DE202012011640U1

DE202012011640U1 - Techniken zum Detektieren der Entfernung eines Steckverbinders

Info

Publication number: DE202012011640U1
Application number: DE201220011640
Authority: DE
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2012-12-04
Filing date: 2012-12-04
Publication date: 2013-03-18
Anticipated expiration: 2022-12-05

Abstract

Ein Zubehör, aufweisend: einen ersten Steckverbinder, der konfiguriert ist, sich mit einem zweiten Steckverbinder einer Host-Vorrichtung zu verbinden, wobei der erste Steckverbinder mindestens einen Datenbus und eine Leistungsleitung zwischen der Host-Vorrichtung und dem Zubehör koppelt; eine Detektionsschaltung, die konfiguriert ist, um: die Trennung des ersten Steckverbinders von dem zweiten Steckverbinder zu detektieren; und ein Signal in Antwort auf die Detektion zu erzeugen; und eine Schutzschaltung, die konfiguriert ist, um: das Signal von der Detektionsschaltung zu empfangen; und in Antwort auf das Signal, die Leistung auf der Leistungsleitung zu reduzieren.

Description

QUERVERWEISE ZU VERWANDTEN ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht unter 35 USC § 119(e) den Vorteil aus der vorläufigen US Patentanmeldung mit der Nummer 61/638,402, eingereicht am 25. April 2012, und der nicht vorläufigen Patentanmeldung mit der Nummer 13/607,404, eingereicht am 7. September 2012, von welcher die Offenbarung durch Verweis hierin in ihrer Gesamtheit für alle Zwecke aufgenommen wird.
HINTERGRUND
Steckverbinder sind allgegenwärtig und werden in einer Vielfalt von Anwendungen zum Koppeln von zwei Vorrichtungen verwendet. Die meisten Steckverbinder haben gewöhnlich eine Art von Kontakten, die eine Signalübertragung zwischen den Vorrichtungen ermöglichen, die unter Verwendung eines Steckverbinders verbunden werden. Herkömmlich hat jeder Kontakt in einem Steckverbinder eine spezifische vorher zugewiesene Funktion. In anderen Worten, ist jeder Kontakt in einem Steckverbinder dazu bestimmt, einen bestimmten Signaltyp, z. B. Leistung, Daten, etc. zu tragen.
Einige Steckverbinder können ausgebildet werden, um als Paare betrieben zu werden. Beispielsweise kann ein erster Steckverbinder ein Stecker (oder „männlich”) sein, der mit einer entsprechenden Steckerbuchse (oder „weiblich”) zusammengefügt werden kann. In diesem Fall, sobald die Kontakte in dem Stecker zusammengefügt sind, sind diese in physischem und elektrischem Kontakt mit den Kontakten in der Steckerbuchse.
Die Kontakte eines Steckers können verschiedene Signaltypen tragen, einschließlich Daten, Timing, Leistung, etc. In einigen Fällen, wenn ein Stecker Leistung an eine andere Vorrichtung bereitstellt, sofern nicht ein geeigneter Schutz bereitgestellt ist, kann eine unbeabsichtigte physikalische Verbindungstrennung des Steckers eine Funkenbildung oder Kurzschlussgefahr aufgrund der Leistung darstellen, die auf seinen Kontakten vorliegt.
ZUSAMMENFASSUNG
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf Techniken zum Feststellen, wenn ein Steckverbinder von einem anderen Steckverbinder elektrisch getrennt ist. Einige Beispiele der vorliegenden Erfindung stellen auch Verfahren zum Reduzieren oder Beenden der Leistung auf einem Kontakt des getrennten Steckverbinders bereit.
In einer Ausführungsform ist ein Steckverbinder, der mit einem Zubehör assoziiert ist, mit einem anderen Steckverbinder, der mit einer Host-Vorrichtung assoziiert ist, in elektrischer Verbindung. In diesem Fall kann das Zubehör ein Ladegerät sein, das die Leistung an die Host-Vorrichtung bereitstellt, unter Verwendung eines geringen Widerstandspfads innerhalb des Zubehörs. Das Zubehör kann auch einen hohen Widerstandsweg beinhalten, der verwendet werden kann, um den Leistungsbetrag zu reduzieren, welcher an die Host-Vorrichtung über den Steckverbinder des Zubehörs bereitgestellt wird. Wenn der Steckverbinder von dem anderen Steckverbinder getrennt ist, detektiert eine Detektionseinheit innerhalb des Zubehörs eine Veränderung im Zustand einer Kommunikationsleitung zwischen der Host-Vorrichtung und dem Zubehör. Die Detektionseinheit wartet einen vorherfestgelegten Zeitbetrag, um zu verifizieren, dass die Veränderung im Zustand nicht nur vorübergehend ist. Nach Ablauf des vorher festgelegten Zeitbetrags, falls die Kommunikationsleitung noch im veränderten Zustand ist, stellte die Detektionseinheit fest, dass der Steckverbinder von dem anderen Steckverbinder elektrisch getrennt ist.
Basierend auf der Feststellung, dass der Steckverbinder von dem anderen Steckverbinder elektrisch getrennt ist, sendet die Detektionseinheit ein Signal an die Schutzeinheit. In Antwort auf das Signal ermöglicht die Schutzeinheit einen hohen Widerstands-/niedrigen Stromweg für eine eingehende Leistungsleitung. Dies resultiert in einer Reduktion oder Eliminierung von Leistung/Spannung, die auf einem Leistungskontakt des Steckverbinders vorliegt. Dadurch, sogar wenn der Steckverbinder unbeabsichtigt während normalem Betrieb getrennt wird, reduzieren/eliminieren die hierin beschriebenen Techniken bedeutend die Möglichkeit von Kurzschluss/Funkenbildung der Leistungskontakte, durch in Kontakt kommen mit einem geerdeten Objekt.
In anderen Ausführungsformen kann die Leistung in allen Fällen abgeschaltet werden, wenn die Kommunikationsleitung von einem logisch „high” Zustand in einen logisch „low” Zustand übergeht. In einigen Ausführungsformen kann die Kommunikationsleitung während einer normalen Kommunikation von einem logisch „high” Zustand in einen logisch „low” Zustand übergehen. In solch einem Fall kann das System den Grund für die Kommunikationsleitung feststellen, warum diese die Zustände verändert. Falls festgestellt wird, dass die Host-Vorrichtung die Veränderung im Zustand verursachte, wird geschlossen, dass dies Teil der normalen Kommunikation ist. Jedoch, falls festgestellt wird, dass einige Veränderung auf der Seite des Zubehörs verursachte, dass die Kommunikationsleitung Zustände wechselt, wird die Leistung auf dem Leistungskontakt des Zubehör-Steckverbinders reduziert.
Die folgende detaillierte Beschreibung zusammen mit den begleitenden Figuren werden ein besseres Verständnis der Natur und Vorteile der vorliegenden Erfindung bereitstellen.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1A und 1B stellen einen Stecker, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
1C ist eine Querschnittsansicht eines Steckers, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
1D stellt eine Pinbelegungs-Anordnung für einen Stecker gemäß einer bestimmten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
1E ist eine Pinbelegung eines Steckers, gemäß einer anderen 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 darstellen, gemäß zweier unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung, ausgestaltet, um mit den Steckern 100 bzw. 101 zusammengefügt zu werden, wie in 1D und 1E gezeigt.
3 ist ein Schema, das relative Positionen des Steckers und der Steckerbuchse darstellt, während eines Falls in der Trennungssequenz gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein vereinfachtes Blockdiagram eines Systems zum Detektieren der Entfernung eines Steckverbinders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist ein funktionales Blockdiagram, das ein System zum Detektieren der Entfernung eines Steckverbinders und Beenden der Leistung auf dem Steckverbinder darstellt gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist ein Diagramm, das die Timinginformationen, die mit der Detektion eines Trennungsereignisses assoziiert sind, darstellt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 stellt einige beispielhafte Signale dar, die über die Kommunikationsleitung zwischen der Host-Vorrichtung und dem Zubehör kommuniziert werden können gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Detektieren der Trennung eines Steckverbinders gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Detektieren der Trennung eines Steckverbinders gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 ist ein Diagramm, das Betriebsinformationen zum Detektieren der Trennung eines Steckverbinders darstellt gemäß noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11 ist ein Schema, das ein System zum Detektieren der Trennung eines Steckverbinders darstellt gemäß noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
12 ist ein Schema, das ein System zum Detektieren der Trennung eines Steckverbinders und zum Schützen eines Zubehörs darstellt gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
13 ist eine Querschnittsansicht eines Steckers gemäß einer bestimmten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich im Allgemeinen auf Steckverbinder. Speziell stellen einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Techniken zum Feststellen einer Trennung eines Steckers von einer entsprechenden Steckerbuchse bereit. Bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein System zum Beenden der Leistung in einem Stecker bereit, basierend auf der Feststellung, dass der Stecker elektrisch von einer Steckerbuchse abgekoppelt wurde.
1A stellt einen Stecker 100 (oder zubehörseitigen Steckverbinder 100) dar, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Stecker 100 ist beispielhaft und wird hierin verwendet, um die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu erklären. Der Fachmann wird erkennen, dass mehrere andere Formen und Typen von Steckverbindern, abgesehen von Stecker 100, verwendet werden können, und dass hierin beschriebene Techniken auf irgendeinen Stecker angewendet werden können, der Eigenschaften des Steckers 100 hat. In einigen Ausführungsformen kann der Stecker 100 mit einem Zubehör assoziiert werden, das an eine Host-Vorrichtung gekoppelt werden kann.
Der Stecker 100 umfasst einen Körper 102 und einen Nasenteil 104. Ein Kabel 106 ist an den Körper 102 und an den Nasenteil 104 angebracht und erstreckt sich längs vom Körper 102 weg in einer Richtung, die parallel zu der Länge des Steckverbinders 100 ist. Die Nase 104 ist dimensioniert, um in eine entsprechende Steckerbuchse eingefügt zu werden, während eines Zusammenfügereignisses und umfasst einen ersten Kontaktbereich 108a, welcher auf einer ersten Hauptoberfläche 104a gebildet ist, und einen zweiten Kontaktbereich 108b (nicht gezeigt in 1A), welcher auf einer zweiten Hauptoberfläche 104b (auch nicht gezeigt in 1A) gegenüberliegend der Oberfläche 104a, gebildet ist. Die Oberflächen 104a, 104b erstrecken sich von einer fernen Spitze der Nase zu einem Rücken (spine) 109, welcher, wenn die Nase 104 in eine entsprechende Steckerbuchse eingefügt wird, an ein Gehäuse der Steckerbuchse oder der tragbaren elektronische Vorrichtung, in welcher die Steckerbuchse aufgenommen ist, angrenzt. Die Nase 104 umfasst auch erste und zweite gegenüberliegende Seitenflächen 104c, 104d (nicht gezeigt), welche sich zwischen den ersten und zweiten Hauptoberflächen 104a, 104b erstrecken. In einer speziellen Ausführungsform ist die Nase 104 in etwa 6,6 mm breit, in etwa 1,5 mm dick und hat eine Einfügetiefe (der Abstand von der Spitze der Nase 104 zum Rücken 109) von in etwa 7,9 mm.
Eine Mehrzahl von Kontakten 112 kann in jedem der Kontaktbereiche 108a und 108b so gebildet werden, dass, wenn die Nase 104 in eine entsprechende Steckerbuchse einfügt wird, die Kontakte 112 in den Bereichen 108a oder 108b elektrisch mit den entsprechenden Kontakten in der Steckerbuchse gekoppelt sind. In einigen Ausführungsformen sind die Kontakte 112 selbst-reinigende Wischkontakte (wiping contacts), die nach anfänglichem in Verbindung kommen mit einem Steckerbuchsenkontakt während eines Zusammenfügereignisses, mit einer Wischbewegung weiter an dem Steckerbuchsenkontakt vorbeigleiten, bevor sie eine endgültige, gewünschte Kontaktposition erreichen.
Als ein Beispiel wird ein ID-Modul in einer Ausführungsform innerhalb eines ICs verkörpert, welcher operativ mit den Kontakten des Steckverbinders 100 gekoppelt ist. Das ID-Modul kann mit Identifikations- und Konfigurationsinformationen über den Steckverbinder und/oder sein assoziiertes Zubehör/Adapter programmiert werden, welche an eine Host-Vorrichtung während eines Zusammenfügeereignisses kommuniziert werden können. Als ein anderes Beispiel kann ein Authentifizierungsmodul, welches zum Ausführen einer Authentifizierungsroutine mit einer Schaltung auf der Host-Vorrichtung programmiert ist, zum Beispiel eine Public-Key-Verschlüsselungsroutine, innerhalb eines ICs verkörpert werden, welcher operativ mit dem Steckverbinder 100 gekoppelt ist. Das ID-Modul und das Authentifizierungsmodul können innerhalb des gleichen ICs oder innerhalb unterschiedlicher ICs verkörpert sein. Als noch ein anderes Beispiel kann ein Stromregulierer innerhalb eines der ICs 113a oder 113b verkörpert sein. Der Stromregulierer kann operativ mit den Kontakten gekoppelt sein, welche in der Lage sind, Leistung zu liefern, um eine Batterie in der tragbaren elektronischen Vorrichtung zu laden und Strom zu regulieren, welcher über jene Kontakte geliefert wird, um einen konstanten Strom sicherzustellen, unabhängig von der Eingangsspannung, und selbst wenn die Eingangsspannung vorübergehend variiert. Die Funktion der IC's ist weiter unten beschrieben in Bezug auf 4.
Auch können Bond-Pads 115 innerhalb des Körpers 102 in der Nähe des Endes der PCB 107 gebildet werden. Jedes Bond-Pad kann mit einem Kontakt oder Kontaktpaar innerhalb der Bereiche 108a und 108b verbunden werden. Drähte (nicht gezeigt) können dann an die Bond-Pads gelötet werden, um eine elektrische Verbindung von den Kontakten zu der Schaltung innerhalb eines Zubehörs, das mit dem Steckverbinder 100 assoziiert ist, bereitzustellen. In einigen Ausführungsformen jedoch sind Bond-Pads nicht notwendig und stattdessen werden alle elektrischen Verbindungen zwischen den Kontakten und Komponenten des Steckverbinders 100 und der anderen Schaltung innerhalb eines Zubehörs durch Leiterbahnen auf einer PCB hergestellt, an welche die Schaltung gekoppelt ist, und/oder durch Zwischenverbindungen zwischen mehreren PCBs innerhalb des Zubehörs.
Die Struktur und Form der Nase 104 ist durch einen Massering 105 definiert, welcher aus rostfreiem Stahl oder einem anderen harten leitfähigen Material hergestellt werden kann. Der Steckverbinder 100 umfasst Rückhaltemerkmale 114a, 114b (nicht gezeigt), welche als gekrümmte Taschen in den Seiten des Masserings 105 gebildet sind, die sich als Massekontakte dublieren. Der Körper 102 wird in 1A in transparenter Form gezeigt (durch gestrichelte Linien), so dass bestimmte Komponenten innerhalb des Körpers sichtbar sind. Wie gezeigt, ist innerhalb des Körpers 102 eine gedruckte Leiterplatte (PCB) 107, welche sich in den Massering 105 zwischen den Kontaktbereichen 108a und 108b in Richtung der fernen Spitze des Steckverbinders 100 hin erstreckt. Ein oder mehrere integrierte Schaltkreise (ICs), wie beispielsweise Application-Specific-Integrated-Circuit (ASIC)-Chips 113a und 113b, können operativ mit der PCB 107 gekoppelt sein, um Informationen bezüglich des Steckverbinders 100 bereitzustellen und/oder spezifische Funktionen auszuführen, wie beispielsweise Authentifizierung, Identifikation, Kontaktkonfiguration und Strom- oder Leistungsregulierung.
1B stellt eine Vorderansicht eines Steckers 100 dar. Die Vorderansicht stellt eine Abdeckung 120 dar. Die Abdeckung kann aus einem Metall oder einem anderen harten leitfähigen Material hergestellt werden und kann sich von der fernen Spitze des Steckverbinders 100 entlang der Seite des Steckverbinders in Richtung des Körpers 102 erstrecken, entweder komplett oder teilweise die Kontakte 112 umgebend, welche in den Kontaktbereichen 108a und 108b in den X und Y Richtungen gebildet sind. In einigen Ausführungsformen kann die Abdeckung 120 geerdet werden, um die Interferenz zu minimieren, die andernfalls auf den Kontakten 112 des Steckverbinders 100 auftreten kann und kann deshalb als ein „Massering” (ground ring) bezeichnet werden, z. B. Massering 105, der in 1A dargestellt wird. Die Kontakte 112 ₍₁₎–112 _(N) können innerhalb des Kontaktbereichs 108a positioniert werden und die zusätzlichen Kontakte 114 ₍₁₎–114 _(N) können innerhalb des Bereichs 108b auf der gegenüberliegenden Oberfläche der Nase 104 positioniert werden. In einigen Ausführungsformen kann N zwischen 2 und 8 sein. Die Kontakte 112 ₍₁₎..112 _(N) und 114 ₍₁₎..114 _(N) können dazu verwendet werden, um eine breite Vielfalt von Signalen einschließlich digitalen und analogen Signalen sowie Leistung und Masse zu tragen.
1C stellt eine schematische Querschnittansicht der Kontakte 112, 114 und das Positionieren der Kontakte innerhalb des Steckverbinders 100 dar, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Kontakte 112, 114 können an beiden Seiten einer PCB 150 angebracht werden, wie dargestellt. In einigen Ausführungsformen können gegenüberliegende Kontakte, beispielsweise 112 ₍₁₎ und 114 ₍₁₎ kurzgeschlosssen oder elektrisch mit einander verbunden werden über PCB 150, beispielsweise durch Verwenden einer Durchgangsleitung, um ein In-line-Steckverbinder-Design zu erzeugen. In anderen Ausführungsformen können alle Kontakte unabhängig sein mit keinen Verbindungen zwischen jedem der Kontakte oder die Kontakte können andere Verbindungsschemata zwischen ihnen haben. In dem Fall, wo jeder Kontakt unabhängig ist und nicht mit irgendeinem anderen Kontakt verbunden ist, kann eine unterschiedliche Steckerbuchse, beispielsweise Steckverbinder 200 von 2, verwendet werden. Die Kontakte 112, 114 können aus Kupfer, Nickel, Messing, einer Metalllegierung oder irgendeinem anderen geeigneten leitfähigen Material hergestellt werden. Der Abstand zwischen jedem der Kontakte auf den Vorder- und Rückseiten und zwischen den Kontakten und den Kanten des Steckverbinders ist konsistent, was eine 180 Grad Symmetrie bereitstellt, so dass der Stecker 100 in eine entsprechende Steckerbuchse in beiden der zwei Richtungen eingefügt werden kann.
Obwohl oben ein bestimmter Typ von Stecker 100 beschrieben ist, ist es so zu verstehen, dass der Stecker 100 beispielhaft ist und hierin nur verwendet wird, um die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu erklären. Der Fachmann wird erkennen, dass die Techniken, die hierin beschrieben sind, ebenso auf jeden anderen Typ von Steckverbinder angewendet werden können, der ein oder mehrere Kontakte aufweist, Kontakte nur auf einer Seite aufweist, etc. Solange ein Steckverbinder Kontakte/Pins hat, die elektrisch mit den Kontakten eines anderen Steckverbinders gekoppelt werden können, können die Techniken, die hierin beschrieben sind, erfolgreich verwendet werden, um die Entfernung eines solchen Steckverbinders zu detektieren und um die Leistung an dem Steckverbinder zu beenden.
Wenn ein Steckverbinder 100 richtig mit einer Steckerbuchse in Kontakt steht, 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 Steckverbinders 100 auch in physikalischer Verbindung mit den Kontakten in der Steckerbuchse stehen, um den elektrischen Kontakt herzustellen, jedoch ist dies nicht erforderlich.
1D stellt eine Pinbelegungs-Anordnung für einen Steckverbinder 100 dar, gemäß einer bestimmten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Pinbelegung, gezeigt in 1D, umfasst vier Kontakte 112(4), 112(5), 114(4), und 114(5), die elektrisch miteinander gekoppelt sind, um als ein einzelner Kontakt zu wirken, welcher zum Tragen von Leistung an eine verbundene Host-Vorrichtung bestimmt ist. Der Steckverbinder 100 kann auch Zubehör-ID-Kontakte 112(8) und 114(8); Zubehör-Leistungskontakte 112(1) und 114(1); und acht Datenkontakte, die in vier Paaren angeordnet sind, umfassen. Die vier Paare von Datenkontakten können (a) 112(2) und 112(3), (b) 112(6) und 112(7), (c) 114(2) und 114(3), und (d) 114(6) und 114(7) sein. Die Host-Leistungs-Kontakte 112(4), 112(5), 114(4), und 114(5) tragen Leistung von einem Zubehör, das mit dem Steckverbinder 100 assoziiert ist, zu einer tragbaren elektronischen Vorrichtung, die über den Steckverbinder 100 mit dem Zubehör gekoppelt ist. Die Host-Leistungskontakte können dimensioniert sein, um irgendeine angemessene Leistungsanforderung für eine elektronische Vorrichtung oder Host-Vorrichtung zu erfüllen, und zum Beispiel gestaltet werden, um zwischen 3–20 Volt von einem Zubehör zu tragen, um die tragbare elektronische Vorrichtung, welche mit dem Steckverbinder 100 verbunden ist, zu laden. In dieser Ausführungsform werden die Host-Leistungskontakte 112(4), 112(5), 114(4) und 114(5) so in dem Mittelpunkt der Kontaktbereiche 108a, 108b positioniert, um die Signalintegrität zu verbessern, indem die Leistung von den Seiten des Masserings 105 so fern wie möglich gehalten wird.
Die Zubehör-Leistungskontakte 112(1) und 114(1) können für ein Zubehörleistungssignal verwendet werden, welches Leistung von der elektronischen Vorrichtung (das heißt die Host-Vorrichtung) an ein Zubehör bereitstellt. Das Zubehörleistungssignal ist typischerweise ein niedrigeres Spannungssignal als das Host-Leistungs-Eingangssignal, welches über die Host-Leistungskontakte 112(4) und 112(5) empfangen wird, zum Beispiel 3,3 Volt im Vergleich zu 5 Volt oder höher. Die Zubehör-ID-Kontakte stellen einen Kommunikationskanal bereit, welcher es der Host-Vorrichtung ermöglicht, das Zubehör zu authentifizieren und dem Zubehör ermöglicht, Informationen an die Host-Vorrichtung über die Fähigkeiten des Zubehörs zu kommunizieren, wie detaillierter unten beschrieben.
Die vier Datenkontakte (a) 112(2) und 112(3), (b) 112(6) und 112(7), (c) 114(2) und 114(3), und (d) 114(6) und 114(7) können verwendet werden, um eine Kommunikation zwischen dem Host und dem Zubehör unter Verwendung einer oder mehrerer der mehreren unterschiedlichen Kommunikationsprotokolle zu ermöglichen. Zum Beispiel werden die Datenkontakte 112(2) und 112(3) benachbart zu und auf einer Seite der Leistungskontakte positioniert, während die Datenkontakte 112(6) und 112(7) benachbart zu, aber auf der anderen Seite der Leistungskontakte positioniert sind. Eine ähnliche Anordnung der Kontakte ist für die Kontakte 114 auf der anderen Oberfläche der PCB ersichtlich. Die Zubehörleistungskontakte und Zubehör-ID-Kontakte werden an jedem Ende des Steckverbinders positioniert. Die Datenkontakte können Hochgeschwindigkeitsdatenkontakte sein, welche bei einer Geschwindigkeit betrieben werden, welche zwei oder drei Größenordnungen schneller als irgendwelche Signale ist, welche über den Zubehör-ID-Kontakt gesendet werden, was das Zubehör-ID-Signal im Wesentlichen ähnlich einem Gleichstromsignal für die Hochgeschwindigkeitsdatenleitungen aussehen lässt. Somit verbessert das Positionieren der Datenkontakte zwischen den Leistungskontakten und den ID-Kontakten die Signalintegrität durch Sandwichen der Datenkontakte zwischen Kontakten, welche für Gleichstromsignale oder im Wesentlichen Gleichstromsignal vorgesehen sind.
1E zeigt eine Pinbelegungs-Anordnung für einen Stecker 101, gemäß einer anderen bestimmten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Der Steckverbinder 101 ist auch ein reversibler Steckverbinder, genau wie Steckverbinder 100. In anderen Worten, basierend auf der Orientierung, in welcher der Steckverbinder 101 mit einem entsprechenden Steckverbinder einer Host-Vorrichtung zusammengefügt wird, sind beide der Kontakte auf der Oberfläche 108a oder 108b in physischem und elektrischem Kontakt mit den Kontakten in dem entsprechenden Steckverbinder der Host-Vorrichtung. Wie veranschaulicht in 1E kann der Steckverbinder 101 acht Kontakte aufweisen, welche auf einer oberen Oberfläche einer PCB 150 angeordnet sind, und acht Kontakte aufweisen, welche auf einer unteren Oberfläche des PCB 150 angeordnet sind.
Der Steckverbinder 101 umfasst zwei Kontakte 112(1) und 114(4), welche als Zubehör-ID-Kontakte wirken können, um die Identifikationssignale zwischen dem Zubehör und der tragbaren elektronischen Vorrichtung zu tragen. Die Kontakte 112(1) und 114(4) sind miteinander elektrisch verbunden, wie in 1E gezeigt. Der Steckverbinder 101 kann vier Paare von Datenkontakten aufweisen, (a) 112(2) und 112(3), (b) 112(6) und 112(7), (c) 114(2) und 114(3), und (d) 114(6) und 114(7). In dieser speziellen Ausführungsform sind gegenüberliegende Datenkontakte, zum Beispiel 112(2) und 114(2) miteinander elektrisch verbunden über die PCB 150, wie in 1E gezeigt. Der Steckverbinder 101 kann weiter Host-Leistungskontakte 112(4) oder 114(5) umfassen, welche miteinander elektrisch verbunden werden können. Die Host-Leistungskontakte 112(4) oder 114(5) können Leistung an die Host-Vorrichtung tragen, welche mit dem Steckverbinder 101 zusammengefügt ist. Zum Beispiel kann der Stecker 101 Teil eines Leistungsversorgungssystems sein, welches zum Bereitstellen von Leistung an die Host-Vorrichtung gestaltet ist. In diesem Fall kann entweder der Kontakt 112(4) oder 114(5) Leistung von der Leistungsversorgung an die Host-Vorrichtung tragen, zum Beispiel, um eine Batterie in der Host-Vorrichtung zu laden.
Der Steckverbinder 101 kann weiterhin Zubehörleistungskontakte 112(5) und 114(8) umfassen, welche miteinander elektrisch verbunden sein können, zum Beispiel über PCB 150. Die Zubehörleistungskontakte tragen Leistung von der Host-Vorrichtung an ein verbundenes Zubehör. Zum Beispiel in einigen Fällen kann ein Zubehör, welches mit der Host-Vorrichtung verbunden ist, nicht selbst mit Leistung versorgt sein, und kann seine Leistung aus der Host-Vorrichtung beziehen. In diesem Fall kann die Host-Vorrichtung Leistung an das Zubehör über beide Zubehörkontakte bereitstellen, abhängig von der Ausrichtung des Steckverbinders 101 mit Bezug zu einem entsprechenden Steckverbinder der Host-Vorrichtung. Der Steckverbinder 101 kann weiter zwei Massekontakte 112(8) und 114(1), welche miteinander elektrisch verbunden sind, umfassen. Die Massekontakte stellen einen Massepfad für den Steckverbinder 101 bereit.
2A stellt eine Steckerbuchse 200 dar, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Steckerbuchse 200 umfasst ein Gehäuse 202, welches einen Hohlraum 204 definiert, der Kontakte 206 ₍₁₎–206 _(N) in dem Hohlraum aufnimmt. Im Betrieb kann ein Stecker, wie Stecker 100 in den Hohlraum 204 eingefügt werden, um die Kontakte 112 ₍₁₎–112 _(N) oder 114 ₍₁₎–114 _(N) mit den entsprechenden Kontakten 206 ₍₁₎–206 _(N) elektrisch zu koppeln. Jeder der Steckerbuchsenkontakte 206 ₍₁₎–206 _(N) verbindet seine entsprechenden Steckerkontakte mit der Schaltung, die mit der elektrischen Vorrichtung assoziiert ist, in welcher die Steckerbuchse 200 beherbergt ist. Zum Beispiel kann die Steckerbuchse 200 Teil einer tragbaren Medienvorrichtung sein und die elektronische Schaltung, assoziiert mit der Medienvorrichtung, ist durch Löten der Spitzen der Kontakte 206 ₍₁₎–206 _(N), die sich außen vom Gehäuse 202 zu einer mehrschichtigen Platte, wie eine gedruckte Leiterplatte (PCB) innerhalb der tragbaren Medienvorrichtung erstrecken, elektrisch mit der Buchse 200 verbunden. In einigen Ausführungsformen, kann N ganzzahlig (Integer) zwischen 2 und 9 sein.
2B und 2C stellen eine Pinbelegungs-Anordnung für eine Steckerbuchse 200 dar, gemäß zwei unterschiedlicher Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In einer Ausführungsform hat die Steckerbuchse 200 eine Pinbelegung, wie in 2B gezeigt, die zur Pinbelegung des Steckverbinders 100 in 1D passt, und in einer anderen Ausführungsform hat die Steckerbuchse 200 eine Pinbelegung, wie in 2C gezeigt, die zur Pinbelegung von Steckverbinder 101 von 1E passt. In jeder der 2B und 2C, sind die ACC1-Pins und ACC2-Pins konfiguriert um sich entweder den Zubehör-Leistungs-Pins (ACC_PWR) oder Zubehör-ID-(ACC_ID)-Pins des Steckers zusammenzufügen, abhängig von der Einfüge Ausrichtung des Steckers, ist das Paar der Daten A Kontakte konfiguriert, sich mit entweder dem Paar der Daten 1 Kontakte oder dem Paar der Daten 2 Kontakte des Steckers zusammenzufügen, und die P_IN (Leistungs-Eingang) Pin oder Pins sind konfiguriert, sich mit dem Host-Leistungskontakt oder -Kontakten des Steckers zusammenzufügen. Zusätzlich, in der Pinbelegung von 2C, ist der GND-Kontakt konfiguriert, um sich mit dem GND-Kontakt in dem Stecker zusammenzufügen.
Um den Steckverbinder 100 und den Steckverbinder 200 zusammenzufügen, kann der Steckverbinder 100 physikalisch in den Hohlraum 204 des Steckverbinders 200 eingefügt werden. Sobald er eingefügt ist, können die Kontakte des Steckverbinders 100 elektrisch mit den Kontakten des Steckverbinders 200 gekoppelt werden. Wie oben beschrieben, in einigen Ausführungsformen, können die Kontakte in dem Steckverbinder 100 und 200 auch physikalisch verbunden werden müssen, um die elektrische Verbindung herzustellen. Jedoch können die in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Techniken nur eine elektrische Verbindung zwischen den Kontakten benötigen, um anwendbar zu sein.
Wie oben beschrieben, stellen die hierin beschriebenen Techniken ein Verfahren zum Detektieren der elektrischen Trennung eines Steckverbinders von einem anderen Steckverbinder und in Antwort auf die elektrische Trennung, Beenden oder Reduzieren der Leistung, die durch den Steckverbinder bereitgestellt wird, bereit. Ein Grund für das Beenden der Leistung ist es, den Steckverbinder und andere Vorrichtungen vor Funkenbildung, Kurzschluss, oder einer Stromschlaggefahr (shock hazard) zu schützen. Um zu verstehen, warum es eine Notwendigkeit gibt, die Leistung, die auf dem Steckverbinder vorliegt, zu beenden, ist es wertvoll, die möglichen Kurzschluss/Gefahrenpunkte in dem Zusammenfüge- und/oder Trennungsprozess dieser Steckverbinder zu verstehen. 3 ist ein Schema, das die relative Position eines Steckers 302 und einer Steckerbuchse 304 während einer Trennungssequenz darstellt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es wird angemerkt, dass nur die relativen Positionen, die auf die verschiedenen hierin beschriebenen Ausführungsformen anwendbar sind, gezeigt sind. Es wird angemerkt, dass während der Zusammenfüge/Trennungssequenz der Stecker 302 und die Steckerbuchse 304 einige andere mögliche relative Positionen in Bezug aufeinander haben können, während der Stecker 302 in die Steckerbuchse eingefügt und/oder von ihr entfernt wird. Jedoch, sind nicht alle dieser relativen Positionen für die Beschreibung der Ausführungsformen hierin wesentlich und sind daher zur Klarheit hier ausgelassen.
Wie in 3 gezeigt, umfasst der Stecker 302, z. B. eines Zubehörs ein oder mehrere Kontakte 308. Die Kontakte 308 können elektrisch (und in einigen Fällen physisch) mit dem Kontakt 310 des Steckverbinders 304 verbunden sein. Der Steckverbinder 304 umfasst ein Gehäuse 306, welches geerdet sein kann. Wenn der Steckverbinder 302 komplett in den Steckverbinder 304 eingefügt ist, ist der Kontakt 308 in elektrischer Verbindung mit dem Kontakt 310. Man beachte, dass der Kontakt 308 Leistung zum Laden der Host-Vorrichtung, die mit dem Steckverbinder 304 assoziiert ist, trägt. In normalem Betrieb lädt das Zubehör die Host-Vorrichtung, durch Übertragung von Leistung vom Kontakt 308 auf die interne Schaltung der Host-Vorrichtung über den Kontakt 310.
Man beachte, dass der Steckverbinder 302 aus dem Steckverbinder 304 herausgezogen wird, wenn der Ladevorgang noch im Gang ist. In diesem Fall hat der Kontakt 308 noch immer gegenwärtig Leistung (z. B. Spannung) auf diesem. Wenn der Steckverbinder 302 von dem Steckverbinder 304 weggezogen wird, kann der Kontakt 308 auf dem Steckverbinder 302 in Kontakt mit dem Gehäuse 306 des Steckverbinders 304 an einem Punkt 314 kommen, was die Leistung auf dem Kontakt 308 effektiv erdet. Dies kann in Funkenbildung resultieren und kann auch möglicherweise den Steckverbinder 302 und/oder den Steckverbinder 304 und die Host-Vorrichtung, mit der der Steckverbinder 304 gekoppelt ist, beschädigen. Es wäre wünschenswert, die Leistung an dem Kontakt 308 so schnell wie möglich zu beenden, nachdem die elektrische Verbindung zwischen dem Kontakt 308 und dem Kontakt 310 getrennt wurde, so dass, selbst wenn der Kontakt 308 das Gehäuse 306 berührt, keine Gefahr für den Steckverbinder 302 und/oder dem Steckverbinder 304 oder der Host-Vorrichtung bestehen würde. Die folgenden detaillierten Beschreibungen stellen einige Verfahren bereit, um die Leistung auf einem Kontakt eines Steckverbinders zu beenden, falls der Steckverbinder von der Host-Vorrichtung getrennt ist.
In einigen Ausführungsformen kann ein Steckverbinder mit einem Zubehör verwendet werden, das Leistung an eine Host-Vorrichtung bereitstellt. Zum Beispiel kann das Zubehör ein Batterieladegerät sein, das mit einer Host-Vorrichtung, z. B. einem PC, einem Mobiltelephon, einem Mediaplayer, etc., verbunden werden kann. In diesem Fall, können ein oder mehrere Kontakte des Steckers, der mit dem Zubehör gekoppelt ist, eine Spannung, z. B. 5 V bis 25+ V darauf haben. 4 ist ein funktionales Blockdiagramm eines Systems 400 zum Detektieren der elektrischen Entkopplung eines Steckverbinders und Beenden der Leistung, die über den Steckverbinder bereitgestellt wird, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Das System 400 kann eine Host-Vorrichtung 402 umfassen, die Leistung von einem Zubehör 404 empfängt. Die Host-Vorrichtung 402 kann irgendeine elektronische Vorrichtung sein, wie ein PC, ein Mediaplayer, eine Rechnervorrichtung, ein Mobiltelefon, ein Tablet Computer, oder dergleichen. Das Zubehör 404 kann ein Leistungsadapter, ein Batterieladegerät, ein Kabel, eine Dockingstation, oder irgendeine andere Vorrichtung sein, die dazu fähig ist, Leistung an die Host-Vorrichtung 402 bereitzustellen und/oder zu tragen. In einigen Ausführungsformen kann das Zubehör 404 ein Kabel sein, das Leistung von einem Leistungsadapter zu der Host-Vorrichtung 402 trägt. Die Leistungsquelle 406 kann Teil eines Zubehörs 404 sein oder getrennt vom Zubehör 404 sein. In einigen Ausführungsformen kann die Leistungsquelle 406 eine Batterie, eine AC Steckdose, etc. sein. Das Zubehör 404 kann in einigen Fällen einen Transformator umfassen.
Das Zubehör 404 kann einen Steckverbinder 408, z. B. den Steckverbinder 100 (oder 101) von 1 umfassen, der mit einem entsprechenden Steckverbinder 410, z. B. den Steckverbinder 200 von 2 gekoppelt ist, der mit der Host-Vorrichtung 402 assoziiert ist. Der Steckverbinder 408 kann einen oder mehrere Kontakte umfassen, die elektrisch mit den Kontakten in dem Steckverbinder 410 gekoppelt sein können, um eine elektrische und Kommunikationsverbindung zwischen der Host-Vorrichtung 402 und dem Zubehör 404 herzustellen. In einigen Ausführungsformen können die Steckverbinder 408 und 410 einen oder mehrere Kontakte haben, die Leistung und zusätzliche Kontakte tragen, die Daten tragen. Wie in 4 dargestellt, in einer Ausführungsform, können die Kontakte 408(3) und 410(3) die Leistungskontakte der Steckverbinder 408 bzw. 410 sein, und die Kontakte 408(1) und 410(1) können die Datenkontakte der Steckverbinder 408 bzw. 410 sein. Das Zubehör 404 umfasst eine Detektionsschaltung 416, die ein Trennungsereignis zwischen dem Steckverbinder 408 und 410 und der Schutzschaltung 418 detektieren kann, welche Leistung regulieren kann, die über die Leistungskontakte bereitgestellt wird, basierend auf der Eingabe von der Detektionsschaltung 416. In einigen Ausführungsformen, können die Detektionsschaltung 416 und die Schutzschaltung 418 in dem Körper des Steckverbinders 408 beherbergt sein, z. B. das Gehäuse 102 des Steckverbinders 100 von 1. In anderen Ausführungsformen kann die Detektionsschaltung 416 oder die Schutzschaltung 418 in dem Steckverbinder 408 beinhaltet sein.
Während normalem Betrieb kann das Zubehör 404 Leistung an den Host 402 über die Leistungsleitung 414 über einen Kontakt 408(3) des Steckverbinders 408 bereitstellen, der in elektrischer Verbindung mit einem entsprechenden Kontakt 410(3) in dem Steckverbinder 410 steht. Wenn nun die elektrische Verbindung zwischen den Kontakten 408(3) und 410(3) abgebrochen ist, z. B. durch physikalische Trennung des Steckverbinders 408 von dem Steckverbinder 410 oder auf andere Weise, kann die Detektionsschaltung 416 des Zubehörs den Bruch in der elektrischen Kopplung detektieren, durch Überwachung der Kommunikations-/Datenleitung 420 (welche mit der Host-Vorrichtung 420 gekoppelt sein kann, z. B. über die Kontakte 408(1) und 410(1)) und ein Signal an die Schutzschaltung 418 senden, um kenntlich zu machen, dass die elektrische Verbindung getrennt worden ist. Die Details darüber, wie die Detektionsschaltung den Bruch in der elektrischen Kopplung detektiert, sind unten beschrieben. In Antwort auf diese Eingabe von der Detektionsschaltung 416, kann die Schutzschaltung 418 die Leistung auf dem Kontakt 408(3) beenden, dadurch wird die Möglichkeit von Funkenbildung oder Schaden an dem Steckverbinder 408, dem Steckverbinder 410, oder irgendeiner anderen Vorrichtung in dem System 400 eliminiert.
Es ist wünschenswert, dass die Leistung auf dem Kontakt 408(3) des Steckverbinders 408 beendet wird, bevor dieser Kontakt irgendeinen geerdeten Teil des Steckverbinders 410 berührt. Daher sollte das Timing für das Beenden der Leistung auf dem Kontakt so sein, dass die Leistung abgestellt ist, bevor der Kontakt des Steckverbinders 408 eine Gefahr darstellt, aber nachdem eine elektrische Trennung bestätigt ist. Dies bedeutet, dass das System fähig sein muss, zwischen vorübergehendem Verlust elektrischer Verbindung und einem mehr anhaltenden Verlust elektrischer Verbindung unterscheiden zu können. Ein vorübergehender Verlust von elektrischer Verbindung kann in Fällen auftreten, in denen die elektrische Verbindung für einige Mikrosekunden unterbrochen scheint, aber schnell wiederhergestellt ist, wie beispielsweise wenn der Steckverbinder 408, wenn er sich innerhalb der Steckerbuchse 410 befindet, bewegt/geschüttelt wird. Ein mehr anhaltendem Verlust in elektrischer Verbindung kann auftreten, wenn der Steckverbinder 408 von dem Steckverbinder 410 entfernt/getrennt wird.
Die Kommunikations-/Datenleitung 420 zwischen der Host-Vorrichtung und dem Zubehör kann einige parasitäre Kapazität haben, die sich als Resultat auf das Laden der Kommunikationsleitung während normalem Betrieb aufbauen kann. In einigen Ausführungsformen kann diese parasitäre Kapazität zwischen 300 pF und 900 pF sein. Dadurch kann das Zubehör die Trennung nicht aufzeichnen, bis diese parasitäre Kapazität abgebaut ist, selbst wenn die Kommunikationsleitung elektrisch von der Host-Vorrichtung getrennt ist. Zum Beispiel während normalem Betrieb, kann die Kommunikations-/Datenleitung in einem logischen „high” Zustand sein. In einigen Ausführungsformen kann dies einer logischen „1” entsprechen oder äquivalent zu der Busspannung sein, z. B. 3 Volt. Wenn das Zubehör von dem Host getrennt wird, geht die Kommunikations/Datenleitung in einen logischen „low” – oder „0” – Zustand, z. B. 0 Volt über. Nachdem die Kommunikations-/Datenleitung in den „low” Zustand übergeht, kann jedoch das Zubehör den „low” Zustand nicht registrieren, bis die parasitäre Kapazität komplett abgebaut ist, was in einigen Fällen einige hundert Mikrosekunden beanspruchen könnte. Während der Zeit, in der die parasitäre Kapazität abgebaut wird, kann das Zubehör fortfahren Leistung auf den Kontakt 408(3) auszugeben, da es noch nicht festgestellt hat, dass der Steckverbinder 408 nicht länger in elektrischem Kontakt mit dem Steckverbinder 410 steht. Somit kann es während dieser Zeit, falls der Kontakt 408(3) irgendein geerdetes Objekt berührt, in Funkenbildung und möglichen Schaden an dem Steckverbinder 408 und oder an der Host-Vorrichtung 402 und an dem Zubehör 404 resultieren.
Daher, kann die lange Abbauzeit für die parasitäre Kapazität in der Kommunikationsleitung die Detektion eines gegenwärtigen elektrischen Trennungsereignisses verlängern. Daher ist es wünschenswert, die Abbauzeit zu verkürzen, so dass ein Trennungsereignis schnell festgestellt werden kann. In einigen Ausführungsformen kann die Kommunikations-/Datenleitung in den „low” Zustand übergehen, z. B. für 1–5 Mikrosekunden, als Teil eines normalen Datenkommunikationsprozesses. Die Detektionsschaltung sollte auch dazu fähig sein, zwischen „vorübergehend” (transient) lows und mehr anhaltenden „low” unterscheiden zu können, z. B. die Kommunikationsleitung, die sich für 50 Mikrosekunden oder länger im „low” Zustand befindet, was ein Trennungsereignis anzeigen könnte.
5 ist ein funktionales Blockdiagram, das verschiedene Komponenten des Systems 500 zum Detektieren eines elektrischen Trennungsereignisses und zum Beenden der Leistung an dem Steckverbinder darstellt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Das System 500 umfasst eine Host-Vorrichtung 502, die ähnlich zu der Host-Vorrichtung 402 von 4 ist. Die Host-Vorrichtung 502 umfasst einen Mikrocontroller 504. Der Mikrocontroller 504 umfasst eine Stromquelle 506, die eine konstante Spannung bereitstellt, wenn der Mikrocontroller 504 aktiv ist. Die Spannungsquelle 504 ist mit einer Detektionseinheit 508 über Kontakte in den Steckverbindern 528 und 514 und einer Kommunikationsleitung 510 gekoppelt. Der Mikrocontroller 504 ist auch mit einer Schutzeinheit 512 über eine Leistungsleitung 522 gekoppelt. Die Schutzeinheit 512 kann mit einer Spannungs-/Stromquelle 530 verbunden sein, die Leistung für die Host-Vorrichtung 502 bereitstellt. In einigen Ausführungsformen können die Schutzeinheit 512 und die Detektionseinheit 508 Teil des Zubehörs 520 sein. In anderen Ausführungsformen können die Schutzeinheit 512 und die Detektionseinheit 508 getrennt von dem Zubehör 520 sein. In einigen Ausführungsformen, in denen das Zubehör ein Kabel ist, können die Schutzeinheit 512 und die Detektionseinheit 508 Teil der Kabelanordnung sein.
Die Detektionseinheit 508, welche als ein einzelner integrierter Schaltkreis oder mehrere integrierte Schaltkreise implementiert sein kann, umfasst eine Schaltung zum Detektieren, ob der Steckverbinder 514 von dem Steckverbinder 528 der Host-Vorrichtung 502 elektrisch getrennt worden ist. Die Detektionseinheit 508 umfasst eine Stromsenke 516, die mit einem Schalter 518 gekoppelt ist. Die Stromsenke 516 hilft beim Abbauen der parasitären Kapazität der Kommunikationsleitung 510. In einigen Ausführungsformen wird die Stromsenke 516 aktiviert, wenn der Schalter 518 aktiviert wird, wodurch die Kommunikationsleitung 510 mit Masse über die Stromsenke 516 gekoppelt wird. In einigen Ausführungsformen stellt die Stromsenke 516 zwischen 50 μA und 100 μA an Stromsenke-Leistungsfähigkeit bereit.
Die Schutzeinheit 512, welche als einzelner integrierter Schaltkreis oder mehrere integrierte oder diskrete Schaltkreise implementiert sein können, umfasst Schaltungen zum Regulieren von Strom/Spannung auf der Leistungsleitung 522. In einigen Ausführungsformen umfasst die Schutzeinheit 512 eine regulierte Stromquelle 524, z. B. einen Low-Drop-Out-(LDO)-Regulator, der parallel mit einem Transistor 526, z. B. ein FET, verbunden ist. Die regulierte Stromquelle 524 gibt einen konstanten Strom aus, ungeachtet der Eingangsspannung, die von der Quelle 530 empfangen wird. In einigen Ausführungsformen ist die regulierte Stromquelle 524 konfiguriert, um einen niedrigen Strom auf der Leistungsleitung 522, z. B. 15 mA oder weniger, zu liefern, ungeachtet einer Eingangsspannung, die durch die Quelle 530 bereitgestellt wird. Dadurch stellt die stromregulierte Stromquelle 524 tatsächlich einen hohen Widerstandspfad für den Stromfluss innerhalb der Schutzeinheit 512 dar. Der Transistor 526 agiert als ein Schalter und stellt einen niedrigen Widerstandspfad für den Strom innerhalb der Schutzeinheit 512 dar. Dadurch wird der während normalen Betriebs, z. B. wenn das Zubehör 520 zum Laden einer Host-Vorrichtung 502 verwendet wird, anfangs der Transistor 526 ausgeschaltet und die regulierte Stromquelle 524 gibt einen niedrigen Strom auf der Leistungsleitung 522 aus. Sobald die Kommunikation zwischen dem Zubehör 520 und der Host-Vorrichtung 502 erreicht, dass das Zubehör 520 zur Verwendung mit der Host-Vorrichtung 502 autorisiert ist, wird der Transistor 526 angeschaltet, womit der niedrig-Widerstandspfad aktiviert wird, wodurch die Eingangsspannung über die Leistungsleitung 522 mit der Host-Vorrichtung gekoppelt wird.
Wie oben beschrieben, falls der Steckverbinder 514 von dem Steckverbinder 528 in der Mitte eines Ladevorgangs getrennt wird, kann der Kontakt in dem Steckverbinder 514, der mit der Leistungsleitung 522 assoziiert ist, immer noch die volle Spannung haben, die durch die Quelle 530 bereitgestellt wird. Um irgendeinen Schaden aufgrund dieser Spannung auf dem Kontakt zu verhindern, agiert das System 500, um die Leistung auf diesem Kontakt in einem Ereignis einer Trennung zwischen Zubehör und der Host-Vorrichtung zu beenden.
6 ist ein Diagramm, das die verschiedenen Zustände der Operationen des Systems 500 während eines Trennungsereignisses darstellt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Während normaler Kommunikation zwischen der Host-Vorrichtung und dem Zubehör ist die Kommunikationsleitung 510 in einem logischen „high” Zustand. Falls die Kommunikationsleitung 510 von dem logischen „high” Zustand in einen logischen „low” Zustand übergeht, detektiert die Detektionseinheit 508 diese Veränderung im Zustand des Kommunikationsleitung 510 und schließt den Schalter 518. Als ein Ergebnis, wird die parasitäre Kapazität, die in der Kommunikationsleitung 510 aufgebaut wurde, schnell bis zum Zeitpunkt t₁ abgebaut. In einigen Ausführungsformen kann die Zeit zum Abbauen der parasitären Kapazität zwischen 1 μs und 2 μs sein. Die Detektionseinheit 508 startet dann einen Zähler bei Zeitpunkt t₁ um die Zeitdauer festzustellen, für welche die Kommunikationsleitung 510 im „low” Zustand ist. Wenn der Zähler einen vorbestimmten Zeitpunkt t₂ erreicht, und die Kommunikationsleitung noch in dem logischen „low” Zustand ist, schließt die Detektionseinheit 508, dass der Steckverbinder 514 von dem Steckverbinder 528 elektrisch getrennt worden ist und erzeugt ein Signal für die Schutzeinheit 512 bei Zeitpunkt t₂. In einigen Ausführungsformen kann die Zeitdauer t₂ zwischen 20 μs und 25 μs sein. In einigen Ausführungsformen kann es bis zu 50 μs für die Detektionseinheit 508 beanspruchen, um das Trennungsereignis zu registrieren. In anderen Worten, kann t₂ bis zu 50 μs sein.
Nach Empfangen des Signals von der Detektionseinheit 508 schaltet die Schutzeinheit 512 den Transistor 526 aus und aktiviert den Hoch-Widerstandsstrompfad über die regulierte Stromquelle 524. Dies resultiert darin, dass die Leistungsleitung 522 nun den niedrig regulierten Strom hat, z. B. in etwa 15 mA, wie oben beschrieben. Dadurch, sogar falls der leistungstragende Kontakt des Steckverbinders 514 eine geerdete Fläche berührt, wird vorrausichtlich kein Schaden resultieren, da der Kontakt sehr niedrige Spannung auf diesem hat. In einigen Ausführungsformen kann der niedrig regulierte Strom in etwa 0 A sein. In einigen Ausführungsformen kann die Schutzeinheit 512 zwischen 10 μs und 50 μs brauchen, um tatsächlich den Strompfad zu schalten. Dadurch kann in einigen Ausführungsformen die gesamte Zeit, um die Leistung auf den Leistungskontakten des Steckverbinders 514 zu beenden, zwischen 50 μs und 100 μs von der Zeit sein, in der der Steckverbinder 514 von dem Steckverbinder 528 elektrisch getrennt ist.
Wie oben beschrieben, trägt die Kommunikationsleitung 510 Daten hin und her zwischen dem Zubehör und der Host-Vorrichtung. In einigen Ausführungsformen werden die Daten in Form von Datenpulsen übertragen. Jeder Datenpuls hat eine bestimmte Pulsbreite, die einer Zeitdauer entspricht, für welche die Daten übertragen werden. Das Zubehör, und insbesondere die Detektionseinheit, ist konfiguriert, um zwischen diesen unterschiedlichen Datenpulsen und einem Signal zu unterscheiden, das erzeugt wird, wenn es ein Trennungsereignis gibt. Dies wird gemacht um die Möglichkeit zu eliminieren, dass das Zubehör „falsche” Trennungsereignisse detektiert. 7 stellt einige exemplarische Datenpulse D1–D4 dar, die bestimmte Informationen zwischen dem Zubehör und der Host-Vorrichtung tragen. Jeder Datenpuls ist durch assoziierte Pulsbreiten gekennzeichnet, die den Zeiten T₁–T₄ der Datenpulse entsprechen. Auch hat jeder Datenpuls einen ersten „high” Zustand und einen zweiten „low” Zustand. Daher kann immer wenn Zeitdaten über die Kommunikationsleitung übertragen (oder empfangen) werden, der Zustand der Kommunikationsleitung von „high” zu „low” übergehen, und wenn die Datenübertragung beendet ist, kann die Kommunikationsleitung in den „high” Zustand zurückkehren.
Beispielsweise kann der Datenpuls D1 dazu verwendet werden, eine logische „1” an das Zubehör zu übertragen und kann eine Pulsbreite/-Dauer von T₁ haben. Der Datenpuls D2 kann dazu verwendet werden, eine logische „0” zu übertragen und kann eine assoziierte Dauer von T₂ haben. Der Datenpuls D3 kann dazu verwendet werden, den Start und/oder das Ende einer Übertragung zu signalisieren und kann eine assoziierte Dauer T₃ haben, und der Datenpuls D4 kann dazu verwendet werden, einen Weckpuls für z. B. Aufwachen des Zubehörs aus einem Schlafmodus, zu übertragen und kann eine assoziierte Dauer T₄ haben. Wie in 7 dargestellt, T₄ > T₃ > T₂ > T₁; jedoch ist dies nur ein Beispiel und der Fachmann wird erkennen, dass verschiedene andere Datenpulse mit unterschiedlichen Pulsdauern verwendet werden können, basierend auf dem bestimmten Design der Host-Vorrichtung und des Zubehörs. In unserem Beispiel oben, ist T₄ die längste Dauer, wie in 7 dargestellt.
Wie oben beschrieben, überwacht die Detektionseinheit die Kommunikationsleitung und stellt fest, dass ein Trennungsereignis aufgetreten ist, wenn die Kommunikationsleitung von einem „high” zu einem „low” Zustand übergeht. Es ist vorteilhaft, zwischen einem Trennungsereignis und der Übertragung von einem der obengenannten Datenpulse zu unterscheiden. Andernfalls kann die Detektionseinheit ein Trennungsereignis registrieren, selbst wenn einer der oben genannten Datenpulse durch die Host-Vorrichtung gesendet wird. Daher muss, damit das Zubehör schließen kann, dass ein Trennungsereignis aufgetreten ist, eine Zeitdauer, für welche die Kommunikationsleitung in dem „low” Zustand (z. B. Schwellwertzeit T_h) bleibt, mindestens T₄ überschreiten. Dies wird voraussichtlich sicherstellen, dass die Detektionseinheit nicht irrtümlicherweise eine Trennung detektiert, wenn irgendeiner der Datenpulse gesendet wird. Daher, in dem Beispiel dargestellt in 7, T_h = T₄ und die Zeit, für welche die Kommunikationsleitung low bleibt, muss größer als T₄ sein, damit die Detektionsschaltung die Möglichkeit in Betracht zieht, dass das ein Trennungsereignis aufgetreten sein kann. In einigen Ausführungsformen kann die Schwellwertzeit T_h größer sein als der Puls mit der längsten Dauer, welcher durch das Zubehör während der Datenübertragung verwendet wird, um Fehler zu erfassen. In einer Ausführungsform kann zum Beispiel die Schwellwertzeit. 2–10 Mikrosekunden (μs) länger als die längste Dauer für einen Datenpuls sein, der zwischen dem Zubehör und der Host-Vorrichtung kommuniziert wird. Daher ist das obere Beispiel fortsetzend, in diesem bestimmten Fall T_h = T₄ + 2–10 Mikrosekunden. In einer anderen Ausführungsform kann die Schwellwertzeit T_h auf 5–20 Mikrosekunden mehr als der Puls mit der längsten Dauer gesetzt werden.
Das Beispiel von oben fortsetzend, wird die Detektionseinheit einen Zähler starten, sobald der Zustand der Kommunikationsleitung zum logischen „low” wechselt und mindestens über T₄ hinaus hochzählen, bevor die Detektionseinheit ein Signal an die Schutzeinheit sendet. In einigen Ausführungsformen kann die Zeit T₄ bis zu 25 μs sein. Es wird angemerkt, dass die Datenpulse in 7 nur für Illustrationszwecke dienen. Der Fachmann wird erkennen, dass einige andere Typen von Datenpulsen/Signalen über die Kommunikationsleitung kommuniziert werden können. So lange wie das Zubehör darauf wartet, dass die Dauer des „low” Zustands der Kommunikationsleitung die längste Datenpulsdauer überschreitet, die während normaler Kommunikation zwischen dem Zubehör und der Host-Vorrichtung auftreten kann, bevor es ein Signal an die Schutzeinheit sendet, werden alle solchen Implementierungen unter den Bereich der hierin beschriebenen Techniken fallen.
8 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses 800 zum Beenden/Reduzieren der Leistung, die auf einem Steckverbinder verfügbar ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Prozess 800 kann z. B. durch das Zubehör 404 von 4 ausgeführt werden. Der Prozess 800 nimmt an, dass das Zubehör Leistung an die Host-Vorrichtung über eine Leistungsleitung zwischen dem Zubehör und der Host-Vorrichtung bereitstellt, und dass ein Steckverbinder, der mit dem Zubehör assoziiert ist, mindestens einen Kontakt hat, der die Leistung von dem Zubehör an die Host-Vorrichtung trägt.
Der Prozess 800 kann beginnen, nachdem der Steckverbinder des Zubehörs mit einem Steckverbinder einer Host-Vorrichtung zusammengefügt ist, was in einer elektrischen Verbindung, die zwischen ihnen eingerichtet ist, resultiert. Im Schritt 802 kann das Zubehör eine Kommunikationsleitung zwischen dem Zubehör und der Host-Vorrichtung überwachen. Im Schritt 804 kann das Zubehör detektieren, ob ein Zustand der Kommunikationsleitung von einem ersten Zustand, z. B. der logischen „1” zu einem zweiten Zustand, z. B. die logische „0”, gewechselt hat. Wenn der Zustand der Kommunikationsleistung noch nicht gewechselt hat, kann der Prozess 800 zu Schritt 802 zurückkehren. Wenn festgestellt wird, dass der Zustand der Kommunikationsleitung von dem ersten Zustand zu dem zweiten Zustand gewechselt hat, kann das Zubehör starten, eine Zeitdauer zu zählen, für welche die Kommunikationsleitung in dem zweiten Zustand ist (Schritt 806). Im Schritt 808 kann das Zubehör überprüfen, ob die Zeitdauer, für welche die Kommunikationsleitung in dem zweiten Zustand ist, eine Schwellwertzeit überschritten hat, z. B. Zeit für den längsten Datenpuls, der während normaler Kommunikation zwischen dem Zubehör und der Host-Vorrichtung auftreten kann.
Wenn die Zeitdauer die Schwellwertzeit nicht überschritten hat, kann das Zubehör überprüfen, ob der Zustand der Kommunikationsleitung zu dem ersten Zustand im Schritt 812 zurückgewechselt hat. Wenn die Kommunikationsleitung immer noch im zweiten Zustand ist, kann der Prozess 800 zu Schritt 806 zurückkehren und das Zubehör kann fortfahren, die Kommunikationsleitung zu überwachen. Wenn im Schritt 812 festgestellt wird, dass die Kommunikationsleitung den Zustand gewechselt hat, z. B. ist die Kommunikationsleitung nun in dem ersten Zustand, kann der Zähler im Schritt 814 zurückgesetzt werden und der Prozess 800 kann zu Schritt 802 zurückkehren. Dies kann auftreten im Fall von vorübergehendem Verlust von elektrischer Konnektivität oder Senden eines Datenpulses, wie oben beschrieben. Wenn die Zeitdauer die Schwellwertzeit, wie im Schritt 808 festgestellt, überschreitet, kann das Zubehör schließen, dass das Zubehör elektrisch von der Host-Vorrichtung getrennt wurde und erzeugt ein Signal für die Schutzschaltung im Schritt 810. Das Signal informiert die Schutzschaltung, dass der Steckverbinder getrennt ist, und, in Antwort auf das Signal, beendet oder reduziert die Schutzschaltung die Leistung auf dem Leistungskontakt des Zubehör-Steckverbinders, womit die Leistung an die Host-Vorrichtung beendet oder reduziert wird.
Es sollte geschätzt werden, dass die in 8 dargestellten bestimmten Schritte ein bestimmtes Verfahren zum Detektieren der Trennung eines Steckverbinders bereitstellen, gemäß eines Beispiels der vorliegenden Erfindung. Andere Sequenzen von Schritten können auch ausgeführt werden, gemäß alternativen Ausführungsformen. Beispielsweise können alternative Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die oben dargestellten Schritte in einer unterschiedlichen Reihenfolge ausführen. Zudem können die einzelnen Schritte, die in 8 dargestellt sind, mehrere Unterschritte umfassen, die in verschiedenen Sequenzen, soweit erforderlich, für den einzelnen Schritt ausgeführt werden können. Weiterhin können zusätzliche Schritte hinzugefügt oder entfernt werden, abhängig von den bestimmten Anwendungen. Der Fachmann würde mehrere Variationen, Modifikationen und Alternativen erkennen.
In einigen Ausführungsformen kann anstelle der regulierten Stromquelle 524 die Schutzeinheit 512 einen festen Widerstand, der parallel zu dem Transistor 526 ist, umfassen. Der Wert des festen Widerstands kann gewählt werden, so dass, wenn der Stromweg durch den Widerstand aktiviert ist, er einen niedrigen Strom durch die Leistungsleitung/-Kontakt des Steckers des Zubehörs bereitstellt. In einigen Ausführungsformen kann der Wert des Widerstands zwischen 100 Ω und 2 KΩ sein. In anderen Ausführungsformen kann die Schutzeinheit 512 einen Schalter in Reihe mit einem Widerstand umfassen. In dieser Ausführungsform, wenn die Eingangsspannung an der Schutzeinheit einen bestimmten Wert, z. B. 25 Volt, überschreitet, wird der Schalter geöffnet, um zu verhindern, dass irgendeine Leistung an den Kontakt des Steckers übertragen wird, damit der Stecker und die Host-Vorrichtung geschützt werden.
9 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses 900 zum Beenden der Leistung an einem Steckverbinder, gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Prozess 900 kann z. B. durch die Schutzeinheit 506 von 5 ausgeführt werden.
Anfänglich können der Stecker und das Zubehör mit der entsprechenden Steckerbuchse und der Host-Vorrichtung verbunden werden. In diesem Fall kann das Zubehör die Leistung an die Host-Vorrichtung, z. B. lädt das Zubehör eine Batterie der Host-Vorrichtung, über die Leistungsleitung zwischen dem Zubehör und der Host-Vorrichtung bereitstellen. Wie oben beschrieben, während normalem Betrieb, werden Daten zwischen der Host-Vorrichtung und dem Zubehör über mindestens eine Kommunikationsleitung ausgetauscht. Als Teil des normalen Betriebs kann die Kommunikationsleitung ihren Zustand von „high” zu „low” wechseln, abhängig davon, ob die Daten über die Kommunikationsleitung übertragen werden. In einigen Ausführungsformen ist die Kommunikationsleitung in einem „high” Zustand oder in einem „geladenen” Zustand, wann immer die Daten nicht übertragen werden. Wenn einige Instruktion/Daten zwischen der Host-Vorrichtung und dem Zubehör kommuniziert werden, wird ein Datenpuls über die Kommunikationsleitung übertragen, was dazu führen kann, dass die Kommunikationsleitung vorübergehend für die Dauer des Pulses zu dem „low” Zustand wechselt. Danach kann die Kommunikationsleitung wieder zurück in den „high” Zustand zurückkehren. Im Fall einer Trennung des Steckers wird die Kommunikationsverbindung getrennt und das Zubehör sieht die Kommunikationsleitung als im „low” Zustand für die Dauer der Trennung.
Die Detektionseinheit/-Schaltung kann die Kommunikationsleitung kontinuierlich überwachen, um festzustellen, ob sie in einem „high” Zustand oder einem „low” Zustand ist. In dieser Ausführungsform entspricht der erste Zustand dem logischen „high” und der zweite Zustand entspricht dem logischen „low”. Die Detektionseinheit kann dann detektieren, dass die Kommunikationsleitung von einem „high” Zustand zu einem „low” Zustand übergegangen ist (Block 902). Basierend auf der Detektion kann die Detektionseinheit eine Stromsenke innerhalb des Zubehörs aktiveren, um die aufgebaute parastäre Kapazität in der Kommunikationsleitung abzubauen (Block 904). Sobald die Kapazität abgebaut ist, kann die Detektionseinheit einen Zähler starten, um eine Zeitperiode festzustellen, für welche die Kommunikationsleitung in dem „low” Zustand ist (Block 906). Als nächstes kann die Detektionseinheit basierend auf dem Zähler eine Zeitperiode feststellen, für welche die Kommunikationsleitung in einem „low” Zustand ist (Block 908).
Wie oben beschrieben gibt es einige Fälle, wenn als Teil einer normalen Datenkommunikation zwischen dem Zubehör und der Host-Vorrichtung die Kommunikationsleitung in einen „low” Zustand gehen kann. Der Zähler ist nützlich, um eine falsche Detektion der Trennung zu verhindern. Wenn der Zähler einen bestimmten vorher festgelegten Schwellwertzeitwert T_h, z. B. 25 us, überschreitet, kann die Detektionseinheit schließen, dass der Grund für den „low” Zustand in der Kommunikationsleitung ist, dass das Zubehör von der Host-Vorrichtung getrennt ist. Basierend auf dieser Schlussfolgerung, kann die Detektionseinheit ein Signal erzeugen, das eine Schutzeinheit instruiert, die Leistung zu beenden oder zu reduzieren, die an die Host-Vorrichtung (Block 910) bereitgestellt wird.
Es sollte geschätzt werden, dass bestimmte Schritte, dargestellt in 9, ein bestimmtes Verfahren zum Beenden der Leistung auf einem Steckverbinder bereitstellen, gemäß eines Beispiels der vorliegenden Erfindung. Andere Sequenzen von Schritten können auch gemäß alternativen Ausführungsformen ausgeführt werden. Beispielsweise können alternative Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die oben beschriebenen Schritte in einer unterschiedlichen Reihenfolge ausführen. Darüber hinaus können die einzelnen Schritte, dargestellt in 9, mehrere Unterschritte umfassen, die in verschiedenen Sequenzen, soweit erforderlich für den einzelnen Schritt, ausgeführt werden können. Weiterhin können zusätzliche Schritte hinzugefügt oder entfernt werden, abhängig von den bestimmten Anwendungen. Der Fachmann würde viele Variationen, Modifikationen und Alternativen erkennen. Zum Beispiel kann in einigen Ausführungsformen der Zähler gestartet werden, direkt nach dem Detektieren, dass die Kommunikationsleitung im „low” Zustand ist, ohne darauf zu warten, dass die parasitäre Kapazität entladen ist.
In einer alternativen Ausführungsform kann das Zubehör programmiert sein, um die Leistung an der Host-Vorrichtung auszuschalten, jedesmal, wenn die Kommunikationsleitung in einen „niedrig” Zustand übergeht, ungeachtet ob eine Schwellwertzeit überschritten worden ist. Dies wird eine schnelle Ausschaltung der Leistung sicherstellen, ohne die Notwendigkeit zum Abbauen der parasitäre Kapazität und/oder Verwenden eines Zählers. Jedoch kann in dieser Ausführungsform die Leistung häufig ,on' und ,off' zirkulieren (cycle), da die Kommunikationsleitung häufig vom „high” zum „low” Zustand übergehen kann, als Teil des normalen Betriebs des Zubehörs.
In einer anderen Ausführungsform kann eine getrennte Logikebene für ein Trennungsereignis definiert sein, die sich von dem oben beschriebenen „high” Zustand und dem „low” Zustand unterscheiden kann. 10 stellt dieses Konzept dar. Wie in 10 gezeigt, beachte man, dass die maximale Amplitude irgendeines Datenpulses nicht in etwa 3 V überschreitet. In diesem Fall kann 3 V bestimmt sein mit einer logischen „1” oder „high” Zustand äquivalent zu sein. Jedoch kann anstelle des Bestimmens von 0 V als die logische „0” oder „low” Zustand, eine unterschiedliche Spannung, z. B. 1 V, als die logische „0” für den Datenpuls bestimmt werden. Eine dritte Spannung, z. B. 0,5 V kann als der „Trenn” Zustand bestimmt sein. Natürlich werden die logische Schaltung innerhalb der Host-Vorrichtung und das Zubehör gestaltet werden müssen, um diese drei Ebenen für die Kommunikationsleitung zu erzeugen und zu erkennen. In dieser Ausführungsform kann Detektionsschaltung die Kommunikationsleitung überwachen, wie oben beschrieben. Jedoch wird die Detektionsschaltung nur schließen, dass ein Trennungsereignis aufgetreten ist, falls sie feststellt, dass die Kommunikationsleitung in dem speziellen „Trenn” Zustand und nicht nur im dem „low” Zustand ist. Dies kann die Notwendigkeit für den Zähler, die Notwendigkeit zum Definieren einer Schwellwertzeit, etc. eliminieren, womit der Detektionsprozess vereinfacht wird. In diesem Fall kann, wann immer die Kommunikationsleitung zu dem „Trenn” Zustand übergeht, das Zubehör sofort die Leistung auf der Leistungsleitung beenden, ohne irgendwelche weiteren Prüfungen oder Verifikationen.
In einer anderen Ausführungsform kann ein eingehender Leistungs-Pin auf dem Host-Vorrichtungs-Steckverbinder überwacht werden, um zu detektieren ob der Zubehör-Steckverbinder immer noch verbunden ist. Solange eine Spannung oder Strom auf dem eingehenden Leistungs-Pin des Host-Vorrichtung-Steckverbinders vorliegt, kann angenommen werden, dass der Zubehör-Steckverbinder immer noch mit dem Host verbunden ist. Wenn kein Strom oder keine Spannung auf dem eingehenden Leistungs-Pin vorliegt, kann dann geschlossen werden, dass der Zubehör-Steckverbinder getrennt worden ist.
In noch einer anderen Ausführungsform, können ein Kontakt oder Kontakte auf dem Zubehör-Steckverbinder, z. B. Steckverbinder 100 von 1A, gestaltet werden, um ein Trennsignal bereitzustellen. Beispielsweise kann ein Kontakt in dem Zubehör-Steckverbinder von allen anderen Kontakten zurückgesetzt werden oder abgesetzt werden. Dieser Kontakt kann gestaltet sein, dass er eine physische (und/oder elektrische) Verbindung mit einem entsprechenden Kontakt in dem Host-Vorrichtung-Steckverbinder ganz am Ende der Steckverbinder-Zusammenfügesequenz herstellt, z. B. wenn der Zubehör-Steckverbinder mit dem Host-Vorrichtung-Steckverbinder zusammengefügt wird. Dieser Kontakt kann auch so gestaltet werden, dass er sich physisch (und/oder elektrisch) von dem entsprechenden Host-Vorrichtungskontakt trennt, bevor sich irgendwelche anderen Kontakte des Zubehör-Steckverbinders physisch und/oder elektrisch von den Host-Vorrichtung-Steckverbinderkontakten trennen. Daher kann dieser Kontakt ein „letzter verbunden zu werden (last to connect) ”jedoch „erster getrennt zu werden (first to disconnect)” Kontakttyp sein. Jedesmal, wenn sich dieser Kontakt mit dem Host-Vorrichtungs-Steckverbinder verbindet, kann ein Signal über einen der anderen Kontakte an das Zubehör gesendet werden, um das Zubehör zu informieren, dass alle Kontakte des Zubehör-Steckverbinders in physischem Kontakt mit ihren entsprechenden Kontakten in dem Host-Vorrichtungs-Steckverbinder sind. Dieses Signal kann durch das Zubehör verwendet werden, um die Leistung an der Host-Vorrichtung anzuschalten. Dies wird sicherstellen, dass die Leistung angeschaltet wird, wenn der Zubehör-Steckverbinder sicher mit der Host-Vorrichtung verbunden ist.
Während der Trennung der Steckverbinder wird sich dieser bestimmte Kontakte zuerst von dem Host-Vorrichtungs-Steckverbinder trennen. Sobald die Trennung dieses Kontakts detektiert wird, kann die Host-Vorrichtung über einen der anderen Kontakte ein Signal an das Zubehör senden, die noch elektrisch mit der Host-Vorrichtung gekoppelt sind, z. B. die oben beschriebene Kommunikationsleitung, um die Leistung an dem Zubehör-Steckverbinder abzuschalten. Daher kann, sobald die physische (und/oder elektrische) Verbindung zwischen dem bestimmten Kontakt und der Host-Vorrichtung getrennt wird, die Leistung beendet werden, die über den Zubehör-Steckverbinder bereitgestellt wird, während der Rest der Kontakte des Zubehör-Steckverbinders immer mit den Kontakten des Host-Vorrichtungs-Steckverbinders zusammengefügt sind. Dies wird jegliche Möglichkeit von Stromschlag (shock)/Funkenbildung durch den Zubehör-Steckverbinder verhindern, sogar wenn der Zubehör-Steckverbinder nachfolgend komplett vom Host-Steckverbinder getrennt wird.
Wie oben beschrieben kann die Kommunikationsleitung in den „low” Zustand übergehen, als Teil des normalen Betriebs des Zubehörs. Wenn die Kommunikationsleitung während des normalen Betriebs in den „low” Zustand übergeht, ist es in den meisten Fällen die Host-Vorrichtung, die diesen Übergang verursacht, da die Host-Vorrichtung Informationen über die Kommunikationsleitung an das Zubehör sendet. Daher kann es vorteilhaft sein, den Grund des Übergehens der Kommunikationsleitung in den „low” Zustand festzustellen. Dies kann hilfreich sein beim Festzustellen, ob der Übergang des Zustands der Kommunikationsleitung Teil der normalen Datenkommunikationsoperation oder als ein Ergebnis eines Trennungsereignisse ist.
11 stellt ein Schema dar, das verwendet werden kann, um den Grund festzustellen, dass die Kommunikationsleitung in den „low” Zustand übergeht, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Auf der Seite der Host-Vorrichtung kann es eine Stromquelle 1102 geben, die einen Kontaktstrom, z. B. 4 mA, über die Kommunikationsleitung bereitstellen kann. Auf der Seite des Zubehörs kann die Kommunikationsleitung mit einem Widerstand R verbunden werden, welcher wiederum mit der Versorgungsspannung V_dd verbunden wird. Die Kommunikationsleitung wird auch mit einer Stromsenke 1104 verbunden, die einen in Reihe geschalteten Schalter S haben kann. Spannung kann an zwei Punkten T₁ und T₂ gemessen werden. Diese Spannungen können Eingaben an einen Komparator 1106 sein. Die parasitäre Kapazität in der Kommunikationsleitung ist bestimmt als „C”.
In normalem Betrieb, wenn der Zubehör-Steckverbinder in den Host-Vorrichtungs-Steckverbinder gesteckt wird, ist die Kommunikationsleitung in einem „high” Zustand und es gibt eine bekannte Spannung, die bei Punkt T₂ gemessen werden kann. Wenn die Kommunikationsleitung in dem „high” Zustand ist, kann die Spannung bei Punkt T₂ durch die Gleichung gegeben sein VT₂ = V_dd – (I·R) (1) wobei V_dd die Versorgungsspannung und I·R der Spannungsabfall über den Widerstand R ist.
Wenn die Host-Vorrichtung verursacht, dass die Kommunikationsleitung in den „low” Zustand übergeht (z. B. überträgt die Host-Vorrichtung einen Datenpuls auf der Kommunikationsleitung), wird der gesamte Strom, der im Widerstand R fließt, der Summe der Ströme entsprechen, die durch die Stromquelle 1102 und die Stromsenke 1104 bereitgestellt werden. Beispielsweise beachte man dass die Stromquelle 1102 4 mA an Strom bereitstellen kann, und die Stromsenke 1104 100 μA an Senkenkapazität bereitstellen kann. Daher kann, in diesem Fall, VT₂ durch die Gleichung gegeben sein VT₂ = (100 μA + 4 mA)·R (2) Wenn nun der Zubehör-Steckverbinder von der Host-Vorrichtung getrennt wird, eliminiert er effektiv die Eingabe von der Stromquelle 1102. In diesem Fall kann VT₂ ausgedrückt werden durch VT₂ = 100 μA·R (3)

Daher werden Spannungsmessungen bei Punkt T₂ unterschiedlich sein, abhängig davon, ob die Host-Vorrichtung verursacht, dass die Kommunikationsleitung in den „low” Zustand übergeht oder ob die Trennung verursacht hat, dass die Kommunikationsleitung in den „low” Zustand übergeht. Daher kann durch Messen von VT₂ eine Feststellung getroffen werden, ob der Zubehörsteckverbinder von der Host-Vorrichtung getrennt worden ist. Beispielsweise stellt Tabelle 1 unten die drei Möglichkeiten dar. Die Spannungen bei den zwei Punkten VT₁ und VT₂ können als Eingaben an den Komparator 1006 bereitgestellt werden, der basierend auf dem Vergleich einen entsprechenden Stromwert ausgibt.

Zustand der Kommunikationsleitung	VT₂	Beschluss
High	V_dd – (I·R)	Der Zubehörsteckverbinder ist in die Host-Vorrichtung gesteckt
Low	(100 μA + 4 mA)·R	Die Host-Vorrichtung zog die Kommunikationsleitung in ”low.” Kein Trennungsereignis
Low	100 μA·R	Trennungsereignis

Tabelle 1

12 ist ein Schema für ein System 1200 zum Detektieren der Trennung eines Zubehör-Steckverbinders von einem Host-Steckverbinder und Beenden der Leistung auf dem Zubehör-Steckverbinder, gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Im Betrieb wird, wenn ein Zubehör-(Stecker)-Steckverbinder elektrisch mit einem Host-Vorrichtungs-Steckverbinder verbunden wird, die eingehende Leistung über die „Leistungseingangs (power in)” Leitung an die Host-Vorrichtung pFET F4 bereitgestellt. In anderen Worten, wenn der Stecker mit der Host-Vorrichtung verbunden wird, wird pFET F4 angeschaltet, wenn die Detektionseinheit 1202 den Gate der pFET F4 auf eine Spannung (VG) zieht, die höher als eine Schwellwertspannung (VTH) ist. In diesem Fall agiert pFET F4 als ein Schalter und stellt einen niedrigen Widerstandspfad für die eingehende Leistung über die „Leistungseingangs (power in)” Leitung bereit.
Wenn die Detektionseinheit 1202 eine Trennung des Steckers von der Host-Vorrichtung detektiert, z. B. durch Verwenden irgendeiner der oben beschriebenen Techniken, sendet sie ein Signal an FET F3, so dass F3 Source und Gate der F4 zusammen klammert. Dies schaltet F4 ab. Als ein Ergebnis wird die eingehende Leistung nun durch den Hoch-Widerstandspfad über R_bias geführt. Der Wert des Widerstands R_bias wird ausgewählt, um einen niedrigen Strom, z. B. 15 mA, auf der ,Leistungseingangs' Leitung bereitzustellen, wenn der Hoch-Widerstandspfad aktiviert wird. Daher kann der Stecker in diesem Fall geschützt werden, wenn er getrennt wird, wenn die eingehende Leistung noch aktiv ist.
In einigen Ausführungsformen kann das Zubehör ein Kabel sein, das Leistung von einem Leistungsadapter an eine Host-Vorrichtung trägt. Das Kabel kann eine maximale Spannung/Strom-Einstufung (rating) haben, die es handhaben kann. In einigen Ausführungsformen, während normalem Betrieb, wenn das Kabel Leistung von dem Leistungsadapter zu der Host-Vorrichtung trägt, kann die Spannung, die durch den Adapter ausgegeben wird, plötzlich die maximale Einstufung des Kabels überschreiten, z. B. wenn der Adapter nicht richtig funktioniert. In diesem Fall gibt es eine Gefahr, dass das Kabel brennen kann oder andernfalls durch zu viel Leistung beschädigt wird. Das Schema, dargestellt in 12, schützt das Kabel davor beschädigt zu werden im Fall von plötzlichem und unerwartetem Anstieg der eingehenden Spannung.
In diesem Fall kann die Zener-Diode ,Z' eingestuft werden, basierend auf dem maximalen Strom, der erlaubt werden kann durch das Kabel getragen zu werden. Dieser maximale Strom kann auf den Eigenschaften des Kabels, dem Design der Host-Vorrichtung, der Toleranzwerte, die für das Zubehör und die Host-Vorrichtung akzeptabel sind, etc. basiert werden. Zum Beispiel kann die Zener Z auf 6 V eingestuft werden. In diesem Beispiel ist, so lange die eingehende Spannung weniger als 5 V ist, die Zener-Diode Z in einem Aus (off) – oder nichtleitenden Zustand. Dies schaltet FET F5 an und ermöglicht, dass Leistung über den Hoch-Widerstandspfad geht.
Wenn nun die Spannungs-Eingabe oder die eingehende Spannung 6 V überschreitet, startet die Zener Z das Leiten, womit das Gate des Transistors Q unter Vorspannung gesetzt wird. Dies führt dazu, dass der Transistor anschaltet und folglich zur Vorspannung der Sperre des Transistors F1 und Anschalten des Gates von F1. Wenn der Transistor F1 anschaltet, befestigt er das Gate und Source des Transistors F5, womit der Transistor F5 ausgeschaltet und der Hoch-Widerstandspfad über R_bias deaktiviert wird. Da FET F4 normalerweise standardmäßig in einem Aus-Zustand ist, schaltet das Abschalten des Transistors F5 den gesamten Leistungspfad aus, und daher kann kein Strom durch das Kabel fließen. Dies dient dazu, das Kabel zu schützen, zu überhitzen oder auf Grund von hohem Strom beschädigt zu werden, was aufgrund der eingehenden Spannung, die höher als erwartet ist, resultieren kann.
Es muss angemerkt werden, dass der Wert für die oben genannte Zener-Diode Z nur für Illustrationszwecke ist. Der Fachmann wird erkennen, dass die Zener-Diode Z basierend auf dem Erfordernis für das System gewählt werden kann und irgendein geeigneter Wert sein kann. In einigen Ausführungsformen kann der Wert der Zener-Diode Z von dem Toleranzlevel für eingehende Leistung des Zubehörs oder der Host-Vorrichtungen abhängen.
13 ist ein Querschnittdiagramm eines Steckers 1300, gemäß einer bestimmten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Stecker 1300 ist ähnlich zu dem Stecker 100 in 1D. Der Stecker 1300 hat acht Kontakte 1312(1)–1312(8), die auf einer oberen Oberfläche einer PCB 1350 angebracht sind, und acht Kontakte 1314(1)–1314(8), die auf einer unteren Oberfläche der PCB 1350 angebracht sind. Jeder Kontakt auf der Oberseite ist elektrisch verbunden oder „kurzgeschlossen (shorted)” mit einem gegenüberliegenden Kontakt auf der Unterseite durch einen elektrischen Pfad 1302. Zum Beispiel ist der Kontakt 1313(2) elektrisch mit dem Kontakt 1314(1) verbunden, wie in 13 dargestellt. In einigen Ausführungsformen kann der elektrische Pfad 1302 eine Durchgangsleitung sein. Daher hat durch Kurzschließen zweier gegenüberliegender Kontakte, der Steckverbinder 1300 die Fähigkeit, mit einer entsprechenden Steckerbuchse in entweder einer ersten Ausrichtung oder einer zweiten Ausrichtung zusammengefügt zu werden.
In der bestimmten Ausführungsform, dargestellt in 13, können entweder die Kontakte 1312(1) oder 1312(8) mit der Kommunikationsleitung oder der Leistungseingangsleitung in einer Ausrichtung gekoppelt werden. In anderen Worten kann der Kontakt 1312(1) entweder mit der Kommunikationsleitung, die oben beschrieben ist, gekoppelt werden oder mit der Leistungsausgangsleitung der Host-Vorrichtung gekoppelt werden und dient dazu, Leistung von der Host-Vorrichtung zu empfangen und die Leistung an die Zubehör-Vorrichtung bereitzustellen, in Fällen, wo das Zubehör nicht seine eigene Leistungsquelle hat, z. B. nicht leistungsversorgtes Zubehör. Ähnlich kann der Kontakt 1312(8) mit entweder der Kommunikationsleitung oder der Ausgangsleitung gekoppelt werden. Zum Beispiel, wenn der Kontakt 1312(1) mit der Kommunikationsleitung gekoppelt ist, wird dann der Kontakt 1312(8) mit der Ausgangsleitung gekoppelt werden und umgekehrt.
In einer unterschiedlichen Ausrichtung können die Kontakte 1314(1) und 1314(8) ähnliche Funktionalität wie die Kontakte 1312(1) bzw. 1312(8) bereitstellen.
In der bestimmten Ausführungsform, in 13 dargestellt, können die Kontakte 1312(2), 1312(3), 1312(6), und 1312(7) alle Datensignale tragen, wenn der Stecker 1300 in einer ersten Ausrichtung eingefügt wird. Ähnlich können die Kontakte 1314(2), 1314(3), 1314(6), und 1314(7) alle Datensignale tragen, wenn der Stecker 1300 in einer zweiten Ausrichtung, die 180 Grad gegenüber der ersten Ausrichtung gedreht wird. In einigen Ausführungsformen sind die Datensignale differenzielle Datenpaare. In anderen Ausführungsformen können die Datensignale UART-Daten, USB-Daten, digitale Audiodaten, digitale Videodaten und dergleichen umfassen. Die Kontakte 1312(4) und 1312(5) tragen die Leistung (d. h. Leistungseingabe) in der ersten Ausrichtung an die Host-Vorrichtung und die Kontakte 1314(4) und 1314(5) tragen die Leistung in der zweiten Ausrichtung an die Host-Vorrichtung. Daher, wenn der Steckverbinder 1300 elektrisch von der Host-Vorrichtung getrennt wird, kann das Zubehör die Leistung auf den Kontakten 1312(4) und 1312(5) oder 1314(4) und 1314(5) beenden/reduzieren, abhängig von der Ausrichtung des Steckverbinders 1300, unter Verwendung irgendeiner der oben beschriebenen Techniken.
Es muss verstanden werden, dass 13 nur ein bestimmtes Layout für den Stecker darstellt. Der Fachmann wird sogleich erkennen, dass andere Layouts für den Stecker möglich sind, basierend auf der Anwendung, für welche der Stecker zu verwenden ist. Zum Beispiel, anstatt dass die Kontakte auf dem Oberteil und Unterteil kurzgeschlossen werden, wie in 13 dargestellt, können alle Kontakte voneinander elektrisch isoliert werden.
Schaltkreise, logische Module, Prozessoren, und/oder andere Komponenten können hierin als „konfiguriert (configured)” beschrieben werden, um verschiedene Operationen auszuführen. Der Fachmann wird erkennen, dass, abhängig von der Implementierung, solche Konfiguration durch Design, Setup, Querverbindung, und/oder Programmieren der bestimmten Komponenten erreicht werden kann, und dass, wieder abhängig von der Implementierung, eine konfigurierte Komponente für eine unterschiedliche Operation rekonfigurierbar sein könnte oder nicht. Zum Beispiel kann ein programmierbarer Prozessor durch Bereitstellen eines geeigneten ausführbaren Codes konfiguriert sein; ein dedizierter logischer Schaltkreis kann durch geeignetes Verbinden logischer Gates oder anderer Schaltkreiselemente konfiguriert sein; und so weiter.
Während die oben beschriebenen Ausführungsformen Bezug auf bestimmte Hardware- und Softwarekomponenten herstellen können, wird der Fachmann schätzen, dass unterschiedliche Kombinationen von Hardware- und/oder Softwarekomponenten auch verwendet werden können, und dass bestimmte Operationen, die als in Hardware implementiert beschrieben sind, auch in Software oder umgekehrt implementiert werden könnten.
Computerprogramme, die verschiedene Merkmale der vorliegenden Erfindung enthalten, können auf verschiedenen nicht-transitorischen computerlesbaren Speichermedien enkodiert sein; geeignete Medien umfassen magnetische Disk oder Band, optische Speichermedien, wie Compact Disk (CD) oder DVD (Digital Versatile Disk), Flash Speicher, und dergleichen. Computerlesbare Speichermedien, die mit dem Programmcode codiert sind, können mit einer kompatiblen Vorrichtung gepackt sein oder getrennt von anderen Vorrichtungen bereitgestellt werden. Zusätzlich kann Programmcode codiert und übertragen werden über verkabelte optische und/oder drahtlose Netzwerke, die einer Vielzahl von Protokollen entsprechen, einschließlich dem Internet, womit Distribution, z. B. über Internet Download ermöglicht ist.
Daher, obgleich die Erfindung mit Bezug auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben wurde, wird es geschätzt werden, dass die Erfindung alle Modifikationen und Äquivalente innerhalb dem Bereich der folgenden Ansprüche abdecken soll.

Claims

Ein Zubehör, aufweisend: einen ersten Steckverbinder, der konfiguriert ist, sich mit einem zweiten Steckverbinder einer Host-Vorrichtung zu verbinden, wobei der erste Steckverbinder mindestens einen Datenbus und eine Leistungsleitung zwischen der Host-Vorrichtung und dem Zubehör koppelt; eine Detektionsschaltung, die konfiguriert ist, um: die Trennung des ersten Steckverbinders von dem zweiten Steckverbinder zu detektieren; und ein Signal in Antwort auf die Detektion zu erzeugen; und eine Schutzschaltung, die konfiguriert ist, um: das Signal von der Detektionsschaltung zu empfangen; und in Antwort auf das Signal, die Leistung auf der Leistungsleitung zu reduzieren.
Das Zubehör gemäß Anspruch 1, wobei, um die Trennung zu detektieren, die Detektionsschaltung weiter konfiguriert ist, zum: Überwachen von mindestens einem Datenbus, um festzustellen, ob der Datenbus in einem ersten Zustand oder in einem zweiten Zustand ist; falls der Datenbus in dem zweiten Zustand ist, Feststellen einer Zeitperiode für welche der Datenbus in dem zweiten Zustand ist; und falls die Zeitperiode einen Schwellwertzeitwert überschreitet, Feststellen, dass der erste Steckverbinder von dem zweiten Steckverbinder getrennt ist.
Das Zubehör gemäß Anspruch 2, wobei der erste Zustand äquivalent mit einer logischen „1” ist und der zweite Zustand äquivalent mit einer logischen „0” ist.
Das Zubehör gemäß Anspruch 2, wobei der Schwellwertzeitwert zwischen 2 μs und 20 μs größer als eine Zeit eines längsten Datenpulses ist, der zwischen dem Zubehör und der Host-Vorrichtung ausgetauscht wird.
Das Zubehör gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Schutzschaltung aufweist: einen ersten Leistungspfad; und einen zweiten Leistungspfad, der parallel zu dem ersten Leistungspfad verbunden ist; wobei der erste Leistungspfad eine erste Spannung bereitstellt und der zweite Leistungspfad eine zweite Spannung bereitstellt, die höher als die erste Spannung ist.
Das Zubehör gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 wobei die Schutzschaltung einen Schalter umfasst und wobei falls die Spannung, die durch eine Leistungsquelle über das Zubehör bereitgestellt wird, eine maximal erlaubte Spannung überschreitet, der Schalter geöffnet wird, wodurch jeder Strom daran gehindert wird, durch das Zubehör an die Host-Vorrichtung zu gehen.
Ein Zubehör, aufweisend: einen ersten Steckverbinder, der eine Mehrzahl von Kontakten aufweist und konfiguriert ist zum Zusammenfügen mit einem zweiten Steckverbinder einer Host-Vorrichtung, wobei der erste Steckverbinder einen Datenbus und eine Leistungsleitung zwischen dem Zubehör und der Host-Vorrichtung koppelt, unter Verwendung eines Datenkontakts bzw. eines Leistungskontakts, und wobei das Zubehör konfiguriert ist Leistung an die Host-Vorrichtung bereitzustellen; und eine Schaltung, die konfiguriert ist, um: den Datenbus zu überwachen, um festzustellen, ob der Datenbus in einem logischen „high” Zustand oder einem logischen „low” Zustand ist; falls der Datenbus in dem logischen „low” Zustand ist eine Zeitdauer festzustellen, für welche der Datenbus in dem logischen „low” Zustand ist, wobei die Zeitdauer berechnet wird beginnend bei einer Zeit, wenn der Datenbus zu dem logischen „low” Zustand von einem unmittelbar vorausgehenden logischen „high” Zustand übergeht; falls die Zeitdauer einen vorher festgelegten Schwellwert überschreitet, die Leistung zu einem Hoch-Widerstandspfad umzulenken, womit die Spannung auf dem Leistungskontakt reduziert wird.
Das Zubehör gemäß Anspruch 7, wobei die Schaltung weiter konfiguriert ist einen normalen Leistungspfad zu aktivieren, wenn der Datenbus in dem logischen „high” Zustand ist.
Das Zubehör gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei der vorher festgelegte Schwellwert zwischen 20 μs und 50 μs ist.
Das Zubehör gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Hoch-Widerstandspfad eine regulierte Spannungsquelle aufweist.
Das Zubehör gemäß Anspruch 10, wobei die regulierte Stromquelle parallel mit einem Transistor verbunden ist.
Ein Zubehör, aufweisend: ein Steckverbindermittel zum Verbinden mit einer Host-Vorrichtung, wobei das Steckverbindermittel mindestens einen Datenbus und eine Leistungsleitung zwischen der Host-Vorrichtung und dem Zubehör koppelt; ein Detektionsmittel, das konfiguriert ist, eine Trennung des Steckverbindermittels von der Host-Vorrichtung zu detektieren und ein Signal in Antwort auf die Detektion zu erzeugen; und ein Schutzmittel, das konfiguriert ist, ein Signal von dem Detektionsmittel zu empfangen und in Antwort auf das Signal die Leistung auf der Leistungsleitung zu reduzieren.
Das Zubehör gemäß Anspruch 12, wobei das Detektionsmittel weiter konfiguriert ist, um: den mindestens einen Datenbus zu überwachen, um festzustellen, ob der Datenbus in einem ersten oder zweiten Zustand ist; falls der Datenbus in dem zweiten Zustand ist, eine Zeitperiode festzustellen, für welche der Datenbus in dem zweiten Zustand ist; und falls die Zeitperiode einen Schwellwertzeitwert überschreitet, festzustellen, dass der erste Steckverbinder von dem zweiten Steckverbinder getrennt ist; wobei der erste Zustand äquivalent mit der logischen „1” ist und der zweite Zustand äquivalent mit der logischen „0” ist.
Das Zubehör gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei das Schutzmittel konfiguriert ist, um: einen ersten Leistungspfad; und einen zweiten Leistungspfad, der parallel mit dem ersten Leistungsweg verbunden ist; wobei der erste Leistungspfad eine erste Spannung bereitstellt und der zweite Leistungspfad eine zweite Spannung bereitstellt, die höher als die erste Spannung ist.
Das Zubehör gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das Schutzmittel einen Schalter umfasst und wobei falls die Spannung, die über eine Leistungsquelle über das Zubehör bereitgestellt wird, eine maximal erlaubte Spannung überschreitet, der Schalter geöffnet wird, wodurch verhindert wird, dass Strom durch das Zubehör an die Host-Vorrichtung geht.