電子系統及其電子設備的製作方法
2023-05-02 20:03:51 1
專利名稱：電子系統及其電子設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電子設備，特別涉及一種電子系統及其電子設備，當具有預設接腳指定規格的外部裝置插入或連接該電子設備時，該電子設備提供供應電壓給該外部裝置，使其能運作。
背景技術：
一般而言，主設備可外接攜帶式周邊裝置以執行其他的應用或者是接收/傳送信號。舉例來說，投影機可外接攜帶式轉接器以接收視頻信號。然而，這些攜帶式周邊裝置通常需要額外的供應電壓才能運作，使得需要附加一電壓轉接器來連接攜帶式周邊裝置以提供供應電壓，這降低使用者對這些周邊裝置的攜帶方便性。因此，期望提供一種電子設備，當外部裝置插入或連接時可提供供應電壓給該外部裝置，使其運作。
發明內容
本發明提供一種電子設備，用以提供供應電壓至具有預設接腳指定規格之第一外部裝置，其包括連接接口及電壓供應器。連接接口具有第一接腳與第二接腳。電壓供應器提供偵測電壓信號至第一接腳，並根據第二接腳是否因偵測電壓信號而反應處於第一位準來決定是否提供供應電壓。當第二接腳根據偵測電壓信號而處於第一位準時，電壓供應器提供供應電壓至第一接腳。根據上述電子設備，當第一外部裝置透過連接接口連接該電子設備時，第二接腳因偵測電壓信號而反應處於第一位準，且電壓供應器透過第一接腳提供供應電壓至該一外部裝置。本發明還提供一種電子系統，其包括轉接器及電子設備。轉接器具有第一連接接口。第一連接接口具有第一接腳與第二接腳，且第一接腳與第二接腳之間具有導通路徑。電子設備包括第二連接接口及電壓供應器。第二連接接口具有第三接腳與第四接腳，分別對應第一連接接口的第一接腳與第二接腳。當第一連接接口連接第二連接接口時，一反饋路徑藉由導通路徑而形成於第三接腳與第四接腳之間。電壓供應器提供偵測電壓信號至第三接腳。當第一連接接口連接第二連接接口時，偵測電壓信號透過反饋路徑使第四接腳處於第一位準，且電壓供應器根據第一位準來切換提供供應電壓至第三接腳。
圖1為本發明實施例的電子設備；圖2為本發明實施例的具有預設接腳指定規格的外部裝置；圖3為具有預設接腳指定規格的外部裝置插入至電子設備的示意圖；圖4為不具預設接腳指定規格的裝置插入至電子設備的示意圖；圖5為本發明實施例的控制單元。
主要元件符號說明
10 電子設備；
40 外部裝置；
51 -第二級反相器；
101 『 電壓供應器；
IOlb 控制單元；
IOld 電壓上拉單元；
110 『 連接接口；
D10、Dll 二極體；
N50、N51 NM0SFET ；
Scol 控制信號；
VS 電壓源；
PlOO、Ρ101、Ρ110、Ρ111
11 VGA接口轉接器； 50 第一級反相器； 100 連接接口 ； IOla 電壓下拉單元； IOlc 電壓供應單元； IOle 隔離單元； 400 連接接口 ； GND 接地端； RllO 電阻； Vdet 偵測電壓信號； Vsupply 供應電壓。 P400、P401 接腳；
具體實施例方式為使本發明的上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合附圖，作詳細說明如下。圖1為本發明實施例的電子設備。參閱圖1，電子設備10包括連接接口 100以及電壓供應器101。連接接口 100具有複數接腳，至少包括接腳PlOO與接腳PlOl。電壓供應器101提供偵測電壓信號Vdet至接腳P100。電壓供應器101根據接腳PlOl是否因偵測電壓信號Vdet而反應處於第一位準來決定是否提供供應電壓。當具有預設接腳指定規格的一外部裝置透過連接接口 100連接電子設備10時，接腳PlOl因偵測電壓信號Vdet而反應處於第一位準，且電壓供應器101透過接腳PlOO提供供應電壓至該外部裝置。當具有預設接腳指定規格的外部裝置沒有透過連接接口 100連接電子設備10時，接腳PlOl處於第二位準，且電壓供應器101不提供供應電壓。在具有預設接腳指定規格的外部裝置沒有透過連接接口 100連接電子設備10的清況下，不具有預設接腳指定規格的其他外部裝置可能透過連接接口 100連接電子設備10。此時，接腳PlOl也處於第二位準，且電壓供應器101不提供供應電壓。在上述實施例中，電子設備10可以是顯示器、投影機等主設備。具有預設接腳指定規格的外部裝置可以是接收或傳送信號的裝置，例如視頻圖像陣列(Video Graphics Array ；簡稱VGA)接口轉接器、數字視頻接口 (DigitalVideo Interface ；簡稱=DVI)轉接器、高解析度多媒體接口(High-DefinitionMultimedia hterface ；簡稱HDMI)轉接器、 或RS232接口轉接器。因此，依據該外部裝置的類型，連接接口 100可以是VGA接口、DVI、 HDMI、或 RS232 接口。以下將詳細說明電子設備10的電路架構以及具有預設接腳指定規格的外部裝置連接或不連接入電子設備時電子設備的操作。在下文中，將以電子設備10為投影機、具有預設接腳指定規格的外部裝置為VGA接口轉接器、且連接接口 100為VGA接口為例來說明。在本發明中，電子設備10與具有預設接腳指定規格的外部裝置組成一電子系統。圖2為本發明實施例的具有預設接腳指定規格的外部裝置。參閱圖2，具有預設接腳指定規格的VGA接口轉接器11具有連接接口 110。連接接口 110具有複數接腳，至少包括接腳PllO及接腳P111。在預設接腳指定規格下，接腳PllO定義為接收供應電壓的接腳， 而接腳Plll定義為偵測接腳。在具有預設接腳指定規格的VGA接口轉接器11中，一電阻 Rlio耦接於接腳PllO與接腳Plll之間，使得接腳PllO與接腳Plll之間具有導通路徑。 連接接口 100的接腳PlOO與接腳PlOl分別對應連接接口 110的接腳PllO與接腳P111，換句話說，當連接接口 110插入(即連接)連接接口 100時，連接接口 100的接腳PlOO與連接接口 110的接腳PllO連接，且連接接口 100的接腳PlOl與連接接口 110的接腳Plll連接。因此，當連接接口 110插入連接接口 100時，一反饋路徑藉由VGA接口轉接器11的導通路徑而形成於接腳PlOO與接腳PlOl之間。參閱圖1，電壓供應器101包括電壓下拉單元101a、控制單元101b、電壓供應單元 101c、電壓上拉單元101d、以及隔離單元101e。電壓下拉單元IOla耦接於接腳PlOl與接地端GND之間。控制單元IOlb耦接接腳P101。控制單元IOlb根據接腳PlOl的位準來產生控制信號kol給電壓供應單元101c。電壓供應單元IOlc則根據控制信號kol來決定是否提供供應電壓。電壓上拉單元IOld則耦接接腳PlOO與電壓源VS之間，且根據電壓源 VS來提供偵測電壓信號Vdet給接腳PlOO。在此實施例中，電壓源VS可以是當電子設備10 的電源插頭插上電源插座後提供交流或直流的電壓來源。舉例來說，當電子設備10的電源插頭插上電源插座後，電壓源VS提供3. 3V的直流電壓。在此實施例中，3. 3V的直流電壓視為高位準電壓，而電壓上拉單元IOld所提供的偵測電壓信號Vdet亦具有高位準。隔離單元IOle則耦接接腳PlOO與電壓供應單元IOlc和電壓上拉單元IOld之間。在VGA接口轉接器11沒有透過連接接口 100與連接接口 110連接投影機時，電壓下拉單元IOla根據接地端GND的低位準電壓來將接腳PlOl的位準下拉至低位準。此時， 控制單元IOlb根據接腳PlOl的低位準來反致能(de-assert)控制信號kol。在此實施例中，被反致能的控制信號kol處於低位準。電壓供應單元IOlc接收低位準的控制信號 kol，且根據低位準的控制信號kol而不提供供應電壓。在VGA接口轉接器11尚未透過連接接口 100與連接接口 110連接投影機時，電壓供應單元IOlc仍不提供供應電壓Vsupply。此時，電壓上拉單元IOld根據電壓源VS來提供偵測電壓信號Vdet給接腳P100。圖3為具有預設接腳指定規格的外部裝置插入至電子設備的示意圖，參閱圖3，一旦VGA接口轉接器11透過連接接口 100與連接接口 110連接投影機(以虛線來表示連接接口 100與連接接口 110之間的連接)，偵測電壓信號Vdet透過接腳P100與接腳PlOl之間的反饋路徑使得接腳PlOl處於高位準。此時，控制單元IOlb 根據接腳PlOl的高位準來致能(assert)控制信號&01。在此實施例中，被致能的控制信號kol處於高位準。電壓供應單元IOlc接收高位準的控制信號kol，且根據高位準的控制信號kol提供供應電壓Vsupply至接腳P100。藉由彼此連接的接腳P100與接腳P110， 供應電壓VsuppIy則被傳送至VGA接口轉接器11，使得VGA接口轉接器11能正常運作。在此實施例中，供應電壓為12V。回來參閱圖1，當VGA接口轉換器11自投影機10拔除(即不連接)時，在接腳 P100與接腳PlOl之間不具有反饋路徑。此時，電壓下拉單元IOla將接腳PlOl的位準下拉至低位準。控制單元IOlb根據接腳PlOl的低位準來反致能控制信號&01。電壓供應單元IOlC接收低位準的控制信號kol，且根據低位準的控制信號kol而不提供供應電壓Vsupply0根據上述可得知，當具有特定預設接腳指定規格的VGA接口轉接器11插入投影機時，藉由接腳PlOO與接腳PlOl之間反饋路徑，接腳PlOl根據偵測電壓信號Vdet而處於高位準。因此，根據接腳PlOl是否處於高位準，投影機可得知具有特定預設接腳指定規格的 VGA接口轉接器11是否插入投影機。當接腳PlOO處於高位準時，投影機得知具有特定預設接腳指定規格的VGA接口轉接器11插入投影機，並由電壓供應器IOlc透過接腳PlOO與接腳PllO提供供應電壓Vsupply至VGA接口轉接器11。當接腳PlOO處於低位準時，投影機得知具有特定預設接腳指定規格的VGA接口轉接器11沒有插入投影機，且電壓供應單元 IOlc停止提供供應電壓Vsupply。根據本發明實施例，投影機提供熱插入與熱拔出功能給具有特定預設接腳指定規格的VGA接口轉接器11。當VGA接口轉接器11插入投影機時，由投影機提供供應電壓 Vsupply，以使VGA接口轉接器11能運作。當VGA接口轉接器11自投影機拔出時，投影機停止提供供應電壓Vsupply。在具有特定預設接腳指定規格的VGA接口轉接器11沒有插入投影機的情況下，可能會有其他的外部裝置插入投影機，而且這些其他的外部裝置不具有預設接腳指定規格。 換句話說，這些的外部裝置的連接接口不具彼此之間具有導通路徑的兩接腳，其一接腳定義為接收供應電壓的接腳，而另一接腳定義為偵測接腳。如第4圖所示，外部裝置40的連接接口 400具有接腳P400與接腳P401。當外部裝置40插入投影機時(以虛線來表示連接接口 100與連接接口 400之間的連接)，連接接口 400的接腳P400連接連接接口 110的接腳P110，且連接接口 400的接腳P401連接連接接口 110的接腳P111。由於接腳P400與接腳P401不具有導通路徑，因此，當連接接口 400插入連接接口 100時，在接腳PlOO與接腳PlOl之間不會形成反饋路徑。此時，接腳PlOl的位準被電壓下拉單元IOla下拉至低位準。控制單元IOlb根據接腳PlOl的低位準反致能控制信號&01。電壓供應單元IOlc接收低位準的控制信號Scol，且根據低位準的控制信號kol而不提供供應電壓Vsupply。因此可得知，當不具有預設接腳指定規格的一外部裝置40透過連接接口 400插入投影機時，投影機不提供供應電壓Vsupply至接腳P100。此時，雖接腳PlOO被電壓上拉單元IOld上拉至3. 3V的位準，但此3. 3V不會對該外部裝置40造成過大的電壓衝擊。圖4為不具預設接腳指定規格的裝置插入至電子設備的示意圖，參閱圖4，隔離單元IOOe包括二極體DlO與二極體Dl 1。二極體DlO耦接於電壓上拉單元IOOd與接腳PlOO 之間。二極體Dll耦接於電壓供應單元IOlc與接腳PlOO之間。當不具有預設接腳指定規格的一外部裝置40透過連接接口 400插入投影機時，藉由二極體DlO與二極體Dll提供的逆向阻隔，使得外部裝置40無法透過接腳P400與接腳PlOO提供高於3. 3V的電壓至投影機，避免電壓供應器受到破壞。因此，投影機具有自我保護機制。圖5為本發明實施例的控制單元100b。控制單元IOOb包括第一級反相器50及第二級反相器51，以對接腳PlOl的位準進行兩次反相操作以產生控制信號kol。參閱圖5， 第一級反相器50的輸入端耦接接腳P101，且其輸出端耦接第二級反相器51的輸入端。第二級反相器51的輸出端則產生控制信號kol。在圖3的實施例中，第一級反相器50及第二級反相器51分別以N型金屬氧化物半導體場效電晶體(NMOSFET) N50及NMOSFET N51來實現。在其他實施例中，第一級反相器50及第二級反相器51可由邏輯閘或其他型態的電晶體來實現，例如結型場效電晶體(JFET)。在上述的實施例中，具有預設接腳指定規格的外部裝置是以VGA接口轉接器為例來說明。然而，根據本發明的精神，具有分別對應接腳PlOO與PlOl的兩接腳且該兩接腳之間具有一導通路徑的裝置，即可作為具有預設接腳指定規格的外部裝置。當具有預設接腳指定規格的裝置透過連接接口 100插入電子設備10時，則由電子設備10提供供應電壓，使得該裝置能運作。本發明雖以較佳實施例揭示如上，但是並非用以限定本發明的範圍，任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
權利要求
1.一種電子設備，用以提供一供應電壓至具有一預設接腳指定規格的一第一外部裝置，包括一連接接口，具有一第一接腳與一第二接腳；以及一電壓供應器，提供一偵測電壓信號至所述第一接腳，並根據所述第二接腳是否因所述偵測電壓信號而反應處於一第一位準來決定是否提供所述供應電壓；其中，當所述第二接腳根據所述偵測電壓信號而處於所述第一位準時，所述電壓供應器提供所述供應電壓至所述第一接腳。
2.根據權利要求1所述的電子設備，當所述第一外部裝置透過所述連接接口連接所述電子設備時，所述第二接腳因所述偵測電壓信號而反應處於所述第一位準，且所述電壓供應器透過所述第一接腳提供所述供應電壓至所述第一外部裝置。
3.根據權利要求1所述的電子設備，其中，當所述第二接腳處於一第二位準時，所述電壓供應器不提供所述供應電壓。
4.根據權利要求3所述的電子設備，其中，當所述第一外部裝置沒有透過所述連接接口連接所述電子設備時，所述第二接腳處於所述第二位準。
5.根據權利要求3所述的電子設備，其中，當不具有所述預設接腳指定規格的一第二外部裝置透過所述連接接口連接所述電子設備，所述第二接腳處於所述第二位準。
6.根據權利要求1所述的電子設備，其中，且所述電壓供應器包括一電壓下拉單元，耦接所述第二接腳與一接地端之間；一控制單元，耦接所述第二接腳，並根據所述第二接腳的位準來產生一控制信號；一電壓供應單元，接收所述控制信號，並根據所述控制信號來決定是否提供所述供應電壓；以及一電壓上拉單元，耦接所述第一接腳與一電壓源之間，且根據所述電壓源來提供所述偵測電壓信號至所述第一接腳。
7.根據權利要求6所述的電子設備，其中，當所述第二接腳因所述偵測電壓信號而反應處於所述第一位準時，所述控制單元致能所述控制信號，且所述電壓供應單元根據被致能的所述控制信號以提供所述供應電壓至所述第一接腳。
8.根據權利要求6所述的電子設備，其中，當所述第二接腳處於一第二位準時，所述控制單元反致能所述控制信號，且所述電壓供應單元根據被反致能的所述控制信號而不提供所述供應電壓。
9.根據權利要求8所述的電子設備，其中，當所述第一外部裝置沒有透過所述連接接口連接所述電子設備時，所述第二接腳處於所述第二位準。
10.根據權利要求8所述的電子設備，其中，當不具有所述預設接腳指定規格的一第二外部裝置透過所述連接接口連接所述電子設備，所述第二接腳處於所述第二位準。
11.根據權利要求10所述的電子設備，其中，所述電壓供應器還包括一隔離單元，耦接所述第一接腳，以避免所述第二外部裝置透過所述第一接腳提供一電壓至所述電子設備。
12.根據權利要求11所述的電子設備，其中，所述隔離單元包括一第一二極體，耦接於所述電壓上拉單元與所述第一接腳之間；以及一第二二極體，耦接於所述電壓供應單元與所述第一接腳之間。
13.根據權利要求6所述的電子設備，其中，所述控制單元包括兩級反相器，對所述第二接腳的位準進行兩次反向操作以產生所述控制信號。
14.根據權利要求1所述的電子設備，其中，所述連接接口為視頻圖像陣列接口、數字視頻接口、高解析度多媒體接口、或RS232接口。
15.一種電子系統，包括一轉接器，具有一第一連接接口，其中，所述第一連接接口具有一第一接腳與一第二接腳，且所述第一接腳與所述第二接腳之間具有一導通路徑；以及一電子設備，包括一第二連接接口，具有一第三接腳與一第四接腳，分別對應所述第一連接接口的所述第一接腳與所述第二接腳，其中，當所述第一連接接口連接所述第二連接接口時，一反饋路徑藉由所述導通路徑而形成於所述第三接腳與所述第四接腳之間；以及一電壓供應器，提供一偵測電壓信號至所述第三接腳；其中，當所述第一連接接口連接所述第二連接接口時，所述偵測電壓信號透過所述反饋路徑使所述第四接腳處於一第一位準，且所述電壓供應器根據所述第一位準來切換提供所述供應電壓至所述第三接腳。
16.根據權利要求15所述的電子系統，其中，當所述第一連接接口沒有連接所述第二連接接口時，所述第四接腳處於一第二位準，且所述電壓供應器根據所述第二位準而不提供所述供應電壓。
17.根據權利要求15所述的電子系統，其中，所述電壓供應器包括一電壓下拉單元，耦接所述第四接腳與一接地端之間；一控制單元，耦接所述第四接腳，並根據所述第四接腳的位準來產生一控制信號；一電壓供應單元，接收所述控制信號，並根據所述控制信號來決定是否提供所述供應電壓；以及一電壓上拉單元，耦接所述第三接腳與一電壓源之間，且根據所述電壓源來提供所述偵測電壓信號至所述第三接腳。
18.根據權利要求17所述的電子系統，其中，當所述第四接腳處於所述第一位準時，所述控制單元致能所述控制信號，且所述電壓供應單元根據被致能的所述控制信號來提供所述供應電壓至所述第三接腳。
19.根據權利要求17所述的電子系統，其中，當所述第一連接接口沒有連接所述第二連接接口時，所述第四接腳處於一第二位準，且所述控制單元反致能所述控制信號，所述電壓供應單元根據被反致能的所述控制信號而不提供所述供應電壓。
20.根據權利要求17所述的電子系統，其中，所述電壓供應器還包括一隔離單元，耦接所述第三接腳，當所述第一接口沒有連接所述第二連接接口時，所述隔離單元避免一外部電壓透過所述第三接腳輸入至所述電子設備。
21.根據權利要求20所述的電子系統，其中，所述隔離單元包括一第一二極體，耦接於所述電壓上拉單元與所述第三接腳之間；以及一第二二極體，耦接於所述電壓供應單元與所述第三接腳之間。
22.根據權利要求17所述的電子系統，其中，所述控制單元包括兩級反相器，對所述第四接腳的位準進行兩次反向操作以產生所述控制信號。
23.根據權利要求15所述的電子系統，其中，所述轉接器為視頻圖像陣列接口轉接器、數字視頻接口轉接器、高解析度多媒體接口轉接器、或RS232接口轉接器。
全文摘要
本發明提供了一種電子系統及其電子設備，該電子設備用以提供供應電壓至具有預設接腳指定規格的第一外部裝置，其包括連接接口及電壓供應器。連接接口具有第一接腳與第二接腳。電壓供應器提供偵測電壓信號至第一接腳，並根據第二接腳是否因偵測電壓信號而反應處於第一位準來決定是否提供供應電壓。當第二接腳根據偵測電壓信號而處於第一位準時，電壓供應器提供供應電壓至第一接腳。
文檔編號H02M1/00GK102255478SQ20101018417
公開日2011年11月23日 申請日期2010年5月20日 優先權日2010年5月20日
發明者程聖夫, 陳奕安, 陳榮華, 黃俊宏 申請人:臺達電子工業股份有限公司