TW201633642A - Usb供電電路及應用該電路的電子裝置 - Google Patents

Usb供電電路及應用該電路的電子裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW201633642A
TW201633642A TW104102037A TW104102037A TW201633642A TW 201633642 A TW201633642 A TW 201633642A TW 104102037 A TW104102037 A TW 104102037A TW 104102037 A TW104102037 A TW 104102037A TW 201633642 A TW201633642 A TW 201633642A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
electronic switch
power supply
control
resistor
electronic
Prior art date
Application number
TW104102037A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI586064B (zh
Inventor
黃永兆
Original Assignee
鴻富錦精密工業（武漢）有限公司
鴻海精密工業股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 鴻富錦精密工業（武漢）有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司 filed Critical 鴻富錦精密工業（武漢）有限公司
Publication of TW201633642A publication Critical patent/TW201633642A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI586064B publication Critical patent/TWI586064B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/263—Arrangements for using multiple switchable power supplies, e.g. battery and AC
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/266—Arrangements to supply power to external peripherals either directly from the computer or under computer control, e.g. supply of power through the communication port, computer controlled power-strips
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3234—Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/325—Power saving in peripheral device
    • G06F1/3253—Power saving in bus
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/32—Means for saving power
    • G06F1/3203—Power management, i.e. event-based initiation of a power-saving mode
    • G06F1/3234—Power saving characterised by the action undertaken
    • G06F1/3287—Power saving characterised by the action undertaken by switching off individual functional units in the computer system
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Power Sources (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Abstract

一種USB供電電路，包括第一至第三電子開關、第一至第六電阻、以及一第一電容。該USB供電電路連接一USB介面。該第一電子開關的控制端用於接收一控制訊號。該第一電子開關的第一端連接一待機電源，該待機電源該透過該第一電容接地，該第二電子開關連接該第一電子開關，該第三電子開關連接在該第二電子開關及該USB介面之間。本發明還提供了一種應用該電路的電子裝置。

Description

USB供電電路及應用該電路的電子裝置
本發明係關於一種USB供電電路及應用該電路的電子裝置。
USB（Universal Serial Bus，通用序列匯流排）介面通常透過一個四線電纜來傳輸訊號與電源：D+訊號線、D-訊號線、GND訊號線和Vbus訊號線。其中Vbus（高電平）訊號線和GND訊號線提供電源，它可以給一些USB設備供電。通常USB介面開始給USB設備進行供電時都會產生浪湧電流，且該電流較大，若不對該浪湧電流採取措施，其很可能對USB設備造成損壞。
鑒於以上內容，有必要提供一種電子裝置，以避免USB介面在給USB設備供電時因浪湧電流損壞USB設備。
一種USB供電電路，連接一USB介面，該USB供電電路包括第一至第三電子開關、第一至第六電阻以及一第一電容，該第一電子開關的控制端用於接收一控制訊號，該第一電子開關的第一端透過該第一及第二電阻連接一待機電源，該待機電源還透過該第三電阻及該第一電容接地，該第三電阻與該第一電容的節點連接該第一與第二電阻之間的節點，該第二電子開關的控制端連接該第一與第二電阻之間的節點，該第二電子開關的第一端透過該第四電阻連接該待機電源，該第二電子開關的第一端還透過該第五電阻接地，該第二電子開關的第二端透過該第六電阻接地，該第三電子開關的控制端連接該第二電子開關的第二端，該第三電子開關的第一端連接一供電電源，該第三電子開關的第二端接地，該第三電子開關的第二端還連接該USB介面的電源引腳；當該供電電源沒有啟動時，該第一電子開關的控制端接收的控制訊號為低電平，該第一電子開關的第一端與第二端斷開，當該供電電源上電後，該第一電子開關的控制端接收的控制訊號為高電平，該第一電子開關的第一端與第二端導通；當該第二電子開關的控制端接收高電平訊號時，該第二電子開關的第一端與第二端斷開，當該第二電子開關的控制端接收低電平訊號時，該第二電子開關的第一端與第二端導通；當該第三電子開關的控制端接收高電平訊號時，該第三電子開關的第一端與第二端導通，當該第三電子開關的控制端接收低電平訊號時，該第三電子開關的第一端與第二端斷開。
一種電子裝置，包括一平臺控制器、一USB介面及一USB供電電路，該USB供電電路包括第一至第三電子開關、第一至第六電阻以及一第一電容，該第一電子開關的控制端連接該平臺控制器，該第一電子開關的第一端透過該第一及第二電阻連接一待機電源，該待機電源還透過該第三電阻及該第一電容接地，該第三電阻與該第一電容的節點連接該第一與第二電阻之間的節點，該第二電子開關的控制端連接該第一與第二電阻之間的節點，該第二電子開關的第一端透過該第四電阻連接該待機電源，該第二電子開關的第一端還透過該第五電阻接地，該第二電子開關的第二端透過該第六電阻接地，該第三電子開關的控制端連接該第二電子開關的第二端，該第三電子開關的第一端連接一供電電源，該第三電子開關的第二端接地，該第三電子開關的第二端還連接該USB介面的電源引腳；當該供電電源沒有啟動時，該平臺控制器輸出一低電平的控制訊號，該第一電子開關的第一端與第二端斷開，當該供電電源上電後，該平臺控制器輸出一高電平的控制訊號，該第一電子開關的第一端與第二端導通；當該第二電子開關的控制端接收高電平訊號時，該第二電子開關的第一端與第二端斷開，當該第二電子開關的控制端接收低電平訊號時，該第二電子開關的第一端與第二端導通；當該第三電子開關的控制端接收高電平訊號時，該第三電子開關的第一端與第二端導通，當該第三電子開關的控制端接收低電平訊號時，該第三電子開關的第一端與第二端斷開。
上述電子裝置在供電電源上電後，並不立即輸出電壓至USB介面，隨著時間的推移，當第一電容放電至一定電壓值時，該供電電源才輸出電壓至該USB介面，如此即可避免供電電源上電時所產生的浪湧電流對連接在該USB介面上的USB設備所造成的損壞。
圖1是本發明電子裝置的較佳實施方式的電路圖。
請參考圖1，本發明電子裝置1用於為一USB設備供電，該電子裝置1的較佳實施方式包括一USB供電電路100、一平臺控制器(Platform Controller Hub, PCH) 10以及一USB介面20。
該USB供電電路100用於根據該PCH 10的控制進而透過該USB介面20為該USB設備供電。該USB供電電路100的較佳實施方式包括電阻R1-R6、電容C1、C2、一二極體D以及場效應電晶體Q1、Q2、Q3，其中，該場效應電晶體Q1、Q3為NMOS場效應電晶體，該場效應電晶體Q2為PMOS場效應電晶體。
該場效應電晶體Q1的閘極連接該PCH 10的控制引腳S，該場效應電晶體Q1的汲極依序透過該電阻R1及電阻R2連接一電源V1，該場效應電晶體Q1的源極接地。該電源V1還依序透過該電阻R3及電容C1接地。該述電阻R3與電容C1之間的節點連接該二極體D的陽極，該二極體D的陰極連接該電阻R1與電阻R2之間的節點。該場效應電晶體Q2的閘極連接該電阻R1與電阻R2之間的節點，該場效應電晶體Q2的汲極透過該電阻R4連接該電源V1。該場效應電晶體Q2的汲極還透過該電阻R5接地，該場效應電晶體Q2的源極透過該電阻R6接地。該場效應電晶體Q3的閘極連接該場效應電晶體Q2的源極，該場效應電晶體Q3的汲極連接一電源V2，該場效應電晶體Q3的源極透過該電容C2接地。該場效應電晶體Q3的源極還連接該USB介面20的電源引腳Vbus。本實施方式中，該電源V1為一待機電源。
下面將對上述電子裝置1的工作原理進行說明：
當該電子裝置1處於待機狀態時，該電源V1處於供電狀態，該電源V1透過電阻R3給該電容C1充電。當該電子裝置1開機後，該電源V2上電，該場效應電晶體Q1的閘極接收來自該PCH 10的控制引腳S輸出的一高電平訊號進而導通，該電容C1透過該電阻R1及該場效應電晶體Q1開始放電。此時，該場效應電晶體Q2及Q3均處於截止狀態。
隨著時間的延續，該電容C1持續放電，當電容C1的電壓降低到該場效應電晶體Q2的導通電壓後，該場效應電晶體Q2導通，該場效應電晶體Q3也導通，如此使得該電源V2輸出的電壓輸出給該USB介面20。
從工作原理可以看出，該場效應電晶體Q1、Q2及Q3在電路中起到電子開關的作用，因此，其它實施方式中，該場效應電晶體Q1、Q2及Q3亦可採用其它類型的電晶體或場效應電晶體來代替，甚至其它具有電子開關功能的電子元件均可。
根據上面的描述可知，電源V2上電後，並不立即輸出電壓至USB介面20。一定時間後，電容C1放電至一定電壓值，該電源V2才輸出電壓至該USB介面20。如此即可避免電源V2上電時所產生的浪湧電流對連接在該USB介面20上的USB設備所造成的損壞。
綜上所述本發明確已符合發明專利的要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明的較佳實施方式，本發明的範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟悉本案技藝的人士援依本發明的精神所作的等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100‧‧‧USB供電電路
1‧‧‧電子裝置
10‧‧‧PCH
R1-R6‧‧‧電阻
C1、C2‧‧‧電容
D‧‧‧二極體
20‧‧‧USB介面
Q1、Q2、Q3‧‧‧場效應電晶體
無
100‧‧‧USB供電電路
1‧‧‧電子裝置
10‧‧‧PCH
R1-R6‧‧‧電阻
C1、C2‧‧‧電容
D‧‧‧二極體
20‧‧‧USB介面
Q1、Q2、Q3‧‧‧場效應電晶體

Claims (10)

  1. 一種USB供電電路，連接一USB介面，該USB供電電路包括第一至第三電子開關、第一至第六電阻以及一第一電容，該第一電子開關的控制端用於接收一控制訊號，該第一電子開關的第一端透過該第一及第二電阻連接一待機電源，該待機電源還透過該第三電阻及該第一電容接地，該第三電阻與該第一電容的節點連接該第一與第二電阻之間的節點，該第二電子開關的控制端連接該第一與第二電阻之間的節點，該第二電子開關的第一端透過該第四電阻連接該待機電源，該第二電子開關的第一端還透過該第五電阻接地，該第二電子開關的第二端透過該第六電阻接地，該第三電子開關的控制端連接該第二電子開關的第二端，該第三電子開關的第一端連接一供電電源，該第三電子開關的第二端接地，該第三電子開關的第二端還連接該USB介面的電源引腳；當該供電電源沒有啟動時，該第一電子開關的控制端接收的控制訊號為低電平，該第一電子開關的第一端與第二端斷開，當該供電電源上電後，該第一電子開關的控制端接收的控制訊號為高電平，該第一電子開關的第一端與第二端導通；當該第二電子開關的控制端接收高電平訊號時，該第二電子開關的第一端與第二端斷開，當該第二電子開關的控制端接收低電平訊號時，該第二電子開關的第一端與第二端導通；當該第三電子開關的控制端接收高電平訊號時，該第三電子開關的第一端與第二端導通，當該第三電子開關的控制端接收低電平訊號時，該第三電子開關的第一端與第二端斷開。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之USB供電電路，其中還包括一平臺控制器，該第一電子開關的控制端連接該平臺控制器以接收該平臺控制器輸出的控制訊號。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之USB供電電路，其還包括一二極體，該第三電阻與該第一電容的節點連接該二極體的陽極，該二極體的陰極連接該第一及第二電阻之間的節點。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之USB供電電路，其中還包括一第二電容，該第三電子開關的第二端透過該第二電容接地。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之USB供電電路，其中該第一電子開關為一NMOS場效應電晶體，其控制端、第一端及第二端分別為NMOS場效應電晶體的閘極、源極及汲極。
  6. 如申請專利範圍第1或5項所述之USB供電電路，其中該第二電子開關為一PMOS場效應電晶體，其控制端、第一端及第二端分別為PMOS場效應電晶體的閘極、源極及汲極。
  7. 如申請專利範圍第1或5項所述之USB供電電路，其中該第三電子開關為一NMOS場效應電晶體，其控制端、第一端及第二端分別為NMOS場效應電晶體的閘極、源極及汲極。
  8. 一種電子裝置，包括一平臺控制器、一USB介面及一USB供電電路，該USB供電電路包括第一至第三電子開關、第一至第六電阻以及一第一電容，該第一電子開關的控制端連接該平臺控制器，該第一電子開關的第一端透過該第一及第二電阻連接一待機電源，該待機電源還透過該第三電阻及該第一電容接地，該第三電阻與該第一電容的節點連接該第一與第二電阻之間的節點，該第二電子開關的控制端連接該第一與第二電阻之間的節點，該第二電子開關的第一端透過該第四電阻連接該待機電源，該第二電子開關的第一端還透過該第五電阻接地，該第二電子開關的第二端透過該第六電阻接地，該第三電子開關的控制端連接該第二電子開關的第二端，該第三電子開關的第一端連接一供電電源，該第三電子開關的第二端接地，該第三電子開關的第二端還連接該USB介面的電源引腳；當該供電電源沒有啟動時，該平臺控制器輸出一低電平的控制訊號，該第一電子開關的第一端與第二端斷開，當該供電電源上電後，該平臺控制器輸出一高電平的控制訊號，該第一電子開關的第一端與第二端導通；當該第二電子開關的控制端接收高電平訊號時，該第二電子開關的第一端與第二端斷開，當該第二電子開關的控制端接收低電平訊號時，該第二電子開關的第一端與第二端導通；當該第三電子開關的控制端接收高電平訊號時，該第三電子開關的第一端與第二端導通，當該第三電子開關的控制端接收低電平訊號時，該第三電子開關的第一端與第二端斷開。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置，其中該第一及第三電子開關為NMOS場效應電晶體，其控制端、第一端及第二端分別為NMOS場效應電晶體的閘極、源極及汲極。
  10. 如申請專利範圍第8或9項所述之電子裝置，其中該第二電子開關為一PMOS場效應電晶體，其控制端、第一端及第二端分別為PMOS場效應電晶體的閘極、源極及汲極。
TW104102037A 2015-01-08 2015-01-22 Usb供電電路及應用該電路的電子裝置 TWI586064B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510008594.5A CN105824382B (zh) 2015-01-08 2015-01-08 Usb供电电路及应用该电路的电子装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201633642A true TW201633642A (zh) 2016-09-16
TWI586064B TWI586064B (zh) 2017-06-01

Family

ID=56367555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104102037A TWI586064B (zh) 2015-01-08 2015-01-22 Usb供電電路及應用該電路的電子裝置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9501120B2 (zh)
CN (1) CN105824382B (zh)
TW (1) TWI586064B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108399138B (zh) * 2017-12-12 2021-06-29 硅谷数模半导体（北京）有限公司 芯片的信号处理方法、装置、存储介质和处理器

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0685141B2 (ja) * 1983-03-31 1994-10-26 株式会社東芝 充放電回路
US7193442B2 (en) * 2004-09-20 2007-03-20 Texas Instruments Incorporated USB 1.1 for USB OTG implementation
JP2008192106A (ja) * 2007-02-08 2008-08-21 Ricoh Co Ltd インタフェース回路
TWI396888B (zh) * 2008-05-23 2013-05-21 Innolux Corp 電源電路及電源電路控制方法
CN101650589B (zh) * 2008-08-11 2011-12-21 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 电源转换电路
CN101373965B (zh) * 2008-10-21 2012-01-25 北京星网锐捷网络技术有限公司 电源开关切换电路
CN101505055B (zh) * 2008-12-30 2010-12-15 上海英联电子***有限公司 有源浪涌电流控制电路
TWI428733B (zh) * 2009-04-22 2014-03-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 開關電源控制電路
CN201662765U (zh) * 2010-01-18 2010-12-01 久而久电子实业有限公司 待机电源控制装置
FR2960661B1 (fr) * 2010-05-27 2013-04-05 Sagemcom Broadband Sas Dispositif d'alimentation auxiliaire d'un equipement sur un bus d'alimentation limite en courant
CN102856933A (zh) * 2011-06-27 2013-01-02 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 Usb充电电路
CN103166208B (zh) * 2011-12-13 2016-03-09 联芯科技有限公司 抑制浪涌电流的供电电路
TW201348939A (zh) * 2012-05-28 2013-12-01 Ingrasys Technology Inc Usb電源控制電路

Also Published As

Publication number Publication date
CN105824382A (zh) 2016-08-03
US9501120B2 (en) 2016-11-22
US20160202751A1 (en) 2016-07-14
CN105824382B (zh) 2018-11-09
TWI586064B (zh) 2017-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201348939A (zh) Usb電源控制電路
TW201337524A (zh) 電源控制電路及電子設備
TWI583135B (zh) 介面供電電路
US9148014B2 (en) Battery protection circuit
TWI586064B (zh) Usb供電電路及應用該電路的電子裝置
US8767365B2 (en) Protection circuit
TWI593211B (zh) 控制電路及應用該控制電路的電子裝置
TWI595721B (zh) 電子設備供電保護系統
TW201642541A (zh) 衝擊電流保護電路
TW201637315A (zh) 放電電路及應用該放電電路的主機板
TW201820787A (zh) 熱插拔電路
TW201342944A (zh) 防爆音電路
TW201530302A (zh) 開關機測試電路
TW201630290A (zh) 介面供電系統
TWI578703B (zh) Usb電源控制電路
TW201630302A (zh) 介面供電電路
CN204928109U (zh) 一种保护电路
CN105186474A (zh) 一种保护电路
TWI790104B (zh) 軟啟動放電電路
TW201407960A (zh) 防震盪電路
TW201624190A (zh) 電子設備供電系統
US8755162B2 (en) Protection circuit
TW201509045A (zh) 電壓保護電路
CN111193244A (zh) 一种直流电源输出电路保护电路
TW201509048A (zh) 電源電路

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees