TWI756880B

TWI756880B - 電力管理裝置與方法

Info

Publication number: TWI756880B
Application number: TW109137149A
Authority: TW
Inventors: 士揚施; 許錦松; 洪乃全
Original assignee: 威鋒電子股份有限公司
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2020-10-26
Publication date: 2022-03-01
Also published as: TWM609409U; TW202136965A

Abstract

一種電力管理裝置與方法，適於消費性電子產品。所述電力管理裝置包括記憶體、配置通道介面電路以及控制電路。當電源裝置電性連接至消費性電子產品的連接器時，控制電路經由配置通道介面電路與連接器的配置通道接腳向電源裝置進行符合USB規格的電力傳輸協定，以決定電源裝置供電給消費性電子產品的電源模式。當電力傳輸協定的進行為成功後，基於被存放在記憶體的至少一協定配置文件，控制電路經由配置通道介面電路與配置通道接腳向電源裝置進行一供應商自訂訊息協定，以決定是否變更電源模式。

Description

電力管理裝置與方法

本發明是有關於一種消費性電子產品，且特別是有關於消費性電子產品的一種電力管理裝置與方法。

一般而言，使用者會使用充電器（charger）或適配器（adapter）來供電給消費性電子產品，例如檯燈、喇叭或是其他消費性電子產品。充電器與消費性電子產品之間的連接介面一般是符合標準規格的連接器。舉例來說，充電器與消費性電子產品之間的連接介面可能是通用串接匯流排（Universal Serial Bus，USB）規格的USB type-A連接器或是USB type-C連接器。製造廠商可能會制定特別的電源協定（power source protocol），以便讓充電器（或適配器）提供比標準規格還要大的功率給消費性電子產品。基於所述特別的電源協定的進行，充電器（或適配器）與消費性電子產品之間的電源模式可以從標準規格模式被調整為高功率模式，以提昇充電器（或適配器）的輸出功率。當充電器（或適配器）與消費性電子產品之間的電源模式被調整為高功率模式時，比標準規格還要大的功率可以使充電器（或適配器）對消費性電子產品提供較大的功率需求。

然而，不同製造廠商往往制定出不同的電源協定。舉例來說，假設「充電器A」可以進行「電源協定A」（但不能進行「電源協定B」），而「充電器B」可以進行「電源協定B」（但不能進行「電源協定A」）。當「充電器A」電性連接至可以進行「電源協定A」的消費性電子產品時，基於「電源協定A」的進行，充電器A與消費性電子產品可以操作在高功率模式。然而，當「充電器B」電性連接至可以進行「電源協定A」的消費性電子產品時，因為消費性電子產品無法進行「電源協定B」，致使充電器B與消費性電子產品僅可以操作在標準規格模式。

須注意的是，「先前技術」段落的內容是用來幫助了解本發明。在「先前技術」段落所揭露的部份內容（或全部內容）可能不是所屬技術領域中具有通常知識者所知道的習知技術。在「先前技術」段落所揭露的內容，不代表該內容在本發明申請前已被所屬技術領域中具有通常知識者所知悉。

本發明提供一種電力管理裝置與方法，其可以進行電源裝置所對應的協定，以決定電源裝置供電給消費性電子產品的電源模式。

在本發明的一實施例中，上述的電力管理裝置適於被配置在消費性電子產品。所述電力管理裝置包括記憶體、配置通道介面電路以及控制電路。記憶體適於存放至少一個協定配置文件（protocol profile）。配置通道介面電路適於耦接至消費性電子產品的連接器的配置通道接腳。控制電路耦接至配置通道介面電路與記憶體。當電源裝置電性連接至消費性電子產品的連接器時，控制電路經由配置通道介面電路與配置通道接腳向電源裝置進行符合USB規格的電力傳輸協定，以決定電源裝置供電給消費性電子產品的電源模式。當電力傳輸協定的進行為成功後，基於被存放在記憶體的協定配置文件，控制電路經由配置通道介面電路與配置通道接腳向電源裝置進行供應商自訂訊息協定，以決定是否變更電源裝置與消費性電子產品之間的電源模式。

在本發明的一實施例中，上述的電力管理方法適於消費性電子產品。所述電力管理方法包括：由消費性電子產品的電力管理裝置的記憶體存放至少一個協定配置文件；當電源裝置電性連接至消費性電子產品的連接器時，由電力管理裝置經由連接器的配置通道接腳向電源裝置進行符合USB規格的電力傳輸協定，以決定電源裝置供電給消費性電子產品的電源模式；以及當電力傳輸協定的進行為成功後，基於被存放在記憶體的協定配置文件，由電力管理裝置經由配置通道接腳向電源裝置進行供應商自訂訊息協定，以決定是否變更電源裝置與消費性電子產品之間的電源模式。

基於上述，在本發明的一實施例中，所述電力管理裝置可以通過連接器的差動訊號接腳對（例如USB連接器的D+接腳與D-接腳）向電源裝置以雙向方式進行第一電源協定。當所述第一電源協定的進行為成功時，電源裝置供電給消費性電子產品的電源模式可以被變更為高功率模式。在本發明的另一實施例中，在所述電力管理裝置成功進行了符合USB規格的電力傳輸（PD）協定後，所述電力管理裝置還可以經由連接器的配置通道接腳（例如USB連接器的CC接腳）向電源裝置進行供應商自訂訊息（VDM）協定，以決定是否將電源裝置與消費性電子產品之間的電源模式變更為高功率模式。在本發明的又一實施例中，不同電源協定所對應的協定配置文件可以事先被存放在消費性電子產品的記憶體中。當電源裝置電性連接至消費性電子產品的連接器時，所述電力管理裝置可以依據記憶體的不同協定配置文件向電源裝置進行電源裝置所對應的PD協定與VDM協定，以決定是否將電源裝置與消費性電子產品之間的電源模式進一步變更為高功率模式。因此，所述電力管理裝置可以進行電源裝置所對應的協定，以決定電源裝置供電給消費性電子產品的電源模式。再者，在本發明的一實施例中，記憶體還可以存有可追溯性資料（Traceability Data），以供外部的電子裝置（未繪示）可以經由連接器的配置通道接腳與配置通道介面電路所讀取。依照設計需求以及（或是）應用需求，所述可追溯性資料包括產品型號（product model）、產品序號（product serial number）、製造日期資訊、製造廠商資訊以及（或是）其他與消費性電子產品有關的資訊/資料。

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。

在本案說明書全文（包括申請專利範圍）中所使用的「耦接（或連接）」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（或連接）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。本案說明書全文（包括申請專利範圍）中提及的「第一」、「第二」等用語是用以命名元件（element）的名稱，或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量的上限或下限，亦非用來限制元件的次序。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1是依照一實施例所繪示的一種消費性電子產品100的電路方塊（circuit block）示意圖。圖1所示消費性電子產品100的通用串接匯流排（Universal Serial Bus，USB）type-C連接器110可以經由電纜線而連接至USB充電器（charger）10的USB type-C連接器11。USB充電器10可以是USB適配器（adapter）。當USB充電器10電性連接至消費性電子產品100時，USB充電器10可以供電給消費性電子產品100。

消費性電子產品100包括電力管理裝置120、功率開關130與負載140。在消費性電子產品100具有檯燈功能的情況下，負載140可以包括發光二極體（Light Emitting Diode，LED）、人機介面電路以及（或是）其他電路/元件。在消費性電子產品100具有喇叭功能的情況下，負載140可以包括喇叭、放大電路、無線通訊電路以及（或是）其他電路/元件。負載140所需要的操作電能是由主功率匯流排Pbus所提供。

電力管理裝置120具有符合USB規格的電力傳輸（Power Delivery，PD）功能。電力管理裝置120可以偵測USB type-C連接器110的配置通道（Configuration Channel，CC）接腳的電性狀態，以判斷USB type-C連接器110有無連接任何外部電子裝置。當外部電子裝置（例如USB充電器10）電性連接至USB type-C連接器110時，電力管理裝置120可以通過USB type-C連接器110的CC接腳而與外部電子裝置交換配置資訊，例如電力配置文件（power profile）。電力配置文件的參數是由電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7與R8來決定。電阻R1與R2可以提供第一分壓準位給電力管理裝置120的VMAX接腳，以決定電力配置文件的最高電壓。電阻R3與R4可以提供第二分壓準位給電力管理裝置120的VMIN接腳，以決定電力配置文件的最低電壓。電阻R5與R6可以提供第三分壓準位給電力管理裝置120的ILIM_FINE接腳，以決定電力配置文件的細電流準位。電阻R7與R8可以提供第四分壓準位給電力管理裝置120的ILIM_COARSE接腳，以決定電力配置文件的粗略電流準位。

當USB充電器10電性連接至USB type-C連接器110時，電力管理裝置120可以通過USB type-C連接器110的CC接腳而與USB充電器10進行PD協定。當電力管理裝置120對USB充電器10進行PD協定的結果為成功後，電力管理裝置120可以導通（turn on）消費性電子產品100的功率開關130，以將USB充電器10所提供的功率經由USB type-C連接器110的Vbus接腳與功率開關130而傳輸至消費性電子產品100的主功率匯流排Pbus。此時，USB充電器10可以供電給消費性電子產品100的負載140。

對於設計/製造階段而言，電阻R1～R8提供了調校電力配置文件的彈性。無論如何，電阻R1～R8是被固定於消費性電子產品100的電路板上。在完成消費性電子產品100的製造後，消費性電子產品100的電力配置文件的調校便不再具有彈性。再者，電阻R1～R8將會佔據電路板的有限面積，且會增加消費性電子產品100的製造成本。此外，電力管理裝置120需要被配置VMAX接腳、VMIN接腳、ILIM_FINE接腳與ILIM_COARSE接腳以便連接電阻R1～R8，而這些接腳將會增加電力管理裝置120的封裝成本。

圖2是依照本發明的一實施例的一種消費性電子產品200的電路方塊示意圖。在圖2所示實施例中，消費性電子產品200的連接器210可以包括USB type-C連接器。依照設計需求，在另一實施例中，連接器210可以包括其他類型的USB連接器。在其他實施例中，連接器210可以包括其他電連接器。圖2所示消費性電子產品200的連接器210可以經由電纜線而連接至電源裝置20的連接器21。當電源裝置20電性連接至消費性電子產品200時，電源裝置20可以供電給消費性電子產品200。依照應用需求，電源裝置20可以包括USB充電器、USB適配器或是其他電源裝置。在電源裝置20為USB充電器或是USB適配器的情況下，連接器21可以包括USB type-A連接器、USB type-C連接器以及（或是）其他USB連接器。

消費性電子產品200包括電力管理裝置220、功率開關230與負載240。在消費性電子產品200具有檯燈功能的情況下，負載240可以包括LED、人機介面電路以及（或是）其他電路/元件。在消費性電子產品200具有喇叭功能的情況下，負載240可以包括喇叭、放大電路、無線通訊電路以及（或是）其他電路/元件。負載240所需要的操作電能是由消費性電子產品200的主功率匯流排Pbus所提供。

電力管理裝置220包括資料通道介面電路221、配置通道介面電路222、控制電路223以及記憶體224。依照設計需求，記憶體224可以包括單次可程式化（One-Time Programming, OTP）記憶體、電性可抹除可程式化唯讀記憶體（electrically erasable programmable read only memory，EEPROM）以及（或是）其他非揮發性記憶體（non-volatile memory）。記憶體224可以存放一個或多個協定配置文件（protocol profile）以及（或是）電力配置文件（power profile）。所述電力配置文件可以包括電壓參數、電流參數以及（或是）其他電力參數。

此外，依照設計需求，記憶體224還可以存有可追溯性資料（Traceability Data），以供外部的電子裝置（未繪示）可以經由連接器210的CC接腳與配置通道介面電路222所讀取。依照設計需求以及（或是）應用需求，所述可追溯性資料包括產品型號（product model）、產品序號（product serial number）、製造日期資訊、製造廠商資訊以及（或是）其他與消費性電子產品200有關的資訊/資料。

資料通道介面電路221適於耦接至消費性電子產品200的連接器210的差動訊號（differential signal）接腳對。在連接器210包括USB連接器的情況下，所述差動訊號接腳對可以包括USB連接器的D+接腳與D-接腳，而資料通道介面電路221可以包括符合USB規範的差動資料通道的物理層電路。控制電路223耦接至資料通道介面電路221。通過資料通道介面電路221，控制電路223可以遵循USB規範而去偵測連接器210的D+接腳與D-接腳。

圖3是依照本發明的一實施例的一種電力管理方法的流程示意圖。在圖3所示實施例中，電源裝置20的連接器21被假設為USB type-A連接器，亦即連接器21沒有CC接腳。請參照圖2與圖3。在步驟S310中，控制電路223可以通過資料通道介面電路221去偵測連接器210的D+接腳與D-接腳的訊號（差動訊號接腳對的電性狀態），以獲知有無外部電子裝置電性連接至連接器210。步驟S310的偵測操作細節可以符合USB規範，而USB規範已為習知，故在此不予贅述。

當外部電子裝置（例如電源裝置20）電性連接至消費性電子產品200的連接器210時，亦即步驟S320的判斷結果為「是」，控制電路223可以進行步驟S330，以決定電源裝置20供電給消費性電子產品200的電源模式。在步驟S330中，控制電路223可以通過資料通道介面電路221去偵測連接器210的差動訊號接腳對（D+接腳與D-接腳）的電性狀態。步驟S330的偵測操作包括，外部電子裝置（例如電源裝置20）經由連接器21將符合USB規範的電訊號施加於連接器210的差動訊號接腳對（D+接腳與D-接腳），或是外部電子裝置（例如電源裝置20）依照USB規範而使連接器210的D+接腳與D-接腳處於短路態，以設定連接器210的差動訊號接腳對的電性狀態。步驟S330的偵測操作細節可以符合USB規範，而USB規範已為習知，故在此不予贅述。

依據連接器210的差動訊號接腳對的電性狀態，控制電路223可以決定去導通（turn on）消費性電子產品200的功率開關230（步驟S340），以將電源裝置20所提供的功率經由連接器210與功率開關230而傳輸至消費性電子產品200的主功率匯流排Pbus。此時，電源裝置20可以依循USB的標準規範而供電給消費性電子產品200的負載240。電源裝置20單向地設定連接器210的差動訊號接腳對的電性狀態，因此步驟S330的操作可以視為以單向方式所進行的一種電源協定（power source protocol）。

當功率開關230導通後，控制電路223可以經由資料通道介面電路221與連接器210的差動訊號接腳對（D+接腳與D-接腳）向電源裝置20以雙向方式進行第一電源協定（步驟S350），以決定電源裝置20供電給消費性電子產品200的電源模式。舉例來說，所述第一電源協定可以包括Q公司的QC協定、H公司的SCP協定、H公司的FCP協定以及（或是）其他電源協定。所述QC協定、SCP協定與FCP協定已為習知，故在此不予贅述。

步驟S350的第一電源協定可以決定是否使電源裝置20將電源模式從USB2.0規格所規範的標準功率模式進一步調整為高功率模式，其中所述高功率模式的功率超過USB2.0規格所規範的功率。當電源裝置20與消費性電子產品200之間的電源模式被調整為高功率模式時，比標準規格還要大的功率可以使電源裝置20對消費性電子產品200提供較大的功率需求。

步驟S350所述第一電源協定可以包括下述操作。控制電路223可以經由資料通道介面電路221與連接器210的差動訊號接腳對（D+接腳與D-接腳）去接收電源裝置20所發送的協定訊號。不同製造廠商往往制定出不同的電源協定，使得不同製造廠商的電源裝置20所發送的協定訊號可能有不同的訊號樣式（signaling pattern）。記憶體224可以存放一個或多個協定配置文件（protocol profile）。控制電路223可以基於被存放在消費性電子產品200的記憶體224的所述協定配置文件去辨識電源裝置20所發送的協定訊號。因此，不論電源裝置20所進行的電源協定為何，電力管理裝置220都可以成功辨識電源裝置20所發送的協定訊號。在未來，若有新的電源裝置20進行新的電源協定，使用者（外部電子裝置，未繪示）亦可以將這新的電源協定所對應的協定配置文件經由連接器210的CC接腳與配置通道介面電路222寫入（存入）記憶體224。

在步驟S350所述第一電源協定中，當控制電路223成功辨識電源裝置20所發送的協定訊號時，控制電路223可以經由資料通道介面電路221與連接器210的差動訊號接腳對（D+接腳與D-接腳）發送所述協定訊號所對應的回答訊號給電源裝置20。在電源裝置20接獲所述協定訊號所對應的回答訊號之後，電源裝置20可以將電源模式調整為高功率模式，其中所述高功率模式的功率超過USB2.0規格所規範的功率。當控制電路223無法辨識電源裝置20所發送的所述協定訊號時，或是當電源裝置20沒有發送所述協定訊號時，電源裝置20與消費性電子產品200之間的電源模式可以被維持為符合USB2.0規格的標準規格功率模式。

請參照圖2，配置通道介面電路222適於耦接至消費性電子產品200的連接器210的配置通道（Configuration Channel, CC）接腳。在連接器210包括USB連接器的情況下，配置通道介面電路222可以包括符合USB規範的CC接腳的物理層電路。控制電路223耦接至配置通道介面電路222。通過配置通道介面電路222，控制電路223可以遵循USB規範而去偵測連接器210的CC接腳。控制電路223具有符合USB規格的電力傳輸（PD）功能。控制電路223可以通過配置通道介面電路222偵測連接器210的CC接腳的電性狀態，以判斷連接器210有無連接任何外部電子裝置。

當外部電子裝置（例如電源裝置20）電性連接至連接器210時，控制電路223可以通過連接器210的CC接腳而與外部電子裝置交換配置資訊，例如電力配置文件（power profile）。電力配置文件的參數是由記憶體224所存放的配置文件來決定。因此，記憶體224提供了調校電力配置文件的彈性。相較於圖1所示實施方式，圖2所示消費性電子產品200不需要配置電阻R1～R8，而電力管理裝置220亦不需要配置VMAX接腳、VMIN接腳、ILIM_FINE接腳與ILIM_COARSE接腳。因為使用者（外部電子裝置，未繪示）可以隨時將新的參數經由連接器210的CC接腳與配置通道介面電路222寫入（存入）記憶體224，使得在完成消費性電子產品200的製造後，消費性電子產品200的電力配置文件的調校仍然具有彈性。

圖4是依照本發明的另一實施例的一種電力管理方法的流程示意圖。在圖4所示實施例中，電源裝置20的連接器21可以是USB type-A連接器（沒有CC接腳）或是USB type-C連接器（有CC接腳）。請參照圖2與圖4。在步驟S410中，記憶體224可以存放一個或多個協定配置文件（protocol profile）。在步驟S420中，控制電路223可以通過資料通道介面電路221去偵測連接器210的D+接腳與D-接腳的訊號（差動訊號接腳對的電性狀態），以及（或是）通過配置通道介面電路222去偵測連接器210的CC接腳的訊號（CC接腳的電性狀態），以獲知有無外部電子裝置電性連接至連接器210。步驟S420的偵測操作細節可以符合USB規範，而USB規範已為習知，故在此不予贅述。

當外部電子裝置（例如電源裝置20）電性連接至消費性電子產品200的連接器210時，亦即步驟S430的判斷結果為「是」，控制電路223可以進行步驟S440，以決定電源裝置20供電給消費性電子產品200的電源模式。在步驟S440中，控制電路223可以經由配置通道介面電路222與連接器210的CC接腳向電源裝置20進行符合USB規格的電力傳輸（PD）協定。所述PD協定已為習知，故在此不再贅述。控制電路223可以基於被存放在消費性電子產品200的記憶體224的協定配置文件（protocol profile）向電源裝置20進行PD協定，以決定電源裝置20供電給消費性電子產品200的電源模式。

當控制電路223對電源裝置20進行PD協定的結果為成功後，亦即步驟S450的判斷結果為「是」，控制電路223可以進行步驟S461。在步驟S461中，控制電路223可以決定去導通消費性電子產品200的功率開關230，以將電源裝置20所提供的功率經由連接器210與功率開關230而傳輸至消費性電子產品200的主功率匯流排Pbus。此時，電源裝置20可以依循USB的標準規範而供電給消費性電子產品200的負載240。

當PD協定的進行為成功後（當功率開關230導通後），控制電路223可以進行步驟S462。在步驟S462中，控制電路223可以經由配置通道介面電路222與連接器210的CC接腳向電源裝置20進行供應商自訂訊息（Vendor-Defined Messaging，VDM）協定。控制電路223可以基於被存放在消費性電子產品200的記憶體224的協定配置文件（protocol profile）向電源裝置20進行VDM協定，以決定是否進一步變更電源裝置20與消費性電子產品200之間的電源模式。

步驟S462所述VDM協定可以包括下述操作。基於被存放在記憶體224的所述協定配置文件，控制電路223可以經由配置通道介面電路222與連接器210的CC接腳發送電源裝置20所對應的詢問訊號給電源裝置，以詢問電源裝置20有無支援VDM協定。當電源裝置20回覆了所述詢問訊號所對應的回答訊號給控制電路223後，電源裝置20與消費性電子產品200之間的電源模式可以被調整為高功率模式，其中所述高功率模式的功率超過PD協定所規範的功率。當電源裝置20與消費性電子產品200之間的電源模式被調整為高功率模式時，比標準規格還要大的功率可以使電源裝置20對消費性電子產品200提供較大的功率需求。

在步驟S462的操作中，當記憶體224不存在電源裝置20所對應的協定配置文件時，電源裝置20與消費性電子產品200之間的電源模式可以被維持為符合PD協定所規範的標準規格功率模式。亦即，電源裝置20可以將電源模式維持為步驟S440所決定的電源模式。

在電源裝置20電性連接至消費性電子產品200的連接器210的情況下，當PD協定的進行為失敗後或是當連接器210的CC接腳沒有被電性連接至電源裝置20時，亦即步驟S450的判斷結果為「否」，控制電路223可以進行步驟S471、S472與S473。圖4所示步驟S471、S472與S473可以參照圖3所示步驟S330、S340與S350的相關說明來類推，故不再贅述。

在步驟S473中，基於被存放在記憶體224的所述協定配置文件，控制電路223可以經由資料通道介面電路221與連接器210的差動訊號接腳對（D+接腳與D-接腳）向電源裝置20以雙向方式進行第一電源協定，以決定是否進一步變更電源裝置20與消費性電子產品200之間的電源模式。步驟S473的第一電源協定可以決定是否使電源裝置20將電源模式從USB2.0規格所規範的標準功率模式進一步調整為高功率模式，其中所述高功率模式的功率超過USB2.0規格所規範的功率。當電源裝置20與消費性電子產品200之間的電源模式被調整為高功率模式時，比標準規格還要大的功率可以使電源裝置20對消費性電子產品200提供較大的功率需求。

步驟S473所述第一電源協定可以包括下述操作。控制電路223可以經由資料通道介面電路221與連接器210的差動訊號接腳對（D+接腳與D-接腳）去接收電源裝置20所發送的協定訊號。控制電路223可以基於被存放在記憶體224的協定配置文件去辨識電源裝置20所發送的協定訊號。因此，不論電源裝置20所進行的電源協定為何，電力管理裝置220都可以成功辨識電源裝置20所發送的協定訊號。當控制電路223成功辨識電源裝置20所發送的協定訊號時，控制電路223可以經由資料通道介面電路221與連接器210的差動訊號接腳對（D+接腳與D-接腳）發送所述協定訊號所對應的回答訊號給電源裝置20，以使電源裝置20將電源模式調整為高功率模式。當控制電路223無法辨識電源裝置20所發送的協定訊號時，或是當電源裝置20沒有發送協定訊號時，電源裝置20與消費性電子產品200之間的電源模式被維持為符合USB2.0規格的標準規格功率模式。

依照不同的設計需求，上述電力管理裝置220以及（或是）控制電路223的方塊的實現方式可以是硬體（hardware）、韌體（firmware）、軟體（software，即程式）或是前述三者中的多者的組合形式。

以硬體形式而言，上述電力管理裝置220以及（或是）控制電路223的方塊可以實現於積體電路（integrated circuit）上的邏輯電路。上述電力管理裝置220以及（或是）控制電路223的相關功能可以利用硬體描述語言（hardware description languages，例如Verilog HDL或VHDL）或其他合適的編程語言來實現為硬體。舉例來說，上述電力管理裝置220以及（或是）控制電路223的相關功能可以被實現於一或多個控制器、微控制器、微處理器、特殊應用積體電路（Application-specific integrated circuit, ASIC）、數位訊號處理器（digital signal processor, DSP）、場可程式邏輯閘陣列（Field Programmable Gate Array, FPGA）及/或其他處理單元中的各種邏輯區塊、模組和電路。

以軟體形式及/或韌體形式而言，上述電力管理裝置220以及（或是）控制電路223的相關功能可以被實現為編程碼（programming codes）。例如，利用一般的編程語言（programming languages，例如C、C++或組合語言）或其他合適的編程語言來實現上述電力管理裝置220以及（或是）控制電路223。所述編程碼可以被記錄/存放在記錄媒體中，所述記錄媒體中例如包括唯讀記憶體（Read Only Memory，ROM）、存儲裝置及/或隨機存取記憶體（Random Access Memory，RAM）。電腦、中央處理器（Central Processing Unit，CPU）、控制器、微控制器或微處理器可以從所述記錄媒體中讀取並執行所述編程碼，從而達成相關功能。作為所述記錄媒體，可使用「非臨時的電腦可讀取媒體（non-transitory computer readable medium）」，例如可使用帶（tape）、碟（disk）、卡（card）、半導體記憶體、可程式設計的邏輯電路等。而且，所述程式也可經由任意傳輸媒體（通信網路或廣播電波等）而提供給所述電腦（或CPU）。所述通信網路例如是互聯網（Internet）、有線通信（wired communication）、無線通信（wireless communication）或其它通信介質。

綜上所述，上述諸實施例所述電力管理裝置220可以通過連接器210的差動訊號接腳對（例如USB連接器的D+接腳與D-接腳）向電源裝置20以雙向方式進行第一電源協定。當所述第一電源協定的進行為成功時，電源裝置20供電給消費性電子產品200的電源模式可以被變更為高功率模式。在本發明的另一實施例中，在所述電力管理裝置220成功進行了符合USB規格的PD協定後，所述電力管理裝置220還可以經由連接器210的CC接腳向電源裝置20進行VDM協定，以決定是否將電源裝置20與消費性電子產品200之間的電源模式進一步變更為高功率模式。在本發明的又一實施例中，不同電源協定所對應的協定配置文件可以事先被存放在消費性電子產品200的記憶體224中。當電源裝置20電性連接至消費性電子產品200的連接器210時，所述電力管理裝置220可以依據記憶體224的不同協定配置文件向電源裝置20進行電源裝置20所對應的PD協定與VDM協定，以決定是否將電源裝置20與消費性電子產品200之間的電源模式進一步變更為高功率模式。因此，所述電力管理裝置220可以進行電源裝置20所對應的協定，以決定電源裝置20供電給消費性電子產品的電源模式。再者，在本發明的一實施例中，記憶體還可以存有可追溯性資料，以供外部的電子裝置（未繪示）可以經由連接器的配置通道接腳與配置通道介面電路所讀取。依照設計需求以及（或是）應用需求，所述可追溯性資料包括產品型號、產品序號、製造日期資訊、製造廠商資訊以及（或是）其他與消費性電子產品有關的資訊/資料。

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。

10:USB充電器 11、110:通用串接匯流排（USB）type-C連接器 20:電源裝置 21、210:連接器 100、200:消費性電子產品 120、220:電力管理裝置 130、230:功率開關 140、240:負載 221:資料通道介面電路 222:配置通道介面電路 223:控制電路 224:記憶體 CC、D+、D-、ILIM_COARSE、ILIM_FINE、Vbus、VMAX、VMIN:接腳 Pbus:主功率匯流排 R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8:電阻 S310～S350、S410～S473:步驟

圖1是依照一實施例所繪示的一種消費性電子產品的電路方塊（circuit block）示意圖。圖2是依照本發明的一實施例的一種消費性電子產品的電路方塊示意圖。圖3是依照本發明的一實施例的一種電力管理方法的流程示意圖。圖4是依照本發明的另一實施例的一種電力管理方法的流程示意圖。

S410~S473:步驟

Claims

一種電力管理裝置，適於被配置在一消費性電子產品，所述電力管理裝置包括：一記憶體，適於存放至少一協定配置文件；一配置通道介面電路，適於耦接至該消費性電子產品的一連接器的一配置通道接腳；以及一控制電路，耦接至該配置通道介面電路與該記憶體，其中當一電源裝置電性連接至該消費性電子產品的該連接器時，該控制電路經由該配置通道介面電路與該配置通道接腳向該電源裝置進行符合一USB規格的一電力傳輸協定，以決定該電源裝置供電給該消費性電子產品的一電源模式，以及當該電力傳輸協定的進行為成功後，基於被存放在該記憶體的該至少一協定配置文件，該控制電路經由該配置通道介面電路與該配置通道接腳向該電源裝置進行一供應商自訂訊息協定，以決定是否變更該電源裝置與該消費性電子產品之間的該電源模式。
如請求項1所述的電力管理裝置，其中該連接器包括一USB連接器。
如請求項1所述的電力管理裝置，其中該電源裝置包括一USB充電器或是一USB適配器。
如請求項1所述的電力管理裝置，其中該供應商自訂訊息協定包括：基於被存放在該記憶體的該至少一協定配置文件，由該控制電路經由該配置通道介面電路與該配置通道接腳發送該電源裝置所對應的一詢問訊號給該電源裝置；以及當該電源裝置回覆該詢問訊號所對應的一回答訊號給該控制電路後，該電源裝置與該消費性電子產品之間的該電源模式被調整為一高功率模式，其中該高功率模式的功率超過該電力傳輸協定所規範的功率。
如請求項1所述的電力管理裝置，其中當記憶體不存在該電源裝置所對應的該至少一協定配置文件時，該電源裝置與該消費性電子產品之間的該電源模式被維持為符合該電力傳輸協定所規範的一標準規格功率模式。
如請求項1所述的電力管理裝置，更包括：一資料通道介面電路，適於耦接至該連接器的一差動訊號接腳對，其中該控制電路還耦接至該資料通道介面電路，在該電源裝置電性連接至該消費性電子產品的該連接器的情況下，當該電力傳輸協定的進行為失敗後或是當該配置通道接腳沒有被電性連接至該電源裝置時，該控制電路經由該資料通道介面電路偵測該差動訊號接腳對的一電性狀態，以及依據該電性狀態而導通該消費性電子產品的一功率開關以將該電源裝置所提供的一功率經由該連接器與該功率開關而傳輸至該消費性電子產品的一主功率匯流排，以及當該功率開關導通後，該控制電路經由該資料通道介面電路與該差動訊號接腳對向該電源裝置以雙向方式進行一第一電源協定，以決定是否變更該電源裝置供電給該消費性電子產品的該電源模式。
如請求項6所述的電力管理裝置，其中該第一電源協定包括：由該控制電路經由該資料通道介面電路與該差動訊號接腳對去接收該電源裝置所發送的一協定訊號；由該控制電路基於被存放在該記憶體的該至少一協定配置文件去辨識該協定訊號；當該控制電路成功辨識該電源裝置所發送的該協定訊號時，由該控制電路經由該資料通道介面電路與該差動訊號接腳對發送該協定訊號所對應的一回答訊號給該電源裝置，以使該電源裝置將該電源模式調整為一高功率模式，其中該高功率模式的功率超過一USB2.0規格所規範的功率；以及當該控制電路無法辨識該電源裝置所發送的該協定訊號時，或是當該電源裝置沒有發送該協定訊號時，該電源裝置與該消費性電子產品之間的該電源模式被維持為符合該USB2.0規格的一標準規格功率模式。
如請求項6所述的電力管理裝置，其中該差動訊號接腳對包括一USB連接器的一D+接腳與一D-接腳。
如請求項1所述的電力管理裝置，其中該記憶體還存有一可追溯性資料，以供一電子裝置經由該配置通道介面電路與該配置通道接腳所讀取。
如請求項9所述的電力管理裝置，其中該可追溯性資料包括一產品序號、一製造日期資訊以及一製造廠商資訊其中至少一者。
一種電力管理方法，適於一消費性電子產品，所述電力管理方法包括：由該消費性電子產品的一電力管理裝置的一記憶體存放至少一協定配置文件；當一電源裝置電性連接至該消費性電子產品的一連接器時，由該電力管理裝置經由該連接器的一配置通道接腳向該電源裝置進行符合一USB規格的一電力傳輸協定，以決定該電源裝置供電給該消費性電子產品的一電源模式；以及當該電力傳輸協定的進行為成功後，基於被存放在該記憶體的該至少一協定配置文件，由該電力管理裝置經由該配置通道接腳向該電源裝置進行一供應商自訂訊息協定，以決定是否變更該電源裝置與該消費性電子產品之間的該電源模式。
如請求項11所述的電力管理方法，其中該供應商自訂訊息協定包括：基於被存放在該記憶體的該至少一協定配置文件，由該電力管理裝置經由該配置通道接腳發送該電源裝置所對應的一詢問訊號給該電源裝置；以及當該電源裝置回覆該詢問訊號所對應的一回答訊號給該電力管理裝置後，該電源裝置與該消費性電子產品之間的該電源模式被調整為一高功率模式，其中該高功率模式的功率超過該電力傳輸協定所規範的功率。
如請求項11所述的電力管理方法，更包括：當記憶體不存在該電源裝置所對應的該至少一協定配置文件時，該電源裝置與該消費性電子產品之間的該電源模式被維持為符合該電力傳輸協定所規範的一標準規格功率模式。
如請求項11所述的電力管理方法，更包括：在該電源裝置電性連接至該消費性電子產品的該連接器的情況下，當該電力傳輸協定的進行為失敗後或是當該配置通道接腳沒有被電性連接至該電源裝置時，由該電力管理裝置偵測該連接器的一差動訊號接腳對的一電性狀態，以及依據該電性狀態而導通該消費性電子產品的一功率開關以將該電源裝置所提供的一功率經由該連接器與該功率開關而傳輸至該消費性電子產品的一主功率匯流排，以及當該功率開關導通後，由該電力管理裝置經由該差動訊號接腳對向該電源裝置以雙向方式進行一第一電源協定，以決定是否變更該電源裝置供電給該消費性電子產品的該電源模式。
如請求項14所述的電力管理方法，其中該第一電源協定包括：由該電力管理裝置經由該差動訊號接腳對去接收該電源裝置所發送的一協定訊號；由該電力管理裝置基於被存放在該記憶體的該至少一協定配置文件去辨識該協定訊號；當該電力管理裝置成功辨識該電源裝置所發送的該協定訊號時，由該電力管理裝置經由該差動訊號接腳對發送該協定訊號所對應的一回答訊號給該電源裝置，以使該電源裝置將該電源模式調整為一高功率模式，其中該高功率模式的功率超過一USB2.0規格所規範的功率；以及當該電力管理裝置無法辨識該電源裝置所發送的該協定訊號時，或是當該電源裝置沒有發送該協定訊號時，該電源裝置與該消費性電子產品之間的該電源模式被維持為符合該USB2.0規格的一標準規格功率模式。
如請求項14所述的電力管理方法，其中該差動訊號接腳對包括一USB連接器的一D+接腳與一D-接腳。
如請求項11所述的電力管理方法，其中該記憶體還存有一可追溯性資料，以供一電子裝置經由該配置通道接腳所讀取。
如請求項17所述的電力管理方法，其中該可追溯性資料包括一產品序號、一製造日期資訊以及一製造廠商資訊其中至少一者。