具有多个输出端口的电源供应器与相关的控制方法技术

本发明专利技术实施例提供一种具有多输出端口的电源供应器，包含有交流转直流电源转换器、直流转直流电源转换器、以及至少一切换电路。该交流转直流电源转换器可产生第一中继电源。该直流转直流电源转换器可产生第二中继电源。该切换电路连接至该交流转直流电源转换器与该直流转直流电源转换器，可选择性的连接该第一中继电源与该第二中继电源其中之一，至输出端口，作为输出电源。作为输出电源。作为输出电源。

【技术实现步骤摘要】
具有多个输出端口的电源供应器与相关的控制方法


[0001]本专利技术关于电源供应器，尤其关于具有多个输出端口的电源供应器与相关的控制方法。

技术介绍

[0002]过往产品的充电装置多由各家厂牌使用各自的界面，导致装置汰换时将造成许多浪费。由于通用串行总线(universal serial bus，USB)的普及，市面大部分的产品都通过此界面传输数据，进而促使人们欲提升USB供电能力的想法。
[0003]USB
‑
IF(USB Implementers Forum)于2012年发表第一版USB Power Delivery规范(USB Power Delivery Specification Revision 1.0,Version 1.0)，其规格使供电能力大幅提升到最高100W(20V/5A)。随着供电能力的提升，充电装置也开始兴起具有多个USB充电端口，可以同时对多个产品同时充电的应用。
[0004]图1显示现有的电源供应器100，作为充电装置，具有两个USB输出端口USB
‑
C1与USB
‑
C2，可以分别提供输出电源VO1与VO2，来对连接到USB输出端口USB
‑
C1与USB
‑
C2的产品充电。交流转直流电源转换器(AC
‑
to
‑
DC converter)101将交流电源VAC转换为中继电源VA，供电给直流转直流电源转换器102A与102B。直流转直流电源转换器102A与102B分别依据从USB输出端口USB
‑
C1与USB
‑
C2的电源传输(Power Deliver,PD)协定通信的结果，通过开关Q01与Q02，分别提供输出电源VO1与VO2。从电源供应器100可知，每个输出电源VO1与VO2都需要经过两次的电源转换，而每次电源转换都会有一定的转换损失，因此电源供应器100的整体转换效率必然不佳。而且，两个独立的直流转直流电源转换器102A与102B所需要的成本，也会相当的可观。
[0005]图2显示现有的电源供应器160，一样具有两个USB输出端口USB
‑
C1与USB
‑
C2，可以分别提供输出电源VO1与VO2。跟图1的电源供应器100不同的，电源供应器160直接以交流转直流电源转换器101的中继电源VA，通过开关Q22，作为输出电源VO2，且具有升降压电源转换器104，来通过开关Q21，提供输出电源VO1。乍看之下，电源供应器160的架构，相较于图1的电源供应器100比较简单。但是，电源供应器160中，如果输出电源VO2的输出电压远低于输出电源VO1的输出电压，那将使得交流转直流电源转换器101承受非常大的电流损耗，大大的降低电源供应器160的整体转换效率。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例提供一种具有多输出端口的电源供应器，包含有交流转直流电源转换器、直流转直流电源转换器、以及至少一切换电路。该交流转直流电源转换器可产生第一中继电源。该直流转直流电源转换器可产生第二中继电源。该切换电路连接至该交流转直流电源转换器与该直流转直流电源转换器，可选择性的连接该第一中继电源与该第二中继电源其中之一，至输出端口，作为输出电源。
[0007]本专利技术实施例提供一种控制方法，适用于多输出端口的电源供应器，其可以输出
第一输出电源以及第二输出电源。该第一输出电源调控于中间目标电压，介于第一与第二目标电压之间。该电源供应器可选择性地提供第一中继电源以及第二中继电源其中之一，作为该第一输出电源，也可选择性地提供该第一中继电源以及该第二中继电源其中之一，作为该第二输出电源。该控制方法包含有以下步骤：提供该第一与第二中继电源，分别作为该第一与第二输出电源，并调控该第一与第二中继电源分别为该中间目标电压以及该第一目标电压；调控该第一与第二中继电源于该中间目标电压；提供该第一与第二中继电源之中较高者作为该第一与该第二输出电源；使得该第一中继电源作为该第二输出电源，并使得该第二中继电源作为该第一输出电源；以及，调控该第一中继电源于该第二目标电压，并调控该第二中继电源于该中间目标电压。
附图说明
[0008]图1与图2显示两个现有的电源供应器。
[0009]图3显示依据本专利技术所实施的电源供应器200。
[0010]图4A、4B、4C与4D举例显示四个开关。
[0011]图5A显示目标电压V
O1
‑
TAR
为9V，而目标电压V
O2
‑
TAR
从5V改变为15V时，电源供应器200所经历的一些状态。
[0012]图5B显示目标电压V
O1
‑
TAR
为9V，而目标电压V
O2
‑
TAR
从15V改变为5V时，电源供应器200所经历的一些状态。
[0013]图6显示依据本专利技术所实施的电源供应器300。
[0014]图中标号说明如下：
[0015]100、160 电源供应器
[0016]101 交流转直流电源转换器
[0017]102A、102B 直流转直流电源转换器
[0018]104 升降压电源转换器
[0019]200 电源供应器
[0020]202 交流转直流电源转换器
[0021]204 直流转直流电源转换器
[0022]206A、206B 切换电路
[0023]207 控制器
[0024]300 电源供应器
[0025]302 交流转直流电源转换器
[0026]304 直流转直流电源转换器
[0027]306A、306B 切换电路
[0028]307 控制器
[0029]CH1、CH2 端
[0030]CST1、CST2 电容
[0031]D 漏极
[0032]G 栅极
[0033]NM1、NM21、NM22 NMOS
[0034]PM1、PM21、PM22 PMOS
[0035]Q01、Q02、Q21、Q22、QA1、QB1、QA2、QB2 开关
[0036]S 源极
[0037]SD0、SD1、SD2、SD3、SD4、SU0、SU1、SU2、SU3、SU4 状态
[0038]SW1、SW2、SW3、SW4 开关
[0039]USB
‑
C1、USB
‑
C2 USB输出端口
[0040]VA 中继电源
[0041]VB、VB1、VB2 中继电源
[0042]VAC 交流电源
[0043]VO1、VO2 输出电源
[0044]V
O1
‑
TAR
、V
O2
‑
TAR 目标电压<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有多输出端口的电源供应器，包含有：交流转直流电源转换器，可产生第一中继电源；直流转直流电源转换器，可产生第二中继电源；以及至少一切换电路，连接至该交流转直流电源转换器与该直流转直流电源转换器，可选择性的连接该第一中继电源与该第二中继电源其中之一，至输出端口，作为输出电源。2.如权利要求1所述的电源供应器，其中，该直流转直流电源供应器为降压转换器。3.如权利要求1所述的电源供应器，其中，该切换电路具有第一开关以及第二开关，该第一开关连接于该输出端口与该交流转直流电源转换器之间，该第二开关连接于该输出端口与该直流转直流电源转换器之间。4.如权利要求3所述的电源供应器，其中，该第二开关包含有背对背金属氧化物半导体晶体管开关。5.如权利要求3所述的电源供应器，其中，该第一开关具有控制端以及通道端，该切换电路另具有电容，连接于该控制端与该通道端之间。6.如权利要求1所述的电源供应器，其中，该直流转直流电源供应器为双向升降压转换器。7.如权利要求1所述的电源供应器，其中，该直流转直流电源转换器转换该第一中继电源，以提供该第二中继电源。8.一种控制方法，适用于多输出端口的电源供应器，其可以输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：李元辉，
申请(专利权)人：伟诠电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：