CN115145349B - 供电系统及方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种供电系统和一种供电方法，供电系统包括输出端子、供电控制芯片、供电开关及检测装置。输出端子的供电侧架构于提供输入电源至受电侧的电子装置。供电控制芯片架构于调整供电装置提供输入电源的大小至电子装置。供电开关连接于供电装置及供电控制芯片之间且架构于控制供电装置与供电控制芯片的连接。检测装置架构于检测供电控制芯片是否正常运行。当供电控制芯片运行异常时，检测装置通过供电开关使供电开关控制供电装置与供电控制芯片的连接，使供电控制芯片重新启动。供电控制芯片、供电开关及检测装置是设置于密闭空间中。

Description

供电系统及方法

技术领域

本公开涉及一种供电系统及方法，特别涉及一种可利用检测装置控制供电开关，从而控制供电装置与供电控制芯片的连接的供电系统及方法。

背景技术

为因应大量电子产品的供电需求，具有供电功能的USB插座常设置于生活中触手可及的地方，例如墙壁上或汽车中控台上，以方便使用者随时对手机、平板或其他规格相容的电子产品进行供电。

现有具供电功能的USB芯片容易受到例如静电的噪声干扰，当USB芯片受到干扰时会使USB芯片内部固件异常，进而使供电中断或无法达到理想的供电速度，此时必须将供电给USB芯片的电源关断后再导通，使USB芯片重启并恢复供电。然于USB插座中，接收电源的一侧往往位于密闭空间中(例如墙上USB插座接电的一侧是位于墙内，或车上USB插座接电的一侧是位于车壳内)，而USB芯片所接收的电源是来自于市电或车上的电瓶，因此，当USB芯片运行异常时，供电给USB芯片的电源因连接于市电或车上的电瓶等密闭空间而无法被手动关断并再导通，故无法重新启动USB芯片使其恢复正常供电。

因此，如何发展一种可改善上述现有技术的供电系统及方法，实为目前迫切的需求。

发明内容

本公开的目的为提供一种供电系统及方法，其检测装置定时检测供电控制芯片是否正常运行，当供电控制芯片运行异常时，通过供电开关控制供电装置与供电控制芯片之间的连接，使供电控制芯片重新启动并恢复正常提供输入电源至电子装置。本公开的供电系统及方法利用检测装置控制供电开关的关断和导通，从而控制供电装置与供电控制芯片的连接，因此克服现有技术中无法通过手动关断供电给电子装置的电源并使供电控制芯片重启的缺点。

根据本公开的构想，本公开提供一种供电系统，包括输出端子、供电控制芯片、供电开关及检测装置。输出端子具有供电侧及受电侧，供电侧是架构于提供输入电源至受电侧的电子装置。供电控制芯片连接于供电装置及电子装置之间，供电控制芯片架构于调整供电装置提供输入电源的大小至电子装置。供电开关连接于供电装置及供电控制芯片之间，架构于控制供电装置与供电控制芯片的连接。检测装置连接于供电控制芯片及供电开关之间，架构于检测供电控制芯片是否正常运行，当供电控制芯片运行异常时，检测装置通过供电开关使供电开关控制供电装置与供电控制芯片的连接，使供电控制芯片重新启动。供电控制芯片、供电开关及检测装置设置于供电侧，且供电侧设置于密闭空间中。

根据本公开的构想，本公开提供一种供电方法，包括步骤：(a)提供供电控制芯片、供电开关及检测装置，其中供电控制芯片、供电开关及检测装置设置于输出端子的供电侧，且供电侧设置于密闭空间中；(b)利用供电装置供电给供电控制芯片以及置于密闭空间外的电子装置；(c)利用检测装置检测供电控制芯片是否正常运行，在检测结果为否时执行步骤(d)，在检测结果为是时再次执行步骤(c)；(d)利用供电开关控制供电装置与供电控制芯片的连接；以及(e)重新启动供电控制芯片。

附图说明

图1为本公开优选实施例的供电系统的电路结构示意图。

图2为本公开另一优选实施例的供电控制芯片与微控制器的信号传送示意图。

图3为本公开另一优选实施例的检知电路的电路结构示意图。

图4为本公开优选实施例的供电方法的流程示意图。

附图标记说明：

1：供电系统

2：输出端子

20：供电侧

21：受电侧

3：供电控制芯片

4：供电开关

5：检测装置

50：检知电路

51：比较器

6：供电装置

7：电子装置

8：墙

9：密闭空间

S1、S2、S3、S4、S5：步骤

Vref：参考电压

Vo：工作电压

MCU：微控制器

具体实施方式

体现本公开特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本公开能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本公开的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非架构于限制本公开。

图1为本公开优选实施例的供电系统1的电路结构示意图，如图1所示，本公开的供电系统1包括输出端子2、供电控制芯片3、供电开关4及检测装置5。输出端子2具有供电侧20及受电侧21，供电侧20相对于受电侧21。供电侧20架构于提供输入电源至受电侧21的电子装置7，具体来说，供电侧20接收输入电源并输出至受电侧21，使受电侧21的电子装置7因接收输入电源而进行正常运行。于一些实施例中，受电侧21具有例如但不限于USB Type-A,USB Type-B,USB Type-C或其他USB支援的接头，以对应各种不同电子装置7的连接接口。供电控制芯片3连接于供电装置6及电子装置7之间，供电控制芯片3被供电装置6供电，且供电控制芯片3架构于调整供电装置6提供的输入电源大小至电子装置7，具体来说，供电控制芯片3依据电子装置7实际所需的输入电源而调整供电装置6提供对应的输入电源。于一些实施例中，供电装置6可将AC电源转换为DC电源的装置，但不以此为限。供电开关4连接于供电装置6及供电控制芯片3之间，架构于控制供电装置6与供电控制芯片3的连线。检测装置5连接于供电控制芯片3及供电开关4之间，架构于检测供电控制芯片3是否正常运行。当供电控制芯片3运行异常时，检测装置5通过供电开关4控制供电装置6与供电控制芯片3的连接，使供电控制芯片3重新启动。于一些实施例中，当检测装置5检测供电控制芯片3运行异常时，检测装置5控制供电开关4处于关断状态，以关断供电装置6与供电控制芯片3之间的连接，使供电装置6无法供电给供电控制芯片3，供电控制芯片3因此停止运行，并于一等候时间后，检测装置5控制供电开关4处于导通状态，以重新连接供电装置6及供电控制芯片3，使供电装置6供电给供电控制芯片3，供电控制芯片3因此重新启动。于一些实施例中，等候时间的长度为1秒，然其长度可根据实际需求调整而不受限制。供电控制芯片3、供电开关4及检测装置5设置于供电侧20，且供电侧20设置于密闭空间9中。于一些实施例中，输出端子2设置于墙8上，供电侧20及受电侧21分别位于墙8的两侧，而密闭空间9位于墙8上插座接电的一侧(即与供电装置6位于同一侧)。本公开的供电系统1利用检测装置5控制供电开关4的关断和导通，从而控制供电装置6与供电控制芯片3之间的连接，因此克服现有技术中无法通过手动关断供电给供电控制芯片3的电源使供电控制芯片3重启的缺点。

于一些实施例中，检测装置5可为例如但不限于微控制器、微处理器或检知线路。以下示例说明检测装置5为微控制器MCU时，微控制器MCU如何检测供电控制芯片3是否正常运行，并于运行异常时重新启动供电控制芯片3。如图2所示，当供电控制芯片3于运行正常时，定时传送确认信号至微控制器MCU，其传送确认信号的周期可为例如但不限于1秒。当供电控制芯片3于运行异常时，停止传送确认信号至微控制器MCU。微控制器MCU于一等待时间内未接收到确认信号时，微控制器MCU控制供电开关4使供电开关4控制供电装置6与供电控制芯片3的连接，使供电控制芯片3重新启动，供电控制芯片3因此恢复正常运行。于一些实施例中，等待时间的长度为1秒，然其长度可根据实际需求调整而不受限制。

以下示例说明检测装置5为检知电路50的实施例，如图3所示，检知电路50包括比较器51及开关52，供电装置6提供供电电压Vcc给供电控制芯片3，检知电路50利用比较器51比较供电控制芯片3的工作电压Vo与参考电压Vref，当供电控制芯片3的工作电压Vo大于参考电压Vref时，表示供电控制芯片3运行正常，开关52关断、供电开关4导通，供电装置6因此持续供电给供电控制芯片3，当供电控制芯片3的工作电压Vo小于参考电压Vref时，表示供电控制芯片3运行异常，开关52导通、供电开关4停止导通，使供电装置6无法供电给供电控制芯片3，供电控制芯片3因此停止运行，并于一等候时间后，开关52会关断、供电开关4处于导通状态，以重新连接供电装置6及供电控制芯片3，使供电装置6供电给供电控制芯片3，供电控制芯片3因此重新启动。本实施例中的检知电路50利用比较器51比较供电控制芯片3的工作电压Vo与参考电压Vref，借此判断供电控制芯片3是否正常运行。于一些实施例中，参考电压Vref可为例如不限于2.5V，其数值可依据供电速度需求或供电控制芯片的协定规范等限制而进行调整。

于一些实施例中，供电控制芯片3为具有快速供电功能的供电控制芯片，且供电控制芯片所支援的快充协定可为例如但不限于Power Delivery协定(PD)、Quick Charge协定(QC)等。

图4为本公开优选实施例的供电方法的流程示意图，本公开的供电方法适用于前述的供电系统1。如图3所示，本公开的供电方法包括步骤S1、S2、S3、S4及S5。于步骤S1中，提供供电控制芯片3、供电开关4及检测装置5，其中供电控制芯片3、供电开关4及检测装置5设置于输出端子2的供电侧20，且供电侧20设置于密闭空间中。于步骤S2中，利用供电装置6供电给供电控制芯片3及置于密闭空间9外的电子装置7。于步骤S3中，利用检测装置5检测供电控制芯片3是否正常运行，在检测结果为否时执行步骤S4，在检测结果为是时再次执行步骤S3。于步骤S4中，利用供电开关4控制供电装置6与供电控制芯片3的连接。于步骤S5中，重新启动供电控制芯片3。

于一些实施例中，于步骤S3中，检测装置5为微控制器MCU，当供电控制芯片3运行正常时，传送确认信号至微控制器MCU，并再次执行步骤S3，当供电控制芯片3运行异常时，停止传送确认信号至微控制器MCU，微控制器MCU于一等待时间内未接收到确认信号后，执行步骤S4。

于一些实施例中，于步骤S3中，检测装置5为检知电路50，当供电控制芯片3的工作电压Vo大于参考电压Vref时，再次执行步骤S3，当供电控制芯片3的工作电压Vo小于参考电压Vref时，执行步骤S4。

综上所述，本公开提供一种供电系统及方法，其检测装置定时检测供电控制芯片是否正常运行，当供电控制芯片运行异常时，通过检测装置控制供电开关的关断和导通，从而控制供电装置与供电控制芯片的连接，使供电控制芯片重新启动。本公开的供电系统及方法利用供电开关控制供电装置与供电控制芯片的连接，因此克服现有技术中无法通过手动关断供电给供电控制芯片的电源使供电控制芯片重启的缺点。

须注意，上述仅是为说明本公开而提出的优选实施例，本公开不限于所述的实施例，本公开的范围由权利要求决定。且本公开得由本领域技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱权利要求所欲保护者。

Claims (10)

1.一种供电系统，包括：

一输出端子，具有一供电侧及一受电侧，其中，该供电侧架构于提供一输入电源至该受电侧的一电子装置，该受电侧具有接头，以对应该电子装置的连接接口；

一供电控制芯片，连接于一供电装置及该电子装置之间，且架构于调整该供电装置提供该输入电源的大小至该电子装置；

一供电开关，连接于该供电装置及该供电控制芯片之间，架构于控制该供电装置与该供电控制芯片的连接；以及

一检测装置，连接于该供电控制芯片及该供电开关之间，架构于检测该供电控制芯片是否正常运行，其中，当该供电控制芯片运行异常时，该检测装置通过该供电开关使该供电开关控制该供电装置与该供电控制芯片的连接，使该供电控制芯片重新启动；

其中，该供电控制芯片、该供电开关及该检测装置是设置于一密闭空间中，该密闭空间与该电子装置所在空间相互隔离，

其中，该输出端子设置于一墙上，该供电侧及该受电侧分别位于该墙的两侧，其中该密闭空间、该供电装置和该输出端子的该供电侧位于该墙的同一侧，其中，当该检测装置检测该供电控制芯片运行异常时，该检测装置控制该供电开关处于关断状态，以关断该供电装置与该供电控制芯片之间的连接，使该供电装置无法供电给该供电控制芯片，于一等候时间后，该检测装置控制该供电开关处于导通状态，使该供电装置供电给该供电控制芯片，该供电控制芯片重新启动。

2.如权利要求1所述的供电系统，其中该供电控制芯片支援Power Delivery协定或Quick Charge协定。

3.如权利要求1所述的供电系统，其中该检测装置为微控制器、微处理器或检知线路。

4.如权利要求3所述的供电系统，其中该检测装置为一微控制器，当该供电控制芯片于运行正常时，定时传送一确认信号至该微控制器，当该供电控制芯片于运行异常时，停止传送该确认信号至该微控制器。

5.如权利要求4所述的供电系统，其中该微控制器于一等待时间内未接收到该确认信号时，该供电开关控制该供电装置与该供电控制芯片的连接，使该供电控制芯片重新启动。

6.如权利要求3所述的供电系统，其中该检测装置为一检知电路，该检知电路比较该供电控制芯片的一工作电压与一参考电压，当该工作电压大于参考电压时，该供电装置持续供电给该供电控制芯片，当该工作电压小于该参考电压时，该供电开关关断，使该供电装置无法供电给该供电控制芯片。

7.一种供电方法，用于如权利要求1至6中任一项所述的供电系统，包括步骤：

(a)提供一供电控制芯片、一供电开关及一检测装置，其中该供电控制芯片、该供电开关及该检测装置设置于一密闭空间中；

(b)利用一供电装置供电给该供电控制芯片以及置于该密闭空间外的一电子装置；

(c)利用该检测装置检测该供电控制芯片是否正常运行，在检测结果为否时执行步骤(d)，在检测结果为是时再次执行步骤(c)；

(d)利用该供电开关控制该供电装置与该供电控制芯片的连接；以及

(e)重新启动该供电控制芯片，

其中，该密闭空间与该电子装置所在空间相互隔离，

其中，该密闭空间、该供电装置位于一墙的一侧，该电子装置位于该墙的另一侧，其中于该步骤(c)中，该检测装置为一微控制器，当该供电控制芯片运行异常时，停止传送一确认信号至该微控制器，该微控制器于一等待时间内未接收到确认信号后，执行该步骤(d)。

8.如权利要求7所述的供电方法，其中于该步骤(c)中，当该供电控制芯片运行正常时，传送该确认信号至该微控制器，并再次执行该步骤(c)。

9.如权利要求7所述的供电方法，其中于该步骤(c)中，该检测装置为一检知电路，当该供电控制芯片的一工作电压大于一参考电压时，再次执行该步骤(c)，当该供电控制芯片的该工作电压小于该参考电压时，执行该步骤(d)。

10.如权利要求7所述的供电方法，其中该供电控制芯片支援Power Delivery协定或Quick Charge协定。