專利名稱：識別電源適配器的控制電路與方法
識別電源適配器的控制電路與方法技賴域本發(fā)明是涉及一種識別電源適配器的控制電路與方法，特別是涉及一種 可識別插接于電子產(chǎn)品的電源適配器是否匹配的控制電路及其識別方法。
背景技術(shù)：
各類電子產(chǎn)品，例如筆記本電腦(Notebook Computer )、桌上型電腦 (Desktop Computer)和電視(Television)在使用時均需要直流電做為電子 產(chǎn)品的電源。常用的一種交流電源適配器(AC adaptor)可將一般的交流市電 轉(zhuǎn)換成電子產(chǎn)品所需的直流電，以提供電子產(chǎn)品所需電源，同時現(xiàn)代的各種 電子產(chǎn)品如移動電話(Mobile telephone )、個人數(shù)字助理(personal digital assistor， PDA )、數(shù)字靜態(tài)/動態(tài)相機(digital still/dynamic camera),在為使用 的電池進行充電時，也需要搭配電源適配器使用。如圖l所示，現(xiàn)有電源適配 器其內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般包括降壓電路10和整流電路20兩大部分，將經(jīng)降壓與整流 的低壓直流電輸入至電子產(chǎn)品，使其工作，該電源適配器具有兩個輸出端， 即正極輸出端1和負(fù)極輸出端2。近年來，以筆記型電腦為例，由于計算機技術(shù)的突飛猛進，也使得中央 處理單元(CPU)與視頻圖形陣列(Video Graphics Array, VGA)的效能得以 不斷提升，此外各種新功能的加入，則促使筆記型電腦對電功率的需求也相 對地增加。目前在市場上，有些電源適配器的不法制造商為了追求利潤，擅 自假冒品牌、冒用包裝、以次充好等非法手段擾亂市場秩序，由此可知目前 市面上電源適配器類型的多樣化與復(fù)雜程度。電源適配器類型的多樣化與復(fù)雜化，很容易導(dǎo)致電子產(chǎn)品與不相匹配的 電源適配器的混用，從而影響電子產(chǎn)品的系統(tǒng)穩(wěn)定性與安全性能，若使產(chǎn)品 長時間工作在非正常的工作狀態(tài)下，電子產(chǎn)品的使用壽命也會大大縮短。而 且以次充好、假冒品牌的不正當(dāng)市場行為，嚴(yán)重侵害原電子產(chǎn)品及正規(guī)電源 適配器制造商的利益。
因此，若電子產(chǎn)品的系統(tǒng)端可以識別所使用的電源適配器的類型的話，電子產(chǎn)品的使用者則可以免于用錯電源適配器而造成損害電子產(chǎn)品，同時， 也可以更好i也維護巿場秩序。發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，實有必要提供一種識別電源適配器的控制電路及方法。 一種識別電源適配器的控制電路，包括一適配器端和一系統(tǒng)端，該適配 器端包括將高電壓降為低電壓的一降壓電路和將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的一整 流電路，該適配器端具有正極輸出端與負(fù)極輸出端，該正極輸出端上連接有 一分壓電路，該系統(tǒng)端包括一開關(guān)電路，該正極輸出端與開關(guān)電路連接，該 分壓電路設(shè)有一控制輸出端，該控制輸出端與開關(guān)電路連接以控制該開關(guān)電 路的開啟與關(guān)閉。一種識別電源適配器的方法，包括如下步驟通過一轉(zhuǎn)換電路將輸入至 電源適配器的高壓交流電轉(zhuǎn)換成低壓直流電，并將該低壓直流電接入至一開 關(guān)電路中；將該低壓直流電分壓以形成一控制電壓；將該控制電壓輸入至上 述開關(guān)電路，以控制該開關(guān)電路的開啟與關(guān)閉。與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過增加一控制輸出端及一開關(guān)電路，并利用該控制 輸出端實現(xiàn)對該開關(guān)電路的控制，以識別所使用得電源適配器與電子產(chǎn)品是 否相匹配，使現(xiàn)有市場的各類假冒的電源適配器無法實現(xiàn)正常供電，達到拒 絕^f艮冒產(chǎn)品的目的。附躪說明下面參照附圖
，結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述。圖l是現(xiàn)有電源適配器的電路功能方塊圖。 圖2是本發(fā)明識別電源適配器的控制電路的電路功能方塊圖。 圖3是本發(fā)明一實施例中識別電源適配器的控制電路的電路圖。 圖4是本發(fā)明另 一實施例中識別電源適配器的控制電路的電路圖。 圖5是本發(fā)明又一實施例中識別電源適配器的控制電路的電路圖。
具體實施例方式
下面參照附圖結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明提供一種識別電源適配器的控制電路與方法，圖2是本發(fā)明識別電 源適配器的控制電路的電路功能方塊圖，該控制電路可應(yīng)用于筆記本電腦、 桌上型電腦、手機、電視機或其他電子產(chǎn)品，包括一適配器端150和一系統(tǒng)端 100。該適配器端150包括降壓電路10、整流電路20及分壓電路30,系統(tǒng)端IOO 包括與適配器端150連接的開關(guān)電路40及接受供電的系統(tǒng)50。由于電力網(wǎng)提供 給用戶的是高壓交流電，而各種電子產(chǎn)品一般需要用低壓直流電，因而適配 器端150把電力網(wǎng)所提供的高壓交流電降壓、整流轉(zhuǎn)換成所需要的低壓直流電 以供給系統(tǒng)端IOO。適配器端150的降壓電路10把高壓交流電降為低電壓，整 流電路20把經(jīng)降壓的低壓交流電轉(zhuǎn)換為大小和方向穩(wěn)定的低壓直流電，該降 壓電路10和整流電路20組成轉(zhuǎn)換電路且均采用現(xiàn)有設(shè)計，在此不作贅述。控制輸出端3，該電壓輸出端1為來自整流電路20的正極端，該電壓輸出端2 為來自整流電路20的負(fù)極端，該控制輸出端3來自分壓電路30,用于控制開關(guān) 電路40的開與關(guān)。分壓電路30將整流后的低壓直流電，即將適配器端150的電 壓輸出端l的輸出電壓，分成第一電壓和第二電壓兩個不同值的輸出電壓，詳 如后述。該電壓輸出端1和控制輸出端3再連接至系統(tǒng)端100的開關(guān)電路40。若 該適配器端150通過電壓輸出端1和控制輸出端3使開關(guān)電路40導(dǎo)通，則適配器 端150的電壓輸出端1與系統(tǒng)端IOO連通形成供電通路向連接在開關(guān)電路40上 的系統(tǒng)50供電，否則開關(guān)電路40處于斷開狀態(tài)，適配器端150的電壓輸出端1 與系統(tǒng)50之間的連接為開路，使得系統(tǒng)50無法獲得供電，以此判斷所使用的 電源適配器與電子產(chǎn)品是否匹配，其中，該系統(tǒng)50可為如上所述的各類電子 產(chǎn)品如筆記本電腦、電視>幾等。圖3是本發(fā)明一實施例中識別電源適配器的控制電路的電路圖，分壓電路 30是由兩個不同阻值的分壓電阻R1 、 R2串聯(lián)連接在電壓輸出端1和地極 (GND)之間形成的串聯(lián)回路，控制輸出端3接在電阻R1和R2之間，根據(jù)串 聯(lián)電路的分壓特性，控制輸出端3的輸出電壓的大小為電阻R2兩端分配的電壓 大小，電壓輸出端1的輸出電壓的大小為電阻R1和R2兩端分配的電壓的總和， 即電壓輸出端1的輸出電壓與控制輸出端3的輸出電壓的比值等于電阻R1和R2的總和與電阻R2的比值。當(dāng)電源適配器插接在電子產(chǎn)品上向系統(tǒng)端100供 電時，分壓電路30與開關(guān)電路40通過電壓輸出端1和控制輸出端3電連接，控 制輸出端3的輸出電壓即是開關(guān)電路40所需的開啟電壓，電壓輸出端l的輸出 電壓即是電子產(chǎn)品所需的供電電壓，因此，電阻R1和R2的總和與電阻R2的比 值應(yīng)不大于電子產(chǎn)品所需供電電壓與開關(guān)電路40所需開啟電壓的比值，從而 可以確定在不同實施例中分壓電阻R1和R2的大小。該開關(guān)電路40由金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)管 (Meial-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor, MOSFET,簡稱MOS場 效應(yīng)管)Q1、 Q2和電阻R3連接組成。其中Q2的柵極G與適配器端150的控制 輸出端3相連，源極S接地，漏極D與Q1的柵極G相連，Q1的源極S與適配器端 150的電壓輸出端1相連，漏極D則連接至系統(tǒng)50，電阻R3連接在Q1的源極S 和Q2的漏極D (Q1的柵極G)之間。Q2為正電壓導(dǎo)通的N溝道增強型MOS場 效應(yīng)管，在外加?xùn)艠OG、源極S之間電壓等于或大于Q2的閥值電壓(VT)時， Q2導(dǎo)通。Ql為負(fù)電壓導(dǎo)通的P溝道增強型MOS場效應(yīng)管，其與N溝道增強型 MOS場效應(yīng)管的區(qū)別在于，Ql的閥值電壓為負(fù)數(shù)，當(dāng)外加?xùn)艠OG與源極S之間 的電壓為負(fù)電壓且絕對值大于其閥值電壓的絕對值時，Ql才會導(dǎo)通，本實施 例中，假定其絕對值與Q2的閥值電壓相等。適配器端150通過電壓輸出端1向系統(tǒng)端100提供電子產(chǎn)品所需要的低壓 直流電，以下以一筆記本電腦作為系統(tǒng)50的實例作介紹，有i設(shè)該筆記本電腦 所需電壓為18V直流電，即該適配器端150的電壓輸出端1的輸出電壓應(yīng)為 18V 。開關(guān)電路40中Q2為正電壓導(dǎo)通的增強型MOS場效應(yīng)管，假設(shè)Q2的閥 值電壓為4V,因而Q2的外加?xùn)艠OG與源極S之間的電壓，即控制輸出端3的輸 出電壓需不小于4V，才能將開關(guān)電路40打開，根據(jù)分壓電路30中電阻R1和R2 比值與輸出電壓比值的關(guān)系，從而確定分壓電路30中分壓電阻R1可為75K(千 歐)，R2為25K(千歐)，使得控制輸出端3上輸出電壓為4.5V。由于控制輸出 端3的輸出電壓大于Q2的閥值電壓，Q2導(dǎo)通，Q2的漏極D與源極S之間形成通 路。由于Q2的源極S接地，Q2的漏極D與源極S兩極均變?yōu)榈碗娖剑欢鳴2 的漏極D的輸出電壓即為Q1的外加?xùn)艠OG電壓，從而Q1的外加?xùn)艠OG與源極S 之間的電壓為R3兩端的電壓為-18V，其絕對值大于Q1的閥值電壓，Q1亦導(dǎo)通， Q1的漏極D與源極S之間形成通路，適配器端150的電壓輸出端1可向筆記本電 腦的系統(tǒng)50供電。若該電源適配器不是相匹配的，由于無分壓電路30獲得合 適的分壓值，沒有輸出電壓大于Q2的閥值電壓的控制輸出端3， Q2不導(dǎo)通， 即Q2^L為斷開，由于Q1為負(fù)電壓導(dǎo)通的P溝道增強型MOS場效應(yīng)管，Q2斷開 的情況下，無電流通過R3，即Q1的柵極G、源極S之間的電壓為零，所以Q1 亦不導(dǎo)通，因而，適配器端150的電壓輸出端1無法向筆記本電腦供電。與現(xiàn)有的電源適配器相比較，本發(fā)明的系統(tǒng)端1 OO增加了兩個作為開關(guān)的 MOS場效應(yīng)管Ql、 Q2和一個電阻R3形成的開關(guān)電路40，適配器端150增加了 一個由兩個電阻R1和R2串聯(lián)形成的分壓電路30以控制該開關(guān)電路40的導(dǎo)通， 從而判斷所用的電源適配器是否與電子產(chǎn)品相匹配，該控制電路簡單，增加 的電子元件少且成本^J:。因為MOS場效應(yīng)管具有輸入阻抗高、噪聲低、熱 穩(wěn)定性好、抗輻射能力強、功耗小、制造工藝簡單和便于集成化等優(yōu)點，故 該兩個作為開關(guān)的電子元件Q1、 Q2采用的是M0S場效應(yīng)管。如圖4所示，為本發(fā)明的另一實施例，當(dāng)該控制電路應(yīng)用于系統(tǒng)端100所 需電壓更高的情況時，開關(guān)電路40a由兩個作為開關(guān)的MOS場效應(yīng)管Ql、 Q2 和兩個電阻R3、 R4組成，電阻R4串聯(lián)在R3(Q1的柵極G)和Q2的漏極D之間， 本實施例中，電阻R3、 R4均為高電阻且阻值相等，以節(jié)省電能并控制Q1的柵 極G、源極S之間的電壓，Q2在控制輸出端3的作用下導(dǎo)通后，電阻R3、 R4組 成另一串聯(lián)分壓電路，Q1的柵極G與源極S之間的電壓為電阻R3兩端的電壓， 以避免Q1的柵極G與源極S之間的負(fù)電壓過大而擊穿損壞。如圖5所示，為本發(fā)明的又一實施例，該開關(guān)電路40b僅由作為開關(guān)的P 溝道增強型MOS場效應(yīng)管Ql組成，Q1的柵極G直接與控制輸出端3相連，調(diào) 節(jié)分壓電路30中電阻R1、 R2的大小，使得Q1的柵極G與源極S之間的電壓的 絕對值(即R1兩端分配的電壓)不小于Q1的閥值電壓的絕對值。本實施例中， 仍假定系統(tǒng)50所需電壓為18V, Q1的閥值電壓為-4V，則可選擇電阻R1的大小 為25K,電阻R2的大小為75K，從而電壓輸出端1與控制輸出端3的輸出電壓差 為4.5V,大于Q1的閥值電壓的絕對值4V， Ql開啟，適配器端100的電壓輸出 端1與系統(tǒng)端1 OO連通形成供電通路向連接在開關(guān)電路40上的系統(tǒng)50供電。
權(quán)利要求
1.一種識別電源適配器的控制電路，包括一適配器端和一系統(tǒng)端，該適配器端包括將高電壓降為低電壓的一降壓電路和將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的一整流電路，其特征在于該適配器端具有正極輸出端與負(fù)極輸出端，該正極輸出端上連接有一分壓電路，該系統(tǒng)端包括一開關(guān)電路，該正極輸出端與開關(guān)電路連接，該分壓電路設(shè)有一控制輸出端，該控制輸出端與開關(guān)電路連接以控制該開關(guān)電路的開啟與關(guān)閉。
2. 如權(quán)利要求1所述的識別電源適配器的控制電路，其特征在于該分 壓電路由第一電阻和第二電阻串聯(lián)形成，所述控制輸出端是連接在第一電阻 與第二電阻之間。
3. 如權(quán)利要求1所述的識別電源適配器的控制電路，其特征在于所述 開關(guān)電路包括兩個金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)管和一電阻。
4. 如權(quán)利要求3所述的識別電源適配器的控制電路，其特征在于所述 的兩個晶體管為金屬_氧化物_半導(dǎo)體場效應(yīng)管分別為源極連接在正極輸出端的一 P溝道增強型場效應(yīng)管和柵極連接在控制輸出端的一 N溝道增強型場效 應(yīng)管，該N溝道場效應(yīng)管的源極接地，該N溝道場效應(yīng)管的漏極與該P溝道 場效應(yīng)管的柵極連接，該電阻連接在正極輸出端與P溝道場效應(yīng)管的柵極之間。
5. 如權(quán)利要求1所迷的識別電源適配器的控制電路，其特征在于所述 開關(guān)電路包括兩個金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)管和兩電阻。
6. 如權(quán)利要求5所述的識別電源適配器的控制電路，其特征在于所述 的兩個金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)管分別為源極連接在正極輸出端的一 P溝 道增強型場效應(yīng)管和柵極連接在控制輸出端的一 N溝道增強型場效應(yīng)管，該 N溝道場效應(yīng)管的源極接地，該N溝道場效應(yīng)管的漏極與該P溝道場效應(yīng)管 的柵極連接，其中一電阻連接在正極輸出端與P溝道場效應(yīng)管的柵極之間， 另 一 電阻連接在P溝道場效應(yīng)管的柵極與N溝道場效應(yīng)管的漏極之間。
7. 如權(quán)利要求1所述的識別電源適配器的控制電路，其特征在于所述 開關(guān)電路包括一 P溝道增強型MOS場效應(yīng)管，其源極連接在正極輸出端， 柵極連接在控制輸出端。
8. —種識別電源適配器的方法，包括如下步驟 通過一轉(zhuǎn)換電路將輸入至電源適配器的高壓交流電轉(zhuǎn)換成低壓直流電，并將該低壓直流電接入至 一開關(guān)電路中； 將該低壓直流電分壓以形成 一 控制電壓；將該控制電壓輸入至上述開關(guān)電路，以控制該開關(guān)電路的開啟與關(guān)閉。
9. 如權(quán)利要求8所述的識別電源適配器的方法，其特征在于所述分壓 的步驟是通過由第一電阻和第二電阻串聯(lián)而形成的分壓電路完成，該控制電 壓是上述兩電阻中其中一電阻兩端的電壓。
10. 如權(quán)利要求8所述的識別電源適配器的方法，其特征在于所述開 關(guān)電路包括兩個金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)管和一電阻。
11. 如權(quán)利要求IO所述的識別電源適配器的方法，其特征在于所述的 兩個晶體管為金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)管分別為源極連接在正極輸出端的 一 P溝道增強型場效應(yīng)管和柵極連接在控制輸出端的一 N溝道增強型場效應(yīng) 管，該N溝道場效應(yīng)管的源極接地，該N溝道場效應(yīng)管的漏極與該P溝道場 效應(yīng)管的槺極連接，該電阻連接在正極輸出端與P溝道場效應(yīng)管的柵極之間。
12. 如;f又利要求8所述的識別電源適配器的方法，其特征在于所述開 關(guān)電路包括兩個金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)管和兩電阻。
13. 如權(quán)利要求12所述的識別電源適配器的方法，其特征在于所述的 兩個金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)管分別為源極連接在正極輸出端的一 P溝道 增強型場效應(yīng)管和柵極連接在控制輸出端的一N溝道增強型場效應(yīng)管，該N 溝道場效應(yīng)管的源極接地，該N溝道場效應(yīng)管的漏極與該P溝道場效應(yīng)管的 柵極連接，其中一電阻連接在正極輸出端與P溝道場效應(yīng)管的柵極之間，另 一電阻連接在P溝道場效應(yīng)管的柵極與N溝道場效應(yīng)管的漏極之間。
14. 如權(quán)利要求8所述的識別電源適配器的方法，其特征在于所述開 關(guān)電路包括一 P溝道增強型MOS場效應(yīng)管，其源極連接在正極輸出端，柵 極連接在控制輸出端。
全文摘要
一種可識別電源適配器的控制電路，包括一適配器端和一系統(tǒng)端，該適配器端包括將高電壓降為低電壓的一降壓電路和將交流電轉(zhuǎn)換為直流電的一整流電路，該適配器端具有正極輸出端與負(fù)極輸出端，該正極輸出端上連接有一分壓電路，該系統(tǒng)端包括一開關(guān)電路，該正極輸出端與開關(guān)電路連接，該分壓電路設(shè)有一控制輸出端，該控制輸出端與開關(guān)電路連接以控制該開關(guān)電路的開啟與關(guān)閉，從而識別該電源適配器是否匹配。
文檔編號H02M7/155GK101162872SQ20061006308
公開日2008年4月16日 申請日期2006年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月13日
發(fā)明者賈玉森 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司