CN107783629A - Usb接口的供电方法、装置及无线路由装置 - Google Patents

Usb接口的供电方法、装置及无线路由装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种USB接口的供电方法、装置及无线路由装置。其中，USB接口的供电方法包括：当设备接入到USB接口时，增加流经可控负载的电流值，其中，该可控负载与所述USB接口连接，并用于调整流经所述USB接口的电流值；在增加所述电流值的过程中，当检测到所述USB接口的电压值小于系统供电电压的下限值时，将流经所述可控负载的当前电流值作为所述USB接口的带载能力；判断所述USB接口的带载能力是否大于设备正常工作时所需的最小电流值；在判断结果为是的情况下，确定所述设备的工作功率。通过本发明，解决了相关技术中由于不同规格的无线路由装置之间负载特征的差异，所导致的异常关机或重启问题。

Description

USB接口的供电方法、装置及无线路由装置
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种USB接口的供电方法、装置及无线路由装置。
背景技术
在USB2.0标准中规定的USB供电规范分为以下3种方式：①标准下行端口(SDP)。笔记本和台式机典型USB端口，需要枚举才能供电，符合USB2.0规范，通过USB数据线D+和D-下拉15kΩ电阻接地进行识别。挂起时，最大负载电流为2.5mA，连接且非挂起状态为100mA，可配置电流为500mA。②充电下行端口(CDP)。台式机和笔记本等新型USB端口，可在枚举之前供电，最大负载电流为900～1500mA。③专用充电端口(DCP)。适配器、充电器等，不需要枚举即可供电，通过短接D+和D-进行识别，最大负载电流为500～1500mA。
对于带载能力强大的USB接口或大多数符合USB2.0协议的USB接口而言，能够很好兼容相关技术中的无线路由装置。但是市场上也存在很多不符合USB2.0供电标准的设备，或供电能力较弱的便携式设备，如PAD的OTG模式，相关技术当中只规定其输出电流不小于18mA，并没给出详细上限，也没有提供其带载能力的检测方法，当依靠USB接口供电的无线路由装置工作于较大功耗时，可能会超出该类设备USB接口的带载能力，从而引起无线路由装置的异常关机或重启，因此会发生降低用户体验的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种USB接口的供电方法、装置及无线路由装置，以至少解决相关技术中由于不同规格的无线路由装置之间负载特性差异，在使用带载能力不明确的USB接口供电时，易导致异常关机或重启的问题。
根据本发明的一个实施例，提供了一种USB接口的供电方法，包括：当设备接入到USB接口时，增加流经可控负载的电流值，其中，该可控负载与所述USB接口连接，并用于调整流经所述USB接口的电流值；在增加所述电流值的过程中，当检测到所述USB接口的电压值小于系统供电电压的下限值时，将流经所述可控负载的当前电流值作为所述USB接口的带载能力；判断所述USB接口的带载能力是否大于所述设备正常工作时所需的最小电流值；在判断结果为是的情况下，根据所述带载能力确定所述设备的工作功率。可选地，在判断结果为否的情况下，提示所述USB接口供电不足。
可选地，当所述USB接口的电压值大于系统供电电压的下限值时，包括：继续增加所述可控负载电流值，直至所述USB接口的电压值小于所述系统供电电压的下限值或所述可控负载电流值大于所述设备正常工作时的最大电流值。
可选地，在根据所述带载能力确定所述设备的工作功率之后，包括：停止为所述可控负载供电和/或停止检测所述USB接口的电压值；以及继续为所述设备供电。
可选地，所述可控负载至少包括以下其中之一：可变电阻或者可以调整电流大小的集成电路。
根据本发明的又一个实施例，提供了一种USB接口的供电方法，包括：调控模块，用于当设备接入到USB接口时，增加流经可控负载的电流值，其中，该可控负载与所述USB接口连接，并用于调整流经所述USB接口的电流值；检测模块，用于在增加所述电流值的过程中，当检测到所述USB接口的电压值小于所述系统供电电压的下限值时，将流经所述可控负载的当前电流值作为所述USB接口的带载能力；判断模块，用于判断所述USB接口的带载能力是否大于所述设备正常工作时所需的最小电流值；确定模块，用于在判断结果为是的情况下，根据所述带载能力确定所述设备的工作功率。
可选地，所述装置还包括：提示模块，用于在在判断结果为否的情况下，提示所述USB接口供电不足。
可选地，所述装置还包括：停止模块，用于停止为所述可控负载供电和/或停止检测所述USB接口的电压值；供电模块，用于为所述设备继续供电。
根据本发明的再一个实施例，提供了一种无线路由装置，包括：带载检测模块，包括可控负载电路、电源采集电路以及电源管理电路，其中所述可控负载电路用于与USB接口连接以及调整流经所述USB接口的电流值；所述电源采集电路用于检测所述USB接口的电压值；所述电源管理电路用于增加流经所述可控负载电路的电流值以及当检测到所述USB接口的电压值小于系统供电电压的下限值时，确定所述USB接口的带载能力；以及功率控制模块，包括：基带处理电路，其中，所述基带处理电路用于判断所述USB接口的带载能力是否大于无线路由装置工作时所需的最小电流值，以及确定所述无线路由装置的工作功率。
可选地，所述可控负载电路为可变电阻或者可以调整电流大小的集成电路；和/或，所述电源采集电路为模数转换电路；和/或，所述电源管理电路为电源转换电路，和/或，所述基带处理电路包括：处理芯片、时钟以及存储器。
可选地，所述功率控制模块还包括：LED指示电路，其中所述LED指示电路包括：一个或多个LED电路，用于指示所述无线路由装置的工作状态。
可选地，所述无线路由装置还包括：无线通讯模块，其中，所述无线通讯模块用于在所述可控负载电路、所述电源采集电路停止工作时，实现所述无线路由装置的无线通讯功能。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种存储介质。该存储介质设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：
S11，当设备接入到USB接口时，增加流经可控负载的电流值，其中，该可控负载与所述USB接口连接，并用于调整流经所述USB接口的电流值；
S12，在增加所述电流值的过程中，当检测到所述USB接口的电压值小于系统供电电压的下限值时，将流经所述可控负载的当前电流值作为所述USB接口的带载能力；
S13，判断所述USB接口的带载能力是否大于所述设备正常工作时所需的最小电流值；
S14，在判断结果为是的情况下，根据所述带载能力确定所述设备的工作功率。
可选地，存储介质还设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：
S21，在判断结果为否的情况下，提示所述USB接口供电不足。
通过本发明，由于利用无线路由装置中的可控负载调节并确定USB接口的电流值。因此，可以解决相关技术中由于不同规格的无线路由装置之间带载能力差异，在USB接口供电时，所导致的异常关机或重启问题，从而能够达到提高USB接口设备的供电安全性和无线路由装置的用户体验的效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例的一种USB接口的供电方法的移动终端的硬件结构框图；
图2是根据本发明实施例的一种USB接口的供电方法的流程图；
图3是根据本发明实施例的一种USB接口的供电装置的结构框图；
图4是是根据本发明实施例的一种无线路由装置的硬件关系图；
图5是是根据本发明实施例的一种可控负载电路的电路图；
图6是是根据本发明实施例的一种无线通讯模块的结构图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
需要指出的是，本发明中以下出现的概念的含义解释如下：
带载能力：指在一定电压下，电源能够提供给负载的最大电流。
可控负载：一种从电源获得的电流大小可编程控制的电路。
实施例1
本申请实施例一所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在终端上为例，图1是本发明实施例的一种USB接口的供电方法的移动终端的硬件结构框图。如图1所示，终端10可以包括一个或多个(图中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)、用于存储数据的存储器104、以及用于通信功能的传输装置106。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，终端10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。
存储器104可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的USB接口的供电方法对应的程序指令/模块，处理器102通过运行存储在存储器104内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至终端10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括终端10的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置106可以为射频(Radio Frequency，RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
在本实施例中提供了一种运行于上述终端的方法，图2是根据本发明实施例的一种USB接口的供电方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：
步骤S202，当设备接入到USB接口时，增加流经可控负载的电流值，其中，该可控负载与所述USB接口连接，并用于调整流经所述USB接口的电流值；
可选地，当设备接入USB接口时，设备会为可控负载启动供电，在可控负载开始工作后，可控负载通过预先配置的程序，从USB接口汲取电流，并减少流经USB接口的电流值。
需要指出的是，可控负载的阻值的大小与从USB接口汲取电流的电流值大小成正比关系，即如果增加可控负载的阻值的话，流经可控负载的电流值越大，同时流经USB接口的电流值会越小，
步骤S204，在增加所述电流值的过程中，当检测到所述USB接口的电压值小于系统供电电压的下限值时，将流经所述可控负载的当前电流值作为所述USB接口的带载能力；
需要指出的是，由于USB接口的带载能力为有限制，通过控制可控负载从USB接口汲取电流逐渐增大，当该电流值超过该USB接口的带载能力时，该USB接口对应的输出电压值就会随之减小。而系统供电电压是指当前接入USB接口的设备能够正常工作所需要的最低电压。
可选地，当所述USB接口的电压值大于系统供电电压的下限值时，继续增加所述可控负载电流值，直至所述USB接口的电压值小于所述系统供电电压的下限值或所述可控负载电流值大于所述设备正常工作时所需的最大电流值。
步骤S206，判断所述USB接口的带载能力是否大于所述设备正常工作时所需的最小电流值；
步骤S208，在判断结果为是的情况下，根据所述带载能力确定所述设备的工作功率。
可选地，在判断结果为否的情况下，提示所述USB接口供电不足。
需要指出的是，上述工作功率是指当前设备不会发生过载且能够正常工作的功率值。具体地，可以根据设备正常工作时所需的最小电流值以及最大电流值，确定相应的功率值区间。
可选地，在执行上述判断过程之后，启动设备的提醒功能。具体地，该提供功能可以由LED装置实现。例如，若当前的USB的带载能力大于设备正常工作时所需的最小电流值时，即设备能够根据USB提供的电流正常工作，设备启动LED装置中的绿灯。而如果当前设备的带载能力小于设备正常工作时所需的最小电流值时，即USB接口供电不足，设备启动LED装置的黄灯。此外，如果当检测到所述USB接口的电压值一直大于系统供电电压的下限值时，即USB接口的供电总是会导致设备过载，从而无法确认USB接口的带载能力，设备启动LED装置中的红灯。根据LED装置的显示结果，使用该设备的用户能够很快地直观获取当前设备插入的USB接口的供电状态。
可选地，在根据所述带载能力确定所述设备的工作功率之后，设备关闭为可控负载供电和/或检测所述USB接口的电压值，然后为设备供电，以实现相应的功能。例如，对于无线路由装置而言，为设备供电为启动无线路由装置的无线通讯功能。
通过上述步骤，解决了由于不同规格的无线路由装置之间负载特性差异，在使用带载能力不明确的USB接口供电时，易导致异常关机或重启的问题，从而提高了USB接口设备的供电安全性和无线路由装置的用户体验。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
实施例2
在本实施例中还提供了一种USB接口的供电装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图3是根据本发明实施例的一种USB接口的供电装置的结构框图，如图3所示，该装置包括：调控模块32、检测模块34、判断模块36以及确定模块38。
调控模块32，用于当设备接入到USB接口时，增加流经可控负载的电流值，其中，该可控负载与所述USB接口连接，并用于调整流经所述USB接口的电流值；
可选地，当设备接入USB接口时，调控模块32会为可控负载启动供电，在可控负载开始工作后，可控负载通过预先配置的程序，从USB接口汲取电流，并减少流经USB接口的电流值。
检测模块34，用于在增加所述电流值的过程中，当检测到所述USB接口的电压值小于所述系统供电电压的下限值时，将流经所述可控负载的当前电流值作为所述USB接口的带载能力；
可选地，当所述USB接口的电压值大于系统供电电压的下限值时，继续增加所述可控负载电流值，直至所述USB接口的电压值小于所述系统供电电压的下限值或所述可控负载电流值大于所述设备正常工作时的最大电流值。
判断模块36，用于判断所述USB接口的带载能力是否大于所述设备正常工作时所需的最小电流值；
确定模块38，用于在判断结果为是的情况下，根据所述带载能力确定所述设备的工作功率。
可选地，所述装置还包括：提示模块，其中，该提示模块用于在判断结果为否的情况下，提示所述USB接口供电不足。
可选地，所述装置还包括：停止模块以及供电模块。其中停止模块用于停止为所述可控负载供电和/或停止检测所述USB接口的电压值；供电模块，用于为所述设备继续供电。
可选地，在执行上述判断过程之后，启动设备的提醒功能。具体地，该提供功能可以由LED装置实现。例如，若当前的USB的带载能力大于设备正常工作时所需的最小电流值时，即设备能够根据USB提供的电流正常工作，设备启动LED装置中的绿灯。而如果当前设备的带载能力小于设备正常工作时所需的最小电流值时，即USB接口供电不足，设备启动LED装置的黄灯。此外，如果当检测到所述USB接口的电压值一直大于系统供电电压的下限值时，即USB接口的供电总是会导致设备过载，从而无法确认USB接口的带载能力，设备启动LED装置中的红灯。根据LED装置的显示结果，使用该设备的用户能够很快地直观获取当前设备插入的USB接口的供电状态。
需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
实施例3
在本实施例中还提供了一种无线路由装置。图4是是根据本发明实施例的一种无线路由装置的硬件关系图。如图4a所示，该无线路由装置包括：带载检测模块42，功率控制模块44以及无线通讯模块46。
其中，如图4b所示，带载检测模块42包括：可控负载电路422、电源采集电路424以及电源管理电路426。
可控负载电路422为可变电阻或者可以调整电流大小的集成电路，用于与USB接口连接以及调整流经所述USB接口的电流值.
电源采集电路424为模数转换电路，用于检测所述USB接口的电压值
电源管理电路426为电源转换电路，用于增加流经所述可控负载电路的电流值以及当检测到所述USB接口的电压值小于系统供电电压的下限值时，确定所述USB接口的带载能力。
如图4b所示，功率控制模块44包括基带处理电路442以及LED指示电路444。
其中，基带处理电路442包括：处理芯片、时钟以及存储器，用于判断所述USB接口的带载能力是否大于无线路由装置工作时所需的最小电流值，以及确定所述无线路由装置的工作功率.
LED指示电路444，包括一个或多个LED电路，用于指示所述无线路由装置的工作状态。
可选地，在本实施例当中还提供了一种可控负载电路442的硬件结构。图5是是根据本发明实施例的一种可控负载电路的电路图。如图5所示，齐纳二极管V给放大器A的同向输入端提供稳定的参考电压VREF，放大器A与N沟道耗尽型MOSFET(D1～,D2,…,Dm)构成电压跟随电路，使电阻R1～Rm两端的电压保持为VREF，其中R1～Rm为阻值相等的高精度半导体光刻电阻，因为它们两端电压恒定，所以它们能够从电源输入端(VIN)汲取恒定的电流，R1～Rm阻值的大小决定了可控负载电路从VIN汲取电流的大小。可编程管脚(P1,P2,…,Pn，其中m＝2n)可配置为高电平或低电平，通过译码器电路控制开关管(S1,S2,…,Sm)的导通和关闭来控制电阻R1～Rm接入电路或从该电路断开，从而实现可控负载电路的负载电流控制。
假设R1＝R2＝…＝Rm＝R，则每增加一路电阻的接入，则负载电流增加ΔI：
图6是是根据本发明实施例的一种无线通讯模块的结构图，如图6所示，无线通讯模块46还包括：射频收发电路62、射频前端电路64以及射频天线电路66。
射频收发电路62，包括专用设备收发芯片；
射频前端电路64，包括射频开关，射频功率放大器，射频双工器,用于对接收的无线通讯信号进行调制处理；
射频天线电路66，包括：天线电感电容电阻匹配网络和天线。
实施例4
本发明的实施例还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：
S11，当设备接入到USB接口时，增加流经可控负载的电流值，其中，该可控负载与所述USB接口连接，并用于调整流经所述USB接口的电流值；
S12，在增加所述电流值的过程中，当检测到所述USB接口的电压值小于系统供电电压的下限值时，将流经所述可控负载的当前电流值作为所述USB接口的带载能力；
S13，判断所述USB接口的带载能力是否大于所述设备正常工作时所需的最小电流值；
S14，在判断结果为是的情况下，根据所述带载能力确定所述设备的工作功率。
可选地，存储介质还设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：
S21，在判断结果为否的情况下，提示所述USB接口供电不足。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种通用串行总线USB接口的供电检测方法，其特征在于，包括：
当设备接入到USB接口时，增加流经可控负载的电流值，其中，该可控负载与所述USB接口连接，并用于调整流经所述USB接口的电流值；
在增加所述电流值的过程中，当检测到所述USB接口的电压值小于系统供电电压的下限值时，将流经所述可控负载的当前电流值作为所述USB接口的带载能力；
判断所述USB接口的带载能力是否大于所述设备正常工作时所需的最小电流值；
在判断结果为是的情况下，根据所述带载能力确定所述设备的工作功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在判断结果为否的情况下，提示所述USB接口供电不足。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述USB接口的电压值大于系统供电电压的下限值时，所述方法还包括：
继续增加所述可控负载电流值，直至所述USB接口的电压值小于所述系统供电电压的下限值或所述可控负载电流值大于所述设备正常工作时的最大电流值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述带载能力确定所述设备的工作功率之后，所述方法还包括：
停止为所述可控负载供电和/或停止检测所述USB接口的电压值；以及继续为所述设备供电。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可控负载至少包括以下其中之一：可变电阻或者可以调整电流大小的集成电路。
6.一种USB接口的供电装置，其特征在于，包括：
调控模块，用于当设备接入到USB接口时，增加流经可控负载的电流值，其中，该可控负载与所述USB接口连接，并用于调整流经所述USB接口的电流值；
检测模块，用于在增加所述电流值的过程中，当检测到所述USB接口的电压值小于所述系统供电电压的下限值时，将流经所述可控负载的当前电流值作为所述USB接口的带载能力；
判断模块，用于判断所述USB接口的带载能力是否大于所述设备正常工作时所需的最小电流值；
确定模块，用于在判断结果为是的情况下，根据所述带载能力确定所述设备的工作功率。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：
提示模块，用于在判断结果为否的情况下，提示所述USB接口供电不足。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：
停止模块，用于停止为所述可控负载供电和/或停止检测所述USB接口的电压值；
供电模块，用于为所述设备继续供电。
9.一种无线路由装置，其特征在于，包括：
带载检测模块，包括可控负载电路、电源采集电路以及电源管理电路，可控负载电路用于与USB接口连接以及调整流经所述USB接口的电流值；电源采集电路，用于检测所述USB接口的电压值；以及所述电源管理电路，用于增加流经所述可控负载电路的电流值以及当检测到所述USB接口的电压值小于系统供电电压的下限值时，确定所述USB接口的带载能力；
以及功率控制模块，包括：基带处理电路，用于判断所述USB接口的带载能力是否大于无线路由装置工作时所需的最小电流值，以及确定所述无线路由装置的工作功率。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述可控负载电路为可变电阻或者可以调整电流大小的集成电路；和/或，所述电源采集电路为模数转换电路；和/或，所述电源管理电路为电源转换电路，和/或，所述基带处理电路包括：处理芯片、时钟以及存储器。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述功率控制模块还包括：LED指示电路，其中所述LED指示电路包括：一个或多个LED电路，用于指示所述无线路由装置的工作状态。
12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述无线路由装置还包括：无线通讯模块，其中，所述无线通讯模块用于在所述可控负载电路、所述电源采集电路停止工作时，启动所述无线路由装置的无线通讯功能。
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