主動判別用電需求的供電方法
【專利摘要】本發明提供一種主動判別用電需求的供電方法，其中供電裝置包括電源單元、電源控制器、開關單元、第一及一第二阻抗檢知，且本發明包括：在供電裝置及負載裝置脫離時，斷開供電裝置的開關單元；連接供電裝置至負載裝置；判別第一及第二阻抗檢知的串聯接點的觸發信號的電壓是否大于預設電壓，如果是，則導通開關單元；以及判別觸發信號的電壓是否保持大于預設電壓，如果不是，則斷開開關單元并回到最初步驟。因此，本發明可主動判別負載裝置的用電需求并供應電力，且可在不符合預設供電范圍時不供應電力，藉以保護供電裝置及負載裝置。
【專利說明】主動判別用電需求的供電方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種供電方法，尤其是可主動判別負載裝置所需的用電需求并提供電力。
【背景技術】
[0002]不同的電氣產品具有不同電氣特性，因此需要適當的電力而運作，比如耗電量大的冷氣機需要220V，而耗電量低的電風扇可用IlOV市電驅動。如果冷氣機使用IlOV市電，則無法啟動，而如果將電風扇插入220V的電源，可能會燒毀。不過，一般使用者很容易忽視插座電源的特性，常導致電氣產品損壞。
[0003]此外，對于需要較低電壓而運作的電氣產品或電子產品，比如需要12V及IA的小型電動馬達，需要5V及0.5A充電的手機，或需要3V及0.2A的手電筒，通常都是使用電池組或電源調節器(Adapter)提供的直流電，而不同電源調節器所提供的電壓、電流可能不相同，會讓一般使用者誤用，而用較高電壓、電流供電給電氣產品，造成操作不正常或永久性損壞。因此，這類電源調節器本身會標示輸入及輸出的電壓、電流數值，以提醒使用者，避免誤用。
[0004]然而，所標示的電壓、電流數值通常不明顯或字體太小，無法達到提醒使用者的目的，況且電源調節器的外觀差異不大，使用者很難在許多電源調節器中取用正確的電源調節器，即使是平常使用的電源調節器，也很容易認錯。
[0005]因此，需要一種主動判別用電需求的供電方法，由供電裝置主動判別負載裝置的用電需求，并正確供應電力，進而解決上述現有技術的問題。
【發明內容】
[0006]本發明的主要目的在于提供一種主動判別用電需求的供電方法，由供電裝置主動判別并供應負載裝置的用電需求，且供電裝置及負載裝置具有電源接腳及接地接腳，而供電裝置包括電源單元、電源控制器、開關單元、第一阻抗檢知及第二阻抗檢知，其中電源單元具有正電源端及負電源端，正電源端連接電源接腳，而該電源端連接開關單元及第二阻抗檢知，第一及第二阻抗檢知是串聯連接，且串聯接點是連接至電源控制器，電源控制器電氣連接開關單元，供電裝置的接地接腳是連接第一阻抗檢知及開關單元，而電源控制器是由電源單元供應電力而運作，且本發明主動判別供電能力的供電方法包括以下步驟。
[0007]在供電裝置及負載裝置相互脫離時，電源控制器控制開關單元成不導通的斷開狀態。
[0008]將供電裝置連接至負載裝置。
[0009]電源控制器接收第一及第二阻抗檢知的串聯接點的觸發信號，并判別觸發信號的電壓是否大于預設電壓，如果不是，則維持不變。
[0010]如果觸發信號的電壓大于預設電壓，則電源控制器控制開關單元成導通狀態。
[0011]電源控制器判別觸發信號的電壓是否保持大于預設電壓，藉以判別供電裝置及負載裝置是否脫離，且如果觸發信號的電壓保持大于預設電壓，則維持不變，而如果觸發信號的電壓未保持大于預設電壓，則回到最初步驟，并重復上述操作。
[0012]因此，本發明的供電方法可具體實現主動判別并供應負載裝置的用電需求，且可在不符合預設供電范圍時不供應電力，藉以保護供電裝置及負載裝置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1顯示本發明主動判別用電需求的供電方法的操作流程示意圖；以及
[0014]圖2顯示本發明供電方法的系統示意圖。
[0015]其中，附圖標記說明如下:
[0016]I供電裝置
[0017]3電源界面
[0018]5負載裝置
[0019]10電源單元
[0020]20電源控制器
[0021]30開關單元
[0022]41第一阻抗檢知
[0023]42第二阻抗檢知
[0024]GND接地接腳
[0025]P串聯接點
[0026]ST觸發信號
[0027]VCC電源接腳
[0028]S10"S50 步驟
【具體實施方式】
[0029]以下配合圖式及組件符號對本發明的實施方式做更詳細的說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。
[0030]參閱圖1，圖1為本發明主動判別用電需求的供電方法的操作流程示意圖。如圖1所示，本發明主動判別用電需求的供電方法包括步驟Sio至S50，其主要特征在于利用供電裝置主動判別并供應負載裝置的用電需求，包含所需的供電電流，而為進一步說明本發明供電方法的特征，請配合圖2，本發明供電方法的系統示意圖。
[0031]先參考圖2，供電裝置I是藉電源接口 3而連接至負載裝置5，用以供應電力給負載裝置5，其中負載裝置5具有電源接腳VCC及接地接腳GND，而供電裝置I也具有電源接腳VCC及接地接腳GND，亦即電源接腳VCC及接地接腳GND構成電源界面3。
[0032]供電裝置I包括電源單元10、電源控制器20、開關單元30、第一阻抗檢知41及第二阻抗檢知42，其中電源單元10具有正電源端(+)及負電源端(_)，且正電源端連接電源接腳VCC，而負電源端連接開關單元30及第二阻抗檢知42，第一阻抗檢知41及第二阻抗檢知42是串聯連接，且第一阻抗檢知41及第二阻抗檢知42的串聯接點P是連接至電源控制器20，電源控制器20電氣連接開關單元30，接地接腳GND連接第一阻抗檢知41及開關單元30。此外，電源控制器20是由電源單元10供應電力而運作。[0033]電源單元10可包括電池，比如一次電池(如碳鋅電池)或可充電的二次電池(如鋰電池)，或者可為交流至直流電源轉換器，用將市電或發電機所產生的交流轉換成直流電，以提供直流電力。
[0034]電源控制器20可為微處理器(MCU)或中央處理器(CPU)，并執行特定的軟件程序以達成所需功能，或者可由多個分立的電子組件所構成的電子電路，而以硬件方式實現所需電氣功能。
[0035]現在回到圖1，本發明的供電方法是由步驟SlO開始，在供電裝置I及負載裝置5相互脫離時，供電裝置I的電源控制器20控制開關單元30成不導通的斷開狀態，亦即供電裝置I是在省電狀態，其中第一阻抗檢知41及第二阻抗檢知42沒有電流流過，使得第一阻抗檢知41及第二阻抗檢知42的串聯接點P的觸發信號ST為接地。
[0036]接著，進入步驟S20，將供電裝置I藉電源接口 3而連接至負載裝置5，此時，電源單元10的電力是經由第一阻抗檢知41及第二阻抗檢知42而連接至負載裝置5，并形成導通的電氣回路，使得第一阻抗檢知41及第二阻抗檢知42的串聯接點P的觸發信號ST具有非接地電壓的電壓值而傳送至電源控制器20。具體而言，為了降低第一阻抗檢知41及第二阻抗檢知42的導通電流以避免浪費電力，所以較佳的，第一阻抗檢知41及第二阻抗檢知42的電阻值是遠大于負載裝置5的等效電阻值，比如10倍或100倍以上。
[0037]然后在步驟S30中，電源控制器20接收觸發信號ST，并判別觸發信號ST的電壓是否大于預設電壓，如果觸發信號ST的電壓不大于預設電壓，則回到步驟S10，而如果觸發信號ST的電壓大于預設電壓，則進入步驟S40，其中預設電壓可由系統或使用者依據實際需要設定至電源控制器20中。例如，當電源單元10的輸出電壓為12V，而負載裝置5的等效電阻值為12 Ω時，第一阻抗檢知41及第二阻抗檢知42的電阻值可設計為10ΚΩ，亦即833倍于負載裝置5的等效電阻值，則負載裝置5的預定負載電流為1A，但是受第一阻抗檢知41及第二阻抗檢知42的影響，此時，負載裝置5的預定負載電流約為0.6mA，遠小于IA的預定負載電流，而此時觸發信號ST的電壓為6V，因此預設電壓可設定為低于6V的IV至5V之間即可。
[0038]在步驟S40中，電源控制器20控制開關單元30成導通狀態，使得電源單元10的負電源端經開關單元30而電氣連接至接地接腳GND而形成電氣回路，且電源單元10能經由電源接口 3而正常供電給負載裝置5。此時，串接的第一阻抗檢知41及第二阻抗檢知42的二端為短路，因開關單元30為導通，所以第一阻抗檢知41及第二阻抗檢知42沒有導通電流，亦即第一阻抗檢知41及第二阻抗檢知42不影響電源單元10正常供電給負載裝置5。
[0039]最后，進入步驟S50，判別供電裝置I及負載裝置5是否脫離。具體而言，是在步驟S50中判別觸發信號ST的電壓是否保持大于預設電壓，如果觸發信號的電壓保持大于該預設電壓，則回到步驟S40，而如果觸發信號的電壓未保持大于預設電壓，則回到步驟S10，并重復上述操作。
[0040]因此，本發明的特點主要是在于利用串聯的第一阻抗檢知及第二阻抗檢知的串聯接點電壓以判別供電裝置及負載裝置是否連接，并進一步主動判別負載裝置所需的供電能力，而供應電力，且本發明可在負載裝置不符合預設供電范圍時，停止或不供應電力，藉以保護供電裝置及負載裝置。
[0041]以上所述者僅為用以解釋本發明的較佳實施例，并非企圖據以對本發明做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的發明精神下所作有關本發明的任何修飾或變更，皆仍應包括在本發明意圖保護的范疇。
【權利要求】
1.一種主動判別用電需求的供電方法，用以藉一供電裝置主動判別并供應一負載裝置的用電需求，包含所需的供電電流，而該供電裝置是藉一電源接口而連接至該負載裝置，其中該負載裝置具有一電源接腳及一接地接腳，而該供電裝置具有一電源接腳及一接地接腳，該電源接腳及該接地接腳構成該電源接口，該供電裝置包括一電源單元、一電源控制器、一開關單兀、一第一阻抗檢知及一第二阻抗檢知，該電源單兀具有一正電源端及一負電源端，且該正電源端連接該電源接腳，而該負電源端連接該開關單元及該第二阻抗檢知，該第一阻抗檢知及該第二阻抗檢知是串聯連接，且該第一阻抗檢知及該第二阻抗檢知的一串聯接點連接至該電源控制器，該電源控制器電氣連接該開關單元，該供電裝置的接地接腳連接該第一阻抗檢知及該開關單元，而該電源控制器是由該電源單元供應電力而運作，且該主動判別供電能力的供電方法包括步驟S10、步驟S20、步驟S30、步驟S40及步驟S50，其特征在于， 在該步驟SlO中，在該供電裝置及該負載裝置相互脫離時，該電源控制器控制該開關單元成不導通的斷開狀態，并進入該步驟S20 ； 在該步驟S20中，將該供電裝置藉該電源接口而連接至該負載裝置，并進入該步驟S30 ； 在該步驟S30中，該電源控制器接收該第一阻抗檢知及該第二阻抗檢知的串聯接點的觸發信號，并判別該觸發信號的電壓是否大于一預設電壓，如果該觸發信號的電壓不大于該預設電壓，則回到該步驟S10，而如果該觸發信號的電壓大于該預設電壓，則進入該步驟S40 ； 在該步驟S40中，該電源控制器控制該開關單元成導通狀態，以使得該電源單元的負電源端經該開關單元而電氣連接至該接地接腳而形成電氣回路，并進入該步驟S50 ;以及 在該步驟S50中，該電源控制器判別該觸發信號的電壓是否保持大于該預設電壓，藉以判別該供電裝置及該負載裝置是否脫離，且如果該觸發信號的電壓保持大于該預設電壓，則回到該步驟S40，而如果該觸發信號的電壓未保持大于該預設電壓，則回到該步驟S10，并重復上述操作。
2.如權利要求1所述的供電方法，其特征在于，該電源單元包括電池，而該電池為一次電池或二次電池，或者該電源單元為交流至直流電源轉換器，用將市電或發電機所產生的交流轉換成直流電。
3.如權利要求1所述的供電方法，其特征在于，該第一阻抗檢知及該第二阻抗檢知的電阻值是該負載裝置的等效電阻值的10倍以上。
4.如權利要求1所述的供電方法，其特征在于，該電源控制器為微處理器、中央處理器或由多個分立的電子組件所構成的電子電路。
5.如權利要求1所述的供電方法，其特征在于，該預設電壓是由系統或使用者設定至該電源控制器中。
【文檔編號】G05B19/04GK103970036SQ201310034148
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月29日 優先權日:2013年1月29日
【發明者】陳宜斌, 李炳德 申請人:產晶積體電路股份有限公司