适用于充电的电子系统和连接装置的制作方法

文档序号:6430136阅读:160来源:国知局

专利名称::适用于充电的电子系统和连接装置的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种电子系统和连接装置,尤其涉及可用于充电的电子系统和连接装置。
背景技术
:现今的平板电脑大多通过外接式充电器(AdaptortotabletDCjack)对系统充电,而许多平板电脑并没有通过通用串行总线(UniversalSerialBus,USB,以下皆简称USB)端口直接充电的功能,故在携带外出和在家中使用时,多一个外接式充电器非常不方便。大多的使用者会将外接式充电器插在插座孔上忘了拔下,而即便不使用外接式充电器,它仍会消耗能量,造成电力的浪费
发明内容为了解决以上问题,本发明提供一种电子系统和连接装置,可用以利用台式电脑和笔记本电脑的USB端口直接对平板电脑进行充电,减少使用外接式充电器带来的不便。本发明提供一种电子系统,适用于充电,包括一主机;一连接装置,包括一通用串行总线连接器,耦接到上述主机;一充电连接线,耦接到上述通用串行总线连接器,并包含有一控制电路,上述控制电路用以从上述主机取得一输入电压和一输入电流,且于检测到上述输入电压的一电压值下降一既定比率时,根据上述电压值和上述输入电流的一电流值取得一最大输入功率;一连接器;以及一移动装置,包括一插座,耦接到上述连接装置的上述连接器;以及一充电单元,由上述主机充电,且根据上述最大输入功率选择一充电状态。另外,本发明提供一种连接装置,适用于充电,包括一通用串行总线连接器,用以耦接一主机;一充电连接线,耦接到上述通用串行总线连接器,并包含有一控制电路,上述控制电路用以从上述主机取得一输入电压和一输入电流,且于检测到上述输入电压的一电压值下降一既定比率时,根据上述电压值和上述输入电流的一电流值提供一输出电压;一连接器,用以输出上述输出电压。本发明的充电连接线的控制电路可以自动判断主机所能提供的最大输入功率,并据以提供不同的输出电压,使移动装置可以经由它在各种不同的台式电脑、笔记本电脑的USB端口进行充电,减少移动装置(特别是平板电脑)对于外接式充电器的依赖,增加使用上的便利性。图I为显示根据本发明一实施例所述的电子系统的示意图;图2为显示根据本发明一实施例所述的连接装置的示意图;图3为显示根据本发明一实施例所述的充电连接线的输入电压和输入电流的关系图4为显示根据本发明一实施例所述的最大输入功率、输出电压和充电状态的关系图。其中,附图标记说明如下100电子系统;102主机;104USB连接器;106充电连接线;107连接器;108插座;110移动装置;114充电单元;120连接装置;202电感;204晶体管;206二极管;208电容;210控制电路;300坐标图;400关系图;A%、B%既定比率;C1、C2曲线;GND接地节点;11、12临界电流值;Ii输入电流;Io输出电流;N1、N2、N3、N0节点;Vi输入电压;Vo输出电压;Vp初始电压值;Vp(l-A%)临界电压值;Vr正常输出值;Vr(l-B%)下限输出值;Vr(l+B%)上限输出值;W1、W2功率值。具体实施例方式图I为显示根据本发明一实施例所述的电子系统100的示意图。如图I所示,电子系统100适用于充电,可以包括主机(computer)102、USB连接器(USBconnector)104、充电连接线(chargingcable)106、连接器107,以及移动装置110。其中,USB连接器104、充电连接线106,以及连接器107合称连接装置120。主机102可以是台式电脑或是笔记本电脑。移动装置110可以是平板电脑(tabletPC)或智能手机,包括插座108以及充电单元114。充电连接线106可以经由USB连接器104耦接到主机102,而移动装置110可以经由插座108耦接到连接器107,且充电单元114可经由主机102进行充电。连接器107可以是USB连接器、迷你USB(MicroUSB)连接器,或是其他种类的连接器。图2为显示根据本发明一实施例所述的连接装置120的示意图。如图2所示,连接装置120的充电连接线106可以经由USB连接器104,从主机102取得输入电压Vi和输入电流Ii,并经由连接器107输出输出电压Vo和输出电流Io给移动装置110。充电连接线106可以包括电感202、晶体管(transistor)204、二极管(diode)206、电容208,以及控制电路210。电感202耦接在节点N1、N3之间;晶体管204耦接在节点N3和接地节点GND之间,并包括耦接到控制电路210的栅极;二极管206耦接在节点N3、NO之间;以及电容208耦接在节点NO和接地节点GND之间。控制电路210可以测量节点NI、N2的电位差以取得输入电压Vi,也可以测量节点NI或N3的电流以取得输入电流Ii。另外,控制电路210可以根据最大输入功率(最大输入功率可根据输入电压Vi和输入电流Vo计算得出,将在之后的实施例中详细说明)调整晶体管204的栅极电压,以决定输出电压Vo和输出电流Io来选择适当的输出功率。此外,控制电路210也可以调整从主机102取得的输入电流。一般来说,主机102(例如台式电脑、笔记本电脑)通常可以经由USB端口提供约5V的直流输入电压Vi,但输入电流Ii则因各厂牌规格不同而各异,因此不同厂牌主机102所能提供的最大输入功率皆不相同。本发明的充电连接线106的控制电路210可以自动判断主机102所能提供的最大输入功率,再根据最大输入功率决定适合的输出电压Vo和输出电流Io,以对移动装置110进行充电。图3为显示根据本发明一实施例所述的充电连接线106的输入电压Vi和输入电流Ii的关系图300。一开始的时候,充电连接线106的控制电路210从主机102取得的输入电压Vi的电压值(magnitudeoftheinputvoltage)为初始电压值Vp(例如5V)。为了测试主机102的最大输入功率,充电连接线106的控制电路210从主机102取得的输入电流Vi的电流值(magnitudeoftheinputcurrent)会逐渐变大。在此过程中,若主机102已提供达到最大输入功率,则输入电压Vi的电压值将开始下降。充电连接线106的控制电路210若检测到电压值下降了既定比率A%时,可以根据此时的电压值和电流值取得最大输入功率。举例来说,若输入电压Vi和输入电流Ii的关系如曲线Cl所示,当充电连接线106的控制电路210检测到输入电压Vi的电压值由初始电压值Vp下降了既定比率A%,变为临界电压值Vp(l-A%)(例如5V-5V*5%=4.75V)时,即根据此时的临界电压值Vp(l-A%)和对应的临界电流值Il计算出最大输入功率(例如临界电压值Vpd-A1^)和对应的临界电流值Il的乘积)。同理,若输入电压Vi和输入电流Ii的关系如曲线C2所示,充电连接线106的控制电路210则可以根据临界电压值Vp(1-A%)和对应的临界电流值12计算出最大输入功率(例如临界电压值Vpd-A1^)和对应的临界电流值12的乘积)。既定比率A%可以是等等。取得最大输入功率后,充电连接线106的控制电路210可以根据最大输入功率决定提供给移动装置110的输出电压Vo,使移动装置Iio的充电单元114根据输出电压Vo判断主机102的最大输出功率。图4为显不根据本发明一实施例所述的最大输入功率、输出电压Vo和充电状态的关系图400。如图4所示,移动装置110的充电单元114可以根据最大输出功率选择充电状态,而充电连接线106可以根据最大输出功率选择输出电压Vo。举例来说,充电连接线106的控制电路210可以比较最大输出功率和功率值W1、W2,其中功率值W2大于Wl。当最大输出功率介于功率值W1、W2之间时,充电连接线106的输出电压Vo的电压值为正常输出值Vr(例如12V),而移动装置110的充电单元114的充电状态为慢速充电;当最大输出功率小于功率值Wl时,充电连接线106的输出电压No的电压值为正常输出值Vr下降既定比率B%,即下限输出值Vr(l-B%)(例如12V-12V*5%=11.4V),而移动装置110的充电单元114的充电状态为不充电,仅进行正常工作;当最大输出功率大于功率值W2时,充电连接线106的输出电压No的电压值为正常输出值Vr上升既定比率B%,即上限输出值Vr(l+B%)(例如12V+12V*5%=12.6V),而移动装置110的充电单元114的充电状态为快速充电。既定比率8%可以是2%、3%、4%、5%、6%等等。值得注意的是,图4对于输出电压Vo和充电状态的说明仅为一实施例,并非用以限制本发明。本发明中的充电连接线106的控制电路210可以自动判断主机102所能提供的最大输入功率,并据以提供不同的输出电压Vo,使移动装置110可以经由它在各种不同的台式电脑、笔记本电脑的USB端口进行充电,减少移动装置110(特别是平板电脑)对于外接式充电器的依赖,增加使用上的便利性。本发明虽以较佳实施例揭示如上,然其并非用以限定本发明的范围,任何本领域普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可做些许的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定的范围为准。权利要求1.一种电子系统,适用于充电,包括一主机;一连接装置,包括一第一通用串行总线连接器,耦接到上述主机;一充电连接线,耦接到上述通用串行总线连接器,并包含有一控制电路,上述控制电路用以从上述主机取得一输入电压和一输入电流,且于检测到上述输入电压的一电压值下降一既定比率时,根据上述电压值和上述输入电流的一电流值取得一最大输入功率;一连接器;以及一移动装置,包括一插座,耦接到上述连接装置的上述连接器;以及一充电单兀,由上述主机充电,且根据上述最大输入功率选择一充电状态。2.如权利要求I所述的电子系统,其中当上述充电连接线的上述控制电路从上述主机取得上述输入电流时,上述电流值逐渐变大。3.如权利要求I所述的电子系统,其中上述充电连接线的上述控制电路更根据上述最大输入功率,决定提供给上述移动装置的一输出电压,而上述移动装置的上述充电单元根据上述输出电压选择上述充电状态。4.如权利要求I所述的电子系统,其中上述既定比率为百分之五。5.如权利要求I所述的电子系统,其中当上述最大输入功率小于一第一功率值时,上述充电状态为不充电;当上述最大输入功率介于上述第一功率值和一第二功率值之间时,上述充电状态为慢速充电;以及当上述最大输入功率大于上述第二功率值时,上述充电状态为快速充电,其中上述第二功率值大于上述第一功率值。6.一种连接装置,适用于充电,包括一通用串行总线连接器,用以耦接一主机;一充电连接线,耦接到上述通用串行总线连接器,并包含有一控制电路,上述控制电路用以从上述主机取得一输入电压和一输入电流,且于检测到上述输入电压的一电压值下降一既定比率时,根据上述电压值和上述输入电流的一电流值提供一输出电压;一连接器,用以输出上述输出电压。7.如权利要求6所述的连接装置,其中当上述充电连接线的上述控制电路从上述主机取得上述输入电流时,上述电流值逐渐变大。8.如权利要求6项所述的连接装置,其中上述既定比率为百分之五。全文摘要本发明提供一种电子系统,适用于充电,包括主机、通用串行总线连接器、充电连接线、连接器,以及移动装置。充电连接线经由通用串行总线连接器耦接到主机,并从主机取得输入电压和输入电流,且若检测到输入电压的电压值下降既定比率时,根据电压值和输入电流的电流值取得最大输入功率。移动装置经由连接器耦接到充电连接线,并由主机充电,且根据最大输入功率选择充电状态。本发明的充电连接线的控制电路可以自动判断主机所能提供的最大输入功率,并据以提供不同的输出电压,使移动装置可以经由它在各种不同的台式电脑、笔记本电脑的USB端口进行充电,减少移动装置(特别是平板电脑)对于外接式充电器的依赖,增加使用上的便利性。文档编号G06F1/26GK102915098SQ20111022353公开日2013年2月6日申请日期2011年8月1日优先权日2011年8月1日发明者李柏钰申请人:宏碁股份有限公司
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