本發(fā)明涉及一種電子裝置，特別涉及可整合多個電源信號的電子裝置。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的移動裝置通常僅有單一電源供應(yīng)端口，用于耦接至單一交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器(AC-to-DC(Alternating Current to Direct Current)Converter)。即便使用者擁有二個以上的交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器，這些交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器仍無法同時提供電力給移動裝置。一般而言，交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器有多種不同輸出標(biāo)準(zhǔn)。由于傳統(tǒng)的移動裝置無法得知每種交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器的輸出標(biāo)準(zhǔn)，因此其通常僅會支持使用單一交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器進(jìn)行供電或充電。

為了克服先前技術(shù)的缺點，確實有必要設(shè)計一種全新的裝置，使得二個以上的交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器可同時提供電力給移動裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在較佳實施例中，本發(fā)明提供一種電子裝置，包括：一多輸入電源系統(tǒng)，結(jié)合一第一電源信號與一第二電源信號，并輸出一匯總電源信號；以及一電源管理系統(tǒng)，管理該匯總電源信號。

在一些實施例中，該電子裝置支持USB(Universal Serial Bus，通用串行總線)Type-C Power Delivery(電力傳輸)標(biāo)準(zhǔn)。

在一些實施例中，該多輸入電源系統(tǒng)包括：一第一電流傳感器，檢測該第一電源信號的一電流值，并產(chǎn)生一第一電流反饋信號；一第一電壓調(diào)節(jié)器，檢測該第一電源信號的一電壓值，并產(chǎn)生一第一電壓反饋信號；一第二電流傳感器，檢測該第二電源信號的一電流值，并產(chǎn)生一第二電流反饋信號；一第二電壓調(diào)節(jié)器，檢測該第二電源信號的一電壓值，并產(chǎn)生一第二電壓反饋信號；以及一電源分配控制邏輯電路，根據(jù)該第一電流反饋信號、該第一電壓反饋信號、該第二電流反饋信號以及該第二電壓反饋信號來控制該匯總電源信號的一電壓值和一電流值。

在一些實施例中，該電源分配控制邏輯電路還根據(jù)該第一電流反饋信號和該第一電壓反饋信號來產(chǎn)生一第一電壓控制信號，并且還根據(jù)該第二電流反饋信號和該第二電壓反饋信號來產(chǎn)生一第二電壓控制信號。

在一些實施例中，該第一電壓調(diào)節(jié)器根據(jù)該第一電壓控制信號來提高或降低該第一電源信號的該電壓值，以輸出一第一調(diào)節(jié)電源信號，其中該第二電壓調(diào)節(jié)器根據(jù)該第二電壓控制信號來提高或降低該第二電源信號的該電壓值，以輸出一第二調(diào)節(jié)電源信號，而其中該第一調(diào)節(jié)電源信號與該第二調(diào)節(jié)電源信號結(jié)合，以形成該匯總電源信號。

在一些實施例中，該第一調(diào)節(jié)電源信號的一電壓值與該第二調(diào)節(jié)電源信號的一電壓值相同，使得該第一調(diào)節(jié)電源信號與該第二調(diào)節(jié)電源信號并聯(lián)產(chǎn)生該匯總電源信號，而該匯總電源信號的一功率值等于該第一調(diào)節(jié)電源信號和該第二調(diào)節(jié)電源信號的一總和功率值。

在一些實施例中，該電子裝置還包括：一第一輸入端口，耦接至一第一交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器，并從該第一交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器處接收該第一電源信號；一第一控制器，接收關(guān)于該第一交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器的一第一數(shù)據(jù)，并將該第一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)達(dá)給該多輸入電源系統(tǒng)和該電源管理系統(tǒng)；一第二輸入端口，耦接至一第二交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器，并從該第二交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器處接收該第二電源信號；以及一第二控制器，接收關(guān)于該第二交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器的一第二數(shù)據(jù)，并將該第二數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)達(dá)給該多輸入電源系統(tǒng)和該電源管理系統(tǒng)；其中該電源管理系統(tǒng)根據(jù)該第一數(shù)據(jù)和該第二數(shù)據(jù)來優(yōu)化該匯總電源信號的電源分配。

在一些實施例中，該第一數(shù)據(jù)包括該第一交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器的一輸出電壓值和一輸出電流值，而該第二數(shù)據(jù)包括該第二交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器的一輸出電壓值和一輸出電流值。

在一些實施例中，該電子裝置為一筆記本電腦。

在一些實施例中，該電子裝置為一USB(Universal Serial Bus)集線器。

附圖說明

圖1顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的電子裝置的示意圖；

圖2顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的多輸入電源系統(tǒng)的示意圖；

圖3A顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的第一電流傳感器的示意圖；

圖3B顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的第一電壓調(diào)節(jié)器的示意圖；

圖4顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的電子裝置的示意圖；

圖5顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的電子裝置的示意圖；以及

圖6顯示根據(jù)本發(fā)明另一實施例所述的電子裝置的示意圖。

附圖標(biāo)記列表

100、400～電子裝置；

110～多輸入電源系統(tǒng)；

120～電源管理系統(tǒng)；

130～第一電流傳感器；

132～電阻器；

134～電流放大器；

140～第一電壓調(diào)節(jié)器；

142～金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管；

144～電壓控制邏輯電路；

150～第二電流傳感器；

160～第二電壓調(diào)節(jié)器；

170～電源分配控制邏輯電路；

410～第一輸入端口；

420～第一控制器；

430～第二輸入端口；

440～第二控制器；

450～第一交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器；

460～第二交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器；

670～筆記本電腦；

DATA1～第一數(shù)據(jù)；

DATA2～第二數(shù)據(jù)；

SC1～第一電壓控制信號；

SC2～第二電壓控制信號；

SD1～第一調(diào)節(jié)電源信號；

SD2～第二調(diào)節(jié)電源信號；

SI1～第一電流反饋信號；

SI2～第二電流反饋信號；

SP1～第一電源信號；

SP2～第二電源信號；

SPT～匯總電源信號；

SV1～第一電壓反饋信號；

SV2～第二電壓反饋信號。

具體實施方式

為讓本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出本發(fā)明的具體實施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。

圖1顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的電子裝置100的示意圖。如圖1所示，電子裝置100至少包括一多輸入電源系統(tǒng)(Multi-input Power System)110和一電源管理系統(tǒng)(Power Management System)120。在較佳實施例中，電子裝置100支持USB(Universal Serial Bus，通用串行總線)Type-C Power Delivery(電力傳輸)標(biāo)準(zhǔn)。電子裝置100可接收一第一電源信號SP1和一第二電源信號SP2，其中第一電源信號SP1和第二電源信號SP2可具有不同電壓值和不同電流值。多輸入電源系統(tǒng)110用于結(jié)合一第一電源信號SP1與一第二電源信號SP2，并輸出一匯總電源信號SPT。舉例而言，匯總電源信號SPT的一功率值可以等于第一電源信號SP1和第二電源信號SP2的一總和功率值。電源管理系統(tǒng)120可以是一微控制單元(Microcontroller Unit，MCU)或是一嵌入式控制器(Embedded Controller，EC)。電源管理系統(tǒng)120用于管理匯總電源信號SPT。例如，電源管理系統(tǒng)120可用于控制及優(yōu)化匯總電源信號SPT的電源分配，使得匯總電源信號SPT可以高效率供應(yīng)電力給一負(fù)載組件(Loading Element)。必須理解的是，雖然圖1的電子裝置100僅用于結(jié)合二個電源信號，在其他實施例中，電子裝置100也可用于結(jié)合三個、四個、五個或更多個電源信號，并據(jù)以產(chǎn)生匯總電源信號SPT。

圖2顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的多輸入電源系統(tǒng)110的示意圖。在圖2的實施例中，多輸入電源系統(tǒng)110包括一第一電流傳感器(Current Sensor)130、一第一電壓調(diào)節(jié)器(Voltage Regulator)140、一第二電流傳感器150、一第二電壓調(diào)節(jié)器160以及一電源分配控制邏輯電路(Power Distribution Control Logic Circuit)170。第一電流傳感器130用于檢測第一電源信號SP1的一電流值，并產(chǎn)生一第一電流反饋信號SI1。第一電壓調(diào)節(jié)器140用于檢測第一電源信號SP1的一電壓值，并產(chǎn)生一第一電壓反饋信號SV1。第二電流傳感器150用于檢測第二電源信號SP2的一電流值，并產(chǎn)生一第二電流反饋信號SI2。第二電壓調(diào)節(jié)器160用于檢測第二電源信號SP2的一電壓值，并產(chǎn)生一第二電壓反饋信號SV2。電源分配控制邏輯電路170根據(jù)第一電流反饋信號SI1、第一電壓反饋信號SV1、第二電流反饋信號SI2以及第二電壓反饋信號SV2來控制匯總電源信號SPT的一電壓值和一電流值。必須理解的是，雖然圖2的多輸入電源系統(tǒng)110僅包括二組電流傳感器和電壓調(diào)節(jié)器，在其他實施例中，多輸入電源系統(tǒng)110也可包括三組、四組、五組或更多組電流傳感器和電壓調(diào)節(jié)器，以處理更多個電源信號。

在一些實施例中，電源分配控制邏輯電路170還根據(jù)第一電流反饋信號SI1和第一電壓反饋信號SV1來產(chǎn)生一第一電壓控制信號SC1，并且還根據(jù)第二電流反饋信號SI2和第二電壓反饋信號SV2來產(chǎn)生一第二電壓控制信號SC2。第一電壓調(diào)節(jié)器140根據(jù)第一電壓控制信號SC1來提高或降低第一電源信號SP1的電壓值，以輸出一第一調(diào)節(jié)電源信號SD1。第二電壓調(diào)節(jié)器160根據(jù)第二電壓控制信號SC2來提高或降低第二電源信號SP2的電壓值，以輸出一第二調(diào)節(jié)電源信號SD2。第一調(diào)節(jié)電源信號SD1可與第二調(diào)節(jié)電源信號SD2結(jié)合，以形成匯總電源信號SPT。詳細(xì)而言，第一調(diào)節(jié)電源信號SD1的一電壓值與第二調(diào)節(jié)電源信號SD2的一電壓值相同，使得第一調(diào)節(jié)電源信號SD1可與第二調(diào)節(jié)電源信號SD2并聯(lián)產(chǎn)生匯總電源信號SPT，而匯總電源信號SPT的一功率值等于第一調(diào)節(jié)電源信號SD1和第二調(diào)節(jié)電源信號SD2的一總和功率值。

舉例而言，各信號的參數(shù)可如下列設(shè)定。這些參數(shù)為假設(shè)值，以便使讀者易于理解本發(fā)明，而非用于限制本發(fā)明的范圍。第一電源信號SP1的電壓值可為20V，電流值可為1A，因此其功率值可為20W。第二電源信號SP2的電壓值可為5V，電流值可為2A，因此其功率值可為10W。電源分配控制邏輯電路170可控制第一電壓調(diào)節(jié)器140以降低第一電源信號SP1的電壓值，并可控制第二電壓調(diào)節(jié)器160以提高第二電源信號SP2的電壓值，使得第一調(diào)節(jié)電源信號SD1和第二調(diào)節(jié)電源信號SD2二者的電壓值相等。舉例而言，在通過第一電壓調(diào)節(jié)器140和第二電壓調(diào)節(jié)器160之后，第一調(diào)節(jié)電 源信號SD1的電壓值可為10V，電流值可為2A，其功率值仍為20W；第二調(diào)節(jié)電源信號SD2的電壓值可為10V，電流值可為1A，其功率值仍為10W。換言之，第一電壓調(diào)節(jié)器140和第二電壓調(diào)節(jié)器160可用于分別控制第一調(diào)節(jié)電源信號SD1的電壓值和第二調(diào)節(jié)電源信號SD2的電壓值，但需注意的是，第一調(diào)節(jié)電源信號SD1的功率值和第二調(diào)節(jié)電源信號SD2的功率值仍可分別大致等于第一電源信號SP1的功率值和第二電源信號SP2的功率值。由于二者的電壓值相同，第一調(diào)節(jié)電源信號SD1和第二調(diào)節(jié)電源信號SD2可并聯(lián)產(chǎn)生匯總電源信號SPT。例如，匯總電源信號SPT的電壓值可為10V，電流值可為3A(也即，2A+1A)，而其功率值可為30W(也即，20W+10W)。

圖3A顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的第一電流傳感器130的示意圖。在圖3A的實施例中，第一電流傳感器130包括一電阻器132和一電流放大器134。電阻器132具有相對較小的一電阻值，因此幾乎不會影響第一電源信號SP1的電壓值。第一電源信號SP1可通過電阻器132。電流放大器134可檢測并放大通過電阻器132的電流，以產(chǎn)生第一電流反饋信號SI1。在另一些實施例中，電流放大器134由一伏特計所取代，其中伏特計根據(jù)電阻器132的二端之間的電位差來產(chǎn)生第一電流反饋信號SI1。必須理解的是，第一電流傳感器130的配置也可對應(yīng)地套用至第二電流傳感器150的配置。

圖3B顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的第一電壓調(diào)節(jié)器140的示意圖。在圖3B的實施例中，第一電壓調(diào)節(jié)器140包括一金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)142和一電壓控制邏輯電路144。金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管142可為一N型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管或一P型金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，其具有一第一端、一第二端以及一控制端。金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管142的第一端用于接收第一電源信號SP1。金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管142的第二端用于輸出第一調(diào)節(jié)電源信號SD1。電壓控制邏輯電路144根據(jù)第一電壓控制信號SC1來調(diào)整金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管142的控制端的電壓，以提高或降低金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管142的第一端和第二端之間的電阻值。舉例而言，如果前述電阻值提高，則第一調(diào)節(jié)電源信號SD1的電壓值將會變低；而如果前述電阻值降低，則第一調(diào)節(jié)電源信號SD1的電壓值將會變高。第一電壓調(diào)節(jié)器140還可包括一個或多個伏特計，以檢測第一電源信號SP1的電壓值和第一調(diào)節(jié)電源信號SD1的電壓值，并據(jù)以產(chǎn)生 第一電壓反饋信號SV1。必須理解的是，第一電壓調(diào)節(jié)器140的配置也可對應(yīng)地套用至第二電壓調(diào)節(jié)器160的配置。

圖4顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的電子裝置400的示意圖。圖4與圖1相似。在圖4的實施例中，電子裝置400還包括一第一輸入端口410、一第一控制器420、一第二輸入端口430以及一第二控制器440。舉例而言，第一輸入端口410和第二輸入端口430可為相異的二個USB Type-C接口端口，而第一控制器420和第二控制器440可為相異的二個USB Type-C Power Delivery控制器。第一輸入端口410可耦接至一第一交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器(AC-to-DC(Alternating Current to Direct Current)Converter)450，并可從第一交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器450處接收第一電源信號SP1。第一控制器420可接收關(guān)于第一交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器450的一第一數(shù)據(jù)DATA1，并可將第一數(shù)據(jù)DATA1轉(zhuǎn)達(dá)給多輸入電源系統(tǒng)110和電源管理系統(tǒng)120。第二輸入端口430可耦接至一第二交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器460，并可從第二交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器460處接收第二電源信號SP2。第二控制器440可接收關(guān)于第二交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器460的一第二數(shù)據(jù)DATA2，并可將第二數(shù)據(jù)DATA2轉(zhuǎn)達(dá)給多輸入電源系統(tǒng)110和電源管理系統(tǒng)120。第一交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器450和第二交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器460可為外部電源供應(yīng)裝置，其都可耦接至一交流電源，并可具有不同的輸出電壓值和輸出電流值。第一交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器450和第二交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器460都支持USB Type-C Power Delivery標(biāo)準(zhǔn)。第一數(shù)據(jù)DATA1可包括第一交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器450的一輸出電壓值和一輸出電流值。例如，第一交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器450的輸出電壓值可等于第一電源信號SP1的電壓值，而第一交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器450的輸出電流值可等于第一電源信號SP1的電流值。第二數(shù)據(jù)DATA2可包括第二交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器460的一輸出電壓值和一輸出電流值。例如，第二交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器460的輸出電壓值可等于第二電源信號SP2的電壓值，而第二交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器460的輸出電流值可等于第二電源信號SP2的電流值。多輸入電源系統(tǒng)110可根據(jù)第一數(shù)據(jù)DATA1和第二數(shù)據(jù)DATA2來控制第一電壓調(diào)節(jié)器140和第二電壓調(diào)節(jié)器160。例如，第一調(diào)節(jié)電源信號SD1和第二調(diào)節(jié)電源信號SD2的一最終相同電壓值可根據(jù)據(jù)第一數(shù)據(jù)DATA1和第二數(shù)據(jù)DATA2來決定。電源管理系統(tǒng)120可根據(jù)第一數(shù)據(jù)DATA1和第二數(shù)據(jù)DATA2來優(yōu)化匯總電源信號SPT的電源分配。例如，電源管理系統(tǒng)120可根據(jù)第一數(shù)據(jù)DATA1和第二數(shù)據(jù)DATA2來控制 電源分配控制邏輯電路170的分配設(shè)定值。必須理解的是，雖然圖4的電子裝置400僅包括二組輸入端口和控制器，在其他實施例中，電子裝置400也可包括三組、四組、五組或更多組輸入端口和控制器，以耦接至更多個交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器并接收更多個電源信號。

圖5顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的電子裝置400的示意圖。在圖5的實施例中，電子裝置400為一筆記本電腦，其中多輸入電源系統(tǒng)110和電源管理系統(tǒng)120內(nèi)置于筆記本電腦中。筆記本電腦的第一輸入端口410和第二輸入端口430可同時耦接至具有不同輸出標(biāo)準(zhǔn)的第一交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器450和第二交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器460，并可同時從第一交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器450和第二交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器460處接收直流供應(yīng)電力。

圖6顯示根據(jù)本發(fā)明另一實施例所述的電子裝置400的示意圖。在圖6的實施例中，電子裝置400為一USB集線器(USB Hub)，其中多輸入電源系統(tǒng)110和電源管理系統(tǒng)120設(shè)置于USB集線器中。USB集線器的第一輸入端口410和第二輸入端口430可同時耦接至具有不同輸出標(biāo)準(zhǔn)的第一交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器450和第二交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器460，并可同時從第一交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器450和第二交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器460處接收直流供應(yīng)電力。USB集線器的一輸出端口可再耦接至一筆記本電腦670，使得直流供應(yīng)電力可經(jīng)由USB集線器傳送至筆記本電腦670。在其他實施例中，筆記本電腦670也可由其他電子裝置所取代，例如：一智能手機(jī)或一平板計算機(jī)。

本發(fā)明提出一種新穎的電子裝置，其可同時由二個以上具有不同輸出標(biāo)準(zhǔn)的交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器處接收電源信號，再將這些電源信號結(jié)合。本發(fā)明的電子裝置可以是一獨立裝置，也可內(nèi)置于一電子裝置當(dāng)中。通過加總所有交流轉(zhuǎn)直流轉(zhuǎn)換器的輸出功率值，本發(fā)明可明顯提升裝置的供電速率、系統(tǒng)效能以及充電效率，因此很適合應(yīng)用于各種各樣的電子裝置當(dāng)中。

值得注意的是，以上所述的電壓值、電流值或是功率值等參數(shù)都不是本發(fā)明的限制條件。設(shè)計者可以根據(jù)不同需要調(diào)整這些設(shè)定值。本發(fā)明的電子裝置并不僅限于圖1-6所示的狀態(tài)。本發(fā)明可以僅包括圖1-6中的任何一個或多個實施例的任何一個或多個特征。換言之，并非所有圖標(biāo)的特征均須同時實施于本發(fā)明的電子裝置當(dāng)中。

在本說明書以及權(quán)利要求中的序數(shù)，例如“第一”、“第二”、“第三”等等，彼此之間并沒有順序上的先后關(guān)系，其僅用于標(biāo)示區(qū)分兩個具有相同名 字的不同組件。

本發(fā)明雖以較佳實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可做些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以所附的權(quán)利要求為準(zhǔn)。