JP2012003631A - Protection circuit and display unit - Google Patents

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Hirohisa Kitagishi
広久 北岸
Atsushi Hitonishi
淳 人西
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To protect a circuit from excess current possibly generated when external equipment is connected to a USB connection terminal and immediately restore the circuit to normal state when the cause of the excess current generation is eliminated.SOLUTION: A protection circuit comprises: a first supply path capable of supplying current from a power source to a USB connection terminal via a first resistor and a first switch; and a second supply path capable of supplying current from the power source to the USB connection terminal via a second resistor, of which resistance value is higher than that of the first resistor, and a second switch. A control section monitors current supplied from the power source to the USB connection terminal via the first resistor. If the current is excess current, the first switch is turned off while the second switch is turned on. Current supplied from the power source to the USB connection terminal via the second resistor is monitored by the control section, and if excess current is eliminated, the second switch is turned off while the first switch is turned on.

Description

本発明は、保護回路および表示装置に関する。   The present invention relates to a protection circuit and a display device.

図4は、従来の保護回路100を示している。保護回路100は、USB(Universal Serial Bus)メモリなどのUSBデバイス200を外部から接続するためのUSB接続端子101を備えた電子機器(例えばデジタルテレビジョン)に搭載された回路である。保護回路100においては通常、5Vの電源102から、所定の抵抗値を有する抵抗Rおよびスイッチ素子としてのFET(Field Effect Transistor:電界効果トランジスタ)103を介してUSB接続端子101へ電源供給可能な構成となっており、USB接続端子101にユーザがUSBデバイス200を接続させた場合に、USBデバイス200に電流が流れる。図4に示すように、マイクロコンピュータ104は、所定の入力ポート104aにて、抵抗Rを介してUSB接続端子101へ供給される電流を入力し、その電流値を監視している。   FIG. 4 shows a conventional protection circuit 100. The protection circuit 100 is a circuit mounted on an electronic device (for example, a digital television) including a USB connection terminal 101 for connecting a USB device 200 such as a USB (Universal Serial Bus) memory from the outside. In the protection circuit 100, normally, a power supply can be supplied from a 5V power source 102 to the USB connection terminal 101 via a resistor R having a predetermined resistance value and an FET (Field Effect Transistor) 103 as a switch element. Thus, when the user connects the USB device 200 to the USB connection terminal 101, a current flows through the USB device 200. As shown in FIG. 4, the microcomputer 104 inputs a current supplied to the USB connection terminal 101 via a resistor R at a predetermined input port 104a, and monitors the current value.

ユーザが、USB接続端子101にUSBデバイス200として、例えば内部がショートしたUSBメモリや、USB接続端子101に接続されることが本来想定されているデバイスよりも消費電力の大きなデバイス(例えば、ハードディスクドライブ)等を接続してしまった場合、USB接続端子101に対して過剰に大きな電流(過電流)が流れ込む。そこで、マイクロコンピュータ104は、上記監視する電流値が所定の基準を超えた場合、過電流であると判定して制御ポート104bから制御信号をFET103に対し出力し、FET103をオフ状態とし、過電流が流れることを禁止していた。   The user uses a USB device 200 connected to the USB connection terminal 101 as a USB device 200, for example, a USB memory whose internal is short-circuited, or a device that consumes more power than a device originally supposed to be connected to the USB connection terminal 101 (for example, a hard disk drive ) Or the like is connected, an excessively large current (overcurrent) flows into the USB connection terminal 101. Therefore, when the current value to be monitored exceeds a predetermined reference, the microcomputer 104 determines that the current is an overcurrent, outputs a control signal from the control port 104b to the FET 103, turns the FET 103 off, and sets the overcurrent. Was prohibited from flowing.

また、過電流防止という観点で、USBポートに供給される電圧/電流を検出する手段と、検出された電圧/電流が過電圧/過電流のとき、USBポートから内部回路への電源への供給を切断するスイッチ手段とを有する保護回路(特許文献1参照。)や、マイクロプロセッサが、HDMI用電源の出力ラインの電圧を分圧した分圧電位が設定電位よりも低いことを検知した場合、出力ラインを遮断し、外部機器への電源電圧供給を断つ電源制御装置が知られている(特許文献2参照。)。   Also, from the viewpoint of preventing overcurrent, a means for detecting the voltage / current supplied to the USB port, and when the detected voltage / current is overvoltage / overcurrent, supply the power from the USB port to the internal circuit. When a protection circuit having a switch means for disconnection (see Patent Document 1) or a microprocessor detects that the divided potential obtained by dividing the voltage of the output line of the HDMI power supply is lower than the set potential, the output A power supply control device that cuts off a line and cuts off supply of power supply voltage to an external device is known (see Patent Document 2).

特開2008‐9898号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2008-9898 特開2008‐305314号公報JP 2008-305314 A

上述したような保護回路100では、上記のようにFET103を一度オフさせたあと、一定時間経過後にFET103を再度オン状態とし、回路の電流供給機能を復帰させる。しかし、保護回路100においては、負荷となるUSBデバイス200がUSB接続端子101から外されたか否かを検知できない。そのため、FET103を再度オン状態としたときに、USBデバイス200が未だUSB接続端子101に接続されたままであると、再び過電流状態となり、USBデバイス200がユーザによって外されない限りFET103がオンとオフを繰り返してしまうことがある。かかる状態では、過電流から回路を適切に保護しているとは言えない。   In the protection circuit 100 as described above, after the FET 103 is turned off once as described above, the FET 103 is turned on again after a predetermined time has elapsed, and the current supply function of the circuit is restored. However, the protection circuit 100 cannot detect whether or not the USB device 200 serving as a load is disconnected from the USB connection terminal 101. For this reason, if the USB device 200 is still connected to the USB connection terminal 101 when the FET 103 is turned on again, an overcurrent state occurs again, and the FET 103 is turned on and off unless the USB device 200 is removed by the user. May be repeated. In such a state, it cannot be said that the circuit is appropriately protected from overcurrent.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、USB接続端子に外部機器が接続されたときに発生し得る過電流から回路を的確に保護し、かつ、過電流の発生原因が無くなった場合に即座に回路を通常状態に復帰させることが可能な保護回路および表示装置を提供する。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and accurately protects a circuit from an overcurrent that may occur when an external device is connected to a USB connection terminal, and eliminates the cause of the occurrence of an overcurrent. Provided is a protection circuit and a display device that can immediately return the circuit to a normal state in the event of a failure.

本発明の態様の一つは、電源からUSB接続端子へ供給される電流が所定の過電流である場合にUSB接続端子への電流供給を遮断する処理を実行可能な制御部を備える保護回路であって、上記電源から第一の抵抗および第一のスイッチを介してUSB接続端子へ電流を供給可能な第一の供給経路と、上記電源から上記第一の抵抗よりも抵抗値が大きい第二の抵抗および第二のスイッチを介してUSB接続端子へ電流を供給可能な第二の供給経路とを備え、上記制御部は、電源から第一の抵抗を介してUSB接続端子へ供給される電流を監視し、所定の過電流である場合には、第一のスイッチをオフ状態とすることにより第一の供給経路によるUSB接続端子への電流供給を遮断するとともに第二のスイッチをオン状態とすることにより第二の供給経路によるUSB接続端子への電流供給を開始し、電源から第二の抵抗を介してUSB接続端子へ供給される電流を監視し、所定の過電流が解消された場合には、第二のスイッチをオフ状態とすることにより第二の供給経路によるUSB接続端子への電流供給を遮断するとともに第一のスイッチをオン状態とする構成としてある。   One aspect of the present invention is a protection circuit including a control unit capable of executing a process of cutting off the current supply to the USB connection terminal when the current supplied from the power source to the USB connection terminal is a predetermined overcurrent. A first supply path capable of supplying a current from the power source to the USB connection terminal via the first resistor and the first switch, and a second having a resistance value larger than that of the first resistor from the power source. And a second supply path capable of supplying a current to the USB connection terminal via the second switch, and the controller supplies a current supplied from the power source to the USB connection terminal via the first resistance. In the case of a predetermined overcurrent, the first switch is turned off to cut off the current supply to the USB connection terminal through the first supply path and turn the second switch on. Second by Start supplying current to the USB connection terminal through the supply path, monitor the current supplied from the power source to the USB connection terminal via the second resistor, and if the predetermined overcurrent is resolved, By turning off the switch, the current supply to the USB connection terminal through the second supply path is interrupted and the first switch is turned on.

上記構成によれば、制御部は、通常状態(第一の供給経路にてUSB接続端子へ電流を供給可能な状態)において、電源から第一の抵抗を介してUSB接続端子へ供給される電流を監視し、過電流を検知した場合に、第一のスイッチをオフにするとともに第二のスイッチをオンにする。そのため、過電流がUSB接続端子からUSBデバイスに流れることが防止されるとともに、第二の抵抗(第一の抵抗よりも高抵抗)を通ることで値が低下した電流(過電流ではない)がUSB接続端子からUSBデバイスに流れる。また制御部は、電源から第二の抵抗を介してUSB接続端子へ供給される電流を監視し、過電流の発生原因であったUSBデバイスがUSB接続端子から外されて過電流状態が解かれたことを検知した場合は、第二のスイッチをオフにするとともに第一のスイッチをオンにするため、回路を上記通常状態に復帰させることができる。   According to the above configuration, the control unit supplies the current supplied from the power source to the USB connection terminal via the first resistor in a normal state (a state in which current can be supplied to the USB connection terminal through the first supply path). When an overcurrent is detected, the first switch is turned off and the second switch is turned on. Therefore, an overcurrent is prevented from flowing from the USB connection terminal to the USB device, and a current (not an overcurrent) whose value is reduced by passing through the second resistor (higher resistance than the first resistor) is prevented. It flows from the USB connection terminal to the USB device. The control unit also monitors the current supplied from the power supply to the USB connection terminal via the second resistor, and the USB device that caused the overcurrent is removed from the USB connection terminal and the overcurrent state is released. If this is detected, the second switch is turned off and the first switch is turned on, so that the circuit can be returned to the normal state.

表示装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of a display apparatus. 保護回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a protection circuit. 電流供給の制御処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control process of an electric current supply. 従来の保護回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional protection circuit.

本発明にかかる保護回路は、USB接続端子を備える電子機器であれば、あらゆる装置に搭載可能である。
本発明の実施形態として、例えば、上記制御部が上記所定の過電流であると判定した場合に過電流状態である旨を外部に通知し、上記制御部が上記所定の過電流が解消されたと判定した場合に過電流状態が解消された旨を外部に通知する通知手段をさらに備える構成を採用することができる。
また、本発明の実施形態として、例えば、電源からUSB接続端子へ供給される電流が所定の過電流である場合にUSB接続端子への電流供給を遮断する処理を実行可能なマイクロコンピュータを備える保護回路を含む表示装置であって、上記保護回路は、上記電源から第一の抵抗および第一のFETを介してUSB接続端子へ電流を供給可能な第一の供給経路と、上記電源から上記第一の抵抗よりも抵抗値が大きい第二の抵抗および第二のFETを介してUSB接続端子へ電流を供給可能な第二の供給経路とを備え、上記マイクロコンピュータは、電源から第一の抵抗を介してUSB接続端子へ供給される電流を監視し、所定の過電流である場合には、第一のFETをオフ状態とすることにより第一の供給経路によるUSB接続端子への電流供給を遮断するとともに第二のFETをオン状態とすることにより第二の供給経路によるUSB接続端子への電流供給を開始し、電源から第二の抵抗を介してUSB接続端子へ供給される電流を監視し、所定の過電流が解消された場合には、第二のFETをオフ状態とすることにより第二の供給経路によるUSB接続端子への電流供給を遮断するとともに第一のFETをオン状態とし、かつ、上記マイクロコンピュータが上記所定の過電流であると判定した場合に過電流状態である旨を所定の画面にOSD表示させ、上記マイクロコンピュータが上記所定の過電流が解消されたと判定した場合に過電流状態が解消された旨を当該所定の画面にOSD表示させるOSD表示手段を備える構成を採用することができる。
The protection circuit according to the present invention can be mounted on any device as long as it is an electronic device having a USB connection terminal.
As an embodiment of the present invention, for example, when the control unit determines that the predetermined overcurrent is present, it notifies the outside that the overcurrent state is present, and the control unit has resolved the predetermined overcurrent. It is possible to employ a configuration that further includes notification means for notifying the outside that the overcurrent state has been resolved when it is determined.
Further, as an embodiment of the present invention, for example, a protection provided with a microcomputer capable of executing a process of cutting off the current supply to the USB connection terminal when the current supplied from the power source to the USB connection terminal is a predetermined overcurrent. A display device including a circuit, wherein the protection circuit includes a first supply path through which a current can be supplied from the power source to the USB connection terminal via the first resistor and the first FET, and the power source A second supply path capable of supplying a current to the USB connection terminal via the second resistor having a resistance value larger than that of the first resistor and the second FET, and the microcomputer has a first resistor from the power supply. The current supplied to the USB connection terminal via the first supply path is monitored, and if it is a predetermined overcurrent, the first FET is turned off to turn off the power to the USB connection terminal via the first supply path. The supply of current to the USB connection terminal via the second supply path is started by cutting off the supply and turning on the second FET, and supplied from the power source to the USB connection terminal via the second resistor. When the predetermined overcurrent is resolved, the current supply to the USB connection terminal through the second supply path is cut off and the first FET is turned on by turning off the second FET. And when the microcomputer determines that the predetermined overcurrent is present, an OSD display is displayed on the predetermined screen indicating that the microcomputer is in the overcurrent state, and the microcomputer determines that the predetermined overcurrent has been eliminated. In such a case, it is possible to employ a configuration including OSD display means for OSD displaying on the predetermined screen that the overcurrent state has been eliminated.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
図1は、保護回路11を搭載した表示装置10の概略構成を示している。表示装置10は、例えばテレビジョンである。表示装置10は、保護回路11の他、メイン制御部12、チューナ回路13、映像処理回路14、パネル駆動回路15、液晶パネル16、電源回路17などを備える。また、表示装置10は、外部のUSBデバイス20を接続するためのUSB接続端子11aを筺体表面に備える。本実施形態では、USBデバイス20としては消費電力が比較的小さなUSBメモリ等を想定しており、かかるUSBメモリは、表示装置10が搭載するファームウェアのアップデート等を目的として、ユーザにより接続される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic configuration of a display device 10 equipped with a protection circuit 11. The display device 10 is a television, for example. In addition to the protection circuit 11, the display device 10 includes a main control unit 12, a tuner circuit 13, a video processing circuit 14, a panel drive circuit 15, a liquid crystal panel 16, a power supply circuit 17, and the like. Further, the display device 10 includes a USB connection terminal 11a for connecting an external USB device 20 on the surface of the housing. In this embodiment, the USB device 20 is assumed to be a USB memory or the like with relatively low power consumption, and the USB memory is connected by a user for the purpose of updating firmware installed in the display device 10 or the like.

メイン制御部12はマイクロコンピュータであり、表示装置10を構成する各部とバスを介して接続し、CPU12aが、RAM12cをワークエリアとしつつROM12bに記憶されたプログラムに従った処理を実行し、表示装置10全体を制御する。チューナ回路13は、メイン制御部12による制御によりアンテナを介して放送信号を受信し、映像処理回路14は、放送信号からの映像の復調、画質調整、スケーリング処理などを行なって1画面分の映像信号を生成し不図示のフレームメモリに格納する。パネル駆動回路15は、フレームメモリに格納された映像信号に基づいて液晶パネル16を駆動させ、映像信号に基づく映像を液晶パネル16に表示させる。電源回路17は、メイン制御部12による制御の下で、表示装置10の各部に対し必要な電源電圧を供給する。電源電圧の一部は、保護回路11にも供給される。   The main control unit 12 is a microcomputer, and is connected to each unit constituting the display device 10 via a bus. The CPU 12a executes processing according to a program stored in the ROM 12b while using the RAM 12c as a work area. 10 overall control. The tuner circuit 13 receives a broadcast signal through an antenna under the control of the main control unit 12, and the video processing circuit 14 performs video demodulation, image quality adjustment, scaling processing, and the like from the broadcast signal, thereby displaying a video for one screen. A signal is generated and stored in a frame memory (not shown). The panel drive circuit 15 drives the liquid crystal panel 16 based on the video signal stored in the frame memory, and displays the video based on the video signal on the liquid crystal panel 16. The power supply circuit 17 supplies a necessary power supply voltage to each unit of the display device 10 under the control of the main control unit 12. A part of the power supply voltage is also supplied to the protection circuit 11.

メイン制御部12は、OSD(On Screen Display)部12dを有している。OSD部12dは、文字やキャラクタなどの静止画像を生成し、液晶パネル16の画面に表示することが可能である。OSD部12dは、OSD表示を行うための画像データを生成し、フレームメモリに記録された映像信号に重畳した上でパネル駆動回路15に出力することができる。むろん表示装置10は、図1に示す構成以外にも、音声処理回路や、スピーカや、液晶パネルのバックライト等、テレビジョンとして機能するために必要とされる公知の各種構成を備えることが可能である。また、映像表示のためのパネルは、液晶パネルである必要はなく、プラズマディスプレイパネルであってもよいし、その他あらゆる表示パネルを採用可能である。また本発明にかかる表示装置は、画像表示機能を備えるものであればよく、必ずしもテレビジョンである必要はない。   The main control unit 12 includes an OSD (On Screen Display) unit 12d. The OSD unit 12 d can generate still images such as characters and characters and display them on the screen of the liquid crystal panel 16. The OSD unit 12d can generate image data for performing OSD display, and can output the image data to the panel drive circuit 15 after being superimposed on the video signal recorded in the frame memory. Of course, in addition to the configuration shown in FIG. 1, the display device 10 can include various known configurations required for functioning as a television, such as an audio processing circuit, a speaker, and a backlight of a liquid crystal panel. It is. Further, the panel for displaying an image does not need to be a liquid crystal panel, and may be a plasma display panel or any other display panel. In addition, the display device according to the present invention is not limited to the television as long as it has an image display function.

図2は、保護回路11の回路構成を示している。保護回路11では、5Vの電源11bから2つの供給経路にてUSB接続端子11aへ電流供給可能な構成となっている。第一の供給経路は、電源11bから抵抗R1(第一の抵抗)およびFET11c(第一のスイッチ)を介してUSB接続端子11aへつながる経路であり、第二の供給経路は、電源11bから抵抗R2(第二の抵抗)およびFET11d(第二のスイッチ)を介してUSB接続端子11aへつながる経路である。抵抗R1の抵抗値は、従来の保護回路100(図4)に示した抵抗Rと同じである。抵抗R2の抵抗値は、抵抗R1の抵抗値よりも高い。従って、第一の供給経路を通ってUSB接続端子11aに流れる電流よりも、第二の供給経路を通ってUSB接続端子11aに流れる電流の方が値は小さくなる。   FIG. 2 shows a circuit configuration of the protection circuit 11. The protection circuit 11 has a configuration capable of supplying current from the 5V power supply 11b to the USB connection terminal 11a through two supply paths. The first supply path is a path connected from the power source 11b to the USB connection terminal 11a via the resistor R1 (first resistor) and the FET 11c (first switch), and the second supply path is a resistor from the power source 11b. This is a path connected to the USB connection terminal 11a via R2 (second resistor) and the FET 11d (second switch). The resistance value of the resistor R1 is the same as that of the resistor R shown in the conventional protection circuit 100 (FIG. 4). The resistance value of the resistor R2 is higher than the resistance value of the resistor R1. Therefore, the value of the current flowing through the second supply path to the USB connection terminal 11a is smaller than the current flowing through the first supply path to the USB connection terminal 11a.

保護回路11においては、構成の一部として制御部11eが配設されている。制御部11eもメイン制御部12と同様にマイクロコンピュータであり、後述する電流供給の制御処理を実行する。制御部11eとメイン制御部12とは互いに通信可能に接続されている。ただし、必ずしもメイン制御部12と制御部11eとを別々に構成する必要は無く、一つのマイクロコンピュータがメイン制御部12および制御部11eの役割、機能を実現するとしてもよい。本実施形態では、制御部11eとメイン制御部12とが分かれている構成を例に説明を続ける。   In the protection circuit 11, the control part 11e is arrange | positioned as a part of structure. The control unit 11e is also a microcomputer, like the main control unit 12, and executes a current supply control process described later. The control unit 11e and the main control unit 12 are connected to be communicable with each other. However, the main control unit 12 and the control unit 11e are not necessarily configured separately, and one microcomputer may realize the roles and functions of the main control unit 12 and the control unit 11e. In the present embodiment, the description will be continued by taking as an example a configuration in which the control unit 11e and the main control unit 12 are separated.

制御部11eは、電源11bから抵抗R1を通ってUSB接続端子11aへ供給される電流(抵抗R1を通過した後の電流)を、入力ポート11e1にて入力し、A/D変換した上でその電流値を監視する。同様に、制御部11eは、電源11bから抵抗R2を通ってUSB接続端子11aへ供給される電流(抵抗R2を通過した後の電流)を、入力ポート11e2にて入力し、A/D変換した上でその電流値を監視する。また、制御部11eは、制御ポート11e3からFET11cに対して出力する制御電圧によりFET11cのゲート電圧を制御することで、FET11cのソース‐ドレイン間に電流が流れる状態(FET11cがオン状態)と流れない状態(FET11cがオフ状態)とを切り換え可能である。同様に、制御部11eは、制御ポート11e4からFET11dに対して出力する制御電圧によりFET11dのゲート電圧を制御することで、FET11dのソース‐ドレイン間に電流が流れる状態(FET11dがオン状態)と流れない状態(FET11dがオフ状態)とを切り換え可能である。   The control unit 11e inputs the current (current after passing through the resistor R1) supplied from the power source 11b through the resistor R1 to the USB connection terminal 11a through the input port 11e1, and performs A / D conversion. Monitor the current value. Similarly, the control unit 11e inputs the current (current after passing through the resistor R2) supplied from the power source 11b through the resistor R2 to the USB connection terminal 11a through the input port 11e2 and performs A / D conversion. The current value is monitored above. Further, the control unit 11e controls the gate voltage of the FET 11c with the control voltage output from the control port 11e3 to the FET 11c, so that the current flows between the source and the drain of the FET 11c (the FET 11c is in the on state) and does not flow. The state (the FET 11c is in an off state) can be switched. Similarly, the control unit 11e controls the gate voltage of the FET 11d by the control voltage output from the control port 11e4 to the FET 11d, so that a current flows between the source and the drain of the FET 11d (the FET 11d is in an on state). It is possible to switch to a state where the FET 11d is in an off state.

図3は、制御部11eが実行する電流供給の制御処理をフローチャートにより示している。保護回路11の通常状態(FET11cがオンでありFET11dがオフである状態)において、制御部11eは入力ポート11e1を介して入力される電流を監視し、過電流状態であるか否か判定する(ステップS100)。過電流状態であるか否かは、監視対象の電流値が予め定めた基準値を超えたか否かで判定する。USB接続端子11aにUSBデバイス20が接続されていない場合や、ファームウェアのアップデート用に正常に機能するUSBメモリがUSBデバイス20として接続されている場合には、過電流状態には陥らず、ステップS100では“No”の判定を行うことになる。ステップS100で“No”と判定した場合は、繰り返しステップS100の判定を行う(入力ポート11e1を介して入力される電流の監視を継続する)。   FIG. 3 is a flowchart showing a current supply control process executed by the controller 11e. In the normal state of the protection circuit 11 (the state where the FET 11c is on and the FET 11d is off), the control unit 11e monitors the current input via the input port 11e1 and determines whether or not it is in an overcurrent state ( Step S100). Whether or not it is an overcurrent state is determined by whether or not the current value to be monitored exceeds a predetermined reference value. If the USB device 20 is not connected to the USB connection terminal 11a, or if a USB memory that functions normally for firmware update is connected as the USB device 20, the overcurrent state does not occur and step S100 is performed. Then, “No” is determined. If “No” is determined in step S100, the determination in step S100 is repeatedly performed (monitoring of the current input via the input port 11e1 is continued).

一方、USB接続端子11aにUSBデバイス20として、例えば内部がショートしたUSBメモリや、接続されることが本来想定されていない消費電力の大きなデバイス(例えば、ハードディスクドライブ)等が接続されている場合には、第一の供給経路によりUSB接続端子11aに過電流が流れ込み易く、ステップS100で過電流状態と判定され易い。制御部11eは、ステップS100で過電流状態であると判定した場合(ステップS100において“Yes”)は、ステップS110に進む。   On the other hand, when the USB device 20 is connected to the USB connection terminal 11a, for example, a short-circuited USB memory or a device with high power consumption (for example, a hard disk drive) that is not originally supposed to be connected. The overcurrent tends to flow into the USB connection terminal 11a through the first supply path, and it is easy to determine the overcurrent state in step S100. If the control unit 11e determines in step S100 that the current is in the overcurrent state ("Yes" in step S100), the control unit 11e proceeds to step S110.

ステップS110では、制御部11eは、制御ポート11e3を介してFET11cをオフ状態に切り換えるとともに、制御ポート11e4を介してFET11dをオン状態に切り換える。また、このとき同時にメイン制御部12に対し過電流状態である旨を通知する。ステップS110の結果、第一の供給経路を介したUSB接続端子11aへの電流供給は遮断され、一方、第二の供給経路を介してUSB接続端子11aに電流供給されることとなる。つまり、第二の供給経路における抵抗R2を通ることで、抵抗R1を通った場合よりも値が低下した電流(過電流ではない)がUSB接続端子11aへ流れる状態となるため、仮に、USB接続端子11aに上述したような過電流を引き起こすUSBデバイスが接続されたままであっても、過電流状態とはならず、回路等の破壊が防止される。   In step S110, the control unit 11e switches the FET 11c to the OFF state via the control port 11e3 and switches the FET 11d to the ON state via the control port 11e4. At the same time, the main control unit 12 is notified of the overcurrent state. As a result of step S110, the current supply to the USB connection terminal 11a via the first supply path is interrupted, while the current is supplied to the USB connection terminal 11a via the second supply path. That is, by passing through the resistor R2 in the second supply path, a current (not an overcurrent) whose value is lower than that through the resistor R1 flows to the USB connection terminal 11a. Even if the USB device that causes the overcurrent as described above remains connected to the terminal 11a, the overcurrent state does not occur, and the circuit or the like is prevented from being destroyed.

ステップS120では、FET11cがオフでありFET11dがオンである状態において、制御部11eは、入力ポート11e2を介して入力される電流を監視し、過電流状態が解消されたか否か判定する。USB接続端子11aからUSBデバイス20が外された場合には、入力ポート11e2を介して監視する電流値が変化するため、このような所定の変化を検知した場合に、制御部11eは過電流状態が解消されたと判定し(ステップS120において“Yes”)、ステップS130に進む。つまりステップS120では、過電流を引き起こす原因となっているUSBデバイスを、ユーザがUSB接続端子11aから外したか否かを検知している。ステップS120で“No”と判定した場合は、繰り返しステップS120の判定を行う。   In step S120, in a state where the FET 11c is off and the FET 11d is on, the control unit 11e monitors the current input via the input port 11e2, and determines whether or not the overcurrent state has been eliminated. When the USB device 20 is disconnected from the USB connection terminal 11a, the current value monitored via the input port 11e2 changes. Therefore, when such a predetermined change is detected, the control unit 11e is in an overcurrent state. Is resolved (“Yes” in step S120), and the process proceeds to step S130. That is, in step S120, it is detected whether or not the user has removed the USB device causing the overcurrent from the USB connection terminal 11a. If “No” is determined in step S120, the determination in step S120 is repeated.

ステップS130では、制御部11eは、制御ポート11e4を介してFET11dをオフ状態に切り換えるとともに、制御ポート11e3を介してFET11cをオン状態に切り換える。また、このとき同時にメイン制御部12に対し過電流状態が解消された旨を通知する。ステップS130の結果、第二の供給経路を介したUSB接続端子11aへの電流供給は遮断され、上記通常状態に復帰する(ステップS100へ戻る)。   In step S130, the control unit 11e switches the FET 11d to the off state via the control port 11e4 and switches the FET 11c to the on state via the control port 11e3. At the same time, the main control unit 12 is notified that the overcurrent state has been eliminated. As a result of step S130, the current supply to the USB connection terminal 11a through the second supply path is cut off, and the normal state is restored (return to step S100).

図2では、USB接続端子11a側(USBデバイス20側)への電流供給およびその制御に関わる信号線を図示しているが、むろん、上述したファームウェアのアップデート等のためのデータ通信に用いられる信号線もUSB接続端子11aと、制御部11eやメイン制御部12との間に存在する。   In FIG. 2, signal lines related to current supply to the USB connection terminal 11a side (USB device 20 side) and control thereof are shown, but of course, signals used for data communication for firmware update and the like described above. A line also exists between the USB connection terminal 11 a and the control unit 11 e or the main control unit 12.

ステップS110で過電流状態である旨の通知を受けたメイン制御部12は、OSD部12dに指令を出すことにより、OSD部12dに、USB接続端子11aにおいて過電流状態である旨のメッセージを液晶パネル16の画面にOSD表示する処理をさせる。この結果、画面に当該メッセージが表示され、当該メッセージを見たユーザは過電流状態であることを認知し、そのときUSB接続端子11aに接続しているUSBデバイス20を抜くことができる。また、ステップS130で過電流状態が解消された旨の通知を受けたメイン制御部12は、OSD部12dに指令を出すことにより、OSD部12dに、過電流状態が解消された旨のメッセージを液晶パネル16の画面にOSD表示する処理をさせる。この結果、画面に当該メッセージが表示され、当該メッセージを見たユーザは過電流状態が解消されたことを認知する。制御部11eやメイン制御部12(特に、OSD部12d)等は、本発明の通知手段、OSD表示手段に該当する。   The main control unit 12 that has received the notification that it is in the overcurrent state in step S110 issues a command to the OSD unit 12d, thereby giving a message to the OSD unit 12d that the overcurrent state is present in the USB connection terminal 11a. The OSD is displayed on the screen of the panel 16. As a result, the message is displayed on the screen, and the user who sees the message recognizes that it is in an overcurrent state, and can then disconnect the USB device 20 connected to the USB connection terminal 11a. Further, the main control unit 12 that has received the notification that the overcurrent state has been eliminated in step S130 issues a message to the OSD unit 12d that the overcurrent state has been eliminated by issuing a command to the OSD unit 12d. The OSD display process is performed on the screen of the liquid crystal panel 16. As a result, the message is displayed on the screen, and the user who sees the message recognizes that the overcurrent state has been eliminated. The control unit 11e, the main control unit 12 (particularly the OSD unit 12d), and the like correspond to the notification unit and the OSD display unit of the present invention.

このように本実施形態によれば、保護回路11において、USB接続端子11aへの本来の電流供給経路である、電源11bから所定の抵抗R1を通ってUSB接続端子11aへ繋がる第一の供給経路の他に、電源11bから抵抗R1よりも高抵抗である抵抗R2を通ってUSB接続端子11aへ繋がる第二の供給経路を設け、第一・第二の供給経路それぞれの途中にスイッチを設け、各スイッチをオン・オフすることにより第一・第二の供給経路それぞれにおいて電流の供給、遮断を可能とした。そして、上記通常状態において第一の供給経路の電流値を監視し、過電流である場合には、第一の供給経路による電流供給を遮断することでUSB接続端子11aに流れ込む過電流による回路の負荷、破壊を的確に緩和、防止すると同時に、第二の供給経路による電流供給を許容するとした。そして、第二の供給経路の電流値を監視することで、過電流の発生原因であったUSBデバイスがUSB接続端子11aから外されたことを検知すると即座に上記通常状態に復帰させる。したがって、従来のようにユーザが過電流の発生原因であったUSBデバイスをUSB接続端子から外したか否かが装置側では判らないためにこのようなUSBデバイスをユーザが外すまでは電流供給ラインの遮断と復帰とが繰り返されてしまう、という事態が回避できる。   As described above, according to the present embodiment, in the protection circuit 11, the first supply path connected to the USB connection terminal 11a from the power source 11b through the predetermined resistor R1, which is the original current supply path to the USB connection terminal 11a. In addition, a second supply path is provided from the power source 11b to the USB connection terminal 11a through the resistor R2 that is higher in resistance than the resistor R1, and a switch is provided in the middle of each of the first and second supply paths. By turning on and off each switch, current can be supplied and cut off in the first and second supply paths. Then, the current value of the first supply path is monitored in the normal state, and in the case of an overcurrent, the current supply of the first supply path is cut off to interrupt the circuit of the circuit due to the overcurrent flowing into the USB connection terminal 11a. The load and breakage were alleviated and prevented accurately, and at the same time the current supply through the second supply path was allowed. Then, by monitoring the current value of the second supply path, when it is detected that the USB device that has caused the overcurrent is disconnected from the USB connection terminal 11a, the normal state is immediately restored. Therefore, since it is not known on the device side whether or not the user has removed the USB device that caused the overcurrent from the USB connection terminal as in the past, the current supply line until such a USB device is removed by the user. It is possible to avoid the situation where the interruption and return of the operation are repeated.

10…表示装置、11…保護回路、11a…USB接続端子、11b…電源、11c,11d…FET、11e…制御部、12d…OSD部、16…液晶パネル、20…USBデバイス DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Display apparatus, 11 ... Protection circuit, 11a ... USB connection terminal, 11b ... Power supply, 11c, 11d ... FET, 11e ... Control part, 12d ... OSD part, 16 ... Liquid crystal panel, 20 ... USB device

Claims (3)

電源からUSB接続端子へ供給される電流が所定の過電流である場合にUSB接続端子への電流供給を遮断する処理を実行可能な制御部を備える保護回路であって、
上記電源から第一の抵抗および第一のスイッチを介してUSB接続端子へ電流を供給可能な第一の供給経路と、
上記電源から上記第一の抵抗よりも抵抗値が大きい第二の抵抗および第二のスイッチを介してUSB接続端子へ電流を供給可能な第二の供給経路とを備え、
上記制御部は、
電源から第一の抵抗を介してUSB接続端子へ供給される電流を監視し、所定の過電流である場合には、第一のスイッチをオフ状態とすることにより第一の供給経路によるUSB接続端子への電流供給を遮断するとともに第二のスイッチをオン状態とすることにより第二の供給経路によるUSB接続端子への電流供給を開始し、
電源から第二の抵抗を介してUSB接続端子へ供給される電流を監視し、所定の過電流が解消された場合には、第二のスイッチをオフ状態とすることにより第二の供給経路によるUSB接続端子への電流供給を遮断するとともに第一のスイッチをオン状態とすることを特徴とする保護回路。
A protection circuit including a control unit capable of executing a process of cutting off the current supply to the USB connection terminal when the current supplied from the power source to the USB connection terminal is a predetermined overcurrent,
A first supply path capable of supplying current from the power source to the USB connection terminal via the first resistor and the first switch;
A second supply path capable of supplying a current from the power source to the USB connection terminal via a second resistor having a resistance value larger than that of the first resistor and a second switch;
The control unit
The current supplied from the power supply to the USB connection terminal via the first resistor is monitored, and if there is a predetermined overcurrent, the first switch is turned off to make the USB connection through the first supply path. The current supply to the USB connection terminal by the second supply path is started by cutting off the current supply to the terminal and turning on the second switch,
The current supplied from the power source to the USB connection terminal via the second resistor is monitored, and when the predetermined overcurrent is resolved, the second switch is turned off to turn off the second switch. A protection circuit that cuts off current supply to a USB connection terminal and turns on a first switch.
上記制御部が上記所定の過電流であると判定した場合に過電流状態である旨を外部に通知し、上記制御部が上記所定の過電流が解消されたと判定した場合に過電流状態が解消された旨を外部に通知する通知手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の保護回路。   When the control unit determines that the predetermined overcurrent is present, it notifies the outside that the overcurrent state is present, and when the control unit determines that the predetermined overcurrent is resolved, the overcurrent state is resolved. The protection circuit according to claim 1, further comprising notification means for notifying the outside of the fact. 電源からUSB接続端子へ供給される電流が所定の過電流である場合にUSB接続端子への電流供給を遮断する処理を実行可能なマイクロコンピュータを備える保護回路を含む表示装置であって、
上記保護回路は、
上記電源から第一の抵抗および第一のFETを介してUSB接続端子へ電流を供給可能な第一の供給経路と、
上記電源から上記第一の抵抗よりも抵抗値が大きい第二の抵抗および第二のFETを介してUSB接続端子へ電流を供給可能な第二の供給経路とを備え、
上記マイクロコンピュータは、
電源から第一の抵抗を介してUSB接続端子へ供給される電流を監視し、所定の過電流である場合には、第一のFETをオフ状態とすることにより第一の供給経路によるUSB接続端子への電流供給を遮断するとともに第二のFETをオン状態とすることにより第二の供給経路によるUSB接続端子への電流供給を開始し、
電源から第二の抵抗を介してUSB接続端子へ供給される電流を監視し、所定の過電流が解消された場合には、第二のFETをオフ状態とすることにより第二の供給経路によるUSB接続端子への電流供給を遮断するとともに第一のFETをオン状態とし、
かつ、上記マイクロコンピュータが上記所定の過電流であると判定した場合に過電流状態である旨を所定の画面にOSD表示させ、上記マイクロコンピュータが上記所定の過電流が解消されたと判定した場合に過電流状態が解消された旨を当該所定の画面にOSD表示させるOSD表示手段を備えることを特徴とする表示装置。
A display device including a protection circuit including a microcomputer capable of executing a process of cutting off current supply to the USB connection terminal when the current supplied from the power source to the USB connection terminal is a predetermined overcurrent,
The protection circuit is
A first supply path capable of supplying current from the power source to the USB connection terminal via the first resistor and the first FET;
A second supply path capable of supplying current from the power source to the USB connection terminal via a second resistor having a resistance value larger than that of the first resistor and a second FET;
The microcomputer is
The current supplied from the power supply to the USB connection terminal via the first resistor is monitored, and if it is a predetermined overcurrent, the first FET is turned off to make the USB connection through the first supply path. The current supply to the USB connection terminal by the second supply path is started by shutting off the current supply to the terminal and turning on the second FET,
The current supplied from the power supply to the USB connection terminal via the second resistor is monitored, and when the predetermined overcurrent is eliminated, the second FET is turned off by the second supply path. Cut off the current supply to the USB connection terminal and turn on the first FET,
When the microcomputer determines that the predetermined overcurrent is present, an OSD display is displayed on the predetermined screen indicating that the microcomputer is in an overcurrent state, and the microcomputer determines that the predetermined overcurrent has been eliminated. A display device comprising OSD display means for OSD-displaying on the predetermined screen that the overcurrent state has been eliminated.
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