CN101604278A

CN101604278A - Usb连接端口的供电测试方法

Info

Publication number: CN101604278A
Application number: CNA2008101256325A
Authority: CN
Inventors: 雷韬; 陈志丰
Original assignee: Inventec Corp
Current assignee: Jing Nanping; Ma Qianlan
Priority date: 2008-06-12
Filing date: 2008-06-12
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2028-06-12
Also published as: CN101604278B

Abstract

一种USB连接端口的供电测试方法，应用于具有USB连接端口的计算机与电子装置中，主要是在该计算机关机时，将该电子装置通过并联至少包含电阻调整单元及开关单元的电流控制单元，连接至该USB连接端口的电源接口与接地接口之间，并保持该开关单元为断开状态，且在该USB连接端口的电源接口及接地接口的干路中串接电流监测单元，接着启动该计算机，读取该电流监测单元所监测输出的电流值，并在判断该电流值小于预设标准电流值后，通过该开关单元接通该电流控制单元所在支路的电性通道，并调整该电阻调整单元的阻值，以令该USB连接端口输出的干路电流达到该标准电流值。

Description

USB连接端口的供电测试方法

技术领域

本发明涉及一种供电测试技术，更详而言之，涉及一种应用于具有USB连接端口的计算机中，用以调整该USB连接端口在电子装置连接时输出的电流至预设标准电流值的USB连接端口的供电测试方法。

背景技术

随着计算机技术的高速发展，通用串行总线(Universal Serial Bus；USB)技术已经成为当前广泛应用的接口技术，诸如移动电话、MP3、数字相机、数字摄像机等可携式电子装置均可通过USB连接端口而与计算机等数据处理设备相连接，USB连接端口的优点在于数据传输速率高，且支持热插拔，便于快速进行数据转换等作业，而不必像传统连接端口需重新启动计算机才能侦测硬件的存在，同时，一台计算机上可同时具有多个USB连接端口以供同时使用，对使用者而言，十分方便快捷。

正因受到多方关注，USB技术也在高速地发展完善中，例如目前已较普及的USB2.0规范的连接端口，较以往的USB1.1连接端口在数据传输速度上提升了几十倍之多。然而此种传输规范对连接端口的供电要求也有了很大的提升。例如，平时经常会出现如移动硬盘等耗电较多的便携式电子装置通过该USB连接端口插置于计算机后无法正常工作的不良现象等，都可能是由于连接端口供电不足所造成。

因此，如何找到一种USB连接端口的供电测试方法，以提供一个符合该USB连接端口对应的规范的供电要求，遂成为目前亟待解决的问题。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种USB连接端口的供电测试方法，以提供一个符合该USB连接端口对应的规范的供电要求。

为达上述目的及其它目的，本发明提供一种USB连接端口的供电测试方法，其应用于具有USB连接端口的计算机与电子装置中，其特征在于，该USB连接端口的供电测试方法包括：在该计算机处于关机状态时，将该电子装置通过并联电流控制单元连接至该USB连接端口的电源接口与接地接口之间，其中，该电流控制单元至少包括电阻调整单元、以及开关单元，该开关单元保持断开状态；串接电流监测单元至该USB连接端口的电源接口及接地接口的干路中，以供监测该USB连接端口输出的电流；启动该计算机；读取该电流监测单元所监测输出的电流值，并予以记录；判断所记录的该电流值是否小于预设的标准电流值，若是，则进至下一步骤；以及通过该开关单元接通该电流控制单元所在支路的电性通道，并调整该支路的可调电阻的阻值，以使该USB连接端口输出的干路电流达到该标准电流值。

在启动该计算机步骤前，还包括将电压监测单元并联至该USB连接端口的电源接口与接地接口之间，并在启动该计算机后读取该电压监测单元所监测输出的电压值并予以记录，且判断所记录的电压值是否等预设的标准电压值，若是，则进至所记录的电流值的判断步骤，若否，则表示该USB连接端口的输出电压不符合规范，并结束该测试步骤。在一个实施例中，该USB连接端口为USB 2.0规范，而该预设标准电压值则为5伏特(V)，该预设标准电流值为适应USB 2.0规范的500毫安(mA)。

该USB连接端口还具有与该电子装置之间进行数据通信的两个数据传输接口。

在一个实施例中，该电阻调整单元包括可调电阻以及保护电阻，相应地，通过该开关单元接通该电流控制单元所在支路的电性通道的步骤之前还包括：依据所记录的该电流值与该电压值、预设的标准电流值以及该保护电阻的阻值，并依据预设的运算处理规则，计算该电流控制单元所在支路所需承担的电流值以及该可调电阻对应该电流值需调整的阻值。

在本发明的USB连接端口的供电测试方法中，该启动该计算机的步骤为开启该计算机的电源并进入该计算机的操作系统的操作步骤。此外，当判断所记录的该电子装置的电流值不小于该预设的标准电流值时，进一步包括：判断所记录的该电子装置的电流值是否等于该预设的标准电流值，若是，则该USB连接端口输出的干路电流已达到该标准电流值，若否，则关闭该计算机，并更换电子装置类型，将该更换后的电子装置连接至该USB连接端口，且在串接该电流监测单元至该USB连接端口的电源接口及接地接口的干路后，返回启动该计算机的的操作步骤。

与现有技术相比，本发明的USB连接端口的供电测试方法是在计算机处于关机时，将该电子装置通过并联电流控制单元连接至该USB连接端口的电源接口与接地接口之间，且在该USB连接端口的电源接口与接地接口的干路中串接电流监测单元，其中，该电流控制单元由相互串接的电阻调整单元及开关单元组成，并保持该开关单元为断开状态，接着启动该计算机，以通过该电流监测单元所监测输出的电流值，并在判断该电流值小于该预设标准电流值后，通过该开关单元接通该电流控制单元所在支路的电性通道，并调整该支路的可调电阻的阻值，以令该USB连接端口输出的干路电流达到符合该USB连接端口对应的规范的标准电流值。

附图说明

图1显示本发明的USB连接端口的供电测试方法的一个实施例的操作流程示意图；以及

图2显示应用本发明的USB连接端口的供电测试方法的供电测试装置的一个实施例的电路配置示意图。

[组件标号的简单说明]

1 USB连接端口

10、20、30、30’ 电源界面

11、21、31、31’ 接地界面

12、22、32、32’ 数据传输接口(D⁺)

13、23、33、33’数据传输接口(D^-)

2 电子装置

3 供电测试装置

34 电流监测单元

35 电压监测单元

36 电流控制单元

360 电阻调整单元

3601 可调电阻

3602 保护电阻

361 开关单元

S100～8180 步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。

请参阅图1，显示本发明的USB连接端口的供电测试方法处理流程的一个实施例的示意图。如图所示，本发明的USB连接端口的供电测试方法应用于具有USB连接端口的计算机中，用以调整该USB连接端口在电子装置连接至该USB连接端口时输出的干路电流至预设标准电流值，在下列实施例中，该USB连接端口为USB 2.0规范，而该预设标准电流值为适应该USB 2.0规范的500毫安(mA)，该预设标准电压值则为5伏特(V)，但不以此为限，若该USB连接端口为其它规范类型时，该标准电流值也随之变化。该USB连接端口可例如为组设于个人计算机、笔记型计算机、或服务器等计算机的USB连接端口，该USB连接端口至少具有提供驱动该电子装置所需电源的电源接口与接地接口、以及提供与该电子装置进行数据通讯的两个数据传输接口，相应地，该电子装置也具有对应该USB连接端口各连接接口的电源接口、接地接口、以及两个数据传输接口。此外，该电子装置可例如为USB随身碟、移动电话、MP3播放器、数字相机、数字摄像机等。以下将详细说明本发明的USB连接端口的供电测试方法的具体操作步骤。

如图1所示，首先进行步骤S100，在该计算机处于关机状态时，且将该电子装置通过并联例如电压表的电压监测单元与电流控制单元，连接至该USB连接端口的电源接口与接地接口之间，且在该USB连接端口的电源接口及接地接口的干路中串接例如电流表的电流监测单元。其中，该电流控制单元至少包括相互串接的电阻调整单元、以及开关单元，在本实施例中，该电阻调整单元是由可调电阻以及保护电阻构成，更详而言之，该开关单元用以控制该可调电阻及该保护电阻所在支路(即该电流控制单元所在支路)的通断，该可调电阻则用以调节该电流控制单元所在支路的输出电流大小，以相应调整该USB连接端口输出的干路电流大小，而该保护电阻用以避免当该可调电阻调节至过小阻值时，造成与该电流控制单元所在支路并联的该USB连接端口短路的不良情况发生。此时，保持该电流控制单元中的开关单元为断开状态，以令该USB连接端口的输出电性信道仅连接有该电子装置，从而供后续通过该电流监测单元量测流经该电子装置的电流值。接着进行步骤S110。

在步骤S110中，启动该计算机，更详而言之，为开启该计算机的电源并进入该计算机的操作系统，以使该计算机通过该操作系统识别该USB连接端口并提供电源给该USB连接端口，从而供执行后续的电流及电压监测与电流调整等作业。接着进行步骤S120。

在步骤S120中，分别读取该电流监测单元以及该电压监测单元所监测输出的电流值(I_L)以及电压值(V)，并分别予以记录。接着进行步骤S130。

在步骤S130中，判断所记录的该电压值(V)是否等于预设的标准电压值，若是，则进至步骤S140，若否，表明待测试的该USB连接端口的输出电压不符合对应的规范，则结束该测试过程。

在步骤S140中，判断所记录的该电流值(I_L)是否小于该预设标准电流值(I_P)，若是，则进至步骤S150，若否，则进至步骤S170。

在步骤S150中，依据所记录的该电子装置的电流值(I_L)与该USB连接端口的电压值(V)、预设的标准电流值(I_P)以及该保护电阻的阻值(R_P)，并依据预设的运算处理规则，计算该电流控制单元所在支路所需承担的电流值(I_b)以及该可调电阻对应该电流值(I_b)需调整的阻值(R_a)。具体而言，该电流控制单元所在支路所需承担的电流值(I_b)以及该可调电阻对应该电流值(I_b)需调整的阻值(R_a)的计算方式如等式(1)所示：

\{\begin{matrix} (I_{b}) = (I_{P}) - (I_{L}) \\ (R_{a}) = \frac{(V)}{(I_{b})} - (R_{P}) \end{matrix}

等式(1)

接着进行步骤S160。

在步骤S160中，通过该开关单元接通该电流控制单元所在支路的电性通道，并调整该支路的可调电阻3601的阻值至所计算得到的阻值(R_a)，以使该USB连接端口输出的干路电流达到符合该USB 2.0规范所允许的标准电流值(I_P)。在一个实施例中，该可调电阻可例如为标注有不同阻值刻度档位的可调电阻，以供依据上述等式(1)计算所得的阻值(Ra)，调整该可调电阻至对应的阻值刻度档位，但不以此为限，在其它实施例中，该可调电阻也可例如为具有对应流经其电流大小的刻度档位以供调节，例如“10Ω，100mA”等，便于量化测试，此时，即可依据计算所得的该电流控制单元所在支路所需承担的电流值(I_b)，相应调整该可调电阻至对应的电流刻度档位。

在步骤S170中，判断所记录的该电流值(I_L)是否等于该预设的标准电流值(I_P)，若否，则进至步骤S180，若是，则表明该USB连接端口输出的干路电流已达到该标准电流值，此时，无需执行如步骤S160所述的接通该电流控制单元所在支路的电性信道以补偿因电子装置所提供的电流尚未满足标准电流值的操作步骤，即可结束该测试过程。

在步骤S180中，关闭该计算机，并更换该电子装置类型，接着返回至步骤S100。

此处需予以说明的是，调整该USB连接端口输出电流的方式并不限于上述步骤S150以及步骤S160所述的方式，在其它实施例中，也可为在通过该开关单元接通该电流控制单元所在支路的电性通道后，不断调整该电阻调整单元的可调电阻的阻值，并同步读取该电流监测单元监测该USB连接端口所输出的电流值，直至该电流监测单元的读数达到该标准电流值时，方停止继续调整该可调电阻的阻值的步骤，即可将该USB连接端口输出的干路电流调整至符合该USB 2.0规范所允许的标准电流值。

为更明确了解应用本发明的USB连接端口的供电测试方法的应用环境，以下以该USB连接端口与该电子装置之间并联连接供电测试装置为例，并配合图2予以说明。请参阅图2，显示应用本发明的USB连接端口的供电测试方法的供电测试装置的一个实施例的电路配置示意图，如图所示，该供电测试装置3电性连接于计算机的USB连接端口1及电子装置2之间，该电子装置2可例如为USB随身碟或USB硬盘，但不以此为限，其中，该USB连接端口1至少具有提供驱动该电子装置2所需电源的电源接口(VBUS)10与接地接口(GND)11、以及提供与该电子装置2进行数据通信的两个数据传输接口(D⁺、D^-)12、13，相应地，该电子装置2也具有对应该USB连接端口1的各该连接接口的电源接口20、接地接口21、以及两个数据传输接口22、23，而该供电测试装置3则具有两组与该USB连接端口1的连接接口具有相同规格的连接接口，分别为电源接口30、30’、接地接口31、31’、数据传输接口32、33、32’、33’，用以实现对该USB连接端口1与该电子装置2之间进行电源传输与双向数据转传等功能。

此外，该供电测试装置3还包括有例如电流表的电流监测单元34、例如电压表的电压监测单元35、以及电流控制单元36，其中，该电流监测单元34串接至该USB连接端口1的电源接口10及接地接口11的干路中，用以监测该USB连接端口1输出的干路电流大小以供判别是否达到预设标准电流值；该电压监测单元35跨接于该USB连接端口1的电源接口10与该接地接口(GND)11之间，用以监测该USB连接端口1的输出电压大小以供判别是否达到预设标准电压值；该电流控制单元36也跨接于该电流监测单元34与该接地接口(GND)11之间而与该电子装置2并联连接，该电流控制单元36至少包括电阻调整单元360、以及开关单元361，在本实施例中，该电阻调整单元360是由可调电阻3601以及保护电阻3602构成，如图2所示，该可调电阻3601、该保护电阻3602、及该开关单元361相互串接而成，其中，该开关单元361用以控制该可调电阻3601、及该保护电阻3602所在支路(即该电流控制单元36所在支路)的通断，而该可调电阻3601则用以调节该电流控制单元36所在支路的输出电流大小，以相应调整该USB连接端口1的输出电流大小，而该保护电阻3602用以避免当该可调电阻3601调节至过小阻值时，造成与该电流控制单元36所在支路并联的该USB连接端口1短路的不良情况发生。

承上所述，本发明的USB连接端口的供电测试方法主要在现有的电子装置与USB连接端口之间至少搭接有电流监测单元、及电流控制单元，且该电流控制单元与该电子装置并联连接于该USB连接端口的电源输出两端(电源接口与接地接口之间)，该电流监测单元串接于该USB连接端口的电源接口与接地接口的干路中，预先通过开关单元切断该电流控制单元所在支路的电性通道，以由该电流监测单元监测并输出电流值，且予以记录，并在判断所记录的该电流值小于预设的标准电流值时，通过该开关单元接通该电流控制单元所在支路的电性通道，并调整该支路的可调电阻的阻值，以令该USB连接端口输出的干路电流达到符合该USB连接端口对应的规范的标准电流值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应以权利要求书的范围为依据。

Claims

1、一种USB连接端口的供电测试方法，应用于具有USB连接端口的计算机与电子装置中，其特征在于，该USB连接端口的供电测试方法包括以下步骤：

在该计算机处于关机状态时，将该电子装置与该计算机的USB连接端口电性连接，且将电流控制单元与该USB连接端口的电源接口及接地接口连接，使该电流控制单元与该电子装置并联，其中，该电流控制单元至少包括电阻调整单元、以及开关单元，该开关单元保持断开状态；

串接电流监测单元至该USB连接端口的电源接口及接地接口的干路中，以用于监测该USB连接端口输出的电流；

启动该计算机；

读取该电流监测单元所监测输出的电流值，并予以记录；

判断所记录的电流值是否小于预设的标准电流值，若是，则进至下一步骤；以及

通过该开关单元接通该电流控制单元所在支路的电性通道，并调整该支路的电阻调整单元的阻值，以使该USB连接端口输出的干路电流达到该标准电流值。

2、根据权利要求1所述的供电测试方法，其特征在于，在启动该计算机的步骤之前，还包括将电压监测单元与该USB连接端口的电源接口及接地接口并联连接，并在启动该计算机后读取该电压监测单元所监测输出的电压值并予以记录，且判断所记录的电压值是否等于预设的标准电压值，在等于该预设的标准电压值时，进至所记录的电流值的判断步骤；在不等于该预设的标准电压值时，表示该USB连接端口的输出电压不符合规范，并结束该测试步骤。

3、根据权利要求2所述的供电测试方法，其特征在于，该USB连接端口为USB 2.0规范，而该预设的标准电压值则为5伏特。

4、根据权利要求1所述的供电测试方法，其特征在于，该USB连接端口还具有与该电子装置之间进行数据通信的两个数据传输接口。

5、根据权利要求1所述的供电测试方法，其特征在于，该电阻调整单元包括可调电阻以及保护电阻。

6、根据权利要求5所述的供电测试方法，其特征在于，在启动该计算机的步骤之前，还包括将电压监测单元与该USB连接端口的电源接口及接地接口并联连接，并在启动该计算机后读取该电压监测单元所监测输出的电压值并予以记录，且判断所记录的电压值是否等于预设的标准电压值，在等于该预设的标准电压值时，进至所记录的电流值的判断步骤；在不等于该预设的标准电压值时，表示该USB连接端口的输出电压不符合规范，并结束该测试步骤。

7、根据权利要求6所述的供电测试方法，其特征在于，通过该开关单元接通该电流控制单元所在支路的电性通道的步骤之前还包括：依据所记录的该电流值与该电压值、预设的标准电流值以及该保护电阻的阻值，并依据预设的运算处理规则，计算该电流控制单元所在支路所需承担的电流值以及该可调电阻对应该电流值需调整的阻值。

8、根据权利要求1所述的供电测试方法，其特征在于，该启动该计算机的步骤为开启该计算机的电源并进入该计算机的操作系统的操作步骤。

9、根据权利要求1所述的供电测试方法，其特征在于，当判断所记录的该电子装置的电流值不小于该预设的标准电流值时，进一步包括：判断所记录的该电子装置的电流值是否等于该预设的标准电流值，若否，则关闭该计算机，并更换电子装置类型，将该更换后的电子装置连接至该USB连接端口，且在串接该电流监测单元至该USB连接端口的电源接口及接地接口的干路后，返回启动该计算机的操作步骤。

10、根据权利要求1所述的供电测试方法，其特征在于，该USB连接端口为USB 2.0规范，而该预设标准电流值为适应USB 2.0规范的500毫安。