一電阻的該第二端；一N型電晶體，其一第一端耦接至該第二電阻的一第二端， 該N型電晶體的一第二端耦接至一參考電壓；以及一控制電路，耦接至該N型電晶體的一控制端，其中該控制電路依據該第二連接器的該第二電力接腳之電壓而對應控制該N型電晶體。
10. 如申請專利範圍第9項所述的轉接器，其中該偵測電路包括：一第一子開關，其一第一端耦接至該第一連接器的該識別接腳，該第一子開關的一第二端耦接至該參考電壓，而該第一子開關的一控制端耦接至該第二連接器的該第二電力接腳；一第二子開關，其一第一端耦接至該第一連接器的該識別接腳，而該第二子開關的一控制端耦接至該第二電阻的該第一端；以及一下拉電阻，其一第一端與一第二端分別耦接至該第二子開關的一第二端與該參考電壓。
11. 如申請專利範圍第9項所述的轉接器，其中該控制電路包括：一第三電阻，其一第一端耦接至該第二電力接腳；一第四電阻，其一第一端與一第二端分別耦接至該第三電阻的一第二端與該參考電壓；一第五電阻，其一第一端耦接至該第二電力接腳；一第六電阻，其一第一端與一第二端分別耦接至該第五電阻的一第二端與該參考電壓； 一第二電容，其一第一端與一第二端分別耦接至該第五電阻的一第二端與該參考電壓；一運算放大器，其一第一輸入端與一第二輸入端分別耦接至該第三電阻的一第二端與該第五電阻的一第二端；一第七電阻，其一第一端與一第二端分別耦接至該運算放大器的一輸出端與該N型電晶體的該控制端；一第八電阻，其一第一端與一第二端分別耦接至該第七電阻的該第二端與該參考電壓；以及一第三電容，其一第一端與一第二端分別耦接至該第七電阻的該第二端與該參考電壓。
12. 如申請專利範圍第1項所述的轉接器，其中該第一連接器更包括一第一資料接腳，且該傳輸模組更包括：一第三連接器，具有該第三電力接腳與一第二資料接腳，該第三連接器的該第三電力接腳耦接至該電力匯流排，該第三連接器的該第二資料接腳耦接至該第一連接器的該第一資料接腳，其中該第三連接器可選擇性地電性連接至該電子裝置的一週邊裝置。
13. 如申請專利範圍第12項所述的轉接器，更包括：一鉗位電路，耦接至該第一連接器的該第一資料接腳，其中於該第二連接器接收該外部電力供應器之該電力的一初始期間，該鉗位電路將該第一連接器的該第一資料接腳的電位維持於一第一電位。