-
Hintergrund
-
Notebook-Computer
haben üblicherweise eine wieder aufladbare Batterie. die
Batterie kann wieder aufgeladen werden und der Notebook-Computer
kann von einer externen Wechselstrom-(AC-; AC = alternating current)
Leistungsquelle mit Leistung versorgt werden, durch Verbinden eines
AC-Adapters mit dem Notebook-Computer. Es besteht die Möglichkeit,
dass ein Zustrom von Strom, der von dem AC-Adapter in den Notebook-Computer
fließt, nach dem Verbinden des AC-Adapters mit dem Notebook,
eine oder mehrere Komponenten in dem Notebook beschädigen
kann. Der Stromzustrom kann sehr hoch sein, wenn er auch nur kurz
dauert, aufgrund der kombinierten, kapazitiven Wirkung von Kondensatoren,
die mit der Betriebsspannungsleitung des Notebooks verbunden sind.
Der übermäßig hohe Zustromstrom kann
schädlich für verschiedene Komponenten sein, wie
z. B. einen Leistungstransistorschalter, durch den der Strom in
die Schaltungsanordnung des Notebooks fließt.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Für
eine detaillierte Beschreibung der exemplarischen Ausführungsbeispiele
der Erfindung wird nun Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen genommen,
in denen:
-
1 ein
System gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen
zeigt;
-
2 ein
Blockdiagramm des Systems aus 1 zeigt,
das eine Verzögerungsschaltung gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen umfasst; und
-
3 ein
darstellendes Schema von Steckverbindern zeigt, die in Verbindung
mit dem System aus 1 und 2 verwendbar
sind;
-
4 ein
Schema der Verzögerungsschaltung aus 2 gemäß verschiedenen
Ausführungsbeispielen zeigt.
-
Bezeichnungen und Nomenklatur
-
Bestimmte
Ausdrücke werden durchgehend in der nachfolgenden Beschreibung
und den Ansprüchen verwendet, um auf bestimmte Systemkomponenten
Bezug zu nehmen. Wie ein Fachmann auf dem Gebiet weiß,
können Computerunternehmen auf eine Komponente mit unterschiedlichen
Namen Bezug nehmen. Dieses Dokument beabsichtigt nicht, zwischen
Komponenten zu unterscheiden, die sich in ihrem Namen, aber nicht
ihrer Funktion unterscheiden. In der nachfolgenden Erörterung
und in den Ansprüchen werden die Ausdrücke „umfassen” und „aufweisen” auf
offene Weise verwendet und sollten daher interpretiert werden, so
dass sie „umfassend, aber nicht beschränkt auf
...” bedeuten. Ferner soll der Ausdruck „koppeln” oder „koppelt” entweder
eine indirekte, direkte, optische oder drahtlose elektrische Verbindung
bezeichnen. Wenn somit ein erstes Bauelement mit einem zweiten Bauelement
gekoppelt ist, kann diese Verbindung durch eine direkte elektrische Verbindung,
durch eine indirekte elektrische Verbindung über andere
Bauelemente und Verbindungen, durch eine optische, elektrische Verbindung
oder durch eine drahtlose, elektrische Verbindung erfolgen. Zusätzlich
dazu bezieht sich der Ausdruck „System” auf eine
Sammlung aus zwei oder mehr Hardware- und/oder Software-Komponenten
und kann verwendet werden, um auf eine elektronische Vorrichtung
Bezug zu nehmen, wie z. B. einen Computer, einen Teil eines Computers,
eine Kombination aus mehreren Computer etc.
-
Detaillierte Beschreibung
-
1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel eines Notebook-Computers 100 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
Ein AC-Adapter 208 empfängt AC-Spannung (z. B. 110 VAC)
von einer Wandsteckdose 204 über einen Wandsteckdosenstecker 202.
Der AC-Adapter 208 wandelt die AC-Spannung in einen geeigneten
Gleichstrom-(DC-; DC = direct current) Spannungspegel (z. B. 19,5
VDC) zur Verwendung durch den Computer 100 um. Der AC-Adapter
weist einen Adapterstecker 210 auf, der in eine entsprechende
Leistungsaufnahmeeinrichtung 126 an dem Computer 100 eingesteckt
ist. Der Computer 100 weist ein Hauptgehäuse 102 und
ein Anzeigegehäuse 104 auf, die schwenkbar miteinander
mit Hilfe eines Gelenks 106 gekoppelt sind. Das Hauptgehäuse 102 weist
verschiedene Komponenten auf, wie z. B. eine Hauptplatine, auf der
verschiedene elektronische Bauelemente (z. B. Prozessor, Speicher
etc.) befestigt sind. Das Anzeigegehäuse 104 weist
eine Anzeige auf (z. B. eine Flüssigkristallanzeige (LCD; liquid
crystal display)).
-
2 stellt
ein schematisches Blockdiagramm des AC-Adapters 208 und
des Computers 100 dar. Der Adapter 208 wandelt
die AC-Spannung in einen DC-Spannungspegel um. Gemäß zumindest einigen
Ausführungsbeispielen liefert der Adapter 208 drei
Leiter zu dem Computer 100. Die Leiter weisen eine DC-Spannung 220,
ein Identifizierer-(ID-)Signal 222 und eine Masse (GND;
ground) 224 auf. Unterschiedliche oder zusätzliche
Leiter können nach Wunsch vorgesehen sein.
-
Das
Adapter-ID-Signal liefert eine Spannung, die dem Computer
100 den
Adaptertyp anzeigt, der mit demselben verbunden ist. Die Nennleistung
des Adapters
208 sollte ausreichend für den gegebenen
Computer
100 sein. Der Computer
100 kann die Spannung
auf dem ID-Signal untersuchen, um den Adaptertyp zu bestimmen. Wenn
der Computer
100 z. B. ein 200 W-Computer ist, aber ein
Benutzer fälschlicherweise einen 75 W-AC-Adapter mit dem
Computer verbindet, erkennt der Computer
100 diese Fehlübereinstimmung über
das ID-Signal des Adapters. Folglich kann der Computer verhindern, dass
die Spannung des Adapters die Hauptplatine (Motherboard; MB)
150 erreicht,
oder kann verursachen, dass der Computer in einen Leistungszustand übergeht,
der der Nennleistung des Adapters
208 entspricht. Für
weitere Informationen über das ID-Signal wird Bezug auf
das
U.S.-Patent Nr. 7,028,202 genommen,
das hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
-
Der
Computer 100 weist eine Hauptplatine 150 auf.
Die Hauptplatine weist zumindest eine Betriebsspannungsleitung 152 auf,
die eine DC-Betriebsspannung zu den aktiven, elektronischen Komponenten
auf der Platine liefert. Einer oder mehrere Kondensatoren sind zwischen
die Betriebsspannungsleitung und Masse gekoppelt, um die Betriebsspannungsleitungsspannung
zu filtern, um dadurch einen geeigneten Spannungspegel zu liefern.
Die Betriebsspannungsleitungskondensatoren sind in 2 mit
der äquivalenten Kapazität C150 dargestellt. Der
Computer 100 weist ferner einen Transistorschalter Q1 auf,
der parallel zu einem Überbrückungswiderstand
RBP gekoppelt ist, sowie eine Verzögerungsschaltung 120,
die durch das Adapter-ID-Signal auf dem Leiter 222 gesteuert
wird. Bei einigen Ausführungsbeispielen ist RBP 1,6
Ohm, obwohl der Widerstandswert bei anderen Ausführungsbeispielen
unterschiedlich sein kann. Eine Eigenschaft eines Kondensators ist,
dass das Anlegen einer Spannung momentan eine große Stromspitze durch
den Kondensator verursacht. Somit, wenn eine DC-Spannung von dem
Adapter 208 zu der Hauptplatine fließt, beginnt
der Kondensator C150 zu laden. Der Stromzustrom aufgrund der Eigenschaft des
Kondensators, die oben angegeben ist, kann jedoch groß genug
sein, um den Transistorschalter Q1 zu beschädigen, sowie
möglicherweise zu verursachen, dass der Adapter 208 ausschaltet.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen,
wenn eine Spannung von einem Adapter 208 empfangen wird, fließt
DC-Strom von dem Adapter durch den Widerstand RBP und
zu der Hauptplatine und dem Kondensator C150. Der Schalter Q1 wird
in einen offenen Zustand bzw. Leerlaufzustand gezwungen, so dass
kein Strom durch den Schalter fließen kann. Die Kombination
aus RBP und C150 verursacht, dass der Stromfluss
durch C150 mit einer gesteuerten Geschwindigkeit ansteigt, die niedriger
ist, als der Stromzustrom anderweitig ohne den Widerstand RBP sein würde. Die Verzögerungsschaltung 120 verursacht,
dass sich der Transistorschalter Q1 nach einer Zeitverzögerung
schließt, der in die Verzögerungsschaltung eingebaut
ist. Die Zeitverzögerung der Verzögerungsschaltung
ist auch ausreichend groß, dass der Kondensator C150 bereits
geladen haben wird, wenn verursacht wird, dass sich der Zeitschalter
Q1 schließt. Sobald sich Q1 schließt, fließt
Strom von dem Adapter durch Q1 anstelle von RBP und
dann zu der Hauptplatine 150. Da C150 bereits geladen haben
wird (oder zumindest im Wesentlichen), bis sich Q1 schließt,
wird kein schädlicher Stromzustrom erzeugt.
-
3 stellt
ein Ausführungsbeispiel eines Adaptersteckers 210 (verbunden
mit dem Adapter) und eine Leistungsaufnahmeeinrichtung 126 dar,
die an dem Computer 100 vorgesehen ist. Bei dem darstellenden
Ausführungsbeispiel weist jeder Verbinder drei Stifte 214, 216 und 218 auf-
einen Stift für jeden des DC-, ID- bzw. GND-Verbinders,
wie oben erwähnt wurde. Der ID-Pin bzw. -Stift 216 erstreckt
sich nicht so weit wie (z. B. ist kürzer als) die DC- und GND-Stifte 214 und 218.
Die Leistungsaufnahmeeinrichtung 126 umfasst drei Aufnahmeeinrichtungen 132, 134 und 136 – jede
zum Aufnehmen eines entsprechenden einen der Stifte 214, 216 und 218 von dem
Adapterstecker 210. Wenn der Adapterstecker 210 in
die Leistungsaufnahmeeinrichtung 126 eingesteckt ist, sind
der DC- und Masse-Stift 214 und 216 mit ihren
entsprechenden Aufnahmeeinrichtungen 132 und 136 verbunden,
bevor der ID-Stift 216 mit seiner entsprechenden Aufnahmeeinrichtung 134 verbunden
ist. Somit gilt für den Stift 216, der das Adapter-ID-Signal 222 trägt, „er
macht es als letztes” und „durchbricht als erstes”.
Dies bedeutet, dass nach dem einstecken bzw. verbinden des Adaptersteckers 210 in
die bzw. mit der Leistungsaufnahmeeinrichtung 126 der Stift 216 der
Adapter-ID eine Konnektivität mit der entsprechenden Aufnahmeeinrichtung 134 an
der Leistungsaufnahmeeinrichtung 126 des Computers einrichtet,
nachdem die anderen Stifte (DC- und GND-Stifte 214, 218)
eine Konnektivität einrichten. Bei dieser Teilzusammenstecksituation
(DC- und GND-Stifte 220, 224 sind in ihre entsprechenden
Buchsen 132, 136 gesteckt, aber ID-Stift 216 ist
nicht mit seiner Buchse 134 verbunden), werden DC- und
GND-Potentiale durch die Leistungsaufnahmeeinrichtung 126 zu
dem Computer 100 geliefert.
-
Nach
dem Abtrennen des Adaptersteckers 210 von der Leistungsaufnahmeeinrichtung 126 unterbricht
der ID-Stift 216 des Adapters seine Konnektivität
zuerst (wird abgetrennt), vor den anderen zwei Stiften 214, 218 (Teilabtrennung).
Das Wesen des ID-Signals und seines Stifts 216 wird diesbezüglich verwendet,
um die Verzögerungsschaltung 120 schnell zurückzusetzen,
wie nachfolgend erklärt wird. Ohne diese Schnellrücksetzfähigkeit
kann die Verzögerungsschaltung 120 nicht schnell
genug zurückgesetzt werden, im Hinblick auf einen Benutzer,
der schnell abtrennt und dann den Adapterstecker 210 wieder
verbindet. Ein Neuverbinden des Adaptersteckers 210 mit
dem Computer 100, bevor die Verzögerungsschaltung 120 zurückgesetzt
wurde, kann verursachen, dass sich der Schalter Q1 immer noch in dem
geschlossenen Zustand befindet, wodurch möglicherweise
ein Stromzustromproblem verursacht wird, das der Schalter Q1 und
die Verzögerungsschaltung 120 eigentlich verbessern
hätten sollen.
-
4 zeigt
ein darstellendes Ausführungsbeispiel der Verzögerungsschaltung 120 sowie
die Parallelkombination des Widerstands RBP und
des Transistorschalters Q1, der Widerstände R2 und R3 und
des Kondensators C1. Die Verzögerungsschaltung 120 weist
Transistorschalter Q2 und Q3, eine Diode D1, einen Betriebsverstärker-(op
amp; operational amplifier) Komparator 128, Kondensatoren
C2 und C3 und Widerstände R4–R9 auf.
-
Leistung
wird zu der Verzögerungsschaltung 120 von der
DC-Spannungsleitung 220 geliefert, wenn der Adapterstecker 210 des
AC-Adapters in die Leistungsaufnahmeeinrichtung 126 des
Computers eingesteckt ist. DC-Spannung wird zu der Verzögerungsschaltung
geliefert, sobald zumindest der DC- und GND-Stift 214, 218 in
ihre entsprechenden Buchsen 132, 136 (3)
eingesteckt sind, sogar wenn der ID-Stift 216 noch nicht
in seine entsprechende Buchse 134 eingesteckt wurde.
-
Die
Transistoren Q2 und Q3 sind NPN-Transistoren und entsprechend werden
die Transistoren Q2 und Q3 eingeschaltet, wenn ihre Gates auf einem hohen
logischen Pegel sind. Die ID-Signalleitung 222 ist mit
dem Gate (G) des Transistors Q2 gekoppelt. Der Widerstand R2 ist
mit der ID-Signalleitung 222 gekoppelt und versetzt das
ID-Signal in den L-Zustand, wenn der Adapterstecker 210 nicht
mit demselben verbunden ist. Bei dem Adapter koppelt ein Widerstand
das ID-Signal bei einigen Ausführungsbeispielen mit der
DC-Spannungsleitung 220. Wenn somit der Adapterstecker 210 mit
der Leistungsaufnahmeeinrichtung 126 verbunden ist, geht
die ID-Leitung auf einen logischen Pegel, der wesentlich höher ist
als der GND-Pegel. Wenn der ID-Stift 216 nicht mit der
Buchse 134 verbunden ist, aber der DC- und GND-Stift 220, 224 mit
den Buchsen 132, 136 verbunden sind (d. h. Teilstecken
des Steckers 210), ist das Gate von Q2 niedrig (über
einen Herunterziehwiderstand R2), wodurch verursacht wird, dass
Q2 aus ist. Wenn Q2 aus ist, funktionieren die Widerstände R9
und R8 als ein Spannungsteiler, um die DC-Spannung 220 zu
dem Gate des Transistors Q3 herunterzuteilen. Entsprechend wird
Q3 eingeschaltet.
-
Wenn
somit der Adapterstecker 210 teilweise in die Leistungsaufnahmeeinrichtung 126 eingesteckt
ist, ist der Transistor Q2 aus und der Transistor Q3 ist ein.
-
Wenn
der Benutzer den Adapterstecker 210 voll in die Leistungsaufnahmeeinrichtung 126 steckt (ID-Stift 216 steckt
in der Buchse 134), wird das Gate des Transistors Q2 hoch,
wodurch Q2 eingeschaltet wird. Wenn die Source von Q2 mit Masse
verbunden ist, wird das Gate von Q3, das mit dem Drain von Q2 gekoppelt
ist, niedrig, wodurch Q3 ausgeschaltet wird.
-
Wenn
ein Benutzer den Adapterstecker 210 teilweise von der Leistungsaufnahmeeinrichtung 126 abtrennt,
wird das ID-Signal abgetrennt, vor der DC- und GND-Leitung, wie
oben erörtert wurde. In dem teilweise abgetrennten Zustand
wird das Gate von Q2 niedrig, wodurch Q2 ausgeschaltet wird. Das Gate
von Q3 geht dadurch auf einen hohen Pegel, wodurch Q3 eingeschaltet
wird.
-
Weiterhin
Bezug nehmend auf 4, wenn der Transistor Q3 aus
ist (teilweises Einstecken des Steckers 210), funktionieren
die Widerstände R4 und R5 als ein Spannungsteiler zwischen
der DC-Spannung 220 und GND. Wenn Q3 ein ist, wird der
Spannung-Ein-Knoten 125 auf einen Pegel von ungefähr 0,7
Volt (niedrig) gezwungen, da die Source (S) von Q3 (und somit auch
Drain von Q3) mit GND verbunden ist. Der Knoten 125 zwischen
den Widerständen R4 und R5 ist mit dem invertierenden (–)
Eingangsanschluss des Komparators 128 gekoppelt. Ohne Rücksicht
darauf, ob Q3 ein oder aus ist, funktionieren die Widerstände
R6 und R7 als ein Spannungsteiler zwischen der DC-Spannung 220 und
GND. Der Knoten 127 zwischen den Widerstanden R6 und R7 ist
mit dem nichtinvertierenden (+) Eingangsanschluss des Komparators 128 gekoppelt.
Bei zumindest einigen Ausführungsbeispielen sind die Widerstandswerte
von R4–R7 derart, dass die Spannung auf Knoten 125 größer
ist als die Spannung auf Knoten 127, wenn Q3 aus ist. Bei
einigen Ausführungsbeispielen weisen die Widerstände
R4–R7 Widerstandswerte von 73,2 Kiloohm, 13,7 Kiloohm,
90,9 Kiloohm bzw. 10,7 Kiloohm auf. Folglich ist die Spannung auf
Knoten 125 (wenn Q3 aus ist) ungefähr 0,16 mal
die DC-Spannung, während die Spannung auf Knoten 127 ungefähr
0,1 mal die DC-Spannung ist. Wenn Q3 ein ist, ist die Spannung auf
Knoten 125 geringer als die Spannung auf Knoten 127.
-
Das
Ausgangssignal des Komparators 128 treibt das Gate von
Q1. Strom aus dem Adapter fließt durch die DC-Leitung 220 durch
den Überbrückungswiderstand RBP oder
den Transistor Q1, abhängig davon, ob Q1 aus oder ein ist.
Wenn Q1 aus ist, fließt der Strom hauptsächlich
durch RBP. Wenn jedoch Q1 ein ist, ist der
Source-zu-Drain- Widerstandswert von Q1 wesentlich niedriger als
der Widerstandswert von RBP, und somit fließt
der Strom hauptsächlich durch Q1 und nicht RBP.
-
Die
Operation der Verzögerungsschaltung 120 wird nun
erörtert. Die erste Situation, die erörtert wird,
ist, wenn der Adapter 208 in einen Stecker gesteckt wird
und ein ist, wenn der Adapterstecker 210 in die Leistungsaufnahmeeinrichtung 126 des
Computers eingesteckt wird. Wenn der Adapterstecker 210 überhaupt
nicht (weder teilweise noch vollständig) in die Leistungsaufnahmeeinrichtung
bzw. Leistungssteckdose 126 des Computers eingesteckt ist, ist
die DC-Leitung 220, mit der die Verzögerungsschaltung 120 gekoppelt
ist, aus und die Verzögerungsschaltung 120 ist
weitgehend funktionsunfähig und wird nicht mit Energie
versorgt. Sobald der Adapterstecker 210 teilweise in die
Leistungsaufnahmeeinrichtung 126 gesteckt ist (DC und GND
verbunden, aber nicht das ID-Signal), wird Q2 über den
Herunterziehwiderstand R2 in den Aus-Zustand gezwungen (d. h. weiter
im Aus-Zustand gehalten). In diesem Zustand wird der Transistor
Q3 über seine Gatespannung in den Ein-Zustand gezwungen,
die durch die Spannungsteilerkombination der Widerstände
R9 und R8 erzeugt wird. Wenn Q3 in den Ein-Zustand gezwungen ist,
wird verursacht, dass die Spannung auf Knoten 125 wesentlich
niedriger ist als die Spannung auf Knoten 127. Wenn der
nichtinvertierende (+) Eingang des Komparators auf einem höheren
Potential ist als sein invertierender (–) Eingang, wird
der Ausgang des Komparators auf einen hohen Pegel gezwungen. Der
RBP-Transistor ist bei den in 4 dargestellten
Ausführungsbeispielen ein PNP-Transistor. Somit, wenn das
Gate von Q1 auf einem hohen Pegel ist, ist Q1 aus, wodurch verursacht
wird, dass ein Großteil oder der gesamte Strom aus dem
Adapter 208 durch RBP fließt
und nicht durch Q1. Die Kombination aus RBP und
C150 (2) funktioniert, um den Strom zu steuern, der
in die Hauptplatine 150 und in die Kapazität C150
fließt. Der Strompegel steigt von 0 entlang einer Kurve,
deren Neigung zumindest teilweise durch das Produkt aus RBP und C150 bestimmt wird.
-
Sobald
der Adapterstecker 210 vollständig in die Leistungsaufnahmeeinrichtung 126 eingepasst ist
(ID-Stift ist verbunden), wird der Transistor Q2 eingeschaltet,
was verursacht, dass Q3 ausgeschaltet wird. Bis zu diesem Zeitpunkt
jedoch hat sich C150 ausreichend aufgeladen, so dass Q1 sicher eingeschaltet
werden kann nach einer Zeitverzögerung, ohne ein Zustromstromproblem
zu verursachen, wie es vorangehend erwähnt wurde. Während
Q3 nun in dem vollständig verbundenen Zustand ist (DC-,
ID- und GND-Signalleitungen sind zu der Verzögerungsschaltung 120 geliefert),
ist Q3 aus und die DC-Spannung 220 beginnt, den Kondensator
C2 durch den Widerstand R4 zu laden. Die Geschwindigkeit, bei der
sich C2 lädt, wird durch das Produkt der Kapazität
von C2 und dem Widerstandswert von R4 bestimmt. Kapazitäts-
und Widerstandswert von C2 und R4 sind ausgewählt, um die
Ladegeschwindigkeit von C2 auf einen Pegel zu verlangsamen, der
C150 eine Möglichkeit gibt, sich vollständig (oder
annähernd vollständig) zu laden. Bei einigen Ausführungsbeispielen
ist C2 2,2 Mikrofarad und, wie vorangehend erwähnt wurde,
ist R4 73,2 Kiloohm. Die für C2 und R4 ausgewählten
Werte sind derart, dass die Spannung an Knoten 125 von
ungefähr 0 (als Q3 in dem teilweise verbundenen Zustand
des Adaptersteckers 210 eingeschaltet war) auf eine Spannung
von mehr als der Spannung auf Knoten 127 steigt. An diesem
Punkt (wenn die Spannung auf Knoten 125 größer
wird als die Spannung auf Knoten 127), ändert sich
der Ausgangspegel des Komparators 128 von hoch zu niedrig.
Als Ergebnis davon, dass die Ausgabe des Komparators niedrig wird,
wird der PNP-Transistor Q1 eingeschaltet, wodurch verursacht wird, dass
Strom von dem Adapter 108 durch Q1 fließt und nicht
(oder nicht viel) durch RBP.
-
In 4 sind
der Kondensator C1 und der Widerstand R3 zwischen die DC-Spannung
und das Gate von Q1 verbunden. Die Parallelkombination von C1 und
R3 bildet ein Netzwerk, um zu ermöglichen, dass das Gate
von Q1 der Source (DC-Spannung) folgt, so dass sich Q1 während
einer schnellen Änderung bei der DC-Spannung nicht einschaltet.
-
In
der vorangehenden Situation steckt ein Benutzer den Adapterstecker 210 in
die Leistungsaufnahmeeinrichtung 126 des Computers ein,
während der Adapter „spannungsführend” ist
(d. h. bereits mit einer Quelle der AC-Spannung verbunden ist, zu
der Zeit, zu der der Adapterstecker 210 mit der Leistungsaufnahmeeinrichtung 126 verbunden
ist). Eine andere Situation umfasst, dass der Benutzer den Adapterstecker 210 in
die Leistungsaufnahmeeinrichtung 126 des Computers steckt,
bevor der Adapter 208 mit einer AC-Quelle verbunden wurde. Wenn
der Stecker 210 bereits in die Aufnahmeeinrichtung 126 eingesteckt
ist, wenn der Adapter 208 mit einer AC-Quelle verbunden
wird, funktioniert die Verzögerungsschaltung 120 weitgehend
so, wie oben erklärt wurde. Der Adapter 208 steuert
jedoch den Anstieg des ID-Signals 222 sowie der DC-Spannung 220.
Schließlich steigt der Spannungspegel des ID-Signals 222 auf
einen Pegel, der hoch genug ist, um den Transistor Q2 einzuschalten,
und die Verzögerungsschaltung 120 funktioniert
von diesem Punkt an so, wie oben erklärt wurde.
-
In
einer anderen Situation kann ein Benutzer den Adapterstecker 210 abtrennen
und dann schnell wieder anschließen. Wie oben erklärt
wurde, wird die Zeitverzögerung der Verzögerungsschaltung
zumindest teilweise durch das Laden des Kondensators C2 verursacht,
was zu einer eventuellen Änderung des Ausgangspegels des
Komparators 128 führt (Ausgabe wird niedrig, da
der invertierende Eingang größer ist als der nichtinvertierende
Eingang), der seinerseits verursacht, dass Q1 eingeschaltet wird.
Nach dem Abtrennen der DC-Spannung 220 beginnt die Ladung
auf dem Kondensator C2 zu dissipieren. Für eine Zeitperiode
nach der Entfernung der DC-Spannung 220 ist der invertierende Eingang
des Komparators 128 immer noch höher als der nichtinvertierende
Eingang, und der Transistor Q1 bleibt ein. Während dieser
Zeitperiode, wenn der Benutzer den Adapterstecker 210 wieder
verbinden würde, wäre der Schalter Q1 immer noch
ein und das Stromzustromproblem, das die Verzögerungsschaltung 120,
der Transistor Q1 und der Widerstand RBP vermeiden, kann
ein Problem sein. Im Wesentlichen kann die Zeitverzögerung,
die durch die Verzögerungsschaltung 120 implementiert
wird, um Q1 einzuschalten, verhindern, dass Q1 ebenfalls schnell
zurückgesetzt wird.
-
Die
Verzögerungsschaltung 120 der offenbarten Ausführungsbeispiele
vermeidet jedoch das Stromzustrom-Problem durch Schnellabtrennen
und Neuverbinden. Wenn ein Benutzer beginnt, den Adapterstecker 210 abzutrennen,
unterbricht der ID-Stift 216 (3), bevor
DC und GND unterbrechen. Während der kurzen Zeitperiode,
in der die DC- und GND-Verbindungen zu der Verzögerungsschaltung 120 noch
hergestellt sind, aber das ID-Signal 222 abgetrennt ist,
wird DC-Spannung zu der Verzögerungsschaltung geliefert,
aber das ID-Signal wird entfernt. Wenn das ID-Signal 222 entfernt
ist, schaltet der Transistor Q2 aus, was verursacht, dass der Transistor
Q3 einschaltet. Wenn Q3 eingeschaltet ist, wird ein Niedrigwiderstandsweg
zwischen Drain und Source von Q3 zu Masse hindurch geliefert. Der
Kondensator C2 entlädt dadurch schnell (z. B. in wenigen Mikrosekunden)
durch Q3 zu Masse. Ein Mensch wäre nicht in der Lage, den
Adapterstecker 210 schnell genug abzutrennen, um zu verhindern,
dass sich der Kondensator C2 durch Q3 entlädt, bevor die DC-Spannung
abgetrennt ist. Wenn der Kondensator C2 entladen ist und der Transistor
Q3 eingeschaltet ist, wird die Spannung auf dem Knoten 125 niedriger als
die Spannung auf dem Knoten 127. Folglich wird die Ausgabe
des Komparators 128 hoch, was den Transistor Q1 in den
Aus-Zustand zwingt.
-
Das
ID-Signal 222 des Adapters wird somit verwendet, um zu
verursachen, dass die Verzögerungsschaltung schnell zurücksetzt
(d. h. in viel weniger Zeit als der Zeitverzögerung, die
dem Aktivieren von Q1 zugeordnet ist). Das ID-Signal wird zu der Verzögerungsschaltung über
einen Verbindungsmechanismus geliefert (Stift 216 und Buchse 134),
der eine letzte Verbindung und erste Unterbrechung relativ zu dem
DC- und GND-Spannungspegel erzeugt. Das Wesen des ID-Signals, zuletzt
eine Verbindung zu erzeugen, ermöglicht der Verzögerungsschaltung C150
zu laden und eine Zeitverzögerung zu implementieren, bevor
Q1 eingeschaltet wird. Das Wesen des ID-Signals, zuerst zu unterbrechen,
ermöglicht der Verzögerungsschaltung, schnell
durch eine Operation der Transistoren Q2 und Q3 zurückzusetzen.
-
Die
obige Erörterung soll darstellend für die Prinzipien
und die verschiedenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung sein. Zahlreiche Abweichungen und Modifika tionen sind
für Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich, sobald die
Offenbarung vollständig gewürdigt wurde. Die folgenden
Ansprüche sollen derart interpretiert werden, dass sie alle
solchen Variationen und Modifikationen umfassen.
-
Zusammenfassung
-
Ein
System weist einen AC/DC-Adapter mit einem Verbinder auf. Das System
weist ferner einen tragbaren Computer auf, der den Verbinder aufnimmt.
Der tragbare Computer weist eine Verzögerungsschaltung
auf, die mit einem Leistungstransistor gekoppelt ist, der parallel
zu einem Widerstand gekoppelt ist. Die Verzögerungsschaltung
verursacht, dass der Leistungstransistor nach einer Zeitverzögerung
aktiviert wird, nachdem Strom von dem Adapter durch den Widerstand
zu fließen beginnt. Als Ergebnis, dass ein Benutzer beginnt,
den Verbinder aus dem tragbaren Computer zu entfernen, wird ein Steuertransistor
aktiviert, um die Verzögerungsschaltung zurückzusetzen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-