CN114902511A - 电力控制装置、显示装置、电力控制方法 - Google Patents

电力控制装置、显示装置、电力控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明具有：第一过电流检测部(201)，检测从电源部向外部设备供给的电流是否超过第一基准值；第二过电流检测部(202)，检测从所述电源部向所述外部设备供给的电流是否超过作为比所述第一基准值高的基准值的第二基准值；计时器部(203)，设定了与如下的时间对应的时间，即，自从在进行协商的期间由所述电源部向所述外部设备供给的电力向与在和所述外部设备之间进行的协商的结果相应的电力进行了切换的时间点起到所述电力的供给稳定为止的时间；及控制部(204)，在所述协商结束之前利用所述第二过电流检测部进行过电流检测，在所述协商结束且经过了设定于所述计时器部的时间时，使由所述第二过电流检测部进行的过电流检测无效，并使由所述第一过电流检测部进行的过电流检测有效。

Description

电力控制装置、显示装置、电力控制方法
技术领域
本发明涉及电力控制装置、显示装置、电力控制方法。
背景技术
近年来，进行用电缆连接显示装置(源设备)与外部设备(同步设备)，并从显示装置向外部设备供给电源。显示装置与外部设备的连接有时使用与作为USB(UniversalSerial Bus：通用串行总线)Type-C的标准对应的电缆。
在该USB(Universal Serial Bus)Type-C中，供给电力的功能被称为USB PowerDelievry(USB电力传输/以下称为USB-Type-C PD)。通过利用该USB-TypeC电缆，能够进行最大到100W的受供电。
显示装置在经由USB-TypeC电缆连接到外部设备时，以规定电压向外部设备供给电力。外部设备以所供给的规定电压接受电力的供给，通过利用该电力进行驱动，从而与显示装置进行协商处理。在协商结束后，显示装置对外部设备以提升到与协商的结果相应的电压的方式供给电力。
此时，在提升到与协商的结果相应的电压时，存在随着电压的变动，冲击电流从显示装置流向外部设备的情况。
作为防止冲击电流的技术，存在专利文献1所记载的技术。在专利文献1中，使用对从向外部设备供给电源到电流稳定为止的时间进行计时的计时器，在该计时器起动的期间，视为连接有正常的设备，即使检测到过电流，也不停止电源供给。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-094821号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，存在如下情况：在进行协商并开始对外部设备供给电源后到电流稳定为止的期间，流过冲击电流的情况下，如果该冲击电流的电流值超过在通常时所设定的电流的上限值，则视为产生了过电流而停止电力的供给。即，存在如下情况：供给与协商处理的结果相应的电力，冲击电流超过以电压或电流稳定的状态为基准而设定的电流的上限值，由此电力供给停止。
在该情况下，当电源供给被停止时，用户有时会误解为显示装置的USB-TypeC PD功能的故障。这里，如果在从向外部设备供给电源到电流稳定为止的期间内，即使检测到过电流，也不停止电源供给，则在异常时，不能防止流过过电流的情况。
所要解决的问题是，在未必发生故障的状态下电力的供给停止。
用于解决课题的技术方案
本发明的一个实施方式具有：第一过电流检测部，检测从电源部向外部设备供给的电流是否超过第一基准值；第二过电流检测部，检测从所述电源部向所述外部设备供给的电流是否超过第二基准值，所述第二基准值是比所述第一基准值高的基准值；计时器部，设定了与如下的时间对应的时间，即，自从在进行协商的期间由所述电源部向所述外部设备供给的电力向与在和所述外部设备之间进行的协商的结果相应的电力进行了切换的时间点起到所述电力的供给稳定为止的时间；及控制部，在所述协商结束之前利用所述第二过电流检测部进行过电流检测，在所述协商结束且经过了设定于所述计时器部的时间时，使由所述第二过电流检测部进行的过电流检测无效，并使由所述第一过电流检测部进行的过电流检测有效。
另外，本发明的一个实施方式为一种电力控制方法，包括以下处理：检测从电源部向外部设备供给的电流是否超过第一基准值；检测从所述电源部向所述外部设备供给的电流是否超过第二基准值，所述第二基准值是比所述第一基准值高的基准值；对是否经过了设定时间进行计时，该设定时间设定了与如下的时间对应的时间，即，自从在进行协商的期间由所述电源部向所述外部设备供给的电力向与在和所述外部设备之间进行的协商的结果相应的电力进行了切换的时间点起到所述电力的供给稳定为止的时间；及在所述协商结束之前进行基于所述第二基准值的过电流检测，在所述协商结束且经过了所述设定时间时，使基于所述第二基准值的过电流检测无效，并使基于所述第一基准值的过电流检测有效。
发明效果
根据本发明，能够防止在未必发生故障的状态下电力的供给停止的情况。
附图说明
图1是表示本发明的一个方式中的电力控制装置1的结构的功能框图。
图2是表示电力转换部20能够输出的输出电压与输出电流之间的关系的图。
图3是说明电力控制装置1的动作的时序图。
图4是说明电力控制装置1的动作的时序图。
图5是表示本发明的一个方式中的电力控制装置1A的结构的功能框图。
具体实施方式
图1是表示本发明的一个方式中的电力控制装置1的结构的功能框图。
电力控制装置1例如能够搭载于显示装置等电子设备，或者能够与外部连接。
电力控制装置1包括电源供给部101、电力转换部102、过电流检测电路103、连接器104、计时器电路105、过电流检测电路106、控制部107、反相器电路108、第一与电路109、第二与电路110、开关部111、显示控制部112、显示部113。电力控制装置1具有与USB-Type-CPD对应的功能。
电源供给部101与电力转换部102电连接。电源供给部101将电力供给到电力转换部102。电源供给部101可以将直流和交流中的任一种电力供给到电力转换部102，但在本实施方式中，对供给直流电力的情况进行说明。
电力转换部102与电源供给部101、过电流检测电路103和控制部107电连接。电力转换部102接受从电源供给部101供给的电力，转换为作为要供给的目标电压的输出电压而输出到过电流检测电路103。
电力转换部102例如是DC-DC转换器电路。电力转换部102将输入的直流电压作为相同电压的直流电压输出。另外，电力转换部102也能够通过对输入的直流电压进行升压来输出比输入电压高的电压。
作为电力转换部102能够供给的电流的最大电流值被设定为与冲击电流对应的电流值。冲击电流可能在如下时机产生：伴随于外部设备连接到连接器104，开始向外部设备供给用于进行协商处理的电力时；及在控制部107与外部设备之间进行协商，并且从在进行协商处理的期间向外部设备供给的电压切换为与协商处理的结果相应的电压时。作为产生这样的冲击电流的主要原因，可举出外部设备的输入用电容器的电容、外部设备的阻抗等。优选考虑该冲击电流的峰值时的电流值来设定电力转换部102的最大电流值。这里，如果对在开始向外部设备供给用于进行协商处理的电力时产生的冲击电流的峰值电流值与在切换为与协商处理的结果相应的电压时产生的冲击电流的峰值电流值进行比较，则在切换为与协商处理的结果相应的电压时产生的冲击电流的峰值电流值更大。因此，电力转换部102的最大电流值可以考虑在切换为与协商处理的结果相应的电压时产生的冲击电流的峰值电流值来决定。因此，即使在切换为与协商处理的结果相应的电压时，产生了比在协商处理开始时产生的冲击电流大的冲击电流的情况下，电力转换部102也能够根据是否流过由所连接的外部设备引起的过电流来判定是否切断电力供给。因此，只要没有流过由所连接的外部设备引起的过电流，就能够不切断电力供给而对外部设备继续供给电力。
另外，关于电力转换部102的最大电流值，例如在所连接的外部设备是电池或电动机的情况下，与不具有电动机等的外部设备的情况相比，冲击电流的电流值大的情况较多。因此，也可以使用假定了比这种不具有电动机等的外部设备大的最大电流值的额定的电力转换部102。例如，在假定了连接不具有电动机等的外部设备的情况的最大电流值为7A的情况下，也可以使用最大电流值与10A对应的电力转换部102。
图2是表示电力转换部20能够输出的输出电压与输出电流之间的关系的图，特别是表示供给电力超过60W且直至100W为止的情况下的输出电压与输出电流之间的关系的图。
在USB-Type-C PD中，在输出电压不同的情况下，最大输出电流有时也不同。即，USB-Type-C PD与外部设备进行协商，在本电力控制装置能够供给的电力的范围内设定与外部设备的请求相应的任意的电力，并将该设定的电力供给到外部设备。此时供给的电流根据所设定的电力而变化。例如，在由协商决定的供给电力为60W的情况下，且在输出电压被设定为从5V至20V中的任一电压的情况下，供给电流值能够固定为3A。
这里，在USB-Type-C PD的标准中，供给电力能够设定至100W。因此，在协商的结果是例如将从超过60W的电力到100W的电力之间的任一电力决定为供给电力的情况下，如图2所示，输出电压被设定为5V～15V，输出电流被设定为3A，但在输出电压被设定为20V的情况下，输出电流成为5A。因此，就在切换为与协商处理的结果相应的电压时产生的冲击电流的峰值电流值而言，与从协商时的输出电压转换到5V～15V中的任一输出电压的情况相比，转换到20V的情况下更大。在本实施方式中，考虑在切换为与协商处理的结果相应的输出电压时，有时输出电流也被切换的情况，假定随着输出电流变大，冲击电流也相应地变大的情况，来设定电力转换部102的最大电流值。
过电流检测电路103与电力转换部102、控制部107、开关部111、第一与电路109和第二与电路110电连接。过电流检测电路103检测从电力转换部102向连接到连接器104的外部设备供给的电流是否超过第一基准值。第一基准值是作为判定在切换为与协商处理的结果相应的电力后经过了VBUS电压稳定时间(以下简称为电压稳定时间)之后所供给的电流值是否存在异常的基准来使用的值。
电压稳定时间是基于从由进行协商处理的期间的电压切换为与协商处理的结果相应的电压的时间点到从电力转换部102向外部设备供给的输出电力的变动稳定为止的时间而决定的时间。该电压稳定时间也可以使用由USB PD3.0规定的标准值。
另外，过电流检测电路103在从控制部107输出DCDC转换器EN信号(DCDC转换器EN信号开启)的期间，根据来自第一与电路109或第二与电路110的信号进行驱动，在没有输出DCDC转换器EN信号的情况下(DCDC转换器EN信号关闭)，停止过电流检测功能。
换言之，在对外部设备供给电力的通常时，过电流检测电路103进行过电流的检测。
连接器104与作为电力控制装置1的外部的设备的外部设备连接。该连接器104的端子的形状是与USB-TypeC的标准对应的形状。连接器104能够经由与USB-TypeC的标准对应的电缆连接到外部设备。
计时器电路105设定有与从协商开始到被切换为与协商的结果相应的电力的该电力的供给稳定为止的时间相对应的时间。设定于计时器电路105的时间可以以协商开始的时间点为基准，但也可以以检测到对接侧的外部设备经由USB-TypeC的电缆连接到连接器104的时间点为基准。
此外，设定于计时器电路105的设定时间可以使用如下时间，即，通过以协商处理的开始或检测到经由USB-TypeC的电缆连接有对接侧的外部设备的时间点为开始的基准，将电压稳定时间与协商处理所花费的时间相加而得到的时间。另外，该设定时间也可以包含协商处理所花费的时间、电压稳定时间和余量时间。设定于计时器电路105的计时器值只要是与该设定时间对应的值即可。
这里，电压稳定时间可以任意地设定，例如，连接器104是与USB Type-C的标准对应的连接器，以基于USB Type-C的标准与外部设备连接的时间点为基准，电压稳定时间可以设定作为基于USB PD3.0的标准值的电压稳定时间(最大为270ms)。
另外，计时器电路105在通过计时器功能进行计时的期间内，将开启信号输出到过电流检测电路106和反相器电路108。开启信号例如可以使用表示“HI”和“LOW”中的“HI”的信号。
这样，计时器电路105在包含协商处理所需的时间和电压稳定时间的期间内，对过电流检测电路106输出开启信号，从而能够在输出该开启信号的期间内，使过电流检测电路106中的过电流检测功能有效。由此，能够在包含协商处理所需的时间和电压稳定时间的期间内使过电流检测电路106的过电流检测功能有效，并在经过该期间后，使过电流检测电路106的过电流检测功能无效。
冲击电流主要在输出电压不稳定的期间内产生。因此，对于在电压稳定时间内产生的冲击电流，通过使用计时器电路105和过电流检测电路106，能够以与稳定时不同的方法进行检测(详细情况将后述，使用不同的第二基准值进行检测)。由此，在电压稳定时间内，对于响应于输出电压的切换而产生的冲击电流，能够使用比通常时高的基准值来判定有无产生过电流。因此，即使响应于输出电压的切换而产生冲击电流，在由于源设备的特性而产生了冲击电流的情况下，也能够切断电源的供给。
过电流检测电路106与过电流检测电路103、计时器电路105和控制部107电连接。
过电流检测电路106检测从电力转换部102向外部设备供给的电流是否超过第二基准值，该第二基准值是比设定于过电流检测电路103的基准值高的基准值。
第二基准值可以使用与在切换为与协商的结果相应的电力时流过的冲击电流的最大值相应的值。对于第二基准值，例如在协商的结果是供给超过60W且直到100W为止的电力的情况下，输出电压为20V的情况下的输出电流为5A。因此，也可以基于该输出电流，作为假定产生了冲击电流的电流值而设定为10A。
当从计时器电路105输出了开启信号时，过电流检测电路106进行过电流检测。过电流检测电路106在进行过电流检测的情况下，判定是否从电力转换部102向连接器104供给了作为比过电流检测电路103所检测的基准值即第一基准值高的电流值的第二基准值，在判定为超过第二基准值的情况下，将表示电流值超过第二基准值的错误信号(例如，OCP(Open Core Protocol：开放核心协议)ERR信号)输出到控制部107和显示控制部112。
另外，当从计时器电路105输出的开启信号的供给停止时，过电流检测电路106停止过电流的检测。
控制部107与电力转换部102、过电流检测电路103、计时器电路105、过电流检测电路106、开关部111、连接器104、第一与电路109、第二与电路110和显示控制部112电连接。
控制部107在外部设备连接到连接器104时，检测出外部设备连接到连接器104，与该外部设备进行协商，决定在电力控制装置1与外部设备之间能够应对的电压和电流值，并开始电力向外部设备的供给。
这里，所谓协商，是在USB Power Delivery(基于USB Type-C连接器的供电)中，进行通过USB协议而在源设备(电力控制装置1)和接收设备(外部设备)之间进行的、与能够应对的电力(电压、电流)相关的信息的收发，并进行供给或被供给的电力(电压、电流)的决定的处理。
控制部107在检测出外部设备连接到连接器104时，向计时器电路105输出使计时开始的指示。
控制部107在向计时器电路105输出了计时开始的指示时，使向电力转换部102和过电流检测电路103输出的使能信号(以下称为DCDC转换器EN信号)开启(有效：激活)。
控制部107在从过电流检测电路106接收到表示检测到过电流的错误信号时，使DCDC转换器EN信号(使能信号)关闭(无效：非激活)，并且输出使计时器电路105的计时中止的指示，向开关部111输出作为切断电路的指示的切断信号。
控制部107输出表示切换为通过与在外部设备之间进行协商而决定的电压的切换信号(以下称为VBUS电压切换信号)。这里，控制部107在进行协商处理的期间，输出表示5V的VBUS电压切换信号，当协商结束时，输出指定与协商的结果相应的电压即5V、9V、12V、15V、20V中的任一电压的VBUS电压切换信号。
控制部107将表示输出电压(VBUS电压)是哪一个的电压设定信号输出到第一与电路109和第二与电路110中的任一个。例如，控制部107在输出电压为5V、9V、12V、15V中的任一个的情况下，向第一与电路109输出第一电压设定信号，在VBUS电压为20V的情况下，向第二与电路110输出第二电压设定信号。
在协商处理的结果是供给60W以上且直至100W为止的电力的情况下，第一电压设定信号在输出电压为5V、9V、12V、15V的情况下被输出，但该输出电压的情况下的输出电流均为3A。另外，第二电压设定信号在输出电压为20V的情况下被输出，但该输出电压的情况下的输出电流为5A。在本实施方式中，对控制部107输出第一电压设定信号和第二电压设定信号中的任一个的情况进行说明，但在输出电流的种类为三种以上的情况下，也可以设为与该种类的数量相应的电压设定信号的数量。由此，即使在按照USB Type-C PD的标准以外的规定将电力供给到外部设备的情况下，也能够根据输出电流的值对过电流检测电路103设定过电流的基准值。
在由过电流检测电路103检测到电流值超过第一基准值的情况下，或者在由过电流检测电路106检测到电流值超过第二基准值的情况下，控制部107使开关部111断开而停止从电力转换部102向外部设备的电力的供给。
控制部107在协商结束之前(例如，协商开始时和协商处理过程中)，利用过电流检测电路106进行过电流检测，在协商结束且经过了设定于计时器电路105的时间时，使由过电流检测电路106进行的过电流检测无效，并使由过电流检测电路103进行的过电流检测有效。
控制部107在进行协商的期间和到经过设定于计时器电路105的时间为止的期间，使过电流检测电路103无效。
反相器电路108与计时器电路105、第一与电路109和第二与电路110电连接。
反相器电路108将从计时器电路105输入的信号反相，并将反相后的信号输出到第一与电路109和第二与电路110。
具体而言，当从计时器电路105输出了开启信号(例如“HI”)时，反相器电路108将其反相为关闭信号(例如“LOW”)而输出到第一与电路和第二与电路。当从计时器电路105输出了关闭信号(例如“LOW”)时，反相器电路180将其反相为开启信号(例如“HI”)而输出到第一与电路109和第二与电路110。
反相器电路108例如可以使用非门电路。
第一与电路109与控制部107、反相器电路108和过电流检测电路103连接。第一与电路109的一个输入与控制部107的能够输出第一电压设定信号的端子连接，另一个输入与反相器电路108连接。
在从反相器电路108输入的信号和从控制部107输入的信号中的至少一个信号为“LOW”的情况下，第一与电路109向过电流检测电路106输出“LOW”。例如，第一与电路109在处于从反相器电路108输入的信号是开启信号且没有从控制部107输入第一电压设定信号的状态(“LOW”的状态)的情况下，将“LOW”信号输出到过电流检测电路103，在处于从反相器电路108输入的信号为开启信号且从控制部107输入了第一电压设定信号的状态(“HI”的状态)的情况下，将“HI”信号输出到过电流检测电路103。
换言之，第一与电路109在处于计时器电路105未进行基于计时器功能的计时的期间，且输入了第一电压设定信号的情况下，向过电流检测电路103输出“HI”，除此之外输出“LOW”。
第二与电路110与控制部107、反相器电路108和过电流检测电路103连接。第二与电路110的一个输入与控制部107的能够输出第二电压设定信号的端子连接，另一个输入与反相器电路108连接。
在从反相器电路108输入的信号和从控制部107输入的信号中的至少一个信号为“LOW”的情况下，第二与电路110向过电流检测电路106输出“LOW”。例如，第二与电路110在处于从反相器电路108输入的信号是开启信号且没有从控制部107输入第二电压设定信号的状态(“LOW”的状态)的情况下，将“LOW”信号输出到过电流检测电路103，在从反相器电路108输入的信号为开启信号且从控制部107输入了第二电压设定信号的情况(“HI”的状态)下，将“HI”信号输出到过电流检测电路103。
换言之，第二与电路110在处于计时器电路105未进行基于计时器功能的计时的期间，且输入了第二电压设定信号的情况下，向过电流检测电路103输出“HI”，除此之外输出“LOW”。
这里，在本实施方式中，为了将第一电压设定信号、第二电压设定信号和与计时器功能的计时状态相应的信号供给到过电流检测电路103，使用了第一与电路109和第二与电路110这两个电路，但只要按照与VBUS电压对应的输出电流的每个值分别设置，则与电路也可以是三个以上。这里，在VBUS电压为5V、9V、12V、15V的情况下，输出电流均为3A，在VBUS电压为20V的情况下，输出电流为5A，因此输出电流为两种。因此，与电路设置有作为3A用的第一与电路109和作为5A用的第二与电路110这两个与电路。另外，在输出电流存在三种以上的情况下，与电路可以根据其种类(电压设定信号的种类数)而分别设置。由此，即使在按照USB-TypeC PD的标准以外的规定将电力供给到外部设备的情况下，也能够根据输出电流的值对过电流检测电路103设定过电流的基准值。
另外，在此，对为了将第一电压设定信号、第二电压设定信号和与计时器功能的计时状态相应的信号供给到过电流检测电路103而使用第一与电路109和第二与电路110这两个与电路的情况进行说明，但也可以不使用第一与电路109和第二与电路110而使用其他结构。例如，也可以采用包括第一与电路109和第二与电路110的功能的选择信号供给部120，该选择信号供给部120基于从控制部107输出的用于选择基于根据协商的结果而供给的电力的输出电压的选择信号、和计时器电路105的计时结果，在经过了设定于计时器电路105的时间时，将选择信号输出到过电流检测电路103。另外，也可以不通过与电路那样的逻辑电路，而通过基于软件的信息处理来实现。
开关部111与过电流检测电路103、控制部107和连接器104电连接。
这里，开关部111可以连接在电力转换部102与连接器104之间。在本实施方式中，在开关部111的前级设有过电流检测电路103。
开关部111在通常时将设置于开关部111的开关闭合，当从控制部107接收到切断信号时，打开开关，由此切断过电流检测电路103与连接器104之间的电力供给路径。
显示控制部112与过电流检测电路106和显示部113电连接。
显示控制部112输出表示由过电流检测电路106检测到过电流的过电流检测信号。作为过电流检测信号，例如可以使用OCP ERR信号。
显示控制部112在从过电流检测电路106接收到过电流检测信号时，将表示检测到过电流的显示画面显示于显示部113。在该显示画面中，也可以示出虽然基于USB-TypeC的标准的协商正常地结束，但之后的电源供给产生了不良情况的情况。
该显示控制部112可以使用微型计算机(微控制器)。
显示部113与显示控制部112电连接。
显示部113显示从显示控制部112输出的信号。
显示部113例如可以使用液晶显示面板等显示装置。显示部113基于来自显示控制部112的指示，显示表示检测到过电流的显示画面。另外，显示部113也可以包括使液晶显示面板驱动的驱动电路。另外，对显示部113设置于电力控制装置1的内部的情况进行了说明，但在电力控制装置1设置于显示装置的情况下，也可以将该显示装置的显示面板用作显示部113。在该情况下，显示控制部112可以在该显示装置的显示画面显示表示检测到过电流的显示画面。
对该显示部113显示从显示控制部112输出的信号的情况进行了说明，但也可以是将从显示控制部112输出的信号输出到外部的输出部。例如，也可以是通过声音输出该信号的扬声器、表示输出了该信号的灯等。
以上说明的电力控制装置1能够作为显示装置的功能之一设置于显示装置的内部。另外，电力控制装置1也可以连接在显示装置与外部设备之间。
接着，说明电力控制装置1的动作。
图3是说明电力控制装置1的动作的时序图。另外，该图3表示对外部设备正常地供给电力的情况、即电力供给未被开关部111切断的情况的例子。在初始状态下，开关部111为接通的状态。
首先，当外部设备连接到连接器104时(时刻t1)，控制部107检测到外部设备连接到连接器104(标号A1)，开始与外部设备进行协商(标号B1)。另外，控制部107向计时器电路105输出使计时开始的指示，并将输出5V的VBUS电压的指示输出到电力转换部102，且使DCDC转换器EN信号开启(激活)(标号L1)。
计时器电路105基于来自控制部107的指示开始计时(标号C1)。另外，计时器电路105在开始计时后，向过电流检测电路106和反相器电路108输出开启信号。过电流检测电路106在从计时器电路105接收到开启信号时，使过电流检测功能激活(标号F1)。并且，过电流检测电路106通过使过电流检测功能开启，来监视从电力转换部102向连接器104供给的电力的电流值，进行电流值是否超过第二基准值的判定。
这里，反相器电路108将开启信号反相而向第一与电路109和第二与电路110输出关闭信号。第一与电路109和第二与电路110由于被输入的一方的信号是关闭信号，所以分别向过电流检测电路103输出关闭信号。因此，由于从第一与电路109和第二与电路110这两者输入关闭信号，所以过电流检测电路103不进行过电流检测。由此，过电流检测电路103将从电力转换部102输出的电力不进行过电流检测地输出到连接器104。
电力转换部102从控制部107接受用于输出作为进行协商处理时的电压的5V的VBUS电压的指示，并且在从控制部107输出的DCDC转换器EN信号成为开启时，基于从电源供给部101供给的电力，将5V的电压输出到过电流检测电路103。由此，从电力转换部102向过电流检测电路103及其后级侧供给5V的VBUS电压(标号G1)。
当从电力转换部102向过电流检测电路103输出了VBUS电压时，随着该VBUS电压的输出，VBUS电流从电力转换部102流向过电流检测电路103。此时，就VBUS电流而言，在开始流过电流后立即流过冲击电流(标号H1)，在经过一定时间后，电流值稳定(标号H2)。此时，由于VBUS电压为5V，因此根据图2所示的输出电压与输出电流之间的关系，电流值稳定时的VBUS电流值为3A。冲击电流成为比该3A高的电流值，但作为VBUS电流的冲击电流的峰值例如相对于3A(电压稳定时)成为110％左右的电流值，大致为3.3A。此时，由于过电流检测电路103为关闭状态(标号D1、标号E1)，因此过电流检测电路103中的过电流检测功能不工作，从计时器电路105接收到开启信号的过电流检测电路106的过电流检测功能工作，所以判定是否超过在过电流检测电路106中所设定的基准电流值(第二基准值)。这里，设定于过电流检测电路106的基准值是第二基准值(例如10A)。因此，由于刚开始流过VBUS之后的冲击电流的峰值为3.3A左右且小于第二基准值(10A)，所以过电流检测电路106没有检测到过电流。因此，电力控制装置1继续从电力转换部102向连接器104供给电力。
接着，在时刻t2，当协商结束时，控制部107将VBUS切换信号输出到电力转换部102，该VBUS切换信号是将5V的VBUS电压切换为与协商的结果相应的电压(例如20V)的指示。该时刻t2对应于电压稳定时间的开始时刻(标号I1)。电力转换部102基于该VBUS切换信号，将输出电压从5V切换为由VBUS切换信号表示的电压。这里，电力转换部102在被输入了将VBUS电压切换为例如20V的VBUS切换信号的情况下，提升电压以使输出电压成为20V(标号G2)。
随着该电压的切换，冲击电流作为VBUS电流而流通(标号H3)。此时，由于VBUS电压为20V，因此根据图2所示的输出电压与输出电流之间的关系，VBUS电流值为5A。由于VBUS电流值为5A，因此冲击电流成为高于5A的电流值。此时的冲击电流的峰值也取决于与连接器104连接的外部设备的阻抗，例如有时相对于稳定时的5A成为110％左右的电流值(5.5A左右)。另外，假设在所连接的外部设备的阻抗比一般的外部设备高的情况下，存在相对于稳定时的5A成为150％左右的电流值(7.5A左右)的情况(标号H4)。在这种情况下，过电流检测电路103处于关闭状态(标号D1、标号E1)而不工作，过电流检测电路106工作，在过电流检测电路106中，进行冲击电流的电流值与第二基准值(10A)的比较。由于冲击电流为7.5A左右且小于作为第二基准值的10A，所以过电流检测电路106没有检测出过电流。因此，电力控制装置1继续从电力转换部102向连接器104供给电力。
之后，VBUS电流值随着时间的经过而收敛为通常时的电流值(5A)(标号H5)。并且，VBUS电压也在电压稳定时间内达到20V(标号G3)。
另一方面，控制部107在时刻t2结束协商并向电力转换部102输出了VBUS电压切换信号时，将表示该设定的VBUS电压的电压设定信号输出到第一与电路109和第二与电路110中的任一个。控制部107在VBUS电压为5V、9V、12V、15V中的任一个的情况下，向第一与电路109输出电压设定信号，在VBUS电压为20V的情况下，向第二与电路110输出电压设定信号。即，根据与VBUS电压对应的输出电流，向第一与电路109和第二与电路110中的任一个输出电压设定信号。例如，在协商处理的结果是VBUS电压被决定为20V的情况下，控制部107将电压设定信号输出到第二与电路110。
当从时刻t2起经过了电压稳定时间(时刻t3，标号I2)，而且电压稳定时间加上余量后的时刻t4到来时，计时器电路105的计时值达到与计时器值对应的计时值(标号C2)。计时器电路105在计时值达到与计时器值对应的计时值时，将针对过电流检测电路106的开启信号切换为关闭信号(标号F2)，并且将关闭信号输出到反相器电路108。
由此，当从计时器电路105输入的信号切换为关闭信号时，过电流检测电路106停止过电流检测功能。另外，反相器电路108将所输入的关闭信号反相，作为开启信号输出到第一与电路109和第二与电路110。
第一与电路109处于由反相器电路108输入开启信号且未由控制部107输入电压设定信号的状态(即“LOW”)，因此将“LOW”信号输出到过电流检测电路103。
第二与电路110处于由反相器电路108输入开启信号且由控制部107输入电压设定信号的状态(即“HI”)，因此将“HI”信号输出到过电流检测电路103。
当从第一与电路109输入了“LOW”信号且从第二与电路110输入了“HI”信号时，过电流检测电路103判定为VBUS电压被设定为20V，并将判定过电流的基准值设定为与输出电流5A相应的电流值即5.5A(标号E2)。这里，过电流检测电路103将基准值设定为5.5A的时间点是经过了电压稳定时间之后，因此在VBUS电流中产生的冲击电流已经收敛，成为电流值稳定为5A的状态。因此，在经过了电压稳定时间之后，能够将基准值设为5.5V来进行过电流检测处理。
根据上述的实施方式，在外部设备插入到USB Type-C连接器的定时，以已经通过USB Type-C而连接的信号为触发，进行协商，并利用计时器电路测量VBUS电压稳定期间(例如270msec：标准值)加上几百msec的余量后的时间，在该测量过程中，使最大电流值比通常时大的过电流检测电路106开启，另一方面，过电流检测电路103在此期间不进行动作。由此，仅在从对接设备插入于USB Type-C起到VBUS稳定时间结束为止的期间，能够使用比通常时大的过电流设定值来进行过电流检测。因此，即使在切换为由协商决定的电力时(例如，从输出电压5V/输出电流3A向输出电压20V/输出电流5A的切换)产生冲击电流，只要未流过由与连接器104连接的外部设备的阻抗等引起的过电流，电源供给就不会停止。
另外，能够防止因将伴随于切换为由协商决定的电压而产生的冲击电流检测为过电流所引起的、切断电力的供给那样的误动作。
另外，通过基于计时器电路的锁定，使过电流检测电路106关闭，并使过电流检测电路103开启，由此在切换为由协商决定的电力之后，能够使用与基于该切换后的电力的输出电流(例如3A或5A)相应的第一基准值进行过电流的检测。
接着，图4是说明电力控制装置1的动作的时序图。另外，该图4表示在切换为由协商决定的电压时检测出过电流的情况、即电力的供给被开关部111切断的情况的例子。在初始状态下，开关部111为接通的状态。
关于从时刻t11到时刻t12的标号A11、B11、B12、C11、D11、E11、F11、G11、H11、H12、I11、L11，由于与图3中的从时刻t1到时刻t2的标号A1、B1、B2、C1、D1、E1、F1、G1、H1、L1相同，所以省略其说明，主要说明不同点。
接着，在时刻t12，电力转换部102基于从控制部107输出的表示20V的VBUS切换信号，将输出电压从5V提升到20V(标号G12)。
随着该电压的切换，冲击电流作为VBUS电流而流通(标号H13)。此时，由于VBUS电压为20V，所以VBUS电流值被输出为5A。这里，在图3的说明中，对相对于VBUS电流值为5A的情况，成为150％左右的电流值(7.5A左右)的情况进行了说明。但是，在外部设备的阻抗比一定值高的情况下等，冲击电流的峰值有时会进一步变大。在这种情况下，VBUS电流值被切换成为5A时的冲击电流的峰值有时会超过被设定为过电流检测电路106的第二基准值的10A(标号H14)。在时刻t12与时刻t13之间，过电流检测电路106将冲击电流的电流值与第二基准值(10A)进行比较，当判定为冲击电流超过作为第二基准值的10A时，在时刻t13向控制部107输出为“HI”的错误信号(OCP ERR信号)(标号J11)。
当从过电流检测电路106输出了错误信号时，控制部107使DCDC转换器EN信号关闭(标号L12)，并且向计时器电路105输出使计时中止的指示，向开关部111输出切断信号。
当DCDC转换器EN信号成为关闭时(标号L12)，电力转换部102停止VBUS电压的输出。由此，从电力转换部102输出的VBUS电压降低(标号G13)，伴随该VBUS电压的降低，VBUS电流也减少(标号H15)。
当DCDC转换器EN信号成为关闭时，过电流检测电路103停止过电流检测功能。另外，当响应于DCDC转换器EN信号成为关闭的情况而从控制部107输出了切断信号时，开关部111打开开关而切断过电流检测电路103与连接器104之间的电力供给路径。由此，从电力转换部102向外部设备的电力供给被切断。
另外，当从过电流检测电路106输出了错误信号时，显示控制部112使显示部113开启错误显示(标号K11)。由此，显示部113显示错误画面。例如，显示部113可以在OSD(On-Screen Display：屏幕显示)画面显示“连接设备异常”等字符串作为错误画面。通过在显示部113显示错误画面，能够向用户通知因外部设备的特性而流过过电流所以电力供给被切断。由此，用户能够识别出电力供给被切断的原因不是由显示装置、电力控制装置1、USBType-C的端口及USB Type-C的电缆的故障引起的，而是由外部设备侧引起的。
当从控制部107向计时器电路105输出了使计时中止的指示时，中止计时(标号C12)，停止向过电流检测电路106和反相器电路108的开启信号的供给。当停止了开启信号的供给时，过电流检测电路106停止过电流检测功能(标号F12)。
反相器电路108由于开启信号的供给停止，从而将输入信号即关闭信号反相而将开启信号输出到第一与电路109和第二与电路110。
这里，从控制部107向第二与电路110输出了表示20V的设定信号。因此，即使来自反相器电路108的输出是开启信号，也由于表示5V的设定信号为关闭，所以第一与电路109将关闭的输出输出到过电流检测电路103。
另一方面，由于来自反相器电路108的输出是开启信号，且20V设定信号是开启信号，所以第二与电路110输出开启信号。
过电流检测电路103从第二与电路110接收开启信号而被输入20V设定信号，但由于DCDC转换器EN信号为关闭，因此过电流检测功能保持停止。
在时刻t14，当电压稳定时间的结束时间到来时(标号I12)，在该时刻之前，VBUS输出电压下降到0V，并且VBUS输出电流也下降到0A。
根据以上说明的实施方式，在与连接器104连接的外部设备是高阻抗的设备的情况下，在从协商时的电力切换为与协商的结果相应的电力时，过电流检测电路106检测到过电流，显示部113通过OSD显示用于表示冲击电流大的外部设备连接到USB Type-C连接器的异常。由此，能够向用户通知电源被切断的原因是连接了高阻抗的外部设备，能够使用户认识到不是显示装置、电力控制装置1、USB Type-C的端口及USB Type-C的电缆等的异常。
图5是表示本发明的一个方式中的电力控制装置2的结构的功能框图。
电力控制装置2具有第一过电流检测部201、第二过电流检测部202、计时器部203、控制部204。
第一过电流检测部201检测从电源部向外部设备供给的电流是否超过第一基准值。第二过电流检测部202检测从电源部向外部设备供给的电流是否超过作为比第一基准值高的基准值的第二基准值。
计时器部203设定有与从进行了切换的时间点到电力的供给稳定为止的时间对应的时间，该切换是从在进行协商的期间由电源部205向所述外部设备供给的电力向与在和所述外部设备之间的协商的结果相应的电力的切换。
控制部204在协商结束之前利用第二过电流检测部202进行过电流检测，在协商结束且经过了设定于计时器部203的时间时，使第二过电流检测部202的过电流检测无效，并使第一过电流检测部201的过电流检测有效。
由此，能够防止在电力控制装置中未必发生故障的状态下停止电力的供给的情况。
另外，也可以将用于实现图1中的处理部的功能的程序记录于计算机可读取的记录介质，使计算机系统读入并执行记录在该记录介质中的程序来进行施工管理。另外，这里所说的“计算机系统”包括OS和外围设备等硬件。
另外，在利用WWW系统的情况下，“计算机系统”也包括主页提供环境(或显示环境)。
另外，所谓“计算机可读取的记录介质”，是指软盘、光磁盘、ROM、CD-ROM等便携式介质、内置于计算机系统的硬盘等存储装置。而且，所谓“计算机可读取的记录介质”，包括如成为服务器或客户机的计算机系统内部的易失性存储器那样将程序保持一定时间的介质。另外，上述程序可以是用于实现上述功能的一部分的程序，而且也可以是能够通过与已经记录在计算机系统中的程序的组合来实现上述功能的程序。另外，也可以将上述程序存储于规定的服务器，并根据来自其他装置的请求，经由通信线路分发(下载等)该程序。
以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细叙述，但具体的结构并不限于该实施方式，也包括不脱离本发明的主旨的范围的设计等。
标号说明
1…电力控制装置、2…电力控制装置、20…电力转换部、101…电源供给部、102…电力转换部、103…过电流检测电路、104…连接器、105…计时器电路、106…过电流检测电路、107…控制部、108…反相器电路、109…第一与电路、110…第二与电路、111…开关部、112…显示控制部、113…显示部、180…反相器电路、201…第一过电流检测部、202…第二过电流检测部、203…计时器部、204…控制部、205…电源部。

Claims (9)

1.一种电力控制装置，具有：
第一过电流检测部，检测从电源部向外部设备供给的电流是否超过第一基准值；
第二过电流检测部，检测从所述电源部向所述外部设备供给的电流是否超过第二基准值，所述第二基准值是比所述第一基准值高的基准值；
计时器部，设定了与如下的时间对应的时间，即，自从在进行协商的期间由所述电源部向所述外部设备供给的电力向与在和所述外部设备之间进行的协商的结果相应的电力进行了切换的时间点起到所述电力的供给稳定为止的时间；及
控制部，在所述协商结束之前利用所述第二过电流检测部进行过电流检测，在所述协商结束且经过了设定于所述计时器部的时间时，使由所述第二过电流检测部进行的过电流检测无效，并使由所述第一过电流检测部进行的过电流检测有效。
2.根据权利要求1所述的电力控制装置，其中，
控制部在进行所述协商的期间和到经过了设定于所述计时器部的时间为止的期间，使所述第一过电流检测部无效。
3.根据权利要求1或2所述的电力控制装置，其中，
所述第二过电流检测部将与冲击电流的最大值相应的值确定为所述第二基准值，所述冲击电流是在切换成与所述协商的结果相应的电力时流过的电流。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电力控制装置，其中，
所述电力控制装置具有输出部，该输出部输出表示由所述第二过电流检测部检测到过电流的数据。
5.根据权利要求4所述的电力控制装置，其中，
所述电力控制装置具有显示部，该显示部将从所述输出部输出的所述数据显示于显示面板。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电力控制装置，其中，
所述电力控制装置具有开关，该开关连接在所述电源部与连接器之间，所述连接器与所述外部设备连接，
在由所述第一过电流检测部检测到电流值超过第一基准值的情况下，或者在由第二过电流检测部检测到电流值超过所述第二基准值的情况下，所述控制部使所述开关断开而停止从所述电源部向所述外部设备的电力的供给。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电力控制装置，其中，
所述电力控制装置具有选择信号供给部，该选择信号供给部基于从所述控制部输出的选择信号和所述计时器部的计时结果，在经过了设定于所述计时器部的时间时，将所述选择信号输出到所述第一过电流检测部，所述选择信号选择基于与所述协商的结果相应地供给的电力的输出电压。
8.一种显示装置，具有权利要求1至7中任一项所述的电力控制装置。
9.一种电力控制方法，包括以下处理：
检测从电源部向外部设备供给的电流是否超过第一基准值；
检测从所述电源部向所述外部设备供给的电流是否超过第二基准值，所述第二基准值是比所述第一基准值高的基准值；
对是否经过了设定时间进行计时，该设定时间设定了与如下的时间对应的时间，即，自从在进行协商的期间由所述电源部向所述外部设备供给的电力向与在和所述外部设备之间进行的协商的结果相应的电力进行了切换的时间点起到所述电力的供给稳定为止的时间；及
在所述协商结束之前进行基于所述第二基准值的过电流检测，在所述协商结束且经过了所述设定时间时，使基于所述第二基准值的过电流检测无效，并使基于所述第一基准值的过电流检测有效。
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