專利名稱：可快速充電的通用串行總線微型b型供電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種通用串行總線微型B型供電系統(tǒng)，更明確地說，本發(fā)明提供一種利用通用串行總線微型B型接頭與插槽傳送超過一安培的供電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
請參考圖1。圖1為通用串行總線微型B型接頭與插槽的示意圖。從圖中可看出通用串行總線微型B型接頭有腳位1、2、3、4、5、6，通用串行總線微型B型插槽有腳位1、2、3、4、5、6。而當(dāng)通用串行總線微型B型接頭接至通用串行總線微型B型插槽時，接頭腳位1、2、3、4、5、6分別對應(yīng)至插槽腳位1、2、3、4、5、6。
請參考圖2。圖2為通用串行總線微型B型協(xié)定各腳位的定義。腳位1作為通用串行總線微型B型接頭端的裝置傳送電源給通用串行總線微型B型插槽端的裝置所使用。腳位2、3作為通用串行總線微型B型接頭端的裝置與通用串行總線微型B型插槽端的裝置相互傳輸數(shù)據(jù)所使用。腳位4用來供通用串行總線微型B型插槽端的裝置判斷通用串行總線微型B型接頭端的裝置的種類。腳位5作為通用串行總線微型B型接頭端的裝置與通用串行總線微型B型插槽端的裝置的共同地端。腳位6為通用串行總線微型B型的外殼，用來保護(hù)通用串行總線微型B型接頭端的裝置與通用串行總線微型B型插槽端的裝置間傳輸?shù)碾娫磁c數(shù)據(jù)。
而通用串行總線協(xié)定中規(guī)定通用串行總線裝置在汲取電流時，若所耦接的裝置為一般通用串行總線裝置，則其汲取電流最大限制為500毫安培；而若所耦接的裝置為交流/直流轉(zhuǎn)換器或直流/直流轉(zhuǎn)換器時，因為通用串行總線微型B型僅只有一個腳位用來提供電源，一腳位用來提供電源回路，在一般通用串行總線微型B型接頭與插槽的硬件特性限制下，每個腳位最大所能承受電流僅為一安培，故在耦接的裝置為交流/直流轉(zhuǎn)換器時，其汲取電流最大亦僅為一安培。
故當(dāng)通用串行總線微型B型接頭端的裝置為一交流/直流轉(zhuǎn)換器時，會將腳位4接至地端。而當(dāng)通用串行總線微型B型接頭端的裝置為一般通用串行總線裝置時，便不會將腳位4接至地端，而是呈現(xiàn)浮接(floating)的狀態(tài)。而通用串行總線微型B型插槽端的裝置(如手機)，會將腳位4經(jīng)由一電阻接至高電位(pull-high)。然后當(dāng)通用串行總線微型B型接頭端的裝置接至通用串行總線微型B型插槽端的裝置時，通用串行總線微型B型插槽端的裝置便可根據(jù)腳位4的電位來判斷通用串行總線微型B型接頭端的裝置為一通用串行總線微型B型交流/直流轉(zhuǎn)換器或者為一般通用串行總線微型B型裝置。
請參考圖3。圖3為說明當(dāng)一通用串行總線微型B型插槽端的裝置330耦接至一般通用串行總線微型B型裝置310或通用串行總線微型B型交流/直流轉(zhuǎn)換器320的情形。當(dāng)通用串行總線微型B型插槽端的裝置耦接至一般通用串行總線微型B型裝置時，因為一般通用串行總線微型B型裝置的腳位4為浮接，故腳位4上的電位會被通用串行總線微型B型插槽端的裝置提升至高電位。而當(dāng)通用串行總線微型B型插槽端的裝置耦接至通用串行總線微型B型交流/直流轉(zhuǎn)換器時，因為通用串行總線微型B型交流/直流轉(zhuǎn)換器會將通用串行總線微型B型接頭的腳位4接至地端，故腳位4上的電位不會被通用串行總線微型B型插槽端的裝置提升，仍為地電位。因此，若當(dāng)通用串行總線微型B型插槽端的裝置接至一不明裝置時，判斷腳位4的電位，若為高電位，則該裝置為一般通用串行總線微型B型裝置，若為低電位，則該裝置為通用串行總線微型B型交流/直流轉(zhuǎn)換器。然后再根據(jù)所耦接的裝置，若為一般通用串行總線微型B型裝置，則將汲取電流接至一限流器，以限制其電流最大為500毫安培；若為通用串行總線微型B型交流/直流轉(zhuǎn)換器，則不將所汲取電流接至該限流器。(但因接頭硬件特性，故汲取電流最大也僅為一安培。)以上是用通用串行總線微型B型交流/直流轉(zhuǎn)換器作為說明，當(dāng)外接為通用串行總線微型B型直流/直流轉(zhuǎn)換器時，情形亦如同上述。
然而，不管通用串行總線微型B型接頭端的裝置為何，通用串行總線微型B型插槽端的裝置所能汲取的電流最大也僅一安培。而現(xiàn)今越來越多通用串行總線微型B型插槽端的裝置需要藉由這種方式來充電，但卻因電流的限制，而得拉長充電的時間，造成使用者的不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種可對通用串行總線(universal serial bus，通用串行總線)微型B型裝置快速充電的充電器，包含一電源轉(zhuǎn)換器，用來將一輸入電源轉(zhuǎn)換為直流電；及一通用串行總線插頭，其第一腳位與第四腳位耦接至該電源轉(zhuǎn)換器的輸出端，用以接收該電源轉(zhuǎn)換器的輸出端所輸出的直流電。
本發(fā)明另提供一種可被快速充電的通用串行總線微型B型裝置，包含一通用串行總線微型B型插座，包含一第一腳位，用來接受直流電；及一第四腳位，用來接受直流電或身分識別數(shù)據(jù)；一電源管理單元，包含一第一輸入端，用來接收直流電；一第一開關(guān)，耦接于該通用串行總線微型B型插座的該第一腳位及該電源管理單元的該第一輸入端之間，用來于導(dǎo)通時將該通用串行總線微型B型插座的該第一腳位接收的直流電傳至該電源管理單元的該第一輸入端；及一第二開關(guān)，耦接于該通用串行總線微型B型插座的該第四腳位及該電源管理單元的該第一輸入端之間，用來于導(dǎo)通時將該通用串行總線微型B型插座的該第四腳位接收的直流電傳至該電源管理單元的該第一輸入端。
本發(fā)明另提供一種可對通用串行總線微型B型裝置快速充電的通用串行總線供電系統(tǒng)，包含一充電器，包含一電源轉(zhuǎn)換器，用來將一輸入電源轉(zhuǎn)換為直流電；及一通用串行總線微型B型插頭，其第一腳位與第四腳位耦接至該電源轉(zhuǎn)換器的輸出端，用以接收該電源轉(zhuǎn)換器的輸出端所輸出的直流電；一通用串行總線微型B型裝置，包含一通用串行總線微型B型插座，包含一第一腳位，耦接于該通用串行總線微型B型插頭的該第一腳位，用來接受該通用串行總線微型B型插頭的該第一腳位傳來的直流電；及一第四腳位，耦接于該通用串行總線微型B型插頭的該第四腳位，用來接受該通用串行總線微型B型插頭的該第四腳位傳來的直流電或身分識別數(shù)據(jù)；一電源管理單元，包含一第一輸入端，用來接收直流電；一第一開關(guān)，耦接于該通用串行總線微型B型插座的該第一腳位及該電源管理單元的該第一輸入端之間，用來于導(dǎo)通時將該通用串行總線微型B型插座的該第一腳位接收的直流電傳至該電源管理單元的該第一輸入端；及一第二開關(guān)，耦接于該通用串行總線微型B型插座的該第四腳位及該電源管理單元的該第一輸入端之間，用來于導(dǎo)通時將該通用串行總線微型B型插座的該第四腳位接收的直流電傳至該電源管理單元的該第一輸入端。


圖1為先前通用串行總線微型B型接頭與插槽的示意圖。
圖2為先前通用串行總線微型B型的接腳定義示意圖。
圖3為先前通用串行總線微型B型判斷裝置的示意圖。
圖4為本發(fā)明定義的通用串行總線微型B型的接腳定義示意圖。
圖5為本發(fā)明的通用串行總線微型B型交流/直流轉(zhuǎn)換器的示意圖。
圖6為本發(fā)明的通用串行總線微型B型插槽端裝置的示意圖。
圖7為本發(fā)明的通用串行總線微型B型插槽端裝置耦接至本發(fā)明的通用串行總線微型B型交流/直流轉(zhuǎn)換器的示意圖。
圖8為本發(fā)明的通用串行總線微型B型插槽端裝置耦接至一般通用總線微型B型裝置或一般通用總線微型B型交流/直流轉(zhuǎn)換器的示意圖。
主要元件符號說明310 通用串行總線微型B型裝置320 通用串行總線微型B型交流/直流轉(zhuǎn)換器330 通用串行總線微型B型插槽端的裝置500 通用串行總線微型B型的交流/直流轉(zhuǎn)換器510 交流/直流轉(zhuǎn)換器520 通用串行總線微型B型接頭600 通用串行總線微型B型插槽端的裝置610 電源管理單元620 通用串行總線微型B型插槽630 限流器R1 電阻U1 反相器Q1，Q2，Q3 晶體管X 信號 信號具體實施方式
請參考圖4。圖4為本發(fā)明所定義的通用串行總線微型B型。與先前技術(shù)所定義的通用串行總線微型B型不同處在于本發(fā)明將腳位4與腳位6用作電源用途。但仍可與一般通用串行總線微型B型的裝置相容。如圖4所示，若通用串行總線微型B型接頭端的裝置為交流/直流轉(zhuǎn)換器，則其腳位1與腳位4用來提供電源，腳位5與腳位6用來提供地端(電源回路)。而通用串行總線微型B型插槽端的裝置的腳位1用來接收電源，而腳位4用來判斷所接的裝置是否為本發(fā)明所定義通用串行總線微型B型接頭的交流/直流轉(zhuǎn)換器并接收電源。而腳位5與腳位6用來提供地端的電源回路。因為一般通用串行總線微型B型的接頭與插槽，其每個腳位最大所能承受的電流為1安培，有鑒于此，本發(fā)明將通用串行總線微型B型中的兩個腳位用作電源，另兩個腳位用作地端電源回路，便可因此經(jīng)由通用串行總線微型B型，來傳送2安培的電流。
請參考圖5。圖5為根據(jù)本發(fā)明所定義的通用串行總線微型B型的交流/直流轉(zhuǎn)換器500。其內(nèi)含一交流/直流轉(zhuǎn)換器510，輸出一直流電源，接至通用串行總線微型B型接頭520的腳位1與腳位4。而其通用串行總線微型B型接頭的腳位5與腳位6為地端，接至該內(nèi)部交流/直流轉(zhuǎn)換器輸出的地端。而交流/直流轉(zhuǎn)換器500便可利用其通用串行總線微型B型接頭，提供2安培的電流。
請參考圖6。圖6為本發(fā)明所定義的通用串行總線微型B型插槽端的裝置600的示意圖，裝置600包含電源管理單元610，限流器630，晶體管Q1、Q2、Q3，反向器U1，電阻R1。電阻R1耦接于通用串行總線微型B型插槽620與地之間，用來將通用串行總線微型B型插槽620的腳位4拉至地(pull-low)。因此通用串行總線微型B型插槽620的腳位4在平常沒有接至任何裝置的情況下，都是低電位。晶體管Q1耦接于通用串行總線微型B型插槽620腳位4與電源管理單元610之間，用來根據(jù)柵極的信號 決定是否將通用串行總線微型B型插槽620的腳位4與電源管理單元610的一輸入端耦接在一起。晶體管Q2耦接于通用串行總線微型B型插槽620腳位1與電源管理單元610之間，用來根據(jù)柵極的信號 決定是否將將通用串行總線微型B型插槽620的腳位1與電源管理單元610的輸入端耦接在一起。晶體管Q3耦接于通用串行總線微型B型插槽620腳位1與電源管理單元610之間，用來根據(jù)柵極的信號X，決定是否將通用串行總線微型B型插槽620的腳位1與電源管理單元610的限流器630的輸入端耦接在一起。反向器U1的輸入端耦接于通用串行總線微型B型插槽620腳位4，將該腳位的信號視為X，然后輸出信號 給晶體管Q1與Q2的柵極。晶體管Q3的柵極耦接于通用串行總線微型B型插槽620的腳位4(信號X)。綜上所述，當(dāng)充電器為通用串行總線微型B型直流/直流轉(zhuǎn)換器，其可將一第一輸入直流電轉(zhuǎn)換為一第二輸出直流電(未示出，例如汽車用充電器即可將12V的直流電轉(zhuǎn)換為5V的直流電)，其余運作原理亦與通用串行總線微型B型交流/直流轉(zhuǎn)換器相同，故不再贅述。
請參考圖7。通用串行總線微型B型插槽端的裝置600耦接至交流/直流轉(zhuǎn)換器500時內(nèi)部等效行為示意圖。如圖所示，當(dāng)交流/直流轉(zhuǎn)換器500插入通用串行總線微型B型插槽端的裝置600時，交流/直流轉(zhuǎn)換器500的通用串行總線微型B型接頭腳位4為電源輸出，將電位拉為高電位，因此，在通用串行總線微型B型插槽腳位4亦為高電位，所以信號X為高電位， 為低電位。因此，晶體管Q1、Q2導(dǎo)通，晶體管Q3不通，而形成如圖7所示的情形。故電源從插槽腳位1與4經(jīng)由晶體管Q1與Q2，傳送至電源管理單元610的輸入端。因此，經(jīng)由本發(fā)明的方法，電源可以經(jīng)由兩個腳位來傳送，而最大電流亦可達(dá)到2安培。
請參考圖8。圖8為本發(fā)明的通用串行總線微型B型插槽端的裝置600耦接至一般通用串行總線微型B型裝置或一般通用串行總線微型B型交流/直流轉(zhuǎn)換器時內(nèi)部等效行為示意圖。因為一般通用串行總線微型B型裝置將通用串行總線微型B型接頭的腳位4浮接(floating)，故當(dāng)一般通用串行總線微型B型裝置耦接至通用串行總線微型B型插槽端的裝置600時，接頭的腳位4會因為電阻R1接地而被拉至地而形成低電位。而一般通用串行總線微型B型交流/直流轉(zhuǎn)換器亦將通用串行總線微型B型接頭的腳位4接至地，故當(dāng)一般通用串行總線微型B型交流/直流轉(zhuǎn)換器接至通用串行總線微型B型插槽端的裝置600時，接頭的腳位4亦為低電位。因此，不論是一般通用串行總線微型B型裝置或是一般通用串行總線微型B型交流/直流轉(zhuǎn)換器，接至通用串行總線微型B型插槽端的裝置600時，腳位4的電位皆為低電位。而信號X亦為低電位，信號 為高電位，根據(jù)這兩個信號，晶體管Q1與Q2將關(guān)斷，晶體管Q3將導(dǎo)通。如圖所示，經(jīng)由晶體管Q3，插槽的腳位1與電源管理單元610的限流器630的輸入端耦接在一起，故可將耦接的一般通用串行總線微型B型裝置或一般通用串行總線微型B型交流/直流轉(zhuǎn)換器所提供的電源傳送進(jìn)限流器中。
因此，根據(jù)本發(fā)明的供電系統(tǒng)，可對通用串行總線微型B型的裝置進(jìn)行快速地充電，以節(jié)省充電的時間，以及利用額外的充電電流在電池充電時，提供通用串行總線微型B型的裝置操作所需，增加使用方便性。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所進(jìn)行的等效變化與修改，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種可對通用串行總線微型B型裝置快速充電的充電器，包含一電源轉(zhuǎn)換器，用來將一輸入電源轉(zhuǎn)換為直流電；及一通用串行總線微型B型插頭，其第一腳位與第四腳位耦接至該電流轉(zhuǎn)換器的輸出端，用以接收該電流轉(zhuǎn)換器的輸出端所輸出的直流電。
2.如權(quán)利要求1所述的充電器，其中該電源轉(zhuǎn)換器為一交流/直流轉(zhuǎn)換器，用來將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。
3.如權(quán)利要求1所述的充電器，其中該電源轉(zhuǎn)換器為一直流/直流轉(zhuǎn)換器，用來將一第一輸入直流電轉(zhuǎn)換為一第二輸出直流電。
4.如權(quán)利要求1所述的充電器，其中該通用串行總線微型B型插頭的第五腳位與第六腳位耦接至一地端。
5.一種可被快速充電的通用串行總線微型B型裝置，包含一通用串行總線微型B型插座，包含一第一腳位，用來接受直流電；及一第四腳位，用來接受直流電或身分識別數(shù)據(jù)；一電源管理單元，包含一第一輸入端，用來接收直流電；一第一開關(guān)，耦接于該通用串行總線微型B型插座的該第一腳位及該電源管理單元的該第一輸入端之間，用來于導(dǎo)通時將該通用串行總線微型B型插座的該第一腳位接收的直流電傳至該電源管理單元的該第一輸入端；及一第二開關(guān)，耦接于該通用串行總線微型B型插座的該第四腳位及該電源管理單元的該第一輸入端之間，用來于導(dǎo)通時將該通用串行總線微型B型插座的該第四腳位接收的直流電傳至該電源管理單元的該第一輸入端。
6.如權(quán)利要求5所述的通用串行總線微型B型裝置，還包含一反向器，該反向器的一輸入端耦接于該通用串行總線微型B型插座的該第四腳位，該反向器的一輸出端耦接于該第一與第二開關(guān)的一控制端。
7.如權(quán)利要求5所述的通用串行總線微型B型裝置，還包含一電阻，耦接于該通用串行總線微型B型插座的該第四腳位與一地端之間。
8.如權(quán)利要求5所述的通用串行總線微型B型裝置，其中該電源管理單元還包含一第二輸入端，用來接收直流電。
9.如權(quán)利要求8所述的通用串行總線微型B型裝置，其中該電源管理單元還包含一限流裝置，耦接于該第二輸入端，用來限制接收直流電的電流大小以符合通用串行總線的電流規(guī)范。
10.如權(quán)利要求9所述的通用串行總線微型B型裝置，還包含一第三開關(guān)，耦接于該通用串行總線微型B型插座的該第一腳位與該電源管理單元的該第二輸入端之間，用來于導(dǎo)通時將該通用串行總線微型B型插座的該第一腳位接收的直流電傳至該電源管理單元的該第二輸入端。
11.如權(quán)利要求10所述的通用串行總線微型B型裝置，其中該第三開關(guān)的一控制端耦接于該通用串行總線微型B型插座的該第四腳位。
12.一種可對通用串行總線微型B型裝置快速充電的通用串行總線微型B型供電系統(tǒng)，包含一充電器，包含一電源轉(zhuǎn)換器，用來將一輸入電源轉(zhuǎn)換為直流電；及一通用串行總線微型B型插頭，其第一腳位與第四腳位耦接至該電源轉(zhuǎn)換器的輸出端，用以接收該電源轉(zhuǎn)換器的輸出端所輸出的直流電；一通用串行總線微型B型裝置，包含一通用串行總線微型B型插座，包含一第一腳位，耦接于該通用串行總線微型B型插頭的該第一腳位，用來接受該通用串行總線微型B型插頭的該第一腳位傳來的直流電；及一第四腳位，耦接于該通用串行總線微型B型插頭的該第四腳位，用來接受該通用串行總線微型B型插頭的該第四腳位傳來的直流電或身分識別數(shù)據(jù)；一電源管理單元，包含一第一輸入端，用來接收直流電；一第一開關(guān)，耦接于該通用串行總線微型B型插座的該第一腳位及該電源管理單元的該第一輸入端之間，用來于導(dǎo)通時將該通用串行總線微型B型插座的該第一腳位接收的直流電傳至該電源管理單元的該第一輸入端；及一第二開關(guān)，耦接于該通用串行總線微型B型插座的該第四腳位及該電源管理單元的該第一輸入端之間，用來于導(dǎo)通時將該通用串行總線微型B型插座的該第四腳位接收的直流電傳至該電源管理單元的該第一輸入端。
13.如權(quán)利要求12所述的供電系統(tǒng)，其中該通用串行總線微型B型插頭的第五腳位與第六腳位耦接至一地端。
14.如權(quán)利要求12所述的供電系統(tǒng)，還包含一反向器，該反向器的一輸入端耦接于該通用串行總線微型B型插座的該第四腳位，該反向器的一輸出端耦接于該第一與第二開關(guān)的一控制端。
15.如權(quán)利要求12所述的供電系統(tǒng)，還包含一電阻，耦接于該通用串行總線微型B型插座的該第四腳位與一地端之間。
16.如權(quán)利要求12所述的供電系統(tǒng)，其中該電源管理單元還包含一第二輸入端，用來接收直流電。
17.如權(quán)利要求16所述的供電系統(tǒng)，其中該電源管理單元還包含一限流裝置，耦接于該第二輸入端，用來限制接收直流電的電流大小以符合通用串行總線的電流規(guī)范。
18.如權(quán)利要求17所述的供電系統(tǒng)，還包含一第三開關(guān)，耦接于該通用串行總線微型B型插座的該第一腳位與該電源管理單元的該第二輸入端之間，用來于導(dǎo)通時將該通用串行總線微型B型插座的該第一腳位接收的直流電傳至該電源管理單元的該第二輸入端。
19.如權(quán)利要求18所述的供電系統(tǒng)，其中該第三開關(guān)的一控制端耦接于該通用串行總線微型B型插座的該第四腳位。
20.如權(quán)利要求12所述的供電系統(tǒng)，其中該電源轉(zhuǎn)換器為一交流/直流轉(zhuǎn)換器，用來將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。
21.如權(quán)利要求12所述的供電系統(tǒng)，其中該電源轉(zhuǎn)換器為一直流/直流轉(zhuǎn)換器，用來將一第一輸入直流電轉(zhuǎn)換為一第二輸出直流電。
全文摘要
可對通用串行總線微型B型裝置充電的通用串行總線微型B型供電系統(tǒng)包含一充電器，及一通用串行總線微型B型裝置，包含一第一腳位，用來接受該充電器傳來的直流電；及一第四腳位，用來接受該充電器的該第四腳位傳來的直流電或身分識別數(shù)據(jù)；一電源管理單元，用來接收直流電；一第一開關(guān)，用來于導(dǎo)通時將該通用串行總線微型B型插座的該第一腳位接收的直流電傳至該電源管理單元的該第一輸入端；及一第二開關(guān)，用來于導(dǎo)通時將該通用串行總線微型B型插座的該第四腳位接收的直流電傳至該電源管理單元的該第一輸入端。
文檔編號H02M3/00GK101087199SQ20061009451
公開日2007年12月12日 申請日期2006年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月9日
發(fā)明者夏文南 申請人:緯創(chuàng)資通股份有限公司