JP5322186B2 - Usb装置における適応フィードバックおよび電力制御 - Google Patents
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Description
図1は代表的な一実施形態により実装されるUSB回路105を含むUSB−OTG装置100の概略ブロック図である。USB−OTG装置100は、VINUSB電圧を介して装置100の他の内部回路機構(他の装置回路機構103として示す)に電力を供給する内部装置レギュレータ101を備える。他の装置回路機構103は、USB回路105を含まない非USB回路機構を備える。装置回路機構103の構成および実装は、特定タイプの装置をサポートするために用いられる特定の電気回路機構を含むが、さらには図示および説明しない。USB−OTG装置100は、任意の種類のコンピュータ装置(例えば、ハンドヘルドコンピュータ、携帯電話機、デジタルカメラ、通信装置、PDAなどの携帯またはポータブルコンピュータを含む)である。示すように、USB−OTG装置100は、装置レギュレータ101に電源を供給するバッテリ107を備える。バッテリ107は、着脱可能もしくは着脱不能、および/または再充電可能もしくは再充電不能を含む、任意の種類のバッテリであってよい。これに代えて、USB−OTG装置100は、例えば、交流電力によってなど、他の方法によって電力を受け取ってもよく、その場合、AC−DC間変換器(図示せず)を備える)。装置レギュレータ101は、USB−OTG装置100の電力要求(線形レギュレータ、バックタイプレギュレータ(降圧レギュレータ)、ブーストレギュレータ(昇圧レギュレータ)など)にしたがって実装され、VINUSBの電圧を適切な電圧レベルに調節する。一実施形態では、VINUSB電圧は約5ボルト(V)に調節される。
VFB=(VINUSB−VBUS)*R4/(R3+R4) (1)
ここで、アスタリスク「*」は乗算を意味し、スラッシュ「/」は除算を意味する。VBUSの電圧が初期に零である場合、R4はR3より有意に大きいので、VFBの初期サグは明らかなほどではない。例えば、RFが3の10倍である場合、スイッチSW4を閉じられるとVFBは初期電圧の10/11に低下する。VFBの電圧は、キャパシタC2が充電されている間、その初期レベルに近付く。このように、充電時の負荷調節は実質的に変化しない。CHG信号がローにアサートされている間、動作は状態805に留まる。
一実施形態による電子装置は、内部フィードバックノードと、レギュレータと、外部電力ノードと、ユニバーサルシリアルバス電力制御回路とを備える。レギュレータは、内部ソースノードにソース電圧を供給し、電圧レベルを調節するために内部フィードバックノードに接続された内部フィードバック入力を有する。ユニバーサルシリアルバス電力制御回路は、1つ以上の第1スイッチであって、閉じられたときに内部ソースノードを外部電力ノードに選択的に接続する第1スイッチと、充電回路と、比較器と、コントローラとを備える。充電回路は、内部ソースノードによって外部電力ノードを充電し、内部フィードバックノードを内部ソースノードと外部電力ノードとのうちの少なくとも一方に選択的に接続する。比較器は、外部電力ノードが充電されているときを検出する。コントローラは、外部電力ノードが充電されてないとき、第1のスイッチを開き、内部フィードバックノードを内部ソースノードに接続したまま、外部電力ノードを充電するように充電回路を制御するとともに、外部電力ノードが充電されているとき、第1のスイッチを閉じ、内部フィードバックノードを外部電力ノードに接続する。
Claims (6)
- ユニバーサルシリアルバス電力制御回路において、
1つ以上の第1スイッチであって、各第1スイッチが閉じられているときに電源ノードを外部電力ノードに選択的に接続する、1つ以上の第1のスイッチと、
外部電力ノードが充電されているときを検出する比較器と、
電圧制御を行うためのフィードバックノードと、
電源ノードによって外部電力ノードを充電する充電回路であって、電源ノードと外部電力ノードとのうちの少なくとも一方にフィードバックノードを選択的に接続する、充電回路と、
コントローラであって、外部電力ノードが充電されてないとき、前記1つ以上の第1スイッチのうちの1つ以上を開き、フィードバックノードを電源ノードに接続したまま外部電力ノードを充電するように充電回路を制御し、外部電力ノードが充電されているとき、前記1つ以上の第1スイッチの各々を閉じ、ホストモードでフィードバックノードを外部電力ノードに接続するコントローラと、を備えるユニバーサルシリアルバス電力制御回路。 - 前記充電回路は、
第1の抵抗値を有する第2スイッチであって、閉じられているときに前記電源ノードを前記フィードバックノードに接続する、第2スイッチと、
第1の抵抗値より有意に大きな第2の抵抗値を有する第3スイッチであって、閉じられているときに前記フィードバックノードを前記外部電力ノードに選択的に接続する、第3スイッチと、を備え、
オフモードにおいて、前記コントローラは第2スイッチを閉じるとともに第3スイッチを開き、充電モードにおいて、前記コントローラは前記外部電力ノードの充電を行うために第2および第3スイッチの両方を閉じ、ホストモードにおいて、前記コントローラは第2スイッチを開くとともに第3スイッチを閉じる、請求項1に記載のユニバーサルシリアルバス電力制御回路。 - 前記充電回路は、
前記電源ノードと前記フィードバックノードとの間に接続された第2スイッチと、
前記フィードバックノードと前記外部電力ノードとの間に接続された第3スイッチと、
前記電源ノードと前記外部電力ノードとの間に接続された制御式電流源と、を備え、
オフモードにおいて、前記コントローラは前記制御式電流源をオフとし、第2スイッチを閉じるとともに第3スイッチを開き、充電モードにおいて、前記コントローラは前記制御式電流源をオンとし、第2スイッチを閉じるとともに第3スイッチを開き、ホストモードにおいて、前記コントローラは前記制御式電流源をオフとし、第2スイッチを開くとともに第3スイッチを閉じる、請求項1に記載のユニバーサルシリアルバス電力制御回路。 - ユニバーサルシリアルバスにおいて外部電力を提供する方法において、
オフモードおよび充電モードにあるとき、フィードバックノードを内部ソースノードに接続する工程と、
充電モードにあるとき、内部ソースノードによって外部電力ノードを充電する工程と、
外部電力ノードが充電されているとき、内部ソースノードを外部電力ノードに接続し、フィードバックノードを外部電力ノードに接続し、内部ソースノードからフィードバックノードを切断することによって、ホストモードに入る工程と、を含む方法。 - 外部電力ノードを充電する工程は、内部ソースノードからの充電経路を外部電力ノードに接続し、充電モードにないとき、前記充電経路を切断する工程を含む、請求項4に記載の方法。
- 外部電力ノードを充電する工程は、内部ソースノードと外部電力ノードとの間に充電抵抗器を接続する工程を含む、請求項4に記載の方法。
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