TWI599141B - 多口連接器及電源控制方法 - Google Patents
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Description
本案是有關於一種電源控制裝置,特別是有關於一種多口連接器及電源控制方法。
目前,電子裝置大多需要連接電源適配器來獲得所需電力,例如筆記型電腦。當電子裝置需要提昇其運作效能時,單一電源適配器難以滿足其運作所需電力。
本案提供一種多口連接器,用以連接複數電源適配器。多口連接器包含一電源輸出埠及複數電源輸入埠。電源輸出埠連接電子裝置。電源輸入埠供連接電源適配器,以形成複數電源輸送路徑。各電源輸送路徑包含一電源線路、一偵測線路及串聯於偵測線路的一阻抗元件。
本案另提供一種電源控制方法,包含:提供用以連接至同一電源接收端之複數電源輸送路徑,其中該些電源輸送路徑中各包括一阻抗元件;偵測阻抗元件所構成之等效阻抗;及根據等效阻抗,調配一抽載功率上限。
藉由應用本案之實施例,可偵測電子裝置所連接之電源數量,藉以調配電子裝置之抽載功率上限,使得使用者可增加或減少電源適配器的數量,以符合電子裝置之效能需求。
以下將以圖式揭露本案的複數個實施方式,為明確說明起見,許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而,應瞭解到,這些實務上的細節不應用以限制本案。也就是說,在本案部分實施方式中,這些實務上的細節是非必要的。此外,為簡化圖式起見,一些於本領域中慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
參照圖1,本案第一實施例提出一種多口連接器300,用以連接電子裝置100及複數電源適配器500。多口連接器300包含複數電源輸入埠310及一電源輸出埠320。電子裝置100包含一電源控制單元110及一電源接收端120。電源接收端120連接於電源控制單元110。多口連接器300之電源輸入埠310連接此些電源適配器500以形成複數電源輸送路徑700。每一電源輸送路徑700包含電源線路710、偵測線路720及串聯於偵測線路720的一阻抗元件Zid。各電源輸送路徑700經由電源接收端120連接至電源控制單元110,由電源控制單元110分配接收到的電力給電子裝置100中的各個元件。電源控制單元110偵測此些偵測線路700上的阻抗元件Zid所構成之等效阻抗,據以調配一抽載功率上限。在一實施例中,電源控制單元110為一電源控制電路或積體化之一電源控制晶片。
在此,電源輸入埠310的數量以三個為例,但本案實施例並非以此為限。電子裝置100於此以筆記型電腦為例。當電子裝置100需要自電源適配器500取得電力時,使用者可將電源適配器500之連接端子510連接至電子裝置100之電源接收端120。於是,當電源適配器500連接市電,便可將市電轉換為電子裝置100所需之電力,進而透過連接端子510傳送至電子裝置100。然而,若欲提高電子裝置100之執行效能,而需要將多個電源適配器500連接至電子裝置100時,使用者可將多口連接器300之電源輸出埠320連接至電子裝置100之電源接收端120。並且,視欲連接之電源適配器500之數量,將多個電源適配器500對應連接至多口連接器300之多個電源輸入埠310。藉此,電子裝置100可接收多口連接器300所連接之多個電源適配器500提供之電力。
參照圖2,電源線路710包含二條走線,分別為電壓準位Vcc與接地準位Gnd。在一些實施例中,電源線路710可包含更多條走線,以傳遞不同的電壓準位。阻抗元件Zid可為電阻、電容、電感或其任意組合,在此僅以一電阻為例說明。
在本實施例中,阻抗元件Zid位於多口連接器300中。多個電源輸入埠310作為電源輸送路徑700之入口,分別對應連接電源適配器500以接收電源適配器500供應之電力。電源輸送路徑700之出口匯流至電源輸出埠320。多口連接器300之電源輸出埠320連接電子裝置100之電源接收端120,使得各電源輸送路徑700連接至電源控制單元110,以將電力輸送至電源控制單元110。換言之,各個電源線路710的二條走線分別對應連接而匯流於電源輸出埠320。阻抗元件Zid連接於電源輸入埠310與電源輸出埠320之間。於電源輸入埠310連接電源適配器500時,對應之阻抗元件Zid連接至電源適配器500中的第一參考電壓Vref。於此,第一參考電壓Vref等同於電源線路710傳遞之接地準位Gnd。在一些實施例中,第一參考電壓Vref亦可為其他電壓值。
如圖2所示,電子裝置100更包含一第一參考阻抗Zref,連接至電源接收端120,且電源控制單元110連接於第一參考阻抗Zref與電源接收端120之間的節點Nd。第一參考阻抗Zref可為電阻、電容、電感或其任意組合,在此僅以一電阻為例說明。請參照圖2與圖3,圖3係顯示圖2中偵測線路720之等效電路圖。多口連接器300連接至電源接收端120時,電源輸送路徑700中的阻抗元件Zid連接於電子裝置100中的第一參考阻抗Zref。在此,第一參考阻抗Zref與阻抗元件Zid串聯,第一參考阻抗Zref相對於節點Nd之另一端連接一參考電源Ps。在本實施例中,參考電源Ps為電壓源。若阻抗元件Zid未連接電源適配器500,則因電源輸入埠310為開路,使得該阻抗元件Zid不會出現在此等效電路中。因此,電源控制單元110偵測到第一參考阻抗Zref及連接有電源適配器500之阻抗元件Zid之間的節點電壓後,可根據分壓定理計算出偵測線路720上的阻抗元件Zid所構成之等效阻抗,便可得知連接有電源適配器500之阻抗元件Zid的數量,據以調配一抽載功率上限。例如,若第一參考阻抗Zref的阻值為50k歐姆,阻抗元件Zid的阻值為100k歐姆,參考電源Ps之電壓為20伏特;當連接三個電源適配器500時(第一參考阻抗Zref與三個並聯之阻抗元件Zid串聯),電源控制單元110偵測到的電壓值為8伏特;當連接二個電源適配器500時(第一參考阻抗Zref與二個並聯之阻抗元件Zid串聯),電源控制單元110偵測到的電壓值為10伏特;當連接一個電源適配器500時(第一參考阻抗Zref與一個並聯之阻抗元件Zid串聯),電源控制單元110偵測到的電壓值為13.3伏特。此外,若電源適配器500透過連接端子510連接至電子裝置100之電源接收端120,則電源控制單元110偵測到的電壓值為0伏特。因此,電源控制單元110可根據偵測到的電壓值來判斷有幾個電源適配器500連接至多口連接器300,當連接愈多電源適配器500時,可對應將抽載功率上限調高。
在另一實施例中,參考電源Ps可為一電流源。在本實施例中,電源控制單元110可透過偵測通過阻抗元件Zid之電流值來計算其等效阻抗。參照圖4,係為本案第一實施例之另一偵測線路等效示意圖。如圖4所示,電子裝置100更包含第二參考阻抗Zref2,第二參考阻抗Zref2之一端連接於節點Nd(即第一參考阻抗Zref與阻抗元件Zid之間),第二參考阻抗Zref2之另一端接收第二參考電壓Vref2。因此,流經第一參考阻抗Zref之電流I將分路為流經第二參考阻抗Zref2之第一電流I1及流經阻抗元件Zid之第二電流I2。因此,據以計算得阻抗元件Zid之等效阻抗。在此,參考電源Ps可為電壓源或電流源。第二參考電壓Vref2之電壓值可等同於第一參考電壓Vref之電壓值。在一實施例中,第二參考電壓Vref2之電壓值亦可與第一參考電壓Vref之電壓值不同。
如圖4所示,在一實施例中,第二參考阻抗Zref2是位於電源控制單元110。然而,在一些實施例中,第二參考阻抗Zref2可位於電源控制單元110外部,而與電源控制單元110連接。
參照圖5,係為本案第一實施例之又一偵測線路等效示意圖。相較於圖3中第一參考阻抗Zref相對於節點Nd之另一端是連接電源Ps,圖5之第一參考阻抗Zref相對於節點Nd之另一端連接第二參考電壓Vref2,並且節點Nd連接至電源Ps。在此,電源Ps為電流源,提供電流I。電源控制單元110可偵測第一參考阻抗Zref與阻抗元件Zid共同連接之節點的電壓,進而計算阻抗元件Zid之等效阻抗。第二參考電壓Vref2之電壓值等同於第一參考電壓Vref之電壓值。在一實施例中,第二參考電壓Vref2之電壓值亦可與第一參考電壓Vref之電壓值不同。
參照圖6,係為本案第二實施例之多口連接器300之方塊示意圖。本實施例之電源控制裝置與第一實施例差異在於,本實施例之阻抗元件Zid是分別一對一對應的位於各電源適配器500中。當多口連接器300之電源輸入埠310連接電源適配器500時,阻抗元件Zid與偵測線路720串聯。在此,阻抗元件Zid之遠離於電源輸入埠310之一端連接於第一參考電壓Vref。因此,只有連接到多口連接器300之電源適配器500中的阻抗元件Zid會出現在如圖3或圖4所示之等效電路中。使得電源控制單元110同樣可根據偵測到的電壓值或電流值計算得阻抗元件Zid之等效阻抗,以判斷有幾個電源適配器500連接至多口連接器300。
在一實施例中,各個電源輸送路徑700中的阻抗元件Zid的阻值可為不同,以供電源控制單元110識別該電源輸送路徑700所連接之電源適配器500之功率(每一阻值可對應至不同功率),而可更精確的調整所需的抽載功率上限。
合併參照圖7及圖8,係分別為本案第三實施例之多口連接器300之立體圖與方塊示意圖。相較於第一實施例,本實施例之多口連接器300與其中一個電源適配器500整合為一體。也就是說,可省略電源輸入埠310,使得電源線路710與偵測線路720直接連接至電源適配器500。相似地,在一實施例中,亦可省略第二實施例之電源控制裝置中的其中一電源輸入埠500,使得多口連接器300與該電源適配器500整合為一體。
參照圖9,係為本案第一實施例之電源控制方法之流程圖。首先,提供用以連接至同一電源接收端310之複數電源輸送路徑(步驟S910),其中該些電源輸送路徑中各包括一阻抗元件。偵測此些阻抗元件Zid所構成之等效阻抗(步驟S920)。最後,根據等效阻抗,調配一抽載功率上限(步驟S930)。
在一實施例中,等效阻抗與連接至電源輸送路徑700之電源適配器500的數量相對應。因此,在步驟S930中,係根據電源適配器500的數量調配抽載功率上限。當所連接之電源適配器500之數量愈多,則可對應調高抽載功率上限。
在一實施例中,等效阻抗與連接至電源輸送路徑700之電源適配器500的功率相對應。因此,在步驟S930中,係根據所連接之電源適配器500的總功率調配抽載功率上限。當總功率愈高,則可對應調高抽載功率上限。
綜上所述,藉由應用本案之實施例,可偵測電子裝置所連接之電源適配器的數量,藉以調配電子裝置之抽載功率上限,使得使用者可增加或減少電源適配器的數量,以符合電子裝置之效能需求。
100‧‧‧電子裝置
110‧‧‧電源控制單元
120‧‧‧電源接收端
300‧‧‧多口連接器
310‧‧‧電源輸入埠
320‧‧‧電源輸出埠
500‧‧‧電源適配器
510‧‧‧連接端子
700‧‧‧電源輸送路徑
710‧‧‧電源線路
720‧‧‧偵測線路
Zid‧‧‧阻抗元件
Zref‧‧‧第一參考阻抗
Zref2‧‧‧第二參考阻抗
Ps‧‧‧參考電源
Vref‧‧‧第一參考電壓
Vref2‧‧‧第二參考電壓
Vcc‧‧‧電壓準位
Gnd‧‧‧接地準位
I‧‧‧電流
I1‧‧‧第一電流
I2‧‧‧第二電流
Nd‧‧‧節點
S910~S930‧‧‧步驟
110‧‧‧電源控制單元
120‧‧‧電源接收端
300‧‧‧多口連接器
310‧‧‧電源輸入埠
320‧‧‧電源輸出埠
500‧‧‧電源適配器
510‧‧‧連接端子
700‧‧‧電源輸送路徑
710‧‧‧電源線路
720‧‧‧偵測線路
Zid‧‧‧阻抗元件
Zref‧‧‧第一參考阻抗
Zref2‧‧‧第二參考阻抗
Ps‧‧‧參考電源
Vref‧‧‧第一參考電壓
Vref2‧‧‧第二參考電壓
Vcc‧‧‧電壓準位
Gnd‧‧‧接地準位
I‧‧‧電流
I1‧‧‧第一電流
I2‧‧‧第二電流
Nd‧‧‧節點
S910~S930‧‧‧步驟
[圖1]為依據本案第一實施例之多口連接器之連接示意圖。 [圖2]為依據本案第一實施例之多口連接器之方塊示意圖。 [圖3]為依據本案第一實施例之偵測線路等效示意圖。 [圖4]為依據本案第一實施例之另一偵測線路等效示意圖。 [圖5]為依據本案第一實施例之又一偵測線路等效示意圖。 [圖6]為依據本案第二實施例之多口連接器之方塊示意圖。 [圖7]為依據本案第三實施例之多口連接器之立體圖。 [圖8]為依據本案第三實施例之多口連接器之方塊示意圖。 [圖9]為依據本案第一實施例之電源控制方法之流程圖。
100‧‧‧電子裝置
120‧‧‧電源接收端
300‧‧‧多口連接器
310‧‧‧電源輸入埠
320‧‧‧電源輸出埠
500‧‧‧電源適配器
510‧‧‧連接端子
Claims (15)
- 一種多口連接器,用以連接複數電源適配器,包含: 一電源輸出埠,連接一電子裝置;及 複數電源輸入埠,該些電源輸入埠供連接該些電源適配器,以形成複數電源輸送路徑,各該電源輸送路徑包含一電源線路、一偵測線路及串聯於該偵測線路的一阻抗元件。
- 如請求項1所述之多口連接器,其中各該電源輸入埠與該電源輸出埠之間分別連接一個該阻抗元件。
- 如請求項2所述之多口連接器,其中於該電源輸入埠連接該電源適配器時,對應之該阻抗元件連接至該電源適配器中的一第一參考電壓。
- 如請求項3所述之多口連接器,其中該第一參考電壓等同於該電源線路之一接地準位。
- 如請求項1所述之多口連接器,其中各該阻抗元件一對一對應位於各該電源適配器中。
- 如請求項5所述之多口連接器,其中各該阻抗元件之遠離於該電源輸入埠之一端連接至一第一參考電壓。
- 如請求項6所述之多口連接器,其中該第一參考電壓等同於該電源線路之一接地準位。
- 如請求項1所述之多口連接器,其中該多口連接器與該些電源適配器中的其中之一整合為一體。
- 如請求項1所述之多口連接器,其中該電子裝置包含一電源控制單元、一電源接收端及一第一參考阻抗,該第一參考阻抗連接至該電源接收端,且該電源控制單元連接於該第一參考阻抗與該電源接收端之間的一節點,於該多口連接器連接至該電源接收端時,該第一參考阻抗與該些阻抗元件連接。
- 如請求項9所述之多口連接器,其中該第一參考阻抗相對於該節點之另一端係連接一參考電源。
- 如請求項9所述之多口連接器,其中該節點連接一參考電源。
- 如請求項9所述之多口連接器,其中該電子裝置更包含一第二參考阻抗,該第二參考阻抗之一端連接於該節點,該第二參考阻抗之另一端連接一第二參考電壓。
- 一種電源控制方法,包含: 提供用以連接至同一電源接收端之複數電源輸送路徑,其中該些電源輸送路徑中各包括一阻抗元件; 偵測該些阻抗元件所構成之等效阻抗;及 根據該等效阻抗,調配一抽載功率上限。
- 如請求項13所述之電源控制方法,其中該等效阻抗與連接至該些電源輸送路徑之至少一電源適配器的數量相對應,所述根據該等效阻抗調配一抽載功率上限之步驟,係根據該至少一電源適配器的數量調配該抽載功率上限。
- 如請求項13所述之電源控制方法,其中該等效阻抗與連接至該些電源輸送路徑之該至少一電源適配器的功率相對應,所述根據該等效阻抗調配一抽載功率上限之步驟,係根據所連接之該至少一電源適配器的總功率調配該抽載功率上限。
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TW106104170A TWI599141B (zh) | 2017-02-08 | 2017-02-08 | 多口連接器及電源控制方法 |
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