KR20160023549A - 플러그 부착 케이블 및 제어 회로 및 기판 - Google Patents

플러그 부착 케이블 및 제어 회로 및 기판 Download PDF

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Abstract

이상 온도의 검출을 조기에 또한 확실하게 행할 수 있음과 아울러, 퓨즈의 교환 등의 번거로운 작업을 불필요하게 한 플러그 부착 케이블 및 제어 회로 및 기판을 제공한다.
이차전지가 접속된 리셉터클에 접속되는 플러그와, 일방의 단이 상기 플러그의 단자에 접속되고, 타방의 단이 전원 공급 수단에 접속되는 전원 공급 라인과 접지 라인을 포함하는 케이블과, 상기 플러그의 하우징 내의 기판에 설치되고, 상기 전원 공급 라인이 접속되는 상기 플러그의 제1 단자와 상기 전원 공급 라인의 상기 전원 공급 수단측 사이에 직렬로 삽입된 스위치와, 상기 기판에 설치되고, 상기 전원 공급 라인이 접속되는 상기 플러그의 상기 제1 단자, 또는 상기 접지 라인이 접속되는 상기 플러그의 제2 단자에 인접하여 설치되는 온도 센서와, 상기 기판에 설치되고, 상기 온도 센서로 검출한 온도가 소정의 값을 넘은 경우에, 상기 스위치를 오프하여 상기 전원 공급 라인을 차단하는 제어 회로를 구비한다.

Description

플러그 부착 케이블 및 제어 회로 및 기판{PLUG ATTACHED CABLE AND CONTROL CIRCUIT AND SUBSTRATE}
본 발명은 플러그 부착 케이블 및 제어 회로 및 기판에 관한 것이다.
일반적으로 전자 장치(이하, 이차전지측 전자 장치라고 함)에 내측 설치된 이차전지에 충전을 행하는 경우, 전원이 되는 전자 장치(이하, 전원측 전자 장치라고 함)와 이차전지측 전자 장치를 급전 케이블로 접속하여 이차전지를 충전하는 것이 행해진다. 이 때, 급전 케이블의 일단에 설치된 플러그는 이차전지측 전자 장치에 접속되고, 타단부에 설치된 플러그는 전원측 전자 장치에 접속된다.
이 접속시, 예를 들면 플러그의 역방향 삽입 등이 행해진 경우, 급전 케이블이 발열할 우려가 있다. 종래, 이 급전 케이블의 발열을 방지하는 보호 장치로서는 전자 장치에 퓨즈를 설치하여 발열에 의해 퓨즈가 끊어져 급전을 차단하는 구성의 것이 있었다(특허문헌 1).
또, 케이블 도중에 충전 제어를 행하는 IC를 가지는 급전 케이블의 경우에는, 이 IC에 보호 장치를 편입시키고, 케이블의 온도가 소정 이상이 된 경우에 급전을 차단하는 구성의 것이 있었다(특허문헌 2).
일본 특개 2006-171860호 공보 일본 특개 2000-339067호 공보
그러나, 퓨즈를 사용한 경우에는, 한번 이상 온도가 되어 퓨즈가 절단되면, 퓨즈를 교환할 때까지 전자 기기를 사용할 수 없다는 문제점이 있었다. 또 급전 케이블 자체에 퓨즈를 설치하는 것은 곤란하기 때문에, 급전 케이블 자체의 발열을 검출할 수 없다는 문제점이 있었다.
케이블 도중에 편입된 온도 센서를 이용하여 이상 온도 검출을 행하는 구성에서는, 발생하는 열을 케이블 도중에 편입된 온도 센서로 측정하고, 이것에 기초하여 급전의 차단을 행하고 있었다. 이 때문에, 급전 케이블의 온도 센서 이외의 부위에 이상 온도가 발생한 경우, 이것을 조기에 발견할 수 없다는 문제점이 있었다.
본 발명의 어느 태양의 예시적인 목적의 하나는 이상 온도의 검출을 조기에 또한 확실하게 행할 수 있음과 아울러, 퓨즈의 교환 등의 번거로운 작업을 불필요하게 한 플러그 부착 케이블 및 제어 회로 및 기판을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 어느 태양에 의하면,
이차전지(28)가 접속된 리셉터클(24)에 접속되는 플러그(16)와,
일방의 단이 상기 플러그(16)의 단자에 접속되고, 타방의 단이 전원 공급 수단(22)에 접속되는 전원 공급 라인(12A)과 접지 라인(12B)을 포함하는 케이블(12)과,
상기 플러그(16)의 하우징(20) 내의 기판(40)에 설치되고, 상기 전원 공급 라인(12A)에 접속되는 전원 공급 배선(12a)에 직렬로 삽입된 스위치(60)와,
상기 기판(40)에 설치되고, 상기 플러그(16)의 전원 공급용 단자(42), 또는 상기 플러그(16)의 접지용 단자(48)에 근접하여 설치되는 온도 센서(80)와,
상기 기판(40)에 설치되고, 상기 온도 센서(80)로 검출한 온도가 소정의 값을 넘은 경우에, 상기 스위치(60)를 오프하여 상기 전원 공급 배선(12a)을 차단하는 제어 회로(11)를 구비한다.
또한, 상기 괄호 내의 참조 부호는 이해를 용이하게 하기 위해서 붙인 것이며, 일례에 지나지 않고, 도시하는 태양에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 어느 태양에 의하면, 이상 온도의 검출을 조기에 또한 확실하게 행할 수 있음과 아울러, 퓨즈의 교환 등의 번거로운 작업을 불필요하게 할 수 있다.
도 1은 어느 실시형태인 USB 케이블의 외관도이다.
도 2는 어느 실시형태인 USB 케이블의 접속 상태의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 어느 실시형태인 USB 케이블의 케이블 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 어느 실시형태인 USB 케이블에 탑재된 제어 회로의 블록도이다.
도 5는 어느 실시형태인 USB 케이블 하우징에 설치되는 회로 기판을 나타내는 도면이다.
도 6은 제어 회로가 행하는 처리를 설명하기 위한 상태 천이도이다.
도 7은 이상 온도가 소정 시간 발생했을 때의 타이밍 차트이다.
도 8은 이상 온도가 연속적으로 발생했을 때의 타이밍 차트이다.
도 9는 과방전이 발생했을 때의 타이밍 차트이다.
도 10은 플러그가 리셉터클로부터 뽑혔을 때의 타이밍 차트이다.
도 11은 이상 온도 검출을 행하는 다른 실시형태를 나타내는 플로우 차트이다.
도 12는 다른 실시형태인 이상 온도 검출을 행하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 이상 온도 검출 회로의 일례를 나타내는 회로도이다.
도 14는 이상 온도 검출 회로의 다른 예를 나타내는 회로도이다.
도 15는 다른 실시형태인 제어 회로의 블록도이다(첫번째).
도 16은 다른 실시형태인 제어 회로의 블록도이다(두번째).
다음에, 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명의 한정적이지 않은 예시의 실시형태에 대해서 설명한다.
또한, 첨부하는 전체 도면 중의 기재에서, 동일 또는 대응하는 부재 또는 부품에는 동일 또는 대응하는 참조 부호를 붙이고 중복되는 설명을 생략한다. 또, 도면은 특별히 지정하지 않는 한, 부재 혹은 부품간의 상대비를 나타내는 것을 목적으로 하지 않는다. 따라서, 구체적인 치수는 이하의 한정적이지 않은 실시형태에 비추어, 당업자에 의해 결정할 수 있다.
또, 이하 설명하는 실시형태는 발명을 한정하는 것이 아니라 예시이며, 실시형태에 기술되는 모든 특징이나 그 조합은 반드시 발명의 본질적인 것이라고는 한정할 수 없다.
도 1~도 3은 본 발명의 어느 실시형태인 플러그 부착 케이블을 나타내고 있다. 본 실시형태에서는 플러그 부착 케이블로서 USB(Universal Serial Bus) 케이블(10)을 예로 들어 설명하는 것으로 한다. 그러나, 본 발명의 적용은 USB 케이블에 한정되는 것은 아니며, 급전을 행하는 전원 공급 라인을 가지는 플러그 부착 케이블에 널리 적용할 수 있는 것이다.
도 1은 USB 케이블(10)의 외관도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이 USB 케이블(10)은 케이블(12), 플러그(14), 플러그(16)를 가지고 있다. 본 실시형태에서는 플러그(14)는 USB 규격에 준거한 A형 플러그(이하, A형 플러그(14)라고 함)이며, 플러그(16)는 마이크로 B형 플러그(이하, μB형 플러그(16))인 예를 나타내고 있다.
그러나, 케이블(12)의 양단에 배열설치되는 플러그(14, 16)의 타입은 이것에 한정되는 것은 아니며, 또 USB 규격에 준거하지 않는 플러그를 사용한 구성으로 해도 된다. 또, 후술하는 이차전지(28)로 구동되는 이차전지측 전자 장치(32)에 고유의 플러그를 가지는 경우, 이 고유의 플러그를 사용하는 것도 가능하다.
케이블(12)은 도 3에 나타내는 바와 같이, USB의 규격으로 정해진 플러스 전원 라인(VSUB 라인)(12A), 마이너스 전원 라인(GND 라인)(12B), 플러스 신호 라인(D+ 라인)(12C), 마이너스 신호 라인(D- 라인)(12D) 및 이들 각 라인(12A~12D)을 실드하는 실드 라인(Shield 라인)(12E)을 가지고 있다. A형 플러그(14)는 케이블(12)의 일단부에 배열설치되어 있고, μB형 플러그(16)는 케이블(12)의 타단부에 배열설치되어 있다.
A형 플러그(14)는 하우징(18)의 내부에 케이블(12)의 각 라인(12A~12D)과 접속하는 단자가 설치되어 있다. 또 μB형 플러그(16)는 하우징(20)의 내부에 각 라인(12A~12D)과 접속하는 회로 기판(40)이 설치되어 있다.
하우징(18, 20)은 수지에 의해 형성되어 있다. 하우징(18, 20)을 형성하는 수지 재료로서는 TPE 수지(열가소성 엘라스토머 수지) 등의 절연성 수지를 사용할 수 있다. 특히 하우징(20)의 재료로서 TPE 수지 등의 절연성 수지를 사용한 경우에는, 하우징(20)의 내부에 설치되는 회로 기판(40)을 기계적으로 보호함과 아울러, 습도나 온도 등의 외부의 환경으로부터 보호할 수 있다.
도 2는 USB 케이블(10)의 사용 태양의 일례를 나타내고 있다. 동 도면에 나타내는 예에서는, A형 플러그(14)는 전원(26)을 가진 전원측 전자 장치(30)의 전원측 리셉터클(22)에 접속된다. 전원측 리셉터클(22)은 전원(26)에 접속되어 있다.
또, μB형 플러그(16)는 이차전지(28)를 가진 이차전지측 전자 장치(32)의 이차전지측 리셉터클(24)에 접속된다. 이차전지측 리셉터클(24)은 이차전지(28)에 접속되어 있다.
전원측 전자 장치(30)는 예를 들면 퍼스널 컴퓨터(PC) 등의 전자 기기이며, 전원(26)은 AC 어댑터, 전지, PC의 USB 단자 등이다. 또, 예를 들면 이차전지측 전자 장치(32)는 휴대용 단말 장치이며, 이차전지(28)는 리튬 이온 전지 등이다.
USB 케이블(10)은 급전용의 VSUB 라인(12A)을 가지고 있다. 따라서, A형 플러그(14)를 전원측 리셉터클(22)에 장착하고, μB형 플러그(16)를 이차전지측 리셉터클(24)에 장착함으로써, USB 케이블(10)을 통하여 전원(26)에 의해 이차전지(28)를 충전할 수 있다.
그런데, 리셉터클(22, 24)에 삽입 삽탈되는 플러그(14, 16)는 장착탈시에 플러그(14, 16) 내에 이물이 침입할 우려가 있다. 이 이물이 도전성을 가지고 있는 경우, A형 플러그(14, 16) 내의 단자간에서 쇼트가 발생할 우려가 있다.
특히 플러그 형상이 작은 μB형 플러그(16)에서는 이보다 큰 A형 플러그(14)이면 용이하게 이탈할 것 같은 이물이라도 플러그 내에 잔류할 가능성이 있다. 또, 소형인 μB형 플러그(16)는 단자간의 거리가 좁기 때문에, 작은 이물이라도 단자간에서 쇼트가 발생할 우려가 있다.
만일, 이물의 침입에 의해 μB형 플러그(16)의 내부에서 쇼트가 발생한 경우, μB형 플러그(16)에는 다음과 같은 현상이 발생한다. 즉, 이물의 임피던스가 큰 경우에는, 이물에 발열이 발생하여 μB형 플러그(16)의 온도가 상승한다(이하, 이 상태를 이상 온도 상태라고 하는 경우가 있다). 또, 이물의 임피던스가 작은 경우에는, 통상시(이물이 침입하고 있지 않은 상태)에 비해 과대한 전류가 흐른다(이하, 이 상태를 과방전 상태라고 하는 경우가 있다).
또 본 출원인은 이물의 침입에 따라 μB형 플러그(16) 내에서 가장 발열 온도가 높은 위치를 조사했더니, VBUS 단자(42) 및 GND 단자(48)(도 4(A) 참조)의 배열설치 위치였다.
본 실시형태에 따른 USB 케이블(10)은 이물의 침입 등에 의해 이상 온도 상태 또는 과방전 상태가 되었을 때, 급전을 차단하는 제어 회로(11)를 가지고 있다. 이하, USB 케이블(10)에 설치된 제어 회로(11)에 대해서 설명한다.
도 4는 제어 회로(11)의 블록도이다.
제어 회로(11)는 μB형 플러그(16)의 하우징(20)의 내부에 배열설치되어 있다. 구체적으로는 하우징(20)에는 회로 기판(40)이 내측 설치되어 있고, 제어 회로(11)는 이 회로 기판(40)에 탑재되어 있다.
제어 회로(11)는 배선(12a~12d), FET(60), 제어 IC(70) 및 온도 센서(80)를 가지고 있다.
VSUB선(12a)은 케이블(12)의 VSUB 라인(12A)에 접속되는 배선이다. GND선(12b)은 케이블(12)의 GND 라인(12B)에 접속되는 배선이다. D+선(12c)은 케이블(12)의 D+ 라인(12C)에 접속되는 배선이다. D-선(12d)은 케이블(12)의 D- 라인(12D)에 접속되는 배선이다.
FET(60)는 VBUS선(12a)에 직렬로 설치되어 있고, VBUS선(12a)을 흐르는 전류를 차단하는 전류 차단 스위치로서 기능한다. 이 FET(60)의 게이트는 저항(R2)을 통하여 제어 IC(70)의 차단 신호 출력 단자(OV 단자)(70c)에 접속되어 있다.
FET(60)는 P채널 MOSFET이다. 따라서, OV 단자(70c)로부터 출력되는 차단 신호에 따라, FET(60)는 온·오프 동작한다.
즉, OV 단자(70c)로부터 출력되는 차단 신호가 로우 레벨일 때, FET(60)는 온이 되어 VBUS선(12a)에 전류가 흐른다. 이것에 대하여, OV 단자(70c)로부터 출력되는 차단 신호가 하이 레벨일 때, FET(60)는 오프가 되어 VBUS선(12a)을 흐르는 전류는 차단된다. 또한, 저항(R1)은 FET(60)와 병렬로 접속된 풀업 저항이다.
본 실시형태에서는 VBUS선(12a)을 흐르는 전류를 차단하는 전류 차단 스위치로서 P채널 MOSFET를 사용한 예를 나타내고 있지만, 이 전류 차단 스위치는 N채널 MOSFET를 사용할 수도 있고, 또 바이폴라 트랜지스터(PNP, NPN 트랜지스터) 등의 반도체 스위치 및 메커니컬한 릴레이 등을 사용할 수도 있다.
본 실시형태에서는 온도 센서로서 온도의 상승에 따라 저항이 감소하는 NTC(Negative Temperature Coefficient) 서미스터를 사용하고 있다. NTC 서미스터(80)는 VBUS 단자(42) 또는 GND 전극(58)의 근방에 배열설치된다(이것에 대해서는 후에 상세히 서술한다). 또한, 이하의 설명에서는 NTC 서미스터(80)를 VBUS 단자(42)의 근방에 배열설치한 예에 대해서 설명한다.
서미스터(80)는 저항(R4)과 직렬 회로를 구성하고, VBUS선(12a)과 GND선(12b) 사이에 배열설치되어 있다. 또, NTC 서미스터(80)와 저항(R4)과의 접속점(A)은 제어 IC(70)의 온도 검출 단자(TH 단자)(70b)에 접속되어 있다.
따라서, TH 단자(70b)에 입력되는 온도 검출 전압은 NTC 서미스터(80)와 저항(R4)에 의해 분압된 전압이 된다. 즉, TH 단자(70b)에 입력되는 온도 검출 전압(TH)은 VBUS 단자(42)의 온도변화에 의해 변화하는 NTC 서미스터(80)의 저항값에 대응하여 변화한다.
또한, 온도 센서는 NTC 서미스터(80)에 한정되는 것은 아니며, 온도의 상승에 대하여 저항이 증대하는 PTC(Positive Temperature coefficient) 서미스터, 열전대, 또 다이오드, 트랜지스터, 저항 등의 온도 특성이 있는 소자를 사용할 수도 있다.
또한, VBUS선(12a)과 GND선(12b) 사이에는 콘덴서(Q1)와, 콘덴서(Q2)와 저항(R3)의 직렬 회로가 접속되어 있다. 이 콘덴서(Q1, Q2)는 노이즈가 제어 IC(70)에 침입하는 것을 방지하기 위해서 설치되어 있다.
또, 콘덴서(Q2)와 저항(R3)의 접속점(B)은 제어 IC(70)의 VSS 단자(70d)에 접속되어 있다. 또한, VBUS선(12a)과 콘덴서(Q2) 사이에 설치된 접속점(C)은 제어 IC(70)의 VDD 단자(70a)에 접속되어 있다.
제어 IC(70)는 온도 검출부(72), 과방전 검출부(74), 오픈 검출부(76), 리셋부(78), NOR 게이트(81), 래치 제어부(82) 및 차단 신호 출력부(86)를 가지고 있다.
상기와 같이, μB형 플러그(16)에 이물이 침입하여 쇼트가 발생한 경우, VBUS 단자(42)의 온도가 상승하여 이상 온도 상태가 된다. 온도 검출부(72)는 VDD 단자(70a)로부터 입력되는 전압(VDD)과, NTC 서미스터(80)로부터 TH 단자(70b)를 통하여 입력되는 온도 검출 전압(TH)에 기초하여, VBUS 단자(42)가 이상 온도가 된 것을 검출한다. 이상 온도가 검출되면, 온도 검출부(72)는 이상 온도 검출 신호를 NOR 게이트(81)에 송신한다.
본 실시형태에서는 온도 검출 전압(TH)이 기준 전압(VDD)의 84퍼센트 이상(TH>VDD×0.84)이 된 경우에, VBUS 단자(42)에 이상 온도가 되었다고 판단하는 구성으로 하고 있다. 또한, 이하의 설명에 있어서 기준 전압(VDD)의 84퍼센트의 전압을 이상 온도 검출 전압이라고 하는 경우가 있다.
과방전 검출부(74)는 VDD 단자(70a)로부터 입력되는 전압(VDD)이 소정의 역치 전압 이하가 되었을 때에 과방전이 발생했다고 판정하고, NOR 게이트(81)에 과방전 검출 신호를 송신한다. 상기와 같이 μB형 플러그(16)에 침입한 이물의 임피던스가 작은 경우에는, 통상시에 비해 과대한 전류가 흐르고, 이것에 따라 VBUS선(12a)과 접속된 VDD 단자(70a)의 전압이 저하한다. 따라서, 과방전 검출부(74)는 전압(VDD)의 전압값으로부터 μB형 플러그(16)에 쇼트가 발생한 것을 검지할 수 있다.
이 과방전을 검지하는 기준이 되는 역치 전압은 (a)쇼트가 발생하고 있지 않은 실사용 영역의 최저 전압 이하일 것, (b)쇼트 발생시에 하우징(20) 및 케이블(12)을 피복하는 수지가 용융하지 않을 것이라는 2가지의 조건을 만족할 필요가 있다. 본 실시형태에서는 VDD를 5V±5%, 최대 전류를 3A, 케이블(12)의 케이블 임피던스를 300mohm로 하기 때문에, 역치 전압(Vsh)은 Vsh=4.75V-3A×300mohm=3.85V가 된다.
상기한 (b)의 조건을 만족하는 전압 설정이 낮은 경우, 쇼트를 검출하는 역치 전압(Vsh)에 이를 때까지의 시간이 길어지고, 그 동안에 수지가 용융할 우려가 있기 때문에, 역치 전압(Vsh)은 높은 편이 바람직하다. 또 역치 전압(Vsh)은 제어 IC(70)의 검출 불균일도 고려할 필요가 있다. 그래서 본 실시형태에서는 역치 전압(Vsh)을 3.5V로 설정하고 있다. 또한 과방전을 검출하는 역치 전압(Vsh)은 급전시의 전류값이나 케이블(12)의 임피던스 등에 따라 적당히 설정할 필요가 있다.
오픈 검출부(76)는 NTC 서미스터(80)의 이상을 검출하는 것이다. NTC 서미스터(80)가 적정 동작하지 않는 상태(오픈 상태)가 되고 있는 경우, 적정한 이상 온도의 검출을 행할 수 없다.
이 때문에 본 실시형태에서는 NTC 서미스터(80)에 이상이 발생하고 있는 것을 오픈 검출부(76)로 검출하고, 이상이 발생하고 있는 경우에는 NOR 게이트(81)에 센서 이상 신호를 송신하는 구성으로 하고 있다. 이 NTC 서미스터(80)의 이상 검출은 VDD 단자(70a)로부터 입력되는 VDD 전압과 TH 단자(70b)로부터 입력되는 온도검출 전압(TH)에 기초하여 판정된다.
NOR 게이트(81)는 온도 검출부(72)로부터 이상 온도 검출 신호가 공급되었을 때, 과방전 검출부(74)로부터 과방전 검출 신호가 공급되었을 때, 또 오픈 검출부(76)로부터 센서 이상 신호가 공급되었을 때, 래치 제어부(82)에 대하여 로우 레벨의 이상 검출 신호를 출력한다.
래치 제어부(82)에 공급된 이상 검출 신호는 레벨 시프트부(84)로 소정 전압으로 레벨 시프트가 행해진 후, 차단 신호 출력부(86)에 공급된다. 차단 신호 출력부(86)는 이상 검출 신호가 공급되면, FET(60)를 차단하기 위해서 OV 단자를 통하여 하이 레벨의 차단 신호를 FET(60)에 공급한다.
FET(60)는 게이트에 차단 신호 출력부(86)로부터 하이 레벨의 차단 신호가 공급됨으로써 오프 상태가 되고, VBUS선(12a)을 차단한다. 이것에 의해, μB형 플러그(16)에 이물이 침입하여 쇼트가 발생했다고 해도, VBUS선(12a) 및 GND선(12b)에 의한 급전이 정지되기 때문에, USB 케이블(10), 전원측 전자 장치(30) 및 이차전지측 전자 장치(32)가 손상되거나, 하우징(20)이나 케이블(12)이 열에 의해 용융하거나 하는 것을 방지할 수 있다.
또 래치 제어부(82)는 NOR 게이트(81)로부터 이상 검출 신호가 공급되면, 후술하는 리셋부(78)로부터 리셋 신호가 공급될 때까지 FET(60)를 오프 상태로 유지한다(래치한다). 따라서, FET(60)가 오프 상태가 된 후에는, VBUS 단자(42)의 온도 또는 VDD 단자(70a)의 전압(VDD)이 일시적으로 정상값이 되었다고 해도, VBUS선(12a)이 도통되는 일은 없다. 따라서 이상 상태에 있어서, FET(60)가 온 상태와 오프 상태를 반복하는 것을 방지할 수 있고, 확실하게 USB 케이블(10)의 파손을 방지할 수 있다.
리셋부(78)는 VDD 단자(70a)의 전압이 소정 전압 이하가 될 때까지 래치 제어부(82)를 래치 상태로 유지한다. 본 실시형태에서는 리셋부(78)는 VDD 단자(70a)의 전압을 감시하고, VDD 단자(70a)의 전압이 1.8V 이하가 되었을 때에 래치 제어부(82)의 래치를 해제하는 구성으로 하고 있다. 또, FET(60)는 리셋부(78)로부터 공급되는 검출 신호에 의해 직접 제어되게 된다.
여기서, VDD 단자(70a)의 전압이 1.8V 이하가 되는 USB 케이블(10)의 상태는 예를 들면 전원(26)으로부터의 급전을 정지한 경우(USB 케이블(10)을 전원측 전자 장치(30)로부터 뽑았을 때), 또는 전원(26)의 전원 전압이 저하되었을 때(전지로 충전하고 있거나 할 때) 등이다.
도 5는 상기 구성으로 된 제어 회로(11)를 탑재한 회로 기판(40)을 나타내고 있다.
도 5(A)는 회로 기판(40)의 표면(40A)을 나타내고 있다. 표면(40A)에는 VBUS 단자(42), D+ 단자(44), GND 단자(48), VBUS 전극(52), GND 전극(58), FET(60), NTC 서미스터(80), 저항(R1) 및 콘덴서(Q1) 등이 배열설치되어 있다. 이들 각 전자 소자는 표면(40A)에 형성된 프린트 배선(오톨도톨하게 나타냄)에 의해 접속되어 있다. 이 프린트 배선은 VSUB선(12a), GND선(12b), D+선(12c), D-선(12d)을 구성한다.
VBUS 단자(42), D+ 단자(44) 및 GND 단자(48)는 이차전지측 리셉터클(24)에 접속되는 단자이다. 또 VBUS 전극(52)에는 케이블(12)의 VBUS 라인(12A)이 접속되어 있다. 또 GND 전극(58)에는 케이블(12)의 GND 라인(12B)이 접속되어 있다.
또 도 5(B)는 회로 기판(40)의 배면(40B)을 나타내고 있다. 배면(40B)에는 D- 단자(46), OPEN 단자(50), D+ 전극(54), D- 전극(56), 제어 IC(70), 저항(R2, R4) 및 콘덴서(Q2) 등이 배열설치 되어 있다. 이들 각 전자 소자는 배면(40B)에 형성된 프린트 배선(오톨도톨하게 나타냄)에 의해 접속되어 있다.
D- 단자(46) 및 OPEN 단자(50)는 이차전지측 리셉터클(24)에 접속되는 단자이다. 또 D+ 전극(54)에는 케이블(12)의 D+ 라인(12C)이 접속되고, D- 전극(56)에는 케이블(12)의 D- 라인(12D)이 접속되어 있다. 또한, 표면(40A)에 형성된 프린트 배선과 배면(40B)에 형성된 프린트 배선은 스루홀(TW1~TW6)에 의해 표리면간에서 접속되어 있다.
본 실시형태에서는 표면(40A)에 저임피던스로 할 필요가 있는 전자 소자를 집약적으로 배치하고 있고, 배면(40B)에는 저임피던스로 할 필요가 적은 전자 소자를 집약적으로 배치하고 있다. 이것에 의해, 저임피던스로 할 필요가 있는 전자 소자를 효율적으로 구동시킬 수 있다.
또 본 실시형태에서는 비교적 큰 형상을 가지는 FET(60)와 제어 IC(70)를 회로 기판(40)의 표리면(40A, 40B)에 나누어 배치한 구성으로 하고 있다. 이 때문에, 회로 기판(40)의 면적을 작게 할 수 있고, 따라서 회로 기판(40)을 내측 설치해도 μB형 플러그(16)의 형상을 컴팩트하게 할 수 있다.
여기서, NTC 서미스터(80)의 배열설치 위치에 주목한다. 본 실시형태에서는 NTC 서미스터(80)를 VBUS 단자(42)에 근접한 위치에 배치하고 있다. 또, VBUS 단자(42)는 열전도성이 양호한 구리 합금으로 형성되어 있고, 프린트 배선에 납땜되어 있다.
따라서, 이차전지(28)와 접속된 VBUS 단자(42)에 부착된 도전성의 이물에 의해, VBUS선(12a)과 GND선(12b)이 쇼트하여, 도전성 이물에 전류가 흘러 발열했다고 해도, NTC 서미스터(80)는 발열체인 도전성 이물이 부착된 위치, 즉 VBUS 단자(42)에 근접(인접)한 위치에 설치되어 있다.
이 때문에, 발열체인 도전성 이물의 열은 단시간에 NTC 서미스터(80)에 전도하여, 정확한 온도를 단시간에 측정할 수 있다. 이것에 의해, NTC 서미스터(80)로 검출한 온도가 소정 온도를 넘은 경우에는, 제어 IC(70)에 의해 즉시 FET(60)를 오프하여 VBUS선(12a)을 차단하기 때문에, μB형 플러그(16)의 파손이나 이차전지측 리셉터클(24)의 파손, 이차전지측 리셉터클(24)이 설치되어 있는 이차전지측 전자 장치(32)의 파손, 케이블(12)의 파손 및 전원측 전자 장치(30)의 파손 등을 확실하게 방지할 수 있다.
계속해서, 상기 구성으로 된 제어 회로(11)의 동작에 대해서 설명한다.
도 6은 제어 회로(11)의 동작을 나타내는 상태 천이도이며, 도 7은 이상 온도가 소정 시간 발생했을 때에 있어서의 제어 회로(11)의 동작을 나타내는 타이밍 차트이며, 도 8은 이상 온도가 연속적으로 발생했을 때에 있어서의 제어 회로(11)의 동작을 나타내는 타이밍 차트이며, 도 9는 과방전이 발생했을 때에 있어서의 제어 회로(11)의 동작을 나타내는 타이밍 차트이며, 도 10은 플러그가 리셉터클로부터 뽑혔을 때에 있어서의 제어 회로(11)의 동작을 나타내는 타이밍 차트이다.
또한 도 7~도 10에 있어서, (A)는 VDD 단자(70a)의 전압(VDD)을 나타내고, (B)는 이물의 침입에 의해 발생하는 이상 온도를 나타내고, (C)는 TH 단자(70b)의 온도 검출 전압(TH)을 나타내고, (D)는 OV 단자에 출력되는 차단 신호를 나타내고, (E)는 μB형 플러그(16)로부터 출력되는 급전 전압(VOUT)을 나타내고 있다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 제어 IC(70)는 통상 상태(A1), 이상 온도 검출 상태(A2), 리셋 상태(A3) 및 과방전 검출 상태(A4)를 가지고 있다.
우선 도 6 및 도 7을 사용하여, 이상 온도가 소정 시간 발생했을 때에 있어서의 제어 회로(11)의 동작에 대해서 설명한다.
도 7에 있어서, 시각(0)은 USB 케이블(10)의 각 플러그(14, 16)가 각 리셉터클(22, 24)에 삽입된 시각을 나타내고 있다. 제어 IC(70)는 각 플러그(14, 16)가 각 리셉터클(22, 24)에 삽입되기 전에는 리셋 상태(A3)로 되어 있다. 리셋 상태(A3) 상태에서는 FET(60)는 오프 상태로 되어 있고, 래치 제어부(82)에 의한 래치는 해제된 상태로 되어 있다. 또한 도 7에 나타내는 예에서는 과방전은 발생하지 않는 것으로 한다.
제어 IC(70)가 리셋 상태(A3)가 되면, VBUS 전극(52)에 전원(26)의 전압이 인가되고, 이것에 따라 콘덴서(Q2) 등에 전하가 축적된다. 따라서, 도 7(A)에 나타내는 바와 같이, VDD 단자(70a)의 전압(VDD)은 점차 상승한다.
제어 IC(70)에 설치된 리셋부(78)는 VDD 단자(70a)의 전압(VDD)을 감시하고 있다. 그리고, VDD 단자(70a)의 전압(VDD)이 3.8V 이상이 된 것을 검출하면, 리셋부(78)는 차단 신호 출력부(86)에 통상 상태 검출 신호를 송신한다(도 6에 부호 b3로 나타내는 처리). 차단 신호 출력부(86)는 리셋부(78)로부터 통상 상태 검출 신호가 공급되면, OV 단자(70c)를 통하여 FET(60)에 로우 레벨의 신호를 출력한다.
이것에 의해, FET(60)는 온 상태가 되고(도 7(D) 참조), VBUS선(12a)은 도통되어 USB 케이블(10)은 통상 상태(A1)가 된다. 제어 IC(70)가 통상 상태(A1)가 됨으로써, 급전 전압(VOUT)은 상승하고 이차전지(28)에 대한 충전이 개시된다.
도 7은 이물이 μB형 플러그(16)에 침입함으로써, 시각 t2~t4 사이에 VBUS 단자(42)의 온도가 이상 온도가 된 예를 나타내고 있다.
NTC 서미스터(80)는 VBUS 단자(42)에 근접한 위치에 배열설치되어 있기 때문에, VBUS 단자(42)의 온도가 이상 온도가 되면, 이 열은 NTC 서미스터(80)에 단시간에 열전도한다. 이것에 의해 NTC 서미스터(80)의 저항은 작아지고, 이것에 따라 TH 단자(70b)의 온도 검출 전압(TH)은 상승한다.
온도 검출부(72)는 온도 검출 전압(TH)이 이상 온도 검출 전압(기준 전압(VDD)의 84퍼센트의 전압) 이상이 되고, 또한 그 상태가 50ms 계속되었다고 판단하면, NOR 게이트(81)에 대하여 이상 온도 검출 신호를 송신한다(도 6에 부호 b1로 나타내는 처리).
또한, 온도 검출 전압(TH)이 이상 온도 검출 전압 이상이 되었을 때에 즉시 이상 온도 검출 신호를 송신하는 것이 아니라, 50ms(시각 t2~t3 사이)만큼 기다리는 구성으로 한 것은, 외란 등에 의해 순간적으로 온도 검출 전압(TH)이 변동하는 경우를 배제하기 위해서이다.
NOR 게이트(81)에 이상 온도 검출 신호가 송신되면, NOR 게이트(81), 래치 제어부(82), 레벨 시프트부(84) 및 차단 신호 출력부(86)가 상기한 소정의 처리를 행함으로써 FET(60)는 오프 상태가 되고, 제어 IC(70)는 이상 온도 검출 상태(A2)가 된다. 이상 온도 검출 상태(A2)에서는 VBUS선(12a)은 차단되고, 이차전지(28)에 대한 충전도 정지된다(도 7(E) 참조). 또, 이상 온도 검출 상태(A2)에서는 래치 제어부(82)가 기동하기 때문에, FET(60)는 오프 상태로 유지된다(도 7(D) 참조).
이상 온도 검출 상태(A2)에 있어서는, FET(60)는 래치 제어부(82)에 의해 오프 상태로 유지된다. 따라서 도 7에 나타내는 바와 같이, 이상 온도 상태가 시각 t4에서 해소되고 VBUS 단자(42)의 온도가 통상 온도로 되돌아갔다고 해도, 제어 IC(70)는 이상 온도 검출 상태(A2)를 유지한다.
이와 같이, VBUS 단자(42)의 온도가 일시적으로 정상값이 되었다고 해도, 제어 IC(70)는 VBUS선(12a)을 차단한 상태를 유지한다. 만일 VBUS 단자(42)의 온도가 일시적으로 정상값으로 되돌아갔을 때에 FET(60)를 온으로 하면, 다시 이상 상태가 되면 다시 오프 상태가 된다. 이와 같이 FET(60)가 온·오프를 반복하면 온도 상승을 억제할 수 없다.
따라서 본 실시형태와 같이, VBUS 단자(42)의 온도가 일시적으로 정상값이 되었다고 해도, 제어 IC(70)는 VBUS선(12a)을 차단한 상태를 유지하는 구성으로 함으로써, USB 케이블(10), 전원(26) 및 이차전지(28) 등에 파손이 생기는 것을 방지할 수 있다.
전원(26)을 오프하거나, 혹은 케이블의 A형 플러그(14)를 리셉터클(22)로부터 뽑으면 VDD 단자(70a)의 VDD 전압은 점차 감소한다.(도 7(A) 참조). 리셋부(78)는 VDD 단자(70a)의 전압(VDD)을 감시하고 있다.
그리고, VDD 단자(70a)의 전압(VDD)이 1.8V 이하가 된 것을 검출하면, 리셋부(78)는 래치 제어부(82)에 래치 해제 신호를 송신한다(도 6에 부호 b2로 나타내는 처리). 래치 제어부(82)는 리셋부(78)로부터 래치 해제 신호가 공급되면 FET(60)의 래치 상태를 해제한다. 이것에 의해 제어 IC(70)는 다시 리셋 상태(A3)가 된다(도 7에 나타내는 예에서는, 시각 t5에 있어서 제어 IC(70)는 리셋 상태(A3)가 된다).
리셋 상태(A3)에서는 FET(60)는 오프 상태를 유지한다(도 7(D) 참조). 그러나, FET(60)를 온 상태로 이행하는 제어는 가능한 상태로 되어 있다. 이 리셋 상태는 예를 들면 USB 케이블(10)이 리셉터클(22. 24)로부터 뽑힐 때까지, 또는 전원(26)으로부터의 전원의 공급이 정지될 때까지 계속된다.
다음에 도 6 및 도 8을 사용하여, 이상 온도가 연속적으로 발생하고 있을 때에 있어서의 제어 회로(11)의 동작에 대해서 설명한다.
도 7에 나타낸 예에서는, 시각(t2~t4) 사이만 이상 온도가 발생하고 있는 예를 나타냈다. 이에 대해 도 8에 나타내는 예에서는, USB 케이블(10)의 각 플러그(14, 16)를 각 리셉터클(22, 24)에 삽입된 시점부터(시각(0)으로부터), 이미 VBUS 단자(42)의 온도가 이상 온도가 되고 있는 경우이다.
상기와 같이 제어 IC(70)는 각 플러그(14, 16)가 각 리셉터클(22, 24)에 삽입되기 전에는 리셋 상태(A3)로 되어 있다. 그리고, 제어 IC(70)에 설치된 리셋부(78)는 VDD 단자(70a)의 전압(VDD)을 감시하고, 전압(VDD)이 3.8V 이상이 된 것을 검출하면, 리셋부(78)는 차단 신호 출력부(86)에 통상 상태 검출 신호를 송신한다(도 6에 부호 b3로 나타내는 처리).
리셋부(78)로부터 통상 상태 검출 신호가 공급되면, 차단 신호 출력부(86)는 OV 단자(70c)를 통하여 FET(60)에 로우 레벨의 신호를 출력하고, 이로부터 FET(60)는 온 상태가 된다(시각(t1)에 있어서 온 상태가 된다. 도 8(D) 참조).
도 8에 나타내는 예는 VBUS 단자(42)의 온도가 연속적으로 이상 온도가 된 예이다. 따라서, FET(60)가 온이 된 상태에서, 이미 VBUS 단자(42)의 온도는 이상 온도로 되어 있다. 상기와 같이, 온도 검출부(72)는 온도 검출 전압(TH)이 이상 온도 검출 전압(기준 전압(VDD)의 84퍼센트의 전압) 이상이 되고, 또한 그 상태가 50ms 계속되었다고 판단하면, NOR 게이트(81)에 대하여 이상 온도 검출 신호를 송신한다(도 6에 부호 b1로 나타내는 처리).
따라서, VBUS 단자(42)의 온도가 연속적으로 이상 온도인 경우에는, FET(60)가 온이 된 후, 50ms 경과한 시점(시각(t2))에 있어서, 온도 검출부(72)는 NOR 게이트(81)에 대하여 이상 온도 검출 신호를 송신한다.
이것에 의해, NOR 게이트(81), 래치 제어부(82), 레벨 시프트부(84) 및 차단 신호 출력부(86)가 상기한 소정의 처리를 행하고, FET(60)는 오프 상태가 됨과 아울러, 래치 제어부(82)에 의해 FET(60)는 오프 상태로 유지(래치)된다(도 7(D) 참조).
이와 같이 제어 IC(70)는 이상 온도가 연속적으로 발생하고 있는 경우는, FET(60)를 50ms의 단시간만을 온으로 하여 이상 온도 검출을 가능하게 한 후, 즉시 이상 온도 검출 상태로 한다.
FET(60)가 온 상태가 됨으로써, VSUB선(12a)은 일시적으로 도통한 상태가 되지만, 이 도통 시간은 50ms로 단시간이다. 따라서, 일시적으로 FET(60)를 온 상태로 해도, USB 케이블(10), 전원(26) 및 이차전지(28) 등이 손상되는것 같은 일은 없다. 따라서, 이상 온도가 연속적으로 발생하고 있는 경우에도, 제어 회로(11)에 의해 USB 케이블(10), 전원(26) 및 이차전지(28) 등을 확실하게 보호할 수 있다.
다음에 도 6 및 도 9를 사용하여, 과방전이 발생했을 때에 있어서의 제어 회로(11)의 동작에 대해서 설명한다.
도 9에 나타내는 예에 있어서도, 시각(0)은 USB 케이블(10)의 각 플러그(14, 16)가 각 리셉터클(22, 24)에 삽입된 시각을 나타내고 있고, 제어 IC(70)는 리셋 상태(A3)로 되어 있다. 또 각 플러그(14, 16)가 각 리셉터클(22, 24)에 삽입됨으로써, VBUS 전극(52)에 전원(26)의 전압이 인가되고, 이것에 따라 VDD 단자(70a)의 전압(VDD)은 점차 상승한다. 또한 도 9에 나타내는 예에서는, 이상 온도는 발생하지 않는 것으로 한다.
제어 IC(70)에 설치된 리셋부(78)는 VDD 단자(70a)의 전압(VDD)을 감시하고, 전압(VDD)이 3.8V 이상이 되면 차단 신호 출력부(86)에 통상 상태 검출 신호를 송신한다(도 6에 부호 b3로 나타내는 처리).
리셋부(78)로부터 통상 상태 검출 신호가 공급되면, 차단 신호 출력부(86)는 OV 단자(70c)를 통하여 FET(60)에 로우 레벨의 신호를 출력하고, FET(60)는 온 상태가 되고(도 9(D) 참조), VBUS선(12a)은 도통되어 USB 케이블(10)은 통상 상태(A1)가 된다. 제어 IC(70)가 통상 상태(A1)가 됨으로써, 급전 전압(VOUT)은 상승하고 이차전지(28)에 대한 충전이 개시된다.
도 9는 이물의 침입에 의해 시각(t2)에 VBUS 단자(42)와 GND 전극(58)의 쇼트에 의해 과방전이 발생한 예를 나타내고 있다.
VBUS 단자(42)와 GND 전극(58)이 쇼트하여 과방전이 발생하면, 도 9(A)에 나타내는 바와 같이 VDD 단자(70a)의 전압(VDD)이 감소한다.
과방전 검출부(74)는 VDD 단자(70a)의 전압(VDD)을 감시하고 있다. 그리고 과방전 검출부(74)는 VDD 단자(70a)의 전압(VDD)이 과방전 검출 전압(본 실시형태에서는 3.5V) 이하가 되고, 또한 그 상태가 50ms 계속되었다고 판단하면, NOR 게이트(81)에 대하여 과방전 검출 신호를 송신한다(도 6에 부호 b4로 나타내는 처리).
또한, VDD 단자(70a)의 전압(VDD)이 과방전 검출 전압 이하가 되었을 때(도 9에 나타내는 시각(t3))에 즉시 과방전 검출 신호를 송신하는 것이 아니라, 50ms(시각(t3~t4) 사이)만큼 기다리는 구성으로 한 것은, 외란 등에 의해 순간적으로 전압(VDD)이 변동하는 경우를 배제하기 위해서이다.
NOR 게이트(81)에 이상 온도 검출 신호가 송신되면, NOR 게이트(81), 래치 제어부(82), 레벨 시프트부(84) 및 차단 신호 출력부(86)가 상기한 소정의 처리를 행함으로써 FET(60)는 오프 상태가 되고, 제어 IC(70)는 과방전 검출 상태(A4)가 된다. 과방전 검출 상태(A4)에서는 VBUS선(12a)은 차단되고, 이차전지(28)에 대한 충전도 정지된다(도 9(E) 참조). 또, 과방전 검출 상태(A4)에서는 래치 제어부(82)가 기동하기 때문에, FET(60)는 오프 상태로 유지된다(도 9(D) 참조).
과방전 검출 상태(A4)에 있어서는, FET(60)는 래치 제어부(82)에 의해 오프 상태로 유지된다. 따라서 도 9에 나타내는 바와 같이, 과방전 상태가 시각(t5)에서 해소되었다고 해도, 제어 IC(70)는 과방전 검출 상태(A4)를 유지한다.
이와 같이, VDD 단자(70a)의 전압(VDD)이 일시적으로 정상값이 되었다고 해도, 제어 IC(70)는 VBUS선(12a)을 차단한 상태를 유지하기 때문에, USB 케이블(10), 전원(26) 및 이차전지(28) 등에 파손이 생기는 것을 방지할 수 있다.
전원(26)을 오프하거나, 혹은 케이블의 A형 플러그(14)를 리셉터클(22)로부터 뽑으면 VDD 단자(70a)의 VDD 전압은 점차 감소하고(도 9(A) 참조), 1.8V 이하가 되면 리셋부(78)는 래치 제어부(82)에 래치 해제 신호를 송신한다(도 6에 부호 b5로 나타내는 처리). 래치 제어부(82)는 리셋부(78)로부터 래치 해제 신호가 공급되면 FET(60)의 래치 상태를 해제한다. 이것에 의해 제어 IC(70)는 다시 리셋 상태(A3)가 된다(도 9에 나타내는 예에서는, 시각(t6)에 있어서 제어 IC(70)는 리셋 상태(A3)가 된다).
다음에 도 6 및 도 10을 사용하여, 플러그가 리셉터클로부터 뽑혔을 때에 있어서의 제어 회로(11)의 동작에 대해서 설명한다.
도 10에 나타내는 예에 있어서도, 시각(0)은 USB 케이블(10)의 각 플러그(14, 16)가 각 리셉터클(22, 24)에 삽입된 시각을 나타내고 있고, 제어 IC(70)는 리셋 상태(A3)로 되어 있다. 또 각 플러그(14, 16)가 각 리셉터클(22, 24)에 삽입됨으로써, VBUS 전극(52)에 전원(26)의 전압이 인가되고, 이것에 따라 VDD 단자(70a)의 전압(VDD)은 점차 상승한다. 또한 도 9에 나타내는 예에서는, 이상 온도 및 과방전은 발생하지 않는 것으로 한다.
제어 IC(70)에 설치된 리셋부(78)는 VDD 단자(70a)의 전압(VDD)을 감시하고, 전압(VDD)이 3.8V 이상이 되면 차단 신호 출력부(86)에 통상 상태 검출 신호를 송신한다(도 6에 부호 b3로 나타내는 처리).
리셋부(78)로부터 통상 상태 검출 신호가 공급되면, 차단 신호 출력부(86)는 OV 단자(70c)를 통하여 FET(60)에 로우 레벨의 신호를 출력하고, FET(60)는 온 상태가 되고(도 9(D) 참조), VBUS선(12a)은 도통되어 USB 케이블(10)은 통상 상태(A1)가 된다. 제어 IC(70)가 통상 상태(A1)가 됨으로써, 급전 전압(VOUT)은 상승하고 이차전지(28)에 대한 충전이 개시된다.
도 10은 통상 상태(A1) 상태에 있어서 USB 케이블(10)의 플러그(14, 16)가 리셉터클(22, 24)로부터 뽑힌 예를 나타내고 있다.
리셋부(78)는 제어 IC(70)가 통상 상태(A1)일 때도 VDD 단자(70a)의 전압(VDD)을 감시하고 있다. 플러그(14, 16)가 리셉터클(22, 24)로부터 뽑힘으로써, VDD 단자(70a)의 전압(VDD)은 VDD=0가 된다(도 10(A) 참조). 즉, VDD 단자(70a)의 전압(VDD)은 1.8V 이하가 된다.
VDD 단자(70a)의 VDD 전압이 1.8V 이하가 되면, 리셋부(78)는 래치 제어부(82)에 래치 해제 신호를 송신한다(도 6에 부호 b6로 나타내는 처리). 래치 제어부(82)는 리셋부(78)로부터 래치 해제 신호가 공급되면 FET(60)의 래치 상태를 해제한다. 이것에 의해, 통상 상태(A1) 상태에 있어서 USB 케이블(10)의 플러그(14, 16)가 리셉터클(22, 24)로부터 뽑힌 경우, 제어 IC(70)는 리셋 상태(A3)가 된다(도 10에 나타내는 예에서는, 시각(t2)에 있어서 제어 IC(70)는 리셋 상태(A3)가 된다).
그런데, 상기한 이상 온도 검출 처리에 있어서는, 이물의 침입에 의한 VBUS 단자(42) 또는 GND 전극(58)의 온도 상승을 NTC 서미스터(80)로 검지하고, TH 단자(70b)에 입력되는 온도 검출 전압이 소정의 역치 이상이 되었을 때에 이상 온도가 발생했다고 하여, 통상 상태(A1)로부터 이상 온도 검출 상태(A2)로 상태를 전환하는 구성으로 하고 있었다.
그러나 이상 온도의 검출은 이것에 한정되는 것은 아니며, 온도 상승의 변화율을 검지하는 온도변화율 검출 회로를 제어 IC(70)에 설치하는 것에 의해서도 행할 수 있다. 이하, 온도 상승의 변화율에 기초하여 이상 온도 검출을 행하는 방법에 대해서 설명한다.
온도변화율 검출 회로는 도 4에 나타내는 온도 검출부(72) 대신에 설치된다. 또 이하의 설명에서는 NTC 서미스터(80) 대신에 VBUS 단자(42) 또는 GND 전극(58)의 온도(T)를 측정할 수 있는 온도 센서를 사용하는 예에 대해서 설명하는 것으로 한다.
또한, 이 온도 센서도 NTC 서미스터(80)와 마찬가지로, VBUS 단자(42) 또는 GND 전극(58)에 근접한 위치(열전도가 양호하게 행해지는 위치)에 배치된다.
도 11은 온도변화율 검출 회로가 실행하는 온도 검출 처리를 나타내는 플로우차트이며, 도 12는 온도 검출 처리의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
우선, 도 12를 사용하여 본 실시형태에 있어서의 온도 검출 처리의 원리에 대해서 설명한다. 도 12는 횡축에 시간을 나타내고, 종축에 온도 센서가 검출하는 온도를 나타내고 있다. 도면 중, 화살표(A)로 나타내는 실선은 이상 온도가 발생한 이상 온도 검출 상태(A2)에 있어서의 온도변화를 나타내고 있고, 화살표(B)로 나타내는 파선은 이물의 침입이 없는 통상 상태(A1)에 있어서의 온도변화를 나타내고 있다.
통상 상태(A1)에 있어서의 온도변화(B)를 보면, 단위시간당의 변화율은 작고, 따라서 대략 일정한 온도로 되어 있다. 이에 대해 이상 온도 검출 상태(A2)에 있어서의 온도변화(A)를 보면, 단위시간당의 변화율은 커지고 있다. 예를 들면, 단위시간(Δt=t2-t1)에 있어서의 변화율을 보면, 통상 상태(A1)에 있어서의 온도변화(B)에서는 온도변화가 없는 것에 대해, 이상 온도 검출 상태(A2)에 있어서의 온도변화(A)에서는 ΔT로 나타내는 온도변화가 발생하고 있다.
이와 같이, 이상 온도 검출 상태(A2)에서는 단위시간당의 온도변화(이하, 온도변화율이라고 함)가 크기 때문에, 이 온도변화율을 구함으로써 이상 온도 검출 상태(A2)를 검지할 수 있다.
또, 도 12에 나타내는 온도(TSL)는 도 6에 나타내는 통상 상태(A1)로부터 이상 온도 검출 상태(A2)로 제어 IC(70)가 이행하는 조건(b1)에 대응하는 온도를 나타내고 있다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 앞서 설명한 실시형태에서는 VBUS 단자(42) 또는 GND 전극(58)의 온도가 온도(TSL)를 넘을 때까지는, 제어 IC(70)가 통상 상태(A1)로부터 이상 온도 검출 상태(A2)로 이행하는 일은 없었다.
그러나 본 실시형태에서는 VBUS 단자(42) 또는 GND 전극(58)의 온도가 온도(TSL) 이하여도, 온도변화율이 소정의 판정값(판정값(α)이라고 하는 경우가 있음)을 넘은 경우에는, 이상 온도가 발생했다고 판정하고, 제어 IC(70)의 상태를 통상 상태(A1)로부터 이상 온도 검출 상태(A2)로 이행시킬 수 있다.
이것에 의해, 이상 온도 발생시에 있어서, 온도변화를 신속히 검출할 수 있고, USB 케이블(10), 전원(26) 및 이차전지(28) 등에 파손이 생기는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 도 12에 화살표(TW)로 나타내는 온도 범위는 제품의 사용 온도(사용 환경 온도)를 나타내고 있다. 이 사용 환경 온도의 범위 내에 있어서 이상 온도 검출 상태(A2)가 되고 VSUB선(12a)이 차단되면, USB 케이블(10)의 사용상 편의는 나빠진다. 또, 사용 환경 온도는 비교적 낮은 온도이기 때문에, 이 온도 범위에 있어서 USB 케이블(10)을 사용해도, USB 케이블(10), 전원(26) 및 이차전지(28) 등에 손상이 발생할 가능성은 낮다.
그래서, USB 케이블(10) 등의 안전성을 유지하면서 사용상 편의를 향상시키기 위해서, 사용 환경 온도 내에 있어서는 이상 온도 검출을 행하지 않는 구성으로 해도 된다.
다음에, 온도변화율 검출 회로가 실시하는 온도변화율 검출 처리에 대해서, 도 11을 사용하여 설명한다.
온도변화율 검출 회로의 동작이 개시되면, 우선 스텝 10(도면에서는, 스텝을 S로 줄이고 있음)에 있어서, 온도 센서로 측정되는 온도 측정값(T1)을 판독하고, 이것을 메모리 등의 기억부에 격납한다. 그 후, 스텝 12에 있어서, 소정 시간(단위시간 Δt)의 경과를 기다린다.
소정 시간(단위시간 Δt)이 경과하면, 스텝 14에 있어서 온도변화율 검출 회로는 다시 온도 센서로 측정되는 온도 측정값(T2)을 판독하고, 이것을 메모리 등의 기억부에 격납한다. 계속해서 온도변화율 검출 회로는 스텝 16에 있어서 단위시간 Δt당의 온도변화량(ΔT(ΔT=T2-T1))을 연산한다.
스텝 18에서는, 스텝 16에서 연산된 온도변화량(ΔT)이 소정의 판정값(α) 이상인지 여부가 판단된다. 여기서, 판정값(α)은 μB형 플러그(16) 내에 이물이 침입한 경우에 발생하는 단위시간당의 온도변화량 중, 가장 낮은 온도변화량으로 설정되어 있다. 이 판정값(α)은 실험 등에 의해 구할 수 있다.
스텝 18에서 온도변화량(ΔT)이 판정값(α) 미만이라고 판정되었을 때는, 스텝 24에 있어서 온도 측정값(T2)을 온도 측정값(T1)으로 치환하고(T2→T1), 그 후 처리는 스텝 12로 되돌아간다.
한편, 스텝 18에서 온도변화량(ΔT)이 판정값(α) 이상이라고 판정되었을 때는, 처리는 스텝 20으로 진행하고, 온도 측정값(T1, T2)의 쌍방이 도 12에 화살표(TW)로 나타낸 사용 환경 온도(TW)를 넘고 있는지 여부를 판단한다.
온도 측정값(T1, T2)이 사용 환경 온도(TW)의 범위 내라고 판단되면, 스텝 24에 있어서 온도 측정값(T2)을 온도 측정값(T1)으로 치환하고(T2→T1), 그 후 처리는 스텝 12로 되돌아간다.
한편, 스텝 20에서 온도 측정값(T1, T2)의 쌍방이 사용 환경 온도(TW)를 넘고 있다고 판단된 경우는, 스텝 22에 있어서 온도변화율 검출 회로는 이상 온도가 발생했다고 판단하고, 이상 온도 검출 신호를 NOR 게이트(81)에 송신한다(도 4 참조). 온도변화율 검출 회로가 상기한 처리를 실시함으로써, 이상 온도의 검출을 신속히 행하는 것이 가능하게 된다.
또한 상기한 바와 같이, 스텝 20의 처리는 반드시 필요하지는 않지만, USB 케이블(10)의 사용상 편의를 고려한 경우에는 포함시켜 둔 편이 유효하다.
도 13 및 도 14는 온도변화율 검출 회로(90A)의 구체적인 실시예를 나타내고 있다.
도 13에 나타내는 온도변화율 검출 회로(90A)는 A/D 변환기(92), 메모리(93), 타이머(94), 연산, 판정 회로(96) 및 출력 회로(98)를 가지고 있다.
온도 센서로부터의 온도 신호는 A/D 변환기(92)에 공급된다. 타이머(94)는 A/D 변환기(92)에 접속되어 있고, 타이머(94)가 단위시간(Δt)마다 발생하는 신호에 의해, A/D 변환기(92)는 온도 신호를 A/D 변환하여 메모리(93)에 송신한다.
연산, 판정 회로(96)에서는 메모리(93)로부터 금회 측정된 온도 측정값(T2)으로부터 전회 측정된 온도 측정값(T1)을 감산하여 온도변화량(ΔT(ΔT=T2-T1))을 구한다. 온도변화량(ΔT)이 연산되면, 판정 회로(96)는 미리 메모리(93)에 격납되어 있는 판정값(α)과 온도변화량(ΔT)을 비교한다. 그리고, 온도변화량(ΔT)이 판정값(α) 이상이라고 판정된 경우는, 연산, 판정 회로(96)는 출력 회로(98)에 판정 신호를 송신하고, 출력 회로(98)는 이상 온도 검출 신호를 NOR 게이트(81)를 향해 출력한다.
한편, 도 14에 나타내는 온도변화율 검출 회로(90B)는 스위치(SW1~SW3), 온도 정보 유지 회로(100), 연산 회로(102) 및 판정 회로(104)를 가지고 있다.
스위치(SW1)와 스위치(SW2, SW3)는 동기하여 접속 상태를 바꾸는 구성으로 되어 있다. 본 실시형태에서는 스위치(SW1~SW3)는 단위시간(Δt)마다 접속 상태를 바꾸는 구성으로 되어 있다.
또 온도 정보 유지 회로(100)는 제1 전압 유지 회로(106)와 제2 전압 유지 회로(108)가 병렬로 배치된 구성으로 되어 있다. 제1 및 제2 온도 정보 유지 회로(100, 108)는 연산증폭기와 콘덴서 등에 의해 구성되는 샘플 & 홀드 회로이며, 온도 센서로부터 공급되는 온도 신호를 홀드할 수 있는 구성으로 되어 있다.
온도 센서로부터 공급되는 온도 신호는 스위치(SW1)에 의해 단위시간(Δt)마다 제1 전압 유지 회로(106)와 제2 전압 유지 회로(108)에 교대로 공급된다. 따라서, 제1 전압 유지 회로(106)와 제2 전압 유지 회로(108)에는 측정 시간이 단위시간(Δt)만큼 어긋난 온도 신호가 홀드된다.
연산 회로(102)에는 스위치(SW2, SW3)가 단위시간(Δt)마다 전환됨으로써, 제1 및 제2 전압 유지 회로(106)로부터 측정 시간이 단위시간만큼 어긋난 온도 측정값(T1)과 온도 측정값(T2)이 공급된다.
연산 회로(102)에서는 온도 측정값(T2)으로부터 온도 측정값(T1)을 감산하여 온도변화량(ΔT(ΔT=T2-T1))을 구한다. 또 온도변화량(ΔT)을 판정값(α)에 대응한 기준 전압과 비교하고, 온도변화량(ΔT)이 판정값(α) 이상인 경우는, 판정 회로(104)에 판정 신호를 송신한다. 판정 신호가 공급되면, 판정 회로(104)는 이상 온도 검출 신호를 NOR 게이트(81)를 향해 출력한다.
또한, 온도변화율 검출 회로는 도 13 및 도 14에 나타낸 온도변화율 검출 회로(90A, 90B)에 한정되는 것이 아니고, 각종 회로 구성으로 하는 것이 가능한 것이다.
다음에, 도 4에 나타낸 제어 회로(11)에 있어서의 전류의 차단 방향에 주목한다.
도 4에 나타내는 실시형태와 같이, 이상 상태에 있어서 VBUS선(12a)을 차단하는 부품으로서 FET(60) 등의 반도체 소자를 사용하면, 반도체 소자의 내부에서 생성되는 기생 다이오드(Body-Diode) 때문에, 단일 방향만 전류 제어가 가능하지만, 역방향의 전류 차단은 기생 다이오드를 경유하여 전류가 흐르기 때문에 전류 차단 제어를 할 수 없게 된다.
도 4에 나타내는 예에서는 S(소스)로부터 D(드레인)을 향하는 전류 방향, A형 플러그(14)로부터 μB형 플러그(16)로의 전류 방향의 차단 제어만 가능하게 된다. 즉, μB형 플러그(16)에 전원(26)을 접속하고, A형 플러그(14)에 이차전지(28)를 접속한 경우에는, 이차전지(28)에 대하여 적정한 충전 처리를 행할 수 없게 된다.
그러나, 금후의 USB 케이블(10)의 응용으로서, 쌍방향으로 전력을 공급하는 용도의 확대가 상정된다. 즉, A형 플러그(14)측이 전원 공급 수단에 접속될 때는, A형 플러그(14)측이 전원 공급 수단으로, μB형 플러그(16)측에 접속된 이차전지를 충전하고, 혹은 μB형 플러그(16)측에 접속된 부하를 구동한다.
또 쌍방향으로 전력 공급이 가능한 USB 케이블(10)에서는, A형 플러그(14)측이 부하에 접속될 때에는, μB형 플러그(16)측에 접속된 이차전지로 부하를 구동할 수 있다. 이 때, 부하는 휴대기기 그 자체여도 되고, 이차전지로 해도 된다. 또한, 부하로서 이차전지를 접속한 경우는, μB형 플러그(16)측에 접속된 이차전지로, A형 플러그(14)측에 접속된 이차전지를 충전하는 것이 가능하게 된다.
다음에, 상기한 바와 같이 쌍방향으로 전력 공급이 가능하게 되는 구체적인 제어 회로의 구성에 대해서 설명한다.
도 15 및 도 16은 USB 케이블(10)의 쌍방향에 대하여 전력 공급이 가능하게 되도록 구성된 제어 회로(111, 211)를 나타내고 있다. 또한, 도 15 및 도 16에 있어서, 도 4에 나타낸 구성과 대응하는 구성에 대해서는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 생략하는 것으로 한다.
쌍방향으로 전력 공급이 가능한 USB 케이블(10)에서는 전원이 A형 플러그(14)와 μB형 플러그(16)의 어느 하나, 또는 쌍방으로부터 전류 공급이 행해진다. 따라서, 전류 차단 제어도 쌍방향의 전류에 대응하는 것이 필요하게 된다.
도 15에 나타내는 예는 2개의 FET(60-1, 60-2)를 VBUS선(12a)에 직렬로 부가함으로써 쌍방향에 대한 전류의 차단을 가능하게 한 것이다. FET(60-1)와 FET(60-2)는 D(드레인)이 공통이 되도록 VBUS선(12a)에 직렬로 배치되어 있다. 또한, 이하의 설명에 있어서 한 쌍의 FET(60-1, 60-2)를 쌍방향 접속한 것을 쌍방향 스위치라고 부르는 경우가 있다.
제어 회로(111)의 제어 IC(70)는 한 쌍의 FET(60-1, 60-2)에 대응하여 한 쌍의 차단 신호 출력부(86-1, 86-2)를 설치하고 있다. 또한 도 15에서는 도시의 편의상, 차단 신호 출력부(86-1, 86-2)만을 도시하고, 온도 검출부(72), 과방전 검출부(74), 오픈 검출부(76), 리셋부(78), NOR 게이트(81), 래치 제어부(82) 및 레벨 시프트부(84) 등은 한꺼번에 제어 회로 구성부(71)로서 나타내고 있다.
그러나, 도 15에 나타낸 제어 회로(111)에서는 제어 IC(70)가 각각 FET(60-1, 60-2)를 확실하게 차단하기 위해서, 각 FET(60-1, 60-2)의 게이트(G1, G2)에 대하여 각 소스(S1, S2)의 전위와 동일한 전압으로 구동할 필요가 있다. 이 때문에, 제어 IC(70)에는 각각의 FET(60-1, 60-2)마다 전원 공급용의 VDD1 단자(70a-1) 및 VDD2 단자(70a-2)가 필요하게 됨과 아울러, 각각의 차단 신호 출력 단자(OV 단자)(70c-1, 70c-2)가 필요하게 되어, 제어 IC(70)의 규모나 단자수가 대폭 증가해버린다.
이에 대해 도 16에 나타내는 실시형태에 따른 제어 회로(211)는 도 15에 나타낸 제어 회로(111)와 마찬가지로 2개의 FET(60-1, 60-2)를 VBUS선(12a)에 직렬로 부가하는데, S(소스)가 공통이 되도록 FET(60-1, 60-2)를 VBUS선(12a)에 직렬로 배치하고 있는 점에서 상이하다.
본 실시형태와 같이 FET(60-1, 60-2)의 각 소스(S)측을 중점으로 하여 접속함과 아울러 드레인(D1, D2)을 외측에 배치함으로써, FET(60-1, 60-2)의 기생 다이오드를 와이어드 OR로서 사용할 수 있다.
이것에 의해, A형 플러그(14) 또는 μB형 플러그(16)의 어느 하나로부터 전원이 공급되어도, FET(60-1, 60-2)는 제어 IC(70)의 VDD 단자(70a)를 공통의 전원(VDD)으로서 사용할 수 있다. 또한, 각각의 FET(60-1, 60-2)의 전류 차단시의 게이트 전위를 상기한 와이어드 OR(공통의 소스 전위)로 하는 것이 가능하게 되고, 확실하게 FET(60-1, 60-2)로 VBUS선(12a)의 쌍방향에 대한 전류 차단을 행할 수 있다.
도 15 및 도 16에 나타내는 바와 같이, 제어 회로(111, 211)가 VBUS선(12a)에 직렬로 삽입된 쌍방향 스위치(FET(60-1, 60-2))를 제어하므로, 통상시에 있어서는 USB 케이블(10)을 사용하여 쌍방향으로 전력 공급이 가능하게 되고, 또 이상 발생시(NTC 서미스터(80)로 검출한 온도가 소정의 값을 넘은 경우 등)에는 쌍방향 스위치를 오프하여 VBUS선(12a)을 차단할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 상세히 서술했지만, 본 발명은 상기한 특정의 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 요지의 범위 내에 있어서, 각종 변형·변경이 가능한 것이다.
구체적으로는 상기한 실시형태에서는 NTC 서미스터(80)를 VBUS 단자(42)의 근방에 배치한 예를 나타냈지만, 이물의 침입 위치에 따라서는 GND 단자(48)의 온도가 상승하는 경우도 있다. 따라서, NTC 서미스터(80)를 GND 단자(48)에 근접한 위치에 배치하는 구성으로 해도 된다.
또, 상기한 실시형태에서는 설치하지 않았지만, 제어 IC(70)가 VSUB선(12a)의 차단을 유지했을 때에, VSUB선(12a)의 차단의 유지를 통지하는 인디케이터 및 이 인디케이터를 제어하는 인디케이터 제어 회로를 μB형 플러그(16)에 설치한 구성으로 해도 된다. 인디케이터로서는 예를 들면 LED를 사용할 수 있다. VSUB선(12a)의 차단을 유지했을 때에 LED를 점등하도록 해도 되고, 차단을 유지했을 때 이외에는 점등하고, 차단을 유지했을 때에 소등하도록 해도 된다. 이와 같이 구성함으로써, USB 케이블(10)의 유저에게 USB 케이블(10)의 이상을 통지할 수 있다.
또, 상기한 실시예에서는 제어 회로(11, 111, 211), FET(60, 60-1, 60-2) 및 NTC 서미스터(80)를 μB형 플러그(16)측의 하우징(20)에 내장한 예로 설명했지만, 이들 각 구성 부품을 A형 플러그(14)측의 하우징(18)에 내장해도 되고, 또 A형 플러그(14)와 μB형 플러그(16)의 각 하우징(18, 20)의 양쪽에 내장한 구성으로 해도 된다. 이 경우에는 A형 플러그(14) 및 μB형 플러그(16)의 쌍방으로 이상 온도의 검출을 행할 수 있기 때문에, 제어 회로(11, 111, 211)의 신뢰성을 높일 수 있다.
1…이상 검출 장치 10…USB 케이블
11, 111, 211…제어 회로 12…케이블
14…A형 플러그 16…μB형 플러그
18, 20…하우징 22…전원측 리셉터클
24…이차전지측 리셉터클 26…전원
28…이차전지 30…전원측 전자 장치
32…이차전지측 전자 장치 40…회로 기판
42…VBUS 단자 44…D+ 단자
46…D- 단자 48…GND 단자
50…OPEN 단자 52…VBUS 전극
54…D+ 전극 56…D- 전극
58…GND 전극 60, 60-1, 60-2…FET
70…제어 IC 72…온도 검출부
74…과방전 검출부 76…오픈 검출부
78…리셋부 80…NTC 서미스터
81…NOR 게이트 82…래치 제어부
84…레벨 시프트부 86…차단 신호 출력부
90A, 90B…온도변화율 검출 회로 92…A/D 변환기
93…메모리 94…타이머
96…연산, 판정 회로 98…출력 회로
100…온도 정보 유지 회로 102…연산 회로
104…판정 회로 106…제1 전압 유지 회로
108…제2 전압 유지 회로 TW1~TW6…스루홀
A1…통상 상태 A2…이상 온도 검출 상태
A3…리셋 상태 A4…과방전 검출 상태

Claims (16)

  1. 이차전지가 접속된 리셉터클에 접속되는 플러그와,
    일방의 단이 상기 플러그의 단자에 접속되고, 타방의 단이 전원 공급 수단에 접속되는 전원 공급 라인과 접지 라인을 포함하는 케이블과,
    상기 플러그의 하우징 내의 기판에 설치되고, 상기 전원 공급 라인에 접속되는 전원 공급 배선에 직렬로 삽입된 스위치와,
    상기 기판에 설치되고, 상기 플러그의 전원 공급용 단자, 또는 상기 플러그의 접지용 단자에 근접하여 설치되는 온도 센서와,
    상기 기판에 설치되고, 상기 온도 센서로 검출한 온도가 미리 정해진 값을 넘은 경우에, 상기 스위치를 오프하여 상기 전원 공급 배선을 차단하는 제어 회로를 구비한 것을 특징으로 하는 플러그 부착 케이블.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 온도 센서로 검출한 온도의 단위시간당의 변화율이 미리 정해진 값을 넘은 경우에, 상기 스위치를 오프하여 상기 전원 공급 라인을 차단하는 온도변화율 검출 회로를 포함하는 제어 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 플러그 부착 케이블.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 온도 센서로 검출한 온도가 미리 정해진 값을 넘은 경우, 또는, 상기 전원 공급 배선의 전압이 미리 정해진 전압 이하가 된 경우에, 상기 스위치를 오프하여 상기 전원 공급 배선을 차단하는 것을 특징으로 하는 플러그 부착 케이블.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 전원 공급 수단으로부터의 전원의 공급을 끊을 때까지, 혹은, 상기 전원 공급 수단으로부터의 전원의 공급이 끊어졌다고 판단될 때까지, 상기 전원 공급 라인의 차단을 유지하는 래치 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 플러그 부착 케이블.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 전원 공급 배선의 차단을 유지했을 때에, 상기 전원 공급 배선의 차단의 유지를 통지하는 인디케이터와, 이 인디케이터를 제어하는 인디케이터 제어 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 플러그 부착 케이블.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 스위치는 상기 기판에 설치되고, 상기 접지 라인과 접속되는 접지 배선에 직렬로 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 플러그 부착 케이블.
  7. 이차전지가 접속된 리셉터클에 접속되는 플러그와,
    일방의 단이 상기 플러그의 단자에 접속되고, 타방의 단이 전원 공급 수단에 접속되는 전원 공급 라인과 접지 라인을 포함하는 케이블과,
    상기 플러그의 하우징 내의 기판에 설치되고, 상기 전원 공급 라인에 접속되는 전원 공급 배선에 직렬로 삽입된 스위치와,
    상기 기판에 설치되고, 상기 플러그의 전원 공급용 단자, 또는 상기 플러그의 접지용 단자에 근접하여 설치되는 온도 센서와 함께 사용되는 제어 회로로서,
    상기 온도 센서로 검출한 온도가 미리 정해진 값을 넘은 경우에, 상기 스위치를 오프하여 상기 전원 공급 배선을 차단하는 것을 특징으로 하는 제어 회로.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 온도 센서로 검출한 온도의 단위시간당의 변화율이 미리 정해진 값을 넘은 경우에, 상기 스위치를 오프하여 상기 전원 공급 라인을 차단하는 온도변화율 검출 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 회로.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 온도 센서로 검출한 온도가 미리 정해진 값을 넘은 경우, 또는, 상기 전원 공급 배선의 전압이 미리 정해진 전압 이하가 된 경우에, 상기 스위치를 오프하여 상기 전원 공급 배선을 차단하는 것을 특징으로 하는 제어 회로.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 전원 공급 수단으로부터의 전원의 공급을 끊을 때까지, 혹은 상기 전원 공급 수단으로부터의 전원의 공급이 끊어졌다고 판단될 때까지, 상기 전원 공급 라인의 차단을 유지하는 래치 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 회로.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 전원 공급 배선의 차단을 유지했을 때에, 상기 전원 공급 배선의 차단의 유지를 통지하는 인디케이터와, 이 인디케이터를 제어하는 인디케이터 제어 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 제어 회로.
  12. 제 7 항에 있어서, 상기 스위치는 상기 기판에 설치되고, 상기 접지 라인과 접속되는 접지 배선에 직렬로 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 회로.
  13. 이차전지가 접속된 리셉터클에 접속되는 플러그와,
    일방의 단이 상기 플러그의 단자에 접속되고, 타방의 단이 전원 공급 수단에 접속되는 전원 공급 라인과 접지 라인을 포함하는 케이블과,
    상기 플러그의 하우징 내의 기판에 설치되고, 상기 전원 공급 라인에 접속되는 전원 공급 배선에 직렬로 삽입된 스위치와,
    상기 플러그의 전원 공급용 단자, 또는 상기 플러그의 접지용 단자에 근접하여 설치되는 온도 센서와,
    상기 온도 센서로 검출한 온도가 미리 정해진 값을 넘은 경우에, 상기 스위치를 오프하여 상기 전원 공급 배선을 차단하는 제어 회로를 구비한 것을 특징으로 하는 플러그 부착 케이블에 사용되는 기판.
  14. 이차전지가 접속된 리셉터클에 접속되는 플러그와,
    일방의 단이 상기 플러그의 단자에 접속되고, 타방의 단이 전원 공급 수단 또는 부하에 접속되는 전원 공급 라인과 접지 라인을 포함하는 케이블과,
    상기 플러그의 하우징 내의 기판에 설치되고, 상기 전원 공급 라인에 접속되는 전원 공급 배선에 직렬로 삽입된 쌍방향 스위치와,
    상기 기판에 설치되고, 상기 플러그의 전원 공급용 단자, 또는 상기 플러그의 접지용 단자에 근접하여 설치되는 온도 센서와,
    상기 기판에 설치되고, 상기 온도 센서로 검출한 온도가 미리 정해진 값을 넘은 경우에, 상기 스위치를 오프하여 상기 전원 공급 배선을 차단하는 제어 회로를 구비한 것을 특징으로 하는 플러그 부착 케이블.
  15. 이차전지가 접속된 리셉터클에 접속되는 플러그와,
    일방의 단이 상기 플러그의 단자에 접속되고, 타방의 단이 전원 공급 수단 또는 부하에 접속되는 전원 공급 라인과 접지 라인을 포함하는 케이블과,
    상기 플러그의 하우징 내의 기판에 설치되고, 상기 전원 공급 라인에 접속되는 전원 공급 배선에 직렬로 삽입된 쌍방향 스위치와,
    상기 기판에 설치되고, 상기 플러그의 전원 공급용 단자, 또는 상기 플러그의 접지용 단자에 근접하여 설치되는 온도 센서와 함께 사용되는 제어 회로로서,
    상기 기판에 설치되고, 상기 온도 센서로 검출한 온도가 미리 정해진 값을 넘은 경우에, 상기 스위치를 오프하여 상기 전원 공급 배선을 차단하는 것을 특징으로 하는 제어 회로.
  16. 이차전지가 접속된 리셉터클에 접속되는 플러그와,
    일방의 단이 상기 플러그의 단자에 접속되고, 타방의 단이 전원 공급 수단 또는 부하에 접속되는 전원 공급 라인과 접지 라인을 포함하는 케이블과,
    상기 플러그의 하우징 내의 기판에 설치되고, 상기 전원 공급 라인에 접속되는 전원 공급 배선에 직렬로 삽입된 쌍방향 스위치와,
    상기 플러그의 전원 공급용 단자, 또는 상기 플러그의 접지용 단자에 근접하여 설치되는 온도 센서와,
    상기 온도 센서로 검출한 온도가 미리 정해진 값을 넘은 경우에, 상기 스위치를 오프하여 상기 전원 공급 배선을 차단하는 제어 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 플러그 부착 케이블에 사용되는 기판.
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