CN1672116A - 总线电源装置以及电源控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的总线电源装置具备：连接在与USB接口标准对应的USB对应装置(10)的高功率USB端口(11)(或者低功率USB端口(12))上的USB连接器(150)；检测从USB对应装置(10)经由高功率USB端口(11)(或者低功率USB端口(12))以及USB连接器(150)提供给总线电源线(151)的电流/电压的电流/电压检测单元(107)；根据电流/电压检测单元(107)中的电流检测结果和电流阈值的比较结果对总线电源线(151)辅助电流，另外根据电压检测结果和电压阈值的比较结果，对总线电源线(151)辅助不足部分的电压的电力辅助单元(108)。

Description

总线电源装置以及电源控制方法
技术领域
本发明涉及例如以USB(Universal Serial Bus：通用串行总线)和IEEE(Institute of Electronic and Electronics Engineers：电气和电子工程师学会)1394等接口标准为依据的总线电源(Bus Power)装置，特别涉及避免因电压下降而不能动作，可以掌握与动作状态相应的电池余量，进而，可以快速充电的总线电源装置以及电源控制方法。
背景技术
近年，作为用于在个人计算机上连接外围设备的接口，USB接口标准受到关注。该USB接口标准具备可以把最大127台的USB设备连接成树状的特征。
图7是展示以往的总线电源装置20构成的框图。在该图中，USB对应装置10是与上述的USB接口标准对应的个人计算机，具备高功率USB端口11。集线器(hub)13具备用总线电源驱动的低功率USB端口12。
高功率USB端口11是可以提供USB连接器(在同一图中，是USB连接器30：USB connector)连接的高功率的端口，除了作为数据的输入输出端口的基本功能外，还具备把2.5W(500mA/5V)的额定电力提供给USB设备(在同一图中，是总线电源装置20)的功能。
低功率USB端口12是USB连接器连接的低功率的端口，除了作为数据的输入输出端口的基本功能外，还具备把0.5W(100mA/5V)的额定电力提供给USB设备的功能。但是，连接在低功率USB端口12上USB设备是自电源装置，因为在0.5W这一功率下不能被驱动，所以从另一电源接受电力供给而被驱动。
总线电源装置20是作为USB设备之一的硬盘驱动装置，用经由与高功率USB端口11连接的USB连接器30从USB对应装置10一方提供的高功率(2.5W(500mA/5V))驱动。
USB连接器30是以USB接口标准为基准的连接器，在总线电源装置20的使用时与高功率USB端口11连接。另外，USB连接器30与用于向各单元提供电力的总线电源线31、数据线32、GND(接地)线、屏蔽线等。
USB/ATA(AT Attachment：AT嵌入式接口)变换单元21具备把经由数据线32输入的USB接口标准的数据变换到ATA接口标准的数据，把该数据经由ATA接口22输出到硬盘23的功能。
硬盘23是大容量的存储介质，在用经由总线电源线31提供的电力被旋转驱动的同时，读/写数据。
另外，USB/ATA变换单元21具备从硬盘23读出数据，把经由ATA接口22输入的ATA接口标准的数据变换为USB接口标准的数据，把该数据输出到数据线32的功能。
电压调整单元24把从总线电源线31提供的5V的电压调整为3.3V电压，把该3.3V的电压提供给USB/ATA变换单元21。
以下，参照图8所示的流程图，说明总线电源装置20的动作。在同一图所示的步骤SA1中把USB连接器30连接到高功率USB端口11而插入(plug in)时，则在步骤SA2中，总线电源装置20在USB对应装置10中被识别为装置。
在步骤SA3中，判断在高功率USB端口11上是否连接有USB连接器30，这种情况下，判断结果为“是”。在步骤SA4中，来自USB对应装置10一方的高功率(500mA/5V)经由总线电源线31，提供给电压调整单元24以及硬盘23。
由此，在步骤SA5中，把来自电压调整单元24的3.3V的电压提供给USB/ATA变换单元21，在USB/ATA变换单元21开始动作的同时，硬盘23也开始动作。
另一方面，当步骤SA3的判断结果是“否”的情况下，即，当把USB连接器30连接到低功率USB端口12上的情况下，因为从USB对应装置10一方向低功率装置20的各单元只提供低功率(100mA/5V)，所以在步骤SA6中，不能使用总线电源装置20。
在此，在图7所示的总线电源装置20中，根据动作条件，有以下的情况：在把USB连接器30连接在USB对应装置10上之后，由于存在在硬盘23的初始旋转而冲击电流流过总线电源线31的情况，因而产生以下问题：从USB对应装置10向总线电源装置20提供的电流超过规定值(500mA)，引起误动作或不能动作。
因而，在以往的总线电源装置中采用电流辅助方式，即，设置二次电池，当流过总线电源线31的电流超过规定值的情况下，通过用上述二次电池补偿超过部分的电流，即辅助(assist)，从而降低从高功率USB端口11向总线电源装置20提供的电流。
图9是展示采用上述电流辅助方式的以往的总线电源装置40构成的框图。在该图中，在与图7的各单元对应的部分上标注同一符号，并省略其说明。
在同一图所示的总线电源装置40中，二次电池41是可以重复充电/放电的锂离子电池、碱性电池、镍-铬蓄电池等，当流过总线电源线31的电流超过规定值的情况下，把超过部分的电流经由总线电源线31提供给各单元。
电流检测单元42检测流过总线电源线31的电流。MPU(MicroProcessing Unit：微处理器)43具备：根据来自电流检测单元42的电流检测结果，控制电流辅助的功能；控制对二次电池41的充电的功能；控制对硬盘23的电力供给的功能；控制电池剩余量的显示的功能；监视USB/ATA变换单元21的状态的功能等。
硬盘电源开关44被插在总线电源线31和硬盘23之间，具备在MPU43的控制下，开/关(ON/OFF)对硬盘23的电力提供的功能。充电单元45被插在总线电源线31和二次电池41之间，具备在MPU43的控制下，向二次电池41充电流过总线电源线31的电流的功能。
电流辅助单元46被插在二次电池41和总线电源线31之间，具备在MPU43的控制下，当在总线电源线31上流过超过规定值的电流的情况下，进行从二次电池41向总线电源线31提供电流这种电流辅助的功能。
电池剩余显示单元47在MPU43的控制下，通过LED(LightEmitting Diode：发光二极管)的点亮/闪烁的状态，显示二次电池41的电池剩余量。具体地说，当二次电池41的电池电压超过阈值的情况下，LED点亮，向用户报告在电池余量中有富余。另一方面，当二次电池41的电池电压小于等于阈值的情况下，LED闪烁，向用户报告电池余量仅剩下很少。
在上述构成中，如果把USB连接器30连接在高功率USB端口11上并插入，则总线电源装置40在USB对应装置10中被识别为装置。
由此，来自USB对应装置10一方的高功率(500mA/5V)经由总线电源线31提供给各单元并启动各单元。具体地说，把来自电压调整单元24的3.3V的电压提供给USB/ATA变换单元21，USB/ATA变换单元21开始动作。另外，通过MPU43的控制，如果硬盘电源开关44接通，则从总线电源线31向硬盘23提供电力，硬盘23开始动作。
此时，因硬盘23的初始旋转的影响，冲击电流流过总线电源线31，如果电流超过规定值，则进行电流辅助。即，MPU43在来自电流检测单元42的电流检测结果超过规定值时，向电流辅助单元46指示电流辅助。
由此，电流辅助单元46使二次电池41放电，从二次电池41向总线电源线31提供电流。由此，由于电流检测单元42的电流检测结果是只减少来自上述二次电池41的电流部分，因而小于等于规定值。
另外，当电流检测单元42的电流检测结果小于等于规定值的情况下，因为不需要电流辅助单元46的电流辅助，所以MPU43向充电单元45输出充电脉冲。
由此，充电单元45把总线电源线31的电流的一部分提供给二次电池41，充电二次电池41。另外，MPU43根据二次电池41的电池电压的监视结果，在电池剩余量显示单元47中显示电池余量。
进而，当把USB连接器30连接到低功率USB端口12上的情况下，因为从USB对应装置10一方向总线电源装置40的各单元只提供低功率(100mA/5V)，所以总线电源装置40无法使用。
图10是展示以往的总线电源装置50构成的框图。在该图中，在与图9的各单元对应的部分上标注相同的符号，并省略其说明。同一图所示的总线电源装置50当把USB连接器30连接在低功率USB端口12上的情况下，是从另一电源接受高功率电力提供而被驱动的装置。
在该总线电源装置50中，新设置DC插座51以及切换器52。DC插座51是用于连接作为另一电源的AC/DC(AlternatingCurrent/Direct Current)适配器(省略图示)的端子。该DC插座51经由切换器52与总线电源线31连接。
AC/DC适配器是用于把交流变换为直流，生成直流电压/电流的适配器。切换器52具备把总线电源线31的连接目标切换到USB连接器30或者DC插座51之一的功能。
以下，参照图11所示的流程图说明上述总线电源装置50的动作。在上述构成中，如果在把切换器52切换到DC插座51一方的状态下把AC/DC适配器(省略图示)连接在DC插座51上，则在图11所示的步骤SB1中，来自AC/DC适配器的高功率(500mA/5V)经由DC插座51、切换器52以及总线电源线31被提供给各单元，起动各单元。
具体地说，来自电压调整单元24的3.3V的电压被提供给USB/ATA变换单元21，USB/ATA变换单元21开始动作。另外，通过MPU43的控制，如果硬盘电源开关44被接通，则由总线电源线31向硬盘23提供电力，硬盘23被通电。
如果在步骤SB2中把USB连接器30连接在低功率USB端口12上并插入，则在步骤SB3中，总线电源装置50在USB对应装置10中被识别为装置。在步骤SB4中，总线电源装置50开始动作。
可是，如上所述那样叙述了在图9所示的总线电源装置40中，采用由电流检测单元42检测流过总线电源线31的电流，当电流超过规定值的情况下从二次电池41辅助电流的电流辅助方式。
在此，在图9中，当从高功率USB端口11到驱动对象(硬盘23等)之间连接器接触电阻大的情况或电缆长的情况下，产生大的电压降。
例如，当高功率USB端口11的电压是5V，硬盘23的动作保证电压是4.75～5.25V的情况下，如果上述电压降超过0.25V，则提供给硬盘23的电压不足作为动作保证电压的4.75(5-0.25)V，硬盘23不能工作。
但是，在总线电源装置40的电流辅助方式中，因为只把流过总线电源线31的电流作为检测对象，所以存在不能避免因电压下降引起不能工作的问题。
另外，在以往的总线电源装置40中，因为与总线电源装置40的动作状态(充电、对硬盘23的访问、数据转送)相应，不管二次电池41的负载(电池电压)变动如何，都比较二次电池41的电池电压和一个阈值，根据该比较结果把电池余量显示在电池余量显示单元47上，所以存在不能掌握正确的电池余量的问题。
另外，在以往的总线电源装置40中，因为从充电单元45向二次电池41的充电电流是一定的，所以存在即使需要短时间充电的情况下，也不能快速充电的问题。
另外，在图10所示的以往的总线电源装置50中，当与低功率USB端口12连接的情况下，需要另一电源(AC/DC适配器)，存在在没有另一电源的状态下不能使用的问题。
发明内容
因而，本发明的目的在于提供一种避免因电压下降而不能动作，可以掌握与动作状态相应的电池余量，进而，可以快速充电的总线电源装置以及电源控制方法。
本发明的特征在于具备：连接在与规定的接口标准对应的上位装置的端口上的连接器；检测从上述上位装置经由上述端口以及上述连接器提供给总线电源线的电流/电压的电流/电压检测装置；根据上述电流/电压检测装置中的电流检测结果和电流阈值的比较结果，对上述总线电源线辅助电流，另外根据电压检测结果和电压阈值的比较结果，对上述总线电源线辅助不足部分的电压的电力辅助装置。
如果采用本发明，因为检测从上位装置经由端口以及连接器提供给总线电源线的电流/电压，根据电流检测结果和电流阈值的比较结果对总线电源线辅助电流，另外根据电压检测结果和电压阈值的比较结果，对总线电源线辅助不足部分的电压，所以可以避免电流增加引起的上位装置的过载、因电压下降引起的不能动作。
附图说明
图1是展示本发明的实施例1构成的框图。
图2是展示图1所示的电池余量显示单元120的构成的图。
图3是说明图1所示的总线电源装置100的电力辅助动作的流程图。
图4是说明图1所示的总线电源装置100的充电动作的流程图。
图5是展示本发明的实施例2构成的框图。
图6是说明图5所示的总线电源装置200的充电动作的流程图。
图7是展示以往的总线电源装置20的构成的框图。
图8是说明图7所示的总线电源装置20的动作的流程图。
图9是展示以往的总线电源装置40的构成的框图。
图10是展示以往的总线电源装置50的构成的框图。
图11是说明图10所示的总线电源装置50的动作的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的总线电源装置的实施例1以及2。
(实施例1)
图1是展示本发明实施例1的构成的框图。在该图中，在与图9的各部分对应的部分上标注相同的符号，并省略其说明。在同一图中，代替图9所示的总线电源装置40，设置总线电源装置100。
总线电源装置100是作为USB设备之一的硬盘驱动器装置，由经由与高功率USB端口11连接的USB连接器150，从USB对应装置10一方，或者后述的AC/DC适配器111提供的高功率(2.5W(500mA/5V))驱动。
USB连接器150是依据USB接口标准的连接器，在总线电源装置100的通常使用时与高功率USB端口11连接。在此，即使在USB连接器150与低功率USB端口12连接，而没有AC/DC适配器111的情况下，总线电源装置100也可以通过二次电池150动作。
另外，USB连接器150与用于向各单元提供电力的总线电源线151、数据线152、GND(接地)线、屏蔽线等连接。
USB/ATA变换单元101具备把经由数据线152输入的USB接口标准的数据变换到ATA接口标准的数据，并把该数据经由ATA接口102输出到硬盘103的功能。
硬盘103是大容量的记录介质，由经由总线电源线151提供的电力被旋转驱动，同时读出/写入数据。
另外，USB/ATA变换单元101具备把从硬盘103读出的经由ATA接口102输入的ATA接口标准的数据变换为USB接口标准的数据，把该数据输出到数据线152的功能。
DC/DC转换器104把从总线电源线151提供的5V的电压变换为3.3V电压，把该3.3V的电压提供给USB/ATA变换单元101。
二次电池105是可以重复充电/放电的锂离子电池、碱性电池、镍-铬蓄电池等，当流过总线电源线151的电流超过规定值的情况下，当超过的部分的电流或总线电源线151的电压小于等于规定值的情况下，把不足部分的电压提供给总线电源线151。
另外，二次电池105在把USB连接器150连接在低功率USB端口12上的情况下，当未连接后述的AC/DC适配器111的情况下，作为主电源发挥功能而向各单元提供电力。该二次电池105的电池电压(额定值)是4.2～3V。DC/DC转换器106具备把二次电池105的电池电压升压到5V的功能。
电流/电压检测单元107在检测出流过总线电源线151的电流的同时，还检测出总线电源线151的电压，具备当电流/电压检测单元107的电流检测结果超过了电流阈值(例如，100mA、500mA)的情况下，使电力辅助单元108进行把超过部分的电流从二次电池105(后述的AC/DC适配器111)提供给总线电源线151这种电流辅助的功能。
另外，电流/电压检测单元107具备当电压检测结果是不足电压阈值(例如，4.75V)的情况下，使电力辅助单元108进行从DC/DC转换器106(二次电池105)或后述的AC/DC适配器111向总线电源线151提供电压，提高总线电源线151的电压的这种电压辅助的功能。
电力辅助单元108具备用上述的电流辅助以及电压辅助的双方来辅助电力的功能。
硬盘电源开关109被插在总线电源线151和硬盘103之间，具备接通/断开(ON/OFF)向硬盘103的电力提供的功能。DC插座110是用于连接作为另一电源的AC/DC适配器111的端子。该DC插座110被连接在电力辅助单元108等上。
AC/DC适配器111是用于把交流变换为直流，生成直流电压/电流的适配器。充电定时选择单元112具备选择对二次电池105的充电时间的功能。
充电模式选择单元113当在DC插座110上连接了AC/DC适配器111的情况下选择快速充电模式，当在DC插座110上未连接AC/DC适配器111的情况下选择一般充电模式。在快速充电模式中，因为与一般充电模式相比充电电流大，所以从充电开始到充满电的充电时间缩短，可以快速充电。
充电控制单元114根据来自充电定时选择单元112的充电时间、来自充电模式选择单元113的充电模式，控制对二次电池105的充电。在此，在充电控制单元114中，具有在第1充电电流下进行充电的一般充电模式、在第2充电电流(＞第1充电电流)下快速进行充电的快速充电模式。
电池余量显示单元120根据总线电源装置100的动作状态以三个阶段改变电压阈值，根据电压阈值和二次电池105的电池电压的比较结果，显示电池余量。
图2是展示图1所示的电池余量显示单元120的构成的图。在该图中，蓝LED121、绿LED122以及橙LED123是用于以各种颜色(蓝，绿，橙)表示在总线电源装置100的以下(1)～(3)的三个动作状态下的二次电池105的电池余量的LED。
(1)充电二次电池105(参照图1)(以下，称为充电状态)
(2)访问硬盘103(以下，称为访问状态)
(3)USB/ATA变换单元101转送数据(以下，称为数据转送状态)
使开关元件124、开关元件125以及开关元件126与蓝LED121、绿LED122以及橙LED123对应地并排设置。
开关元件124由表示总线电源装置100处于上述(1)的充电状态的充电信号控制开/关，当从充电控制单元114(参照图1)输入了充电信号的情况下设置为导通(ON)。
开关元件125由表示总线电源装置100处于上述(2)的访问状态的访问信号控制开/关，当从ATA接口102(参照图1)输入了访问信号的情况下设置为导通。
开关元件126由表示总线电源装置100处于上述(3)的数据转送状态的数据转送信号控制开/关，当从ATA接口102(参照图1)输入了数据转送信号的情况下设置为导通。
在二次电池105和开关元件124之间插入了电阻127以及电阻128。另外，在二次电池105上连接电阻127以及电阻129。进而，在同一图中，把电阻129的电压设置为二次电池105的电池电压VB。电阻130的一端与开关元件125连接。
电阻131、电阻132、电阻133以及电阻134被串连连接，是用于生成与电池电压VB进行比较的阈值电压VT1、阈值电压VT2(＜阈值电压VT1)、阈值电压VT3(＜阈值电压VT2：但是，开关元件126导通的情况)这三个阶段的阈值电压的分压电阻。在这些电阻131、电阻132、电阻133以及电阻134上施加3.3V的电压。
比较器135比较电池电压VB和阈值电压VT1，当电池电压VB超过了阈值电压VT1的情况下，在经由电阻138点亮蓝LED121的同时，把充满电信号输出到硬盘电源开关109(参照图1)。
比较器136比较电池电压VB和阈值电压VT2，当电池电压VB超过了阈值电压VT2的情况下，经由电阻139点亮蓝LED122。比较器137比较电池电压VB和阈值电压VT3，当电池电压VB下降到阈值电压VT3以下的情况下，经由电阻140点亮橙LED123。
以下，参照图3以及图4所示的流程图说明实施例1的动作。图3是说明图1所示的总线电源装置100的电力辅助动作的流程图。图4是说明同一总线电源装置100的充电动作的流程图。
在图3所示的步骤SC1中如果USB连接器150与高功率USB端口11连接并插入，则从USB对应装置10一方经由总线电源线151把低功率(100mA/5V)提供给各单元。另外，由电流/电压检测器107检测总线电源线151的电流/电压。
在此，在USB接口标准中，从被插入开始到USB对应装置10识别总线电源装置100为止的期间把低功率(100mA/5V)从高功率USB端口11提供给总线电源装置100，在识别以后，高功率(500mA/5V)从高功率USB端口11提供给总线电源装置100。
在步骤SC2中，电流/电压检测单元107判断流过总线电源线151的电流是否超过了阈值电流(＝100mA)，这种情况下，判断结果为“否”。
在步骤SC3中，电流/电压检测单元107判断总线电源线151的电压是否不足阈值电压(＝4.75V)，这种情况下，判断结果为“否”。在步骤SC4中，判断总线电源装置100是否被识别为USB对应装置10，这种情况下，判断结果为“否”。
在此，如果流过总线电源线151的电流超过电流阈值(＝100mA)，则电流/电压检测单元107把步骤SC2的判断结果设置为“Yes”。在步骤SC5中，电流/电压检测单元107向电力辅助单元108指示电流辅助。
由此，电力辅助单元108把来自DC/DC转换器106(二次电池105)的电流提供给总线电源线151。由此，电流/电压检测单元107的电流检测结果由于只减少来自上述DC/DC转换器106(二次电池105)的电流部分，因而小于等于电流阈值(＝100mA)。
另外，如果总线电源线151的电压不足电压阈值(＝4.75V)，则电流/电压检测单元107把步骤SC3的判断结果设置为“Yes”。在步骤SC5中，电流/电压检测单元107对电力辅助单元108指示电压辅助。
由此，电力辅助单元108把来自DC/DC转换器106(二次电池105)的电压提供给总线电源线151。由此。电流/电压检测单元107的电压检测结果由于来自上述DC/DC转换器106(二次电池105)的电压而上升，成为大于等于电压阈值(＝4.75V)。
而后，如果总线电源装置100被识别为USB对应装置10，则步骤SC4的判断结果为“是”。
由此，在步骤SC6中，来自USB对应装置10一方的高功率(500mA/5V)经由总线电源线151提供给各单元，使硬盘103通电。
具体地说，来自DC/DC转换器104的3.3V的电压被提供给USB/ATA变换单元101，USB/ATA变换单元101开始动作。另外，如果用USB/ATA变换单元101接通硬盘电源开关109，则从总线电源线151向硬盘103提供电力，硬盘103开始动作。
在步骤SC7中，判断USB连接器150是否与高功率USB端口11连接，这种情况下，判断结果为“是”。在步骤SC8中，电流/电压检测单元107判断流过总线电源线151的电流是否超过了阈值电流(＝500mA)，这种情况下，判断结果为“否”。
在步骤SC9中，电流/电压检测单元107判断总线电源线151的电压是否不足阈值电压(＝4.75V)，这种情况下，判断结果为“否”。以后，重复步骤SC7～SC9。
在此，由于硬盘103的初始旋转的影响，在总线电源线151上流过冲击电流，如果电流超过电流阈值(＝500mA)，则电流/电压检测单元107把步骤SC8的判断结果设置为“是”。在步骤SC12中，电流/电压检测单元107对电力辅助单元108指示电流辅助。
由此，电力辅助单元108把来自DC/DC转换器106(二次电池105)的电流提供给总线电源线151。由此，电流/电压检测单元107的电流检测结果由于只减少来自上述DC/DC转换器106(二次电池105)的电流部分，所以成为小于等于电流阈值(500mA)。
另外，当在从高功率USB端口11到驱动对象(硬盘103等)的之间因接触电阻或电缆长度等的影响电压降大的情况下，因为总线电源线151的电压不足电压阈值(＝4.75V)，所以电流/电压检测单元107把步骤SC9的判断结果设置为“是”。在步骤SC12中，电流/电压检测单元107对电力辅助单元108指示电压辅助。
由此，电力辅助单元108把来自DC/DC转换器106(二次电池105)的电压提供给总线电源线151。由此，电流/电压检测单元107的电压检测结果因来自上述DC/DC转换器106(二次电池105)的电压而上升，成为大于等于电压阈值(＝4.75V)。
另外，当USB连接器150与低功率USB端口12连接的情况下，把步骤SC7的判断结果设置为“否”。这种情况下，从USB对应装置10一方经由总线电源线151把低功率(100mA/5V)提供给各单元。
在此，当USB连接器150与低功率USB端口12连接，并且，AC/DC适配器111与DC插座110连接的情况下，从AC/DC适配器111经由电力辅助单元108向总线电源线151提供可以动作的电力。
另一方面，当USB连接器150与低功率USB端口12连接，AC/DC适配器111与DC插座110未连接的情况下，通过从二次电池105放电，经由DC/DC转换器106、电力辅助单元108向总线电源线151提供可以动作的电力。
在步骤SC10中，电流/电压检测单元107判断流过总线电源线151的电流是否超过了阈值电流(＝100mA)，这种情况下，把判断结果设置为“否”。
在步骤SC11中，电流/电压检测单元107判断总线电源线151的电压是否不足阈值电压(＝4.75V)，这种情况下，把判断结果设置为“否”。以后，重复步骤SC7、步骤SC10以及步骤SC11。
在此，由于硬盘103的初始旋转的影响，如果在总线电源线151上流过冲击电流，电流超过电流阈值(＝100mA)，则电流/电压检测单元107把步骤SC10的判断结果设置为“是”。在步骤SC12中，电流/电压检测单元107和上述的动作一样，向电力辅助单元108指示电流辅助。
另外，当在从低功率USB端口12到驱动对象(硬盘103等)之间因接触电阻和电缆长度等的影响电压下降大的情况下，因为总线电源线151的电压不足电压阈值(＝4.75V)，所以电流/电压检测单元107把步骤SC11的判断结果设置为“是”。在步骤SC12中，电流/电压检测单元107和上述的动作一样，向电力辅助单元108指示电压辅助。
以下，参照图4的流程图说明总线电源装置100的充电动作。在同一图所示的步骤SD1中如果把USB连接器150连接在高功率USB端口11(或者低功率USB端口12)上并插入，则在步骤SD2中，充电控制单元114判断二次电池105的电池电压是否不足4.2V(充满电)。
这种情况下，如果步骤SD2的判断结果为“是”，则在步骤SD3中，充电模式选择单元113判断是否在DC插座110上连接有AC/DC适配器111。
如果假设步骤SD3的判断结果是“否”，则在步骤SD6中，充电模式选择单元113选择一般充电模式。在步骤SD7中，充电定时选择单元112判断是否访问硬盘103，即，伴随访问消耗电流是否大。
如果假设步骤SD7的判断结果是“否”，则从充电定时选择单元112向充电控制单元114发出充电指示，在步骤SD8中，充电控制单元114与由充电模式选择单元113选择出的一般充电模式对应地把第1充电电流提供给二次电池105，执行一般充电。该第1充电电流从USB对应装置10提供给总线电源线151，是流过总线电源线151的电流的一部分。
另一方面，如果假设步骤SD7的判断结果是“是”，则从充电定时选择单元112向充电控制单元114发出充电停止指示，在步骤SD9中，充电控制单元114停止对二次电池105的充电。
另外，当在DC插座110上连接了AC/DC适配器111的情况下，把步骤SD3的判断结果设置为“是”。在步骤SD4中，充电模式选择单元113选择快速充电模式。在步骤SD5中，充电控制单元114与上述快速充电模式对应，把第2充电电流(＞第1充电电流)提供给二次电池105，执行快速充电。进而，当步骤SD2的判断结果是“否”的情况下，在步骤SD9中停止充电。
该第2充电电流从USB对应装置10以及AC/DC适配器111的双方提供给总线电源线151，是流过总线电源线151的电流的一部分，比上述一般充电中的第1充电电流还大。因而，快速充电可以在比一般充电短的时间里使二次电池105达到充满电状态。
以下，说明图2所示的电池余量显示单元120中的电池余量的显示动作。在图2中，在二次电池105被充电的状态下，如果从充电控制单元114(参照图1)向开关元件124输入充电信号，则开关元件124被接通(ON)，因为电阻128与电阻129并联，所以电池电压VB变化。
在此，如果电池电压VB超过阈值电压VT1，则比较器135在点亮蓝LED121的同时，把表示二次电池105处于充满电状态的充满电信号输出到硬盘电源开关109(参照图1)。用户根据该蓝LED121的点亮，可以知道二次电池105的充电状态是已充满。
另外，在上述的访问状态下，如果从ATA接口102(参照图1)把访问信号输入到开关元件125，则开关元件125被接通(ON)，电阻130与电阻133以及电阻134并联连接。这时，阈值电压VT2比阈值电压VT1还低。在此，如果电池电压VB超过阈值电压VT2，则比较器136使绿LED122点亮。
另外，在上述的数据转送状态下，如果从ATA接口102(参照图1)把数据转送信号输入到开关元件126，则把开关元件126设置为接通，短路电阻134。在此，如果电池电压VB下降到阈值电压VT3以下，则比较器137使橙LED123点亮。
如上所述，如果采用实施例1，因为在电流/电压检测单元107中检测从USB对应装置10经由高功率USB端口11(或者低功率USB端口12)以及USB连接器150向总线电源线提供的电流/电压，在电力辅助单元108中根据电流检测结果和电流阈值的比较结果向总线电源线151辅助电流，另外根据电压检测结果和电压阈值的比较结果，对总线电源线151辅助不足部分的电压，所以可以避免因电流增加引起的USB对应装置10的过载、因电压下降引起的不能动作。
另外，如果采用实施例1，因为当电流/电压检测单元107的电压检测结果不足电压阈值的情况下，在电力辅助单元108中把用于补偿从USB对应装置10到总线电源线151之间的电压下降的电压辅助给总线电源线151，所以可以避免因电缆的长度或接触电阻引起的电压下降造成的不能动作。
另外，如果采用实施例1，因为当在总线电源线151上未连接作为另一电源的AC/DC适配器111的情况下，当用第1充电电流对二次电池105进行一般充电，并连接了AD/DC适配器111的情况下，用比第1充电电流还大的第2充电电流快速充电二次电池105，所以可以满足想在短时间内完成充电的快速充电的需求。
另外，如果采用实施例1，因为当把USB连接器150连接在低功率USB端口12上，在DC插座110上未连接AC/DC适配器111的情况下，二次电池150作为主电源经由总线电源线151把电力提供给各单元，所以即使没有AC/DC适配器111也可以用低功率USB端口12使总线电源装置100动作。
另外，如果采用实施例1，因为如图2所示，与各单元的动作状态(充电状态、访问状态、数据转送状态)相应地分阶段设定阈值电压VT1、阈值电压VT2、阈值电压VT3，根据二次电池105的电池电压和阈值电压的比较结果，把与动作状态相应的电池余量显示为蓝LED121、绿LED122、橙LED123，所以可以掌握与动作状态相应的电池余量。
(实施例2)
在上述的实施例1中，说明了快速充电二次电池105的构成例子，当要求比快速充电还急的充电的情况下，也可以通过停止对各单元的电力供给，或使功能停止，使得最优先对二次电池105充电那样地进行强制充电。以下，把本构成例子作为实施例2说明。
图5是展示本发明实施例2的构成的框图。在该图中，在与图1的各部分对应的部分上标注相同的符号，并省略其说明。在同一图所示的总线电源装置200中，在新设置强制充电开关201的同时，还代替图1所示的充电控制单元114，设置充电控制单元202。
强制充电开关201是用于使得进行上述强制充电的开关，由用户进行操作。充电控制单元202具备进行在充电控制单元114(参照图1)中的一般充电以及快速充电的功能、当把强制充电开关201设置为接通(ON)的情况下进行强制充电的功能。
以下，参照图6所示的流程图，说明图5所示的总线电源装置200的充电动作。在同一图所示的步骤SE1中，把USB连接器150连接在高功率USB端口11上插入。
在步骤SE2中，充电控制单元202判断强制充电开关201是否被接通(ON)。当该判断结果是“否”的情况下，在图4所示的步骤SD2以后，对二次电池105进行一般充电或者快速充电。
这种情况下，如果把强制充电开关201接通，则充电控制单元202把步骤SE2的判断结果设置为“是”。在步骤SE3中，USB/ATA变换单元101因为通过接通强制充电开关201而输入复位信号，所以停止变换功能。由此，降低了在USB/ATA变换单元101中的消耗电力。
在步骤SE4中，USB/ATA变换单元101向硬盘电源开关109输出断开(OFF)信号。由此，硬盘电源开关109被断开，停止向硬盘103提供电力。
在步骤SE5中，充电控制单元202判断二次电池105的电池电压是否不足4.2V(充满电)，这种情况下，把判断结果设置为“是”。
在步骤SE6中，充电控制单元202与来自强制充电开关201的强制充电模式对应，把第3充电电流提供给二次电池105，执行强制充电。该第3充电电流从USB对应装置10(AC/DC适配器111)提供给总线电源线151，是流过总线电源线151的电流。
在此，在USB/ATA变换单元101中的消耗电力的降低部分以及硬盘103的电力停止部分作为上述第3充电电流对二次电池105强制充电。因而，在实施例1的一般充电、快速充电、上述强制充电中，强制充电在最短时间充满二次电池105。
而后，如果由于强制充电而步骤SE5的判断结果变为“是”，则在步骤SE7中，充电控制单元202停止对二次电池105的充电。
如上所述，如果采用实施例2，因为停止(降低)对与总线电源线151连接的负载(硬盘103、USB/ATA变换单元101等)的电力供给并指示强制充电，用比第2充电电流还大的第3充电电流强制对二次电池105进行充电，所以可以满足想在更短的时间完成充电的强制充电的需求。
虽然参照附图详细说明了以上本发明的实施例1以及2，但具体的构成例子并不限于这些实施例1以及2，不脱离本发明的要旨范围的设计变更也包含在本发明中。
如上所述，如果采用本发明，因为检测出从上位装置经由端口以及连接器提供给总线电源线的电流/电压，根据电流检测结果和电流阈值的比较结果对总线电源线辅助电流，另外根据电压检测结果和电压阈值的比较结果，对总线电源线辅助不足部分的电压，所以起到可以避免因电流增加引起的上位装置的过载、因电压下降引起的不能动作的效果。
另外，如果采用本发明，因为当电压检测结果是不足电压阈值的情况下，把用于补偿从上位装置到总线电源线之间的电压下降的电压辅助到总线电源线，所以，起到可以避免因电缆的长度和接触电阻引起的电压下降造成的不能动作的效果。
另外，如果采用本发明，因为当在总线电源线上没有连接另一电源的情况下，当用第1充电电流对二次电池进行一般充电，当连接另一电源的情况下，用比第1充电电流还大的第2充电电流对二次电池进行快速充电，所以起到可以满足想要在短时间完成充电的快速充电的需求的效果。
另外，如果采用本发明，因为停止对与总线电源线连接的负载的电力供给并指示强制充电，用比第2充电电流还大的第3充电电流对二次电池进行强制充电，所以起到可以满足在更短时间完成充电的强制充电的需求的效果。
另外，如果采用本发明，因为与各单元的动作状态相应地分阶段设定阈值电压，根据二次电池的电池电压和阈值电压的比较结果，显示与动作状态相应的电池余量，所以起到可以掌握与动作状态相应的电池余量的效果。
如上所述，本发明的总线电源装置以及电源控制方法作为用于向个人计算机上连接外围设备的接口适用于USB和IEEE1394等的接口标准。

Claims (16)

1.一种总线电源装置，其特征在于包括：
连接在与规定的接口标准对应的上位装置的端口上的连接器；
检测从上述上位装置经由上述端口以及上述连接器提供给总线电源线的电流/电压的电流/电压检测装置；
根据上述电流/电压检测装置中的电流检测结果和电流阈值的比较结果，对上述总线电源线辅助电流，另外根据电压检测结果和电压阈值的比较结果，对上述总线电源线辅助不足部分电压的电力辅助装置。
2.根据权利要求1所述的总线电源装置，其特征在于：
上述电力辅助装置当上述电流检测结果超过了上述电流阈值的情况下，把超过部分的电流辅助给上述总线电源线。
3.根据权利要求1或者2所述的总线电源装置，其特征在于：
上述电力辅助装置在上述电压检测结果是不足上述电压阈值的情况下，把用于补偿从上述上位装置到上述总线电源线之间的电压下降的电压辅助给上述总线电源线。
4.根据权利要求1或者2所述的总线电源装置，其特征在于包括：
在由上述电力辅助装置进行电流/电压的辅助时作为电源使用的二次电池；
当在上述总线电源线上没有连接另一电源的情况下，用第1充电电流对上述二次电池进行一般充电，当连接了上述另一电源的情况下，用比上述第1充电电流还大的第2充电电流对上述二次电池进行快速充电的充电控制装置。
5.根据权利要求4所述的总线电源装置，其特征在于包括：
停止对与上述总线电源线连接的负载的电力供给并指示强制充电的强制充电指示装置，其中
当指示了上述强制充电的情况下，上述充电控制装置用比上述第2充电电流还大的第3充电电流对上述二次电池进行强制充电。
6.根据权利要求4所述的总线电源装置，其特征在于：
上述端口是输出低功率的低功率端口，当上述连接器与上述低功率端口连接，并在上述总线电源线上未连接另一电源的情况下，上述二次电池作为主电源经由上述总线电源线向各单元提供电力。
7.根据权利要求4所述的总线电源装置，其特征在于包括：
与各单元的动作状态相应地分阶段设定阈值电压的阈值电压设定装置；根据上述二次电池的电池电压和上述阈值电压的比较结果，显示与动作状态相应的电池余量的电池余量显示装置。
8.根据权利要求7所述的总线电源装置，其特征在于：
上述动作状态是对上述二次电池的充电状态、对与上述总线电源线连接的硬盘的访问状态、数据转送状态。
9.一种电源控制方法，是适用于具备连接在与规定的接口标准对应的上位装置的端口上的连接器的总线电源装置的电源控制方法，其特征在于包括：
检测从上述上位装置经由上述端口以及上述连接器提供给总线电源线的电流/电压的电流/电压检测步骤；
根据上述电流/电压检测步骤中的电流检测结果和电流阈值的比较结果，对上述总线电源线辅助电流，另外根据电压检测结果和电压阈值的比较结果，对上述总线电源线辅助不足部分的电压的电压辅助步骤。
10.根据权利要求9所述的电源控制方法，其特征在于：
在上述电力辅助步骤中，当上述电流检测结果超过了上述电流阈值的情况下，把超过部分的电流辅助给上述总线电源线。
11.根据权利要求9或者10所述的电源控制方法，其特征在于：
在上述电力辅助步骤中，当上述电压检测结果不足上述电压阈值的情况下，把用于补偿从上述上位装置到上述总线电源线之间的电压下降的电压辅助给上述总线电源线。
12.根据权利要求9或者10所述的电源控制方法，其特征在于包括：
当在上述总线电源线上未连接另一电源的情况下，在通过上述电力辅助步骤进行电流/电压的辅助时用第1充电电流对作为电源使用的二次电池进行一般充电，当连接有上述另一电源的情况下，用比上述第1充电电流还大的第2充电电流对上述二次电池进行快速充电的充电控制步骤。
13.根据权利要求12所述的电源控制方法，其特征在于包括：
停止对连接在上述总线电源线上的负载的电力供给并指示强制充电的强制充电指示步骤，其中
当指示了上述强制充电的情况下，在上述充电控制步骤中，用比上述第2充电电流还大的第3充电电流对上述二次电池进行强制充电。
14.根据权利要求12所述的电源控制方法，其特征在于：
上述端口是输出低功率的低功率端口，当把上述连接器连接在上述低功率端口上，并在上述总线电源线上未连接另一电源的情况下，上述二次电池作为主电源经由上述总线电源线向各单元提供电力。
15.根据权利要求12所述的电源控制方法，其特征在于包括：
与各单元的动作状态相应地分阶段设定阈值电压的阈值电压设定步骤；根据上述二次电池的电池电压和上述阈值电压的比较结果，显示与动作状态相应的电池余量的电池余量显示步骤。
16.根据权利要求15所述的电源控制方法，其特征在于：
上述动作状态是对上述二次电池的充电状态、对连接在上述总线电源线上的硬盘的访问状态、数据转送状态。
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