CN101340110A - 一种usb otg器件电源及其实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种USB OTG电源及其实现方法，所述USB OTG电源包括电池、第一稳压器、充电泵、USB OTG器件和总线电压端，其中电池、第一稳压器和充电泵顺序连接，第一稳压器与USB OTG器件连接，在所述USBOTG器件的主机(host)模式下，所述电池经总线电压端对下游器件供电，其特征在于：所述USB OTG电源还包括第二稳压器，所述第二稳压器的一端连接至总线电压端，另一端连接至USB OTG器件，在所述USB OTG器件的从属(device)模式下，所述总线电压端经由所述第二稳压器为所述USBOTG器件供电。本发明的USB OTG器件电源方案使得USB OTG器件能自动选择host和device两种工作模式，在device模式下只由PC端USB总线供电并且可以识别USB总线插拔，节约了电池寿命并方便了用户使用。

Description

一种USB OTG器件电源及其实现方法
技术领域
本发明涉及一种USB OTG器件电源及其实现方法。
背景技术
USB OTG(On The Go)器件具有USB从属设备(device)功能和有限的USB主机(host)功能，因此在很多移动设备中具有应用价值。在充当USBdevice的时候，USB OTG器件由PC端USB总线供电，这种电源方案一般称为总线供电(bus-power)。在充当USB host的时候，USB OTG必须给下游器件供电，一般是使用电池为下游器件供电，这种电源方案一般称为自供电(self-power)。
图1是现有技术的USB OTG电源结构图。如图1所示，电池通过低压差稳压器(LDO)给USB OTG器件供电，USB OTG器件通过充电泵(chargepump)向下游供电。现有技术中的USB OTG器件供电方案存在以下一些缺点。首先，在USB OTG器件处于device模式的时候，电池仍然为USB OTG供电，从而没有充分利用PC端USB总线为之供电，造成了电池电源的浪费。其次，由于自供电(self-power)模式下USB OTG器件的电源来源于电池，所以在不工作的时候，通常会断开USB OTG器件的电池电源以省电，上述断开电池电源的操作在Host模式下可由用户控制。然而，在device模式下USB OTG器件在断开自身电源的时候无法判别USB的插拔，给使用带来了不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能解决上述问题的USB OTG器件电源及其实现方法。
在第一方面，本发明提供了一种USB OTG电源，包括电池、第一稳压器、充电泵、USB OTG器件和总线电压端，其中电池、第一稳压器和充电泵顺序连接，第一稳压器与USB OTG器件连接，在所述USB OTG器件的主机(host)模式下，所述电池经总线电压端对下游器件供电，其特征在于：所述USB OTG电源还包括第二稳压器，所述第二稳压器的一端连接至总线电压端，另一端连接至USB OTG器件，在所述USB OTG器件的从属(device)模式下，所述总线电压端经由所述第二稳压器为所述USB OTG器件供电。
在第二方面，本发明提供了一种USB OTG电源的实现方法，所述USB OTG电源包括电池、第一稳压器、充电泵、USB OTG器件、第二稳压器和总线电压端，其中电池、第一稳压器和充电泵顺序连接，第一稳压器与USB OTG器件连接，在所述USB OTG器件的主机(host)模式下，所述电池经总线电压端对下游器件供电，其特征在于：所述第二稳压器的一端与总线电压端连接，另一端连接至USB OTG器件，在所述USB OTG器件的从属(device)模式下，所述总线电压端经由所述第二稳压器为所述USB OTG器件供电。
在本发明的一个优选实施例中，所述电源还包括分压单元，其一端连接至总线电压端，另一端连接至USB OTG器件，其中，所述分压单元输出一个插拔识别信号，使得所述USB OTG器件能检测到插拔上电。
在本发明的另一个优选实施例中，所述USB OTG器件包括ID信号输入端、主机(host)端和从属(device)端，所述USB OTG器件进行如下判断：
如果ID为0，判断所述USB OTG已插上主机(host)端，进入主机(host)模式；
如果ID为1，则
如果插拔识别信号为0，判断所述USB OTG未插上；
如果插拔识别信号为1，判断所述USB OTG已插上从属(device)端，进入从属(device)模式。
本发明的USB OTG器件电源方案使得USB OTG器件能自动选择host和device两种工作模式，在device模式下只由PC端USB总线供电并且可以识别USB总线插拔，节约了电池寿命并方便了用户使用。
附图说明
下面将参照附图对本发明的具体实施方案进行更详细的说明，在附图中：
图1是现有技术的USB OTG电源结构图；
图2是根据本发明的USB OTG电源结构图；以及
图3是根据本发明的USB OTG电源的工作模式判断流程图。
具体实施方式
图2是根据本发明的USB OTG电源结构图。
如图2所示，该电源方案包括电池、第一稳压器、充电泵、总线电压端、第二稳压器以及分压单元。其中，电池、第一稳压器、充电泵和总线电压端顺序连接，第一稳压器与USB OTG器件连接，第二稳压器和分压单元的一端分别与所述USB OTG器件连接，另一端连接到总线电压端。
所述电池用于在host模式下为系统提供电源。所述第一稳压器用于将电池所用4.2伏转换为USB OTG器件所用的3.3伏电源。所述充电泵在host模式下将3.3伏转换总线电压端为下游器件所用的5伏Vbus。
第二稳压器在host模式下关闭。在device模式下，第二稳压器将总线电压端提供的5伏Vbus转化为3.3伏，给USB OTG器件供电。所述分压单元用于在device模式下将PC提供的5伏Vbus分压，得到一个3.3伏左右的信号提供给所述USB OTG器件，以便进行插拔识别。
下面详细阐述图2的USB OTG电源方案的工作过程。
初始条件下USB OTG器件不上电。
如果需要进入host模式，用户开启USB OTG器件。USB OTG器件进入host工作模式，开启第一稳压器和充电泵。第一稳压器用于将电池所用4.2伏转换为3.3伏电源，为USB OTG器件供电。充电泵在host模式下将3.3伏转换为5伏Vbus，为下游器件供电。
如果不需要进入host模式，则系统处于待机状态，整个过程中第一稳压器和充电泵保持关闭。
当PC的USB线插上时，Vbus被PC拉高到5伏。进入device模式。
在device模式下，第二稳压器用于将5伏Vbus转换为3.3伏电源，为USB OTG器件供电。同时分压单元输出一个3.3伏电平，使得USB OTG器件能检测到插拔上电的过程。
图3是根据本发明的USB OTG电源的工作模式判断流程图。
如图3所示，ID是USB OTG总线中用于识别host和device模式的信号。在USB OTG器件上有一个上拉电阻，所以当USB线没有插上时ID为1。在USB OTG线上有下拉电阻，host端下拉电阻小，device端下拉电阻大，所以当USB线插上后，如果是host端插上，ID为0，如果是device端插上ID仍为1。在这种情况下，由于ID为0，所以判断已插上USB OTG的host端，进入host模式。
如果USB OTG的device端被插上，则ID为1。这时候需要进一步根据分压单元的插拔识别信号进行判断。当插拔识别信号为0，说明没有插上USB线。如果插拔识别信号为1，说明已经有5伏Vbus供电，同时已经插上USB线。所以现在处于device模式，按照device模式启动USB OTG器件。
显而易见，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下，在此描述的本发明可以有许多变化。因此，所有对于本领域技术人员来说显而易见的改变，都应包括在本权利要求书所涵盖的范围之内。本发明所要求保护的范围仅由所述的权利要求书进行限定。

Claims (6)

1.一种USB OTG电源，包括电池、第一稳压器、充电泵、USB OTG器件和总线电压端，其中电池、第一稳压器和充电泵顺序连接，第一稳压器与USB OTG器件连接，在所述USB OTG器件的主机(host)模式下，所述电池经总线电压端对下游器件供电，其特征在于：
所述USB OTG电源还包括第二稳压器，所述第二稳压器的一端连接至总线电压端，另一端连接至USB OTG器件，在所述USB OTG器件的从属(device)模式下，所述总线电压端经由所述第二稳压器为所述USB OTG器件供电。
2.权利要求1的USB OTG电源，还包括分压单元，其一端连接至总线电压端，另一端连接至USB OTG器件，其中，所述分压单元输出一个插拔识别信号，使得所述USB OTG器件能检测到插拔上电。
3.权利要求2的USB OTG电源，其中，所述USB OTG器件包括ID信号输入端、主机(host)端和从属(device)端，所述USB OTG器件进行如下判断：
如果ID为0，判断所述USB OTG已插上主机(host)端，进入主机(host)模式；
如果ID为1，则
如果插拔识别信号为0，判断所述USB OTG未插上；
如果插拔识别信号为1，判断所述USB OTG已插上从属(device)端，进入从属(device)模式。
4.一种USB OTG电源的实现方法，所述USB OTG电源包括电池、第一稳压器、充电泵、USB OTG器件、第二稳压器和总线电压端，其中电池、第一稳压器和充电泵顺序连接，第一稳压器与USB OTG器件连接，在所述USB OTG器件的主机(host)模式下，所述电池经总线电压端对下游器件供电，其特征在于：
所述第二稳压器的一端与总线电压端连接，另一端连接至USB OTG器件，在所述USB OTG器件的从属(device)模式下，所述总线电压端经由所述第二稳压器为所述USB OTG器件供电。
5.权利要求4的方法，其中，所述USB OTG电源还包括分压单元，其一端与总线电压端连接，另一端连接至USB OTG器件，其中，所述分压单元输出一个插拔识别信号，使得所述USB OTG器件能检测到插拔上电。
6.权利要求4的方法，其中，所述USB OTG器件包括ID信号输入端、主机(host)端和从属(device)端，所述USB OTG器件进行如下判断：
如果ID为0，判断所述USB OTG器件已插上主机(host)端，进入主机(host)模式；
如果ID为1，则
如果插拔识别信号为0，判断所述USB OTG未插上；
如果插拔识别信号为1，判断所述USB OTG已插上从属(device)端，进入从属(device)模式。
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