專利名稱：充電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種充電裝置(Charger)，且特別涉及可供電給多種電子裝置的充電裝置。
背景技術(shù)：
隨著科技的進步，消費性電子裝置已充斥在人們的日常生活。一般的使用者，通常至少會擁有便攜式電腦、手機、音樂播放器等消費性電子裝置。然而，每一種消費性電子裝置的充電裝置通常是不同的。此外，對于同種類的電子裝置，例如手機，不同的廠商也會提供不同的充電方式。如此，將造成常常旅行的商務(wù)人士必須隨時攜帶眾多不同種類的充電器，而造成不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種充電裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不同種類的電子裝置需配備不同充電器的問題。本發(fā)明實施例提出一種充電裝置。充電裝置包括第一連接器、第一分壓單元、第二分壓單元以及開關(guān)單元。第一連接器包括第一接腳、第二接腳、第三接腳及第四接腳。第一分壓單元連接第一接腳與第四接腳。第一分壓單元具有第一分壓節(jié)點。第二接腳連接第一分壓節(jié)點。第二分壓單元連接第一接腳與第四接腳。第一分壓單元具有第二分壓節(jié)點。第三接腳連接第二分壓節(jié)點。開關(guān)單元的一端連接第一分壓節(jié)點，另一端連接第二分壓節(jié)點。 當(dāng)開關(guān)單元于第一操作模式時，第二接腳與第三接腳短路。當(dāng)開關(guān)單元于第二操作模式時， 第二接腳與第三接腳開路?；谏鲜?，本發(fā)明實施例所提供的充電裝置可基于同一個連接器來供電給多種電子裝置，以進行快速充電模式，其中多種電子裝置例如為第一廠商所販賣的手機與第二廠商所販賣的手機。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。


圖1是依照本發(fā)明實施例說明一種充電裝置的功能模塊示意圖。圖2是依照本發(fā)明實施例說明圖1所示充電裝置的功能模塊示意圖。圖3是依照本發(fā)明另一實施例說明圖1所示充電裝置的功能模塊示意圖。圖4是依照本發(fā)明再一實施例說明圖1所示充電裝置的功能模塊示意圖。圖5是依照本發(fā)明又一實施例說明圖1所示充電裝置的功能模塊示意圖。圖6是依照本發(fā)明又一實施例說明圖1所示充電裝置的功能模塊示意圖。
具體實施方式
圖1是依照本發(fā)明實施例說明的一種充電裝置100的功能模塊示意圖。此充電裝置100可以接收外部電源(市電電源)10的電源，然后供電給電子裝置11。此電子裝置11 可以是任何電子裝置，例如第一電子裝置是由A公司所販賣的便攜式電子裝置，諸如移動電話、PDA、音樂播放器、導(dǎo)航裝置或平板電腦；第二電子裝置是由B公司所販賣的便攜式電子裝置，諸如移動電話、PDA、音樂播放器、導(dǎo)航裝置或平板電腦。充電裝置100包括第一連接器CN1、電源供應(yīng)單元110、第一分壓單元120、第二分壓單元130以及開關(guān)單元140。 于本實施例中，開關(guān)單元140包括了電阻Rl與開關(guān)SW。在本實施例中，第一連接器cm用以連接至電子裝置11。第一連接器cm可以是任何規(guī)格的連接器。于本實施例中，第一連接器Cm是通用串行總線(Universal Serial Bus,以下稱USB)連接器，故上述第一連接器CNl的接腳可以是第一接腳+5V、第二接腳 D+、第三接腳D-、及第四接腳GND。第一連接器CNl的第一接腳+5V與第四接腳GND連接至電源供應(yīng)單元110。電源供應(yīng)單元110接收外部電源(市電電源)10的電源，然后輸出第一電壓(例如5伏特)給第一連接器CNl的第一接腳+5V。第一分壓單元120連接于電源供應(yīng)單元110與連接器CNl之間，第一分壓單元120 的一端連接第一接腳+5V，第一分壓單元120的另一端連接第四接腳GND。第一分壓單元 120具有第一分壓節(jié)點Ni，其中此第一分壓節(jié)點附連接第二接腳D+。第二分壓單元130連接于電源供應(yīng)單元110與連接器CNl之間，第二分壓單元130 的一端連接第一接腳+5V，第二分壓單元130的另一端連接第四接腳GND。第二分壓單元 130具有第二分壓節(jié)點N2，其中此第二分壓節(jié)點N2連接第三接腳D-。于本實施例中，第一分壓單元120包括電阻R2與R3。電阻R2與R3相互串連于第一接腳+5V與第四接腳GND之間。第二分壓單元130包括電阻R4與R5。電阻R4與R5也相互串連于第一接腳+5V與第四接腳GND之間。在電阻R2與R3之間的第一分壓節(jié)點m 通過電阻Rl連接至開關(guān)SW的第一端。開關(guān)SW的第二端連接至電阻R4與R5之間的第二分壓節(jié)點N2。本實施例并不限制開關(guān)SW的實現(xiàn)方式與控制機制。例如，開關(guān)SW可以是機械式開關(guān)(例如指撥開關(guān)或按鈕等)，由使用者手動方式(例如按下、推/拉、轉(zhuǎn)動等方式)操作開關(guān)SW而改變其導(dǎo)通狀態(tài)。再例如，開關(guān)SW可以是電子式開關(guān)(例如晶體管、繼電器等)， 而使用者通過簡單的驅(qū)動電路或控制單元操作開關(guān)SW而改變其導(dǎo)通狀態(tài)。以下將以具有USB的移動電話作為電子裝置11的說明范例，以及利用電腦的USB 插座作為外部電源10的說明范例。移動電話的交流轉(zhuǎn)直流充電器(AC-DC Charger)是將 USB連接器的第二接腳D+及第三接腳D-短路。因此，移動電話可以利用檢測數(shù)據(jù)接腳D+ 與D-來判定其USB連接器被連接至充電器或是電腦的USB插座。當(dāng)此移動電話檢測到第二接腳D+與第三接腳D-短路時，此移動電話會進行快速充電模式而向充電器吸取大于USB額定電流(500mA)的充電電流。反之，若此移動電話檢測到第二接腳D+與第三接腳D-沒有短路，則此移動電話會遵循USB規(guī)格而向電腦的USB 插座吸取500mA的充電電流(慢速充電)。為了讓移動電話可以快速充電，旅行者必需攜帶筆記本電腦的適配器(adapter)與移動電話的充電器。然而，一般電腦系統(tǒng)的USB電源管理都采用“總量管理”，而不去限制每一個USB插座的輸出電流。例如，屬于同一個USB控制器所管轄的2個USB插座，只要此2個USB插座的總輸出電流不超過IOOOmA即可。也就是說，在此2個USB插座同時間僅插入一個USB裝置的條件下，此被使用的USB插座可以提供大于500mA輸出電流而不會造成系統(tǒng)錯誤。因此，在電腦系統(tǒng)的多個USB插座的總輸出電流不超過額定電流的情況下，使用者可以讓開關(guān)SW導(dǎo)通，也就是讓電子裝置11中USB連接器的第二接腳D+及第三接腳D-短路。此時，充電裝置100提供第一充電電流至電子裝置11。移動電話(電子裝置11)會進行快速充電模式而通過充電裝置100向電腦系統(tǒng)的USB插座(外部電源10)吸取大于500mA 的充電電流。在電腦系統(tǒng)的多個USB插座都被使用的情況下，使用者可以讓開關(guān)SW截止(turn off)。當(dāng)電子裝置11中USB連接器的第二接腳D+與第三接腳D-開路時，充電裝置100提供第二充電電流至電子裝置11。此時，移動電話(電子裝置11)會進行慢速充電模式而通過充電裝置100向電腦系統(tǒng)的USB插座(外部電源10)吸取等于或小于500mA的充電電流。故，于上述說明中，第二接腳D+及第三接腳D-短路時所提供的充電電流大于第二接腳 D+及第三接腳D-開路時所提供的充電電流。當(dāng)充電裝置100連接至某些電子裝置(例如便攜式電子裝置)時，可能需要將第二接腳D+與第三接腳D-開路，以使這些電子裝置啟動一充電程序。當(dāng)?shù)诙幽_D+與第三接腳D-開路時，此電子裝置會依據(jù)第一分壓單元120的第一分壓節(jié)點m與第二分壓單元 130的第二分壓節(jié)點N2 二者的電壓來啟動該充電程序。例如，以下將考慮A公司所販賣的便攜式電子裝置的交流轉(zhuǎn)直流充電器，是在其 USB連接器的第二接腳D+及第三接腳D-分別配置拉上(PULL UP)電阻與拉下(PULL DOWN) 電阻。因此，A公司所販賣的便攜式電子裝置可以利用檢測數(shù)據(jù)接腳D+與D-的電壓電平來判定其USB連接器被連接至充電器或是電腦的USB插座。當(dāng)此電子裝置11 (A公司所販賣的便攜式電子裝置)檢測到第二接腳D+與第三接腳D-分別被上拉/下拉至特定電壓電平時，此電子裝置11會進行快速充電模式而向充電器吸取大于USB額定電流(500mA)的充電電流。反之，若此電子裝置11檢測到第二接腳D+ 與第三接腳D-的電壓電平不是特定電壓電平，則此電子裝置11會遵循USB規(guī)格而向電腦的USB插座吸取500mA的充電電流(慢速充電)。圖2是依照本發(fā)明實施例說明圖1所示充電裝置100的功能模塊示意圖。于本實施例中，充電裝置100還包括連接器CN2，以連接便攜式電子裝置(例如電腦)的USB連接器。連接器CN2連接電源供應(yīng)單元110。在此假設(shè)連接器CN2為USB連接器。另外，本實施例中，電阻R2與R3的阻值比例以及電阻R4與R5的阻值比例，例如是依據(jù)A公司所販賣的便攜式電子裝置的電器規(guī)格來決定的。例如，電阻R2與R3的阻值分別為乃K Ω與51ΚΩ，而電阻R4與R5的阻值分別為4!3ΚΩ與51ΚΩ。另外，電阻Rl的阻值可以是10 Ω，或是將電阻Rl省略。如此，當(dāng)開關(guān)SW為截止時，利用電阻R2與R3的分壓效應(yīng)以及電阻R4與R5的分壓效應(yīng)，而可以使第一連接器CNl的第二接腳D+的電壓低于第三接腳D-的電壓。于圖2所示的充電裝置100，若電子裝置11是B公司所販賣的移動電話，則使用者可以使開關(guān)SW(開關(guān)單元)為第一操作模式，即導(dǎo)通狀態(tài)，也就是使第一連接器CNl的第二接腳D+與第三接腳D-相互短路。此時，移動電話(電子裝置11)會進行快速充電模式而通過充電裝置100向電腦系統(tǒng)的USB插座(外部電源10)吸取大于500mA的充電電流。于圖2中，若電子裝置11是A公司所販賣的便攜式電子裝置，則使用者可以使開關(guān)sw(開關(guān)單元)為第二操作模式，即截止?fàn)顟B(tài)，此時第二接腳D+與第三接腳D-開路，利用電阻R2與R3的分壓效應(yīng)以及電阻R4與R5的分壓效應(yīng)，而使第一連接器CNl的第二接腳D+的電壓低于第三接腳D-的電壓。因此，A公司所販賣的便攜式電子裝置會進行快速充電模式而通過充電裝置100向電腦系統(tǒng)的USB插座(外部電源10)吸取大于500mA的充電電流。所以，圖2所示的充電裝置100可以適用于A公司或B公司所販賣的多種電子裝置。利用開關(guān)SW的操作，充電裝置100可以讓一般B公司所販賣的移動電話與A公司所販賣的平板電腦進行快速充電。旅行者不需要額外攜帶移動電話的充電器以及平板電腦的充電器。上述開關(guān)SW的連接狀態(tài)可以受控于使用者。在另一實施例中，開關(guān)SW的連接狀態(tài)也可能受控于供應(yīng)電源的電腦系統(tǒng)(外部電源10)。例如，圖3是依照本發(fā)明另一實施例說明圖1所示充電裝置100的功能模塊示意圖。圖3所示充電裝置100可以參照圖1與圖2的相關(guān)說明。與圖2所示充電裝置100不相同的地方在于，圖3所示充電裝置100的電源供應(yīng)單元110還包括了控制器300?？刂破?00的輸入端連接至第二連接器CN2的第二接腳D’ +與第三接腳D’ -，而控制器300的輸出端連接至開關(guān)SW的控制端。電腦系統(tǒng) (外部電源10)可以通過USB連接器CN2下達命令給控制器300，而控制器300依據(jù)電腦系統(tǒng)的命令產(chǎn)生對應(yīng)的控制信號Ssw給開關(guān)SW。圖1所示充電裝置100的應(yīng)用方式不應(yīng)被上述實施例所限制。例如，圖4是依照本發(fā)明再一實施例說明圖1所示充電裝置100的功能模塊示意圖。請參照圖4，外部電源10 包含了市電電源610與適配器(adapter) 620。適配器620將市電電源610 (例如IlOV交流電)轉(zhuǎn)換為符合筆記本電腦630電源規(guī)格的電源(例如19V直流電)。圖4所示充電裝置 100可以參照圖1、圖2與圖3的相關(guān)說明。與圖2所示充電裝置100不相同的地方在于， 圖4所示充電裝置100包括了連接器CN2以及CN4。連接器CN2連接電源供應(yīng)單元110。連接器CN2用以連接至外部電源10 (適配器620的功率輸出端)。適配器620所輸出的電源會通過連接器CN2以及連接器CN4而供電給筆記本電腦630。電源供應(yīng)單元110可以是直流-直流轉(zhuǎn)換器(DC-DC converter)，用以將適配器 620所輸出的電源轉(zhuǎn)換為符合USB規(guī)格的電源。電源供應(yīng)單元110的功率輸入端連接至連接器CN2，而電源供應(yīng)單元110的功率輸出端連接至連接器CNl的第一接腳+5V與第四接腳 GND。因此，不論電腦630是否進入休眠模式，也不論電腦630是否被關(guān)機，圖4所示充電裝置100依然可以提供持續(xù)且穩(wěn)定的充電電源給電子裝置11。于圖4所示實施例中，旅行者需要攜帶適配器620以及充電裝置100。在其它實施例中，適配器620以及充電裝置100可能被整合，以讓旅行者更方便攜帶與使用。例如， 圖5是依照本發(fā)明有又一實施例說明圖1所示充電裝置100的功能模塊示意圖。圖5所示充電裝置100可以參照圖1、圖2、圖3與圖4的相關(guān)說明。與圖4所示充電裝置100不相同的地方在于，圖5所示充電裝置100的電源供應(yīng)單元110整合了適配器620的必要電路。 連接器CN2用以連接至外部電源10 (市電電源610)。適配器620的功率輸入端連接至第二連接器CN2。適配器620的功率輸出端連接至電源供應(yīng)單元110的功率輸入端與連接器 CN4。電源供應(yīng)單元110的功率輸出端連接至連接器CNl的第一接腳+5V與第四接腳GND。
6
圖6是依照本發(fā)明又一實施例說明圖1所示充電裝置100的功能模塊示意圖。圖 6所示充電裝置100可以參照圖1、圖2、圖3與圖4的相關(guān)說明。與圖4所示充電裝置100 不相同的地方在于，圖6所示充電裝置100還包括了連接器CN2、連接器CN3、二極管Dl與二極管D2。請參照圖6，連接器CN2用以連接至第一外部電源(例如適配器620)。連接器 CN3用以連接至第二外部電源(例如電腦系統(tǒng)810的USB插座)。在此假設(shè)連接器CN3是 USB連接器，因此充電裝置100可以經(jīng)由連接器CN3而向電腦系統(tǒng)810的USB插座吸取充電電源。電源供應(yīng)單元110可以是直流-直流轉(zhuǎn)換器，以將適配器620所輸出的電源轉(zhuǎn)換為符合USB規(guī)格的電源。電源供應(yīng)單元110的功率輸出端經(jīng)由二極管Dl連接至第一連接器CNl的第一接腳+5V，而電源供應(yīng)單元110的另一功率輸出端連接至第一連接器CNl的第四接腳GND。另外，連接器CN3的第一接腳經(jīng)由二極管D2連接至連接器CNl的第一接腳 +5V,而連接器CN3的第四接腳連接至連接器CNl的第四接腳GND。因此，充電裝置100可以多樣性的接收不同電源來源，以使電子裝置11進行快速充電。在某些設(shè)計考慮下，上述二極管Dl和/或二極管D2可能會被省略。綜上所述，上述諸實施例的充電裝置100可供電給多種電子裝置，例如一般手持式移動電話與iPod，以進行快速充電模式。雖然本發(fā)明已以實施例揭示如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種充電裝置，其特征是，包括第一連接器，包括第一接腳、第二接腳、第三接腳及第四接腳；第一分壓單元，連接上述第一接腳與上述第四接腳，上述第一分壓單元具有第一分壓節(jié)點，上述第二接腳連接上述第一分壓節(jié)點；第二分壓單元，連接上述第一接腳與上述第四接腳，上述第二分壓單元具有第二分壓節(jié)點，上述第三接腳連接上述第二分壓節(jié)點；以及開關(guān)單元，其一端連接上述第一分壓節(jié)點，其另一端連接上述第二分壓節(jié)點，其中當(dāng)上述開關(guān)單元于第一操作模式時，上述第二接腳與上述第三接腳短路，當(dāng)上述開關(guān)單元于第二操作模式時，上述第二接腳與上述第三接腳開路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電裝置，其特征是，上述充電裝置還包括電源供應(yīng)單元，其連接上述第一接腳與上述第四接腳。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電裝置，其特征是，上述充電裝置還包括第二連接器，以連接適配器，上述適配器的一端連接外部電源，上述適配器的另一端連接上述第二連接器，上述第二連接器連接上述電源供應(yīng)單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電裝置，其特征是，上述充電裝置還包括第三連接器，以連接外部電源，上述第三連接器連接上述電源供應(yīng)單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電裝置，其特征是，上述充電裝置還包括第四連接器，以連接便攜式電子裝置的通用串行總線連接器，上述第四連接器連接上述電源供應(yīng)單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電裝置，其特征是，上述充電裝置用以通過上述第一連接器連接第一電子裝置，當(dāng)上述第二接腳與上述第三接腳短路時，上述充電裝置提供第一充電電流至上述第一電子裝置，當(dāng)上述第二接腳與上述第三接腳開路時，上述充電裝置提供第二充電電流至上述第一電子裝置，上述第一充電電流大于上述第二充電電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的充電裝置，其特征是，上述第一電子裝置為第一廠商所販賣的移動電話。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電裝置，其特征是，上述充電裝置用以通過上述第一連接器連接第二電子裝置，當(dāng)上述充電裝置連接上述第二電子裝置時，上述第二接腳與上述第三接腳開路，上述第二電子裝置并依據(jù)上述第一分壓節(jié)點與上述第二分壓節(jié)點所存在的多個分壓來啟動充電程序。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的充電裝置，其特征是，上述第二電子裝置為第二廠商所販賣的便攜式電子裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電裝置，其特征是，上述充電裝置還包括控制單元，控制上述開關(guān)單元。
全文摘要
一種充電裝置，包括連接器、第一分壓單元、第二分壓單元以及開關(guān)單元。連接器包括第一接腳、第二接腳、第三接腳及第四接腳。第一與第二分壓單元并連于第一接腳與第四接腳之間。第二接腳連接第一分壓單元的第一分壓節(jié)點。第三接腳連接第二分壓單元的第二分壓節(jié)點。開關(guān)單元連接于第一分壓節(jié)點與第二分壓節(jié)點之間。當(dāng)開關(guān)單元于第一操作模式時，第二接腳與第三接腳短路。當(dāng)開關(guān)單元于第二操作模式時，第二接腳與第三接腳開路。本發(fā)明實施例所提供的充電裝置可基于同一個連接器來供電給多種電子裝置，以進行快速充電模式。
文檔編號H02J7/00GK102299532SQ20101021997
公開日2011年12月28日 申請日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者柯俊偉 申請人:和碩聯(lián)合科技股份有限公司