智能電源轉接器及其供電控制方法
【技術領域】
[0001]本發明是有關于一種電源轉接器，且特別是有關于一種可根據負載裝置的功率需求經由充電通信協議的溝通而調整輸出的智能電源轉接器及其供電控制方法。
【背景技術】
[0002]在現行的電子產品應用中，若要使用市電等交流電源作為電子裝置的供電來源，通常會需要使用一個電源轉接器來將交流電源轉換為直流電源以提供給電子裝置使用。
[0003]對于電子裝置而言，其實際的功率消耗會跟本身的運作狀態息息相關。舉例來說，若電子裝置的電池模塊處于低電量的狀態下，充電控制芯片一般會采用快充的方式(即定電流充電)來進行充電(充電電流相對較高)，此時電子裝置會具有較高的功率消耗。又若電子裝置的電池模塊處于接近滿充的狀態下，充電控制芯片一般會采用定電壓的方式進行充電(充電電流相對較低)，藉以令電池模塊的電池電壓可以逐漸地穩定在滿充電壓上，故此時電子裝置的功率消耗則會相對較低。
[0004]但對于電源轉接器而言，其通常是將交流電源轉換為固定功率的直流電源以提供給電子裝置使用。換言之，無論電子裝置實際消耗的電源是多是少，電源轉接器都會提供相同功率的直流電源給電子裝置。因此無可避免地，在電子裝置僅消耗了電源轉接器所提供的一小部分電源功率的運作情況下，由電源轉接器所提供的大部分的電源功率都會成為無謂的功率損耗。

【發明內容】

[0005]本發明提供一種智能電源轉接器及其供電控制方法，其可根據負載裝置的實際功率需求適應性地提供相應的直流電源。
[0006]本發明的智能電源轉接器包括電源轉換電路以及控制單元。電源轉換電路用以將交流電源轉換為直流電源以提供給負載裝置。控制單元耦接電源轉換電路，用以依據負載裝置的電池模塊的電源狀態經由充電通信協議的溝通采用相應的供電控制手段來控制電源轉換電路的運作，從而令電源轉換電路反應于電源狀態的改變而以不同的電源轉換行為來產生直流電源。
[0007]本發明的智能電源轉接器的供電控制方法，包括以下步驟:接收交流電源；將交流電源轉換為直流電源并提供給負載裝置；以及依據負載裝置的電池模塊的電源狀態經由充電通信協議的溝通，采用相應的供電控制手段來控制直流電源的產生，從而反應于電源狀態的變化以不同的電源轉換行為來產生直流電源。
[0008]基于上述，本發明實施例提出一種智能電源轉接器及其供電控制方法，其可根據電池模塊當前的電源狀態/充電模式適應性地采用對應的供電控制手段來控制直流電源的產生，使得智能電源轉接器所提供的直流電源的功率可動態地隨著負載裝置的實際功率需求而變動。基此，本發明實施例的智能電源轉接器可有效地避免功率浪費，從而獲得較高的供電效能。
[0009]為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖附圖作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明一實施例的智能電源轉接器的示意圖；
[0011]圖2為本發明另一實施例的智能電源轉接器的示意圖；
[0012]圖3為本發明一實施例的智能電源轉接器的供電控制方法的步驟流程圖；
[0013]圖4為依照圖3的一實施例的智能電源轉接器的供電控制方法的步驟流程圖；
[0014]圖5為本發明另一實施例的智能電源轉接器的供電控制方法的步驟流程圖；
[0015]圖6為依照圖5的一實施例的智能電源轉接器的供電控制方法的步驟流程圖；
[0016]圖7為本發明又一實施例的智能電源轉接器的供電控制方法的步驟流程圖；
[0017]圖8為依照圖7的一實施例的智能電源轉接器的供電控制方法的步驟流程圖。
[0018]附圖標記說明:
[0019]10:負載裝置；
[0020]100,200:智能電源轉接器；
[0021]110、210:電源轉換電路；
[0022]120,220:控制單元；
[0023]212:輸入級電路；
[0024]214:功率因數校正電路；
[0025]216:功率級電路；
[0026]218:開關式電源調節電路；
[0027]221:微控制器；
[0028]222:保護電路；
[0029]223:電源檢測電路；
[0030]224:喚醒電路；
[0031]225:提示模塊；
[0032]AC_in:交流電源；
[0033]BRF:橋式整流器；
[0034]BM:電池模塊；
[0035]EMF:防電磁干擾濾波器；
[0036]DC_out:直流電源；
[0037]1ut:直流輸出電流；
[0038]PSC:功率開關電路；
[0039]S310 ?S350、S410 ?S458、S510 ?S540、S610 ?S648、S710 ?S760、S810 ?S860:步驟；
[0040]Sdetl?Sdet3:狀態檢測信號；
[0041]Sop:輸出電源信號；
[0042]Swk:喚醒信號；
[0043]Ss1:狀態指示信號；
[0044]TF:變壓器；
[0045]T1:傳輸接口；
[0046]Vdc:直流電壓；
[0047]Vrec、Vrec’:整流電壓；
[0048]Vout:直流輸出電壓。
【具體實施方式】
[0049]為了使本發明的內容可以被更容易明了，以下特舉實施例做為本發明確實能夠據以實施的范例。另外，凡可能之處，在附圖及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟，代表相同或類似部件。
[0050]圖1為本發明一實施例的智能電源轉接器的示意圖。請參照圖1，本實施例的智能電源轉接器100包括電源轉換電路110以及控制單元120。
[0051]在本實施例中，電源轉換電路110可從外部接收交流電源AC_in (例如為市電，但并不限制于此)，再將所接收到的交流電源AC_in轉換為直流電源DC_out以提供給負載裝置10使用。換言之，負載裝置10可經由智能電源轉接器而獲取交流電源AC_in(以直流電源DC_out的形式提供)作為其運作及充電的供電來源。在此，所述的負載裝置10可例如為筆記本電腦、平板電腦及智能手機等電子裝置(在此附圖示出以智能手機為例，但不僅限于此)。值得一提的是，在本實施例中，所述電源轉換電路110的電路拓撲形態可以為順向式(Forward)電源轉換電路、反激式(Flyback)電源轉換電路、半橋式(Active Clamp andHalf Bridge)電源轉換電路、全橋式(Active Clamp and Full Bridge)電源轉換電路或推挽式(Push-Pull)電源轉換電路，但并不限制于此。關于上述各種電源轉換電路的架構與運作方式均屬本發明相關領域具有通常知識者所熟識的技術，因而在此并不再加以贅述。
[0052]控制單元120耦接電源轉換電路110，其可依據負載裝置10中的電池模塊BM的電源狀態經由充電通信協議的溝通而采用相應的供電控制手段(例如低電流供電控制、定電流供電控制以及定電壓供電控制等手段)來控制電源轉換電路110的運作，從而令電源轉換電路110反應于電池模塊BM的電源狀態改變而以不同的電源轉換行為來產生直流電源DC_out。其中，所述電池模塊BM可例如為鋰電池模塊，但本發明并不限制于此。
[0053]更具體地說，本實施例的智能電源轉接器100可配合電池模塊BM的充電行為順序而提供具有對應的電源特性的直流電源DC_out給負載裝置10，使得智能電源轉接器100所提供的電源功率可根據負載裝置10實際上所消耗的電源功率而改變。舉例來說，若控制單元120經由充電通信協議的溝通，或是被動地從充電控制芯片接收電源狀態，或是控制單元主動地檢測電池模塊而判斷電池模塊BM正以定電流的方式進行充電，則控制單元120會對應的控制電源轉換電路110以令電源轉換電路110相對地以定電流的電源轉換行為來產生直流電源DC_out ;若控制單元120判斷電池模塊BM從定電流充電切換為定電壓充電時，則控制單元120會對應地令電源轉換電路110切換為以定電壓的電源轉換行為來產生直流電源DC_out。此外，電源轉換電路110所產生的直流電源DC_out的電源規格(如輸出電壓大小、輸出電流大小)也可為控制單元120根據電池模塊BM的電源狀態而通過調整供電控制手段的電源參數來調整。
[0054]基此，本實施例的智能電源轉接器100所提供的直流電源DC_out功率基本上會與電池模塊BM充電所需以及負載裝置10運作所需的功率總和(也就是負載裝置10實際的消耗功率)呈正相關的變化。因此傳統上負載裝置10在某些運作情況下僅消耗了電源轉接器所提供的一小部分電源功率，而造成電源轉接器所提供的大部分的電源功率都被浪費掉的問題可被有效地改善。換言之