電子裝置與電源保護方法
【技術領域】
[0001 ] 本案有關于一種電子裝置，且特別是有關于一種具有電源保護的電子裝置。
【背景技術】
[0002]在現(xiàn)有的消費性電子產品中，常設置有多種傳輸接口，以利用戶將電子產品與外部設備進行鏈接，以進行數(shù)據(jù)傳輸或充電。
[0003]—般而言,用戶將外部設備在傳輸接口上進行插拔時，傳輸接口上的電壓可能會因此有瞬間的電壓變化。若隨著電壓變化而產生的浪涌電流過大，可能會對電子產品造成永久性的損壞。

【發(fā)明內容】

[0004]本案的電子裝置包含傳輸端口、第一開關、第一檢測單元、第二檢測單元以及觸發(fā)單元。傳輸端口用以提供驅動電壓至外部設備。第一開關耦接于傳輸端口與供應電源之間，并用以根據(jù)第一控制信號與第二控制信號中的至少一者選擇性地關斷。第一檢測單元用以在驅動電壓的電壓降超過基準電壓量時產生第一控制信號。第二檢測單元用以偵測驅動電壓而產生取樣電壓，并在取樣電壓低于第一參考電壓時產生第二控制信號。
[0005]本案的電源保護方法用于保護具有一傳輸端口的一電子裝置，其中傳輸端口用以提供驅動電壓至外部設備。電子裝置包含第一開關。第一開關耦接于傳輸端口與供應電源之間。電源保護方法包含:經由電容偵測驅動電壓，以在驅動電壓的電壓降大于基準電壓量時產生第一控制信號；經由分壓電路對驅動電壓分壓，以產生取樣電壓，并在取樣電壓低于第一參考電壓時產生第二控制信號；以及根據(jù)第一控制信號與第二控制信號中的至少一者關斷第一開關。
[0006]綜上所述，透過應用上述的實施例，電子裝置可在外部設備于傳輸端口上插拔的過程中提供有效的電源保護。如此一來，電子裝置內部的核心電路的可靠度與操作安全性得以改善。
【附圖說明】
[0007]圖1為根據(jù)本案一實施例所繪示的電子裝置100的示意圖；
[0008]圖2為根據(jù)本案一實施例繪示圖1的電子裝置的配置示意圖；
[0009]圖3為根據(jù)本案一實施例繪示一種電源保護方法的流程圖；
[0010]圖4A為根據(jù)本案一實施例繪示圖1的檢測單元120操作時的驅動電壓、供應電源與浪涌電流的波形圖；以及
[0011]圖4B為根據(jù)本案一實施例繪示圖1的檢測單元檢測單元130操作時的驅動電壓、供應電源與浪涌電流的波形圖。
【具體實施方式】
[0012]以下將以圖式及詳細敘述清楚說明本揭示內容的精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在了解本揭示內容之較佳實施例后，當可由本案所教示的技術，加以改變及修飾，其并不脫離本案的精神與范圍。
[0013]圖1為根據(jù)本案一實施例所繪示的電子裝置的示意圖。如各個實施例中，電子裝置100可為個人計算機、筆記本電腦、平板計算機、智能型手機等電子產品。
[0014]如圖1所示，電子裝置100包含傳輸端口 110、第一開關SW1、第一檢測單元120、第二檢測單元130、觸發(fā)單元140、軟啟動單元150、限流單元160以及核心電路170。
[0015]傳輸端口 110用以提供驅動電壓VD至外部設備。于各個實施例中，傳輸端口 110可為各種類型的總線，例如為通用串行總線(Universal Serial Bus, USB)、微型通用串行總線(Micro USB)等等。核心電路170包含處理器、系統(tǒng)控制芯片等電路。上述僅為例不，本案并不以上述例示為限。
[0016]如圖1所示，第一檢測單元120用以在驅動電壓VD因外部設備的熱插入(hotplug)瞬間產生的電壓降超過基準電壓量時產生第一控制信號VC1。而第二檢測單元130用以偵測驅動電壓VD而產生取樣電壓(如后圖2的取樣電壓VS)，以在取樣電壓VS低于參考電壓VREFl時產生第二控制信號VC2。
[0017]第一開關SWl耦接于傳輸端口 110與供應電源VIN之間，并依據(jù)觸發(fā)單元140與限流單元160的控制而選擇性地導通或關斷。
[0018]舉例而言，在正常操作下，限流單元160可經由偵測流經第一開關SWl的電流，而決定第一開關SWl的切換周期，以完成限流保護。當傳輸端口 110插拔外部設備時，觸發(fā)單元140可根據(jù)第一控制信號VCl與第二控制信號VC2中的至少一者產生保護信號VP，以關斷第一開關SW1。藉由此種設置方式，可避免驅動電壓VD因熱插入產生的浪涌電流過大而燒壞電子裝置100的核心電路170。
[0019]本案以下段落將提出數(shù)個實施例，可用以實現(xiàn)上述的電子裝置100所述的功能與操作，但本案并不僅以下列的實施例為限。
[0020]圖2為根據(jù)本案一實施例繪示圖1的電子裝置的配置示意圖。如圖2所示，第一檢測單元120包含比較器122、電阻Rl以及電容C。
[0021]于此實施例中，電阻Rl的第一端用以接收系統(tǒng)電壓VCC，且電阻Rl的第二端耦接至比較器122的一輸入端，以產生偏壓電壓VI。電容C的第一端用以接收驅動電壓VD，且電容C的第二端耦接至電阻Rl的第二端，以接收偏壓電壓VI。于另一些實施例中，偏壓電壓Vl亦可直接由外部電源提供。
[0022]因此，藉由電容C的穩(wěn)壓特性，電容C可將驅動電壓VD瞬間產生的電壓降快速地反應在偏壓電壓Vl上。比較器122可比較參考電壓VREF2與偏壓電壓Vl而產生第一控制信號VCl。
[0023]換句話說，前述的基準電壓量即為參考電壓VREF2與偏壓電壓Vl之間的差值，亦即。當驅動電壓VD因外部設備的熱插入而瞬間產生的電壓降超過基準電壓量時，比較器122將產生第一控制信號VCl。
[0024]再者，如圖2所示，第二檢測單元130包含分壓電路132與比較器134。分壓電路132由串迭的電阻R2與電阻R3形成，以對驅動電壓VD進行分壓，藉此產生取樣電壓VS。
[0025]比較器134用以比較取樣電壓VS與參考電壓VREFl，以在取樣電壓VS低于參考電壓VREFl時產生第二控制信號VC2。
[0026]請再次參照圖2，觸發(fā)單元140包含或門142、單觸發(fā)定時器144、開關控制電路146、第二開關SW2以及第三開關SW3。
[0027]或門142用以接收第一控制信號VCl與第二控制信號VC2，并據(jù)此輸出觸發(fā)信號VT0也就是說，當驅動電壓VD因外部設備的熱插入而瞬間產生的電壓降超過基準電壓量時，或是取樣電壓VS低于參考電壓VREFl時，或門142即產生觸發(fā)信號VT至單觸發(fā)定時器1440
[0028]單觸發(fā)定時器144用以根據(jù)觸發(fā)信號VT而產生具有預設脈波寬度時間Tl的保護信號VP，以關斷第一開關SW1。如此，可避免核心電路170遭受到因外部設備于熱插入時所產生的浪涌電流燒壞。
[0029]詳細而言，由于第一檢測單元120利用電容性電路(亦即電容Cl或具有各種串并聯(lián)的電容結構的電路)的穩(wěn)壓特性來檢測驅動電壓VB的變動。第二檢測單元130利用電阻性電路(亦即分壓電路132或具有各種串并聯(lián)的電阻結構的電路)來檢測驅動電壓VD。因此，相較于第二檢測單元130，第一檢測單元120對于驅動電壓VD的變動可具有較快的響應時間。由于驅動電壓VD對于傳輸端口 110上插拔外部設備時可能會產生不同速度的變化，因此，藉由具有不同響應時間的第一檢測單元120與第二檢測單元130，可對核心電路170達到完整的電源保護。
[0030]請再次參照圖2，開關控制電路146耦接至單觸發(fā)定時器144，并用以根據(jù)保護信號VP產生第一切換信號VSl與第二切換信號VS2。于一些實施例中，第一切換信號VS1、第二切換信號VS2與保護信號VP皆具有相同時間長度的預設脈波寬度時間Tl。
[0031]第二開關SW2耦接至單觸發(fā)定時器144，并根據(jù)第一切換信號VSl選擇性導通，以傳送保護信號VP至第一開關SWl的控制端。第三開關SW3耦接至單觸發(fā)定時器144，并根據(jù)第二切換信號VS2選擇性導通，以傳送保護信號VP至軟啟動單元150。軟啟動單元150可根據(jù)保護信號VP產生軟啟動信號VST。如此，在第一開關SWl經保護信號VP關斷后，軟啟動單元150可重新導通第一開關SW1，以恢復供應電源VIN與傳輸端口 110的連接。完整的操作將于后述段落詳細說明。
[0032]請參照圖3，圖3為根據(jù)本案一實施例繪示一種電源保護方法的流程圖。為方便說明，請一并參照圖2，電子裝置100的操作將于電源保護方法300 —并進行說明。
[0033]在步驟S301中，電子裝置100確認傳輸端口 110上的驅動電壓VD因外部設備的插拔產生變動。
[0034]在步驟S302中，第一檢測單元120經