JP6748540B2 - Semiconductor device - Google Patents
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Description
本開示は、USB(Universal Serial Bus)デバイスに供給する出力電圧を生成する電源回路に関する。 The present disclosure relates to a power supply circuit that generates an output voltage supplied to a USB (Universal Serial Bus) device.
従来より、USBデバイスに対してUSBコネクタを介して電力を供給する構成(USB給電とも称する)が知られている(特許文献1)。 BACKGROUND ART Conventionally, a configuration (also referred to as USB power supply) for supplying power to a USB device via a USB connector is known (Patent Document 1).
一方で、従来のUSBデバイスに対して供給される出力電圧は固定電圧(一例として5V)であった。 On the other hand, the output voltage supplied to the conventional USB device was a fixed voltage (5 V as an example).
しかしながら、近年USBコネクタを有する機器は増大しており、それぞれの機器に対してUSB給電が可能な構成とすることが期待されている。 However, in recent years, the number of devices having a USB connector is increasing, and it is expected that each device can be supplied with USB power.
この点で、機器毎に要求される電力は異なるため給電側の出力電圧も固定ではなく可変にする必要があり高電圧での給電に対する安全性を保障するために種々の保護機能が設けられている。 In this respect, since the electric power required for each device is different, the output voltage on the power supply side must be variable instead of being fixed, and various protection functions are provided to ensure the safety of high voltage power supply. There is.
一方で、障害が発生した場合にその状態を保持しておく手段がなく、状態に応じた適切な動作を実行することができていなかった。 On the other hand, when a failure occurs, there is no means for holding the status, and it is not possible to execute an appropriate operation according to the status.
本開示は、上記の課題を解決するためのものであって、電源回路の状態に応じた適切な動作を実行することが可能な半導体装置および給電システムを提供することを目的とする。 The present disclosure is for solving the above-described problems, and an object of the present disclosure is to provide a semiconductor device and a power supply system capable of performing an appropriate operation according to the state of a power supply circuit.
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 Other problems and novel features will be apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
一実施例によれば、半導体装置は、USBコネクタと接続されるUSBデバイスに供給する出力電圧を生成する電源回路と、電源回路の出力電圧あるいは出力状態を検知する検知回路と、電源回路を制御する制御回路と、電源回路に関する出力設定電圧値あるいは各種情報を格納するレジスタとを備える。制御回路は、検知回路の検知結果に基づく通知信号を外部に出力する。 According to one embodiment, a semiconductor device controls a power supply circuit that generates an output voltage to be supplied to a USB device connected to a USB connector, a detection circuit that detects an output voltage or an output state of the power supply circuit, and a power supply circuit. And a register that stores an output set voltage value or various information regarding the power supply circuit. The control circuit outputs a notification signal based on the detection result of the detection circuit to the outside.
一実施例によれば、電源回路に関する出力電圧値あるいは各種情報をレジスタに格納することにより、電源回路の状態を把握して適切な動作を実行することが可能である。 According to one embodiment, by storing the output voltage value or various information relating to the power supply circuit in the register, it is possible to grasp the state of the power supply circuit and execute an appropriate operation.
実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、その説明は繰り返さない。 Embodiments will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
(実施形態1)
<A.全体構成>
<a1.電源制御システム1の構成>
図1は、実施形態1に基づく電源制御システム1の構成について説明する図である。
(Embodiment 1)
<A. Overall configuration>
<a1. Configuration of power
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a power
図1を参照して、電源制御システム1は、給電デバイス(給電制御装置)10と、受電デバイス100とを含む。
Referring to FIG. 1, power
受電デバイス100は、USBコネクタ102と、パワーデリバリ制御部104と、USBデータ制御部106と、アプリケーション処理部108とを有する。
The
給電デバイス10は、USBコネクタ12、パワーデリバリ電源部14と、パワーデリバリ制御部16と、USBデータ制御部18とを有する。
The
USBコネクタ12とUSBコネクタ102とはUSBバス110とで接続されている。
The
USBバス110は、電源ラインVLと、データラインDLと、制御データラインCLとを含む。
The
受電デバイス100は、USBコネクタ102とUSBコネクタ12とがUSBバス110を介して接続された場合に電源ラインVLを介して給電デバイス10からの電圧の供給を受ける。
The
また、受電デバイス100と給電デバイス10は、USBコネクタ102とUSBコネクタ12とがUSBバス110を介して接続された場合にデータラインDLを介して互いにデータの授受が可能に構成されている。給電デバイス10のUSBデータ制御部18と受電デバイス100のUSBデータ制御部106との間でデータラインDLを介するデータの授受が実行される。
Further, the
また、受電デバイス100と給電デバイス10は、USBコネクタ102とUSBコネクタ12とがUSBバス110を介して接続された場合に制御データラインCLを介して互いに制御データの授受が可能に構成されている。給電デバイス10のパワーデリバリ制御部16と受電デバイス100のパワーデリバリ制御部104との間で制御データラインCLを介する制御データの授受が実行される。
Further, the
パワーデリバリ制御部16は、パワーデリバリ電源部14を制御する。具体的には、パワーデリバリ制御部16は、パワーデリバリ電源部14に供給する電圧レベルの設定を指示する。本例においては、パワーデリバリ電源部14は、電源入力として交流電圧(AC)あるいは直流電圧(DC)の入力を受けて、外部に供給する電圧レベルを可変に調整可能な電源装置である。一例として5V〜20Vの範囲で電圧レベルを調整可能である。パワーデリバリ制御部16は、制御データラインCLを介して受電デバイス100と通信し、受電デバイス100からの電圧データに基づいてパワーデリバリ電源部14を制御する。
The power
パワーデリバリ制御部104は、電源ラインVLを介して給電デバイス10からの電圧の供給を受けて各部に必要な電力を供給する。また、パワーデリバリ制御部104は、制御データラインCLを介してパワーデリバリ制御部16と通信する。具体的には、パワーデリバリ制御部104は、制御データラインCLを介してパワーデリバリ制御部16に受電デバイス100が必要とする電圧に関する電圧データを送信する。
The power
USBデータ制御部106は、USBバス110を介して接続される給電デバイス10のUSBデータ制御部18との間でのデータの授受を実行する。
The USB
アプリケーション処理部108は、所定のアプリケーションを実行する部位である。CPU(Central Processing Unit)がプログラムを実行することにより所定のアプリケーションが実行される。USBデータ制御部106は、必要に応じてUSBコネクタ102を介して接続される機器からのデータをアプリケーション処理部108に転送するとともに、アプリケーション処理部108からのデータをUSBコネクタ102を介して接続される機器に送信する。
The
<a2.給電デバイス10の構成>
図2は、実施形態1に基づく給電デバイス10の構成を説明する図である。
<a2. Configuration of
FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the
図2を参照して、給電デバイス10は、USBコネクタ12と、パワーデリバリ電源部14と、パワーデリバリ制御部16とを含む。USBデータ制御部18については省略している。
Referring to FIG. 2,
パワーデリバリ電源部14は、電源回路20と、保護回路22と、制御回路24と、レジスタ26と、インタフェース28とを含む。
The power delivery
電源回路20は、電源入力として交流電圧(AC)あるいは直流電圧(DC)の入力を受けて、外部に供給する電源電圧を生成する。電源回路20は、電源ラインVLと接続されているUSBコネクタ12を介して他のUSBデバイスに対して生成した電源電圧を供給する。
The
保護回路22は、パワーデリバリ電源部14を安全性を保障するための回路である。たとえば、電源回路20のジャンクション温度が上昇した場合には回路が作動し、異常である旨を制御回路24に通知する。制御回路24は、当該通知に基づいて電源回路20に指示して電源供給を停止させる。
The
制御回路24は、パワーデリバリ電源部14全体を制御する。
インタフェース28は、制御回路24と接続される。インタフェース28は、制御回路24からのデータをパワーデリバリ制御部16に送信したり、あるいはパワーデリバリ制御部16からのデータを受信して、制御回路24に転送する。
The
The
レジスタ26は、パワーデリバリ電源部14に関する情報を格納する。
具体的には、レジスタ26は、電源回路20の電源電圧の設定に関する情報を格納する電圧設定領域26Aと、電源回路20の内部状態に関する情報を格納するステータス格納領域26Bとを含む。
The
Specifically, the
制御回路24は、必要に応じてレジスタ26にデータを書き込むとともに、レジスタ26に格納されたデータを読み出してインタフェース28を介してパワーデリバリ制御部16に送信する。
The
パワーデリバリ制御部16は、インタフェース30と、通信インタフェース32と、マイコン34と、メモリ36とを含む。
The power
マイコン34は、パワーデリバリ制御部16全体を制御する。
メモリ36は、各種のプラグラムを格納する。マイコン34は、メモリ36に格納されているプログラムに基づいて所定の機能を実現する。
The
The
インタフェース30は、パワーデリバリ電源部14とデータの授受を実行するために用いられる。
The
インタフェース30は、マイコン34と接続される。インタフェース30は、マイコン34からのデータをパワーデリバリ電源部14に送信したり、あるいはパワーデリバリ電源部14からのデータを受信して、マイコン34に転送する。
The
通信インタフェース32は、制御データラインCLと接続されているUSBコネクタ12を介して他のUSBデバイスとの間でのパワーデリバリ制御通信を実行するためのインタフェースである。
The
通信インタフェース32は、マイコン34と接続される。通信インタフェース32は、マイコン34からの制御データを他のUSBデバイス(受電デバイス100)に送信したり、あるいは他のUSBデバイス(受電デバイス100)からの制御データを受信して、マイコン34に転送する。
The
<a3.保護回路22の構成>
図3は、実施形態1に基づく保護回路22の構成を説明する図である。
<a3. Configuration of
FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the
図3を参照して、保護回路22は、電源回路20の温度が正常か否かを判断する温度異常判断回路22Aと、電源回路20の電源電圧が正常か否かを判断する電圧異常判断回路22Bとを含む。
Referring to FIG. 3, the
温度異常判断回路22Aは、比較器120と、温度検出器122とを含む。
温度検出器122は、温度に応じた電圧を出力する。
The temperature
The
比較器120は、温度検出器122からの電圧と基準値とを比較して、比較結果に基づく制御信号を制御回路24に出力する。
The
温度検出器122は、一例として電源回路20のジャンクション温度を検出するために用いられる。
The
具体的には、比較器120は、温度検出器122からの電圧が基準値を超えた場合に制御回路24に越えたことを示す制御信号(「H」レベル)を出力する。基準値は、電源回路20の安全性を保障する値に設定することが可能である。
Specifically, the
制御回路24は、比較器120からの制御信号に基づいて電源回路20の動作のオン/オフを制御する。具体的には、制御回路24は、比較器120からの制御信号(「H」レベル)の入力に応答して電源回路20の電源供給の動作を停止させる。制御回路24は、比較器120からの制御信号(「L」レベル)の入力の場合には電源回路20の電源供給の動作を継続させる。
The
電圧異常判断回路22Bは、比較器130と、電圧検出回路132とを含む。
電圧検出回路132は、電源回路20からの電圧を検出する。
The voltage
The
比較器130は、電圧検出回路132からの電圧と基準値とを比較して、比較結果に基づく制御信号を制御回路24に出力する。
The
具体的には、比較器130は、電圧検出回路132からの電圧が基準値を超えた場合に制御回路24に越えたことを示す制御信号(「H」レベル)を出力する。基準値は、電源回路20の安全性を保障する値に設定することが可能である。
Specifically, the
制御回路24は、比較器130からの制御信号に基づいて電源回路20の動作のオン/オフを制御する。具体的には、制御回路24は、比較器130からの制御信号(「H」レベル)の入力に応答して電源回路20の電源供給の動作を停止させる。制御回路24は、比較器130からの制御信号(「L」レベル)の入力の場合には電源回路20の電源供給の動作を継続させる。
The
<B.電圧制御シーケンス>
<b1.電圧レベル調整>
図4は、実施形態1に基づく電源制御システム1における旧電圧から新電圧に電圧レベルを調整する場合のシーケンス図である。
<B. Voltage control sequence>
<b1. Voltage level adjustment>
FIG. 4 is a sequence diagram when the voltage level is adjusted from the old voltage to the new voltage in the power
図4を参照して、消費側である受電デバイス100が電圧を要求する(シーケンスsq1)。パワーデリバリ制御部104は、パワーデリバリ制御部16に対して受電デバイス100が必要な電圧を要求する。
Referring to FIG. 4,
パワーデリバリ制御部16は、受電デバイス100からの電圧要求に対して、給電が可能か否かを判断する。要求された電圧レベルの値が給電可能範囲であるか否かを確認する。要求された電圧レベルの値が給電可能範囲であると判断した場合には、電圧を許可する旨の通知をパワーデリバリ制御部104に通知する(シーケンスsq2)。
The power
消費側である受電デバイス100は、許可を了解する(シーケンスsq3)。
これにより受電デバイス100は、スタンバイ状態となり給電側からの準備完了の指示待ち状態となる。
The
As a result, the
パワーデリバリ制御部104は、供給側である給電デバイス10からの電圧を許可する旨の通知を受けて、許可を了解した旨の通知を給電デバイス10に出力する。
The power
給電デバイス10は、これを受けて、給電デバイス10側の電圧調整動作を開始する。
パワーデリバリ制御部16は、パワーデリバリ電源部14に電圧を指示する(シーケンスsq4)。
In response to this, the
The power
パワーデリバリ電源部14は、電圧指示を受けて、電圧を変更する(シーケンスsq5)。パワーデリバリ電源部14の制御回路24は、レジスタ26の電圧設定領域26Aに供給する電圧に関する情報を格納する。
The power delivery
給電側である給電デバイス10は、パワーデリバリ制御部16は、パワーデリバリ電源部14に電圧を指示してから所定期間経過後において、電圧準備が完了したことを消費側である受電デバイス100に通知する(シーケンスsq6)。当該所定期間は、パワーデリバリ電源部14に電圧を指示してから新しい電圧(新電圧)に変更されるまでに必要な期間以上の期間に予め設定されている。
In the
消費側である受電デバイス100は、給電デバイス10から電圧準備が完了したことを示す通知を受けて、電圧準備の完了を了解する(シーケンスsq7)。
The
これにより受電デバイス100は、スタンバイ状態から電流消費状態となり給電デバイス10からの電圧の供給を受けて駆動する。
As a result, the
<b2.システムエラー時>
図5は、実施形態1に基づく電源制御システム1におけるシステムエラー時の動作を説明する場合のシーケンス図である。
<b2. At system error>
FIG. 5 is a sequence diagram for explaining an operation at the time of a system error in the power
図5を参照して、受電デバイス100との間でシステムエラー(例えば通信エラー)が生じた場合、給電側である給電デバイス10は、ハードリセットを通知する(シーケンスsq10)。パワーデリバリ制御部16は、パワーデリバリ制御部104にハードリセットを通知する。
Referring to FIG. 5, when a system error (for example, a communication error) occurs with
消費側である受電デバイス100は、ハードリセットの通知を了解する(シーケンスsq11)。これにより受電デバイス100は、給電デバイス10からの電圧供給のスタンバイ状態となる。
The
次に、給電側である給電デバイス10は、リセットを指示する(シーケンスsq12)。パワーデリバリ制御部16は、パワーデリバリ電源部14にリセットを指示する。
Next, the
パワーデリバリ電源部14は、パワーデリバリ制御部16からのリセットの指示を受けて電圧を変更する(シーケンスsq13)。パワーデリバリ電源部14の制御回路24は、リセット指示を受けて電源回路20からの電圧を0Vに設定する。
The power delivery
次に、パワーデリバリ制御部16は、パワーデリバリ電源部14に電圧を指示する(シーケンスsq14)。
Next, the power
パワーデリバリ電源部14は、電圧指示を受けて、電圧を変更する(シーケンスsq15)。パワーデリバリ電源部14の制御回路24は、レジスタ26の電圧設定領域26Aに供給する電圧に関する情報を格納する。具体的には、制御回路24は、レジスタ26の電圧設定領域26Aに供給する電圧に関する情報として初期値に設定する。本例においては5Vに設定する。
The power delivery
<b3.温度異常時>
図6は、実施形態1に基づく電源制御システム1における温度異常時の動作を説明する場合のシーケンス図である。
<b3. When temperature is abnormal>
FIG. 6 is a sequence diagram for explaining the operation of the power
図6を参照して、パワーデリバリ電源部14において温度異常が生じたとする(シーケンスsq20)。具体的には、温度異常判断回路22Aは、電源回路20のジャンクション温度に従って制御回路24に制御信号(「H」レベル)を出力する。制御回路24は、電源回路20の電源オフ制御を実行し、電源回路20の電源供給の動作を停止させる。具体的には、0Vに設定する。
Referring to FIG. 6, it is assumed that a temperature abnormality has occurred in power delivery power supply unit 14 (sequence sq20). Specifically, the temperature
次に、パワーデリバリ電源部14においてレジスタに情報を書き込む(シーケンスsq21)。具体的には、制御回路24は、レジスタ26のステータス格納領域26Bに温度異常に関する情報を書き込む。
Next, the power delivery
パワーデリバリ制御部16は、レジスタ26からの情報を読み出す(シーケンスsq22)。パワーデリバリ制御部16からパワーデリバリ電源部14に所定周期毎に指示して情報を読み出す。
The power
パワーデリバリ制御部16は、レジスタ26からの情報を取得して温度異常であることを確認し、ハードリセットを通知する(シーケンスsq23)。パワーデリバリ制御部16は、パワーデリバリ制御部104にハードリセットを通知する。
The power
消費側である受電デバイス100は、ハードリセットの通知を了解する(シーケンスsq24)。これにより受電デバイス100は、給電デバイス10からの電圧供給のスタンバイ状態となる。
The
次に、パワーデリバリ電源部14において温度が正常に戻ったものとする(シーケンスsq25)。 Next, it is assumed that the temperature has returned to normal in the power delivery power supply unit 14 (sequence sq25).
次に、パワーデリバリ電源部14においてレジスタ26に情報を書き込む(シーケンスsq26)。具体的には、制御回路24は、レジスタ26のステータス格納領域26Bに温度に関する情報を書き込む。本例においては、電源回路20のジャンクション温度が正常であることを示す値を書き込む。
Next, the power delivery
パワーデリバリ制御部16は、レジスタ26からの情報を読み出す(シーケンスsq27)。パワーデリバリ制御部16からパワーデリバリ電源部14に所定周期毎に指示して情報を読み出す。
The power
パワーデリバリ制御部16は、レジスタ26からの情報を取得して温度が正常であることを確認し、パワーデリバリ電源部14に電圧を指示する(シーケンスsq28)。
The power
パワーデリバリ電源部14は、電圧指示を受けて、電圧を変更する(シーケンスsq29)。パワーデリバリ電源部14の制御回路24は、レジスタ26の電圧設定領域26Aに供給する電圧に関する情報を格納する。具体的には、制御回路24は、レジスタ26の電圧設定領域26Aに供給する電圧に関する情報として初期値に設定する。本例においては5Vに設定する。
The power delivery
<b4.電圧異常時>
図7は、実施形態1に基づく電源制御システム1における電圧異常時の動作を説明する場合のシーケンス図である。
<b4. When voltage is abnormal>
FIG. 7 is a sequence diagram for explaining the operation at the time of abnormal voltage in the power
図7を参照して、パワーデリバリ電源部14において電圧異常が生じたとする(シーケンスsq30)。具体的には、電圧異常判断回路22Bは、電圧検出回路132からの電圧が基準値を超えた場合に制御回路24に制御信号(「H」レベル)を出力する。制御回路24は、電源回路20の電源オフ制御を実行し、電源回路20の電源供給の動作を停止させる。具体的には、0Vに設定する。
Referring to FIG. 7, assume that a voltage abnormality occurs in power delivery power supply unit 14 (sequence sq30). Specifically, the voltage
次に、パワーデリバリ電源部14においてレジスタ26に情報を書き込む(シーケンスsq31)。具体的には、制御回路24は、レジスタ26のステータス格納領域26Bに電圧異常に関する情報を書き込む。
Next, the power delivery
パワーデリバリ制御部16は、レジスタ26からの情報を読み出す(シーケンスsq32)。パワーデリバリ制御部16からパワーデリバリ電源部14に所定周期毎に指示して情報を読み出す。
The power
パワーデリバリ制御部16は、レジスタ26からの情報を取得して電圧異常であることを確認し、ハードリセットを通知する(シーケンスsq33)。パワーデリバリ制御部16は、パワーデリバリ制御部104にハードリセットを通知する。
The power
消費側である受電デバイス100は、ハードリセットの通知を了解する(シーケンスsq34)。これにより受電デバイス100は、給電デバイス10からの電圧供給のスタンバイ状態となる。
The
次に、パワーデリバリ制御部16は、パワーデリバリ電源部14に電圧を指示する(シーケンスsq35)。
Next, the power
パワーデリバリ電源部14は、電圧指示を受けて、電圧を変更する(シーケンスsq36)。パワーデリバリ電源部14の制御回路24は、レジスタ26の電圧設定領域26Aに供給する電圧に関する情報を格納する。具体的には、制御回路24は、レジスタ26の電圧設定領域26Aに供給する電圧に関する情報として初期値に設定する。本例においては5Vに設定する。
The power delivery
また、パワーデリバリ電源部14は、レジスタ26に情報を書き込む(シーケンスsq37)。具体的には、制御回路24は、レジスタ26のステータス格納領域26Bに格納された電圧異常を示す情報をリセットする。
Further, the power delivery
したがって、電圧異常の場合には、異常を検知した場合に電源回路20の電源供給の動作を停止させるが、一時的な異常である可能性もあるため電源供給の動作を停止させた後、再び電圧を供給する動作を開始する動作を繰り返す。
Therefore, in the case of a voltage abnormality, the operation of the power supply of the
<C.制御フロー>
<c1.電圧レベル調整>
図8は、実施形態1に基づくパワーデリバリ制御部16における電圧レベルを調整する処理を実行する場合のフロー図である。
<C. Control flow>
<c1. Voltage level adjustment>
FIG. 8 is a flow chart when the process of adjusting the voltage level in the power
図8を参照して、パワーデリバリ制御部16は、消費側である受電デバイス100からの電圧を要求が有るか否かを判断する(ステップS2)。
Referring to FIG. 8, power
ステップS2において、パワーデリバリ制御部16は、消費側である受電デバイス100からの電圧の要求が無い場合(ステップS2においてNO)には、電圧レベルを調整する必要が無いためステップS2の状態を維持する。
In step S2, the power
ステップS2において、パワーデリバリ制御部16は、消費側である受電デバイス100からの電圧の要求があす場合(ステップS2においてYES)には、給電の電圧要求を確認する(ステップS4)。
In step S2, when there is a voltage request from the
次に、パワーデリバリ制御部16は、電圧の要求がOKか否かを判断する(ステップS6)。具体的には、パワーデリバリ制御部16は、受電デバイス100からの電圧要求に対して、給電が可能か否かを判断する。要求された電圧レベルの値が給電可能範囲であるか否かを確認する。
Next, the power
次に、パワーデリバリ制御部16は、電圧の要求がOKであると判断した場合(ステップS6においてYES)には、電圧を許可する旨を通知する(ステップS8)。パワーデリバリ制御部16は、消費側である受電デバイス100のパワーデリバリ制御部104に対して電圧を許可する旨を通知する。これにより受電デバイス100は、スタンバイ状態となり給電側からの準備完了の指示待ち状態となる。
Next, when the power
次に、パワーデリバリ制御部16は、許可を了解する旨の通知を受けたか否かを判断する(ステップS9)。
Next, the power
パワーデリバリ制御部16は、許可を了解する旨の通知を受けるまでステップS9を維持し、受けたと判断した場合(ステップS9においてYES)には、パワーデリバリ電源部14に電圧を指示する(ステップS10)。パワーデリバリ電源部14は、電圧指示を受けて、電圧を変更する。
The power
次に、パワーデリバリ制御部16は、所定期間経過したか否かを判断する(ステップS12)。当該所定期間は、パワーデリバリ電源部14に電圧を指示してから新しい電圧(新電圧)に変更されるまでに必要な期間以上の期間に予め設定されている。
Next, the power
パワーデリバリ制御部16は、所定期間経過したと判断した場合(ステップS12においてYES)には、電圧準備が完了したことを消費側である受電デバイス100に通知する(ステップS14)。そして、処理を終了する(エンド)。
When power
これにより、受電デバイス100は、電圧準備の完了を了解し、スタンバイ状態から電流消費状態に変更して給電デバイス10からの電圧の供給を受けて駆動する。
As a result, the
一方、ステップS6において、パワーデリバリ制御部16は、電圧の要求がOKでないと判断した場合(ステップS6においてNO)には、電圧を許可しない旨(不許可)を通知する(ステップS16)。
On the other hand, in step S6, when the power
そして、終了する(エンド)。この場合には、受電デバイス100に対して要求された電源供給は開始されない。
And it ends (end). In this case, the required power supply to the
<c2.パワーデリバリ電源部14の電圧調整の動作>
図9は、実施形態1に基づくパワーデリバリ電源部14の電圧調整の動作を説明するフロー図である。ここでは、パワーデリバリ電源部14の制御回路24の動作について説明する。
<c2. Power Delivery Operation of Voltage Adjustment of
FIG. 9 is a flowchart illustrating the voltage adjustment operation of the power delivery
図9を参照して、制御回路24は、パワーデリバリ制御部16から電圧の指示を受けたか否かを判断する(ステップS30)。
Referring to FIG. 9,
ステップS30において、制御回路24は、パワーデリバリ制御部16からの電圧の指示を受けるまでその状態を維持し、受けた場合(ステップS30においてYES)には、レジスタ26に情報を格納する(ステップS32)。具体的には、レジスタ26の電圧設定領域26Aに情報を格納する。
In step S30, the
次に、制御回路24は、電源回路20に指示された電圧を出力するように指示する(ステップS34)。電源回路20は、制御回路24からの指示に従って生成する電源電圧のレベルを目標電圧となるまで調整する。
Next, the
そして、処理を終了する(エンド)。
<c3.パワーデリバリ電源部14の温度異常の際の動作>
図10は、実施形態1に基づくパワーデリバリ電源部14の温度異常の際の動作を説明するフロー図である。ここでは、パワーデリバリ電源部14の制御回路24の動作について説明する。
Then, the process ends (end).
<c3. Power Delivery Operation when Temperature of
FIG. 10 is a flowchart illustrating the operation of the power delivery
図10を参照して、制御回路24は、温度異常が有るか否かを判断する(ステップS40)。制御回路24は、温度異常判断回路22Aからの制御信号(「H」レベル)の入力が有るか否かを判断する。
Referring to FIG. 10,
ステップS40において、制御回路24は、温度異常があると判断するまでは、その状態を維持し、温度異常が有ると判断した場合(ステップS40においてYES)には、動作を停止させる(ステップS42)。制御回路24は、電源回路20に指示して電源オフ制御を実行し、電源回路20の電源供給の動作を停止させる。具体的には、0Vに設定する。
In step S40, the
次に、制御回路24は、レジスタ26に情報を格納する(ステップS44)。具体的には、制御回路24は、レジスタ26のステータス格納領域26Bに情報を格納する。具体的には、温度異常が有る旨を示す情報を格納する。
Next, the
次に、制御回路24は、温度異常が無いか否かを判断する(ステップS46)。制御回路24は、温度異常判断回路22Aからの制御信号(「L」レベル)の入力が有るか否かを判断する。
Next, the
ステップS46において、制御回路24は、温度異常が無いと判断するまでは、その状態を維持し、温度異常が無いと判断した場合(ステップS46においてYES)には、レジスタ26に情報を格納する(ステップS48)。具体的には、レジスタ26のステータス格納領域26Bに情報を格納する。具体的には、温度異常が無い旨を示す情報を格納する。
In step S46, the
そして、ステップS40に戻る。
<c4.温度異常の場合の復帰動作>
図11は、実施形態1に基づくパワーデリバリ制御部16の温度異常の場合の復帰動作を説明するフロー図である。主にパワーデリバリ制御部16のマイコン34における動作について説明する。
Then, the process returns to step S40.
<c4. Recovery operation in case of abnormal temperature>
FIG. 11 is a flowchart illustrating the returning operation of the power
図11を参照して、パワーデリバリ制御部16は、所定周期が経過したか否かを判断する(ステップS50)。本例においては、パワーデリバリ制御部16は、所定周期毎にレジスタ26の情報を確認する。
Referring to FIG. 11, power
パワーデリバリ制御部16は、所定周期が経過したと判断した場合(ステップS50においてYES)には、レジスタ26を確認する(ステップS52)。具体的には、マイコン34は、レジスタ26の情報を要求し、当該要求に従ってパワーデリバリ電源部14から送信されたレジスタ情報のステータス格納領域26Bに格納されている情報を確認する。
When power
次に、パワーデリバリ制御部16は、レジスタ26の情報として温度異常が有るか否かを判断する(ステップS54)。具体的には、マイコン34は、レジスタ26のステータス格納領域26Bに温度異常が有る旨の情報があるかどうかを判断する。
Next, the power
次に、パワーデリバリ制御部16は、ステップS54において、温度異常が有ると判断した場合(ステップS54においてYES)には、復帰の停止を継続する(ステップS56)。この場合には、マイコン34は、パワーデリバリ電源部14に対して電圧を指示しない。
Next, when it is determined in step S54 that there is a temperature abnormality (YES in step S54), the power
そして、ステップS50に戻り、所定周期が経過するか否かを判断する(ステップS50)。 Then, the process returns to step S50, and it is determined whether or not a predetermined period has elapsed (step S50).
一方、ステップS54において、パワーデリバリ制御部16は、温度異常が無いと判断した場合(ステップS54においてNO)には、復帰を指示する(ステップS58)。この場合には、マイコン34は、パワーデリバリ電源部14に対して電圧を指示する。パワーデリバリ電源部14は、電圧指示を受けて、電圧を変更し、復帰動作を実行する。
On the other hand, in step S54, when power
そして、処理を終了する(エンド)。
したがって、レジスタ26に格納されている温度異常の有無を判断する情報に基づいて確実に温度が低下した場合に復帰動作を実行することが可能である。
Then, the process ends (end).
Therefore, it is possible to execute the return operation when the temperature is surely lowered based on the information stored in the
それゆえ、レジスタ26のステータス格納領域26Bに格納されている情報に基づいて、電源回路20に対して異常に応じた適切な動作を実行することが可能である。これにより電源回路20の安全性を高めることが可能である。
Therefore, based on the information stored in the
<c5.パワーデリバリ電源部14の電圧異常の際の動作>
図12は、実施形態1に基づくパワーデリバリ電源部14の電圧異常の際の動作を説明するフロー図である。ここでは、パワーデリバリ電源部14の制御回路24の動作について説明する。
<c5. Power Delivery Operation when Voltage of
FIG. 12 is a flowchart illustrating the operation of the power delivery
図12を参照して、制御回路24は、電圧異常が有るか否かを判断する(ステップS60)。制御回路24は、電圧異常判断回路22Bからの制御信号(「H」レベル)の入力が有るか否かを判断する。
Referring to FIG. 12,
ステップS60において、制御回路24は、電圧異常があると判断するまでは、その状態を維持し、電圧異常が有ると判断した場合(ステップS60においてYES)には、動作を停止させる(ステップS62)。制御回路24は、電源回路20に指示して電源オフ制御を実行し、電源回路20の電源供給の動作を停止させる。具体的には、0Vに設定する。
In step S60, the
次に、制御回路24は、レジスタ26に情報を格納する(ステップS64)。具体的には、制御回路24は、レジスタ26のステータス格納領域26Bに情報を格納する。具体的には、電圧異常が有る旨を示す情報を格納する。
Next, the
そして、ステップS60に戻る。
<c6.電圧異常の場合の復帰動作>
図13は、実施形態1に基づくパワーデリバリ制御部16の電圧異常の場合の復帰動作を説明するフロー図である。主にパワーデリバリ制御部16のマイコン34における動作について説明する。
Then, the process returns to step S60.
<c6. Recovery operation in case of abnormal voltage>
FIG. 13 is a flowchart illustrating the recovery operation of the power
図13を参照して、パワーデリバリ制御部16は、所定周期が経過したか否かを判断する(ステップS70)。本例においては、パワーデリバリ制御部16は、所定周期毎にレジスタ26の情報を確認する。
Referring to FIG. 13, power
パワーデリバリ制御部16は、所定周期が経過したと判断した場合(ステップS70においてYES)には、レジスタ26を確認する(ステップS72)。具体的には、マイコン34は、レジスタ26の情報を要求し、当該要求に従ってパワーデリバリ電源部14から送信されたレジスタ情報のステータス格納領域26Bに格納されている情報を確認する。
When power
次に、パワーデリバリ制御部16は、レジスタ26の情報として電圧異常が有るか否かを判断する(ステップS74)。具体的には、マイコン34は、レジスタ26のステータス格納領域26Bに電圧異常が有る旨の情報があるかどうかを判断する。
Next, the power
パワーデリバリ制御部16は、ステップS74において、電圧異常が無いと判断した場合(ステップS74においてNO)には、ステップS70に戻る。
If the power
一方、パワーデリバリ制御部16は、ステップS74において、電圧異常が有ると判断した場合(ステップS74においてYES)には、電圧異常による復帰回数を確認する(ステップS76)。電圧異常による復帰回数は、パワーデリバリ制御部16のメモリ36に格納されているものとする。マイコン34は、メモリ36に格納されている電圧異常による復帰回数を取得する。
Meanwhile, the power
次に、パワーデリバリ制御部16は、電圧異常による復帰回数が所定回数以上であるか否かを判断する(ステップS78)。マイコン34は、メモリ36に格納されている電圧異常による復帰回数が所定回数以上であるか否かを判断する。
Next, the power
ステップS78において、電圧異常による復帰回数が所定回数以上で無いと判断した場合(ステップS78においてNO)には、復帰を指示するとともに、レジスタ26をリセットする(ステップS80)。具体的には、マイコン34は、パワーデリバリ電源部14に対して電圧を指示する。パワーデリバリ電源部14は、電圧指示を受けて、電圧を変更し、復帰動作を実行する。また、パワーデリバリ電源部14に対して電圧異常に関する情報のリセットを指示する。これによりパワーデリバリ電源部14のレジスタ26のステータス格納領域26Bに格納されている電圧異常を示す情報がリセットされる。
When it is determined in step S78 that the number of times of recovery due to the voltage abnormality is not the predetermined number of times or more (NO in step S78), the recovery is instructed and the
次に、パワーデリバリ制御部16は、電圧異常による復帰回数をカウントアップする(ステップS82)。パワーデリバリ制御部16のマイコン34は、メモリ36に電圧異常による復帰回数としてカウントアップした値を格納する。
Next, the power
そして、ステップS70に戻る。
一方、ステップS78において、電圧異常による復帰回数が所定回数以上であると判断した場合(ステップS78においてYES)には、復帰を停止する(ステップS84)。
Then, the process returns to step S70.
On the other hand, if it is determined in step S78 that the number of restorations due to the voltage abnormality is equal to or greater than the predetermined number (YES in step S78), the restoration is stopped (step S84).
そして、処理を終了する(エンド)。具体的には、マイコン34は、パワーデリバリ電源部14に対して電圧を指示せずに、処理を終了する。したがって、この場合には復帰動作は実行されない。
Then, the process ends (end). Specifically, the
本例においては、復帰回数が所定回数未満の場合には、単なる突発的な電圧異常である可能性があるため復帰動作を実行し、復帰回数が所定回数以上の場合には、単なる突発的な電圧異常ではなく他の不良原因(例えば短絡)が考えられるため復帰動作を実行しない。 In this example, if the number of restorations is less than the predetermined number of times, the restoration operation is executed because it may be a mere sudden voltage abnormality. The recovery operation is not executed because another defect cause (for example, a short circuit) is considered instead of the voltage abnormality.
したがって、レジスタ26のステータス格納領域26Bに格納されている情報に基づいて、電源回路20に対して異常に応じた適切な動作を実行することが可能である。これにより電源回路20の安全性を高めることが可能である。
Therefore, based on the information stored in the
<変形例>
<b5.温度異常時の他の例>
図14は、実施形態1の変形例に基づく電源制御システム1における温度異常時の動作を説明する場合のシーケンス図である。本変形例においては、パワーデリバリ電源部14からパワーデリバリ制御部16に対して通知信号が出力される場合について説明する。
<Modification>
<b5. Other example of abnormal temperature>
FIG. 14 is a sequence diagram in the case of explaining the operation at the time of abnormal temperature in the power
図14を参照して、パワーデリバリ電源部14において温度異常が生じたとする(シーケンスsq40)。具体的には、温度異常判断回路22Aは、電源回路20のジャンクション温度に従って制御回路24に制御信号(「H」レベル)を出力する。制御回路24は、電源回路20の電源オフ制御を実行し、電源回路20の電源供給の動作を停止させる。具体的には、0Vに設定する。
Referring to FIG. 14, it is assumed that a temperature abnormality occurs in power delivery power supply unit 14 (sequence sq40). Specifically, the temperature
次に、パワーデリバリ電源部14においてレジスタに情報を書き込む(シーケンスsq41)。具体的には、制御回路24は、レジスタ26のステータス格納領域26Bに温度異常に関する情報を書き込む。
Next, the power delivery
次に、パワーデリバリ電源部14は、パワーデリバリ制御部16に対して通知処理を実行する。具体的には、制御回路24は、パワーデリバリ制御部16に対して割込通知信号を出力する(シーケンスsq42)。
Next, the power delivery
次に、パワーデリバリ制御部16は、割込通知信号を受けて、レジスタ26からの情報を読み出す(シーケンスsq43)。パワーデリバリ制御部16は、割込通知信号に応答してパワーデリバリ電源部14にレジスタ26の情報を要求する。
Next, the power
パワーデリバリ制御部16は、レジスタ26からの情報を取得して温度異常であることを確認し、ハードリセットを通知する(シーケンスsq44)。パワーデリバリ制御部16は、パワーデリバリ制御部104にハードリセットを通知する。
The power
消費側である受電デバイス100は、ハードリセットの通知を了解する(シーケンスsq45)。これにより受電デバイス100は、給電デバイス10からの電圧供給のスタンバイ状態となる。
The
次に、パワーデリバリ電源部14において温度が正常に戻ったものとする(シーケンスsq46)。 Next, it is assumed that the temperature has returned to normal in the power delivery power supply unit 14 (sequence sq46).
次に、パワーデリバリ電源部14においてレジスタ26に情報を書き込む(シーケンスsq47)。具体的には、制御回路24は、レジスタ26のステータス格納領域26Bに温度に関する情報を書き込む。本例においては、電源回路20のジャンクション温度が正常であることを示す値を書き込む。
Next, the power delivery
次に、パワーデリバリ電源部14は、パワーデリバリ制御部16に対して通知処理を実行する。具体的には、制御回路24は、パワーデリバリ制御部16に対して割込通知信号を出力する(シーケンスsq48)。
Next, the power delivery
パワーデリバリ制御部16は、割込通知信号を受けて、レジスタ26からの情報を読み出す(シーケンスsq49)。パワーデリバリ制御部16は、割込通知信号に応答してパワーデリバリ電源部14のレジスタ26の情報を要求する。
The power
パワーデリバリ制御部16は、レジスタ26からの情報を取得して温度が正常であることを確認し、パワーデリバリ電源部14に電圧を指示する(シーケンスsq50)。
The power
パワーデリバリ電源部14は、電圧指示を受けて、電圧を変更する(シーケンスsq51)。パワーデリバリ電源部14の制御回路24は、レジスタ26の電圧設定領域26Aに供給する電圧に関する情報を格納する。具体的には、制御回路24は、レジスタ26の電圧設定領域26Aに供給する電圧に関する情報として初期値に設定する。本例においては5Vに設定する。
The power delivery
本変形例においては、パワーデリバリ電源部14のレジスタ26への書込の際に、パワーデリバリ制御部16にレジスタ26への書込があったことを通知する割込通知信号を出力する。これにより、所定周期毎にレジスタ26の情報を取得する必要がなく、割込通知信号の入力に応答してレジスタ26の情報を取得するようにすればよいため、パワーデリバリ制御部16におけるレジスタ26の情報の監視の負荷が軽減される。
In this modification, when writing to the
<c7.パワーデリバリ電源部14の温度異常の際の別の動作>
図15は、実施形態1の変形例に基づくパワーデリバリ電源部14の温度異常の際の動作を説明するフロー図である。ここでは、パワーデリバリ電源部14の制御回路24の動作について説明する。
<c7. Power Delivery Another operation when the temperature of the
FIG. 15 is a flowchart illustrating the operation of the power delivery
図15を参照して、図10のフロー図と比較して、ステップS45,S49を追加した点が異なる。 Referring to FIG. 15, compared with the flow chart of FIG. 10, it is different in that steps S45 and S49 are added.
ステップS44において、パワーデリバリ電源部14は、レジスタ26に情報を格納した後、パワーデリバリ制御部16に割込信号を通知する(ステップS45)。具体的には、制御回路24は、パワーデリバリ制御部16に割込通知信号を出力する。
In step S44, the power delivery
また、ステップS48において、パワーデリバリ電源部14は、レジスタ26に情報を格納した後、パワーデリバリ制御部16に割込信号を通知する(ステップS49)。具体的には、制御回路24は、パワーデリバリ制御部16に割込通知信号を出力する。
Further, in step S48, the power delivery
そして、ステップS40に戻る。その他の部分については図10のフロー図と同様であるのでその詳細な説明については繰り返さない。 Then, the process returns to step S40. Other parts are similar to those in the flowchart of FIG. 10, and therefore detailed description thereof will not be repeated.
<c8.温度異常の場合の別の復帰動作>
図16は、実施形態1の変形例に基づくパワーデリバリ制御部16の温度異常の場合の復帰動作を説明するフロー図である。主にパワーデリバリ制御部16のマイコン34における動作について説明する。
<c8. Another recovery operation in case of abnormal temperature>
FIG. 16 is a flow chart illustrating a return operation of the power
図16を参照して、図11のフロー図と比較して、ステップS50をステップS51に置換した点が異なる。 Referring to FIG. 16, compared with the flow chart of FIG. 11, step S50 is replaced with step S51.
具体的には、パワーデリバリ制御部16は、割込通知信号が有るかどうかを判断する(ステップS51)。本例においては、パワーデリバリ制御部16のマイコン34は、パワーデリバリ電源部14から割込通知信号を受信したか否かを判断する。
Specifically, the power
パワーデリバリ制御部16は、割込通知信号が有るまでステップS51の状態を維持し、割込通知信号が有ると判断した場合(ステップS51においてYES)には、レジスタ26を確認する(ステップS52)。具体的には、マイコン34は、レジスタ26の情報を要求し、当該要求に従ってパワーデリバリ電源部14から送信されたレジスタ情報のステータス格納領域26Bに格納されている情報を確認する。
The power
その他の部分については図11のフロー図と同様であるのでその詳細な説明については繰り返さない。 Other parts are similar to those in the flowchart of FIG. 11, and therefore detailed description thereof will not be repeated.
上記においては、温度異常の場合の割込信号の通知について説明したが、温度異常についても同様に適用可能である。 Although the notification of the interrupt signal in the case of the temperature abnormality is described above, the same can be applied to the temperature abnormality.
<c9.パワーデリバリ電源部14の電圧異常の際の別の動作>
図17は、実施形態1の変形例に基づくパワーデリバリ電源部14の電圧異常の際の動作を説明するフロー図である。ここでは、パワーデリバリ電源部14の制御回路24の動作について説明する。
<c9. Power Delivery Another operation when the voltage of the
FIG. 17 is a flowchart illustrating the operation of the power delivery
図17を参照して、図12のフロー図と比較して、ステップS65を追加した点が異なる。 Referring to FIG. 17, compared with the flow chart of FIG. 12, the point that step S65 is added is different.
ステップS64において、制御回路24は、レジスタ26に情報を格納した後、パワーデリバリ制御部16に割込信号を通知する(ステップS65)。具体的には、制御回路24は、パワーデリバリ制御部16に割込通知信号を出力する。
In step S64, the
そして、ステップS60に戻る。その他の部分については図12のフロー図と同様であるのでその詳細な説明については繰り返さない。 Then, the process returns to step S60. Other parts are similar to those in the flowchart of FIG. 12, and therefore detailed description thereof will not be repeated.
<c10.電圧異常の場合の別の復帰動作>
図18は、実施形態1の変形例に基づくパワーデリバリ制御部16の電圧異常の場合の復帰動作を説明するフロー図である。主にパワーデリバリ制御部16のマイコン34における動作について説明する。
<c10. Another recovery operation in case of abnormal voltage>
FIG. 18 is a flowchart illustrating the recovery operation of the power
図18を参照して、図13のフロー図と比較して、ステップS70をステップS71に置換した点が異なる。 Referring to FIG. 18, compared with the flowchart of FIG. 13, step S70 is replaced with step S71.
具体的には、パワーデリバリ制御部16は、割込通知信号が有るかどうかを判断する(ステップS71)。本例においては、パワーデリバリ制御部16のマイコン34は、パワーデリバリ電源部14から割込通知信号を受信したか否かを判断する。
Specifically, the power
パワーデリバリ制御部16は、割込通知信号が有るまでステップS71の状態を維持し、割込通知信号が有ると判断した場合(ステップS71においてYES)には、レジスタ26を確認する(ステップS72)。具体的には、マイコン34は、レジスタ26の情報を要求し、当該要求に従ってパワーデリバリ電源部14から送信されたレジスタ情報のステータス格納領域26Bに格納されている情報を確認する。
The power
その他の部分については図13のフロー図と同様であるのでその詳細な説明については繰り返さない。 Other parts are similar to those in the flowchart of FIG. 13, and therefore detailed description thereof will not be repeated.
本変形例においては、パワーデリバリ電源部14のレジスタ26への書込の際に、パワーデリバリ制御部16にレジスタ26への書込があったことを通知する割込通知信号を出力する。これにより、所定周期毎にレジスタ26の情報を取得する必要がなく、割込通知信号の入力に応答してレジスタ26の情報を取得するようにすればよいため、パワーデリバリ制御部16におけるレジスタ26の情報の監視の負荷が軽減される。
In this modification, when writing to the
<他の形態>
上記の受電デバイス100においては、給電デバイス10からの電源電圧の供給を受ける構成について説明したが、受電デバイス100においても、給電デバイス10と同様のパワーデリバリ電源部14を備えた構成とすることも可能である。すなわち、受電デバイス100も給電デバイス10としての機能を有し、さらに別のUSBデバイスに電源電圧を供給する構成とすることも可能である。
<Other forms>
In the
(実施形態2)
次に、高電圧での給電に対する安全性を保障することが可能な方式について説明する。
(Embodiment 2)
Next, a method capable of ensuring the safety of high-voltage power supply will be described.
<a4.電源制御システム1#の構成>
図19は、実施形態2に基づく電源制御システム1#の構成について説明する図である。
<a4. Configuration of
FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration of a power
図19を参照して、電源制御システム1#は、給電デバイス(給電制御装置)10#と、受電デバイス100とを含む。
Referring to FIG. 19, power
図1の構成と比較して、給電デバイス10を給電デバイス10#に置換した点が異なる。その他の構成については同様であるのでその詳細な説明については繰り返さない。
The difference from the configuration of FIG. 1 is that
給電デバイス10#は、給電デバイス10と比較して、パワーデリバリ電源部14をパワーデリバリ電源部14#に置換し、パワーデリバリ制御部16をパワーデリバリ制御部16#に置換した点が異なる。その他の構成については図1で説明した点と同様であるのでその詳細な説明については繰り返さない。
<a5.給電デバイス10#の構成>
図20は、実施形態2に基づく給電デバイス10#の構成を説明する図である。
<a5. Configuration of
FIG. 20 is a diagram illustrating the configuration of the
図20を参照して、給電デバイス10#は、USBコネクタ12と、パワーデリバリ電源部14#と、パワーデリバリ制御部16#とを含む。USBデータ制御部18については省略している。
Referring to FIG. 20,
パワーデリバリ電源部14#は、電源回路20と、電圧判定回路23と、制御回路24と、タイマ25と、レジスタ27と、インタフェース28とを含む。
Power delivery
パワーデリバリ電源部14#は、パワーデリバリ電源部14と比較して、保護回路22の代わりに電圧判定回路23を設け、レジスタ26の代わりにレジスタ27を設け、タイマ25をさらに設けた点が異なる。その他の構成については同様であるのでその詳細な説明については繰り返さない。
The power delivery
電圧判定回路23は、電源回路20で調整された電圧の値が設定電圧になっているか否かを判断する。そして、電圧判定回路23は、判断結果を制御回路24に出力する。制御回路24は、電圧判定回路23からの判断結果に基づいて、電源回路20で調整された電圧の値が設定電圧になったと判断した場合には外部であるパワーデリバリ制御部16#に通知信号を出力する。
The
制御回路24は、パワーデリバリ電源部14#全体を制御する。
レジスタ27は、パワーデリバリ電源部14#に関する情報を格納する。
具体的には、レジスタ27は、電源回路20の電源電圧の設定に関する情報を格納する。
Specifically, the
制御回路24は、必要に応じてレジスタ27にデータを書き込む。
タイマ25は、計時機能を有しており、制御回路24からの指示に従って時間を測定する。
The
The
パワーデリバリ制御部16#は、インタフェース30と、通信インタフェース32と、マイコン34と、タイマ35と、メモリ36とを含む。
Power
パワーデリバリ制御部16#は、パワーデリバリ制御部16と比較してタイマ35をさらに含む点で異なる。その他の構成についてはパワーデリバリ制御部16と同様であるのでその詳細な説明については繰り返さない。
Power
タイマ35は、計時機能を有しており、マイコン34からの指示に従って時間を測定する。
The timer 35 has a time counting function, and measures time according to an instruction from the
<a6.電圧判定回路23の構成>
図21は、実施形態2に基づく電圧判定回路23の構成を説明する図である。
<a6. Configuration of
FIG. 21 is a diagram illustrating the configuration of the
図21を参照して、電圧判定回路23は、判定器200を含む。
具体的には、判定器200は、電源回路20で調整される出力電圧と、基準値とを比較して、電源回路20で調整される出力電圧が基準値になった(到達した)か否かを判断する。基準値は、レジスタ27に格納された電源回路20の電源電圧の設定に関する情報に基づいて算出される。
Referring to FIG. 21,
Specifically, the
なお、電源回路20で調整される出力電圧が基準値になったか(到達したか)否かについては、当該電圧が基準値と一致した場合のもならず、電圧が基準値近傍である場合も含まれる。具体的には、電圧の値と基準値との差が所定の範囲内である場合に基準値に到達したと判断する。
Regarding whether or not the output voltage adjusted by the
判定器200は、電源回路20で調整される出力電圧と、基準値とを比較して、電源回路20で調整される出力電圧が基準値になった(到達した)と判断した場合にその旨を制御回路24に出力する。
When the
制御回路24は、判定器200の判断結果に基づいてパワーデリバリ制御部16#に通知信号を出力する。
パワーデリバリ制御部16#は、パワーデリバリ制御部104へ電圧準備完了を通知する。受電デバイス100は、当該通知を受けて電流消費を開始する。
Power
<b5.電圧レベル調整>
図22は、実施形態2に基づく電源制御システム1#における旧電圧から新電圧に電圧レベルを調整する場合のシーケンス図である。
<b5. Voltage level adjustment>
FIG. 22 is a sequence diagram in the case of adjusting the voltage level from the old voltage to the new voltage in power
図22を参照して、消費側である受電デバイス100が電圧を要求する(シーケンスsq1)。パワーデリバリ制御部104は、パワーデリバリ制御部16#に受電デバイス100が必要な電圧を要求する。
Referring to FIG. 22,
パワーデリバリ制御部16#は、受電デバイス100からの電圧要求に対して、給電が可能か否かを判断する。要求された電圧レベルの値が給電可能範囲であるか否かを確認する。要求された電圧レベルの値が給電可能範囲であると判断した場合には、電圧を許可する旨の通知をパワーデリバリ制御部104に通知する(シーケンスsq2)。
Power
消費側である受電デバイス100は、許可を了解する(シーケンスsq3)。
これにより受電デバイス100は、スタンバイ状態となり給電側からの準備完了の指示待ち状態となる。
The
As a result, the
パワーデリバリ制御部104は、供給側である給電デバイス10#からの電圧を許可する旨の通知を受けて、許可を了解した旨の通知を給電デバイス10#に出力する。
Power
給電デバイス10#は、これを受けて、給電デバイス10#側の電圧調整動作を開始する(シーケンスsq61)。
Receiving this,
パワーデリバリ制御部16#は、インタフェース30とインタフェース28とを介してパワーデリバリ電源部14#に電圧情報を伝達する。パワーデリバリ電源部14#の制御回路24は、レジスタ27に供給する電圧に関する情報を格納する(シーケンスsq62)。
Power
パワーデリバリ電源部14#の制御回路24は、電源回路20に対してレジスタ27に設定された電圧に関する情報に基づいて当該電圧を出力するように指示する。これにより出力電圧は、旧電圧から新電圧に変更される(シーケンスsq63)。
次に、電圧判定回路23は、電源回路20において指示された電圧が基準値になった(到達した)と判断した場合にその旨を制御回路24に出力する。制御回路24は、電源回路20において指示された電圧が基準値になった(到達した)と判断した場合にパワーデリバリ制御部16#に通知信号を通知する(シーケンスsq64)。
Next, when the
パワーデリバリ制御部16#は、パワーデリバリ電源部14#に電圧情報を伝達してから所定期間経過後において、パワーデリバリ電源部14#からの通知信号を受信しているか否かを判断し、受信している場合に電圧準備が完了したことを消費側である受電デバイス100に通知する(シーケンスsq65)。当該所定期間は、パワーデリバリ電源部14#に電圧情報を伝達してから新しい電圧(新電圧)に変更されるまでに必要な期間以上の期間に予め設定されている。
The power
消費側である受電デバイス100は、給電デバイス10#から電圧準備が完了したことを示す通知を受けて、電圧準備の完了を了解する(シーケンスsq66)。
The
これにより受電デバイス100は、スタンバイ状態から電流消費状態となり給電デバイス10#からの電圧の供給を受けて駆動する。
Thereby,
本方式において、パワーデリバリ制御部16#は、パワーデリバリ電源部14#に電圧情報を伝達してから所定期間経過後において、パワーデリバリ電源部14#からの通知信号を受信しているか否かを判断し、受信している場合に電圧準備が完了したことを消費側である受電デバイス100に通知する。したがって、新電圧に変更されていることを確認した上で給電されるため給電デバイスの給電に対する安全性を高めることが可能である。
In this method, the power
図23は、実施形態2に基づく電源回路20において電圧を変更する動作を説明する図である。
FIG. 23 is a diagram for explaining the operation of changing the voltage in the
図23(A)に示されるように、時刻T1の電圧の変更指示に従って、初期電圧から電圧が上昇して設定電圧近傍に調整される。 As shown in FIG. 23A, the voltage is increased from the initial voltage and adjusted to the vicinity of the set voltage in accordance with the voltage change instruction at time T1.
時刻T2において、電源回路20で調整される電圧と、目標とする設定電圧との間の差が所定範囲内になった場合に通知信号が出力される。
At time T2, the notification signal is output when the difference between the voltage adjusted by the
時刻T3においては、電圧の変更指示がされてから所定期間が経過したタイミングが示されている。パワーデリバリ制御部16#は、パワーデリバリ電源部14#に電圧情報を伝達してから当該所定期間経過後において、パワーデリバリ電源部14#からの通知信号を受信しているか否かを判断し、受信している場合に電圧準備が完了したことを消費側である受電デバイス100に通知する。
At time T3, the timing at which a predetermined period has elapsed since the instruction to change the voltage is shown. The power
図23(B)に示されるように、時刻T4の電圧の変更指示に従って、初期電圧から電圧が下降して設定電圧近傍に調整される。 As shown in FIG. 23B, in accordance with the voltage change instruction at time T4, the voltage drops from the initial voltage and is adjusted to near the set voltage.
時刻T5において、電源回路20で調整される電圧と、目標とする設定電圧との間の差が所定範囲内になった場合に通知信号が出力される。
At time T5, the notification signal is output when the difference between the voltage adjusted by the
時刻T6においては、電圧の変更指示がされてから所定期間が経過したタイミングが示されている。パワーデリバリ制御部16#は、パワーデリバリ電源部14#に電圧情報を伝達してから当該所定期間経過後において、パワーデリバリ電源部14#からの通知信号を受信しているか否かを判断し、受信している場合に電圧準備が完了したことを消費側である受電デバイス100に通知する。
At time T6, the timing at which a predetermined period has elapsed since the instruction to change the voltage is shown. The power
<b6.電圧レベル調整の異常時>
図24は、実施形態2に基づく電源制御システム1#における電圧レベル調整の異常時の動作を説明する場合のシーケンス図である。
<b6. Abnormal voltage level adjustment>
FIG. 24 is a sequence diagram for explaining an operation at the time of abnormal voltage level adjustment in power
図24を参照して、シーケンスsq1〜sq3,sq61〜sq63については図22で説明した動作と同様である。 Referring to FIG. 24, sequences sq1 to sq3 and sq61 to sq63 are similar to the operation described in FIG.
パワーデリバリ電源部14#の制御回路24は、電源回路20に対してレジスタ27に設定された電圧に関する情報に基づいて当該電圧を出力するように指示する。これによりシーケンスsq63において、出力電圧は、旧電圧から新電圧に変更される。
本例においては、電源回路20に異常が生じた場合について説明する。
電圧判定回路23は、電源回路20において指示された電圧が基準値になった(到達した)旨を制御回路24に出力しない。したがって、制御回路24は、パワーデリバリ制御部16#に通知信号を通知しない。
In this example, a case where an abnormality occurs in the
The
パワーデリバリ制御部16#は、パワーデリバリ電源部14#に電圧情報を伝達してから所定期間経過後において、パワーデリバリ電源部14#からの通知信号を受信しているか否かを判断する。パワーデリバリ制御部16#は、パワーデリバリ電源部14#から所定期間経過後において通知信号を受信していないと判断した場合には、パワーデリバリ制御部104にハードリセットを通知する(シーケンスsq70)。
Power
消費側である受電デバイス100は、ハードリセットの通知を了解する(シーケンスsq71)。これにより受電デバイス100は、給電デバイス10#からの電圧供給のスタンバイ状態となる。
The
次に、給電側である給電デバイス10#は、リセットを指示する(シーケンスsq72)。パワーデリバリ制御部16#は、パワーデリバリ電源部14#にリセットを指示する。
Next,
パワーデリバリ電源部14#は、パワーデリバリ制御部16#からのリセットの指示を受けて電圧を変更する(シーケンスsq73)。パワーデリバリ電源部14#の制御回路24は、リセット指示を受けて電源回路20からの電圧を0Vに設定する。
Power delivery
本方式において、パワーデリバリ制御部16#は、パワーデリバリ電源部14#に電圧情報を伝達してから所定期間経過後において、パワーデリバリ電源部14#からの通知信号を受信しているか否かを判断し、受信していない場合にリセットを指示して電圧の供給を遮断する。したがって、電圧異常が生じた場合には、電圧を遮断することにより給電デバイスの給電に対する安全性を高めることが可能である。
In this method, the power
<c11.電圧レベル調整>
図25は、実施形態2に基づくパワーデリバリ制御部16#における電圧レベルを調整する処理を実行する場合のフロー図である。
<c11. Voltage level adjustment>
FIG. 25 is a flow chart in the case of performing the process of adjusting the voltage level in power
図25を参照して、パワーデリバリ制御部16#は、消費側である受電デバイス100からの電圧の要求が有るか否かを判断する(ステップS2)。
Referring to FIG. 25, power
ステップS2において、パワーデリバリ制御部16#は、消費側である受電デバイス100からの電圧の要求が無い場合(ステップS2においてNO)には、電圧レベルを調整する必要が無いためステップS2の状態を維持する。
In step S2, the power
ステップS2において、パワーデリバリ制御部16#は、消費側である受電デバイス100からの電圧の要求がある場合(ステップS2においてYES)には、給電の電圧要求を確認する(ステップS4)。
In step S2, power
次に、パワーデリバリ制御部16#は、電圧の要求がOKか否かを判断する(ステップS6)。具体的には、パワーデリバリ制御部16#は、受電デバイス100からの電圧要求に対して、給電が可能か否かを判断する。要求された電圧レベルの値が給電可能範囲であるか否かを確認する。
Next, power
次に、パワーデリバリ制御部16#は、電圧の要求がOKであると判断した場合(ステップS6においてYES)には、電圧を許可する旨を通知する(ステップS8)。パワーデリバリ制御部16#は、消費側である受電デバイス100のパワーデリバリ制御部104に対して電圧を許可する旨を通知する。これにより受電デバイス100は、スタンバイ状態となり給電側からの準備完了の指示待ち状態となる。
Next, when power
次に、パワーデリバリ制御部16#は、許可を了解する旨の通知を受けたか否かを判断する(ステップS9)。
Next, power
パワーデリバリ制御部16#は、許可を了解する旨の通知を受けるまでステップS9を維持し、受けたと判断した場合(ステップS9においてYES)には、パワーデリバリ電源部14#に電圧情報を伝達する(ステップS10#)。パワーデリバリ電源部14#は、電圧情報の伝達(変更指示)を受けて、電圧を変更する。
Power
次に、パワーデリバリ制御部16#は、所定期間経過したか否かを判断する(ステップS12)。当該所定期間は、パワーデリバリ電源部14#に電圧情報を伝達してから新しい電圧(新電圧)に変更されるまでに必要な期間以上の期間に予め設定されている。
Next, power
パワーデリバリ制御部16#は、所定期間経過したと判断した場合(ステップS12においてYES)には、パワーデリバリ電源部14#からの通知信号が有るかどうかを判断する(ステップS13)。
When power
ステップS13において、パワーデリバリ制御部16#は、パワーデリバリ電源部14#からの通知信号が有ると判断した場合(ステップS13においてYES)には、電圧準備が完了したことを消費側である受電デバイス100に通知する(ステップS14)。そして、処理を終了する(エンド)。
In step S13, when power
これにより、受電デバイス100は、電圧準備の完了を了解し、スタンバイ状態から電流消費状態に変更して給電デバイス10#からの電圧の供給を受けて駆動する。
Thereby,
一方、ステップS6において、パワーデリバリ制御部16#は、電圧の要求がOKでないと判断した場合(ステップS6においてNO)には、電圧を許可しない旨(不許可)を通知する(ステップS16)。
On the other hand, in step S6, when power
そして、終了する(エンド)。この場合には、受電デバイス100に対して要求された電源供給は開始されない。
And it ends (end). In this case, the required power supply to the
また、ステップS13において、パワーデリバリ制御部16#は、パワーデリバリ電源部14#からの通知信号がないと判断した場合(ステップS13においてNO)には、ハードリセットを消費側である受電デバイス100に通知する(ステップS17)。
If the power
次に、パワーデリバリ制御部16#は、パワーデリバリ電源部14#にリセットを指示する(ステップS18)。パワーデリバリ電源部14#は、リセット指示を受けて、電圧を0Vに設定する。そして、処理を終了する(エンド)。
Next, power
<c12.パワーデリバリ電源部14#の電圧調整の動作>
図26は、実施形態2に基づくパワーデリバリ電源部14#の電圧調整の動作を説明するフロー図である。ここでは、パワーデリバリ電源部14#の制御回路24の動作について説明する。
<c12. Power Delivery Operation of Voltage Adjustment of
FIG. 26 is a flowchart illustrating the voltage adjustment operation of power delivery
図26を参照して、制御回路24は、パワーデリバリ制御部16#から電圧の指示で出力電圧を格納するレジスタ値に変更があったか否かを判断する(ステップS130)。
Referring to FIG. 26,
ステップS130において、制御回路24は、パワーデリバリ制御部16#からの電圧の指示で出力電圧を格納するレジスタ値に変更があった場合(ステップS130においてYES)には、レジスタ27に格納された電圧値を出力するよう電源回路20に指示する(ステップS131)。
In step S130,
そして、処理を終了する(エンド)。
<b7.給電中の異常判定動作>
図27は、実施形態2に基づくパワーデリバリ電源部14#から受電デバイス100への給電中の正常動作について説明する場合のシーケンス図である。
Then, the process ends (end).
<b7. Abnormality judgment operation during power feeding>
FIG. 27 is a sequence diagram for explaining a normal operation during power feeding from the power delivery
図27を参照して、給電側であるパワーデリバリ制御部16#は、所定周期毎にパワーデリバリ電源部14#に対してタイマ25をリセットさせるタイマリセット指令を出力する(シーケンスsq80,sq81,sq82,sq83)。
Referring to FIG. 27, power
パワーデリバリ電源部14#は、パワーデリバリ制御部16#からのタイマリセット指令を受けてタイマ値を初期化してカウントを開始する。当該処理をタイマリセット指令毎に繰り返す。
Power delivery
図28は、実施形態2に基づくパワーデリバリ電源部14#から受電デバイス100への給電中に異常が生じた場合の動作について説明する場合のシーケンス図である。
FIG. 28 is a sequence diagram for describing an operation when an abnormality occurs during power feeding from power delivery
図28を参照して、給電側であるパワーデリバリ制御部16#は、所定周期毎にパワーデリバリ電源部14#に対してタイマ25をリセットさせるタイマリセット指令を出力する(シーケンスsq90)。
Referring to FIG. 28, power
パワーデリバリ電源部14#は、パワーデリバリ制御部16#からのタイマリセット指令を受けてタイマ値を初期化してカウントを開始する。
Power delivery
本例においては、タイマ25のタイマ値が所定値を超えた場合が示されている(タイマオーバフロー)。
In this example, the case where the timer value of the
パワーデリバリ電源部14#は、タイマ値が所定値を超えたと判断した場合にパワーデリバリ制御部16#に対してリセット動作を指示する(シーケンスsq91)。
When power delivery
パワーデリバリ制御部16#は、パワーデリバリ電源部14#からのリセット動作の指示に従って所定の初期起動動作を実行する(シーケンスsq92)。初期起動動作は、メモリ36に格納されている所定のリセットプログラムに基づいてパワーデリバリ制御部16#全体のリセット動作を実行する。
Power
また、パワーデリバリ制御部16#は、初期起動動作とともに給電側である給電デバイス10#に対してハードリセットを通知する(シーケンスsq93)。パワーデリバリ制御部16#は、パワーデリバリ制御部104にハードリセットを通知する。
Further, power
消費側である受電デバイス100は、ハードリセットの通知を了解する(シーケンスsq94)。これにより受電デバイス100は、給電デバイス10#からの電圧供給のスタンバイ状態となる。
The
給電デバイス10#は、これを受けて、給電デバイス10#側の電圧調整動作を開始する(シーケンスsq95)。
Receiving this,
パワーデリバリ制御部16#は、インタフェース30とインタフェース28とを介してパワーデリバリ電源部14#に電圧情報を伝達する。パワーデリバリ電源部14#の制御回路24は、レジスタ27に供給する電圧に関する情報を格納する(シーケンスsq96)。具体的には、制御回路24は、レジスタ27に供給する電圧に関する情報として初期値に設定する。本例においては5Vに設定する。
Power
パワーデリバリ電源部14#の制御回路24は、電源回路20に対してレジスタ27に設定された電圧に関する情報に基づいて当該電圧を出力するように指示する。これにより出力電圧は、旧電圧から新電圧に変更される(シーケンスsq97)。
本方式において、パワーデリバリ電源部14#は、所定条件が満たされた場合にパワーデリバリ制御部16#に対してリセット動作を指示する。具体的には、パワーデリバリ電源部14#は、パワーデリバリ制御部16#から周期的に入力されるタイマリセット指令の入力が無い場合にはパワーデリバリ制御部16#に何らかの異常が発生したと判断して、初期起動動作を実行するように指示するリセット動作を指示する。これにより、パワーデリバリ電源部14#もパワーデリバリ制御部16#の状態を監視することが可能となる。また、パワーデリバリ制御部16#は、電圧判定回路23からの通知信号に従ってパワーデリバリ電源部14#の状態を判断することが可能である。したがって、パワーデリバリ制御部16#およびパワーデリバリ電源部14#が相互に互いの状態を監視し、異常が有る場合にリセット動作を実行することが可能であるため給電デバイスの給電に対する安全性を高めることが可能である。
In this method, the power delivery
<c13.パワーデリバリ制御部16#のタイマリセット指令の動作>
図29は、実施形態2に基づくパワーデリバリ制御部16#のタイマリセット指令の動作を説明するフロー図である。ここでは、パワーデリバリ制御部16#のマイコン34の動作について説明する。
<c13. Operation of timer reset command of power
FIG. 29 is a flowchart illustrating the operation of the timer reset command of power
図29を参照して、マイコン34は、所定周期が経過したか否かを判断する(ステップS140)。マイコン34は、所定周期が経過したか否かについてタイマ35を用いて判断するようにしても良い。
Referring to FIG. 29, the
ステップS140において、マイコン34は、所定周期が経過したと判断した場合(ステップS140においてYES)には、タイマリセット指令を出力する(ステップS142)。
When it is determined in step S140 that the predetermined period has elapsed (YES in step S140), the
そして、ステップS140に戻り、当該処理を繰り返す。
<c14.パワーデリバリ電源部14#のタイマリセット指令の動作>
図30は、実施形態2に基づくパワーデリバリ電源部14#のタイマリセット指令の動作を説明するフロー図である。ここでは、パワーデリバリ電源部14#の制御回路24の動作について説明する。
Then, the process returns to step S140 and the process is repeated.
<c14. Operation of timer reset command of power delivery
FIG. 30 is a flowchart illustrating the operation of the timer reset command of power delivery
図30を参照して、制御回路24は、タイマリセット指令の入力が有るかどうかを判断する(ステップS150)。
Referring to FIG. 30,
ステップS150において、制御回路24は、タイマリセット指令の入力が有ると判断した場合(ステップS150においてYES)には、タイマ25をリセットする(ステップS152)。
When determining in step S150 that the timer reset command is input (YES in step S150), the
そして、ステップS150に戻る。
一方、ステップS150において、制御回路24は、タイマリセット指令の入力が無いと判断した場合(ステップS150においてNO)には、タイマ25をカウントする(ステップS154)。
Then, the process returns to step S150.
On the other hand, when it is determined in step S150 that the timer reset command is not input (NO in step S150), the
そして、タイマ25のタイマ値が所定期間を超えたか否か(タイマーオーバーか)を判断する(ステップS156)。
Then, it is determined whether the timer value of the
ステップS156において、タイマ25のタイマ値が所定期間を超えたと判断した場合(ステップS156においてYES)には、リセット動作を指示する(ステップS158)。
When it is determined in step S156 that the timer value of
そして、処理を終了する(エンド)。
一方、ステップS156において、タイマ25のタイマ値が所定期間を超えていないと判断した場合(ステップS156においてNO)には、ステップS150に戻り、上記処理を繰り返す。
Then, the process ends (end).
On the other hand, when it is determined in step S156 that the timer value of the
(実施形態3)
図31は、実施形態3に基づく給電デバイス11の構成について説明する図である。
(Embodiment 3)
FIG. 31 is a diagram illustrating the configuration of the
図31を参照して、給電デバイス11は、複数のUSBコネクタ12A,12Bを有する。なお、USBデータ制御部については、省略している。
31, the
また、USBコネクタ12Aに対応してパワーデリバリ電源部14#Aと、パワーデリバリ制御部16#Aとを含む。
Further, it includes a power delivery
また、USBコネクタ12Bに対応してパワーデリバリ電源部14#Bと、パワーデリバリ制御部16#Bとを含む。
Further, a power delivery
各パワーデリバリ電源部14#A,14#Bの構成については、図20のパワーデリバリ電源部14#の構成と基本的に同様であり、その詳細な説明については繰り返さない。なお、図20のパワーデリバリ電源部14#の各構成要素の符号に「A」および「B」を付している。
The configuration of each power delivery
各パワーデリバリ制御部16#A,16#Bの構成については、図20のパワーデリバリ制御部16#の構成と基本的に同様であり、その詳細な説明については繰り返さない。なお、図20のパワーデリバリ制御部16#の各構成要素の符号に「A」および「B」を付している。
The configuration of each power
なお、マイコン34Aとマイコン34Bとは互いにデータを授受している。
<c15.電圧レベル調整>
図32は、実施形態3に基づくパワーデリバリ制御部16#A,16#Bのそれぞれにおける電圧レベルを調整する処理を実行する場合のフロー図である。
The
<c15. Voltage level adjustment>
FIG. 32 is a flowchart of a process of adjusting the voltage level in each of the power
図32を参照して、図25のフロー図と比較して、給電の電圧要求を確認するステップS4をステップS4#に変更した点が異なる。その他の部分については、図25で説明したのと同様であるのでその詳細な説明については繰り返さない。 Referring to FIG. 32, compared with the flow chart of FIG. 25, step S4 for confirming the voltage request for power supply is changed to step S4#. Other parts are similar to those described with reference to FIG. 25, and detailed description thereof will not be repeated.
図33は、ステップS4#における給電の電圧要求を確認するサブルーチン処理を説明するフロー図である。 FIG. 33 is a flowchart illustrating a subroutine process for confirming the voltage request for power supply in step S4#.
図33に示されるように、パワーデリバリ制御部16#A,16#Bは、別ポートが使用されているか否かを判断する(ステップS160)。たとえば、パワーデリバリ制御部16#Bは、対応するポートであるUSBコネクタ12Bとは異なる別のポートであるUSBコネクタ12AにUSBデバイスが接続されているか否かを判断する。マイコン34Bは、マイコン34AにアクセスしてUSBコネクタ12AにUSBデバイスが接続されているか否かを確認する。
As shown in FIG. 33, the power
ステップS160において、パワーデリバリ制御部16#A,16#Bは、別ポートが使用されていると判断した場合(ステップS160においてYES)には、別ポートの使用電力量を取得する(ステップS162)。たとえば、パワーデリバリ制御部16#Bのマイコン34Bは、マイコン34Aにアクセスして、USBコネクタ12AにUSBデバイスが接続されていると判断した場合には、当該USBデバイスの使用電力量に関する情報を取得する。
In step S160, when power
次に、パワーデリバリ制御部16#A,16#Bは、供給可能電力量を算出する(ステップS164)。パワーデリバリ制御部16#Bは、電源入力ACあるいはDCの電源入力の最大供給可能電力量から使用電力量を減算した供給可能電力量を算出する。
Next, the power
そして、パワーデリバリ制御部16#A,16#Bは、要求電力量を取得する(ステップS166)。パワーデリバリ制御部16#A,16#Bは、対応するUSBコネクタ12A,12Bにそれぞれ接続されているUSBデバイスの電圧要求に基づいて要求電力量を取得する。
Then, the power
パワーデリバリ制御部16#A,16#Bは、取得したUSBデバイスの要求電力量が供給可能電力量範囲内か否かを判断する(ステップS168)。
The power
ステップS168において、パワーデリバリ制御部16#A,16#Bは、要求電力量が供給可能電力量範囲内であると判断した場合(ステップS168においてYES)には、要求OKと判断する(ステップS170)。
In step S168, the power
そして、処理を終了する(リターン)。すなわち、ステップS6に進む。
一方、ステップS168において、パワーデリバリ制御部16#A,16#Bは、要求電力量が供給可能電力量範囲内でないと判断した場合(ステップS168においてNO)には、リクエスト要求する(ステップS172)。具体的には、パワーデリバリ制御部16#A,16#Bは、供給可能電力量の電力のみ給電可能である旨の情報を受電デバイス100に送信する。受電デバイス100は、供給可能電力量の電力のみ給電可能である旨の情報に基づいて当該電力量での給電を要求するか否かを判断する。受電デバイス100でのパワーセーブモード等での駆動であれば消費電力を低減することが可能であるためモード変更等により給電が可能であるか否かを判断し、受電デバイス100は、給電が可能であれば了解通知を給電デバイス10#に出力する。
Then, the process ends (return). That is, the process proceeds to step S6.
On the other hand, in step S168, the power
次に、パワーデリバリ制御部16#A,16#Bは、受電デバイス100からの了解通知があったかどうかを判断する(ステップS174)。パワーデリバリ制御部16#A,16#Bのマイコン34A,34Bは、受電デバイス100からの了解通知を受信したか否かを判断する。
Next, the power
ステップS174において、パワーデリバリ制御部16#A,16#Bは、了解通知があったと判断した場合(ステップS174においてYES)には、供給可能電力量の要求OKと判断する(ステップS176)。パワーデリバリ制御部16#A,16#Bのマイコン34A,34Bは、供給可能電力量の要求OKと判断する。そして、処理を終了する(リターン)。すなわち、ステップS6に進む。
In step S 174, the power
ステップS174において、パワーデリバリ制御部16#A,16#Bは、了解通知がないと判断した場合(ステップS174においてNO)には、要求NGと判断する(ステップS178)。この場合には、受電デバイス100に対する給電は行なわれない。
In step S 174, the power
そして、処理を終了する(リターン)。すなわち、ステップS6に進む。
ステップS160において、パワーデリバリ制御部16#A,16#Bは、別ポートが使用されていないと判断した場合(ステップS160においてNO)には、要求電力量を取得する(ステップS180)。パワーデリバリ制御部16#A,16#Bは、対応するUSBコネクタ12A,12Bにそれぞれ接続されているUSBデバイスの電圧要求に基づいて要求電力量を取得する。
Then, the process ends (return). That is, the process proceeds to step S6.
In step S160, when power
パワーデリバリ制御部16#A,16#Bは、要求電力量が供給可能電力量範囲内か否かを判断する(ステップS182)。
The power
ステップS182において、パワーデリバリ制御部16#A,16#Bは、供給可能電力量範囲内であると判断した場合(ステップS182においてYES)には、要求OKと判断する(ステップS184)。
When it is determined in step S182 that the power
そして、処理を終了する(リターン)。すなわち、ステップS6に進む。
一方、ステップS182において、パワーデリバリ制御部16#A,16#Bは、供給可能電力量範囲内でないと判断した場合(ステップS182においてNO)には、要求NGと判断する(ステップS186)。そして、処理を終了する(リターン)。すなわち、ステップS6に進む。
Then, the process ends (return). That is, the process proceeds to step S6.
On the other hand, when it is determined in step S182 that the power
本方式においては、複数のUSBコネクタ12A,12Bが設けられている場合に、例えば、USBコネクタ12Aに対してUSBデバイスが装着された後に、USBコネクタ12Bに対してUSBデバイスが装着される場合に当該USBデバイスに給電が可能であるか否を判断する。供給可能電力量の範囲内であるか否かを判断し、供給可能電力範囲内を超えている場合には、USBデバイスに対して供給可能電力での給電が可能か否かのリクエスト要求する。
In this method, when a plurality of
USBデバイスがリクエスト要求に対して了解通知を出力した場合には、当該供給可能電力量での給電を実行する。これに伴い、パワーデリバリ電源部14#から当該供給可能電力量に基づく電圧供給を実行する。
When the USB device outputs the acceptance notification in response to the request request, the power supply is performed with the satisfiable power amount. Along with this, a voltage is supplied from the power delivery
これにより、複数のUSBデバイスが要求する電力量の合計が最大供給可能電力量を超える場合であっても、リクエスト要求により供給可能電力での給電が可能か否かを確認し、可能であれば当該供給可能電力での給電を実行することにより高電圧での給電に対する安全性を保障して給電デバイスから複数のUSBデバイスへの給電を実行することが可能である。 As a result, even if the total amount of power required by a plurality of USB devices exceeds the maximum available power amount, it is confirmed by the request request whether or not the power can be supplied with the available power, and if possible, if possible. By performing the power supply with the supplyable electric power, it is possible to ensure the safety against the power supply at the high voltage and perform the power supply from the power supply device to the plurality of USB devices.
(実施形態4)
上記の実施形態3においては、パワーデリバリ制御部16#Aとパワーデリバリ制御部16#Bとの間でデータの授受を実行して上記処理を実行する構成について説明したが、当該構成に限られず、例えば、パワーデリバリ制御部16#Aとパワーデリバリ制御部16#Bとを共に管理する構成としても良い。
(Embodiment 4)
In the third embodiment described above, the configuration has been described in which the data delivery is performed between the power
図34は、実施形態4に基づく給電デバイス11#の構成について説明する図である。
図34を参照して、給電デバイス11#は、複数のUSBコネクタ12A,12Bを有する。
FIG. 34 is a diagram illustrating the configuration of the
Referring to FIG. 34,
また、USBコネクタ12Aに対応してパワーデリバリ電源部14#Aと、パワーデリバリ制御部16#Aとを含む。
Further, it includes a power delivery
また、USBコネクタ12Bに対応してパワーデリバリ電源部14#Bと、パワーデリバリ制御部16#Bとを含む。
Further, a power delivery
また、本例においては、パワーデリバリ制御部16#A,16#Bを管理するパワーデリバリ管理部19をさらに設ける。
Further, in this example, a power
各パワーデリバリ電源部14#A,14#Bの構成については、図20のパワーデリバリ電源部14#の構成と基本的に同様であり、その詳細な説明については繰り返さない。なお、図20のパワーデリバリ電源部14#の各構成要素の符号に「A」および「B」を付している。
The configuration of each power delivery
各パワーデリバリ制御部16#A,16#Bの構成については、図20のパワーデリバリ制御部16#の構成と基本的に同様であり、その詳細な説明については繰り返さない。なお、図20のパワーデリバリ制御部16#の各構成要素の符号に「A」および「B」を付している。
The configuration of each power
なお、マイコン34Aとマイコン34Bとは互いにパワーデリバリ管理部19とデータを授受する。
The
上記で説明した電圧レベルの調整の一部の処理に関して、パワーデリバリ管理部19で実行するようにしても良い。
The power
具体的には、図33で説明した給電の電圧要求を確認する処理をパワーデリバリ管理部19で実行するようにしても良い。
Specifically, the power
パワーデリバリ制御部16#A,16#Bは、消費側である受電デバイス100からの電圧要求があった場合には、その旨をパワーデリバリ管理部19に対して出力する。
When there is a voltage request from the
そして、パワーデリバリ管理部19において給電の電圧要求を確認する。
パワーデリバリ管理部19における給電の電圧要求を確認する処理については、図15で説明したフロー図と同様であるのでその詳細な説明については繰り返さない。
Then, the power
The process of confirming the power supply voltage request in power
そして、パワーデリバリ管理部19は、給電の電圧要求を確認し、給電が可能であれば要求OKとしてパワーデリバリ制御部16#A,16#Bにそれぞれ出力する。
Then, the power
以降の処理は、図32で説明したのと同様であるのでその詳細な説明については繰り返さない。 Subsequent processing is the same as that described with reference to FIG. 32, and therefore detailed description thereof will not be repeated.
<他の形態>
上記の受電デバイス100においては、給電デバイス10#からの電源電圧の供給を受ける構成について説明したが、受電デバイス100においても、給電デバイス10#と同様のパワーデリバリ電源部14#およびパワーデリバリ制御部16#を備えた構成とすることも可能である。すなわち、受電デバイス100も給電デバイス10#としての機能を有し、さらに別のUSBデバイスに電源電圧を供給する構成とすることも可能である。
<Other forms>
In the above
以上、本開示を実施形態に基づき具体的に説明したが、本開示は、実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 Although the present disclosure has been specifically described above based on the embodiments, the present disclosure is not limited to the embodiments and various modifications can be made without departing from the spirit of the present disclosure.
1,1# 電源制御システム、10,11 給電デバイス、12,12A,12B,102 コネクタ、14,14#,14#A,14#B パワーデリバリ電源部、16,16#,16#A,16#B,104 パワーデリバリ制御部、20 電源回路、22 保護回路、22A 温度異常判断回路、22B 電圧異常判断回路、23 電圧判定回路、24 制御回路、26,27 レジスタ、26A 電圧設定領域、26B ステータス格納領域、28,30 インタフェース、32 通信インタフェース、34 マイコン、36 メモリ、100 受電デバイス、106 データ制御部、108 アプリケーション処理部、110 USBバス、120,130 比較器、122 温度検出器、132 電圧検出回路、200 判定器。 1, 1# power control system, 10, 11 power supply device, 12, 12A, 12B, 102 connector, 14, 14#, 14#A, 14#B power delivery power supply section, 16, 16#, 16#A, 16 #B, 104 power delivery control unit, 20 power supply circuit, 22 protection circuit, 22A temperature abnormality determination circuit, 22B voltage abnormality determination circuit, 23 voltage determination circuit, 24 control circuit, 26, 27 register, 26A voltage setting area, 26B status Storage area, 28, 30 interface, 32 communication interface, 34 microcomputer, 36 memory, 100 power receiving device, 106 data control unit, 108 application processing unit, 110 USB bus, 120, 130 comparator, 122 temperature detector, 132 voltage detection Circuit, 200 determiner.
Claims (4)
前記電源部を制御する制御部とを備え、
前記電源部は、
電源回路と、
前記電源回路の出力電圧あるいは出力状態を検知する検知回路と、
前記電源回路を制御する電源制御回路と、
前記電源回路に関する出力設定電圧値あるいは各種情報を格納するレジスタとを含み、
前記電源制御回路は、前記検知回路の検知結果に基づいて前記レジスタに前記電源回路の出力設定電圧値あるいは前記電源回路の状態に関する情報を格納し、
前記制御部は、前記レジスタに格納されている前記電源回路の状態に関する情報に基づいて所定の動作を実行し、
前記制御部は、前記電源部に電圧指示を行い、
前記電源部は、前記電圧指示に従って電圧を変更し、
前記検知回路は、前記電源回路の電圧が基準値を超えたか否かを判断する電圧異常判断回路を含み、
前記電源制御回路は、前記電圧異常判断回路の判断結果に基づいて前記電源回路の電圧が異常である場合には前記レジスタに前記電源回路の電圧状態が異常である旨を示す情報を格納し、
前記制御部は、
前記レジスタに格納されている前記電源回路の電圧状態が異常である旨を示す情報に基づいて前記電源部の動作を初期化するリセット動作を実行するように前記電源制御回路に指示し、
前記リセット動作の実行回数をカウントし、
前記リセット動作の実行回数が所定回数以上である場合には、前記電源部のリセット動作を実行を停止させる、半導体装置。 A power supply unit that generates an output voltage to be supplied to a USB device connected to the USB connector ,
A control unit for controlling the power supply unit,
The power supply unit,
Power supply circuit,
A detection circuit for detecting the output voltage or output state of the power supply circuit,
A power supply control circuit for controlling the power supply circuit,
A register that stores an output set voltage value or various information regarding the power supply circuit ,
Said power supply control circuit stores information about the state of the output setting voltage value or the power supply circuit of the power supply circuit to the register based on the detection result of the detection circuit,
The control unit executes a predetermined operation based on information about the state of the power supply circuit stored in the register,
The control unit gives a voltage instruction to the power supply unit,
The power supply unit changes the voltage according to the voltage instruction,
The detection circuit includes a voltage abnormality determination circuit for determining whether the voltage of the power supply circuit exceeds a reference value,
The power supply control circuit stores information indicating that the voltage state of the power supply circuit is abnormal in the register when the voltage of the power supply circuit is abnormal based on the determination result of the voltage abnormality determination circuit,
The control unit is
Instructing the power supply control circuit to execute a reset operation for initializing the operation of the power supply unit based on information indicating that the voltage state of the power supply circuit stored in the register is abnormal,
Counting the number of times the reset operation is executed,
A semiconductor device that stops the reset operation of the power supply unit when the reset operation is performed a predetermined number of times or more .
前記電源部を制御する電源制御部とを備え、
前記電源部は、
前記出力電圧の値を設定するレジスタと、
前記レジスタに設定された値に基づいて生成する電圧を調整する電源回路と、
前記電源回路で調整された電圧の値が前記レジスタで設定された電圧の値になっているか否かを判断する電圧判定回路と、
前記電圧判定回路の判断結果に基づく通知信号を前記電源制御部に出力する通知回路とを含み、
前記電源制御部は、
前記電源部の電源回路において生成する電圧を調整するように指示してからの経過時間を測定するタイマと、
前記タイマが所定時間経過した後、前記電源部から出力される前記通知信号を前記所定時間内に受信したか否かを判断し、前記通知信号を受信したと判断した場合には、前記電源部に対して前記USBコネクタと接続される前記USBデバイスに前記出力電圧を出力するように指示する制御装置とを含む、半導体装置。 A power supply unit that generates an output voltage to be supplied to a USB device connected to the USB connector,
A power supply control unit for controlling the power supply unit,
The power supply unit,
A register for setting the value of the output voltage,
A power supply circuit that adjusts a voltage to be generated based on a value set in the register,
A voltage determination circuit that determines whether or not the voltage value adjusted by the power supply circuit is the voltage value set by the register;
A notification circuit that outputs a notification signal based on the determination result of the voltage determination circuit to the power supply control unit,
The power control unit,
A timer that measures the elapsed time from instructing to adjust the voltage generated in the power supply circuit of the power supply unit,
After the timer elapses a predetermined time, it is determined whether the notification signal output from the power supply unit is received within the predetermined time, and when it is determined that the notification signal is received, the power supply unit And a control device for instructing the USB device connected to the USB connector to output the output voltage .
前記電源部は、
前記タイマリセット命令の入力を受けてタイマ値を初期化するとともに計時時間を開始するタイマと、
前記タイマのタイマ値を取得し、取得したタイマ値が所定値以上となった場合には、前記電源制御部に対してリセット処理を実行するようにリセット信号を出力するリセット出力回路とをさらに含む、請求項2記載の半導体装置。 The control device, after instructing the USB device to output the output voltage, outputs a timer reset command to the power supply unit at predetermined intervals,
The power supply unit,
A timer which receives the input of the timer reset command and initializes the timer value and starts the time counting time,
And a reset output circuit that outputs a reset signal to the timer for acquiring a timer value of the timer and, when the acquired timer value is equal to or more than a predetermined value, executes a reset process to the power supply control unit. The semiconductor device according to claim 2.
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