,本實施例的智能電源轉接器100可相較于傳統的電源轉接器而言可具有較高的供電效能。
[0055]此外,由于本實施例的智能電源轉接器100可根據電池模塊BM的電源狀態而提供對應的直流電源DC_out,因此即便是在電池模塊BM中的充電控制芯片(未示出)發生故障的情況下,智能電源轉接器100也可適應性地自行在電池模塊BM充電完成后,隨即降低所提供的直流電源DC_out,藉以降低負載裝置10損毀的風險。
[0056]為了更清楚地說明本發明實施例的智能電源轉接器。下面分別就硬件架構的部分(如圖2實施例)及供電控制方法的部分(如圖3至圖8實施例)作進一步說明。
[0057]下面先就硬件架構的部分進行說明。圖2為本發明另一實施例的智能電源轉接器的示意圖。請參照圖2,智能電源轉接器200包括電源轉換電路210以及控制單元220。電源轉換電路210包括輸入級電路212、功率因數校正電路214、功率級電路216以及開關式電源調節電路218。電源轉換電路210中的各級電路212?218依序地逐級相互串接,其中智能電源轉接器200以輸入級電路212的輸入端作為其輸入端(適于連接至交流電源AC_in),并且以開關式電源調節電路218的輸出端則作為其輸出端(適于經由傳輸接口 TI連接至負載裝置(未示出))。控制單元220包括微控制器221、保護電路222、電源檢測電路223、喚醒電路224以及提示模塊225。其中,微控制器221作為控制單元220的運算核心,分別耦接至保護電路222、電源檢測電路223、喚醒電路224以及提示模塊225。
[0058]在電源轉換電路210中,輸入級電路212可例如為由防電磁干擾濾波器EMF以及橋式整流器BRF(可例如為全橋整流器或半橋整流器,本發明不以此為限)所組成。防電磁干擾濾波器EMF會接收交流電源AC_in,并且抑制交流電源AC_in的電磁噪聲;而橋式整流器BRF則可用以接收抑制噪聲后的交流電源AC_in,并對所述交流電源AC_in進行整流(依橋式整流器的架構不同,可例如為全波整流或半波整流,本發明不以此為限),藉以產生整流電壓Vrec。換言之,輸入級電路212的作用在于:接收交流電源AC_in并且對交流電源AC_in進行整流及濾波,藉以產生整流電壓。
[0059]功率因數校正電路214的輸入端耦接橋式整流器BRF的輸出端,用以對關聯于交流電源AC_in的整流電壓Vrec進行功率因數校正(power factor correct1n),并將經功率因數校正后的整流電壓Vrec’提供給功率級電路216。
[0060]功率級電路216例如為由功率開關電路PSC以及變壓器TF所組成。功率開關電路PSC可通過間歇性/切換的方式將所接收到的整流電壓Vrec’傳遞至變壓器TF的一次偵牝使得變壓器TF的二次側感應于其一次側上的電壓而產生直流電壓Vdc。
[0061 ] 開關式電源調節電路218會以變壓器TF所輸出的直流電壓Vdc作為輸入電壓,并且受控于微控制器221而對直流電壓Vdc進行電壓調節(可例如為升壓轉換、降壓轉換、升降壓轉換或同步整流等),藉以產生直流電源DC_out (包括直流輸出電壓Vout以及直流輸出電流lout)。在此,所述的開關式電源調節電路218在實際的電路拓撲設計中可例如為恒流開關電路,恒壓開關電路、脈寬調制開關電路或同步整流電路等電路架構,本發明不以此為限。
[0062]在一范例實施例中,電源轉換電路210還可包括反饋電路(未示出)。反饋電路可耦接于功率級電路216與開關式電源調節電路218的輸出端之間,藉以對直流輸出電壓Vout及直流輸出電流1ut進行取樣并反饋給功率級電路216,使得功率級電路216可據以動態地調整所輸出的直流電壓Vdc的大小。
[0063]另一方面,在控制單元220中,微控制器221會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,或是被動地從充電控制芯片接收電源狀態,或是主動地檢測電池模塊而采用相應的供電控制手段來控制開關式電源調節電路218的開關切換,藉以調整開關式電源調節電路218所產生的直流輸出電壓Vout的電平高低及/或直流輸出電流1ut的電流大小。
[0064]保護電路222耦接微控制器221,其可用以檢測智能電源轉接器200的運作狀態,并據以在智能電源轉接器200的運作狀態發生異常時發出狀態檢測信號(如Sdetl、Sdet2、Sdet3),藉以令微控制器221反應于狀態檢測信號而令開關式電源調節電路218停止/箝制直流電源DC_out的產生。其中,所述保護電路222可例如包括過電流保護(over currentprotect1n)電路0CP、過電壓保護(over voltage protect1n)電路OVP及/或過溫度保護(over temperature protect1n)電路0ΤΡ。換言之,當保護電路222判斷智能電源轉接器200的運作狀態發生異常時,其可能的情況可例如為直流輸出電壓Vout、直流輸出電流1ut及/或裝置溫度超過預設的上限值,但本發明不以此為限。
[0065]電源檢測電路223是用以檢測提供給負載裝置的直流電源DC_out,并據以發出輸出電源信號Sop給微控制器221。在不同的供電控制手段下,微控制器221可根據輸出電源信號Sop而選用直流輸出電壓Vout或直流輸出電流1ut作為控制開關式電源調節電路218的依據。舉例來說,在定電流控制手段下,微控制器221會以直流輸出電流1ut的大小作為反饋控制開關式電源調節電路218的依據,使得直流輸出電流1ut可被維持在固定的電流值下;相反地,在定電壓控制手段下,微控制器221會以直流輸出電壓Vout的大小作為反饋控制開關式電源調節電路218的依據,使得直流輸出電壓Vout可被維持在固定的電壓值下。
[0066]喚醒電路224是用以檢測智能電源轉接器200是否連接至負載裝置,并且在判斷智能電源轉接器200連接至負載裝置時,發出喚醒信號Swk給微控制器221。在微控制器221被喚醒信號Swk喚醒后,微控制器221才會控制開關式電源調節電路218開始產生直流電源 DC_out。
[0067]提示模塊225是用以依據微控制器221所發出的狀態指示信號Ssi而產生供電狀態提示。其中,提示模塊225所發出的供電狀態提示會對應于智能電源轉接器200當前的供電/充電狀態、供電控制手段及/或電池模塊當前的電量等信息,因此使用者可通過查看提示模塊225所發出的供電狀態提示而得知智能電源轉接器200與電池模塊當前的運作狀態。
[0068]舉例來說,提示模塊225可例如為發光二極管模塊,而其所發出的供電狀態提示可例如為指示當前供電/充電狀態的燈號;又或者,提示模塊225可例如為顯示面板,而其所發出的供電狀態提示可例如為指示當前供電/充電狀態的文字信息。本發明不以此為限。
[0069]此外,在本實施例中,所述傳輸接口 TI是以USB接口為例(下面簡稱USB接口 TI),其中USB接口 TI包括VDD端、GND端、D+端以及D-端。開關式電源調節電路218的電源輸出端與接地端會分別連接至USB接口 TI的VDD端與GND端。
[0070]另外,在USB接口 TI中,用以傳輸資料的D+端與D-端會連接至微控制器221。基此,微控制器221可通過D+端和D-端與電池模塊中的充電控制芯片相互溝通/傳遞信息,從而令微控制器221可根據電池模塊的特性及充電狀態對開關式電源調節電路218所輸出的直流電源DC_out進行適應性地調整。
[0071]下面再就供電控制方法的部分進行說明。在本發明實施例中,根據控制單元取得電池模塊的電源狀態的方式差異,可分為三種不同的范例實施態樣,分別為:(1)控制單元120與充電控制芯片以相互溝通的方式(充電通信協議)取得電源狀態;(2)控制單元120被動地從充電控制芯片接收電源狀態;以及⑶控制單元120主動地檢測電池模塊的電源狀態。其中,圖3與圖4實施例的步驟流程對應至范例實施態樣(I);圖5與圖6實施例的步驟流程對應至范例實施態樣(2);以及圖7與圖8實施例的步驟流程對應至范例實施態樣⑶。
[0072]請先參照圖3,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。所述供電控制方法可適用于圖1或圖2所示出的智能電源轉接器100、200。下面搭配圖1實施例的智能電源轉接器100來說明本實施例的步驟流程。但本發明不僅限于此。
[0073]在本實施例中,首先,電源轉換電路110接收交流電源AC_in (步驟S310),并且將交流電源AC_in轉換為直流電源DC_out并提供給負載裝置10 (步驟S320)。在電源轉換電路110進行交流-直流轉換的期間,控制單元120會通過傳輸接口 TI從電池模塊BM的充電控制芯片取得電池規格信息(例如電池種類、電池壽命特性、電池最大電壓、電池最大電流等)(步驟S330)。接著,控制單元120會依據所取得的電池規格信息選擇多個不同的供電控制手段(步驟S340)。