具体实施方式
如图1所示,是本发明一实施方式提供的电子装置100的示意图。该电子装置100包括电源供应单元10、电源侦测单元20、控制单元30、显示单元40、多个输入输出(I/O)端口50、多个限流单元60以及多个电流侦测单元70。该电源供应单元10包括多个电源输出端口110为每个I/O端口50供电。每个I/O端口50通过一限流单元60以及一电流侦测单元70与电源供应单元10的一个电源输出端口110连接。在其它实施例中,该电子装置100包括的元件并不限于此,其中的一个或多个元件也可省略。
每个限流单元60与一对应电源输出端口110连接,用于限制输出到对应I/O端口50的最大电流,也即限制对应I/O端口50的最大输出电流,例如限制在300mA或500mA以内。该电流侦测单元70连接在该限流单元60与对应I/O端口50之间,用于侦测该对应I/O端口50所消耗的电流。该电流侦测单元70还与控制单元30连接,以将侦测到的该对应I/O端口50消耗的电流传输给该控制单元30。
所述控制单元30与每个限流单元60连接。该控制单元30计算每个I/O端口50所消耗的电流之和。当该电流之和大于一第一预定值时,该控制单元30发送一第一限流信号至一个或多个限流单元60,以将该一个或多个限流单元60对应的I/O端口50的最大输出电流限制在第一电流(例如300mA)。当该电流之和小于该第一预定值时,发送一第二限流信号至每个限流单元60,以将每个I/O端口50的最大输出电流限制在第二电流(例如500mA)。其中,该第二电流大于第一电流。该第一预定值可根据电源供应单元10所能输出的最大总电流而预先确定。例如,若该电源供应单元10所能输出的最大总电流为5A,该第一预定值则可设定为4.5A。
所述电源侦测单元20连接在所述电源供应单元10与控制单元30之间,用于侦测电源供应单元10的类型,从而获取该电源供应单元10的最大输出电流。当该最大输出电流大于一第二预定值时,该控制单元30发送所述第二限流信号至每个限流单元60,以将每个I/O端口50的最大输出电流限制在所述第二电流。本实施例中,该第二预定值大于或等于所述第二电流与电子装置100包括的I/O端口50的数量(N)的乘积。
如图2所示,为一实施例中所述电源侦测单元20的电路示意图。本实施例中,电子装置100支持两种类型的电源供应单元,例如分别为输出电压为43V-56V的第一电源供应单元以及输出电压为10V-16V的第二电源供应单元。每种类型的电源供应单元分别对应不同的最大输出电流,例如第一电源供应单元的最大输出电流为5A,第二电源供应单元的最大输出电流为3A。
该电源侦测单元20包括一电压输入端Vin、二极管D22以及光耦D24。电压输入端Vin与电源供应单元10的一电压输出端110连接,以及通过并联连接的两电阻R1、R2与二极管D22的负极连接,将电源供应单元10的输出电压传输到二极管D22的负极。光耦D24包括发光元件D23、集电极C和射极E。二极管D22的正极与发光元件D23连接,集电极C与控制单元30连接,射极E接地。该集电极C与控制单元30之间的一连接节点通过一电阻R3连接一电源电压。该二极管D22具有一反向导通电压,该反向导通电压可以根据电子装置100支持的两种类型的电源供应单元的输出电压所确定。例如,该两种类型的电源供应单元的输出电压分别为43V-56V以及10V-16V,该反向导通电压可确定为16V-43V(如20V)。当该二极管D22反向导通时,光耦D24使能,也即,发光元件D23发光使集电极C与射极E导通,进而通过集电极C发出第一感测信号(低电平信号)至控制单元30。当二极管D22反向截止时,集电极C与射极E也相应截止,此时该控制单元30从电源电压VCC接收一第二感测信号(高电平信号)。
该控制单元30根据接收的第一感测信号或第二感测信号确定电源供应单元10的最大输出电流。例如,当控制单元30接收到第一感测信号时,说明电源供应单元10的输出电压大于二极管D22的反向导通电压(20V),此时该电源供应单元10为所述第一电源供应单元,最大输出电流为5A。当控制单元30接收到第二感测信号时,说明电源供应单元10输出的电压小于二极管D22的反向导通电压(20V),此时该电源供应单元10为所述第二电源供应单元,最大输出电流为3A。
所应说明的是,当电子装置100仅支持一种类型的电源供应单元时,所述电源侦测单元20可以省略。
如图3所示,为所述限流单元60和电流侦测单元70的电路示意图。该限流单元60包括限流芯片U1、电阻元件L以及一开关元件Q。该电阻元件L连接在限流芯片U1与开关元件Q之间。开关元件Q通过一电阻R4与控制单元30连接,以接收控制单元30发送的第一限流信号和第二限流信号,并在第一限流信号和第二限流信号的控制下导通或截止。该电阻元件L在开关元件Q导通和截止两种状态下为限流芯片U1提供两种不同阻值的限流电阻,以分别将对应I/O端口50的最大输出电流限制在第一电流和第二电流。具体地,该电阻元件L包括第一限流电阻R5和第二限流电阻R6,第一限流电阻R5接地。当开关元件Q导通时,第一限流电阻R5和第二限流电阻R6通过开关元件Q并联连接,并为限流芯片U1提供限流电阻。当开关元件Q截止时,第一限流电阻R5和第二限流电阻R6断开连接,由第一限流电阻R5为限流芯片U1提供限流电阻。
该限流芯片U1包括输入引脚IN、输出引脚OUT以及限流引脚ILIM,输入引脚IN与电源供应单元10连接,输出引脚OUT通过一电阻R7输出电流至一对应的I/O端口50。限流引脚ILIM与电阻元件L连接。所述输入引脚IN与输出引脚OUT分别通过电容C1、C2接地。
本实施例中,所述第一限流信号为一低电平信号,开关元件Q在该第一限流信号的控制下截止,进而使限流芯片U1使用第一限流电阻R5将输出至对应I/O端口50的最大输出电流限制在所述第一电流。所述第二限流信号为一高电平信号,开关元件Q在该第二限流信号的控制下导通,进而使限流芯片U1使用并联的第一限流电阻R5和第二限流电阻R6将输出至对应I/O端口50的最大输出电流限制在所述第二电流。该开关元件Q为一N沟道金属氧化物半导体场效晶体管。
所述电流侦测单元70包括一电流侦测芯片U2,该电流侦测芯片U2通过侦测所述电阻R7两端的压降侦测对应I/O端口50消耗的电流。具体地,该电流侦测芯片U2包括两个侦测引脚VIN+、VIN-、电流输出引脚IOUT、电源引脚V+以及接地引脚GND。侦测引脚VIN+、VIN-分别连接在所述电阻R7两端的以侦测电阻R7的压降。该电流输出引脚IOUT与控制单元30连接,将侦测到对应I/O端口50消耗的电流输出至控制单元30。该电源引脚V+连接一电源电压VCC为电流侦测芯片U2提供工作电压。该电源引脚V+还通过一电容C3接地,起稳压作用。
所述显示单元40用于与控制单元30连接,用于将每个I/O端口50消耗的电流状况显示给用户,使得用户可根据该显示的电流状况选择I/O端口50的使用数量。
此外,在其它实施例中,在所述控制单元30每个I/O端口50所消耗的电流之和大于所述第一预定值时,控制电子装置100降低负载,例如控制显示单元40降低背光亮度并减小电子装置100处理器(图未示)的工作频率。
综上所述,本发明的电子装置可自动侦测各I/O端口所消耗的电流状况,并根据该电流状况动态调节每个I/O端口的限流,有效地保护了电子装置并可提高电子装置的工作效能。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围。