CN102857719A - 一种供电控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于数字电视机顶盒领域，提供了一种供电控制系统及方法；该控制系统包括：用于提供电能的供电模块；用于根据接收到的电流检测信号输出电流控制信号的主控制模块；第一供电控制模块、第二供电控制模块和第三供电控制模块。本发明提供的供电控制系统采用主控制模块接收第一供电控制模块、第二供电控制模块和第三供电控制模块反馈的电流检测信号，将电流检测信号与预设的第一电流阈值和第二电流阈值进行比较，并根据比较结果输出电流控制信号；第一供电控制模块、第二供电控制模块和第三供电控制模块根据电流控制信号控制供电的打开或关闭；在不增加供电模块成本的条件下，实现了支持多USB接口的复杂应用，同时给予用户良好的使用体验。

Description

一种供电控制系统及方法

技术领域

本发明属数字电视机顶盒领域，尤其涉及一种供电控制系统及方法。

背景技术

随着机顶盒的功能越来越强大，通过USB与外部设备进行数据通信，得以实现的功能也越来越丰富。不同的外部设备对于供电的需求能力不一致，导致产品的实际设计越来越复杂；而另外一方面对于机顶盒产品的推广，提出了更低的成本需求。现有的产品一方面保证了功能的应用，造成了成本的增加；另外一方面降低了成本，只能提供有限的用户服务体验。

现有技术1采用高成本的供电模块直接对多个USB供电模块供电，设计成本高昂；现有技术2采用低成本的供电模块直接对单个USB供电模块供电，功能单一；现有技术3采用低成本的供电模块直接对多个USB供电模块供电，会造成低成本供电模块工作不正常，如重启或黑屏，导致用户体验不佳。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种供电控制系统，旨在解决现在技术采用低成本的供电模块给多个USB供电模块供电时不能正常工作的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种供电控制系统，包括：供电模块，用于提供电能；主控制模块，用于根据接收到的电流检测信号输出电流控制信号；第一供电控制模块，其输入端与供电模块连接，控制端与所述主控制模块连接，输出端连接第一USB接口模块；第二供电控制模块，其输入端与供电模块连接，控制端与所述主控制模块连接，输出端连接第二USB接口模块；第三供电控制模块，其输入端与供电模块连接，控制端与所述主控制模块连接，输出端连接第三USB接口模块；工作时，主控制模块接收第一供电控制模块、第二供电控制模块和第三供电控制模块反馈的电流检测信号，将所述电流检测信号与预设的第一电流阈值和第二电流阈值进行比较，并根据比较结果输出电流控制信号；所述第一供电控制模块、所述第二供电控制模块和所述第三供电控制模块根据所述电流控制信号控制供电的打开或关闭。

更进一步地，所述第一电流阈值为500mA，所述第二电流阈值为200mA。

更进一步地，所述第一供电控制模块包括：第一开关管、第二开关管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻；第一开关管的第一端与第二开关管的第一端连接，第二电阻的一端与第一开关管的第二端连接，第二电阻的另一端与主控制模块连接；第三电阻的一端与第一开关管和第二开关管的连接端连接后作为所述第一供电控制模块的输入端；第三电阻的另一端与第四电阻的一端连接，第四电阻的另一端作为所述第一供电控制模块的输出端；第一电阻的一端与第一开关管的控制端连接，第一电阻的另一端与第四电阻的另一端连接；第五电阻的一端连接至第二开关管的控制端，第五电阻的另一端连接至第三电阻和第四电阻的连接端；第六电阻的一端连接至第二开关管的第二端，第六电阻的另一端与主控制模块连接；所述第一开关管的控制端控制其第一端与第二端之间的导通；所述第二开关管的控制端控制其第一端与第二端之间的导通。

更进一步地，所述第一开关管和所述第二开关管为三极管或MOS管。

本发明还提供一种采用上述的供电系统实现的供电控制方法，包括下述步骤：

S1：获取流过第一供电控制模块、第二供电控制模块和第三供电控制模块的电流检测信号；

S2：将所述电流检测信号与预设的第一电流阈值和第二电流阈值进行比较，并根据比较结果输出电流控制信号；

S3：所述第一供电控制模块、所述第二供电控制模块和所述第三供电控制模块根据所述电流控制信号控制供电的打开或关闭。

更进一步地，所述第一电流阈值为500mA，所述第二电流阈值为200mA。

本发明实施例提供的供电控制系统采用主控制模块接收第一供电控制模块、第二供电控制模块和第三供电控制模块反馈的电流检测信号，将电流检测信号与预设的第一电流阈值和第二电流阈值进行比较，并根据比较结果输出电流控制信号；第一供电控制模块、第二供电控制模块和第三供电控制模块根据电流控制信号控制供电的打开或关闭；在不增加供电模块成本的条件下，实现了支持多USB接口的复杂应用，同时给予用户良好的使用体验。

附图说明

图1是本发明实施例提供的供电控制系统内部的模块结构示意图；

图2是本发明实施例提供的供电控制系统中供电控制模块的电路图；

图3是本发明实施例提供的供电控制方法的实现流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明实施例提供的供电控制系统内部的模块结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

该供电控制系统包括：供电模块1、主控制模块2、第一供电控制模块3、第二供电控制模块4、第三供电控制模块5；其中，供电模块1用于提供电能；主控制模块2用于根据接收到的电流检测信号输出电流控制信号；第一供电控制模块3的输入端与供电模块1连接，控制端与主控制模块2连接，输出端连接第一USB接口模块6；第二供电控制模块4的输入端与供电模块1连接，控制端与主控制模块2连接，输出端连接第二USB接口模块7；第三供电控制模块5的输入端与供电模块1连接，控制端与主控制模块2连接，输出端连接第三USB接口模块8；工作时，主控制模块2接收第一供电控制模块3、第二供电控制模块4和第三供电控制模块5反馈的电流检测信号，将电流检测信号与预设的第一电流阈值和第二电流阈值进行比较，并根据比较结果输出电流控制信号；第一供电控制模块3、第二供电控制模块4和第三供电控制模块5根据电流控制信号控制供电的打开或关闭。

其中，第一供电控制模块3、第二供电控制模块4和第三供电控制模块5的内部结构相同，为了避免赘述，在此只描述第一供电控制模块3的结构，如图2所示，第一供电控制模块包括：第一开关管、第二开关管、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6；第一开关管的第一端与第二开关管的第一端连接，第二电阻R2的一端与第一开关管的第二端连接，第二电阻R2的另一端与主控制模块连接；第三电阻R3的一端与第一开关管和第二开关管的连接端连接后作为所述第一供电控制模块的输入端；第三电阻R3的另一端与第四电阻R4的一端连接，第四电阻R4的另一端作为所述第一供电控制模块的输出端；第一电阻R1的一端与第一开关管的控制端连接，第一电阻R1的另一端与第四电阻R4的另一端连接；第五电阻R5的一端连接至第二开关管的控制端，第五电阻R5的另一端连接至第三电阻R3和第四电阻R4的连接端；第六电阻R6的一端连接至第二开关管的第二端，第六电阻R6的另一端与主控制模块连接；所述第一开关管的控制端控制其第一端与第二端之间的导通；所述第二开关管的控制端控制其第一端与第二端之间的导通。

作为本发明的一个实施例，第一开关管和第二开关管可以为三极管、MOS管或其他任何起开关作用的元器件。当为三极管时，三极管Q1的基极作为第一开关管的控制端，三极管Q1的发射极作为第一开关管的第一端，三极管Q1的集电极作为第一开关管的第二端；三极管Q2的基极作为第二开关管的控制端，三极管Q2的发射极作为第二开关管的第一端，三极管Q2的集电极作为第二开关管的第二端。

现结合图2详述供电控制模块的工作原理如下：Input脚为电流输入，Output脚为电流输出，利用第三电阻R3和第四电阻R4实现对电流大小的检测，当没有电流时，第三电阻R3和第四电阻R4上没有压降，CTRL_LOW和CTRL_HIGH脚为低电平输出给到主控制模块2；当电流为小电流时200mA，流过第三电阻R3和第四电阻R4后产生的压降，导致三极管Q1打开，CTRL_LOW脚输出高电平给到主控制模块2，表示有小电流200mA流过；当电流为大电流时500mA，流过第三电阻R3后产生的压降，导致三极管Q2打开，CTRL_HIGH脚输出高电平给到主控制模块2，表示有大电流500mA流过。

本发明实施例还提供了一种采用上述供电控制系统实现的供电控制方法，如图3所示，包括下述步骤：

S1：获取流过第一供电控制模块、第二供电控制模块和第三供电控制模块的电流检测信号；

S2：将电流检测信号与预设的第一电流阈值和第二电流阈值进行比较，并根据比较结果输出电流控制信号；

S3：第一供电控制模块、第二供电控制模块和第三供电控制模块根据电流控制信号控制供电的打开或关闭。

为了更进一步的说明本发明实施例，现结合具体实例详述如下：供电控制系统中的供电控制模块(3、4、5)可以对流过的电流状况(比如，无电流、大电流500mA、小电流200mA)进行判断并反馈给到主控制模块2，同时可以接收主控制模块2的命令，实现对供电的打开和关闭。在实际使用过程中，如果主控制模块2检测到有2个供电控制模块反馈了大电流500mA，则会关闭第二个反馈大电流500mA的供电控制模块并提示用户“已经有大电流500mA模块使用中”。由于用户同时使用2种大电流500mA模块的情况较少发生，不用影响到用户实际使用，并且用户也知道正在使用的设备功耗较大，可以考虑减少使用或者更换新型的节能型号。在实际使用过程中，如果主控制模块2检测到有3个供电控制模块反馈了小电流200mA，则允许用户可以同时使用，实现小电流200mA条件下的多设备同时使用。由于用户在使用的USB设备大部分为小电流200mA模块，可以满足用户大部分的实际使用。在实际使用过程中，如果主控制模块2检测到有1个供电控制模块反馈了小电流200mA，1个供电控制模块反馈了大电流500mA，满足低成本供电模块功能，可以同时使用。在实际使用过程中，如果主控制模块2检测到有2个供电控制模块反馈了小电流200mA，1个供电控制模块，则关闭第三个反馈的供电控制模块，并根据反馈内容提示用户：如果反馈内容为小电流200mA，则提示用户“已经有大电流500mA模块使用中”；如果反馈内容为大电流500mA，则提示用户“该模块电流过大不可接入系统使用”。与现有技术中高成本设计中3个USB模块一共需要1.5A电流相比，本发明实施例只需要一半的电流，即可实现实际应用，电源设计部分成本可以降低为原来的一半。

在本发明实施例中，第一电流阈值为大电流500mA，第二电流阈值为小电流200mA。在实际应用中，上述第一电流阈值和第二电流阈值可以根据实际需求设定。

本发明实施例提供的供电控制系统采用主控制模块接收第一供电控制模块、第二供电控制模块和第三供电控制模块反馈的电流检测信号，将电流检测信号与预设的第一电流阈值和第二电流阈值进行比较，并根据比较结果输出电流控制信号；第一供电控制模块、第二供电控制模块和第三供电控制模块根据电流控制信号控制供电的打开或关闭；在不增加供电模块成本的条件下，实现了支持多USB接口的复杂应用，同时给予用户良好的使用体验。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种供电控制系统，其特征在于，包括：

供电模块，用于提供电能；

主控制模块，用于根据接收到的电流检测信号输出电流控制信号；

第一供电控制模块，其输入端与供电模块连接，控制端与所述主控制模块连接，输出端连接第一USB接口模块；

第二供电控制模块，其输入端与供电模块连接，控制端与所述主控制模块连接，输出端连接第二USB接口模块；

第三供电控制模块，其输入端与供电模块连接，控制端与所述主控制模块连接，输出端连接第三USB接口模块；

工作时，主控制模块接收第一供电控制模块、第二供电控制模块和第三供电控制模块反馈的电流检测信号，将所述电流检测信号与预设的第一电流阈值和第二电流阈值进行比较，并根据比较结果输出电流控制信号；所述第一供电控制模块、所述第二供电控制模块和所述第三供电控制模块根据所述电流控制信号控制供电的打开或关闭。

2.如权利要求1所述的供电控制系统，其特征在于，所述第一电流阈值为500mA，所述第二电流阈值为200mA。

3.如权利要求1所述的供电控制系统，其特征在于，所述第一供电控制模块包括：第一开关管、第二开关管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻；

第一开关管的第一端与第二开关管的第一端连接，第二电阻的一端与第一开关管的第二端连接，第二电阻的另一端与主控制模块连接；

第三电阻的一端与第一开关管和第二开关管的连接端连接后作为所述第一供电控制模块的输入端；第三电阻的另一端与第四电阻的一端连接，第四电阻的另一端作为所述第一供电控制模块的输出端；

第一电阻的一端与第一开关管的控制端连接，第一电阻的另一端与第四电阻的另一端连接；

第五电阻的一端连接至第二开关管的控制端，第五电阻的另一端连接至第三电阻和第四电阻的连接端；

第六电阻的一端连接至第二开关管的第二端，第六电阻的另一端与主控制模块连接；

所述第一开关管的控制端控制其第一端与第二端之间的导通；所述第二开关管的控制端控制其第一端与第二端之间的导通。

4.如权利要求3所述的供电控制系统，其特征在于，所述第一开关管和所述第二开关管为三极管或MOS管。

5.一种采用权利要求1-4任一项所述的供电系统实现的供电控制方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1：获取流过第一供电控制模块、第二供电控制模块和第三供电控制模块的电流检测信号；

S2：将所述电流检测信号与预设的第一电流阈值和第二电流阈值进行比较，并根据比较结果输出电流控制信号；

S3：所述第一供电控制模块、所述第二供电控制模块和所述第三供电控制模块根据所述电流控制信号控制供电的打开或关闭。

6.如权利要求5所述的供电控制方法，其特征在于，所述第一电流阈值为500mA，所述第二电流阈值为200mA。

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