專利名稱：可攜式電子裝置的非機械式直流電源插槽裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是有關一種直流電源插槽裝置，尤指一種可攜式電子裝置的非機械式直流電源插槽裝置。
背景技術：
隨著電子科技的進步，各類電子裝置已愈趨小型化，例如，筆記型(Notebook)計算機、掌上型(Palm)計算機或是個人數字助理(PDA)等。此種小型的電子裝置由于可隨身攜帶且具有強大的運算處理能力，因此，可提供使用者極大的便利性。然而，由于可攜帶的特性，故一般此種小型電子裝置均由一可充電式電池供電，傳統上，此種可充電式電池當電量耗盡時，即以一直流充電器插入該裝置的直流電源插槽以對該充電式電池充電。而在直流電源插槽中，通常是以一彈片來偵測充電器是否插入或拔除，以決定是否對電池充電。
前述以彈片的設計是以機械方式來偵測充電器的插拔，因此容易受到彈片老化或接觸不良等問題的影響，此外，當電池電量充滿時，如使用者未將直流充電器拔離直流電源插槽，則直流充電器仍會對該充電式電池持續充電，而有可能損害該充電式電池的壽命，減低該充電式電池的使用期限，也會帶來不可預知的后果，因此前述習知的可攜式電子裝置的直流電源插槽裝置實有予以改進的必要。
本案創作人因此，本作積極創新的精神，亟思一種可以解決上述問題的“可攜式電子裝置的非機械式直流電源插槽裝置”，幾經研究實驗終至完成此項新穎進步的實用新型。
發明內容
本實用新型所要解決的技術問題是，針對現有技術的上述不足，而提供一種采用非機械式的電路設計來偵測充電器的插拔的可攜式電子裝置的非機械式直流電源插槽裝置，該裝置使得可攜式裝置的電池的壽命更長而且充電過程更安全。
本實用新型的上述技術問題是由如下技術方案來實現的。
一種非機械式直流電源插槽裝置，其特征是包括一直流電源插槽，其有第一及第二腳位，以當直流充電器插入時，該第一及第二腳位分別接觸該直流電源的第一及第二電位，而使直流電源可經由該第一腳位對至少一充電電池充電；一電壓控制開關裝置，其第一連接端連接于該充電電池，第二連接端連接于該直流電源插槽的第二腳位；一微處理器，其中斷輸入端連接至該直流電源插槽的第二腳位，以當該直流充電器插入直流電源插槽時，在該直流電源插槽的第二腳位所產生的該直流電源的第二電位對該微處理器產生一中斷要求，使該微處理器產生一具有高低電位的控制訊號來控制該電壓控制開關裝置的第一與第二連接端的導通與斷路。
除上述必要技術特征外，在具體實施過程中，還可補充如下技術內容包含一平滑電路，其連接該直流電源插槽的第一腳位，以將直流電源平滑化。
該平滑電路是由一電阻及一電容所組成。
該電壓控制開關裝置是由一MOS晶體管及一二極管所組成，該二極管的兩端連接該MOS晶體管的源極與漏極。
該控制訊號具有約99.9％的工作周期。
該第一電位為直流電源的高電壓，該第二電位為接地。
為達前述的目的，本實用新型的非機械式直流電源插槽裝置主要包括一直流電源插槽，其有第一及第二腳位，以當直流充電器插入時，該第一及第二腳位分別接觸該直流電源的第一及第二電位，而使直流電源可經由該第一腳位對至少一充電電池充電；一電壓控制開關裝置，其第一連接端連接于該充電電池，第二連接端連接于該直流電源插槽的第二腳位；一微處理器，其中斷輸入端連接至該直流電源插槽的第二腳位，以當該直流充電器插入直流電源插槽時，在該直流電源插槽的第二腳位所產生的該直流電源的第二電位對該微處理器產生一中斷要求，使該微處理器產生一具有高低電位的控制訊號來控制該電壓控制開關裝置的第一與第二連接端的導通與斷路。
本實用新型的優點在于采用非機械式的電路設計來偵測充電器的插拔。
使得可攜式裝置的電池的壽命更長而且充電過程更安全。
為能進一步了解本實用新型的結構、特征及其目的，茲附以附圖及較佳具體實施例詳細說明如后
圖1是本實用新型的非機械式直流電源插槽裝置的結構圖。
圖2是本實用新型的非機械式直流電源插槽裝置的控制訊號的第一時序圖。
圖3是本實用新型的非機械式直流電源插槽裝置的控制訊號的第二時序圖。
圖4是本實用新型的非機械式直流電源插槽裝置的一個示范電路圖。
具體實施方式
有關本實用新型的可攜式電子裝置的非機械式直流電源插槽裝置請先參照圖1所示，其主要具有一直流電源插槽21、一平滑電路22、一電池座23、一電壓控制開關裝置24、及一微處理器25等，其中該電池座23是供設置至少一充電電池231，以對可攜式電子裝置供電。
其中微處理器25可采用可攜式電子裝置中原配置處理電子裝置資料、程序的微處理器，或另行添置。
當一直流充電器20插入該直流電源插槽21時，來自該直流充電器20的直流電壓經該直流電源插槽21的第一腳位211匯至該平滑電路22平滑化后，再匯至至該電池座23一端以對該充電電池231充電，同時直流電源插槽21的第二腳位212會產生一來自該該直流充電器20的接地電位，此接地訊號經由連接至該微處理器25的中斷輸入而產生一中斷訊號，該中斷訊號激活該微處理器25的一個中斷服務例程(Interrupt Service Routine，ISR)，而驅動該微處理器25產生一如圖2所示的具有高低電位周期的控制訊號，以控制該電壓控制開關裝置24，該電壓控制開關裝置24的第一連接端241連接于該充電電池231，第二連接端242連接于該直流電源插槽21的第二腳位212。
當該控制訊號為高電位時，電壓控制開關裝置24的第一連接端241與第二連接端242導通，充電電池231的負極連通至該直流電源插槽21的第二腳位212，形成一充電回路，此時可對充電電池231充電，而當該控制訊號為低電位時，該電壓控制開關裝置24的第一連接端與第二連接端斷路，充電回路不成立而不對充電電池231充電。
藉由以上本實用新型的直流電源插槽裝置，可以非機械的方式偵測直流充電器的插入而開始對充電電池231充電，而當充電器20已被拔離直流電源插槽21，該控制訊號為低電位之際，由于會使電壓控制開關裝置24的第一連接端241與第二連接端242斷路，故Va節點為高電位，而不會有一低電位的中斷訊號輸入至該微處理器25，微處理器25即可得知該直流充電器20已被拔離直流電源插槽21，該微處理器25相對應的中斷服務例程即可結束(關閉該電壓控制開關裝置24停止對充電電池231充電)，如此，可完全以非機械的方式偵測直流充電器的插入與拔出。
如圖2所示，前述微處理器25輸出的控制訊號是較佳地具有99.9％的工作周期(duty cycle)，亦即，控制訊號的高電位為999ms而低電位為lms，以當充電器還在直流電源插槽21時，有99.9％的時間在進行充電。而若于充電期間，充電器被拔離直流電源插槽21，由于電壓控制開關裝置24在導通狀態，所以Va仍為低電位，將持續對微處理器25產生中斷，微處理器25無從得知充電器已被拔離直流電源插槽21，因此本實用新型以微處理器25輸出一具有周期性高低電位的控制訊號，使得電壓控制開關裝置24周期性被導通及關閉，當進入低電位期間，電壓控制開關裝置24將被關閉，若充電器于此期間或已被拔離直流電源插槽21，由于電壓控制開關裝置24的第一連接端241與第二連接端242斷路，Va即變為高電位，所以以此實施例而言至多只要1秒的時間該微處理器25即可偵知該直流充電器已被拔離直流電源插槽21，該微處理器25輸出一低電位的控制訊號，關閉電壓控制開關裝置24，切斷充電回路，不再進行充電。
前述的高低電位工作周期的頻率及比例，是可依系統設計或偵測充電器拔除時間上的容許度而有不同的設計，例如工作周期中控制訊號的比例可改為99％，高電位為9.9s而低電位為0.1s，則拔離充電器后至多10秒的時間即可偵知。
此外，該微處理器25可藉由該控制訊號的工作周期而對該充電電池231進行不同式樣的充電，例如該充電電池為1000mA，使用1C的直流充電器充電需約1小時，微處理器25則先輸出如圖2所示的控制訊號脈波，而在計算充電時間，于充電電池電量充滿后，微處理器25結束中斷服務例程，使電壓控制開關裝置24斷路，以停止對充電電池231充電，以避免過分充電，延長充電電池使用壽命。或，由于充電電池231的特性會有漏電流，充電約1小時后微處理器25改輸出如圖3所示的控制訊號，以對充電電池231進行所謂的保養充電，讓充電電池的電量不會因漏電流而有所影響。當然，由于保養充電時微處理器仍輸出具有周期性高低電位的控制訊號(參閱圖3)，因此一旦充電器被拔離直流電源插槽21，微處理器仍可偵知而終止整個充電過程。亦即，在整個充電過程中如果充電器被拔離直流電源插槽21，該微處理器25即可馬上偵知該直流充電器已被拔離直流電源插槽21而停止充電，若超過1小時，直流充電器仍未被拔離直流電源插槽21，則改以保養充電，如此以避免過份充電及漏電流的問題。
圖4是本實用新型的可攜式電子裝置的非機械式直流電源插槽裝置的一個示范電路圖，在圖4中，以一電阻及電容來達成平滑電路22的功能，而電壓控制開關裝置24是由一N信道MOS晶體管及一兩端連接該MOS晶體管的源極與漏極的二極管所組成連接于該微處理器25與電壓控制開關裝置24之間的電阻R2的電阻值遠小于微處理器內的提升電阻(Pull-upResistor)，以便將輸入訊號拉至低電位(Pull low)。
綜上所陳，本實用新型無論就目的、手段及功效，均顯示其迥異于習知技術的特征，實為一極具實用價值的實用新型。但，應注意的是，上述諸多實施例僅是為了便于說明而舉例，本實用新型所主張的權利范圍自應以申請專利范圍所述為準，而非僅限于上述實施例。
權利要求1.一種非機械式直流電源插槽裝置，其特征是包括一直流電源插槽，其有第一及第二腳位，以當直流充電器插入時，該第一及第二腳位分別接觸該直流電源的第一及第二電位，而使直流電源可經由該第一腳位對至少一充電電池充電；一電壓控制開關裝置，其第一連接端連接于該充電電池，第二連接端連接于該直流電源插槽的第二腳位；一微處理器，其中斷輸入端連接至該直流電源插槽的第二腳位，以當該直流充電器插入直流電源插槽時，在該直流電源插槽的第二腳位所產生的該直流電源的第二電位對該微處理器產生一中斷要求，使該微處理器產生一具有高低電位的控制訊號來控制該電壓控制開關裝置的第一與第二連接端的導通與斷路。
2.根據權利要求1所述的非機械式直流電源插槽裝置，其特征是包含一平滑電路，其連接該直流電源插槽的第一腳位，以將直流電源平滑化。
3.根據權利要求1所述的非機械式直流電源插槽裝置，其特征是該平滑電路是由一電阻及一電容所組成。
4.根據權利要求1所述的非機械式直流電源插槽裝置，其特征是該電壓控制開關裝置是由一MOS晶體管及一二極管所組成，該二極管的兩端連接該MOS晶體管的源極與漏極。
5.根據權利要求1所述的非機械式直流電源插槽裝置，其特征是該控制訊號具有約99.9％的工作周期。
6.根據權利要求1所述的非機械式直流電源插槽裝置，其特征是該第一電位為直流電源的高電壓，該第二電位為接地。
專利摘要本實用新型是一種非機械式直流電源插槽裝置，其特征是以一直流電源插槽的第一及第二腳位分別接觸該來自直流充電器的直流電源的第一及第二電位；一電壓控制開關裝置的第一連接端連接于該充電電池，第二連接端連接于該直流電源插槽的第二腳位；一微處理器的中斷輸入端連接至該直流電源插槽的第二腳位，以當該直流充電器插入直流電源插槽時，在該直流電源插槽的第二腳位所產生的該直流電源的第二電位對該微處理器產生一中斷要求，使該微處理器產生一具有高低電位的控制訊號來控制該電壓控制開關裝置的第一與第二連接端的導通與斷路。
文檔編號H02J7/00GK2562478SQ0223697
公開日2003年7月23日 申請日期2002年6月10日 優先權日2002年6月10日
發明者蘇謙德 申請人:倚天資訊股份有限公司