KR100358142B1 - 컴퓨터에 연결된 버스의 파워 조절 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 버스를 통해 연결된 다수의 주변 장치에 대한 잘못된 배치 정보를 이용하여 파워를 조절하고, 잘못된 배치에 의한 컴퓨터의 오동작을 방지하는, 컴퓨터에 연결된 버스의 파워 조절 시스템을 제공하기 위한 것으로, 이를 위해 본 발명은 호스트 컴퓨터 내부에 구비되어 상기 호스트 컴퓨터로부터 파워를 연속적으로 공급받는 루트 데이터 허브에 연결되는 버스의 파워 조절 시스템에 있어서, 입력 파워 포트가 상기 루트 데이터 허브의 제1 커넥터에 연결되어 상기 버스를 통해 직접 파워를 공급받고, 다수의 출력 파워 포트로 상기 파워를 분배하는 허브; 및 상기 허브의 출력 파워 포트에 각각 연결되는 다수의 주변 장치를 포함하며, 상기 허브는, 상기 다수의 주변 장치 내부에 구비되는 저항을 이용하여 상기 주변 장치의 존재 여부를 디텍트하기 위한 데이터 허브 회로부; 및 상기 입력 파워 포트 및 상기 출력 파워 포트 사이에 구비되어 상기 데이터 허브 회로부로부터 출력되는 디텍팅 신호에 응답하여 상기 출력 파워 포트에 연결된 상기 주변 장치로의 파워 전달을 제어하기 위한 스위칭 수단을 포함한다.

Description

컴퓨터에 연결된 버스의 파워 조절 시스템{POWER CONTROLLING SYSTEM FOR BUS CONNECTED COMPUTER}
본 발명은 컴퓨터 시스템 장치에 관한 것으로서, 특히 호스트(host) 컴퓨터에 연결되어 버스를 통해 다수의 주변 장치에 파워(power)를 분배하는 버스의 파워 조절 시스템에 관한 것이다.
최근 들어, 단독(stand-alone)으로 사용되던 다양한 종류의 주변 장치들이 컴퓨터에 연결되어 많은 기능을 수행하고 있다. 이러한 다양한 종류의 주변 장치, 예를 들어 프린터, 키보드, 포인팅 장치(pointing device)와 같은 주변 장치들은 각각의 장치들이 서로 다른 커넥터(connector)를 사용하여 컴퓨터에 연결됨으로써 다양한 종류의 주변 장치들이 서로 잘못 연결되는 것을 막아주게 된다.
그러나, 이와 같이 주변 장치들이 서로 다른 커넥터를 사용하여 연결됨으로써 이러한 커넥터들이 연결되는 호스트 컴퓨터의 후면 패널(Back Panel)이 서로 다른 종류의 커넥터들로 가득차게 되는 문제가 발생하게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 데이터 허브(Data Hub)라는 장치를 통해 주변 장치를 호스트 컴퓨터에 연결하는 방법이 제안되었다. 일반적으로, 데이터 허브라 함은 다수의 기능을 한 곳에 모으는 데이터 연결 포인터(Data Connection Pointer)로서, 주변 장치들은 때로 데이터 허브의 파워 버스를 통하여 그들이 사용하는 파워를 공급받는다. 그러나, 이러한 데이터 허브의 파워 버스를 통한 파워 분배를 제어할 수 없는 또다른 문제가 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 버스를 통해 연결된 다수의 주변 장치에 대한 잘못된 배치 정보를 이용하여 파워를 조절하고, 잘못된 배치에 의한 컴퓨터의 오동작을 방지하는, 컴퓨터에 연결된 버스의 파워 조절 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 데이터 허브의 개념을 설명하기 위한 종래의 USB(Universal Serial Bus)를 사용한 시스템의 블록 다이어그램도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 시스템의 블록 다이어그램도.
도 3a 내지 도 3c는 상기 도 2의 시스템에 구비되는 스위치의 구현 가능한 실시예를 도시한 도면.
도 4a 및 도 4b는 상기 도 2의 시스템에 의해 잘못된 주변 장치의 배치로 검출될 실시예를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 상기 도 2의 시스템 초기화 과정을 나타내는 플로우 차트.
도 6은 전류 제한 회로 및 과전압 보호 회로를 구비한 파워 스위치를 도시한 블록 다이어그램도.
도 7은 상기 도 6의 전류 제한 회로에 대한 일실시 회로도.
도 8a 및 도 8b는 상기 도 6의 과전압 보호 회로에 대한 일실시 회로도.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 호스트 컴퓨터 내부에 구비되어 상기 호스트 컴퓨터로부터 파워를 연속적으로 공급받는 루트 데이터 허브에 연결되는 버스의 파워 조절 시스템에 있어서, 입력 파워 포트가 상기 루트 데이터 허브의 제1 커넥터에 연결되어 상기 버스를 통해 직접 파워를 공급받고, 다수의 출력 파워 포트로 상기 파워를 분배하는 허브; 및 상기 허브의 출력 파워 포트에 각각 연결되는 다수의 주변 장치를 포함하며, 상기 허브는, 상기 다수의 주변 장치 내부에 구비되는 저항을 이용하여 상기 주변 장치의 존재 여부를 디텍트하기 위한 데이터 허브 회로부; 및 상기 입력 파워 포트 및 상기 출력 파워 포트 사이에 구비되어 상기 데이터 허브 회로부로부터 출력되는 디텍팅 신호에 응답하여 상기 출력 파워 포트에 연결된 상기 주변 장치로의 파워 전달을 제어하기 위한 스위칭 수단을 포함하여 이루어진다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 데이터 허브의 개념을 설명하기 위한 종래의 USB(Universal Serial Bus)를 사용한 시스템의 블록 다이어그램도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 호스트 컴퓨터(10) 내의 USB 인터페이스부는 내부 버스(12)에 연결된 루트 데이터 허브(Root Data Hub)(14)를 포함하고, 도시되어 있지는 않지만 내부 버스(12)에는 중앙처리장치(CPU), 메모리, 파워 공급단 등과 같은 호스트 컴퓨터의 내부 구성 요소들이 연결된다.
또한, 루트 데이터 허브(14)는 적어도 하나의 USB 커넥터를 구비하며, 이러한 USB 커넥터에는 USB를 통해 직접 파워를 공급받는 허브(20) 또는 셀프-파워 허브(self-Powered Hub), 또는 USB 주변 장치가 연결된다. 여기에서 셀프-파워 허브 및 USB 주변 장치는 내부 버스(12) 또는 자체의 파워 소스를 이용하여 파워를 공급받는 장치이다.
구체적으로, 허브(20)는 와이어 케이블(22)의 단자(24)에 의하여 루프 데이터 허브(14)의 단자(16)에 연결되고, 와이어 케이블(22)은 4개의 전도성 케이블로 이루어지며 이중 2개는 파워 분배 시 사용되고, 나머지 2개는 데이터 전송을 위하여 사용된다. 파워 분배 시 사용되는 2개의 케이블은 VCC와 VDD로 표시되고, 데이터 전송을 위한 2개의 케이블은 루트 데이터 허브(14)와 허브(20)와의 양방향 데이터 전송을 위하여 꼬인 쌍 데이터 케이블(Twisted pair data cable)로 구성된다.
그리고, 허브(20)는 다수의 USB 커넥터를 포함하는데 이는 허브(20)를 통하여 루트 데이터 허브(14)에 연결될 수 있는 주변장치의 수를 결정하게 된다. 상기한 바와 같이 허브(20)는 자체의 파워 소스를 가지지 못하고 호스트 컴퓨터(10)내의 내부 버스(12)에 연결된 파워를 루트 데이터 허브(14)에 연결된 와이어 케이블(22)을 통하여 공급받게 된다.
예를 들어, 도면에 도시된 것과 같이 USB 키보드(30)는 와이어 케이블(32)을 통하여 허브(20)에 연결되어 있으며, 허브(20)와의 인터페이스를 제공하는 USB 키보드 회로부(34)를 구비한다. 추가로 USB 마우스(40)가 허브(20)를 경유하여 루트 데이터 허브(14)에 연결된다.
상기와 같이 와이어 케이블(22)을 경유하여 루트 데이터 허브(14)로부터 파워를 공급받는 허브(20)의 장점은 다수의 커넥터를 포함하므로써 다수의 주변장치를 하나의 케이블을 이용하여 루트 데이터 허브(14)에 연결할 수 있고, 와이어 케이블(32, 42)의 단자(36, 46)를 USB 플러그(Plug)에 연결함으로써 주변장치를 루트 데이터 허브(14)에 직접 연결할 수도 있다. 그러나, USB의 이러한 연결성이 장점이 되는 반면에 루트 데이터 허브(14)가 제한된 파워만을 공급할 수 없는 밖에 없는 단점이 있다. 참고로, USB의 규격 상 루트 데이터 허브(14)가 허브(20)로 공급할 수 있는 전류는 500mA로 제한되고, 전류 로드의 1개 단위를 100mA로 정의하고 있다. 따라서, 루트 데이터 허브(14)는 5개 단위의 전류 로드를 허브(20)에 제공할 수 있으며, 허브(20)는 자체에서 1개 단위의 전류 로드를 사용하고 최대 4개 단위의 전류 로드를 제공할 수 있다.
한편, USB 주변 장치는 낮은 파워(Low-Power) 또는 높은 파워(High-Power)를 소모하는 장치로 설계될 수 있는데, 높은 파워로 설계된 USB 주변 장치의 경우는허브(20)의 동작으로 많은 파워를 소모하기 때문에 별도로 외부에 파워 소스를 가져야만 한다. 따라서, 모든 높은 파워를 소모하는 주변 장치는 초기에 100mA이하를 소모하는 낮은 파워 상태로 파워-업(Power-Up)되어야한다.
그리고, 낮은 파워로 설계된 USB 주변 장치는 항상 1개 단위의 전류 로드 이하를 소모하기 때문에, 루트 데이터 허브(14)는 자체와 더불어 4개의 낮은 파워로 동작하는 주변 장치를 가질 수 있다. 그러나, 주변 장치 중 어느 하나라도 높은 파워를 소모하는 주변 장치가 있는 경우에는 루트 데이터 허브(14)에서 적절한 파워를 공급할 수 없어 와이어 케이블(22)의 VCC가 주변 장치의 적절한 동작에 요구되는 전압 아래로 떨어지게 된다.
본 발명은 이러한 루트 데이터 허브(14)의 500mA 파워 공급 용량의 초과를 막을 수 있는 장치이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 시스템의 블록 다이어그램도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 루트 데이터 허브(14)는 도 1에서와 같이 와이어 케이블(22)에 의하여 허브(20)에 연결되되, 와이어 케이블(22)의 일부인 데이터 케이블(52)은 루트 데이터 허브(14)와 허브(20) 간의 양방향 데이터 전송에 이용된다. 그리고, VCC 라인(54)과 접지전원(GND) 라인(56)을 통해 허브(20)로 파워를 공급한다.
그리고, 2개의 데이터 케이블(D+, D-)(52)과 VCC 라인(54) 및 GND 라인(56) 사이에는 각각 저항(RT)이 연결되어 있는 데, 이 저항(RT)은 적절한 입력 전압 레벨을 유지하고, 허브(20)가 존재하는지, 존재하는 허브(20)가 저속으로 동작하는 지고속으로 동작하는 지를 구별할 수 있다.
한편, USB 키보드(30)는 허브(20)의 제1 포트(Port1)에 연결되고, USB 마우스(40)는 허브(20)의 제2 포트(Port2)에 연결된다. 그리고, 허브(20)의 제4 포트(Port4)에 추가로 USB 주변 장치(50)가 연결된다. 이때, 추가로 연결된 USB 주변 장치(50)는 USB 규격에 적합한 낮은 파워를 소모하는 주변 장치이다.
그리고, 허브(20) 내부에 구비된 데이터 허브 회로부(60)는 USB 주변 장치 내의 저항(RT)을 이용하여 주변 장치의 존재 여부를 디텍트한다. 만약, 주변 장치가 존재한다면 저항(RT)은 주변 장치의 존재를 나타내기 위하여 데이터 허브 회로부(60)에 의해서 검출될 수 있는 전압을 나타낼 것이고, 반대로 주변 장치가 존재하지 않는다면 검출될 수 있는 전압이 없을 것이다.
예를 들어, USB 키보드(30) 내의 저항(RT)은 허브(20)의 제1 포트(Port1)에 연결된 꼬인 쌍 데이터 케이블(52) 상에 전압을 인가하고, USB 마우스(40) 내의 저항(RT)은 허브(20)의 제2 포트(Port2)에 연결된 꼬인 쌍 데이터 케이블(52) 상에 전압을 인가한다. 그리고, 주변 장치가 연결되지 않은 제3 포트(Port3)에는 인가되는 전압이 없다.
상술한 바와 같이 주변 장치 내의 저항(RT)은 연결된 주변 장치의 동작 속도, 즉 고속 또는 저속으로 동작하는 지를 나타내 주고, 허브(20) 내의 데이터 허브 회로부(60)는 USB 규격에 따라서 어드레스를 디코딩하고 데이터를 처리하는 기능을 수행한다.
한편, 와이어 케이블(22) 내의 VCC 라인(54) 및 GND 라인(56)은 직접 데이터 허브 회로부(60)에 연결되어 파워를 공급하며, 와이어 케이블(22)에 연결되는 허브(20)는 제1 내지 제4 포트(Port1 내지 Port4)각각에 1개 단위의 전류 로드에 해당하는 파워를 공급한다. 이때, 허브(20)에는 VCC 라인(54)에 의해 계속해서 파워가 공급되지만 제1 내지 제4 포트(Port1 내지 Port4)에 연결된 주변 장치로는 초기에 파워가 공급되지 않는다.
포트에 연결된 주변 장치로의 파워 전달을 제어하기 위하여 허브(20)는 VCC 라인(54)과 제1 내지 제4 포트(Port1 내지 Port4)에 각각 VCC 라인(54') 사이에 스위치(70)를 구비하는 데, 상기 스위치(70)는 데이터 허브 회로부(60)로부터의 제어 라인(72)을 통해 입력되는 제어 신호에 의해 선택적으로 엑티브된다.
도 3a 내지 도 3c는 상기 스위치의 구현 가능한 실시예를 도시한 도면으로서, 트랜지스터 또는 기계/전기 릴레이(relay) 등으로 다양하게 구현이 가능하다.
구체적으로, 도 3a의 스위치는 바이폴라 트랜지스터(Q1)와, 바이폴라 트랜지스터(Q1)의 베이스단 및 제어라인(72) 사이에 연결되는 전류 제한 저항(R1)으로 이루어진다.
도 3b의 스위치는 전계 효과 트랜지스터(Field Effect Transistor)(Q2)와, 전계 효과 트랜지스터(Q2)의 게이트단 및 제어라인(72) 사이에 연결되는 전류 제한 저항(R2)으로 구성된다.
도 3c의 스위치는 기계적 릴레이(RLY)를 구비하여, 상기 릴레이(RLY)는 코일(73)에 에너지가 인가될 때 라인(71a)과 또다른 라인(71b)이 연결되어 스위치동작을 한다. 코일(73)은 제어라인(72)에 의하여 제어되며, 코일(73) 양단에 연결된 다이오드(D1)는 과전압이 인가되는 상황이 발생할 경우 데이터 허브 회로부(60)를 보호하기 위한 과전압 차단 역할을 수행한다.
도 2, 도 3a 내지 도 3c를 참조하여, 본 발명의 동작을 상세히 살펴본다.
먼저, 호스트 컴퓨터(10)에 파워가 처음 인가되면, 루트 데이터 허브(14)는 내부 버스(12)로부터 파워를 공급받아 데이터 허브 회로부(60)에 파워를 공급한다. 그러나, 제어라인(72)을 인엑티브 상태(inactive state)로 초기화할 경우 스위치(70)는 인엑티브 상태에 놓이게 되어 제1 포트 내지 제4 포트(Port1 내지 Port4)로 파워가 공급되지 않고, 초기화 절차동안 제어라인(72)은 스위치(70)와 주변 장치를 선택적으로 엑티브시킬 수 있다. 이러한 파워-업 및 초기화 절차에 대해서는 아래에 상세히 설명한다.
스위치(70)는 루트 데이터 허브(14)가 초기에 허브(20)를 어드레싱할 때 엑티브되며, 일단 스위치(70)가 엑티브되면 제1 포트 내지 제4 포트(Port1 내지 Port4)를 통해 주변장치가 파워-업 된다. 계속해서, 루트 데이터 허브(14) 및 허브(20)는 포트(Port1 내지 Port4)에 연결된 주변 장치 각각에 대해 초기화 절차를 진행한다. 만약, 포트에 연결된 주변 장치 중 어느 하나의 배치(Configuration)가 잘못되었을 경우 데이터 허브 회로부(60)는 이러한 상태를 검출하여 루트 데이터 허브(14)에게 알린다. 이러한 에러 메시지는 비디오 디스플레이나 프린터를 통하여 잘못된 배치가 존재함을 알리게 된다. 잘못된 배치의 일예를 도 4a에 나타내었다.
도 4a에서 허브(20)는 앞서와 같이 루트 데이터 허브(14)에 연결되고, 다수의 주변 장치(80, 82)가 허브(20)에 연결되어 있다. 각각의 주변 장치(80, 82)는 낮은 파워로 동작하는 장치로, 1개 단위의 전류 로드 이하에 해당되는 파워를 소모한다. 예를 들어, 주변 장치(80, 82)는 도 1에 도시된 USB 키보드(30)와 USB 마우스(40)가 될 수 있다. 그러나, 도 4a는 허브(20)에 또다른 추가의 허브(20')가 연결된 잘못된 배치를 가지며, 추가의 허브(20')에는 2개의 또다른 주변 장치(84, 86)가 연결되어 있다. 따라서, 초기에 허브(20)로 공급된 4개 단위의 전류 로드에 해당하는 파워만으로는 추가의 허브(20')와 4개의 주변 장치(80, 82, 84, 86)에 충분한 파워를 공급할 수가 없다. 본 발명에서는 이러한 잘못된 배치를 검출하여 적절한 에러 메시지를 사용자에게 알려주되, 본 발명에서는 잘못된 배치의 존재를 결정하기 위한 실제의 전류양을 모니터하지는 않는다. 이는 시스템의 초기화 과정에서 다양한 시스템의 구성요소에 따라서 결정되어진다.
도 4a에서 허브(20)는 1개 단위의 전류 로드에 해당하는 파워가 필요하며, 허브 내의 스위치(70)가 엑티브될 때 도 2의 데이터 허브 회로부(60)에서 3개의 주변 장치가 존재하고 있음을 알게 되고, 주변 장치(80, 82)가 초기화될 때 주변 장치 각각의 정보와 각각의 전류 요구량을 제공한다. 이와 유사하게, 추가의 허브(20')가 새로운 허브로 정의되어 시스템은 인식 데이터(identification data)를 이용하여 추가의 허브(20')에 대한 잘못된 배치를 알게 된다.
이로 인하여 추가의 허브(20')내의 스위치(70')는 엑티브되지 않아 추가의 주변 장치(84, 86)로 파워가 공급되지 않고 동시에 초기화 작업이 진행되지 않는다. 시스템은 이러한 상황을 사용자에게 알리고 이러한 잘못된 배치에 의하여 호스트 컴퓨터(10) 전체의 동작을 못하게 됨을 방지할 수 있다.
도 4b는 잘못된 배치의 또다른 일예를 도시한 것으로서, 허브(20)는 루트 데이터 허브(14)에 연결되는 동시에 2개의 주변 장치(90, 92)에 연결되어 있다. 여기서, 주변 장치(90)는 낮은 파워를 소모하는 장치로, 1개 단위의 전류 로드에 해당하는 파워를 소모하는 반면에, 또다른 주변 장치(92)는 높은 파워를 소모하는 장치로, 파워 소모 스테이트에서 1개 단위 이상의 전류 로드에 해당하는 파워를 소모하게 된다. 이때, 스위치(70)는 루트 데이터 허브(14)가 초기에 허브(20)를 어드레싱할 때 엑티브되며, 스위치(70)의 엑티브 시 주변 장치(90)와 낮은 파워 스테이트의 주변 장치(92)는 허브(20)로부터 2개 단위의 전류 로드를 필요로 한다. 그러나, 높은 파워를 소모하는 주변 장치(92)가 초기에 높은 파워 스테이트로 있으면 USB 규격을 초과하게 된다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 상기 도 2의 시스템 초기화 과정을 나타내는 플로우 차트이다.
먼저, 단계 100은 파워가 온 또는 리셋되는 단계이고, 단계 102는 단계 100에 의해 호스트 컴퓨터(10)의 파워가 턴온되거나 호스트 컴퓨터(10)가 리셋되는 단계이다.
다음으로, 단계 104에서 파워가 내부 버스(12)를 통하여 루트 데이터 허브(14)에 공급되고, 단계 106에서 파워가 자동적으로 루트 데이터 허브(14)에 연결된 허브(20)로 공급된다. 여기서, 데이터 허브 회로부(60)에는 직접 루트 데이터허브(14)로부터 파워가 공급되지만 스위치(70)로부터는 파워가 공급되지 않는다.
그리고, 단계 108은 루트 데이터 허브(14)가 허브(20)에 대한 초기화를 시작하는 단계이다. 파워 업/리셋 직후 데이터 허브 회로부(60)는 Port0으로 할당이 되고 루트 데이터 허브(14)는 Port0으로부터 데이터 입력을 요구한다. 이때, 허브(20) 내의 데이터 허브 회로부(60)는 USB 규격에 준하여 루트 데이터 허브(14)에게 인식 데이터를 제공하게 된다. 그리고, 호스트 컴퓨터(10)는 제공된 인식 데이터를 이용하여 잘못된 배치가 있는 지의 여부를 결정하고, 허브(20)에 Port0이 아닌 하나 이상의 입출력 어드레스를 할당한다. 그리하여, 초기화된 허브(20)는 Port0이 아닌 어드레스를 가질 수 있고 루트 데이터 허브(14)로부터의 Port0으로의 데이터 요청을 무시할 수 있다. 위의 과정(도 5의 단계 112)을 통해서 현재의 토폴로지(Topology)가 잘못 되었을 경우 단계 116을 수행하고 그렇지 않을 경우 단계 120을 수행한다. 단계 116에서는 잘못된 배치의 결과를 사용자가 확인할 수 있는 비디오 디스플레이나 프린터를 통하여 에러 메시지를 생성하게 된다. 그리고, 단계 120에서는 포트에 연결된 주변 장치들에 대한 초기화를 진행하고 단계 122에서는 모든 작업을 종료하게 된다.
도 6은 전류 제한 회로(140) 및 과전압 보호 회로(142)를 구비한 파워 스위치를 도시한 블록 다이어그램도로서, 과전류나 과전압으로부터 주변 장치를 보호하기 위한 것이다. 파워 스위치의 동작은 상술한 바와 같아 구체적인 동작 설명은 생략한다.
도 7은 상기 도 6의 전류 제한 회로에 대한 일실시 회로도로서, 스위치(70)와 VCC 라인(54') 사이에 연결되는 저항(Rsense)과, 저항(Rsense) 양단의 전압차를 감지 증폭하기 위한 감지 증폭기(144)와, 제어라인(72)을 통해 입력되는 제어신호와 감지 증폭기(144)의 출력신호를 입력받아 논리곱하기 위한 논리곱 게이트(146)로 이루어지며, 논리곱 게이트(146)의 출력이 스위치(70)의 동작을 제어한다. 이때, 스위치(70)는 감지 증폭기(144)와 제어라인(72) 모두가 인에이블될 때만 엑티브 되어진다.
도 8a 및 도 8b는 상기 도 6의 과전압 보호 회로에 대한 일실시 회로들로서, 도 8a의 과전압 보호 회로는 VCC 라인(54')의 전압 스파이크(Voltage Spike)를 막기 위하여 저항(R3)과 다수의 다이오드들(D2)을 접지전원단(GND)에 직렬로 연결하여 구성하였다. 그리고, 도 8b는 제너 다이오드(z1)를 이용하여 구성한 일예이다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은, 잘못된 배치에 대한 상황을 사용자에게 알리고 잘못된 배치에 의한 컴퓨터의 오동작을 방지하는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 호스트 컴퓨터 내부에 구비되어 상기 호스트 컴퓨터로부터 파워를 연속적으로 공급받는 루트 데이터 허브에 연결되는 버스의 파워 조절 시스템에 있어서,
    입력 파워 포트가 상기 루트 데이터 허브의 제1 커넥터에 연결되어 상기 버스를 통해 직접 파워를 공급받고, 다수의 출력 파워 포트로 상기 파워를 분배하는 허브; 및
    상기 허브의 출력 파워 포트에 각각 연결되는 다수의 주변 장치를 포함하며,
    상기 허브는,
    상기 다수의 주변 장치 내부에 구비되는 저항을 이용하여 상기 주변 장치의 존재 여부를 디텍트하고, 상기 주변장치의 전류요구량과 전류로드를 비교하여, 그에 따른 복수개의 디텍트 신호를 출력하는 데이터 허브 회로부; 및
    상기 입력 파워 포트 및 상기 출력 파워 포트 사이에 구비되어 상기 데이터 허브 회로부로부터 출력되는 디텍팅 신호에 응답하여 상기 출력 파워 포트에 연결된 상기 주변 장치로의 파워 전달을 제어하기 위한 스위칭 수단
    을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 파워 조절 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스위칭 수단은,
    상기 입력 파워 포트 및 상기 출력 파워 포트 사이에 연결되는 바이폴라 트랜지스터; 및
    상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스단 및 상기 디텍팅 신호를 출력하는 상기 데이터 허브 회로부의 출력단 사이에 연결되는 전류 제한용 저항
    을 포함하여 이루어지는 파워 조절 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 스위칭 수단은,
    상기 입력 파워 포트 및 상기 출력 파워 포트 사이에 연결되는 전계 효과 트랜지스터;
    상기 전계 효과 트랜지스터의 게이트단 및 상기 디텍팅 신호를 출력하는 상기 데이터 허브 회로부의 출력단 사이에 연결되는 전류 제한용 저항
    을 포함하여 이루어지는 파워 조절 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 스위칭 수단은,
    상기 입력 파워 포트 및 상기 디텍팅 신호를 출력하는 상기 데이터 허브 회로부의 출력단 사이에 연결되는 코일;
    상기 입력 파워 포트 및 상기 디텍팅 신호를 출력하는 상기 데이터 허브 회로부의 출력단 사이에 연결되어 과전압 인가 시 과전압을 차단하기 위한 다이오드; 및
    상기 입력 파워 포트 및 상기 출력 파워 포트 사이에 연결되어 상기 코일에에너지가 인가될 때 상기 입력 파워 포트와 상기 출력 파워 포트를 연결하는 스위치 동작을 수행하기 위한 기계적 릴레이
    을 포함하여 이루어지는 파워 조절 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 허브는,
    상기 스위칭 수단에 연결되어 상기 출력 파워 포트로의 파워 전달 시 상기 주변 장치로 공급되는 전류를 제한하기 위한 전류 제한 회로부; 및
    상기 스위칭 수단에 연결되어 과전압 인가 시 상기 주변 장치를 보호하기 위한 과전압 차단 회로부
    를 더 포함하여 이루어지는 파워 조절 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 전류 제한 회로부는,
    상기 스위칭 수단 및 상기 출력 파워 포트 사이에 연결되는 저항;
    상기 저항의 양단에 연결되어 양단의 전압차를 감지 증폭하기 위한 감지 증폭 수단; 및
    상기 데이터 허브 회로부로부터 출력되는 디텍팅 신호 및 상기 감지 증폭 수단의 출력 신호를 입력받아 논리곱하기 위한 논리곱 수단을 포함하며,
    상기 스위칭 수단은,
    상기 디텍팅 신호 및 상기 감지 증폭 수단의 출력 신호가 모두 인에이블될 때 상기 주변 장치로 파워를 전달하도록 스위칭하는 것을 특징으로 하는 파워 조절 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 과전압 차단 회로부는,
    상기 출력 파워 포트에 연결되어, 상기 출력 파워 포트의 전압 스파이크를 방지하기 위한 저항; 및
    상기 저항의 일측 및 접지전원단 사이에 차례로 직렬 연결되는 다수의 다이오드
    를 포함하여 이루어지는 파워 조절 시스템.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 과전압 차단 회로부는,
    상기 출력 파워 포트에 연결되어, 상기 출력 파워 포트의 전압 스파이크를 방지하기 위한 저항; 및
    상기 저항의 일측 및 접지전원단 사이에 연결되는 제너 다이오드
    를 포함하여 이루어지는 파워 조절 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100671755B1 (ko) * 2001-04-25 2007-01-22 엘지전자 주식회사 범용직렬버스를 이용한 전원 제어방법
KR101091550B1 (ko) * 2008-08-15 2011-12-13 킹 유안 일렉트로닉스 코포레이션 리미티드 분산형 프로그래밍 시스템

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