本发明涉及电连接器和电源适配器，尤其涉及适用于通过电源适配器将诸如膝上型计算机的电子设备连接到AC电源的电连接器。
背景技术：
许多电子设备用直流(DC)操作。然而，大多数电传输和/或配电系统提供交流(AC)。因此，许多电子设备具有AC到DC电源适配器，不同的称呼是AC适配器，墙式适配器或充电器，用于将来自AC电源(如，主电源)的AC功率变换为DC功率，该DC功率可被用来操作电子设备和/或给电子设备充电。许多电源适配器消耗备用功率，即，即使在电子设备断开连接、充满电或关闭的时候，电源适配器也消耗功率。用户习惯于让电源适配器插入或连接到AC电源。结果，电源适配器的广泛使用消耗相当大量的备用功率，这进而很少或相本没有提供实用性并实际上浪费了电能。
解决这个功率浪费问题的一种已知方式被公开在申请人的共同待决美国专利申请中，其公布号为US2011/0121656。US2011/0121656公开了一种AC到DC电源适配器，其具有使适配器在特定条件下运行在节能模式的电路。其提供了一个开关将功率变换电路从AC电源隔离开，还提供了一个控制该开关的处理器。在一种运行模式中，当适配器插入需要DC功率的电子设备时，处理器操作闭合开关，当适配器从电子设备拔出时，打开开关。在后一种情况中，适配器随后运行在节能模式，因为即使适配器仍然连接到AC电源，它也不从AC电源汲取任何电流。
然而，需要提供一些类型的感应装置，以通知处理器适配器和电子设备之间的连接状态，即，适配器是否插入(即，电连接到)电子设备的功率接收插座。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参考详细描述和权利要求，可得到对本主题的更完整的理解。整个附图中相似的参考标记指代类似的元件。
图1是本发明一个实施例的电连接器的端视图；
图2是图1的电连接器的透视图；
图3是图1的电连接器的截面图；
图4是适合于接收图1、2和3的电连接器的插座的端视图；
图5是图4的插座的截面图；
图6是合并图1、2和3的电连接器和图4-5的插座的电气系统的示意图；以及
图7和8是本发明的电连接器的可替换结构的透视图。
具体实施方式
下面的详细说明实质上仅仅是说明性的，不是旨在限制本主题或申请的实施例和这些实施例的使用。如此处使用的，词语“示例”表示“用作实例、例子或例证”。此处作为示例描述的任何实施不是必需解释为比其它实施更好或更有优势。无意受先前技术领域、背景或下面的详细说明中提出的任何明示或暗示理论的约束。
根据本发明的个方面，一种电连接器组件包括具有内部导电接点和外部导电配置的同轴插头。外部导电配置包括两个导电部分，它们互相电隔离，并被支撑在绝缘成型件(former)上。
两个导电部分可呈现多种结构。在一个实例中，两个导电部分中的每个是壳形的。在另一个实例中，它们每个具有半圆筒壳形，并互相在直径上对置地布置在绝缘成型件上。可替换地，两个导电部分每个具有半圆筒壳形，并同轴地布置在绝缘成型件上。在进一步的可替换结构中，两个导电部分是环形的，并围绕绝缘成型件同轴布置。
根据本发明的第二方面，提供了一种包括插头和插座布置的电连接器组件。插头至少包括互相电隔离的第一和第二导电部分。插座被提供有至少一个导电元件。第一和第二导电部分以及至少一个导电元件被这样布置，以使得插头插入插座时，至少一个导电元件电连接第一和第二导电部分。
在插头和插座布置的一个实例中，插头是包括内部导体和外部导体的同轴插头。外部导体包括两个部分，每个是半圆筒壳形，布置成在直径上互相对置，并由一个间隙隔开。插座可以是传统设计，例如通常适用于膝上型计算机和其它便携式电子设备的。除了使插头的配合部分电连接的电接点，这种插座通常提供有金属弹簧配置，用于保持插头。当插头插入插座时，金属弹簧配置与插头的外部导体的两部分都接触，从而将它们电连接在一起。
因此，本发明的电连接器组件的实用性的一个实例用作将上述类型的AC到DC适配器(其包括用于启用节能运行模式的处理器)连接到电子设备。随着DC输出电压输出端在插头的内部导体和外部导体的第一部分之间接有电线，插头的外部导体的第二部分被用来提供信号给处理器，指示需要DC功率的电子设备的插头和插座之间的连接状态。
根据本发明的第三方面，提供一种与包括电源输出插头的电连接器组件组合的AC到DC电源适配器。该AC到DC电源适配器被提供有处理系统，用于启用和禁用节能运行模式。电源输出插头包括第一导体和第二导体。第二导体由互相电隔离的第一和第二部分组成。第一导体和第二导体的第一部分跨越适配器的DC输出而连接。第二导体的第二部分连接到处理系统的输入。第二导体的第二部分执行感应装置的功能，用于通知处理系统需要DC电源的设备的输出插头和插座之间的连接状态。
现在参考图1-3，根据本发明的一个示例性实施例的电连接器100包括改进的同轴插头。电连接器100具有内部金属环101，其被支撑在内部绝缘圆筒芯102上。外部金属盖由第一和第二半圆筒壳形导体103、104形成，它们通过一个小间隙互相隔开。每个半圆筒壳形导体103、104的相邻纵向边缘之间的间隙确保导体103、104之间没有物理从而没有电气接触。第一和第二半圆筒壳形导体103、104分别支撑在外部中空圆筒形绝缘成型件105上，并被布置得在直径上互相对置。内部芯102和外部成型件105互相同轴，并由空气间隙106互相间隔。如下面将进一步讨论的，空气间隙106实际上被提供成使得电连接器100可与诸如膝上型计算机的电子设备的插座配合，或者被插入其内，从而传送功率到电子设备。内部金属环101通过绝缘成型件105和空气间隙106而与第一和第二导体103、104电隔离。
图2示出了绝缘模制盖201，其密封电连接器100的一端。图3示出了分别接线到第一半圆筒壳形导体103、内部金属环101和第二半圆筒壳形导体104的电连接301、302和303。注意，虽然金属环101和内部芯102被表示为没有延伸得和成型件105和导体103、104一样远，但是应当理解，金属环101和内部芯102可以向外延伸得和这些其他元件一样远。
内部金属环102以及第一和第二导体103、104可由诸如铜或铝的导电金属形成。如本领域中已知的，内部芯102和外部成型件105由诸如泡沫或塑料的电介质绝缘材料形成。
现在参考图4和5，被配置为接收图1-3的电连接器100的插座401被示出。插座401具有内部导电容座(receptacle)402，用于接收连接器100的内部金属环101和绝缘芯102。还给出用于接收连接器100的第一和第二导体103、104和成型件105的外部导电容座403。外部导电容座403的内表面支持4个弹簧元件404、405、406、407，它们被对称地布置在插座401内部。弹簧元件404-407优选由导电金属形成，以使得它们互相电气接触，并与外部容座403电气接触。对内部和外部导电容座402、403进行接线连接(未示出)，用于将接收的电流传送到包含插座401的设备(如，膝上型计算机)。
在使用中，当电连接器100被插入插座401时，插座401内的弹簧元件404、405、406、407紧握连接器100，防止它脱出。此外，弹簧元件404-407中的至少一个与第一半圆筒壳形导体103接触，弹簧元件404-407中的至少另外一个与第二半圆筒壳形导体104接触。因此，两个半圆筒壳形导体103、104电连接。因此，例如，如果第一导体103通过连接301被接线到地电位并且第二导体104被置为悬浮或弱上拉，那么连接器100插入插座401时，第二导体104将被拉到地电位。第一和第二导体103、104的上述说明的功能可反过来。
现在参考图6描述图1、2和3的电连接器100与具有节能运行模式的AC到DC电源适配器配合使用的一个实例。
图6描述了包括用于诸如膝上型计算机602的电子设备的AC到DC适配器601的电气系统600的一个示例性实施例。膝上型计算机602结合了如参考图4和5描述的电源插座401，而电源适配器601包括：用于将适配器601的输入连接到AC主电源604的输入接口603，开关605，功率变换模块606，处理器607和输出接口608，其例如通过电连接器100将DC功率输出到膝上型计算机602。
开关605串联电连接在输入接口603和功率变换模块606之间，并操作以阻止或允许电流从主电源604流向功率变换模块606。处理器607被配置为根据下面描述的特定规则打开或闭合开关605。
当开关605闭合时，AC电流被提供到功率变换模块606，并且随后，DC功率出现在输出接口608。当开关605打开时，电源适配器601既不向输出接口608提供任何DC输出，也不从主电源604接收任何电流。
如参考图1-3描述的，电连接器100被连接到适配器601的输出接口608。连接器100的内部环101通过电线连接302电连接到适配器601的正DC电压输出。连接器100的第一半圆筒壳形导体103通过电线连接301电连接到适配器601的地连接，第二半圆筒壳形导体104通过电线连接303电连接到处理器607的输入线609。
在这个示例性实施例中，处理器607监视输入线609上的电压。当连接器100插入膝上型计算机602的插座401时，插座401的弹簧元件404-407电连接连接器100的第一和第二导体103、104，从而使处理器输入线609接地。处理器607检测输入线609上的从浮置电压水平到地的电位变化，并响应地，闭合开关605。开关605的闭合状态为电流提供了一个通过输入接口603从AC主电源604到功率变换模决606的路径，于是DC功率通过电连接器100被提供给膝上型计算机602。
当电连接器100被从插座401移除时，处理器输入线609将恢复到浮置电压水平。响应于检测到电位变化，处理器607打开开关605，从而适配器601不再从AC主电源604汲取不需要的功率。
已经参考实施例的具体实例描述了本发明。然而，对本领域技术人员很明显的是，在不脱离如所附权利要求书中阐述的本发明的更宽精神和范围的情况下，可以进行各种修改和变化。例如，连接器100可有多种形式，并且仍然与图4和5的插座401兼容。
在一个可替换的实施例中，图1-3的电连接器100可被布置为如图7所示的。在图7中，连接器的外部导电装置包括两个半圆筒壳形导体701、702，它们被首尾相连地布置在圆筒形绝缘成型件105上，而不是图1和2中所示的相对布置。当然，仍然有一个间隙将导体701、702互相间隔开。在图8所示的进一步的可替换结构中，连接器的外部导电装置可包括两个围绕圆筒形绝缘成型件105间隔布置的环801、802。可替换地，外部导电装置可包括两个长方形导体。
其它修改、变化和替换也是可能的，并且外部导体可相对于彼此采用多种不同形状和结构，这取决于插头的基本形状。因此，说明书和附图被认为是说明性的，而不是限制性的。