DE102013205786A1 - Techniken zum Detektieren eines Entfernens eines Verbinders - Google Patents

Techniken zum Detektieren eines Entfernens eines Verbinders Download PDF

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Abstract

Ein System, das ein elektrisches Trennen eines Verbinders von einem anderen Verbinder detektiert, umfasst eine Detektorschaltung und eine Schutzschaltung. Die Detektorschaltung detektiert, dass ein Stecker elektrisch von einer entsprechenden Steckerbuchse getrennt wurde. In Reaktion auf die Detektion sendet die Detektorschaltung ein Signal an die Schutzschaltung. In Reaktion auf das Signal senkt oder terminiert die Schutzschaltung Leistung, die einem Hostgerät über einen der Kontakte des Steckers bereitgestellt wird. Dies hilft, Schläge/Kurzschlüsse zu verhindern, die durch eine unbeabsichtigte Trennung des Steckers verursacht werden können.

Description

  • Verweise auf verwandte Anmeldungen
  • Diese Anmeldung beansprucht den Vorteil unter 35 USC § 119(e) der vorläufigen US-amerikanischen Patentanmeldung Nr. 61/638,402, eingereicht am 25. April 2012, deren Offenbarung vollumfänglich durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung für alle Zwecke aufgenommen wird.
  • Hintergrund
  • Verbinder sind allgegenwärtig und werden in einer Vielfalt von Anwendungen zur Koppelung zweier Geräte verwendet. Die meisten Verbinder haben gewöhnlich eine Art Kontakte, die die Übertragung von Signalen zwischen den Geräten ermöglichen, die durch Verwendung eines Verbinders verbunden sind. Herkömmlich hat jeder Kontakt in einem Verbinder eine bestimmte festgelegte Funktion. Mit anderen Worten ist jeder Kontakt in einem Verbinder vorgesehen, ein Signal einer bestimmten Art zu transportieren, beispielsweise Leistung, Daten etc.
  • Einige Verbinder können ausgelegt sein, um als Paare zu funktionieren. Zum Beispiel kann ein erster Verbinder ein („männlicher”) Stecker sein, der mit seiner entsprechenden („weiblichen”) Steckerbuchse verbunden werden kann. In diesem Fall sind die Kontakte in dem Stecker in physikalischem und elektrischem Kontakt mit Kontakten in der Steckerbuchse, sobald verbunden.
  • Kontakte eines Steckers können verschiedenartige Arten von Signalen transportieren, einschließlich Daten, Timing, Leistung etc. In einigen Fällen kann eine unbeabsichtigte physikalische Trennung des Steckers die Gefahr eines Lichtbogens oder eines Kurzschlusses aufgrund der auf seinen Kontakten präsenten Leistung darstellen, wenn ein Stecker einem anderen Gerät Leistung bereitstellt, sofern keine geeignete Sicherung vorgesehen ist.
  • Zusammenfassung
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf Techniken zum Erfassen, wann ein Verbinder elektrisch von einem anderen Verbinder getrennt wird. Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen auch Verfahren zum Reduzieren oder zum Abschluss von Leistung auf einem Kontakt des getrennten Verbinders bereit.
  • In einer Ausführungsform ist ein einem Zubehör zugeordneter Verbinder mit einem anderen, einem Hostgerät zugeordneten Verbinder elektrisch verbunden. In diesem Fall kann das Zubehör eine Lade-Einheit sein, die dem Hostgerät unter Verwendung eines im Zubehör angeordneten niederohmigen Weges Leistung bereitstellt. Das Zubehör kann auch einen hochohmigen Weg umfassen, der verwendet werden kann, um die Menge der dem Hostgerät über den Verbinder des Zubehörs bereitgestellten Leistung zu reduzieren. Wenn der Verbinder von dem anderen Verbinder getrennt wird, detektiert eine Detektoreinheit innerhalb des Zubehörs eine Zustandsänderung einer Kommunikationsleitung zwischen dem Hostgerät und dem Zubehör. Die Detektoreinheit wartet während einer vorgegebenen Zeitspanne, um zu verifizieren, dass die Zustandsänderung nicht lediglich vorübergehend ist. Nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne hat die Detektoreinheit ermittelt, dass der Verbinder von dem anderen Verbinder elektrisch getrennt ist, falls die Kommunikationsleitung noch im veränderten Zustand ist.
  • Basierend auf der Ermittlung, dass der Verbinder von dem anderen Verbinder elektrisch getrennt ist, sendet die Detektoreinheit ein Signal an die Schutzeinheit. Als Reaktion auf das Signal gibt die Schutzeinheit den hochohmigen/niederohmigen Spannungsweg für eine eingehende Stromleitung frei. Dies resultiert in einer Verminderung oder Unterdrückung von Leistung/Spannung, die an einem Leistungskontakt des Verbinders anliegt. Somit vermindern/unterdrücken die hier beschriebenen Techniken die Möglichkeit des Lichtbogens oder Kurzschlusses für den Leistungskontakt durch in Kontakt kommen mit einem geerdeten Objekt sogar, wenn der Verbinder unbeabsichtigt während normalem Betrieb getrennt wird.
  • In anderen Ausführungsformen kann Leistung für jeden Fall abgeschaltet werden, wenn die Kommunikationsleitung von einem logischen „hoch”-Zustand in einen logischen „niedrig”-Zustand übergeht. In einigen Ausführungsformen kann die Kommunikationsleitung während normaler Kommunikation von einem logischen „hoch”-Zustand in einen logischen „niedrig”-Zustand übergehen. In so einem Fall kann das System die Ursache für den Zustandswechsel der Kommunikationsleitung ermitteln. Falls ermittelt wird, dass das Hostgerät den Zustandswechsel verursacht hat, wird daraus geschlossen, dass dies Teil der normalen Kommunikation ist. Falls jedoch ermittelt wird, dass irgendein Wechsel auf Seiten des Zubehörs die Kommunikationsleitung veranlasst hat, den Zustand zu wechseln, wird die Leistung an dem Leistungskontakt des Zubehörverbinders reduziert.
  • Die folgende detaillierte Beschreibung ermöglicht, zusammen mit den beigefügten Zeichnungen, ein besseres Verständnis der Art und Vorteile der vorliegenden Erfindung.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1A und 1B stellen einen Stecker gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • 1C ist eine Querschnitts-Sicht eines Steckers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 1D stellt eine Pinbelegungs-Konfiguration für einen Stecker gemäß einer bestimmten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • 1E ist eine Pinbelegung für einen Stecker gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2A stellt eine Steckerbuchse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • 2B und 2C sind Diagramme, die eine Pinbelegungs-Anordnung einer Steckerbuchse gemäß zweier unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung darstellen, die ausgestaltet sind, mit Steckern 100 beziehungsweise 101 zusammenzupassen, wie in 1D und 1E gezeigt.
  • 3 ist ein Schaltbild, das relative Positionen des Steckers und der Steckerbuchse während eines Falles in der Trennungs-Sequenz gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 4 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Systems zum Detektieren eines Entfernens eines Verbinders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 5 ist ein funktionales Blockdiagramm, das ein System zum Detektieren eines Entfernens eines Verbinders und zum Abschluss von Leistung auf dem Verbinder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 6 ist ein Graph, der zu einer Detektion eines Trennungs-Ereignisses zugehörige Timing-Information gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 7 stellt einige beispielhafte Signale dar, die gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung über die Kommunikationsleitung zwischen dem Hostgerät und dem Zubehör kommuniziert werden können.
  • 8 ist ein Fluss-Diagramm eines Prozesses zum Detektieren einer Trennung eines Verbinders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 9 ist ein Fluss-Diagramm eines Prozesses zum Detektieren einer Trennung eines Verbinders gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 10 ist ein Graph, der Betriebs-Information für ein Detektieren einer Trennung eines Verbinders gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 11 ist ein Schaltbild, das ein System zum Detektieren eines Entfernens eines Verbinders gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 12 ist ein Schaltbild, das ein System zum Detektieren eines Entfernens eines Verbinders und zum Schützen eines Zubehörs gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 13 ist eine Querschnitts-Sicht eines Steckers gemäß einer bestimmten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen im Allgemeinen Verbinder. Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen Techniken zum Ermitteln einer Trennung eines Steckers von einer entsprechenden Steckerbuchse bereit. Bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein System und ein Verfahren zum Abschluss von Leistung in einem Stecker basierend auf der Ermittlung bereit, dass der Stecker von einer Steckerbuchse elektrisch entkoppelt wurde.
  • 1A stellt einen Stecker 100 (oder Zubehör-seitigen Verbinder 100) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Stecker 100 ist beispielhaft und wird hier verwendet, um die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu erklären. Der Fachmann wird erkennen, dass viele weitere, von dem Stecker 100 verschiedene, Formen und Typen von Verbindern verwendet werden können, und dass hier beschriebene Techniken auf einen beliebigen Stecker anwendbar sind, der die Eigenschaften des Steckers 100 hat. In einigen Ausführungsformen kann der Stecker 100 einem Zubehör zugeordnet sein, das an ein Hostgerät gekoppelt ist.
  • Stecker 100 umfasst ein Gehäuse 102 und einen Flachstecker-Abschnitt 104. Ein Kabel 106 ist an das Gehäuse 102 und den Flachstecker-Abschnitt 104 angeschlossen und verläuft der Länge nach von dem Gehäuse 102 in eine Richtung parallel zu der Länge des Verbinders 100. Flachstecker 104 ist dimensioniert, um während eines Verbindungs-Vorgangs in eine entsprechende Steckerbuchse eingesteckt zu werden, und umfasst einen ersten Kontaktbereich 108a, der auf einer ersten Haupt-Oberfläche 104a gebildet ist, und einen zweiten Kontaktbereich 108b (nicht in 1A gezeigt), der auf einer zweiten, der Oberfläche 104a gegenüberliegenden Haupt-Oberfläche 104b (ebenfalls nicht in 1A gezeigt) gebildet ist. Oberflächen 104a, 104b erstrecken sich von einer distalen Spitze des Flachsteckers bis zu einem Rücken 109, der, wenn Flachstecker 104 in eine entsprechende Steckerbuchse eingefügt ist, an ein Gehäuse der Steckerbuchse oder des tragbaren elektronischen Geräts angrenzt, in das die Steckerbuchse eingebaut ist. Flachstecker 104 umfasst ebenfalls erste und zweite gegenüberliegende Seitenoberflächen 104c, 104d (nicht gezeigt), die sich zwischen den ersten und zweiten Haupt-Oberflächen 104a, 104b erstrecken. In einer bestimmten Ausführungsform ist der Flachstecker 104 etwa 6,6 mm breit, etwa 1,5 mm dick und hat eine Einsteck-Tiefe (die Distanz von der Spitze des Flachsteckers 104 bis zu dem Rücken 109) von ungefähr 7,9 mm.
  • Eine Vielzahl von Kontakten 112 kann in jedem der Kontaktbereiche 108a und 108b so ausgebildet sein, dass die Kontakte 112 in den Bereichen 108a oder 108b mit entsprechenden Kontakten in einer entsprechenden Steckerbuchse elektrisch gekoppelt werden, wenn der Flachstecker 104 in die Steckerbuchse gesteckt wird. In einigen Ausführungsformen sind die Kontakte 112 selbstreinigende Wischkontakte, die, nachdem sie während eines Verbindungs-Vorgangs erstmals mit einem Steckerbuchsen-Kontakt in Kontakt gekommen sind, mit einer wischenden Bewegung weiter entlang des Steckerbuchsen-Kontakts gleiten, bevor sie eine endgültige, gewünschte Kontakt-Position erreichen.
  • Als ein Beispiel ist in einer Ausführungsform ein ID-Modul in einem operativ an die Kontakte des Verbinders 100 gekoppelten IC enthalten. Das ID-Modul kann mit Identifikations- und Konfigurations-Informationen über den Verbinder und/oder sein zugehöriges Zubehör/Adapter programmiert sein, die während eines Verbindungs-Vorgangs an ein Hostgerät übertragen werden können. Als ein weiteres Beispiel kann ein Authentifizierung-Modul, das programmiert ist, eine Authentifizierungs-Routine mit einer Schaltung auf dem Hostgerät auszuführen, beispielsweise eine Public-Key-Verschlüsselungs-Routine, in einem operativ mit dem Verbinder 100 gekoppelten IC enthalten sein. Das ID-Modul und das Authentifizierungs-Modul können in demselben IC oder in verschiedenen ICs enthalten sein. Als noch ein weiteres Beispiel kann ein Stromregler in einem der ICs 113a oder 113b enthalten sein. Der Stromregler kann operativ mit Kontakten gekoppelt sein, die Energie zum Laden einer Batterie in dem tragbaren elektronischen Gerät liefern und über diese Kontakte gelieferten Strom regeln können, um einen konstanten Strom sicherzustellen, ungeachtet einer Eingangsspannung und sogar dann, wenn die Eingangsspannung vorübergehend schwankt. Die Funktion der ICs ist im Folgenden in Bezug auf 4 näher beschrieben.
  • Kontaktierflächen 115 können auch innerhalb des Gehäuses 102 nahe dem Ende von PCB 107 ausgebildet sein. Jede Kontaktierfläche kann mit einem Kontakt oder einem Kontakt-Paar in den Bereichen 108a und 108b verbunden sein. Leitungen (nicht gezeigt) können dann an die Kontaktierflächen gelötet sein, um eine elektrische Verbindung von den Kontakten zu einer Schaltung in einem dem Verbinder 100 zugeordneten Zubehör bereitzustellen. In einigen Ausführungsbeispielen sind Kontaktierflächen jedoch nicht erforderlich, und stattdessen sind alle elektrischen Verbindungen zwischen Kontakten und Komponenten des Verbinders 100 und andere Schaltungen in einem Zubehör durch Leiterbahnen auf PCB hergestellt, an das die Schaltungen gekoppelt sind, und/oder durch Verschaltungen zwischen mehreren PCBs in dem Zubehör.
  • Die Struktur und Form des Flachsteckers 104 wird definiert durch einen Massering 105, der aus nichtrostendem Stahl oder einem anderen harten leitfähigen Material hergestellt sein kann. Verbinder 100 umfasst Sicherungsmerkmale 114a, 114b (nicht gezeigt), die als gerundete Taschen in den Seiten des Masserings 105 ausgebildet sind, die zusätzlich als Massekontakte dienen. Das Gehäuse 102 ist in 1A in transparenter Form gezeigt (mittels punktierter Linien), so dass bestimmte Komponenten im Inneren des Gehäuses sichtbar sind. Wie gezeigt, ist in dem Gehäuse 102 eine Leiterplatte (printed circuit board, PCB) 107 angeordnet, die sich zwischen den Kontaktbereichen 108a und 108b in Richtung der distalen Spitze des Verbinders 100 in den Massering 105 erstreckt. Einer oder mehrere integrierte Schaltkreise (ICs), wie beispielsweise Application Specific Integrated Circuit(ASIC)-Chips 113a und 113b, können operativ an das PCB 107 gekoppelt sein, um Informationen bezüglich des Verbinders 100 bereitzustellen und/oder bestimmte Funktionen, wie beispielsweise Authentifizierung, Identifizierung, Kontakt-Konfiguration oder Strom- oder Energie-Regulation, auszuführen.
  • 1B stellt eine Vorderansicht des Steckers 100 dar. Die Vorderansicht zeigt eine Kappe 120. Die Kappe 120 kann aus einem Metall oder anderem leitenden Material bestehen und kann sich von der distalen Spitze des Verbinders 100 entlang der Seite des Verbinders in Richtung des Gehäuses 102 erstrecken und dabei vollständig oder teilweise die in den Kontaktbereichen 108a und 108b gebildeten Kontakte 112 in der X- und Y-Richtung einbetten. In einigen Ausführungsformen kann die Kappe geerdet sein, um Interferenz zu minimieren, die anderenfalls an den Kontakten 112 des Verbinders 100 auftreten kann, und kann daher als „Massering” bezeichnet werden, zum Beispiel der in 1A dargestellte Massering 105. Die Kontakte 112(1)–112(N) können in Kontaktbereich 108a positioniert sein, und zusätzliche Kontakte 114(1)–114(N) können in Kontaktbereich 108b auf der gegenüberliegenden Oberfläche des Flachsteckers 104 positioniert sein. In einigen Ausführungsformen kann N zwischen 2 und 8 liegen. Die Kontakte 112(1) ... 112(N) und 114(1) ... 114(N) können verwendet werden, um eine breite Vielfalt von Signalen zu übertragen, darunter digitale Signale und analoge Signale ebenso wie Leistung und Masse.
  • 1C stellt eine schematische Querschnitts-Sicht der Kontakte 112, 114 und der Positionierung der Kontakte im Verbinder 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Die Kontakte 112, 114 können wie dargestellt auf jeder Seite des PCB 150 angebracht sein. In einigen Ausführungsformen können gegenüberliegende Kontakte, beispielsweise 112(1) und 114(1), kurzgeschlossen oder durch das PCB 150 elektrisch miteinander verbunden sein, beispielsweise mittels einer Durchkontaktierung, um ein In-line-Verbinder-Design zu erzeugen. In anderen Ausführungsformen können alle Kontakte unabhängig sein, ohne Verbindungen zwischen irgendwelchen Kontakten, oder die Kontakte können andere Verbindungs-Schemen untereinander aufweisen. In dem Fall, dass jeder der Kontakte unabhängig und nicht mit irgendeinem anderen Kontakt verbunden ist, kann eine andere Steckerbuchse, beispielsweise Verbinder 200 in 2, verwendet werden. Die Kontakte 112, 114 können aus Kupfer, Nickel, Messing, einer Metall-Legierung oder jedem anderen geeigneten leitenden Material bestehen. Die Abstände zwischen den Kontakten auf der Vorder- sowie auf der Rückseite und zwischen den Kontakten und den Kanten des Verbinders sind konstant und ergeben eine 180 Grad-Symmetrie, so dass der Stecker 100 in jeder der zwei Ausrichtungen in die entsprechende Steckerbuchse eingesteckt werden kann.
  • Obwohl oben ein bestimmter Typ des Steckers 100 beschrieben ist, ist zu verstehen, dass der Stecker 100 beispielhaft ist und hier lediglich verwendet wird, um die unterschiedlichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu erklären. Der Fachmann wird erkennen, dass die hier beschriebenen Techniken gleichermaßen auf jeden anderen Verbinder-Typen anwendbar sind, der einen oder mehrere Kontakte aufweist, Kontakte nur auf einer Seite aufweist etc. Solange ein Verbinder Kontakte/Pins aufweist, die elektrisch an Kontakte anderer Verbinder gekoppelt werden können, können die hier beschriebenen Techniken erfolgreich angewendet werden, um ein Entfernen eines solchen Verbinders zu detektieren und Leistung auf dem Verbinder abzuschließen.
  • Wenn der Stecker 100 ordnungsgemäß mit einer Steckerbuchse verbunden ist, ist jeder der Kontakte 112(1)–112(N) oder 114(1)–114(N) in elektrischem Kontakt mit einem entsprechenden Kontakt in der Steckerbuchse. In einigen Ausführungsformen können die Kontakte des Verbinders 100 auch in physikalischer Verbindung mit den Kontakten in der Steckerbuchse sein, um den elektrischen Kontakt herzustellen, dies ist jedoch nicht erforderlich.
  • 1D stellt eine Pin-Anordnungs-Konfiguration für einen Verbinder 100 gemäß einer bestimmten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • Die in 1D gezeigte Pin-Anordnung umfasst vier Kontakte 112(4), 112(5), 114(4) und 114(5), die elektrisch miteinander gekoppelt sind, um als ein einziger Kontakt zu funktionieren, der vorgesehen ist, Leistung zu einem verbundenen Hostgerät zu übertragen. Der Verbinder 100 kann auch Zubehör-ID-Kontakte 112(8) und 114(8), Zubehör-Leistungs-Kontakte 112(1) und 114(1) sowie acht in vier Paaren angeordnete Daten-Kontakte umfassen. Die vier Paare von Daten-Kontakten können (a) 112(2) und 112(3), (b) 112(6) und 112(7), (c) 114(2) und 114(3) sowie (d) 114(6) und 114(7) sein. Host-Leistungskontakte 112(4), 112(5), 114(4) und 114(5) übertragen Leistung von einem mit dem Verbinder 100 verbundenen Zubehör zu einem tragbaren elektronischen Gerät, das mit dem Zubehör über den Verbinder 100 gekoppelt ist. Die Host-Leistungskontakte können dimensioniert sein, jeden sinnvollen Leistungsbedarf für ein elektronisches Gerät oder ein Hostgerät zu verarbeiten, und können beispielsweise dazu ausgestaltet sein, zwischen 3–20 Volt von einem Zubehör zu übertragen, um das mit dem Verbinder 100 verbundene tragbare elektronische Gerät zu laden. In dieser Ausführungsform sind die Host-Leistungskontakte 112(4), 112(5), 114(4) und 114(5) in der Mitte der Kontaktbereiche 108a, 108b positioniert, um die Signal-Integrität dadurch zu verbessern, dass die Leistung so weit wie möglich von den Seiten des Masserings 105 entfernt ist.
  • Zubehör-Leistungskontakte 112(1) und 114(1) können für ein Zubehör-Leistungs-Signal verwendet werden, das Leistung von einem elektrischen Gerät (d. h. dem Hostgerät) für ein Zubehör bereitstellt. Das Zubehör-Leistungs-Signal ist üblicherweise ein niedrigeres Spannungssignal als das Host-Eingangsspannungs-Signal, das über die Host-Leistungs-Kontakte 112(4) und 112(5) empfangen wird, beispielsweise 3,3 Volt im Vergleich zu 5 Volt oder höher. Die Zubehör-ID-Kontakte stellen einen Kommunikations-Kanal bereit, der es dem Hostgerät ermöglicht, das Zubehör zu authentifizieren und es dem Zubehör zu ermöglichen, Informationen über die Fähigkeiten des Zubehörs an das Hostgerät zu übertragen, wie nachstehend näher erläutert.
  • Die vier Paare von Daten-Kontakten können (a) 112(2) und 112(3), (b) 112(6) und 112(7), (c) 114(2) und 114(3) sowie (d) 114(6) und 114(7) verwendet werden, um eine Kommunikation zwischen dem Host und dem Zubehör unter Verwendung eines oder mehrerer etlicher unterschiedlicher Kommunikationsprotokolle zu ermöglichen. Zum Beispiel sind die Daten-Kontakte 112(2) und 112(3) aneinandergrenzend und auf einer Seite der Leistungs-Kontakte positioniert, während die Daten-Kontakte 112(6) und 112(7) aneinandergrenzend, aber auf der anderen Seite der Leistungs-Kontakte positioniert sind. Eine ähnliche Anordnung von Kontakten ist für die Kontakte 114 auf der anderen Oberfläche des PCBs zu erkennen. Die Zubehör-Leistungs- und Zubehör-ID-Kontakte sind an jedem Ende des Verbinders positioniert. Die Daten-Kontakte können Hochgeschwindigkeits-Daten-Kontakte sein, die mit einer Geschwindigkeit arbeiten, die zwei oder drei Größenordnungen schneller ist als jegliches Signal, das über den Zubehör-ID-Kontakt gesendet wird, was das Zubehör-ID-Signal für die Hochgeschwindigkeits-Datenleitungen wie ein Gleichspannungssignal erscheinen lässt. Somit verbessert das Positionieren der Datenkontakte zwischen den Leistungs-Kontakten und den ID-Kontakten die Signal-Integrität durch eine Sandwich-Anordnung der Daten-Kontakte zwischen für Gleichspannungssignale oder im wesentlichen Gleichspannungssignale vorgesehene Kontakte.
  • 1E stellt eine Pin-Anordnungs-Konfiguration für einen Stecker 101 gemäß einer bestimmten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • Der Verbinder 101 ist ebenfalls ein doppelseitiger Verbinder, genauso wie Verbinder 100. Mit anderen Worten sind entweder die Kontakte auf der Oberfläche 108a oder 108b in physikalischem und elektrischem Kontakt mit den Kontakten in einem entsprechenden Verbinder des Hostgeräts, basierend auf der Orientierung, in der der Verbinder 101 mit dem entsprechenden Verbinder des Hostgeräts verbunden ist. Wie in 1E dargestellt, kann der Verbinder 101 acht Kontakte haben, die auf einer oberen Oberfläche eines PCBs 150 angeordnet sind, und acht Kontakte, die auf einer unteren Oberfläche des PCBs 150 angeordnet sind.
  • Der Verbinder 101 umfasst zwei Kontakte 112(1) und 114(4), die als Zubehör-ID-Kontakte dienen können, um die Identifikations-Signale zwischen dem Zubehör und dem tragbaren elektronischen Gerät zu übertragen. Die Kontakte 112(1) und 114(4) sind elektrisch miteinander verbunden, wie in 1E dargestellt. Der Verbinder 101 kann vier Paare von Daten-Kontakten (a) 112(2) und 112(3), (b) 112(6) und 112(7), (c) 114(2) und 114(3) sowie (d) 114(6) und 114(7) haben. In dieser bestimmten Ausführungsform sind gegenüberliegende Kontakte, zum Beispiel 112(2) und 114(2), über das PCB 150 elektrisch miteinander verbunden, wie in 1E dargestellt. Der Verbinder 101 kann weiterhin Host-Leistungs-Kontakte 112(4) oder 114(5) umfassen, die elektrisch miteinander verbunden sein können. Die Host-Leistungs-Kontakte 112(4) oder 114(5) können Leistung an das Hostgerät übertragen, das mit dem Verbinder 101 verbunden ist. Zum Beispiel kann der Stecker 101 Teil eines Energieversorgungssystems sein, das ausgestaltet ist, dem Hostgerät Energie bereitzustellen. In diesem Fall kann entweder der Kontakt 112(4) oder 114(5) Energie von der Energieversorgung zu dem Hostgerät übertragen, um beispielsweise eine Batterie in dem Hostgerät zu laden.
  • Der Verbinder 101 kann ferner Zubehör-Leistungs-Kontakte 112(5) und 114(8) umfassen, die elektrisch miteinander verbunden sein können, zum Beispiel über das PCB 150. Die Zubehör-Leistungs-Kontakte übertragen Leistung vom Hostgerät an ein verbundenes Zubehör. Zum Beispiel kann in einigen Fällen ein mit dem Hostgerät verbundenes Zubehör über keine eigene Energieversorgung verfügen und kann seine Energie von dem Hostgerät abzweigen. In diesem Fall kann das Hostgerät das Zubehör über jeden der Zubehör-Kontakte mit Energie versorgen, abhängig von der Orientierung des Verbinders 101 bezüglich eines entsprechenden Verbinders des Hostgeräts. Der Verbinder 101 kann ferner zwei Masse-Kontakte 112(8) und 114(1) umfassen, die elektrisch miteinander verbunden sind. Die Masse-Kontakte stellen einen Massepfad für den Verbinder 101 bereit.
  • 2A stellt eine Steckerbuchse 200 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
  • Die Steckerbuchse 200 umfasst ein Gehäuse 202, das eine Kavität 204 definiert, die Kontakte 206(1)–206(N) in der Kavität beherbergt. Im Betrieb kann ein Stecker, wie etwa der Stecker 100, in die Kavität 204 eingesteckt werden, um die Kontakte 112(1)–112(N) oder 114(1)–114(N) mit den entsprechenden Kontakten 206(1)–206(N) zu koppeln. Jeder der Steckerbuchsen-Kontakte 206(1)–206(N) verbindet seinen entsprechenden Steckerkontakt elektrisch mit einer dem elektrischen Gerät zugeordneten Schaltung, in der die Steckerbuchse 200 beherbergt ist. Beispielsweise kann die Steckerbuchse 200 Teil eines tragbaren Mediengeräts sein, und eine dem Mediengerät zugeordnete elektronische Schaltung ist durch Lötspitzen der Kontakte 206(1)–206(N), die außerhalb des Gehäuses 202 bis zu einer Mehrlagenplatine wie einer Leiterplatte (printed circuit board, PCB) in dem tragbaren Mediengerät reichen, elektrisch mit der Buchse 200 verbunden. In einigen Ausführungsformen kann N eine beliebige Ganzzahl zwischen 2 und 9 sein.
  • 2B und 2C stellen eine Pin-Anordnungs-Konfiguration für eine Steckerbuchse 200 gemäß zweier unterschiedlicher Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. In einer Ausführungsform hat die Steckerbuchse 200 eine Pin-Anordnung wie in 2B gezeigt, die zu der Pin-Anordnung des Verbinders 100 in 1D passt, und in einer weiteren Ausführungsform hat die Steckerbuchse 200 eine Pin-Anordnung wie in 2C gezeigt, die zu der Pin-Anordnung des Verbinders 101 in 1E passt. In jeder der 2B und 2C sind die Pins ACC1 und ACC2 konfiguriert, entweder mit den Zubehör-Leistungs-Pins (ACC_PWR) oder den Zubehör-ID-Pins (ACC_ID) des Steckers zusammenzupassen, abhängig von der Einsteck-Orientierung des Steckers, das Paar von Data-A-Kontakten ist konfiguriert, entweder mit dem Paar von Data-1-Kontakten oder mit dem Paar von Data-2-Kontakten des Steckers zusammenzupassen, und der oder die Pin(s) P_IN (power in) sind konfiguriert, mit dem oder den Host-Leistungs-Kontakt(en) des Steckers zusammenzupassen. Des Weiteren ist in der Pin-Anordnung der 2C der GND-Kontakt konfiguriert, mit dem GND-Kontakt des Steckers zusammenzupassen.
  • Um den Verbinder 100 und den Verbinder 200 zu verbinden, kann der Verbinder 100 physikalisch in die Kavität 204 des Verbinders 200 eingesteckt werden. Sobald eingesteckt, können die Kontakte des Verbinders 100 elektrisch mit den Kontakten des Verbinders 200 gekoppelt werden. Wie oben beschrieben können in einigen Ausführungsformen die Kontakte in den Verbindern 100 und 200 auch physikalisch zu verbinden sein, um eine elektrische Verbindung herzustellen. Die in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Verfahren können jedoch lediglich eine elektrische Verbindung zwischen den Kontakten benötigen, um anwendbar zu sein.
  • Wie oben beschrieben, stellen die hier beschriebenen Techniken ein Verfahren zum Detektieren einer elektrischen Trennung eines Verbinders von einem anderen Verbinder, und als Reaktion auf die elektrische Trennung, zum Abschluss oder Reduzieren von dem Verbinder bereitgestellter Leistung bereit. Ein Grund für den Abschluss der Leistung ist, den Verbinder und andere Geräte vor der Gefahr einer Lichtbogenbildung, eines Kurzschlusses oder eines Stromschlages zu schützen. Um zu verstehen, warum es Bedarf gibt, auf dem Verbinder vorhandene Leistung abzuschließen, ist es hilfreich, die potentiellen Stromschlag-/Gefahren-Punkte während des Verbindungs- und/oder Trennungs-Vorgangs dieser Verbinder zu verstehen. 3 ist ein Schaltbild, das relative Positionen eines Steckers 302 und einer Steckerbuchse 304 während einer Trennungs-Sequenz gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Es ist zu beachten; dass lediglich die relativen Positionen, die auf die verschiedenen hier beschriebenen Ausführungsformen anwendbar sind, gezeigt werden. Es sollte beachtet werden, dass während eines Verbindungs- und/oder Trennungs-Vorgangs der Stecker 302 und die Steckerbuchse 304 verschiedene andere mögliche relative Positionen zueinander haben können, während der Stecker 302 in die Steckerbuchse gesteckt oder aus ihr entfernt wird. Jedoch sind nicht alle diese relativen Positionen notwendig zur Beschreibung der hier dargestellten Ausführungsformen und werden somit der Klarheit halber hier weggelassen.
  • Wie in 3 dargestellt, umfasst der Stecker 302, zum Beispiel eines Zubehörs, einen oder mehrere Kontakte 308. Der Kontakt 308 kann elektrisch (und in einigen Fällen physikalisch) mit dem Kontakt 310 des Verbinders 304 verbunden sein. Der Verbinder 304 umfasst ein Gehäuse 306, das geerdet sein kann. Sobald der Verbinder 302 vollständig in den Verbinder 304 eingesteckt ist, ist der Kontakt 308 in elektrischer Verbindung mit Kontakt 310. Beachte, dass Kontakt 308 Leistung zum Laden des mit dem Verbinder 304 verbundenen Hostgeräts transportiert. Im normalen Betrieb lädt das Zubehör das Hostgerät durch Übertragen von Leistung von Kontakt 308 via Kontakt 310 an die interne Schaltung des Hostgeräts.
  • Angenommen, dass Verbinder 302 aus Verbinder 304 gezogen wird, wenn der Ladevorgang noch nicht abgeschlossen ist. In diesem Fall hat Kontakt 308 immer noch Leistung (z. B. Spannung) anliegend. Wenn der Verbinder 302 vom Verbinder 304 abgezogen wird, kann Kontakt 308 am Verbinder 302 am Punkt 314 in Kontakt mit dem Gehäuse 306 des Verbinders 304 kommen, faktisch die Leistung am Kontakt 308 erdend. Dies kann zu Lichtbögen führen und möglicherweise auch Verbinder 302 und/oder Verbinder 304 und das Hostgerät beschädigen, an das Verbinder 304 gekoppelt ist. Es wäre wünschenswert, die Leistung an Kontakt 308 so schnell wie möglich abzuschließen, nachdem die elektrische Verbindung zwischen Kontakt 308 und Kontakt 310 getrennt ist, so dass selbst wenn Kontakt 308 das Gehäuse 306 berührt keine Gefahr für Kontakt 302 und/oder Verbinder 304 oder das Hostgerät bestünde. Die folgende detaillierte Beschreibung stellt einige Techniken bereit, um Leistung auf einem Kontakt eines Verbinders abzuschließen, wenn der Verbinder von einer Hostgerät getrennt wird.
  • In einigen Ausführungsformen kann ein Stecker mit einem Zubehör verwendet werden, das Leistung an ein Hostgerät bereitstellt. Zum Beispiel kann das Zubehör ein Ladegerät sein, das mit dem Hostgerät verbunden ist, z. B. einem PC, einem Mobiltelefon, einem Media-Player etc. In diesem Fall können ein oder mehrere Kontakte des mit dem Zubehör gekoppelten Steckers eine Spannung aufweisen, z. B. 5 V bis 25+ V. 4 ist ein funktionales Blockdiagramm eines Systems 400 zum Detektieren einer elektrischen Trennung eines Verbinders und zum Abschließen einer Leistung, die über den Verbinder bereitgestellt ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Das System 400 kann ein Hostgerät 402 umfassen, das Leistung von einem Zubehör 404 erhält. Das Hostgerät 402 kann ein beliebiges elektronisches Gerät sein wie ein PC, ein Media-Player, ein Rechengerät, ein Mobiltelefon, ein Tablet-Computer oder dergleichen. Das Zubehör 404 kann ein Netzteil, ein Ladegerät, ein Kabel, eine Dockingstation oder jedes andere Gerät sein, das in der Lage ist, dem Hostgerät 402 Leistung bereitzustellen und/oder Leistung an das Hostgerät 402 zu übertragen. In einigen Ausführungsformen kann das Zubehör 404 ein Kabel sein, das Energie aus einem Netzteil an das Hostgerät 402 überträgt. Die Stromversorgung 406 kann ein Teil des Zubehörs 404 oder getrennt von Zubehör 404 sein. In einigen Ausführungsformen kann die Stromquelle 406 eine Batterie, eine Steckdose etc. sein. Das Zubehör 404 kann in einigen Fällen einen Transformator umfassen.
  • Das Zubehör 404 kann einen Verbinder 408 umfassen, z. B. Verbinder 100 (oder 101) der 1, der mit einem entsprechenden Verbinder 410 gekoppelt ist, z. B. Verbinder 200 der 2, der dem Hostgerät 402 zugeordnet ist. Verbinder 408 kann einen oder mehrere Kontakte umfassen, die elektrisch mit Kontakten im Verbinder 410 gekoppelt werden können, um eine elektrische und kommunikative Verbindung zwischen Hostgerät 402 und Zubehör 404 zu erstellen. In einigen Ausführungsformen können die Verbinder 408 und 410 einen oder mehrere Kontakte haben, die Leistung übertragen, und zusätzliche Kontakte, die Daten übertragen. Wie in 4 dargestellt, können die Kontakte 408(3) und 410(3) in einer Ausführungsform die Leistungskontakte der Verbinder 408 bzw. 410 sein, und die Kontakte 408(1) und 410(1) können die Daten-Kontakte der Stecker 408 bzw. 410 sein. Das Zubehör 404 umfasst eine Detektorschaltung 416, die ein Trennungs-Ereignis zwischen Verbinder 408 und 410 detektieren kann, und eine Schutzschaltung 418, die über die Leistungskontakte bereitgestellte Leistung regeln kann, basierend auf einer Eingabe der Detektorschaltung 416. In einigen Ausführungsformen können die Detektorschaltung 416 und die Schutzschaltung 418 in dem Gehäuse des Verbinders 408, z. B. dem Gehäuse 102 des Steckers 100 in 1, untergebracht sein. In anderen Ausführungsformen kann entweder die Detektorschaltung 416 oder die Schutzschaltung 418 vom Verbinder 408 umfasst sein.
  • Während des normalen Betriebs kann das Zubehör 404 den Host 402 über die Stromleitung 414 via einen Kontakt 408(3) des Verbinders 408 mit Strom versorgen, der in elektrischer Verbindung mit einem entsprechenden Kontakt 410(3) in Verbinder 410 ist. Wenn nun die elektrische Verbindung zwischen den Kontakten 408(3) und 410(3) unterbrochen wird, beispielsweise durch physikalisches Lösen des Verbinders 408 von Verbinder 410 oder auf andere Weise, kann die Detektorschaltung 416 des Zubehörs die Unterbrechung der elektrischen Kopplung durch eine Überwachung der Kommunikations-/Datenleitung 420 (die über die Kontakte 408(1) und 410(1) z. B. an das Hostgerät 420 gekoppelt sein kann) detektieren und ein Signal an die Schutzschaltungen 418 senden, das anzeigt, dass die elektrische Verbindung unterbrochen wurde. Die Details, wie die Detektorschaltung die Unterbrechung der elektrischen Verbindung detektiert, sind im Folgenden beschrieben. In Reaktion auf diese Eingabe der Detektorschaltung 416 kann die Schutzschaltung 418 die Leistung auf Kontakt 408(3) abschließen, und somit die Möglichkeit der Lichtbogenbildung oder von Schäden an Verbinder 408, Verbinder 410 oder jedem anderen Gerät in dem System 400 ausschließen.
  • Es ist wünschenswert, dass Leistung am Kontakt 408(3) des Verbinders 408 abgeschlossen wird, bevor der Kontakt irgendeinen geerdeten Teil des Verbinders 410 berührt. Daher sollte der Zeitpunkt für den Abschluss der Leistung am Kontakt so gewählt sein, dass die Leistung abgeschaltet ist, bevor der Kontakt des Verbinders 408 eine Gefahr darstellen kann, aber nachdem eine elektrische Trennung bestätigt ist. Dies bedeutet, dass das System in der Lage sein muss, zwischen einem vorübergehenden Verlust der elektrischen Verbindung und einem länger anhaltenden Verlust der elektrischen Verbindung zu unterscheiden. Ein vorübergehender Verlust der elektrischen Verbindung kann in Fällen auftreten, in denen die elektrische Verbindung für ein paar Mikrosekunden unterbrochen zu sein scheint, aber schnell wieder hergestellt wird, wie wenn der Verbinder 408 bewegt/erschüttert wird, während er sich in der Steckerbuchse 410 befindet. Ein länger anhaltender Verlust der elektrischen Verbindung kann auftreten, wenn der Stecker 408 vom Verbinder 410 entfernt/getrennt wird.
  • Die Kommunikations-/Datenleitung 420 zwischen dem Hostgerät und dem Zubehör kann eine parasitäre Kapazität aufweisen, die sich als Ergebnis des Ladens der Kommunikationsleitung während des normalen Betriebs aufbauen kann. In einigen Ausführungsformen kann diese parasitäre Kapazität zwischen 300 pF und 900 pF sein. Selbst wenn die Kommunikationsleitung elektrisch von dem Hostgerät getrennt ist, kann somit das Zubehör diese Trennung nicht erfassen, bis diese parasitäre Kapazität abgeleitet wird. Zum Beispiel kann die Kommunikations-/Datenleitung während des normalen Betriebs in einem logisch ”hohen” Zustand sein. In einigen Ausführungsformen kann dies einer logischen ”1” entsprechen oder äquivalent sein zu der Bus-Spannung, z. B. 3 Volt. Wenn das Zubehör vom Host getrennt wird, geht die Kommunikations-/Datenleitung in einen logischen ”Niedrig”- oder ”0”-Zustand, z. B. 0 Volt. Aber auch nachdem die Kommunikations-/Datenleitung in den Zustand ”Niedrig” geht, kann das Zubehör den ”Niedrig”-Zustand nicht erfassen, bis die parasitäre Kapazität vollständig abgeführt ist, was in einigen Fällen mehrere hundert Mikrosekunden benötigen könnte. Während der Zeit, während die parasitäre Kapazität abgeführt wird, kann das Zubehör fortfahren, Leistung auf dem Kontakt 408(3) auszugeben, da es noch nicht erfasst hat, dass der Verbinder 408 nicht mehr in elektrischem Kontakt mit dem Verbinder 410 ist. Falls während dieser Zeit der Kontakt 408(3) irgendeinen geerdeten Gegenstand berührt, könnte es zu Lichtbogenbildung und möglichem Schaden an dem Verbinder 408 und oder dem Hostgerät 402 und dem Zubehör 404 führen.
  • Somit kann die lange Ableitungs-Zeit für die parasitäre Kapazität in der Kommunikationsleitung die Detektion eines tatsächlichen elektrischen Trennungs-Ereignisses verlängern. Daher ist es wünschenswert, die Ableitungs-Zeit zu verkürzen, so dass ein Trennungs-Ereignis schnell bestimmt werden kann. In einigen Ausführungsformen kann die Kommunikations-/Datenleitung als Teil des normalen Datenkommunikations-Prozesses in den Zustand ”Niedrig” gehen, z. B. für 1–5 Mikrosekunden. Die Detektorschaltung sollte auch in der Lage sein, zwischen solchen ”vorübergehenden” Niedrig-Zuständen und einem nachhaltigeren ”Niedrig” zu unterscheiden, z. B. wenn die Kommunikationsleitung für 50 Mikrosekunden oder mehr im Zustand ”Niedrig” ist, was auf ein Trennungs-Ereignis hinweisen könnte.
  • 5 ist ein funktionelles Blockdiagramm, das verschiedene Komponenten des Systems 500 zum Detektieren eines elektrischen Trennungs-Ereignisses und zum Abschließen von Leistung an den Verbinder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Das System 500 umfasst ein Hostgerät 502, das ähnlich zu dem Hostgerät 402 aus 4 ist. Das Hostgerät 502 enthält einen Mikrocontroller 504. Der Mikrocontroller 504 enthält eine Stromquelle 506, die einen konstanten Strom liefert, wenn der Mikrocontroller 504 aktiv ist. Die Stromquelle 504 ist mit einer Detektoreinheit 508 über Kontakte in den Verbindern 528 und 514 und mit einer Kommunikationsleitung 510 gekoppelt. Der Mikrocontroller 504 ist auch über eine Stromleitung 522 mit einer Schutzeinheit 512 verbunden. Die Schutzeinheit 512 kann mit einer Spannungs-/Stromquelle 530 verbunden sein, die die Leistung für das Hostgerät 502 bereitstellt. In einigen Ausführungsformen können die Schutzeinheit 512 und die Detektoreinheit 508 Teil des Zubehörs 520 sein. In anderen Ausführungsformen können die Schutzeinheit 512 und die Detektoreinheit 508 getrennt vom Zubehör 520 sein. In einigen Ausführungsformen, bei denen das Zubehör ein Kabel ist, können die Schutzeinheit 512 und die Detektoreinheit 508 ein Teil der Kabelanordnung sein.
  • Die Detektoreinheit 508, die als eine einzelne integrierte Schaltung oder als mehrere integrierte Schaltungen implementiert werden können, beinhaltet eine Schaltung zum Detektieren, ob der Verbinder 514 elektrisch von dem Verbinder 528 des Hostgeräts 502 getrennt wurde. Die Detektoreinheit 508 beinhaltet eine Stromsenke 516, die an einen Schalter 518 gekoppelt ist. Die Stromsenke 516 hilft bei der Ableitung der parasitären Kapazität der Kommunikationsleitung 510. In einigen Ausführungsformen wird die Stromsenke 516 aktiviert, wenn der Schalter 518 aktiviert wird, wodurch die Kommunikationsleitung 510 über die Stromsenke 516 mit Masse gekoppelt wird. In einigen Ausführungsformen stellt die Stromsenke 516 zwischen 50 und 100 μA Stromsenke-Potential bereit.
  • Die Schutzeinheit 512, die als eine einzelne integrierte Schaltung oder als mehrere integrierte oder diskrete Schaltungen implementiert werden kann, umfasst eine Schaltung zur Regelung von Strom/Spannung an Stromleitung 522. In einigen Ausführungsformen umfasst die Schutzeinheit 512 eine geregelte Stromquelle 524, beispielsweise einen Low-Dropout-(LDO)Regulator, der parallel zu einem Transistor 526, z. B. einem FET, verbunden ist. Die geregelte Stromquelle 524 gibt einen konstanten Strom aus, unabhängig von einer von der Quelle 530 empfangenen Eingangsspannung. In einigen Ausführungsformen ist die geregelte Stromquelle 524 konfiguriert, einen geringen Strom auf der Stromleitung 522 zu liefern, beispielsweise 15 mA oder weniger, unabhängig von einer von der Quelle 530 bereitgestellten Eingangsspannung. Effektiv stellt die geregelte Stromquelle 524 somit einen hochohmigen Pfad für den Stromfluss innerhalb der Schutzeinheit 512 dar. Transistor 526 dient als Schalter und stellt einen niederohmigen Pfad für den Strom innerhalb der Schutzeinheit 512 dar. Somit wird während des normalen Betriebs, beispielsweise wenn das Zubehör 520 zum Laden des Hostgeräts 502 verwendet wird, zunächst der Transistor 526 ausgeschaltet, und die geregelte Stromquelle 524 gibt einen niedrigen Strom auf der Stromleitung 522 aus. Sobald die Kommunikation zwischen dem Hostgerät 502 und dem Zubehör 520 aufgebaut wird, für die das Zubehör 520 zur Verwendung mit dem Hostgerät 502 berechtigt ist, wird der Transistor 526 eingeschaltet, so dass der niederohmige Pfad freigegeben wird, um so die eingehende Spannung über die Stromleitung 522 mit dem Hostgerät 502 zu koppeln.
  • Wie oben beschrieben kann, wenn der Verbinder 514 vom Verbinder 528 mitten in einem Ladevorgang getrennt wird, der mit der Stromleitung 522 verbundene Kontakt im Stecker 514 immer noch die durch die Quelle 530 bereitgestellte volle Spannung aufweisen. Um eine Beschädigung durch diese Spannung an dem Kontakt zu verhindern, handelt das System 500, um Leistung auf diesem Kontakt im Falle einer Trennung zwischen dem Zubehör und dem Hostgerät abzuschließen.
  • 6 ist ein Graph, der die verschiedenen Stufen des Betriebs des Systems 500 während eines Trennungs-Ereignisses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Während der regulären Kommunikation zwischen dem Hostgerät und dem Zubehör ist die Kommunikationsleitung 510 in einem logischen Zustand ”hoch”. Wenn die Kommunikationsleitung 510 von dem logischen ”hoch”-Zustand zu einem logischen Zustand ”niedrig” wechselt, erkennt die Detektoreinheit 508 diese Änderung im Zustand der Kommunikationsleitung 510 und schließt den Schalter 518. Dadurch wird die in der Kommunikationsleitung 510 aufgebaute parasitäre Kapazität ab dem Zeitpunkt t1 schnell abgeleitet. In einigen Ausführungsformen kann die Zeitdauer zum Ableiten der parasitären Kapazität zwischen 1 μs und 2 μs betragen. Die Detektoreinheit 508 startet dann einen Zähler zum Zeitpunkt t1, um die Zeitdauer zu bestimmen, während der sich die Kommunikationsleitung 510 in dem niedrigen Zustand befindet. Wenn der Zähler einen vorbestimmten Zeitpunkt t2 erreicht und die Kommunikationsleitung noch in dem logischen Zustand ”niedrig” ist, schließt die Detektoreinheit 508, dass der Verbinder 514 elektrisch von dem Verbinder 528 getrennt wurde und erzeugt ein Signal für die Schutzeinheit 512 zum Zeitpunkt t2. In einigen Ausführungsformen kann die Zeitdauer t2 zwischen 20 μs bis 25 μs betragen. In einigen Ausführungsformen kann es bis zu 50 μs dauern, bis die Detektoreinheit 508 das Trennungs-Ereignis registriert. Mit anderen Worten kann t2 bis zu 50 μs betragen.
  • Bei Empfang des Signals von der Detektoreinheit 508 schaltet die Schutzeinheit 512 den Transistor 526 ab und gibt den hochohmigen Strompfad über die geregelte Stromquelle 524 frei. Dies führt dazu, dass die Stromleitung 522 nun den niedrig geregelten Strom hat, z. B. etwa 15 mA wie oben beschrieben. Selbst wenn also der Leistung tragende Kontakt des Verbinders 514 eine geerdete Oberfläche berührt, wird wahrscheinlich kein Schaden auftreten, da der Kontakt sehr niedrigen Strom führt. In einigen Ausführungsformen kann der niedrig geregelte Strom ungefähr 0 A betragen. In einigen Ausführungsformen kann die Schutzeinheit 512 zwischen 10 μs und 50 μs benötigen, um den Strompfad tatsächlich zu schalten. So kann in einigen Ausführungen die gesamte Zeit zum Abschließen der Leistung auf dem Leistungs-Kontakt des Verbinders 514 zwischen 50 μs und 100 μs ab dem Zeitpunkt betragen, ab dem der Verbinder 514 elektrisch vom Verbinder 528 getrennt ist.
  • Wie oben beschrieben, überträgt die Kommunikationsleitung 510 Daten in beide Richtungen zwischen dem Zubehör und dem Hostgerät. In einigen Ausführungsformen werden die Daten in Form von Datenimpulsen übertragen. Jeder Datenimpuls hat eine bestimmte Impulsbreite, die einer Zeitdauer entspricht, während der die Daten übertragen werden. Das Zubehör, insbesondere die Detektoreinheit, ist dazu eingerichtet, zwischen diesen verschiedenen Datenimpulsen und einem Signal zu unterscheiden, das erzeugt wird, wenn ein Unterbrechungs-Ereignis auftritt. Dies geschieht, um die Möglichkeit auszuschließen, dass das Zubehör ”falsche” Trennungs-Ereignisse erfasst. 7 zeigt mehrere beispielhafte Datenimpulse D1–D4, die bestimmte Informationen zwischen dem Zubehör und dem Hostgerät übertragen. Jeder Datenimpuls ist durch zugeordnete Impulsbreiten charakterisiert, die den Zeitpunkten T1–T4 der Datenimpulse entsprechen. Auch hat jeder Datenimpuls einen ersten ”hoch”-Zustand und einen zweiten ”niedrig”-Zustand. So kann jedes Mal, wenn Daten über die Kommunikationsleitung übertragen (oder empfangen) werden, der Status der Kommunikationsleitung übergehen von ”hoch” auf ”niedrig”, und wenn die Datenübertragung abgeschlossen ist, kann die Kommunikationsleitung in den ”hoch”-Zustand zurückkehren.
  • Zum Beispiel kann Datenimpuls D1 verwendet werden, um eine logische ”1” an das Zubehör zu übertragen, und eine Impulsbreite/Dauer von T1 haben. Datenimpuls D2 kann verwendet werden, um eine logische ”0” zu übertragen, und kann eine zugeordnete Dauer T2 aufweisen. Datenimpuls D3 kann verwendet werden, um den Beginn und/oder das Ende einer Übertragung zu signalisieren, und kann eine zugeordnete Dauer T3 haben, und Datenimpuls D4 kann verwendet werden, um einen Weck-Impuls zu übertragen, z. B. zum Aufwecken des Zubehörs aus einem Schlafmodus, und kann eine zugehörige Dauer T4 haben. Wie in 7 dargestellt, T4 > T3 > T2 > T1; dies ist jedoch nur ein Beispiel, und ein Fachmann wird erkennen, dass verschiedene andere Datenimpulse mit unterschiedlicher Impulsdauer basierend auf der spezifischen Gestaltung des Hostgeräts und des Zubehörs verwendet werden können. In unserem obigen Beispiel ist T4 die längste Dauer, wie in 7 dargestellt.
  • Wie oben beschrieben, überwacht die Detektoreinheit die Kommunikationsleitung und bestimmt, dass ein Trennungs-Ereignis aufgetreten ist, wenn die Kommunikationsleitung von einem ”hoch”-Zustand in einen ”niedrig”-Zustand übergeht. Es ist vorteilhaft, zwischen einem Trennungs-Ereignis und einer Übertragung eines der oben genannten Datenimpulse zu unterscheiden. Andernfalls kann die Detektoreinheit ein Trennungs-Ereignis registrieren, selbst wenn einer der oben erwähnten Datenimpulse durch das Hostgerät gesendet wird. Damit das Zubehör zu dem Schluss kommen kann, dass eine Trennung eingetreten ist, muss eine Zeitdauer, für die die Kommunikationsleitung im Zustand ”niedrig” verbleibt (z. B. Schwellwert-Zeit Th), somit mindestens T4 überschreiten. Dadurch wird sichergestellt, dass die Detektoreinheit nicht fälschlicherweise eine Unterbrechung erkennt, wenn irgendwelche Datenimpulse gesendet werden. So ist im Beispiel der 7 Th = T4, und die Zeit, für die die Kommunikationsleitung „niedrig” bleibt, muss mehr als T4 betragen, damit die Detektorschaltung die Möglichkeit berücksichtigen kann, dass ein Trennungs-Ereignis eingetreten sein kann. In einigen Ausführungsformen kann die Schwellwert-Zeit Th größer sein als die längste von dem Zubehör verwendete Puls-Dauer während der Datenübertragung, um Fehlern Rechnung zu tragen. Zum Beispiel kann in einer Ausführungsform die Schwellwert-Zeit 2–10 Mikrosekunden (μs) länger sein als die längste Dauer für einen zwischen dem Zubehör und dem Hostgerät übertragenen Datenimpuls. Das obige Beispiel fortsetzend ist in diesem speziellen Fall somit Th = T4 + 2–10 Mikrosekunden. In einer anderen Ausführungsform kann die Schwellwert-Zeit Th auf 5–20 Mikrosekunden mehr als die längste Impulsdauer eingestellt werden.
  • Das Beispiel von oben fortsetzend, wird die Detektoreinheit einen Zähler starten, sobald der Zustand der Kommunikationsleitung auf logisch ”niedrig” wechselt, und den Zähler zumindest auf jenseits der Zeit T4 erhöhen, bevor die Detektoreinheit ein Signal an die Schutzeinheit sendet. In einigen Ausführungsformen kann die Zeit T4 bis zu 25 μs betragen. Es ist zu beachten, dass die Datenimpulse in 7 lediglich zu Demonstrationszwecken dienen. Ein Fachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass verschiedene andere Typen von Datenimpulsen/Signalen über die Kommunikationsleitung kommuniziert werden können. Solange das Zubehör für die Dauer des ”niedrigen” Zustands der Kommunikationsleitung wartet, um die längste Impulsdauer zu überschreiten, die während der normalen Kommunikation zwischen dem Zubehör und dem Hostgerät auftreten kann, bevor es ein Signal an die Schutzeinheit sendet, werden alle derartigen Implementierungen in den Bereich der hierin beschriebenen Techniken fallen.
  • 8 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses 800 zum Abschließen/Reduzieren von auf einem Verbinder verfügbarer Leistung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Prozess 800 kann beispielsweise durch das Zubehör 404 der 4 durchgeführt werden. Der Prozess 800 setzt voraus, dass das Zubehör dem Hostgerät Strom über eine Stromleitung zwischen dem Zubehör und dem Hostgerät bereitstellt, und dass ein mit dem Zubehör verbundener Verbinder mindestens einen Kontakt aufweist, der die Leistung von dem Zubehör an das Hostgerät überträgt.
  • Der Prozess 800 kann beginnen, nachdem der Verbinder des Zubehörs mit einem Verbinder eines Hostgeräts verbunden ist, was zu einer elektrischen Verbindung zwischen ihnen führt. In Schritt 802 kann das Zubehör eine Kommunikationsleitung zwischen dem Zubehör und einem Hostgerät überwachen. In Schritt 804 kann das Zubehör detektieren, ob ein Zustand der Kommunikationsleitung von einem ersten Zustand, z. B. logisch ”1”, in einen zweiten Zustand, z. B. logisch ”0”, gewechselt hat. Wenn der Zustand der Kommunikationsleitung nicht gewechselt hat, kann der Prozess 800 zu Schritt 802 zurückkehren. Wenn festgestellt wird, dass der Zustand der Kommunikationsleitung von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand gewechselt hat, kann das Zubehör mit dem Zählen einer Zeitdauer beginnen, für die die Kommunikationsleitung in dem zweiten Zustand ist (Schritt 806). In Schritt 808 kann das Zubehör überprüfen, ob die Zeitdauer, für die die Kommunikationsleitung in dem zweiten Zustand ist, eine Schwellwert-Zeit überschritten hat, z. B. eine Zeitdauer für den längsten Datenimpuls, der während der normalen Kommunikation zwischen dem Zubehör und dem Hostgerät auftreten kann.
  • Wenn die Zeitdauer die Schwellwert-Zeit nicht überschritten hat, kann das Zubehör in Schritt 812 prüfen, ob der Zustand der Kommunikationsleitung wieder in den ersten Zustand zurückgewechselt hat. Wenn die Kommunikationsleitung immer noch in dem zweiten Zustand ist, kann der Prozess 800 zu Schritt 806 zurückkehren, und das Zubehör kann fortfahren, die Kommunikationsleitung zu überwachen. Wenn im Schritt 812 bestimmt wird, dass die Kommunikationsleitung ihren Zustand geändert hat, z. B. ist die Kommunikationsleitung jetzt in dem ersten Zustand, kann der Zähler in Schritt 814 zurückgesetzt werden, und der Prozess 800 kann zu Schritt 802 zurückkehren. Dies kann im Falle eines vorübergehenden Verlusts der elektrischen Verbindung oder des Sendens eines Datenimpulses erfolgen, wie oben beschrieben. Wenn die Zeitdauer wie in Schritt 808 bestimmt die Schwellwert-Zeit überschreitet, kann das Zubehör darauf schließen, dass das Zubehör elektrisch von dem Hostgerät getrennt wurde und in Schritt 810 ein Signal für die Schutzschaltung generieren. Das Signal informiert die Schutzschaltung, dass der Verbinder getrennt ist, und in Reaktion auf das Signal schließt die Schutzschaltung die Leistung ab oder reduziert die Leistung auf dem Leistungskontakt des Zubehörverbinders, um so die Leistung an das Hostgerät abzuschließen oder zu reduzieren.
  • Es sollte beachtet werden, dass die einzelnen Schritte, die in 8 dargestellt sind, ein bestimmtes Verfahren zum Detektieren einer Trennung eines Verbinders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitstellen. Andere Schrittfolgen gemäß alternativer Ausführungsformen können ebenfalls durchgeführt werden. Zum Beispiel können alternative Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die oben beschriebenen Schritte in einer unterschiedlichen Reihenfolge ausführen. Darüber hinaus können die einzelnen in 8 dargestellten Schritte mehrere Teilschritte umfassen, die in verschiedenen Sequenzen ausgeführt werden können, wie sie für den jeweiligen Einzelschritt geeignet sind. Des Weiteren können zusätzliche Schritte hinzugefügt oder entfernt werden, abhängig von den besonderen Anwendungen. Ein Fachmann auf dem Gebiet würde viele Variationen, Modifikationen und Alternativen erkennen.
  • In einigen Ausführungsformen kann die Schutzeinheit 512 anstelle der geregelten Stromquelle 524 einen Festwiderstand umfassen, parallel zu dem Transistor 526. Der Wert des Festwiderstandes kann so gewählt werden, dass, wenn der Strompfad durch den Widerstand aktiviert ist, er einen geringen Strom durch die Stromleitung/den Kontakt des Steckers des Zubehörs bereitstellt. In einigen Ausführungsformen kann der Wert des Widerstands zwischen 100 Ω und 2 KΩ betragen. In anderen Ausführungsformen kann die Schutzeinheit 512 einen Schalter in Reihe mit einem Widerstand umfassen. In dieser Ausführungsform wird der Schalter geöffnet, wenn die Eingangsspannung für die Schutzeinheit einen bestimmten Wert überschreitet, z. B. 25 Volt, um zu verhindern, dass jegliche Leistung zu dem Kontakt des Steckers übertragen wird, um so den Stecker und das Hostgerät zu schützen.
  • 9 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses 900 zum Abschließen von Leistung an einen Verbinder gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Prozess 900 kann z. B. durch die Detektoreinheit 506 der 5 durchgeführt werden.
  • Zunächst kann der Stecker des Zubehörs mit einer entsprechenden Steckerbuchse des Hostgeräts verbunden werden. In diesem Fall kann das Zubehör Leistung an das Hostgerät liefern, z. B. lädt das Zubehör eine Batterie des Hostgeräts über eine Stromleitung zwischen dem Zubehör und dem Hostgerät. Wie oben beschrieben, werden während des normalen Betriebs Daten zwischen dem Hostgerät und dem Zubehör über mindestens eine Kommunikationsleitung ausgetauscht. Im Rahmen des normalen Betriebs kann die Kommunikationsleitung ihren Zustand von ”hoch” auf ”niedrig” ändern, abhängig davon, ob Daten über die Kommunikationsleitung übertragen werden. In einigen Ausführungsformen ist die Kommunikationsleitung in dem Zustand ”hoch” oder in einem ”geladenen” Zustand, wann immer keine Daten übertragen werden. Wenn einige Befehle/Daten zwischen dem Hostgerät und dem Zubehör zu übermitteln sind, wird ein Datenimpuls über die Kommunikationsleitung übertragen, der für die Dauer des Impulses zu einem zeitweiligen Wechsel der Kommunikationsleitung zum ”niedrig”-Zustand führen kann. Danach kann die Kommunikationsleitung wieder in den ”hoch”-Zustand zurückkehren. Im Fade einer Trennung des Steckers wird diese Kommunikationsleitung durchtrennt, und das Zubehör sieht die Kommunikationsleitung für die Dauer der Unterbrechung als im ”niedrig”-Zustand.
  • Die Detektoreinheit/-Schaltung kann kontinuierlich die Kommunikationsleitung überwachen, um festzustellen, ob diese sich in einem Zustand ”hoch” oder in einem Zustand „niedrig” befindet. In dieser Ausführungsform entspricht der erste Zustand einem logischen ”hoch” und der zweite Zustand entspricht einem logischen ”niedrig.” Die Detektoreinheit kann dann erkennen, dass die Kommunikationsleitung von einem ”hoch”-Zustand zu einem ”niedrig”-Zustand übergegangen ist (Block 902). Basierend auf der Detektion kann die Detektoreinheit eine Stromsenke im Zubehör freigeben, um die aufgebaute parasitäre Kapazität in der Kommunikationsleitung abzuführen (Block 904). Sobald die Kapazität abgebaut ist, kann die Detektoreinheit einen Zähler starten, um einen Zeitraum zu bestimmen, für den die Kommunikationsleitung im ”niedrig”-Zustand ist (Block 906). Weiter kann die Detektoreinheit basierend auf dem Zähler einen Zeitraum bestimmen, in dem die Kommunikationsleitung im ”niedrig”-Zustand ist (Block 908).
  • Wie oben beschrieben, gibt es mehrere Fälle, in denen die Kommunikationsleitung als Teil der normalen Datenkommunikation zwischen dem Zubehör und dem Hostgerät in den Zustand ”niedrig” gehen kann. Der Zähler ist nützlich bei der Verhinderung einer falschen Detektion einer Trennung. Wenn der Zähler einen bestimmten vorgegebenen Schwellen-Zeitwert Th überschreitet, z. B. 25 us, kann die Detektoreinheit daraus schließen, dass der Grund, dass die Kommunikationsleitung im „niedrig”-Zustand ist, darin besteht, dass der Zubehörverbinder vom Hostgerät getrennt ist. Basierend auf diesem Schluss kann die Detektoreinheit ein Signal erzeugen, das eine Schutzeinrichtung zum Abschließen oder zur Verringerung der Leistung, die dem Hostgerät zugeführt wird, instruiert (Block 910).
  • Es sollte beachtet werden, dass die einzelnen in 9 dargestellten Schritte ein bestimmtes Verfahren zum Abschließen von Leistung auf einem Verbinder gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bereitstellen. Auch andere Schrittfolgen können gemäß alternativen Ausführungsformen durchgeführt werden. Zum Beispiel können alternative Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die oben beschriebenen Arbeitsgänge in einer unterschiedlichen Reihenfolge ausführen. Darüber hinaus können die einzelnen in 9 dargestellten Schritte mehrere Teilschritte umfassen, die in verschiedenen Sequenzen ausgeführt werden können, wie es für den einzelnen Schritt geeignet ist. Des Weiteren können zusätzliche Schritte hinzugefügt oder entfernt werden, abhängig von den besonderen Anwendungen. Ein Fachmann auf dem Gebiet würde viele Variationen, Modifikationen und Alternativen erkennen. Zum Beispiel kann in einigen Ausführungsformen der Zähler sofort gestartet werden, sobald detektiert wurde, dass sich die Übertragungsleitung im ”niedrig”-Zustand befindet, ohne zu warten, bis die parasitäre Kapazität entladen ist.
  • In einer alternativen Ausführungsform kann das Zubehör programmiert sein, die Leistung für das Hostgerät jedes Mal abzuschalten, wenn die Kommunikationsleitung in einen Zustand ”niedrig” übergeht, unabhängig davon, ob eine Schwellwert-Zeit überschritten wurde. Dadurch wird eine schnelle Leistungsabschaltung sichergestellt, ohne die Notwendigkeit des Ableitens der parasitären Kapazität und/oder der Verwendung eines Zählers. In dieser Ausführungsform kann Leistung jedoch häufig 'an' und 'aus' zyklisch durchlaufen, da die Kommunikationsleitung als Teil des normalen Betriebs des Zubehörs häufig von dem ”hoch”- in den ”niedrig”-Zustand wechseln kann.
  • In einer anderen Ausführungsform kann ein separater Logikpegel für ein Trennungs-Ereignis definiert werden, der sich von dem Zustand ”hoch” und dem Zustand ”niedrig”, wie oben beschrieben, unterscheiden kann. 10 veranschaulicht dieses Konzept. Wie in 10 gezeigt, wird angenommen, dass die maximale Amplitude eines beliebigen Datenimpulses ungefähr 3 V nicht übersteigt. In diesem Fall kann 3 V als äquivalent zu einer logischen ”1” oder zum ”hoch”-Zustand bezeichnet werden. Anstatt jedoch 0 V als logische ”0” oder logischen ”niedrig”-Zustand zu bezeichnen, kann eine andere Spannung, z. B. 1 V, als die logische ”0” für den Datenimpuls bezeichnet werden. Eine dritte Spannung, z. B. 0,5 V, kann als ”getrennt”-Zustand bezeichnet werden. Natürlich wird die logische Schaltung in dem Hostgerät und dem Zubehör zum Erzeugen und Erkennen dieser drei Stufen für die Kommunikationsleitung gestaltet sein müssen. In dieser Ausführungsform kann die Detektorschaltung die Kommunikationsleitung wie oben beschrieben überwachen. Allerdings wird die Detektorschaltung nur folgern, dass ein Trennungs-Ereignis aufgetreten ist, wenn sie erkennt, dass die Kommunikationsleitung in dem speziellen ”getrennt”-Zustand ist und nicht lediglich in dem ”niedrig”-Zustand. Dies kann die Notwendigkeit für den Zähler, die Notwendigkeit zum Definieren einer Schwellwert-Zeit etc. beseitigen, um so den Detektions-Prozess zu vereinfachen. In diesem Fall kann das Zubehör, wann immer die Kommunikationsleitung in den ”getrennt”-Zustand wechselt, ohne weitere Prüfungen oder Verifikation sofort die Leistung auf der Stromleitung abschließen.
  • In einer anderen Ausführungsform kann ein eingehender Strom-Pin an dem Verbinder des Hostgeräts überwacht werden, um festzustellen, ob der Zubehörverbinder noch angeschlossen ist. Solange eine Spannung oder ein Strom auf dem eingehenden Strom-Pin des Verbinders des Hostgeräts anliegt, ist davon auszugehen, dass der Zubehörverbinder noch mit dem Host verbunden ist. Wenn kein Strom oder keine Spannung auf dem eingehenden Strom-Pin anliegt, dann kann gefolgert werden, dass der Zubehörverbinder getrennt wurde.
  • In noch einer anderen Ausführungsform können ein oder mehrere Kontakte des Zubehörverbinders, z. B. Verbinder 100 aus 1A, ausgestaltet sein, ein Trennungs-Signal zu liefern. Zum Beispiel kann ein Kontakt in dem Zubehörverbinder zurückgesetzt oder versenkt sein von allen anderen Kontakten. Dieser Kontakt kann so gestaltet werden, dass er erst am Ende der Verbinder-Verbindungssequenz eine physikalische (und/oder elektrische) Verbindung mit einem entsprechenden Kontakt in dem Verbinder des Hostgeräts eingeht, z. B. wenn der Zubehörverbinder mit dem Verbinder des Hostgeräts verbunden wird. Auch kann dieser Kontakt so ausgelegt sein, dass er sich physikalisch (und/oder elektrisch) von dem entsprechenden Kontakt des Hostgeräts trennt, bevor irgendwelche anderen Kontakte des Zubehörverbinders sich physikalisch und/oder elektrisch von dem Kontakt des Hostgeräts trennen. Somit kann dieser Kontakt ein ”zuletzt verbindend”- jedoch ”zuerst trennend”-Kontakt-Typ sein. Jedes Mal, wenn sich dieser Kontakt mit dem Verbinder des Hostgeräts verbindet, kann ein Signal über einen der anderen Kontakte an das Zubehör gesendet werden, um das Zubehör zu informieren, dass alle Kontakte des Zubehörverbinders in physikalischem Kontakt mit den entsprechenden Kontakten in dem Verbinder des Hostgeräts sind. Dieses Signal kann von dem Zubehör verwendet werden, um die Leistung für das Hostgerät einzuschalten. Dadurch wird sichergestellt, dass die Leistung eingeschaltet wird, wenn der Zubehörverbinder sicher mit dem Hostgerät verbunden ist.
  • Während des Trennen der Verbinder wird dieser bestimmte Kontakt sich zuerst vom Verbinder des Hostgeräts trennen. Sobald die Trennung dieses Kontakts detektiert wird, kann das Hostgerät über einen der anderen Kontakte, der noch elektrisch mit dem Hostgerät gekoppelt ist, z. B. die oben beschriebene Kommunikationsleitung, ein Signal an das Zubehör senden, um die Leistung für den Zubehörverbinder abzuschalten. Sobald die physikalische (und/oder elektrische) Verbindung zwischen dem bestimmten Kontakt und dem Hostgerät getrennt ist, kann somit die an den Zubehörverbinder gelieferte Leistung abgeschlossen werden, während die restlichen Kontakte des Zubehörverbinders noch mit den Kontakten des Verbinders des Hostgeräts verbunden sind. Dadurch wird jede Möglichkeit eines Stromschlags/einer Lichtbogenbildung durch den Zubehörverbinder verhindert, selbst wenn der Zubehörverbinder anschließend vollständig von dem Hostverbinder getrennt wird.
  • Wie oben beschrieben, kann die Kommunikationsleitung als Teil des normalen Betriebs des Zubehörs in einen ”niedrig”-Zustand übergehen. Wenn die Kommunikationsleitung während des normalen Betriebs in den „niedrig”-Zustand übergeht, ist es in den meisten Fällen das Hostgerät, das diesen Übergang verursacht, da das Hostgerät Informationen über die Kommunikationsleitung an das Zubehör sendet.
  • Somit kann es vorteilhaft sein, die Ursache für das Übergehen der Kommunikationsleitung in den „niedrig”-Zustand zu ermitteln. Dies kann beim Ermitteln davon hilfreich sein, ob der Übergang des Zustands der Kommunikationsleitung Teil der normalen Datenkommunikationsoperation ist oder ein Ergebnis eines Trennungs-Ereignisses.
  • 11 stellt ein Schaltbild dar, das gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zum Ermitteln der Ursache für das Übergehen der Kommunikationsleitung in den „niedrig”-Zustand verwendet werden kann. Auf Seiten des Hostgeräts kann eine Stromquelle 1102 sein, die einen Kontaktstrom, z. B. 4 mA, über die Kommunikationsleitung liefert. Auf Seiten des Zubehörs kann die Kommunikationsleitung mit einem Widerstand R verbunden sein, der seinerseits mit der Netzspannung Vdd verbunden ist. Die Kommunikationsleitung ist auch mit einer Stromsenke 1104 verbunden, die einen Schalter S in Reihe aufweisen kann. Spannung kann an zwei Punkten T1 und T2 gemessen werden. Diese Spannungen können Eingaben für einen Vergleicher 1106 sein. Die parasitäre Kapazität in der Kommunikationsleitung ist mit „C” bezeichnet.
  • Im normalen Betrieb ist die Kommunikationsleitung in einem Hoch-Zustand, wenn der Zubehörverbinder in den Verbinder des Hostgeräts gesteckt wird, und es gibt eine bekannte Spannung, die an Punkt T2 gemessen werden kann. Wenn die Kommunikationsleitung in einem „hoch”-Zustand ist, kann die Spannung an Punkt T2 gegeben sein durch die Gleichung VT2 = Vdd – (I·R) (1)
  • Wobei Vdd die Netzspannung ist, und I·R der Spannungsabfall durch den Widerstand R.
  • Wenn das Hostgerät die Kommunikationsleitung veranlasst, in den „niedrig”-Zustand überzugehen (d. h. das Hostgerät überträgt einen Datenimpuls auf der Kommunikationsleitung), wird der Gesamtstrom, der in dem Widerstand R fließt, die Summe der Ströme sein, die durch die Stromquelle 1102 und die Stromsenke 1104 bereitgestellt werden. Angenommen zum Beispiel, die Stromquelle 1102 kann 4 mA Strom bereitstellen, und die Stromsenke 1104 kann 100 μA Senkenkapazität bereitstellen. Somit kann VT2 in diesem Fall gegeben sein durch die Gleichung VT2 = (100 μA + 4 mA)·R (2)
  • Falls nun der Zubehörverbinder von dem Hostgerät getrennt wird, beseitigt er praktisch die Eingabe der Stromquelle 1102. In diesem Fall kann VT2 ausgedrückt werden als VT2 = 100 μA·R (3)
  • Somit werden die Spannungsmessungen an Punkt T2 verschieden sein, abhängig davon, ob das Hostgerät die Kommunikationsleitung veranlasst, in den „niedrig”-Zustand überzugehen, oder ob eine Trennung die Kommunikationsleitung veranlasst, in den „niedrig”-Zustand zu gehen. Somit kann durch Messen von VT2 eine Bestimmung erfolgen, ob der Zubehörverbinder von dem Hostgerät getrennt worden ist. Zum Beispiel stellt Tabelle 1 unten die drei Möglichkeiten bereit. Die Spannungen an den zwei Punkten VT1 und VT2 können als Eingaben für den Vergleicher 1006 bereitgestellt werden, der einen korrespondierenden Spannungswert basierend auf dem Vergleich ausgeben kann.
    Kommunikationsleitungszustand VT2 Folgerung
    Hoch Vdd – (I·R) Zubehörverbinder in das Hostgerät eingesteckt
    Niedrig (100 μA + 4 mA)·R Hostgerät hat die Kommunikationsleitung „niedrig” gesetzt. Kein Trennungs-Ereignis.
    Niedrig 100 μA·R Trennungs-Ereignis
    Tabelle 1
  • 12 ist ein Schaltbild für ein System 1200 zum Detektieren einer Trennung eines Zubehörverbinders von einem Hostverbinder und zum Abschließen einer Leistung auf dem Zubehörverbinder gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Wenn im Betrieb ein Zubehör(steck)verbinder elektrisch mit einem Verbinder eines Hostgeräts verbunden wird, wird die über die „power in”-Leitung eingehende Leistung dem Hostgerät über pFET F4 bereitgestellt. Mit anderen Worten wird, wenn der Stecker mit dem Hostgerät verbunden wird, pFET F4 eingeschaltet, wenn die Detektoreinheit 1202 das Gatter von pFET F4 auf eine Spannung (VG) zieht, die höher ist als eine Schwellwertspannung (VTH). In diesem Fall handelt pFET F4 als ein Schalter und stellt einen niederohmigen Pfad für die über die „power in”-Leitung eingehende Leistung bereit.
  • Wenn die Detektoreinheit 1202 eine Trennung des Steckers von dem Hostgerät detektiert, z. B. unter Verwendung einer der oben beschriebenen Techniken, sendet sie ein Signal an FET F3, so dass F3 die Quelle und das Gatter von F4 zusammenklemmt. Dies schaltet F4 aus. Im Ergebnis wird die eingehende Leistung nun durch den hochohmigen Pfad über Rbias geleitet. Der Wert des Widerstands Rbias wird so gewählt, dass er eine niedrige Leistung auf der „power in”-Leitung bereitstellt, z. B. 15 mA, wenn der hochohmige Pfad aktiviert ist. Somit kann der Stecker in dem Fall geschützt werden, wenn er getrennt wird, solange die eingehende Leistung noch aktiv ist.
  • In einigen Ausführungsformen kann das Zubehör ein Kabel sein, das Leistung von einem Netzteil an das Hostgerät überträgt. Das Kabel kann einen Nennwert für eine maximale Spannung/einen maximalen Strom aufweisen, die bzw. den es bewältigen kann. In einigen Ausführungsformen kann die durch das Netzteil ausgegebene Spannung während des normalen Betriebs, wenn das Kabel Leistung von dem Netzteil an das Hostgerät überträgt, plötzlich den maximalen Nennwert des Kabels überschreiten, z. B. wenn das Netzteil nicht richtig funktioniert. In diesem Fall besteht die Gefahr, dass das Kabel aufgrund der zu starken Leistung brennen oder anderweitig beschädigt werden kann. Das in 12 illustrierte Diagramm schützt das Kabel im Fall eines plötzlichen und unerwarteten Anstiegs der eingehenden Spannung davor, beschädigt zu werden.
  • In diesem Fall kann die Zenerdiode „Z” basierend auf dem maximalen Strom bemessen werden, den das Kabel übertragen darf. Dieser maximale Strom kann auf den Eigenschaften des Kabels, dem Design des Hostgeräts, für das Zubehör und das Hostgerät akzeptablen Toleranzwerten etc. basieren. Zum Beispiel kann die Zenerdiode Z für 6 V bemessen sein. In diesem Beispiel ist die Zenerdiode Z in einem Aus- oder nicht-leitenden Zustand, solange die eingehende Spannung weniger als 5 V beträgt. Dies schaltet FET F5 ein und ermöglicht es der Leistung, über den hochohmigen Pfad zu fließen.
  • Wenn nun der Leistungseingang oder die eingehende Leistung 6 V übersteigt, beginnt die Zenerdiode Z zu leiten und dadurch das Gatter des Transistors Q zu beeinflussen. Dies resultiert darin, dass der Transistor Q sich einschaltet, wodurch folglich das Gatter von Transistor F1 beeinflusst und F1 eingeschaltet wird. Wenn sich der Transistor F1 einschaltet, klemmt er das Gatter und die Quelle des Transistors F5 zusammen, so dass der Transistor F5 und der hochohmige Pfad durch Rbias ausgeschaltet werden. Da sich FET F4 normalerweise als Default in einem „Aus”-Zustand befindet, schaltet das Abschalten des Transistors F5 den gesamten Leistungspfad ab, und somit kann kein Strom durch das Kabel fließen. Dies dient dem Schutz des Kabels vor Überhitzung oder Beschädigung durch hohen Strom, der aus der höher als erwartet eingehenden Spannung resultieren kann.
  • Es ist zu beachten, dass der oben erwähnte Wert für die Zenerdiode Z lediglich illustrativen Zwecken dient. Der Fachmann wird erkennen, dass die Zenerdiode Z basierend auf der Systemanforderung gewählt werden und ein beliebiger geeigneter Wert sein kann. In einigen Ausführungsformen kann der Wert der Zenerdiode Z von dem Toleranzlevel des Zubehörs oder des Hostgeräts für eingehende Leistung abhängen.
  • 13 ist eine Querschnitts-Sicht eines Steckers 1300 gemäß einer bestimmten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Stecker 1300 ist ähnlich zu dem Stecker 100 aus 1D. Der Stecker 1300 hat acht Kontakte 1312(1)–1312(8), die auf einer unteren Oberfläche des PCB 1350 angebracht sind. Jeder Kontakt auf der oberen Seite ist durch einen elektrischen Pfad 1302 mit einem gegenüberliegenden Kontakt auf der unteren Seite elektrisch verbunden oder „kurzgeschlossen”. Zum Beispiel ist Kontakt 1312(1) elektrisch mit dem Kontakt 1314(1) verbunden, wie in 13 dargestellt. In einigen Ausführungsformen kann der elektrische Pfad 1302 eine Durchkontaktierung sein. Somit hat der Verbinder 1300 durch Kurzschließen zweier gegenüberliegender Kontakte die Möglichkeit, sowohl in einer ersten Orientierung als auch in einer zweiten Orientierung mit einer entsprechenden Steckerbuchse verbunden zu werden.
  • In der bestimmten in 13 dargestellten Ausführungsform kann jeder der Kontakte 1312(1) und 1312(8) in einer Orientierung mit der Kommunikationsleitung oder der Leistungseingangsleitung gekoppelt werden. Mit anderen Worten kann der Kontakt 1312(1) entweder mit der oben beschriebenen Kommunikationsleitung gekoppelt werden oder mit der Leistungsausgangsleitung des Hostgeräts gekoppelt werden und dient dazu, Leistung von dem Hostgerät zu empfangen und die Leistung dem Zubehörgerät in Fällen bereitzustellen, wo das Zubehör keine eigene Stromquelle aufweist, z. B. stromloses Zubehör. Ähnlich kann der Kontakt 1312(8) entweder mit der Kommunikationsleitung oder mit der Leistungsausgangsleitung gekoppelt werden. Falls zum Beispiel der Kontakt 1312(1) mit der Kommunikationsleitung gekoppelt wird, dann wird der Kontakt 1312(8) mit der Leistungsausgangsleitung gekoppelt, und umgekehrt.
  • In einer anderen Orientierung können die Kontakte 1314(1) und 1314(8) ähnliche Funktionalität bereitstellen wie die der Kontakte 1312(1) beziehungsweise 1312(8).
  • In der bestimmten in 13 dargestellten Ausführungsform können die Kontakte 1312(2), 1312(3), 1312(6) und 1312(7) alle Datensignale transportieren, wenn der Stecker 1300 in einer ersten Orientierung eingesteckt ist. Ähnlich können die Kontakte 1314(2), 1314(3), 1314(6) und 1314(7) alle Datensignale transportieren, wenn der Stecker 1300 in einer zweiten Orientierung eingesteckt ist, die um 180 Grad im Verhältnis zu der ersten Orientierung gedreht ist. In einigen Ausführungsformen sind die Datensignale unterschiedliche Datenpaare. In anderen Ausführungsformen können die Datensignale UART-Daten, USB-Daten, digitale Audiodaten, digitale Videodaten und Ähnliches umfassen. Die Kontakte 1312(4) und 1312(5) übertragen in der ersten Orientierung Leistung (d. h. Eingangsleistung) an das Hostgerät, und die Kontakte 1314(4) und 1314(5) übertragen in der zweiten Orientierung Leistung an das Hostgerät. Somit kann das Zubehör, falls der Stecker 1300 elektrisch von dem Hostgerät getrennt wird, abhängig von der Orientierung des Steckers 1300 unter Verwendung einer beliebigen der oben beschriebenen Techniken die Leistung auf den Kontakten 1312(4) und 1312(5) oder 1314(4) und 1314(5) abschließen/reduzieren.
  • Es versteht sich, dass 13 lediglich ein bestimmtes Layout für den Stecker darstellt. Der Fachmann wird ohne weiteres erkennen, dass andere Layouts für den Stecker basierend auf der Anwendung möglich sind, für die der Stecker verwendet werden soll. Zum Beispiel können alle Kontakte elektrisch voneinander isoliert sein, anstatt dass die Kontakte oben und unten wie in 13 dargestellt kurzgeschlossen sind.
  • Schaltkreise, logische Module, Prozessoren und/oder andere Komponenten können hierin beschrieben sein als „konfiguriert” zum Ausführen verschiedener Operationen. Abhängig von einer Implementierung wird der Fachmann erkennen, dass eine derartige Konfiguration durch Entwurf, Einstellung, Verschaltung und/oder Programmierung der bestimmten Komponenten erreicht werden kann, und dass, wiederum abhängig von einer Implementierung, eine konfigurierte Komponente rekonfigurierbar für eine andere Operation sein kann oder nicht sein kann. Zum Beispiel kann ein programmierbarer Prozessor durch Bereitstellen geeigneten ausführbaren Codes konfiguriert sein; ein dedizierter logischer Schaltkreis kann durch geeignet verknüpfte logische Gatter und andere Schaltelemente konfiguriert sein; und so weiter.
  • Obwohl die oben beschriebenen Ausführungsformen Verweise auf spezifische Hardware- und Softwarekomponenten machen können, wird der Fachmann verstehen, dass ebenfalls andere Kombinationen von Hardware- und/oder Softwarekomponenten verwendet werden können, und dass bestimmte Operationen, die als in Hardware implementiert beschrieben sind, auch in Software implementiert werden könnten, oder umgekehrt.
  • Computerprogramme, die verschiedene Merkmale der vorliegenden Erfindung einschließen, können auf verschiedenen nicht-flüchtigen computerlesbaren Speichermedien kodiert sein; geeignete Medien umfassen magnetische Platte oder Band, optische Speichermedien, wie zum Beispiel Compact-Disk (CD) oder DVD (digital versatile disk), Flash Speicher und dergleichen. Computer-lesbare Speichermedien, die mit dem Programmcode kodiert sind, können mit einem kompatiblen Gerät gebündelt werden oder separat von anderen Geräten bereitgestellt werden. Darüber hinaus kann Programmcode über verdrahtete optische und/oder drahtlose Netzwerke gemäß einer Vielzahl von Protokollen codiert und übertragen werden, einschließlich des Internets, wodurch eine Verteilung ermöglicht wird, z. B. über Internet-Download.
  • Obwohl die Erfindung hinsichtlich spezifischer Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist somit zu verstehen, dass die Erfindung alle Modifikationen und Äquivalente im Rahmen der folgenden Ansprüche abdecken soll.

Claims (25)

  1. Verfahren zum Detektieren eines Entkoppelns eines ersten, mit einem Zubehör verbundenen Verbinders von einem zweiten, mit einem Hostgerät verbundenen Verbinders, wobei der erste Verbinder zumindest einen ersten Kontakt zum Koppeln einer Kommunikationsleitung zwischen dem Hostgerät und dem Zubehör und einen zweiten Kontakt zum Koppeln einer Stromleitung zwischen dem Hostgerät und dem Zubehör umfasst, das Verfahren umfassend: Überwachen der Kommunikationsleitung durch das Zubehör, wobei die Kommunikationsleitung konfiguriert ist, entweder in einem ersten Zustand oder in einem zweiten Zustand zu sein; Detektieren, dass die Kommunikationsleitung von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand gewechselt hat, durch das Zubehör; Ermitteln einer Zeitdauer, für welche die Kommunikationsleitung in dem zweiten Zustand ist, durch das Zubehör; falls die Zeitdauer eine Schwellwertzeit überschreitet, Anweisen einer Schutzeinheit in dem Zubehör, einen hochohmigen Pfad freizuschalten, um über die Stromleitung bereitgestellte Leistung zu reduzieren.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Zustand einem logischen „hoch” und der zweite Zustand einem logischen „niedrig” entspricht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schwellwertzeit durch eine Datenimpulsbreite gekennzeichnet ist, die größer ist als alle anderen Datenimpulsbreiten, die über die Kommunikationsleitung übertragen oder empfangen werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schwellwertzeit zwischen 20 μs und 50 μs beträgt.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schwellwertzeit 2–10 Mikrosekunden mehr beträgt als eine Zeit eines längsten während einer Kommunikation zwischen dem Zubehör und dem Hostgerät verwendeten Datenimpulses.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schwellwertzeit 5–20 Mikrosekunden mehr beträgt als eine Zeit eines längsten während einer Kommunikation zwischen dem Zubehör und dem Hostgerät verwendeten Datenimpulses.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schutzeinheit eine Spannungs-begrenzende Vorrichtung umfasst, die parallel zu einem Transistor geschaltet ist.
  8. Verfahren zum Abschließen von Leistung, die über einen ersten Verbinder eines Zubehörs an ein Hostgerät bereitgestellt wird, wobei der erste Verbinder zumindest eine Datenleitung und eine Stromleitung zwischen dem Zubehör und dem Hostgerät koppelt, das Verfahren umfassend, durch das Zubehör: Überwachen der Datenleitung, um zu ermitteln, ob ein Datensignal von einem ersten Zustand in einen zweiten Zustand gewechselt hat; falls das Datensignal von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand gewechselt hat, Freischalten einer Stromsenke in dem Zubehör, um parasitäre Kapazität der Datenleitung zu entladen; Ermitteln einer Zeitdauer, für welche das Datensignal in dem zweiten Zustand verbleibt; und falls die Zeitdauer eine vorbestimmte Zeit überschreitet, Anweisen einer Schutzschaltung in dem Zubehör, Leistung auf der Stromleitung zu terminieren oder zu reduzieren.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der erste Zustand einem logischen „hoch” und der zweite Zustand einem logischen „niedrig” entspricht.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die vorbestimmte zwischen 20 μs und 50 μs beträgt.
  11. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Schutzschaltung einen hochohmigen Pfad umfasst, der parallel zu einem niederohmigen Pfad geschaltet ist.
  12. Zubehör, umfassend: einen ersten Verbinder, der konfiguriert ist, sich mit einem zweiten Verbinder eines Hostgeräts zu verbinden, wobei der erste Verbinder zumindest einen Datenbus und eine Stromleitung zwischen dem Hostgerät und dem Zubehör koppelt; eine Detektorschaltung, konfiguriert zum: Detektieren einer Trennung des ersten Verbinders von dem zweiten Verbinder; und Generieren eines Signals in Reaktion auf das Detektieren; und eine Schutzschaltung, konfiguriert zum: Empfangen des Signals von der Detektorschaltung; und in Reaktion auf das Signal, Reduzieren von Leistung auf der Stromleitung.
  13. Zubehör nach Anspruch 12, wobei die Detektorschaltung zum Detektieren der Trennung ferner konfiguriert ist zum: Überwachen des mindestens einen Datenbusses zum Ermitteln, ob der Datenbus von einem ersten Zustand in einen zweiten Zustand gewechselt hat; falls der Datenbus von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand gewechselt hat, Ermitteln einer Zeitdauer, für die der Datenbus nach dem Wechsel in dem zweiten Zustand ist; und falls die Zeitdauer einen Schwellenzeit-Wert überschreitet, Ermitteln dass der erste Verbinder von dem zweiten Verbinder getrennt ist.
  14. Zubehör nach Anspruch 13, wobei der erste Zustand einer logischen „1” entspricht und der zweite Zustand einer logischen „0” entspricht.
  15. Zubehör nach Anspruch 13, wobei der Schwellenzeit-Wert mindestens 20 μs beträgt.
  16. Zubehör nach Anspruch 13, wobei der Schwellenzeit-Wert zwischen 2 μs und 20 μs mehr beträgt als die Zeit eines längsten zwischen dem Zubehör und dem Hostgerät ausgetauschten Datenimpulses.
  17. Zubehör nach Anspruch 12, wobei die Schutzschaltung umfasst: einen ersten Leistungspfad; und einen zweiten Leistungspfad, der parallel zu dem ersten Leistungspfad geschaltet ist; wobei der erste Leistungspfad eine erste Spannung bereitstellt und der zweite Leistungspfad eine zweite Spannung bereitstellt, die höher ist als die erste Spannung.
  18. Zubehör nach Anspruch 17, wobei die zweite Spannung im Bereich von 3 Volt bis 20 Volt liegt.
  19. Zubehör nach Anspruch 12, wobei die Schutzschaltung einen Schalter umfasst, und wobei, falls durch das Zubehör bereitgestellte Spannung eine maximal erlaubte Spannung überschreitet, der Schalter geöffnet wird, wodurch ein Fließen jeglichen Stroms durch das Zubehör an das Hostgerät verhindert wird.
  20. Zubehör, umfassend: einen ersten Verbinder, umfassend eine Vielzahl von Kontakten und konfiguriert, sich mit einem zweiten Verbinder eines Hostgeräts zu verbinden, wobei der erste Verbinder einen Datenbus und eine Stromleitung zwischen dem Zubehör und dem Hostgerät unter Verwendung eines Datenkontakts beziehungsweise eines Leistungskontakts koppelt, und wobei das Zubehör konfiguriert ist, dem Hostgerät Leistung bereitzustellen; und einen Schaltkreis, konfiguriert zum: Überwachen des Datenbusses zum Ermitteln, ob der Datenbus von einem logischen „hoch”-Zustand in einen logischen „niedrig”-Zustand übergeht; falls der Datenbus von dem logischen „hoch”-Zustand in den logischen „niedrig”-Zustand übergeht, Ermitteln einer Zeitdauer, für die der Datenbus in dem logischen „niedrig”-Zustand ist, wobei die Zeitdauer beginnend ab einer Zeit berechnet wird, wenn der Datenbus in den logischen „niedrig”-Zustand übergeht; falls die Zeitdauer einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet, Ableiten der Leistung zu einem hochohmigen Pfad, wodurch Spannung auf dem Leistungskontakt verringert wird.
  21. Zubehör nach Anspruch 20, wobei der Schaltkreis ferner konfiguriert ist, einen niederohmigen Pfad freizuschalten, wenn der Datenbus in dem logischen „hoch”-Zustand ist.
  22. Zubehör nach Anspruch 20, wobei der vorbestimmte Schwellwert zwischen 20 μs und 50 μs beträgt.
  23. Zubehör nach Anspruch 20, wobei das Zubehör ein Kabel ist.
  24. Zubehör nach Anspruch 20, wobei der hochohmige Pfad eine geregelte Stromquelle umfasst.
  25. Zubehör nach Anspruch 24, wobei die geregelte Stromquelle parallel zu einem Transistor geschaltet ist.
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