KR100610032B1 - 범용의 시리얼 버스 장치 및 범용의 시리얼 버스 허브 장치 - Google Patents

범용의 시리얼 버스 장치 및 범용의 시리얼 버스 허브 장치 Download PDF

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Abstract

USB 프로토콜에 따라 호스트 컴퓨터로부터 정보를 수신하고 호스트 컴퓨터에 정보를 송신하기 위해 사용되는 USB 포트를 구비한 USB 장치 또는 USB 허브 장치에는, USB 장치 또는 USB 허브 장치의 각각의 내부 부분에 전력을 공급하는 전력 공급 수단, 호스트 컴퓨터로부터 USB 포트에 공급되는 전원 전압의 유무를 검출하는 전원 전압 검출 수단, 및 전원 전압 검출 수단의 검출 결과에 따라, 전력 공급 수단에 의해 공급되는 전력을 제어하는 공급 전력 제어 수단을 포함한다. 전원 전압 검출 수단은 호스트 컴퓨터로부터 USB 포트에 공급되는 전원 전압을 검출하고, 그 검출 결과를 공급 전력 제어 수단에 알린다. 공급 전력 제어 수단은, 호스트 컴퓨터로부터 USB 포트에 전력이 공급되지 않을 경우(즉, 호스트 컴퓨터의 전원이 오프인 경우), 전력 공급 수단으로 하여금 USB 장치 또는 USB 허브 장치의 각 내부 부분에의 전력 공급을 중단하도록 하고, 호스트 컴퓨터로부터 USB 장치 또는 USB 허브 장치에 전력이 공급되면 USB 장치 또는 USB 허브 장치의 각 내부 부분에 정상의 전력을 공급하도록 전력 공급 수단을 제어한다.
전력 공급, 전원 전압, 호스트 컴퓨터, USB 장치, 도통 상태, 개방 상태

Description

범용의 시리얼 버스 장치 및 범용의 시리얼 버스 허브 장치{USB apparatus and USB hub apparatus}
도 1은 본 발명의 원리를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시스템의 구성예를 도시한 블록도.
도 3은 도 2에 도시된 USB 허브 장치의 일부분의 상세한 구성예를 도시한 블록도.
도 4는 도 3에 도시된 시리즈 전원의 상세한 구성예를 도시한 블록도.
도 5는 도 2에 도시된 USB 장치(30)의 일부분의 상세한 구성예를 도시한 블록도.
도 6은 도 5에 도시된 스위칭 전원의 상세한 구성예를 도시한 블록도.
도 7은 도 2에 도시된 USB 장치(31)의 일부분의 상세한 구성예를 도시한 블록도.
* 도면의 주요 부분에 대한 상세한 설명 *
2 : 개인용 컴퓨터 20 : USB 허브 장치
30 내지 32 : USB 장치 30a 내지 32a : USB 포트
1. 발명의 분야
본 발명은 USB 장치 및 USB 허브 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 호스트 컴퓨터에 접속되어 USB 규격에 따른 프로토콜에 따라 정보를 송신 및 수신하는 USB 장치, 및 호스트 컴퓨터와 하나 이상의 USB 장치들을 상호 접속하여 USB 규격에 따른 프로토콜에 따라 그들 사이에서 정보의 송신 및 수신이 이루어질 수 있도록 하는 USB 허브 장치에 관한 것이다.
2. 종래 기술의 설명
최근, 지구 온난화 문제에 대한 다양한 대책의 일환으로서, 전자 기기의 저전력 소비화가 추진되어 왔다.
예를 들어, 개인용 컴퓨터 등은, 입력 장치들(예를 들어, 키보드, 마우스 등)이 조작되지 않는 상태가 소정 시간 이상동안 지속되면, 개인용 컴퓨터가 미사용 상태를 자동으로 검출하여 CRT(음극선관) 모니터를, 예를 들어, 슬립 모드로 함으로써, 전력 소비를 감소시키도록 구성된다.
또한, 최근에, USB(universal serial bus)는 개인용 컴퓨터에 다수의 주변 장치들을 용이하게 접속시키기 위한 인터페이스로서 사용되어 주목을 받고 있다. 더욱이, USB용 포트(이하, USB 포트라고 함)를 갖춘 주변 장치들은 사용이 점점 증가되는 추세이다.
USB의 사용에 의해, 종래에는 상호 분리되었던 마우스, 키보드, 프린터, 모뎀, 스피커, 조이 스틱 등의 인터페이스들을 공통화할 수 있다. 더욱이, 개인용 컴퓨터 본체가 단지 하나의 USB 포트를 구비함으로써, USB 허브 장치가 사용될 경우, 주변 장치들을 별 모양으로 127개까지 상호 접속할 수 있다.
이러한 USB 포트를 구비한 장치(이하, 간략하게 USB 장치라고 함), 및 USB 포트를 갖고 다수의 USB 장치들을 접속하기 위해 사용하는 허브 장치(이하, USB 허브 장치라고 함)는, 소정 시간 이상동안 호스트 컴퓨터와 통신하지 않을 경우, 상기 언급한 바와 같이 슬립 모드가 설정되도록 구성된다.
그러나, 이러한 USB 장치들 및 USB 허브 장치들에서, USB 제어부, 내부 회로들, 예열 회로 등에는 개인용 컴퓨터가 송신을 재개하는 경우 전력이 항상 공급된다. 이 결과, 예를 들어, 개인용 컴퓨터의 전원이 오프일 때조차도, 소정량의 전력이 계속 소비되는 문제가 발생한다.
발명의 개요
본 발명은 이러한 상황에서 이루어진 것이며, 따라서, 본 발명의 목적은 개인용 컴퓨터의 전력이 오프인 상태에서 USB 장치 또는 USB 허브 장치에 의해 소비되는 전력을 감소시킬 수 있는 USB 장치 및 USB 허브 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 호스트 컴퓨터에 접속되어 USB 규격에 따른 프로토콜에 따라 정보를 송신 및 수신하는 USB 장치를 제공하고, 상기 USB 장치는 USB 장치의 각 부분에 전력을 공급하는 전력 공급 수단, 호스트 컴퓨터로부터 공급되는 전원 전압의 유무를 검출하는 전원 전압 검출 수단, 및 전원 전압 검출 수단의 검출 결과에 따라, 전력 공급 수단에 의해 공급되는 전력을 제어하는 공급 전력 제어 수단을 포함한다.
전력 공급 수단은 USB 장치의 각 부분에 전력을 공급한다. 전원 전압 검출 수단은 호스트 컴퓨터로부터 공급되는 전원 전압의 유무를 검출한다. 공급 전력 제어 수단은 전원 전압 검출 수단의 검출 결과에 따라 전력 공급 수단에 의해 공급되는 전력을 제어한다.
예를 들어, 전력 공급 수단은 USB 장치의 각 부분에 전력을 공급한다. 전원 전압 검출 수단은 USB 포트의 "V 버스 +5V" 단자를 통해 호스트 컴퓨터로부터 공급되는 전원 전압의 유무를 검출한다. 전원 전압 검출 수단의 검출 결과에 따라, 공급 전력 제어 수단은 전원 전압이 "V 버스 +5V" 단자에 공급될 경우 내부 회로들에의 전력 공급을 허용하고, 전원 전압이 "V 버스 +5V" 단자에 공급되지 않을 경우 내부 회로들에의 전력 공급을 중단한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 호스트 컴퓨터와 하나 이상의 USB 장치들을 상호 접속하여, USB 규격에 따른 프로토콜에 따라 호스트 컴퓨터와 USB 장치들간의 정보의 송신 및 수신을 허용하는 USB 허브 장치를 제공하며, 상기 USB 허브 장치는, USB 허브 장치의 각 부분에 전력을 공급하는 전력 공급 수단, 호스트 컴퓨터로부터 공급되는 전원 전압의 유무를 검출하는 전원 전압 검출 수단, 및 전원 전압 검출 수단의 검출 결과에 따라, 전력 공급 수단에 의해 공급되는 전력을 제어하는 공급 전력 제어 수단을 포함한다.
전력 공급 수단은 USB 장치의 각 부분에 전력을 공급한다. 전원 전압 검출 수단은 호스트 컴퓨터로부터 공급되는 전원 전압의 유무를 검출한다. 공급 전력 제어 수단은, 전원 전압 검출 수단의 검출 결과에 따라, 전력 공급 수단에 의해 공급되는 전력을 제어한다.
예를 들어, 전력 공급 수단은 USB 허브 장치의 각 부분에 전력을 공급한다. 전원 전압 검출 수단은 USB 포트의 "V 버스 +5V" 단자를 통해 호스트 컴퓨터로부터 공급되는 전원 전압의 유무를 검출한다. 전원 전압 검출 수단의 검출 결과에 따라, 공급 전력 제어 수단은 전원 전압이 "V 버스 +5V" 단자에 공급될 경우 내부 회로들에의 전력 공급을 허용하고, 전원 전압이 "V 버스 +5V" 단자에 공급되지 않을 경우 내부 회로들에의 전력 공급을 중단한다.
바람직한 실시예의 상세한 설명
본 발명의 실시예는 도면을 참조하여 후술될 것이다.
도 1은 본 발명의 원리를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, USB 장치(또는 USB 허브 장치)(1)는 호스트 컴퓨터로서 작동하는 개인용 컴퓨터(2)에 USB 접속되어 데이터의 송신 및 수신을 가능하게 한다.
USB 장치(1)는 USB 포트(1a), 전원 전압 검출 수단(1b), 공급 전력 제어 수단(1c) 및 전력 공급 수단(1d)으로 구성된다. USB 장치(1)는 프린터, 모뎀, 스캐너 등이다.
USB 포트(1a)는 시리얼 인터페이스이며, 개인용 컴퓨터(2)에 데이터를 송신하고 개인용 컴퓨터(2)로부터 데이터를 수신한다. 전원 전압 검출 수단(1b)은 전원 전압 "+5V"이 USB 포트(1a)의 "V 버스 +5V" 단자로부터 공급되는지를 검출한다. 공급 전력 제어 수단(1c)은 전원 전압 검출 수단(1b)의 검출 결과에 따라, 전력 공급 수단(1d)에 의해 공급되는 전력을 제어한다. 전력 공급 수단(1d)은 USB 장치(1)의 각 부분에 전력을 공급한다.
다음에, 도 1의 시스템의 동작이 설명될 것이다.
이제, USB 장치(1)의 전원 스위치는, 개인용 컴퓨터(2)의 전원 스위치가 오프인 상태에서 턴온된 것으로 가정한다. 이에 대해, 전력 공급 수단(1d)은 장치의 각 부분에의 전력 공급을 시작하도록 시도한다.
이러한 상태에서 개인용 컴퓨터(2)의 전력은 오프이므로, USB 포트(1a)의 " V 버스 +5V" 단자에는 전압이 인가되지 않는다. 전원 전압 검출 수단(1b)은 "V 버스 +5V" 단자에 전원 전압이 인가되지 않음을 검출하고, 이 사실을 공급 전력 제어 수단(1c)에 알린다.
공급 전력 제어 수단(1c)은 전력 공급이 멈추거나 저전력이 공급되는 상태를 설정하도록 전력 공급 수단(1d)을 제어한다. 결과적으로, USB 장치(1)는, 전원 스위치가 온 상태이더라도, 장치의 각 부분에 전력이 공급되지 않는 상태가 되게 된다.
이러한 상태에서, 개인용 컴퓨터(2)의 전원 스위치가 턴온되면, 전원 전압 "+5V"이 USB 포트(1a)의 "V 버스 +5V" 단자에 인가된다.
결과적으로, 전원 전압 검출 수단(1b)은 전원 전압이 "V 버스 +5V" 단자에 공급됨을 검출하고, 이 사실을 공급 전력 제어 수단(1c)에 알린다.
공급 전력 제어 수단(1c)은 장치의 각 부분에의 전력 공급을 시작하도록 전력 공급 수단(1d)을 제어한다. 결과적으로, USB 장치(1)는 동작가능한 상태가 된다.
상기 설명한 바와 마찬가지로, 이 상태에서 개인용 컴퓨터(2)의 전원 스위치가 다시 턴오프되면, USB 장치(1)의 전력 공급 수단(1d)은 장치의 각 부분에 대해 전력을 공급하지 않거나 저전력을 공급하는 상태로 설정된다.
USB 허브 장치는 상기와 유사한 구성 및 동작을 가지며, 따라서, 그에 대한 설명은 생략한다.
상술된 바와 같이, 본 발명의 USB 장치 및 USB 허브 장치에 따르면, 개인용 컴퓨터(2)의 전원이 오프되는 경우, 장치의 각 부분에 대한 전력 공급은 중단되거나 저전력이 공급된다.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 시스템의 구성예가 도 2를 참조하여 설명될 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 개인용 컴퓨터(10)에는 USB 포트(10a)가 구비되어 있고, 그에 따라, USB 장치(30) 및 USB 허브 장치(20)에 데이터를 송신할 수 있고 그로부터 데이터를 수신할 수 있다.
USB 허브 장치(20)는 USB 포트(20a)를 통해 개인용 컴퓨터(10)를 USB 장치(31, 32)에 접속하고, 그에 의해, 그들간에 데이터의 송신 및 수신이 가능하다.
USB 장치들(30 내지 32)에는 각각의 USB 포트들(30a 내지 32a)이 구비되어 있으며, 개인용 컴퓨터(10)에 데이터를 송신하고 그로부터 데이터를 수신한다.
각 USB 포트에서의 심볼 "UP"은 "업 스트림"을 의미하고 신호가 거기에 입력됨을 나타낸다. 심볼 "DOWN"은 "다운 스트림"을 의미하고 신호가 거기로부터 출력됨을 나타낸다.
도 3은 도 2에 도시된 USB 허브 장치(20)의 일부분의 상세한 구성예를 도시한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, USB 포트(20a)는, 개인용 컴퓨터(10)로부터 USB 포트(20a)에 전원 전압이 공급됨을 나타내는 "V 버스 +5V" 단자, 데이터 입력/출력용의 "D+" 및 "D-" 단자, 및 섀시(chassis)에 접속된 "GND" 단자로 구성된다.
증폭 회로(20b)는 "V 버스 +5V" 단자에 인가된 전압을 소정 이득으로 증폭하여 그 결과로 발생된 전압을 출력한다. 전원 회로인 시리즈 전원(20c)은 USB 허브 장치(20)의 내부 회로들에 DC 전력을 공급한다. 시리즈 전원(20c)에 일체화된 공급 전력 제어부(20d)는 시리즈 전원(20c)으로부터 내부 회로들에 공급되는 전력을 제어한다.
다음에, 도 3에 도시된 시리즈 전원(20c)의 상세한 구성예를 도 4를 참조하여 설명할 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 시리즈 전원(20c)은 제어부(40), 비교부(41), 기준 전압부(42) 및 제어 스위치(43)로 구성된다.
제어부(40)는 정류 회로(도시되지 않음; 상업용 전원 전압을 낮추고 정류하는 회로)로부터 공급되고 가변 성분을 포함하는 DC 전압을 일정한 DC 전압으로 변환하여 출력한다.
비교부(41)는 제어부(40)로부터 출력되는 전압 Vout와 기준 전압부(42)로부터 출력되는 기준 전압 Vref을 비교하고, Vout 대 Vref의 비가 일정하게 유지되도록 제어부(40)를 제어한다. 즉, Vout는 Vref가 소정값으로 승산된 것이다.
기준 전압부(42)는, 예를 들어, 제너 다이오드에 의해 형성되고, 기준 전압 Vref를 발생한다.
도 3에 도시된 공급 전력 제어부(20d)에 대응하는 제어 스위치(43)는 증폭 회로(20b)의 출력 단자에 접속된다. 제어 스위치(43)는 전원 전압이 "V 버스 +5V" 단자에 인가되지 않을때 온 상태(도통 상태)가 되고, "+5V"가 "V 버스 +5V" 단자에 인가될 때 오프 상태(개방 상태)가 된다.
결과적으로, 소정의 전압인 기준 전압 Vref는 전원 전압이 "V 버스 +5V" 단자에 인가될 때 기준 전압부(42)로부터 출력되고, 기준 전압부(42)의 출력 레벨은 전원 전압이 "V 버스 +5V" 단자에 인가되지 않을 때 그라운드 레벨(= 0V)이 된다.
이제, 도 1의 원리도와 도 3 및 도 4의 실시예간의 대응 관계(단지 실시예임)를 설명한다.
USB 포트(1a)는 USB 포트(20a)에 대응한다. 전원 전압 검출 수단(1b)은 증폭 회로(20b)에 대응한다. 공급 전력 제어 수단(1c)은 제어 스위치(43)에 대응한다. 전력 공급 수단(1d)은 제어부(40)에 대응한다.
다음에, 도 2에 도시된 USB 장치(30)의 상세한 구성예가 도 5를 참조하여 설명될 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, USB 장치(30)는 USB 포트(30a), 보호 저항기(30b), 광결합기(30c) 및 스위칭 전원(30d)으로 구성된다. 스위칭 전원(30d)은 공급 전력 제어부(30e)를 갖는다.
USB 포트(30a)는 개인용 컴퓨터(10)로부터 전원 전압이 공급되는 "V 버스 +5V" 단자, 데이터 입력/출력용의 "D+" 및 "D-" 단자, 및 섀시에 접속된 "GND" 단자로 구성된다.
보호 저항기(30b)는 광결합기(30c)에 일체화된 LED(발광 다이오드)가 그것을 통해 흐르는 과잉 전류에 의해 손상되는 것을 방지한다.
광결합기(30c)는 USB 포트(30a)의 "V 버스 +5V" 단자에서의 전압에 대응하는 전압을, 스위칭 전원(30d)의 공급 전력 제어부(30e)에 공급하는 한편, 전기적으로 이들을 상호 분리시킨다.
스위칭 전원(30d)은 상업용 전원으로부터 공급되는 약 100 V의 전압을 스위칭을 통해 낮춤으로써 소정의 전압을 발생하고, 이 발생된 전압을 내부 회로들에 공급한다.
스위칭 전원(30d)에 일체화된 공급 전력 제어부(30e)는 스위칭 전원(30d)으로부터 내부 회로들에 공급되는 전력을 제어한다.
다음에, 도 5에 도시된 스위칭 전원(30d)의 상세한 구성예를 도 6을 참조하여 설명할 것이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 스위칭 전원(30d)은 스위칭부(50), 평활화 코일(51), 비교부(52), 기준 전압부(53), PWM(pulse width modulation) 제어부(54) 및 제어 스위치(55)로 구성된다.
스위칭부(50)는 정류 회로(도시되지 않음; 상업용 전원 전압을 낮추고 정류하는 회로)로부터 공급되는 약 100V의 DC 전압을 스위칭을 통해 소정의 전압으로 낮추어 이를 출력한다.
평활화 코일(51)은 스위칭부(50)로부터 출력되는 장방형파를 평활화함으로써 DC 전압을 발생하고 이를 출력한다.
비교부(52)는 평활화 코일(51)의 출력 전압 Vout과 기준 전압부(53)로부터 공급되는 기준 전압 Vref을 비교하고, 이 비교 결과를 PWM 제어부(54)에 출력한다.
PWM 제어부(54)는 비교부(52)의 비교 결과에 따라 스위칭부(50)를 제어한다.
제어 스위치(55)는 광결합기(30c)의 출력 단자에 접속된다. 제어 스위치(55)는 전원 전압이 "V 버스 +5V" 단자에 인가되지 않을 때 온 상태(도통 상태)가 되고, "+5V"가 "V 버스 +5V" 단자에 인가될 때 오프 상태(개방 상태)가 된다.
결과적으로, 소정의 전압인 기준 전압 Vref는 전원 전압이 "V 버스 +5V" 단자에 인가될 때 기준 전압부(53)로부터 출력되고, 기준 전압부(53)의 출력 레벨은 전원 전압이 "V 버스 +5V" 단자에 인가되지 않을 때 그라운드 레벨(= 0V)이 된다.
다음에, 도 2에 도시된 USB 장치(31)의 상세한 구성예가 도 7을 참조하여 설명될 것이다. USB 장치(31)는, 예를 들어, 프린터의 경우에서와 같이, 예열 회로를 갖는 장치이다.
도 7에 도시된 바와 같이, USB 장치(31)는 USB 포트(31a), 보호 저항기(31b) 및 시리즈 전원(31c)으로 구성된다. 시리즈 전원(31c)은 공급 전력 제어부(31d)를 갖는다.
USB 포트(31a)는 개인용 컴퓨터(10)로부터 USB 허브 장치(20)를 통해 전원 전압이 공급되는 "V 버스 +5V" 단자, 데이터 입력/출력용의 "D+" 및 "D-" 단자, 및 섀시에 접속된 "GND" 단자로 구성된다.
보호 저항기(31b)는 공급 전력 제어부(31d)가 그것을 통해 흐르는 과잉 전류에 의해 손상되는 것을 방지한다.
시리즈 전원(31c)은 전력 공급 회로이며 USB 장치(31)의 내부 회로들에 DC 전력을 공급한다.
시리즈 전원(31c)에 일체화된 공급 전력 제어부(31d)는 시리즈 전원(31c)으로부터 내부 회로들에 공급되는 전력을 제어한다.
시리즈 전원(31c)은 도 4에 도시된 것과 동일한 구성을 가지므로, 더 이상 설명하지 않을 것이다.
다음에, 본 실시예에 따른 상기 구성의 시스템 동작을 설명할 것이다.
이제, 모든 장치들의 전원 스위치들은 도 2에 도시된 시스템에서 오프 상태인 것으로 가정한다. 예를 들어, USB 허브 장치(20)의 전원 스위치가 이 상태에서 턴온되면, 정류 회로(도시되지 않음)로부터 도 4에 도시된 제어부(40)에 전압이 인가된다.
개인용 컴퓨터(10)는 이 상태에서 전력을 공급받지 않으므로, "V 버스 +5V" 단자에서의 전압은 0V이다. 따라서, 제어 스위치(43)는 온이고, 따라서, 기준 전압부(42)의 출력은 0V이다.
비교부(41) 및 제어부(40)는 출력 전압 Vout이 기준 전압 Vref가 소정값으로 승산된 값을 갖도록 제어를 수행한다. Vref는 0V이므로, Vout는 0V가 된다.
결과적으로, 전원 스위치가 턴온될 때조차도 USB 허브 장치(20)의 내부 회로들에는 전력이 공급되지 않는다.
전원 전압이 USB 장치(30)의 USB 포트(30a)의 "V 버스 +5V" 단자에 공급되지 않으므로, 광결합기(30c)의 출력 전압은 0V가 된다.
결과적으로, 스위칭 전원(30d)의 제어 스위치(55)는 제어 스위치(43)의 경우에서와 같이 온되며, 따라서, 0V의 기준 전압 Vref이 기준 전압부(53)로부터 공급된다.
예를 들어, 비교부(52)는 평활화 코일(51)의 출력 전압 Vout이 기준 전압 Vref과 동일하게 유지되도록 PWM 제어부(54)를 제어한다. 따라서, 기준 전압 Vref이 0V일 때, 출력 전압 Vout은 0V가 된다.
결과적으로, 전원 스위치가 턴온일 때조차도, USB 장치(30)의 내부 회로들에는 전력이 공급되지 않는다.
또한, USB 장치(31)의 시리즈 전원(31c)은, 예열 회로에 전력이 공급되지 않는 상태를 설정하기 위해, USB 허브 장치(20)에서 상술된 동작과 동일한 동작을 수행한다.
다음에, 개인용 컴퓨터(10) 이외의 모든 장치들의 전원 스위치들이 온인 상태에서, 개인용 컴퓨터(10)의 전원 스위치가 턴온되면, 개인용 컴퓨터의 "V 버스 +5V" 단자에서의 전압은 +5V가 된다.
결과적으로, 전원 전압 +5V가 USB 허브 장치(20)의 "V 버스 +5V" 단자에 인가되고, 그에 따라, 증폭 회로(20b)는 소정의 전압을 출력한다.
증폭 회로(20b)로부터 전압을 수신하면, 제어 스위치(43)가 턴오프되고, 그에 의해, 기준 전압부(42)는 소정의 전압인 기준 전압 Vref을 출력한다. 결과적으로, 제어부(40)는 내부 회로들에 공급되는 소정의 DC 전압을 출력한다. USB 허브 장치(20)는 이와 같이 동작 가능하게 된다.
전원 전압 +5V가 개인용 컴퓨터(10)로부터 USB 장치(30)의 "V 버스 +5V" 단자에 인가되므로, 소정의 전압이 광결합기(30c)로부터 출력된다.
광결합기(30c)의 출력 전압을 수신하면, 스위칭 전원(30d)의 제어 스위치(55)는 턴오프되고, 그에 의해, 기준 전압부(53)는 소정의 전압(≠0V)인 기준 전압 Vref을 출력한다. 비교부(52)는 출력 전압 Vout이 기준 전압 Vref과 동일하게 유지되도록 PWM 제어부(54)를 제어하므로, 출력 전압 Vout은 소정의 전압이 된다.
결과적으로, 소정의 DC 전압이 USB 장치(30)의 내부 회로들에 공급된다.
더욱이, 전원 전압 +5V가 개인용 컴퓨터(10)로부터 USB 허브 장치(20)를 통해 USB 장치(31)의 "V 버스 +5V" 단자에 공급된다. 결과적으로, 도 4에 도시된 USB 허브 장치(20)에서와 동일한 동작이 수행되며, 그에 의해, DC 전압이 예열 회로에 공급된다. 이와 같이, USB 장치(31)는 동작 가능하게 된다.
다음에, 예를 들어, USB 허브 장치(20)의 전원 스위치가 상기 상태(모든 장치들의 전원 스위치들이 온인 상태)에서 턴오프인 것으로 가정하자. 이 경우, 정류 회로(도시되지 않음)로부터 제어부(40)로의 전압 공급이 중단되고, 그에 따라, 내부 회로들에의 전압 공급이 "V 버스 +5V" 단자의 상태에 상관없이 중단된다. USB 장치들(31, 32)의 "V 버스 +5V" 단자들의 전압들은 0V가 된다.
개인용 컴퓨터(10)의 전원 스위치가 순차적으로 턴오프되면, 모든 장치들의 USB 포트들의 "V 버스 +5V" 단자들의 전압들은 0V가 된다.
따라서, 예를 들어, USB 장치(30)의 스위칭 전원(30d)의 제어 스위치(55)가 턴온되고, 그에 따라, 기준 전압부(53)로부터 출력되는 기준 전압 Vref은 0V가 된다. 결과적으로, 출력 전압 Vout도 0V가 된다. 즉, USB 장치(30)의 내부 회로들에 전력이 공급되지 않도록 상태가 설정된다.
유사하게, USB 장치(31)의 시리즈 전원(31c)에서, 기준 전압 Vref은 0V가 되고, 그에 따라, 출력 전압 Vout은 0V가 된다. 결과적으로, USB 장치(31)의 예열 회로에 전력이 공급되지 않는 상태가 설정된다.
상술된 바와 같이, 실시예에 따르면, 내부 회로들 또는 예열 회로에의 전력 공급은, 개인용 컴퓨터(10)의 전원 스위치가 오프인 상태에서, USB 허브 장치(20) 및 USB 장치들(30 내지 32)의 전원 스위치 중 하나가 턴온될 때 중단되며, 그에 따라, 사용되지 않을 때의 전력 소비가 방지될 수 있다.
상기 실시예에서, 시리즈 전원(20c), 스위칭 전원(30d) 및 시리즈 전원(31c)으로부터의 전력 공급은, 개인용 컴퓨터(10)의 전원 스위치가 오프인 상태에서 중단된다(즉, 그 출력 전압들은 0V가 된다). 대안적으로, 예를 들어, 출력 전압들은 정상 동작시보다 낮은 전압(예를 들어, 1V)으로 설정될 수도 있다.
상술된 바와 같이, 본 발명에 따르면, USB 장치의 내부 회로들에의 전원 전압의 공급은, USB 장치에 호스트측으로부터의 전원 전압이 공급되지 않는 상태에서 중단된다. 따라서, 단순한 회로 구성에 의해, 사용되지 않을 때의 전력 소비가 방지될 수 있다.

Claims (4)

  1. 호스트 컴퓨터와 함께 사용되어, USB 규격에 따른 프로토콜에 따라 호스트 컴퓨터에 정보를 송신하고 상기 호스트 컴퓨터로부터 정보를 수신하는 USB 장치에 있어서:
    상기 USB 장치의 각 부분에 전력을 공급하는 전력 공급 수단;
    상기 호스트 컴퓨터로부터 공급되는 전원 전압의 유무를 검출하는 전원 전압 검출 수단; 및
    상기 전원 전압 검출 수단의 검출 결과에 따라, 상기 USB 장치의 상기 전력 공급 수단에 의해 공급되는 전력을 제어하는 공급 전력 제어 수단을 포함하는, USB 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급 전력 제어 수단은, 상기 전원 전압 검출 수단이 상기 호스트 컴퓨터로부터 상기 전원 전압이 공급되지 않음을 검출할 경우, 상기 전력 공급 수단으로 하여금 전력 공급을 중단하거나 저전력을 공급하도록 하고, 상기 전원 전압 검출 수단이 상기 호스트 컴퓨터로부터 상기 전원 전압이 공급됨을 검출할 경우, 상기 전력 공급 수단으로 하여금 통상의 전력을 공급하도록 하는, USB 장치.
  3. 호스트 컴퓨터를 하나 이상의 USB 장치들에 상호 접속하고, USB 규격에 따른 프로토콜에 따라 상기 호스트 컴퓨터와 상기 USB 장치들 사이에서 수행되는 정보의 송신 및 수신을 가능하게 하는 USB 허브 장치에 있어서:
    상기 USB 허브 장치의 각 부분에 전력을 공급하는 전력 공급 수단;
    상기 호스트 컴퓨터로부터 공급되는 전원 전압의 유무를 검출하는 전원 전압 검출 수단; 및
    상기 전원 전압 검출 수단의 검출 결과에 따라, 상기 USB 허브 장치의 상기 전력 공급 수단에 의해 공급되는 전력을 제어하는 공급 전력 제어 수단을 포함하는, USB 허브 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 공급 전력 제어 수단은, 상기 전원 전압 검출 수단이 상기 호스트 컴퓨터로부터 상기 전원 전압이 공급되지 않음을 검출할 경우, 상기 전력 공급 수단으로 하여금 전력 공급을 중단하거나 저전력을 공급하도록 하고, 상기 전원 전압 검출 수단이 상기 호스트 컴퓨터로부터 상기 전원 전압이 공급됨을 검출할 경우, 상기 전력 공급 수단으로 하여금 통상의 전력을 공급하도록 하는, USB 허브 장치.
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