JP2010193615A - Communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通勤機能を有する通信処理装置と、外部装置と当該通信処理装置を電気的に接続する接続装置とから構成される通信システムに関する。 The present invention relates to a communication system including a communication processing device having a commuting function, and an external device and a connection device that electrically connects the communication processing device.
通信処理装置の一種であるPCカードは、様々なカードサイズ及びピン数のものが規定されており、外部装置であるPC(personal computer)のカードスロットに挿入されて使用される。例えば、PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)によって策定されたノートパソコン向けの拡張カードの規格であるエキスプレスカード(Express Card)/34では、コネクタのピン数は26ピンであり、コネクタが形成されている幅の長さは34mmであり、側面の幅の長さは75mmであると規定されている。 PC cards, which are a type of communication processing device, are defined in various card sizes and pin numbers, and are used by being inserted into a card slot of a PC (personal computer), which is an external device. For example, in the Express Card (Express Card) / 34, which is an expansion card standard for notebook PCs formulated by PCMCIA (Personal Computer Memory Card Association), the number of pins of the connector is 26 and the connector is formed. The width is 34 mm, and the side width is 75 mm.
また、PC側にエキスプレスカード/34が挿入される専用のインターフェースが設けられていない場合には、専用のアダプタを利用してPCに備えられている他のインターフェース(例えば、USBインターフェース)とエキスプレスカード/34との接続を行う。このように接続することにより、PCは、エキスプレスカード/34の通信機能を利用することができるようになる。 In addition, when a dedicated interface for inserting the express card / 34 is not provided on the PC side, other interfaces (for example, USB interface) provided in the PC using a dedicated adapter and the express card are used. / 34 is connected. By connecting in this way, the PC can use the communication function of the express card / 34.
また、アダプタは、PCと接続されたときに、PCから供給される直流電圧V1(例えば、USBインターフェースの電源規格である5V)を所定の直流電圧V2(例えば、エキスプレスカード/34の電源規格である3.3V)に変換するためのDC−DCコンバータを有している。また、エキスプレスカード/34は、アダプタを介してPCに接続されたときに、アダプタから供給される直流電圧V2を所定の直流電圧V3(例えば、3.5V)に変換するためのDC−DCコンバータを有している。ここで、DC−DCコンバータには、一般的に、自動復帰するタイプのものや、シリーズレギュレータが利用されている(特許文献1を参照。)。 Further, when the adapter is connected to the PC, the DC voltage V1 (for example, 5V, which is the power standard of the USB interface) supplied from the PC is set to the predetermined DC voltage V2 (for example, the power standard of the Express card / 34). It has a DC-DC converter for converting to 3.3V). The express card / 34 is a DC-DC converter for converting a DC voltage V2 supplied from the adapter into a predetermined DC voltage V3 (for example, 3.5 V) when connected to the PC via the adapter. have. Here, as the DC-DC converter, a type that automatically recovers or a series regulator is generally used (see Patent Document 1).
しかし、自動復帰するタイプや、シリーズレギュレータにより構成されているDC−DCコンバータでは、短絡試験(出荷後の製品が何らかの事情で短絡した場合に、保護回路が適性に動作するか否かを調べる試験)において構造上発熱を生じてしまう。 However, in a DC-DC converter that is configured with a type that automatically recovers or a series regulator, a short circuit test (a test to check whether the protection circuit operates properly when the product after shipment is short-circuited for some reason) ) Generates heat due to its structure.
ここで、DC−DCコンバータとして、自動復帰するタイプやシリーズレギュレータではなく、ラッチ型短絡保護回路によりDC−DCコンバータを構成すれことにより、短絡試験における発熱を生じさせなくできる。 Here, as the DC-DC converter, not a type that automatically recovers or a series regulator, but a DC-DC converter that includes a latch-type short-circuit protection circuit can prevent heat generation in a short-circuit test.
ところが、発明者らが鋭意検討した結果、ラッチ型短絡保護回路により構成されるDC−DCコンバータを内蔵するアダプタでは、PCに接続された後、エキスプレスカード/34を接続した場合、瞬時的に大きな突入電流が入力されるが、この突入電流が短絡により生じたものか、エキスプレスカード/34の接続により生じたものかの区別がつかず、短絡保護回路が作動してしまい、エキスプレスカード/34との接続が電気的に遮断されてしまうことが分かった(図7を参照。)。これは、短絡保護回路が安全のために、突入電流に基づく電圧によって出力電圧が設定電圧の1/2以下になると出力を遮断する構成になっているためである。 However, as a result of diligent investigations by the inventors, an adapter with a built-in DC-DC converter composed of a latch-type short-circuit protection circuit is instantaneously large when an express card / 34 is connected after being connected to a PC. Although an inrush current is input, it is impossible to distinguish whether the inrush current is caused by a short circuit or an express card / 34 connection, the short circuit protection circuit is activated, and the express card / 34 It was found that the connection of was cut off electrically (see FIG. 7). This is because, for the safety of the short circuit protection circuit, the output is cut off when the output voltage becomes ½ or less of the set voltage due to the voltage based on the inrush current.
さらに、アダプタのDC−DCコンバータは、ソフトスタート機能により入力される電流を絞った状態からソフトに起動するが、この起動途中において、エキスプレスカード/34のDC−DCコンバータの起動が行われてしまうと、電圧低下によって、短絡保護回路が誤動作してしまい、エキスプレスカード/34との接続が電気的に遮断されてしまうおそれがある(図8を参照。)。図8(a)では、アダプタのDC−DCコンバータの起動途中でエキスプレスカード/34のDC−DCコンバータが起動された場合において、電圧降下が生じているが、短絡保護回路が誤動作しなかった場合の信号波形図を示しており、図8(b)では、アダプタのDC−DCコンバータの起動途中でエキスプレスカード/34のDC−DCコンバータが起動された場合において、電圧降下が生じ、短絡保護回路が誤動作してしまった場合の信号波形図を示している。 Further, the DC-DC converter of the adapter starts up softly from a state in which the current input by the soft start function is reduced. During this start-up, the DC-DC converter of the express card / 34 is started up. Then, due to the voltage drop, the short circuit protection circuit may malfunction, and the connection with the express card / 34 may be electrically disconnected (see FIG. 8). In FIG. 8A, when the DC-DC converter of the express card / 34 is activated during the activation of the DC-DC converter of the adapter, a voltage drop occurs, but the short-circuit protection circuit does not malfunction. FIG. 8B shows a short circuit protection circuit in which a voltage drop occurs when the DC-DC converter of the express card / 34 is activated during the activation of the adapter DC-DC converter. FIG. 6 shows a signal waveform diagram in a case where the device malfunctions.
本発明は、短絡試験において発熱を生じず、短絡保護回路が誤動作しない構成の通信システムを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the communication system of the structure which does not produce heat | fever in a short circuit test and a short circuit protection circuit does not malfunction.
本発明に係る通信システムは、上記課題を解決するために、通信を行う通信部と、第1の規格に準拠した第1の接続部とを有する通信処理装置と、前記第1の接続部に接続される第2の接続部と、第2の規格に準拠した第3の接続部とを有する接続装置とから構成される通信システムにおいて、前記接続装置は、前記第2の接続部が前記第1の接続部に接続されたかどうかを検出する検出部と、前記第3の接続部を介して外部機器から供給される第1の直流電圧を第2の直流電圧に変換する第1の電圧変換部と、前記検出部により前記第2の接続部が前記第1の接続部に接続されたことを検出したときに、前記第1の直流電圧を前記第2の直流電圧に変換するように前記第1の電圧変換部を制御する制御部と、前記第2の接続部が短絡状態であるかどうかを検出する状態検出部と、前記状態検出部により前記第2の接続部が短絡状態であることを検出したときに、前記第3の接続部から出力される前記第2の直流電圧を抑制する保護回路と、を有し、前記通信処理装置は、前記第1の接続部を介して供給される前記第2の直流電圧を一定の期間遅延させる遅延部と、前記遅延部を介して供給される前記第2の直流電圧を第3の直流電圧に変換する第2の電圧変換部と、を有し、前記第2の電圧変換部は、前記第3の直流電圧を前記通信部に供給することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a communication system according to the present invention includes a communication processing apparatus having a communication unit that performs communication, a first connection unit that conforms to a first standard, and the first connection unit. In a communication system including a connection device having a second connection portion to be connected and a third connection portion compliant with the second standard, the connection device is configured such that the second connection portion is the first connection portion. A detection unit that detects whether or not the first connection unit is connected to the first connection unit; and a first voltage conversion unit that converts a first DC voltage supplied from an external device through the third connection unit into a second DC voltage. And when the detection unit detects that the second connection unit is connected to the first connection unit, the first DC voltage is converted to the second DC voltage. The control unit that controls the first voltage conversion unit and the second connection unit are short-circuited. A state detection unit that detects whether or not the second connection voltage is output from the third connection unit when the state detection unit detects that the second connection unit is in a short-circuit state. A protection circuit that suppresses the delay, and the communication processing device includes a delay unit that delays the second DC voltage supplied through the first connection unit for a certain period, and the delay unit through the delay unit. A second voltage converter that converts the second DC voltage supplied to the third DC voltage, and the second voltage converter converts the third DC voltage to the communication unit. It is characterized by supplying to.
また、上記通信システムでは、前記遅延部は、並列型のCR回路により構成されていることが好ましい。 In the communication system, it is preferable that the delay unit is configured by a parallel CR circuit.
また、上記通信システムでは、前記第1の電圧変換部は、ソフトスタート機能による降圧型の電圧変換部であり、前記第2の電圧変換部は、ソフトスタート機能による昇圧型の電圧変換部であることが好ましい。 In the communication system, the first voltage converter is a step-down voltage converter using a soft start function, and the second voltage converter is a step-up voltage converter using a soft start function. It is preferable.
本発明によれば、短絡試験において発熱を生じず、短絡保護回路が誤動作しない構成である。 According to the present invention, no heat is generated in the short circuit test, and the short circuit protection circuit does not malfunction.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。本実施形態に係る通信システム1は、無線通信用のアンテナを有しているPCカード2と、アダプタ3により構成され、例えば、図1に示すように、PC(Personal Computer)101の所定の通信規格(例えば、USB)に準拠したインターフェース102にアダプタ3を接続し、当該アダプタ3にPCカード2を接続する。このように接続されることにより、PC101は、PCカード2の通信機能を利用して、基地局201を介してネットワーク202(例えば、インターネット)に接続することが可能となる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. A
アダプタ3(接続装置)は、図2に示すように、第2の接続部31と、第3の接続部32と、検出部33と、第1の電圧変換部34と、制御部35と、状態検出部36と、保護回路37と、を有する。第2の接続部31は、第1の規格(例えば、エキスプレスカード/34)に準拠し、PCカード2の第1の接続部22に接続されるインターフェースである。第3の接続部32は、PC101のインターフェース102に接続され、第2の規格(例えば、USB)に準拠したインターフェースである。検出部33は、第2の接続部31が第1の接続部22に接続されたかどうかを検出する。第1の電圧変換部34は、例えば、ソフトスタート機能による降圧型の電圧変換部であり、第3の接続部32を介して外部機器(例えば、PC101)から供給される第1の直流電圧V1(例えば、USBインターフェースの電源規格である5V)を第2の直流電圧V2(例えば、エキスプレスカード/34の電源規格である3.3V)に変換(降圧)する。なお、外部機器であるPC101は、第1の直流電圧V1を電源部103により生成する。
As shown in FIG. 2, the adapter 3 (connection device) includes a
制御部35は、検出部33により第2の接続部31が第1の接続部22に接続されたことを検出したときに、第1の直流電圧V1を第2の直流電圧V2に変換するように第1の電圧変換部34を制御する。状態検出部36は、第2の接続部31が短絡状態であるかどうかを検出する。保護回路37は、例えば、ラッチ型の短絡保護回路により構成されており、状態検出部36により第2の接続部31が短絡状態であることを検出したときに、第3の接続部32から出力される第2の直流電圧V2を抑制する。
The
PCカード2(通信処理装置)は、図2に示すように、通信を行う通信部21と、第1の接続部22と、遅延部23と、第2の電圧変換部24とを有する。第1の接続部22は、第1の規格(例えば、エキスプレスカード/34)に準拠したインターフェースである。遅延部23は、第1の接続部22を介して供給される第2の直流電圧V2を一定の期間遅延させる。第2の電圧変換部24は、例えば、ソフトスタート機能による昇圧型の電圧変換部であり、遅延部23を介して供給される第2の直流電圧V2(例えば、エキスプレスカード/34の電源規格である3.3V)を第3の直流電圧V3(例えば、3.5V)に変換(昇圧)する。また、第2の電圧変換部24は、第3の直流電圧V3を通信部21に供給する。
As illustrated in FIG. 2, the PC card 2 (communication processing device) includes a
このような構成によれば、PC101のインターフェース102とアダプタ3の第3の接続部32が接続され、アダプタ3の第2の接続部31とPCカード2の第1の接続部22が接続されたときに、まず、第1の電圧変換部34が起動され、第1の電圧変換部34が完全に起動した後に第2の電圧変換部24が起動する。したがって、通信システム1は、アダプタ3がラッチ型の短絡保護回路により構成されており、第1の電圧変換部34の起動途中で第2の電圧変換部24が起動しないため、短絡試験において発熱を生じず、短絡保護回路が誤動作しない構成になる。
According to such a configuration, the
ここで、PCカード2とアダプタ3の詳細な構成について図3を用いて説明する。PCカード2は、図3に示すように、第1の接続部22とアダプタ3の第2の接続部31が接続したときに、アダプタ3の検出部33を接地する接続検出端子25を有している。
Here, detailed configurations of the
遅延部23は、並列型のCR回路により構成されており、一定時間遅延した後に、制御部26に信号を入力する。制御部26は、遅延部23からの信号が入力されない場合には、トランジスタ27a及びトランジスタ27bをOFF状態に制御する。トランジスタ27aがOFF状態に制御される場合には、第2の電圧変換部24は、変換後の第3の直流電圧V3を通信部21に供給しない。また、制御部26は、遅延部23からの信号が入力された場合には、トランジスタ27a及びトランジスタ27bを交互にON/OFF状態に制御する。トランジスタ27a及びトランジスタ27bが交互にON/OFF状態に切り替え制御される場合には、第2の電圧変換部24は、変換後の第3の直流電圧V3を通信部21に供給する。
The
また、アダプタ3は、図3に示すように、検出部33は、第2の接続部31と第1の接続部22とが接続されたことを検出した場合には、制御部35に信号を入力する。制御部35は、検出部33から信号が入力されない場合には、トランジスタ38をOFF状態に制御する。トランジスタ38がOFF状態の場合には、第1の電圧変換部34は、第1の直流電圧V1が供給されないので、電圧の変換を行わない。また、制御部35は、検出部33から信号が入力された場合には、トランジスタ38を交互にON/OFF状態に制御する。トランジスタ38が交互にON/OFF状態に切り替え制御される場合には、第1の電圧変換部34は、供給された第1の直流電圧V1を第2の直流電圧V2に変換し、変換後の第2の直流電圧V2を第2の接続部31を介してPCカード2に供給する。
As shown in FIG. 3, the
また、図4にPC101のインターフェース102とアダプタ3の第3の接続部32が接続され、アダプタ3の第2の接続部31とPCカード2の第1の接続部22が接続されたときに、第1の電圧変換部34が起動され、第1の電圧変換部34が完全に起動した後に第2の電圧変換部24が起動するときのタイミングを模式的に示す。
4, when the
図4(a)は、PC101のインターフェース102とアダプタ3の第3の接続部32が接続され、PC101の電源部103から第1の直流電圧V1が供給されるときの電圧波形を示す。図4(b)は、PCカード2がアダプタ3に挿入されて、アダプタ3の第2の接続部31とPCカード2の第1の接続部22が接続されたときに、第1の電圧変換部34が起動するときのタイミングT1と、そのときの電圧波形(ソフトスタート機能により緩やかな上昇波形になっている。)を示す。また、図4(c)は、PCカード2に内蔵されている第2の電圧変換部24が起動するタイミングT2と、そのときの電圧波形(ソフトスタート機能により緩やかな上昇波形になっている。)を示す。
FIG. 4A shows a voltage waveform when the
また、図5には、アダプタ3とPC101とが接続され、アダプタ3とPCカード2が接続されたときの、アダプタ3の第1の電圧変換部34が起動するタイミングと、PCカード2の第2の電圧変換部24が起動するタイミングを示す図である。
In FIG. 5, when the
図5から明らかなように、アダプタ3とPC101が接続された後、アダプタ3にPCカード2が接続された場合、アダプタ3の第1の電圧変換部34の起動途中でPCカード2の第2の電圧変換部24が起動しないため、第1の電圧変換部34に電圧降下が生じないため、短絡保護回路が誤動作することがない。
As is apparent from FIG. 5, when the
したがって、通信システム1は、アダプタ3がラッチ型の短絡保護回路により構成されており、第1の電圧変換部34の起動途中で第2の電圧変換部24が起動しないため、短絡試験において発熱を生じず、短絡保護回路が誤動作しない構成になる。
Therefore, in the
ここで、遅延部23の他の構成例について図6を用いて説明する。図3に示した遅延部23は、コンデンサ(C)と抵抗(R)のみからなるCR回路により構成されている。このような構成の場合、アダプタ3からPCカード2を抜去時に、コンデンサ(C)に充電された電圧がすぐに放電せず、放電までに少し時間がかかる。コンデンサ(C)に充電された電圧がまだ放電されず残留している状態で再度、PCカード2がアダプタ3に挿入された場合には、遅延回路が働かなくなるおそれがある。
Here, another configuration example of the
そこで、遅延部23は、図6に示すように、コンデンサ(C)と抵抗(R)が接続される位置にFETを設け、PCカード2とアダプタ3とが接続されたことを検出するための接続検出用端子とFETのゲート端子を接続するように構成する。このように構成されることにより、アダプタ3からPCカード2を抜去時に、コンデンサ(C)の電圧を放電することができるので、上述したような遅延回路が働かなくなる現象を回避することができる。
Therefore, as shown in FIG. 6, the
1 通信システム
2 PCカード(通信処理装置)
3 アダプタ(接続装置)
21 通信部
22 第1の接続部
23 遅延部
24 第2の電圧変換部
31 第2の接続部
32 第3の接続部
33 検出部
34 第1の電圧変換部
35 制御部
36 状態検出部
37 保護回路
1
3 Adapter (connection device)
21
Claims (3)
前記接続装置は、
前記第2の接続部が前記第1の接続部に接続されたかどうかを検出する検出部と、
前記第3の接続部を介して外部機器から供給される第1の直流電圧を第2の直流電圧に変換する第1の電圧変換部と、
前記検出部により前記第2の接続部が前記第1の接続部に接続されたことを検出したときに、前記第1の直流電圧を前記第2の直流電圧に変換するように前記第1の電圧変換部を制御する制御部と、
前記第2の接続部が短絡状態であるかどうかを検出する状態検出部と、
前記状態検出部により前記第2の接続部が短絡状態であることを検出したときに、前記第3の接続部から出力される前記第2の直流電圧を抑制する保護回路と、を有し、
前記通信処理装置は、
前記第1の接続部を介して供給される前記第2の直流電圧を一定の期間遅延させる遅延部と、
前記遅延部を介して供給される前記第2の直流電圧を第3の直流電圧に変換する第2の電圧変換部と、を有し、
前記第2の電圧変換部は、前記第3の直流電圧を前記通信部に供給することを特徴とする通信システム。 A communication processing device having a communication unit for performing communication and a first connection unit compliant with the first standard, a second connection unit connected to the first connection unit, and compliant with the second standard In the communication system configured with the connection device having the third connection unit,
The connecting device is
A detection unit for detecting whether the second connection unit is connected to the first connection unit;
A first voltage conversion unit that converts a first DC voltage supplied from an external device via the third connection unit into a second DC voltage;
The first DC voltage is converted to the second DC voltage when the detection unit detects that the second connection unit is connected to the first connection unit. A control unit for controlling the voltage conversion unit;
A state detection unit for detecting whether the second connection unit is in a short circuit state;
A protection circuit that suppresses the second DC voltage output from the third connection unit when the state detection unit detects that the second connection unit is in a short-circuit state;
The communication processing device includes:
A delay unit for delaying the second DC voltage supplied via the first connection unit for a certain period;
A second voltage converter that converts the second DC voltage supplied through the delay unit into a third DC voltage;
The second voltage conversion unit supplies the third DC voltage to the communication unit.
前記第2の電圧変換部は、ソフトスタート機能による昇圧型の電圧変換部であることを特徴とする請求項1記載の通信システム。 The first voltage converter is a step-down voltage converter with a soft start function,
2. The communication system according to claim 1, wherein the second voltage converter is a step-up voltage converter using a soft start function.
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