JP2013109518A - Terminal and power supply method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、USBのホスト動作およびデバイス動作を行う端末および端末に適用する給電方法に関する。 The present invention relates to a terminal that performs USB host operation and device operation, and a power supply method applied to the terminal.
USB規格の一つであるUSB OTG(On−The−Go)に対応した端末では、USBのホスト動作およびデバイス動作を行うことができる。端末がホスト動作を行う場合は、端末内の電源から電力が供給される。デバイス動作の場合は、外部機器やその他の電源供給パスから電力が供給される。 A terminal compatible with USB OTG (On-The-Go), which is one of the USB standards, can perform USB host operation and device operation. When the terminal performs a host operation, power is supplied from the power supply in the terminal. In the case of device operation, power is supplied from an external device or other power supply path.
図13は、USB OTGに対応した端末の構成の一例を示すブロック図である。USB ABコネクタ300は、USB OTG用のUSB ABコネクタ(メス型)である。USB ABコネクタ300は、USB ABコネクタ(オス型)を挿抜可能な構成を備える。
FIG. 13 is a block diagram illustrating an example of the configuration of a terminal compatible with USB OTG. The
USB ABコネクタ300は、ID端子、D+/D−端子およびVDD1端子を有し、それぞれの端子を介してOTG制御/充電制御部312に接続される。
The
端末は、ID端子の出力信号がハイ(H)レベルのときはデバイス動作を行い、ロー(L)レベルのときはホスト動作を行う。 The terminal performs device operation when the output signal of the ID terminal is high (H) level, and performs host operation when the output signal is low (L) level.
D+/D−端子は、USB通信用の信号を入出力する端子である。VDD1端子は、電源端子である。デバイス動作時は、USB ABコネクタ300に接続された他のUSB機器からUSBバスを介してVDD1端子に電力が供給される。
The D + / D− terminals are terminals for inputting / outputting USB communication signals. The VDD1 terminal is a power supply terminal. During device operation, power is supplied from the other USB devices connected to the
OTG制御/充電制御部312は、ID端子、D+/D−端子、VDD1端子の状態に応じて動作する。OTG制御/充電制御部312は、ホスト動作時は、端末内の電池313から供給される電圧を必要な電圧レベルに変換して、VDD1端子を介してUSB ABコネクタ300側に供給する。デバイス動作時は、USB ABコネクタ300側から供給される電圧を必要な電圧レベルに変換して電池313に供給する。
The OTG control /
外部給電部301は、外部電源を接続するためのコネクタなどである。外部給電部301を介して外部電源から充電制御部114に電力が供給されると、充電制御部114は、供給される電力(電圧)を必要な電圧レベルに変換して電池313に供給する
The external
図13に示す構成の場合、OTG制御/充電制御部312とは別に、充電制御部114が必要になる。充電制御部114は一般的に実装面積が大きく、高価であるので、端末の小型化の妨げになったり、端末を高価にさせたりする。また、充電制御部114をソフトウェア制御する場合には、高度なプログラミングが必要になるため、端末の開発コストを増大させる可能性がある。
In the case of the configuration shown in FIG. 13, the
特許文献1には、充電用の電源ラインを制御して、USBバス電源とACアダプタ電源とを充電用電源として選択することができるシステムが記載されている。また、特許文献2には、電源供給パスを切り替えることによって、マウス(受電デバイス)、ACアダプタなど複数の機器・デバイスを同一のUSB端子で接続できる装置が記載されている。
特許文献1に記載されたシステムは、USB OTGの概念がなく、端末がホスト動作をする場合の動作について考慮されていない。また、USBのリンクについて考慮していないので、充電用電源の切り替え時にUSBのリンクが切れてしまう可能性がある。
The system described in
特許文献2に記載された装置は、同一のUSB端子にUSB機器やACアダプタを接続しているので、USB機器やACアダプタを同時に接続することができない。 Since the device described in Patent Document 2 has a USB device and an AC adapter connected to the same USB terminal, the USB device and the AC adapter cannot be connected simultaneously.
そこで、本発明は、端末がUSB OTGに対応している場合でも、簡易な構成でUSB機器やACアダプタを同時に接続することができる端末および給電方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a terminal and a power feeding method that can simultaneously connect a USB device and an AC adapter with a simple configuration even when the terminal is compatible with USB OTG.
本発明による端末は、電力供給元をUSBバスまたは外部電源に切り替える制御手段を備え、制御手段は、自端末がホスト動作中であるかデバイス動作中であるかを判定し、自端末がデバイス動作中であると判断した場合には、自端末の電力供給元を優先的にUSBバスにすることを特徴とする。 The terminal according to the present invention includes a control unit that switches a power supply source to a USB bus or an external power source. The control unit determines whether the terminal is operating as a host or a device, and the terminal is operating as a device. If it is determined that the terminal is in the middle, the power supply source of the terminal itself is preferentially set to the USB bus.
本発明による給電方法は、電力供給元としてUSBバスまたは外部電源を選択可能な端末がホスト動作中であるかデバイス動作中であるかを判定し、端末がデバイス動作中であると判断した場合には、端末の電力供給元を優先的にUSBバスにすることを特徴とする。 The power feeding method according to the present invention determines whether a terminal capable of selecting a USB bus or an external power source as a power supply source is operating as a host or a device, and determining that the terminal is operating as a device. Is characterized in that the power supply source of the terminal is preferentially set to the USB bus.
本発明によれば、端末がUSB OTGに対応している場合でも、簡易な構成でUSB機器やACアダプタを同時に接続することができる。 According to the present invention, even when a terminal supports USB OTG, a USB device and an AC adapter can be simultaneously connected with a simple configuration.
実施形態1.
以下、本発明の第1の実施形態を図面を参照して説明する。
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明による端末の第1の実施形態の構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of a terminal according to the present invention.
本発明による端末は、USB ABコネクタ100と、外部給電部101と、制御部105と、OTG制御/充電制御部112と、電池113とを備える。また、端末は、FET106、107、109および110を備える。
The terminal according to the present invention includes a
USB ABコネクタ100は、USB OTG用のUSB ABコネクタ(メス型)である。USB ABコネクタ100は、USB ABコネクタ(オス型)を挿抜可能な構成を備える。
The
USB ABコネクタ100は、ID端子、D+/D−端子、VDD1端子を有する。USB ABコネクタ100のID端子とD+/D−端子は、OTG制御/充電制御部112に接続される。
The
ID端子は、VCC電源に抵抗102でプルアップされる。ID端子から出力される信号(以下、単にIDという。)がHレベル時、つまり、IDの電圧値が電源電圧(VCC)と同じである場合に、端末はデバイス動作を行う。また、IDがLレベル時、端末はホスト動作を行う。
The ID terminal is pulled up by the
D+/D−端子は、USB通信用の信号を入出力する端子である。なお、D+/D−端子は、それぞれ独立した端子であるD+端子とD−端子とを含む。 The D + / D− terminals are terminals for inputting / outputting USB communication signals. The D + / D− terminals include D + terminals and D− terminals, which are independent terminals.
VDD1端子は、電源端子である。デバイス動作時は、USB ABコネクタ100に接続された他のUSB機器からUSBバスを介してVDD1端子に電力が供給される。以下、VDD1端子が入出力する電圧を、単にVDD1という。VDD1端子は、抵抗103でプルダウンされる。抵抗103は、VDD1端子に電力が供給されていない場合に、VDD1をLレベルにするための抵抗である。
The VDD1 terminal is a power supply terminal. During device operation, power is supplied to the VDD1 terminal from another USB device connected to the
外部給電部101は、外部電源を接続するためのコネクタなどである。外部給電部101は、外部電源を接続/切断することによって、外部電源からの電力供給をする/しないを切り替えることができる。
The external
外部給電部101は、VDD2端子を有する。外部給電部101に接続された外部電源からVDD2端子に電力が供給される。以下、VDD2端子が入出力する電圧を、単にVDD2という。VDD2端子は、抵抗104でプルダウンされる。抵抗104は、VDD2端子に電力が供給されていない場合に、VDD2をLレベルにするための抵抗である。
The external
OTG制御/充電制御部112は、VOUT端子を有する。VOUT端子は、FET107、106を介して、USB ABコネクタ100のVDD1端子と接続される。また、VOUT端子は、FET110、109を介して、外部給電部101のVDD2端子と接続される。以下、VOUT端子が入出力する電圧を、単にVOUTという。
The OTG control /
OTG制御/充電制御部112は、ID端子、D+/D−端子、VOUT端子の状態に応じて、USB OTGの制御および充電制御を行う。
The OTG control /
OTG制御/充電制御部112は、ホスト動作時は、端末側の電池113から供給される電圧を必要な電圧レベルに変換して、VOUT端子を介してVDD1端子側に出力する。VDD1端子側に出力された電圧は、USBバスを介して、USB ABコネクタ100に接続された他のUSB機器に供給される。
The OTG control /
OTG制御/充電制御部112は、デバイス動作時は、VDD1端子側から供給される電圧を必要な電圧レベルに変換して電池113に供給する。
The OTG control /
電池113は、充電可能な電池であって、例えば、二次電池である。
The
制御部105は、ID、VDD1およびVDD2を入力する。
The
制御部105は、FET106、107のゲート電圧を制御するための信号Vgate1、および、FET109、110のゲート電圧を制御するための信号Vgate2を出力する。制御部105は、ID、VDD1およびVDD2の状態に応じて、Vgate1、Vgate2を制御する。
The
なお、制御部105およびOTG制御/充電制御部112は、プログラムに従って動作するマイクロコンピュータ等で実現可能である。
The
図2は、第1の実施形態において、制御部105がVgate1、Vgate2を制御するための真理値表の一例を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of a truth table for the
抵抗108は、Vgate1がハイインピーダンス(HiZ)になったときに、FET106、107をOFFにするための抵抗である。抵抗108は、FET106、107のソースとゲートとを接続するように配置される。
The
抵抗111は、Vgate2がHiZになったときに、FET109、110をOFFにするための抵抗である。抵抗111は、FET109、110のソースとゲートとを接続するように配置される。
The
なお、抵抗108および抵抗111は、Vgate1、Vgate2の出力がCMOS出力である場合は不要である。
Note that the
FET106、107、109および110は、スイッチング素子である。本実施形態では、FET106、107、109および110は、Pチャネル型のFETである。
The
FET106、107は、向かい合わせるようにして(FET106のソースとFET107のソースとが共通になるように)配置する。FET109、110も同様に、向かい合わせるようにして配置する。
The
FET106、109を使用せずに、つまり、FET106、109を削除して各ドレイン−ソース間を接続して、FET107、110のみを配置する方法もある。しかし、例えば、VDD1=OFF、VDD2=ONの場合、VDD1側のFET107はOFFになっているが、FET107内の寄生ダイオード121により電圧がUSB ABコネクタ100に出力されてしまう。その結果、VDD1がONになっていまい、図2に示す真理値表を満たすことができない。
There is also a method in which only the
同様に、VDD1=ON、VDD2=OFFの場合、VDD2側のFET110はOFFになっているが、FET110内の寄生ダイオード122によりVDD2がONになってしまい、図2に示す真理値表を満たすことができない。
Similarly, when VDD1 = ON and VDD2 = OFF, the
そのため、図1に示すようにFETを向かい合わせて配置することが望ましい。 Therefore, it is desirable to arrange the FETs to face each other as shown in FIG.
次に、本実施形態の動作を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
図2に示すように、制御部105は、端末がデバイス動作時(ID=H)であって、VDD1=OFF、VDD2=ONの場合は、Vgate2をLにする。また、制御部105は、VDD1=OFF、VDD2=OFFの場合は、Vgate1、Vgate2をHiZにする。ただし、この場合は、VDD1端子およびVDD2端子に電圧が供給されていないので、Vgate1、Vgate2をLにするようにしてもよい。図2に示す「HiZ(L)」は、HiZまたはLに設定すればよいことを表す。
As shown in FIG. 2, the
図3および図4は、デバイス動作時のVgate1、Vgate2の制御タイミングを示す説明図である。 3 and 4 are explanatory diagrams showing control timings of Vgate1 and Vgate2 during device operation.
図3は、デバイス動作時(ID=H)に、USB機器がUSB ABコネクタ100に接続されていない状態(VDD1=OFF)で、VDD2端子に対する電力供給を開始/停止する場合のVgate1、Vgate2の制御タイミングを示す。 FIG. 3 shows Vgate1 and Vgate2 when the power supply to the VDD2 terminal is started / stopped when the device is operating (ID = H) and the USB device is not connected to the USB AB connector 100 (VDD1 = OFF). Indicates the control timing.
図3に示すように、VDD1=OFFのときにVDD2端子に対して電力供給が開始された場合は、制御部105は、VDD2の電圧値が閾値Vth1を超えたときにVgate2をLにする。この際、端末の動作をより安定させるために、VDD2の電圧値がVth1を超えてからVgate2をLにするまでの間にディレイ時間tdelay1(≧0)を設けることが望ましい。
As shown in FIG. 3, when power supply to the VDD2 terminal is started when VDD1 = OFF, the
VDD1=OFFのときにVDD2端子に対する電力供給が停止した場合は、制御部105は、VDD2の電圧値が閾値Vth2を下回ったときにVgate2をHiZにする。この際、端末の動作をより安定させるために、VDD2の電圧値がVth2を下回ってからVgate2をHiZにするまでの間にディレイ時間tdelay2(≧0)を設けることが望ましい。また、閾値Vth1と閾値Vth2は、例えば、Vth1>Vth2になるようにヒステリシスを持たせるようにしてもよいし、同一のレベルにしてもよい。
If power supply to the VDD2 terminal is stopped when VDD1 = OFF, the
図4は、デバイス動作時(ID=H)に、外部電源からの電力供給を行っている状態(VDD2=ON)で、VDD1端子に対する電力供給を開始/停止する場合のVgate1、Vgate2の制御タイミングを示す。 FIG. 4 shows the control timing of Vgate1 and Vgate2 when power supply to the VDD1 terminal is started / stopped in a state where power is supplied from the external power supply (VDD2 = ON) during device operation (ID = H). Indicates.
図4に示すように、VDD2=ONのときにVDD1端子に対して電力供給が開始された場合は、制御部105は、VDD1の電圧値が閾値Vth3を超えたときにVgate2をHiZにする。この際、端末の動作をより安定させるために、tdelay1と同様に、tdelay3(≧0)を設けることが望ましい。
As shown in FIG. 4, when power supply is started to the VDD1 terminal when VDD2 = ON, the
そして、制御部105は、Vgate2をHiZにした後に、Vgate1をLにする。このとき、FET106、107とFET109、110とを同時にONさせてしまうと、VDD1とVDD2とがバスファイトして、USB ABコネクタ100および外部給電部101にハード的にダメージを与える可能性がある。従って、Vgate1をLにするまでの間にディレイ時間tdelay4(≧0)を設けることが望ましい。このようにVgate1を制御させることによって、FET106、107とFET109、110とが同時にONすることを防ぐことができる。
Then, the
次に、VDD2=ONのときにVDD1に対する電力供給が停止した場合は、制御部105は、VDD1の電圧値が閾値Vth4を下回ったときにVgate1をHiZにする。この際、tdelay2と同様に、ディレイ時間tdelay5(≧0)を設けることが望ましい。
Next, when the power supply to VDD1 is stopped when VDD2 = ON, the
そして、制御部105は、Vgate1をHiZにした後に、Vgate2をLにする。この際、tdelay4と同様に、ディレイ時間tdelay6(≧0)を設けることが望ましい。また、閾値Vth3と閾値Vth4は、例えば、Vth3>Vth4になるようにヒステリシスを持たせるようにしてもよいし、同一のレベルにしてもよい。
Then, the
以上に説明したように、本実施形態では、制御部105がFET106、107、109および110を制御して、USB機器からの給電と外部電源からの給電とを切り替えているので、図13に示すような充電制御部114が不要であり、端末の構成を簡素化することができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、制御部105は、ID、VDD1およびVDD2の状態に応じて、Vgate1およびVgate2を制御するだけでよいので、複雑な制御を行う必要がない。従って、USB OTGと外部給電機能とが混在する端末やシステムにおいて、USB OTGと外部給電機能とを簡易な構成で共存させることができる。
Further, since the
また、USB機器からの給電と外部電源からの給電とが同時に行われた場合であっても、USB機器からの給電を優先するようにしているので、USBリンクを維持することができる。 Further, even when power supply from a USB device and power supply from an external power source are performed simultaneously, power supply from the USB device is prioritized, so that the USB link can be maintained.
また、制御部105が、FET106、107とFET109、110とを同時にONさせないように制御しているので、USB ABコネクタ100にUSB機器を接続/切断するときや、外部給電部101に外部電源を接続/切断するときに、VDD1とVDD2とをバスファイトさせることがない。
In addition, since the
実施形態2.
以下、本発明の第2の実施形態を図面を参照して説明する。
Embodiment 2. FIG.
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図5は、本発明による端末の第2の実施形態の構成を示すブロック図である。 FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the second embodiment of the terminal according to the present invention.
端末の第2の実施形態の構成は、第1の実施形態の構成と同様である。しかし、制御部105が、D+/D−端子と接続される。
The configuration of the second embodiment of the terminal is the same as the configuration of the first embodiment. However, the
制御部105は、D+/D−端子から入力される信号(以下、単にD+/D−という。)を監視する。制御部105は、端末がデバイス動作をする際に、D+/D−端子から入力される信号の状態によりUSB ABコネクタ100に接続された機器の種類を検出することができる。
The
制御部105は、D+/D−がショートされている場合は、USB充電専用器が接続されていると認識する。D+/D−が通常の状態である場合、つまり、ショートされていない場合は、通常の(USB充電専用器ではない)USB機器が接続されていると認識する。
When D + / D− is short-circuited, the
次に、本実施形態の動作を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
図6は、第2の実施形態において、制御部105がVgate1、Vgate2を制御するための真理値表の一例を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of a truth table for the
図6に示すように、ID=H、VDD1=ON、VDD2=ONの場合に、制御部105が、Vgate1をHiZ、Vgate2をLにする。これにより、デバイス動作時に、USB機器と外部電源とが同時に接続されている場合であっても、外部給電部101のVDD2端子からの電力供給を優先させることができる。通常のUSBケーブルの場合、供給電流は100mAまたは500mA以下にする必要があるため、それ以上の充電電流を供給することができない。それに対して、VDD2端子から充電電流を供給する場合は、OTG制御/充電制御部112で制御可能な電流値まで充電電流の電流値を上げることができる。
As shown in FIG. 6, when ID = H, VDD1 = ON, and VDD2 = ON, the
なお、D+/D−のショートを検出した場合であっても、VDD2からの電力供給を選択するようにしてもよい。つまり、USB充電専用器がUSB ABコネクタ100に接続されている場合であっても、VDD2端子からの電力供給を優先させるようにしてもよい。
Even when a D + / D− short is detected, the power supply from VDD2 may be selected. That is, even when a dedicated USB charging device is connected to the
図7は、デバイス動作時のVgate1、Vgate2の制御タイミングを示す説明図である。 FIG. 7 is an explanatory diagram showing the control timing of Vgate1 and Vgate2 during device operation.
図7は、デバイス動作時(ID=H)に、USB機器がUSB ABコネクタ100に接続されている状態(VDD1=ON)で、VDD2端子に対する電力供給を開始/停止する場合のVgate1、Vgate2の制御タイミングを示す。 FIG. 7 shows Vgate1 and Vgate2 when power supply to the VDD2 terminal is started / stopped when the device is operating (ID = H) and the USB device is connected to the USB AB connector 100 (VDD1 = ON). Indicates the control timing.
図7に示すように、VDD1=ONのときにVDD2端子に対して電力供給が開始された場合は、制御部105は、VDD2の電圧値が閾値Vth1を超えたときにVgate1をHiZにする。この際、端末の動作をより安定させるために、tdelay3と同様に、tdelay7(≧0)を設けることが望ましい。
As shown in FIG. 7, when power supply to the VDD2 terminal is started when VDD1 = ON, the
そして、制御部105は、Vgate1をHiZにした後に、Vgate2をLにする。この際、VDD1とVDD2とをバスファイトさせないようにするために、tdelay4と同様にディレイ時間tdelay8(≧0)を設けることが望ましい。
Then, the
次に、VDD1=ONのときにVDD2に対する電力供給が停止した場合は、制御部105は、VDD2の電圧値が閾値Vth2を下回ったときにVgate2をHiZにする。この際、tdelay5と同様に、ディレイ時間tdelay9(≧0)を設けることが望ましい。
Next, when the power supply to VDD2 is stopped when VDD1 = ON, the
そして、制御部105は、Vgate2をHiZにした後に、Vgate1をLにする。この際、tdelay6と同様に、ディレイ時間tdelay10(≧0)を設けることが望ましい。
Then, the
以上に説明したように、本実施形態では、USB ABコネクタ100にUSB機器が接続されている場合であっても、外部給電部101に外部電源が接続されているときには、外部電源からの給電を優先させることができる。従って、充電電流を大きくすることができ、電池113の充電時間を短縮することができる。
As described above, in this embodiment, even when a USB device is connected to the
実施形態3.
以下、本発明の第3の実施形態を図面を参照して説明する。
Embodiment 3. FIG.
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図8は、本発明による端末の第3の実施形態の構成を示すブロック図である。 FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of the third exemplary embodiment of the terminal according to the present invention.
端末の第3の実施形態の構成は、第2の実施形態の構成と同様である。しかし、端末は、ダイオード201とFET202とを備える。
The configuration of the third embodiment of the terminal is the same as the configuration of the second embodiment. However, the terminal includes a
ダイオード201は、順電圧(VF)が低いダイオードであって、例えば、ショットキーバリアダイオードである。
The
FET202は、スイッチング素子である。本実施形態では、FET202は、Pチャネル型のFETである。
The
FET202のソースは、VDD1端子に接続される。FET202のドレインは、VOUT端子に接続される。また、FET202とVDD1端子との間に、ダイオード201が配置される。また、FET202のゲートとソースとを接続するように抵抗203が配置される。
The source of the
次に、本実施形態の動作を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
第2の実施形態では、図7に示すように、VDD1=ONのときにVDD2端子に対する電力供給が開始または停止すると、VOUTがOFFになる区間が発生する。その際、端末がデバイス動作中であって、OTG制御/充電制御部112の電力供給元がVOUTである場合には、VOUT OFF区間においてUSBのリンクが切れる可能性がる。
In the second embodiment, as shown in FIG. 7, when power supply to the VDD2 terminal is started or stopped when VDD1 = ON, a section in which VOUT is turned off occurs. At this time, if the terminal is operating and the power supply source of the OTG control /
そこで、本実施形態では、ダイオード201およびFET202を使用して、VOUT OFF区間を発生させないようにする。
Therefore, in this embodiment, the
図9は、第3の実施形態において、制御部105がVgate1、Vgate2およびVgate3を制御するための真理値表の一例を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an example of a truth table for the
制御部105は、FET202のゲート電圧を制御するための信号Vgate3を出力する。制御部105は、端末がデバイス動作時(ID=H)であって、VDD1=ONかつVDD2=ONの場合に、Vgate3をLにしてFET202をONにする。
The
図10は、デバイス動作時のVgate1、Vgate2およびVgate3の制御タイミングを示す説明図である。 FIG. 10 is an explanatory diagram showing the control timing of Vgate1, Vgate2, and Vgate3 during device operation.
図10に示すように、VDD1=ONのときにVDD2端子に対して電力供給が開始された場合は、制御部105は、Vgate3をLにしてからVgate1およびVgate2を制御する。また、VDD1=ONのときにVDD2端子に対する電力供給が停止した場合は、制御部105は、Vgate2、Vgate1を制御した後に、Vgate3をHiZにする。これにより、VOUTが電圧降下(ドロップ)する区間において、ダイオード201、FET202を経由してVOUT端子に電流が供給されるため、VOUTの電圧降下をダイオード201のVF分に抑えることができる。
As shown in FIG. 10, when power supply to the VDD2 terminal is started when VDD1 = ON, the
このように、VOUTの電圧降下をダイオード201のVF分に抑えることによって、VOUTをONに保つことができるので、USBのリンクを維持することができる。
In this manner, by suppressing the voltage drop of VOUT to VF of the
なお、OTG制御/充電制御部112の電力供給元が電池113である場合には、VOUTがOFFになってもUSBのリンクが切れることがないので、Vgate3によるFET202の制御は必要ない。つまり、第2の実施形態の構成であってもよい。
Note that when the power supply source of the OTG control /
以上に説明したように、本実施形態では、ダイオード201およびFET202によって、VOUTの電圧降下をダイオード201のVF分に抑えているので、USB機器またはUSB充電専用器から給電を行っている場合に外部電源が接続/切断された場合であっても、USBリンクを維持することができる。
As described above, in the present embodiment, the voltage drop of VOUT is suppressed to the VF of the
また、VDD2=ONのときにVDD1がONまたはOFFされた場合、つまり、外部電源から給電を行っている場合にUSB機器またはUSB充電専用器が接続/切断された場合についても、Vgate3を同様に制御することによって、USBリンクを維持することができる。 Similarly, when VDD1 is turned ON or OFF when VDD2 = ON, that is, when a USB device or a USB charging device is connected / disconnected when power is supplied from an external power source, Vgate3 is similarly set. By controlling, the USB link can be maintained.
図11および図12は、本発明による端末の主要部を示すブロック図である。図11に示すように、端末は、電力供給元をUSBバスまたは外部電源に切り替える制御手段13(図1に示す制御手段105に相当。)を備え、制御手段13は、自端末がホスト動作中であるかデバイス動作中であるかを判定し、自端末がデバイス動作中であると判断した場合には、自端末の電力供給元をUSBバスにする。
11 and 12 are block diagrams showing main parts of the terminal according to the present invention. As shown in FIG. 11, the terminal includes a control unit 13 (corresponding to the
上記の実施形態には、以下のような端末も開示されている。 In the above embodiment, the following terminals are also disclosed.
(1)制御手段13は、自端末がデバイス動作中である場合に、USBバスに接続された機器がUSB機器であるかUSB充電専用器であるかを判定し、機器がUSB機器であると判断した場合には、自端末の電力供給元を外部電源に切り替える端末。 (1) The control means 13 determines whether the device connected to the USB bus is a USB device or a dedicated USB charging device when the terminal is operating as a device, and the device is a USB device. If it is determined, the terminal that switches its own power supply source to an external power source.
(2)制御手段13は、自端末がデバイス動作中である場合に、USBバスに接続された機器が電力を供給していない場合には、自端末の電力供給元を外部電源に切り替える端末。 (2) The control means 13 is a terminal that switches the power supply source of its own terminal to an external power source when the device connected to the USB bus is not supplying power when the terminal is operating.
(3)図12に示すように、制御手段13は、USBバスからの電力供給を開始または停止させる第1のスイッチング素子15(図1に示すFET106、107に相当。)と、外部電源からの電力供給を開始または停止させる第2のスイッチング素子16(図1に示すFET109、110に相当。)とを含み、USBバスからの電力供給と外部電源からの電力供給とが同時に開始状態にならないように、第1のスイッチング素子15と第2のスイッチング素子16とを制御する端末。
(3) As shown in FIG. 12, the control means 13 includes a first switching element 15 (corresponding to the
(4)図12に示すように、制御手段13は、USBバスからの電力供給と外部電源からの電力供給とがともに停止状態になった場合に、USBのリンクを維持させるための電流をUSBバスから確保するリンク維持手段14(図8に示すダイオード201およびFET202に相当。)を含む端末。
(4) As shown in FIG. 12, when the power supply from the USB bus and the power supply from the external power supply are both stopped, the control means 13 supplies the current for maintaining the USB link to the USB. A terminal including link maintaining means 14 secured from the bus (corresponding to the
13 制御手段
14 リンク維持手段
15 第1のスイッチング素子
16 第2のスイッチング素子
100 USB ABコネクタ
101 外部給電部
102、103、104、108、111、203 抵抗
105 制御部
106、107、109、110、202 FET
112 OTG制御/充電制御部
113 電池
114 充電制御部
121、122 寄生ダイオード
201 ダイオード
DESCRIPTION OF
112 OTG control /
Claims (9)
前記制御手段は、
自端末がホスト動作中であるかデバイス動作中であるかを判定し、
自端末がデバイス動作中であると判断した場合には、自端末の電力供給元を前記USBバスにする
ことを特徴とする端末。 A control means for switching the power supply source to a USB bus or an external power source;
The control means includes
Determine whether the terminal is operating as a host or device,
A terminal characterized in that, when it is determined that the terminal is operating, the power supply source of the terminal is the USB bus.
自端末がデバイス動作中である場合に、USBバスに接続された機器がUSB機器であるかUSB充電専用器であるかを判定し、前記機器がUSB機器であると判断した場合には、自端末の電力供給元を外部電源に切り替える
請求項1に記載の端末。 The control means
When the own terminal is operating as a device, it is determined whether the device connected to the USB bus is a USB device or a dedicated USB charging device. If it is determined that the device is a USB device, The terminal according to claim 1, wherein the power supply source of the terminal is switched to an external power source.
自端末がデバイス動作中である場合に、USBバスに接続された機器が電力を供給していない場合には、自端末の電力供給元を外部電源に切り替える
請求項1または請求項2に記載の端末。 The control means
The power supply source of the self terminal is switched to an external power source when the device connected to the USB bus is not supplying power when the self terminal is operating. Terminal.
USBバスからの電力供給を開始または停止させる第1のスイッチング素子と、外部電源からの電力供給を開始または停止させる第2のスイッチング素子とを含み、
前記USBバスからの電力供給と前記外部電源からの電力供給とが同時に開始状態にならないように、前記第1のスイッチング素子と前記第2のスイッチング素子とを制御する
請求項1から請求項3のうちのいずれか1項に記載の端末。 The control means
A first switching element for starting or stopping power supply from the USB bus, and a second switching element for starting or stopping power supply from an external power source,
The first switching element and the second switching element are controlled so that power supply from the USB bus and power supply from the external power supply do not start simultaneously. The terminal of any one of them.
USBバスからの電力供給と外部電源からの電力供給とがともに停止状態になった場合に、USBのリンクを維持させるための電流をUSBバスから確保するリンク維持手段を含む
請求項1から請求項4のうちのいずれか1項に記載の端末。 The control means
A link maintaining unit that secures a current for maintaining the USB link from the USB bus when both the power supply from the USB bus and the power supply from the external power supply are stopped. The terminal according to any one of 4.
前記端末がデバイス動作中であると判断した場合には、前記端末の電力供給元を優先的に前記USBバスにする
ことを特徴とする給電方法。 Determine whether the terminal that can select the USB bus or external power source as the power supply source is operating as a host or device,
When it is determined that the terminal is operating as a device, a power supply method is characterized in that the power supply source of the terminal is preferentially set to the USB bus.
請求項6に記載の給電方法。 When the device is operating as a device, it is determined whether the device connected to the USB bus is a USB device or a dedicated USB charging device. If the device is a USB device, the terminal supplies power. The power supply method according to claim 6, wherein the power source is switched to an external power source.
請求項6または請求項7に記載の給電方法。 The power supply according to claim 6 or 7, wherein when the device is operating as a device and the device connected to the USB bus is not supplying power, the power supply source of the terminal is switched to an external power source. Method.
請求項6から請求項8のうちのいずれか1項に記載の給電方法。 The current for maintaining the USB link is secured from the USB bus when both the power supply from the USB bus and the power supply from the external power supply are stopped. The power feeding method according to claim 1.
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