扁平連接器的極性控制的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001 ] 用于電子設(shè)備的電源連接器可以包括同軸連接器。同軸連接器可以連接至電子設(shè)備的電源端口以向電子設(shè)備提供電力。同軸連接器具有通常由圓柱形的導(dǎo)電屏蔽體包圍的內(nèi)導(dǎo)體。內(nèi)導(dǎo)體可以提供電源電壓，而導(dǎo)電屏蔽體可以提供接地基準(zhǔn)。當(dāng)將同軸連接器連接至電子設(shè)備的相對(duì)應(yīng)的端口時(shí)，由于內(nèi)導(dǎo)體和導(dǎo)電屏蔽體的同心設(shè)置，用戶不需要關(guān)心同軸連接器的方向。
[0002]最近，由于電子設(shè)備(例如，計(jì)算機(jī)、平板電腦、智能電話等)變得越來越薄，越來越多地使用扁平連接器將電子設(shè)備連接至電源。扁平連接器具有相對(duì)扁平的外形(例如，矩形外形、橢圓形外形等)以允許扁平連接器適于在一些電子設(shè)備的相對(duì)薄的外形內(nèi)。
【附圖說明】
[0003]參照下面的附圖描述一些實(shí)施例:
[0004]圖1是根據(jù)一些實(shí)施方式的包括接收設(shè)備和電源適配器的示例設(shè)置的示意圖；
[0005]圖2是根據(jù)一些實(shí)施方式的扁平連接器的示意圖；
[0006]圖3是根據(jù)一些實(shí)施方式的用于容納扁平連接器的接收設(shè)備上的端口的示意圖；
[0007]圖4A-4B是根據(jù)一些實(shí)施方式的用于不管扁平連接器的方向而產(chǎn)生具有目標(biāo)極性的電源信號(hào)的電路的示意圖；
[0008]圖5是根據(jù)一些實(shí)施方式可以用在極性控制電路中的全波橋式整流器的示意圖；
[0009]圖6和圖7是根據(jù)各實(shí)施方式的用于不管扁平連接器連接至接收設(shè)備端口的方向而產(chǎn)生具有正確極性的電源信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)的電路的示意圖；以及
[0010]圖8是根據(jù)一些實(shí)施方式由極性控制電路執(zhí)行的過程的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]扁平連接器可以被用來將電源連接至接收設(shè)備，該接收設(shè)備可以是消耗電力的任何設(shè)備。接收設(shè)備的示例包括計(jì)算機(jī)、平板設(shè)備、智能電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、游戲設(shè)備、電動(dòng)工具、電話等。扁平連接器可以包括被配置成電連接至接收設(shè)備上的端口的各觸頭的電源觸頭和基準(zhǔn)觸頭(例如，接地觸頭)。扁平連接器的電源觸頭被配置成攜載電源電壓。接地觸頭被配置成連接至接地基準(zhǔn)。在下文的討論中，參照具有電源觸頭和接地觸頭的扁平連接器，在其它示例中，代替連接至接地基準(zhǔn)的接地觸頭，在扁平連接器中可以使用連接至基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)觸頭。
[0012]接收設(shè)備的“端口 ”可以指能夠與扁平連接器相接合使得可以在扁平連接器和該端口之間提供機(jī)械連接和電連接的連接結(jié)構(gòu)。
[0013]在扁平連接器中，電源觸頭和接地觸頭并排放置，使得電源觸頭和接地觸頭僅沿著一個(gè)方向彼此橫向隔開。在扁平連接器中的電源觸頭和接地觸頭的這種設(shè)置與同軸連接器形成對(duì)比，在同軸連接器中，一個(gè)觸頭由另一個(gè)觸頭(例如，圓柱屏蔽體)沿許多方向包圍。通過并排放置電源觸頭和接地觸頭，扁平連接器(非同軸連接器)可以實(shí)現(xiàn)相對(duì)扁平的外形，其中扁平連接器的高度遠(yuǎn)小于扁平連接器的寬度。類似地，可與扁平連接器相接合的端口是非同軸端口。
[0014]與使用扁平連接器相關(guān)的問題是電源觸頭和接地觸頭相對(duì)于彼此具有特定的極性。因此，如果扁平連接器在接收設(shè)備中沿第一方向接合，那么扁平連接器的電源觸頭和接地觸頭以第一極性連接至端口的各觸頭。但是，當(dāng)與接收設(shè)備的端口相接合時(shí)，如果扁平連接器被翻轉(zhuǎn)至不同的方向(例如與第一方向上下顛倒)，那么扁平連接器的電源觸頭和接地觸頭以相反的第二極性連接至端口的各觸頭。如果沒有提供合適的機(jī)構(gòu)，以錯(cuò)誤的極性連接電源觸頭和接地觸頭來向接收設(shè)備的端口提供直流電會(huì)引起接收設(shè)備故障。
[0015]圖1例示了包括電子設(shè)備102和電源適配器104的示例系統(tǒng)100。在圖1的示例中，電子設(shè)備102是筆記本電腦。在其它示例中，電子設(shè)備102可以是具有消耗由電源適配器104提供的電力的部件112的其它類型的接收設(shè)備。
[0016]電子設(shè)備102具有端口 108以容納電源適配器104的各扁平連接器106。在電子設(shè)備102中，磁體109可以鄰近端口 108以將扁平連接器106磁吸引至端口 108以能夠更方便的接合。
[0017]電源適配器104還包括主單元111，該主單元111包括電源轉(zhuǎn)換器以在交流電和直流電之間轉(zhuǎn)換。電源適配器104具有連接至主單元111的插頭112。插頭112被配置成插入例如墻插座的電源插座中。在其它示例中，電源適配器104可以被連接至包括直流電源的其它類型的電源。
[0018]在又一個(gè)可替代示例中，扁平連接器106可以是與電源適配器104不同的設(shè)備的一部分。
[0019]扁平連接器106可以沿扁平連接器106的多個(gè)不同方向中的一個(gè)方向連接至端口108。如上所述，扁平連接器106的不同方向可以使扁平連接器106的電源觸頭和接地觸頭的極性不同。為了解決這樣的問題，電子設(shè)備102包括連接至端口 108的極性控制電路HO。
[0020]當(dāng)扁平連接器106與端口 108相接合時(shí)，極性控制電路110可以接收與扁平連接器106的電源觸頭和接地觸頭對(duì)應(yīng)的信號(hào)。當(dāng)在端口 108中接合時(shí)，不管扁平連接器106的方向，極性控制電路110將極性處理應(yīng)用于與電源觸頭和接地觸頭對(duì)應(yīng)的信號(hào)，使得極性控制電路(在電子設(shè)備102中用于向電子設(shè)備102的部件112供電)可以產(chǎn)生具有目標(biāo)極性(正確的極性)的輸出電源信號(hào)。換句話說，當(dāng)扁平連接器106連接至端口 108時(shí)，不管扁平連接器106具有第一方向或相反方向，極性控制電路110產(chǎn)生具有相同目標(biāo)極性的輸出電源信號(hào)。
[0021]來自極性控制電路110的輸出電源信號(hào)的目標(biāo)極性或正確的極性指的是消耗由電源適配器104提供的電力的部件112所期望的電源信號(hào)的極性。使用根據(jù)一些實(shí)施方式的極性控制電路108，用戶在將扁平連接器106連接至端口 108時(shí)不需要關(guān)心扁平連接器106的具體方向。
[0022]圖2描繪了扁平連接器106的電源觸頭202和接地觸頭204。雖然下文參照接地觸頭204進(jìn)行討論，但是應(yīng)注意的是，觸頭204可以更通常地被稱為連接至基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)觸頭204。共同地，電源觸頭202和接地觸頭204可以被稱為“與電源有關(guān)的觸頭”。在圖2的示例中，扁平連接器106具有通常描繪為矩形形狀的相對(duì)扁平的外形。在其它示例中，扁平連接器106的扁平外形可以具有彎曲的邊緣，從而提供橢圓外形或具有彎曲邊緣的其它扁平外形。在又一個(gè)示例中，扁平連接器106可以具有其它形狀的外形。不管扁平連接器106是處于第一方向(如圖2所示)還是處于從第一方向翻轉(zhuǎn)的第二方向，扁平連接器106可以與端口 108相接合。
[0023]在一些示例中，扁平連接器106可以僅包括單個(gè)電源觸頭和單個(gè)接地觸頭，而在扁平連接器106中沒有重復(fù)的電源觸頭和接地觸頭。避免重復(fù)的電源觸頭和接地觸頭可以減小扁平連接器106的總體尺寸。在其它示例中，扁平連接器106可以包括另外的電源觸頭和/或接地觸頭。另外，在進(jìn)一步示例中，扁平連接器106還可以包括用于傳送除了由電源觸頭和接地觸頭傳送的電源信號(hào)以外的數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)觸頭。
[0024]圖3描繪了電子設(shè)備102的端口 108的觸頭302和304。端口 108也通常具有與扁平連接器106的扁平外形對(duì)應(yīng)的扁平外形。端口 108的外形允許扁平連接器106沿扁平連接器106的兩個(gè)相反方向中的任意方向連接至端口 108。端口 108的觸頭302和304并排放置，使得連接器302和304僅沿一個(gè)方向橫向隔開。如圖2和圖3所示，當(dāng)扁平連接器106連接至端口 108時(shí)，如果扁平連接器106具有在圖2中所示的方向，那么端口 108的觸頭304將連接至電源觸頭202，而端口 108的觸頭302將連接至接地觸頭204。扁平連接器106和端口 108之間的這種接合引起觸頭302和304的第一極性，即觸頭302處于接地基準(zhǔn)且觸頭304處于電源電壓的極性。
[0025]當(dāng)扁平連接器106連接至端口 108時(shí)，如果扁平連接器106要從圖2所示的方向上下翻轉(zhuǎn)，那么端口觸頭304將連接至接地觸頭204，而端口觸頭302將連接至扁平連接器106的電源觸頭202。這種接合將引起觸頭302和304的相反的第二極性，其中端口觸頭302處于電源電壓，而端口觸頭304處于接地基準(zhǔn)。
[0026]圖4A和圖4B例示了扁平連接器106相對(duì)于端口 108的兩個(gè)不同方向。在圖4A中，扁平連接器106具有第一方向，使得扁平連接器電源觸頭202連接至端口觸頭302，并且扁平連接器接地觸頭204連接至端口觸頭304。如在圖4A中進(jìn)一步描繪，電源適配器104的主單元111的輸出提供具有正極(+)端子和負(fù)極(_)端子的電源，所述正極端子和所述負(fù)極端子分別連接至電源觸頭202和接地觸頭204。
[0027]一旦扁平連接器106接合至圖4A中的端口 108，極性控制電路110在電源電壓接收(連接至端口觸頭302的)第一輸入信號(hào)402，且在接地基準(zhǔn)接收(連接至端口觸頭304的)第二輸入信號(hào)404。極性控制電路110將極性處理應(yīng)用于接收的輸入信號(hào)402和404，并且生成具有目標(biāo)極性的輸出電源信號(hào)406和408。在該目標(biāo)極性中，輸出電源信號(hào)406處于電源電壓，并且輸出電源信號(hào)408處于接地基準(zhǔn)。
[0028]在圖4B的示例中，扁平連接器106被翻轉(zhuǎn)至相反的方向，使得扁平連接器接地觸頭204連接至端口觸頭302，并且扁平連接器電源觸頭202連接至端口觸頭304。在該設(shè)置中，輸入信號(hào)402處于接地基準(zhǔn)，而輸入信號(hào)404處于電源電壓。在圖4B中的輸入信號(hào)402和404具有與在圖4A中的輸入信號(hào)402和404的極性相反的極性。但是，即使具有在圖4B中極性翻轉(zhuǎn)的輸入信號(hào)402和404，極性控制電路110可以應(yīng)用極性處理以產(chǎn)生具有與在圖4A中的不例相同目標(biāo)極性的輸出電源信號(hào)406和408。
[0029]圖5例示了可以是極性控制電路110的一部分的示例電路。在一些實(shí)施方式中，極性控制電路110可以包括全波整流器502以對(duì)來自端口觸頭302和304的輸入信號(hào)402和404應(yīng)用全波整流。全波整流器502生成輸出電源信號(hào)406和408。不管輸入信號(hào)402和404的極性，來自全波整流器502的輸出電源信號(hào)406處于電源電壓，并且來自整流器502的輸出電源信號(hào)408處于接地基準(zhǔn)。換句話說，不管輸入信號(hào)402和404處于第一極性還是處于相反的第二極性，輸出電源信號(hào)406和408的極性都相同。
[0030]在一些示例中，使用包括如圖所示以橋型設(shè)置連接的二極管504、506、508和510的二極管電橋可以實(shí)現(xiàn)全波整流器。在其它示例中，可以采