JP3075655U

JP3075655U - Ｕｓｂフロッピーディスクドライブの電源制御器

Info

Publication number: JP3075655U
Application number: JP2000005861U
Authority: JP
Inventors: 志平楊
Original assignee: 弘拓電子股▲分▼有限公司
Priority date: 2000-08-14
Filing date: 2000-08-14
Publication date: 2001-02-27
Anticipated expiration: 2006-08-14

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】より高いロード量の時も、USBポート以外の電
力を使用する必要が無いUSBフロッピーディスクドライ
ブの電源制御器を提供する。【解決手段】電流センサ２１と、電力貯蔵ユニット２２
と、スイッチ２４と、制御ユニット２５とを有し、電流
センサはロードの回路に直列に接続され、オーバーロー
ド時にセンサ信号Ｓを発信し、電力貯蔵ユニットは少な
くともコンデンサを備え、電力を予め貯蔵するように、
電力貯蔵ユニットの入力端は電流センサの出力端Ｏと接
続され、スイッチは電力貯蔵ユニットとロードとの間に
接続され、制御ユニットの入力端は電流センサのセンサ
信号端と接続され、出力端はスイッチのON・OFFを制御
し、それにより、オーバーロード時に、電力貯蔵ユニッ
トから短時間に電流の変化に必要な電力を提供する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、USB（ユニバーサルシリアルバス）フロッピーディスクドライブの電源制御器に関するものであり、特にUSBフロッピーディスクドライブ内の充放電装置を応用することによって、より高いロード量のフロッピーディスクドライブに直接にUSBポートの電力を使用できるため、他の電力を使用する必要が無いUSBフロッピーディスクドライブの電源制御器に関するものである。

【０００２】

【従来技術とその課題】

現在、USB（UNIVERSAL SERIAL BUS）は既にコンピュータの基本設備の一部となっており、例えば、キーボード、マウス、スキャナ、プリンタ、撮影機、デジタルカメラ、モニタなどの周辺装置もUSBを介して互いに直列に接続できると共に、それらの周辺装置は差し込むことによって即座に使用でき、使用途中で抜くこともできる。従って、その業界や消費者に重要視されている。特にノート型コンピュータや超薄型コンピュータは、フロッピーディスクドライブや光ディスクドライブに外部接続の方式を採用して低重量を達成させ、共通のインターフェイスを介することによって、USBの規格に適合させれば即座に使用することができるので、消費者の購買意欲を高めることができるだけではなく、上述したように、周辺装置は電源がONの状態において差し込んでも即座に使用できると共に、使用途中で抜くこともできるので、使用上非常に便利である。

【０００３】しかし、現在USBの規格の外部接続式フロッピーディスクドライブの構造は、図1に示すように、本体（10）は主にフロッピーディスクドライブ（FDD）及びUS Bの回路板（30）から構成され、使用する際は、単に本体（10）の後端におけるU SBプラグ部（40）とコンピュータにおけるUSBポート（符号なし）とを接続すれば、直ちに使用することができる。また、フロッピーディスクドライブ（FDD）及びUSBの回路板（30）に必要な電力は、直接にUSBプラグ部（40）から提供されるので、他の電源を使用する必要はない。しかし、USBプラグ部（40）から直接に電力を使用する場合、USBの規格は制限されているため、5V／500mAの容量のみ提供され、現在電力の低消耗に対応できるものは、高価であり数も少ない超薄型フロッピーディスクドライブであり、その他のフロッピーディスクドライブは電力消耗量が約600〜800mAである。従って、一般のフロッピーディスクドライブは USB装置に使用することができないという欠点を有する。

【０００４】本考案は、上記の課題を解決するものであり、USBフロッピーディスクドライブにおける回路板内に殆どのフロッピーディスクドライブに適用できるように電源制御器を設け、電源制御器が有する充放電機能によって、電源制御器内に予め貯蔵されている電力を電力消耗量の多い時にフロッピーディスクドライブに提供するので、USBの電力の制限を超える恐れはない。

【０００５】また、USBフロッピーディスクドライブの電源制御器は、電流センサ、電力貯蔵ユニット及び制御ユニットによって構成されるので、電流センサが感知したロードの電流が低い時、電力貯蔵ユニットは充電及び貯蔵状態にあると共に、電力貯蔵ユニットとロードの回路とは開路状態（OFF LINE）になる。また、電流センサの感知したフロッピーディスクドライブの電流量が一定の値を超えた時、直ちに電力貯蔵ユニットからの電力をロードの回路に出力する。それにより、突然に大電流の消耗が起こった場合でも、予め貯蔵されている電力を提供すればよいので、入力端のオーバーロードを防止することができる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、電流センサ（21）と、電力貯蔵ユニット（22）と、スイッチ（24）と、制御ユニット（25）とを有し、電流センサ（21）はロードの回路に直列に接続され、オーバーロード時にセンサ信号（S）を発信し、電力貯蔵ユニット（22 ）は少なくともコンデンサ（222）を備え、電力を予め貯蔵するように、電力貯蔵ユニット（22）の入力端は電流センサ（21）の出力端（O）と接続され、スイッチ（24）は電力貯蔵ユニット（22）とロードとの間に接続され、制御ユニット（25）の入力端は電流センサ（21）のセンサ信号（S）端と接続され、出力端はスイッチ（24）のON・OFFを制御し、それにより、オーバーロード時に、電力貯蔵ユニット（22）から短時間に電流の変化に必要な電力を提供することを特徴とするUSBフロッピーディスクドライブの電源制御器を提供する。

【０００７】以下、添付図面を参照して本考案の好適な実施の形態を詳細に説明する。

【０００８】

【考案の好適な実施の形態】

図1は本考案に係わるUSBフロッピーディスクドライブの概要図であり、図2は本考案に係わるUSBフロッピーディスクドライブの電源制御器の回路ブロック図であり、図3は本考案に係わるUSBフロッピーディスクドライブの電源制御器の回路図である。

【０００９】図1に示すように、本考案のUSBフロッピーディスクドライブの電源制御器（20 ）は、回路板（30）に取付けられると共に、USBプラグ部（40）から送られた電力を予め処理して、回路板（30）及び超薄型のフロッピーディスクドライブ（FD D）に提供するものである。また、電源制御器（20）は従来の回路板の寸法に適用できるので、従来の回路板を本考案の電源制御器（2）を有する回路板（30）に交換すれば直ぐに使用することができる。

【００１０】次に、図2を参照して本考案におけるUSBフロッピーディスクドライブの電源制御器の構造を説明する。電源制御器（20）は電流センサ（21）、電力貯蔵ユニット（22）、電源安定装置（23）、スイッチ（24）及び制御ユニット（25）によって構成され、電流センサ（21）は電源入力端（Vin）に直列に接続されると共に、電流センサ（21）の出力端（O）は回路板（30）が必要な電力を提供し、チョークコイル（26）を介してフロッピーディスクドライブ（FDD）と直接に接続し、更に、電力を電力貯蔵ユニット（22）に送る。その電力貯蔵ユニット（22）の出力端は電源安定装置（23）及びスイッチ（24）を介してフロッピーディスクドライブ（FDD）と接続され、制御ユニット（25）は電流センサ（21）のセンサ信号（S）を受信できるように接続され、電力貯蔵ユニット（22）及びスイッチ（24）を制御してON・OF Fの動作を行う。

【００１１】また、フロッピーディスクドライブ（FDD）の電力消耗量が上限を超えていない場合、電流センサ（21）は作動せず、スイッチ（24）は開路状態にある。従って、電流は電流センサ（21）、チョークコイル（26）を介してフロッピーディスクドライブ（FDD）に送られる。この時、電力貯蔵ユニット（22）は制御ユニット（25）のフィードバックの制御によって、充電及び貯蔵状態になる。また、フロッピーディスクドライブ（FDD）の電力消耗量がUSBの規格の上限を超えた場合、直ちに電流センサ（21）のセンサ信号（S）によって制御ユニット（25）を起動させると共に、制御ユニット（25）によってスイッチ（24）を閉路状態にする。それにより、予め電力貯蔵ユニット（22）に貯蔵されている電力が電源安定装置（23）を介して迅速にフロッピーディスクドライブ（FDD）に送られるので、フロッピーディスクドライブ（FDD）に対し短時間で高電量を補足する要求に応えることができる。従って、フロッピーディスクドライブ（FDD）がハイロード状態の時、内部から放電機能が提供されるので、USBの入力端がオーバーロードする恐れはない。

【００１２】図3に示すように、電流センサ（21）は演算増幅器（211）、抵抗（213）及びトランジスタ（212）によって構成され、ロードの電流が一定の値を超えた場合は、抵抗（213）の両端に電位差が形成され、演算増幅器（211）の状態を変更させると共に、トランジスタ（212）を導通させ、それにより、センサ信号（S）部分が低電位から高電位になるので、電流感知の効果を達成することができる。

【００１３】また、電力貯蔵ユニット（22）はスイッチ式安定装置（221）（STEP−UP SWI TCHING REGULATOR）、周辺の抵抗及びコンデンサ（222）から構成され、この構成は昇圧回路（ここでは約25Vまで昇圧する）であると共に、この大容量のコンデンサ（222）が電力を貯蔵することによって、電力貯蔵ユニット（22）の出力端は電源安定装置（23）を介して安定した電圧（ここでは9V）を出力し、その電源安定装置（23）はトランジスタから構成されるスイッチ（24）と連結される。更に、図2に示す制御ユニット（25）は、図3における二つの演算増幅器（251，2 52）、分圧回路（254）、抵坑（255）及びツェナーダイオード（253）によって構成され、その中の演算増幅器（251）は比較器（符号なし）として使用され、電流センサ（21）から出力されるセンサ信号（S）及びツェナーダイオード（253 ）の電圧を比較し、センサ信号（S）が高電位（ハイロード）の場合、演算増幅器（251）から出力される高電位をスイッチ（24）に導通させると共に、コンデンサ（222）に貯蔵されている電力を電源安定装置（23）及びスイッチ（24）を介して迅速にロード端（符号なし）に送り、短時間での電流の変化を提供する。また、演算増幅器（252）は分圧回路（254）によって減圧した後の電圧を処理すると共に、スイッチ式安定装置（221）のフィードバック入力端（FB）にフィードバックし、電力貯蔵ユニット（22）の出力電圧を制御する。

【００１４】前記構造はハイロードの電流が流れた時の放電回路とし、実際に使用する際、フロッピーディスクドライブにおけるモータの電流消耗量は約300mAであるので、USBの規格の上限を超えることはなく、フロッピーディスクドライブにおける高電流消耗の問題は、読取りヘッドが移動することによってパルスロードが発生する時のみに起き、その読取りヘッドが毎回移動する際のパルス（PULSE）の時間は、常に20mS（周波数は約50〜6OHzであり、パルス間の間隔時間は約80mSである）を超えることはない。また、本考案の電力貯蔵ユニット（22）は、単に適当な大きさに変更或いはコンデンサ（222）の容量を変更するだけで必要な電力を提供できると共に、電力貯蔵ユニット（22）の再充電時間は前記間隔時間以内であり、電流センサ（21）の周波数は約10KHzであるので、低周波パルスと同期させることにより遅延現象を防止できる。

【００１５】

【考案の効果】

本考案は上記の構成を有するので、USBフロッピーディスクドライブにおける回路板内に殆どのフロッピーディスクドライブに適用できるように電源制御器を設け、電源制御器が有する充放電機能によって、電源制御器内に予め貯蔵されている電力を電力消耗量の多い時にフロッピーディスクドライブに提供するので、 USBの電力の制限を超える恐れはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係わるUSBフロッピーディスクドライ
ブの概要図である。

【図２】本考案に係わるUSBフロッピーディスクドライ
ブの電源制御器の回路ブロック図である。

【図３】本考案に係わるUSBフロッピーディスクドライ
ブの電源制御器の回路図である。

【符号の説明】

10 本体 20 電源制御器 21 電流センサ 211 演算増幅器 212 トランジスタ 213 抵抗 22 電力貯蔵ユニット 221 スイッチ式安定装置 222 コンデンサ 23 電源安定装置 24 スイッチ 25 制御ユニット 251 演算増幅器 252 演算増幅器 253 ツェナーダイオード 254 分圧回路 255 抵抗 26 チョークコイル 30 回路板 40 USBプラグ部 S センサ信号 0 出力端 Vin 電源入力端 FDD フロッピーディスクドライブ FB フィードバック入力端

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】電流センサ（21）と、電力貯蔵ユニット
（22）と、スイッチ（24）と、制御ユニット（25）とを
有し、電流センサ（21）はロードの回路に直列に接続され、オ
ーバーロード時にセンサ信号（S）を発信し、電力貯蔵ユニット（22）は少なくともコンデンサ（22
2）を備え、電力を予め貯蔵するように、電力貯蔵ユニ
ット（22）の入力端は電流センサ（21）の出力端（O）
と接続され、スイッチ（24）は電力貯蔵ユニット（22）とロードとの
間に接続され、制御ユニット（25）の入力端は電流セン
サ（21）のセンサ信号（S）端と接続され、出力端はス
イッチ（24）のON・OFFを制御し、それにより、オーバーロード時に、電力貯蔵ユニット
（22）から短時間に電流の変化に必要な電力を提供する
ことを特徴とするUSBフロッピーディスクドライブの電
源制御器。
【請求項２】電力貯蔵ユニット（22）は更に昇圧器を有
することを特徴とする請求項1に記載のUSBフロッピーデ
ィスクドライブの電源制御器。
【請求項３】制御ユニット（25）は少なくとも一つの演
算増幅器（251，252）によって構成されることを特徴と
する請求項1に記載のUSBフロッピーディスクドライブの
電源制御器。