TWI497272B - Ｕｓｂ集線器和ｕｓｂ集線器的電力供應方法 - Google Patents

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Description

USB集線器和USB集線器的電力供應方法
本發明係有關於通用序列匯流排(Universal Serial Bus，以下稱為USB)複合型設備，特別是有關於一種USB集線器和USB集線器的電力供應方法。
USB介面係為在1990年中發展的一種工業標準，可支援USB主機同時和多種可存取USB裝置間的資料交換。多個USB裝置能夠經由一USB集線器(hub)連接至USB主機，所有連接到共同USB主機的USB裝置可共用USB頻寬，並且依據一種由主機排序，且以符記(token)為基準的通訊協定進行通訊。上述通用序列匯流排能在一USB主機和其他USB裝置運作時，讓一USB裝置可依附至上述USB主機上、設定USB裝置設定、使用USB裝置或從USB主機上移除。
通常，在USB主機處於運作中電源狀態時，USB主機可提供電力至連接上的USB裝置。然而當USB主機停止運作(inactive)時，USB主機即停止對連接上之USB裝置提供電力。綜上所述，需要提供一種適用於USB裝置的電力裝置，用於當USB主機處在停止運作狀態時可藉由一種電源管理裝置和方法而由一種主機電源之外的獨立電源向USB裝置提供電力。
有鑑於此，本發明提供一種電力供應方法及使用該方法的USB集線器。
本發明實施例提供一種電力供應方法，藉由一USB集線器提供一電力至一USB裝置，上述USB集線器連接於上述USB裝置和一USB主機間，其中上述USB集線器耦接至一電源，上述方法包括：判斷上述USB主機是否已經離開一運作中電源狀態；當上述USB主機已經離開上述運作中電源狀態時，獲得上述USB裝置之一資料傳輸率；根據上述USB裝置的上述資料傳輸率而判斷上述USB裝置是否為一可充電裝置；以及當上述USB裝置為上述可充電裝置時，從上述電源將上述電力提供至上述USB裝置。
本發明實施例另提供一種USB集線器，提供一電力至一USB裝置，上述USB集線器連接於上述USB裝置和一USB主機之間，上述USB集線器包括一下行埠、一電源埠以及一控制器。上述下行埠耦接至上述USB裝置。上述電源埠耦接至一電源。上述控制器耦接至上述下行埠和上述電源埠，並且包括一判定模組以及一充電模組。上述判定模組，用於判斷上述USB主機是否已經離開一運作中電源狀態，當上述USB主機已經離開上述運作中電源狀態時，獲得上述USB裝置之一資料傳輸率，以及根據上述USB裝置之上述資料傳輸率而判斷上述USB裝置是否為一可充電裝置。上述充電模組，用於當上述USB裝置為上述可充電裝置時，從上述電源提供上述電力至上述USB裝置。
為使本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳 細說明如下。
實施例中的各元件之配置係為說明之用，並非用以限制本發明。且實施例中圖式標號之部分重複，係為了簡化說明，並非意指不同實施例之間的關聯性。本發明實施例使用之USB規範和USB電池充電規範係為說明之用，並非用以限制本發明。
第1圖係顯示本發明實施例中一種USB系統1的方塊圖。USB系統1包括USB主機10、USB集線器12以及USB裝置14。USB主機10耦接至USB集線器12，且USB主機10經由USB集線器12耦接至USB裝置14。USB集線器12包括上行埠120、下行埠122、電源埠124以及控制器126。控制器126耦接至上行埠120、下行埠122和電源埠124。電源埠124耦接至電源128。上行埠120耦接至USB主機之USB埠102，作為USB主機10和USB集線器12間之資料通訊路徑和電力傳輸路徑。下行埠122耦接至USB裝置14之USB埠140，作為USB集線器12和USB裝置14間之資料通訊路徑和電力傳輸路徑。因此USB集線器12能作為運作中電源狀態下之USB裝置14和USB主機10間的一種資料通訊媒介或充電媒介。
控制器126包括判定模組1261和充電模組1262。判定模組1261能夠偵測USB主機10之電源狀態，藉以判斷USB主機10是否已經離開運作中電源狀態。當USB主機10的電源狀態表示USB主機正處於運作中電源狀態之 中，控制器126從USB主機10接收電力，並提供此電力至USB裝置14。另一方面，一旦USB主機10的電源狀態表示USB主機10已經離開運作中電源狀態並進入省電狀態後，判定模組1261則隨之判斷USB裝置14是否為可充電裝置。當USB主機10已離開運作中電源狀態且USB裝置14是可充電裝置時，充電模組1262會提供來自電源128的電力到USB裝置14以對此USB裝置14充電。上述的運作中電源狀態係為一種正常運作狀態，例如由進階組態與電源介面(Advanced Configuration and Power Interface，以下稱為ACPI)所定義的S0電源狀態。上述的省電狀態係為一種睡眠狀態、暫停狀態或軟關機(soft off)狀態，例如ACPI定義的S3、S4或S5狀態。簡而言之，當USB主機10在運作中電源狀態(例如為S0電源狀態)時，USB集線器12能夠提供從USB主機10接收到之電力至USB裝置14。特別是，就算USB主機10已經離開運作中電源狀態時，而處於例如除S0電源狀態之外的所有電源狀態，USB集線器12還是能從電源128獲取電力提供給可充電的USB裝置14。電源128可為其他種類的電源，例如電池、牆上電源供應器、車用電源供應器或其他種類的獨立電源。
如上所述，判定模組1261能夠判斷USB主機10是否已經離開運作中電源狀態。判定模組1261能夠使用軟體偵測程序和硬體偵測程序加以實現。對軟體偵測程序的實現方式來說，當從USB主機10收到省電指令時，判定模組1261可以判斷USB主機10已經離開運作中電源狀態。省電指令包括USB主機10執行一省電程序，用以進入省電 狀態(S3、S4或S5)的資訊。對硬體偵測程序的實現方式來說，判定模組1261可偵測上行埠120上電壓準位，藉以判斷USB主機10是否已經離開運作中電源狀態。當USB主機10在上行埠120上提供的電壓準位並非一預定電壓準位時，判定模組1261則會判斷USB主機10已經離開運作中電源狀態。在一實施例中，判定模組1261可在上行埠120的電源腳位上偵測到一電壓準位，並且當上行埠120之電源腳位的電壓準位不是5伏特時，判定模組1261可判斷USB主機10已經離開運作中電源狀態。另外，判定模組1261可根據USB主機10和USB集線器12之間的物理連接而判斷USB主機10是否已經離開運作中電源狀態。當USB主機10已由USB集線器12移除時，USB主機10無法提供上行埠120電壓準位，而使得USB上行埠120上的電壓準位失效(disabled)。根據上行埠120上失效的電壓準位判定模組1261接著判斷USB主機10已經離開運作中電源狀態。否則，判定模組1261則繼續監測USB主機10和USB集線器12間的物理連接狀態。
下行埠122包括包括至少一對差動訊號對腳位、電源腳位和接地腳位。差動訊號對腳位用以乘載各種不同資料傳輸率的差動訊號，例如5Gbps的超速(super speed)訊號、480Mbps的高速(high speed)訊號、12Mbps的全速(full speed)訊號或1.5Mbps的低速(low speed)訊號。不同裝置種類的USB裝置14可支援不同的資料傳輸率。USB裝置14的資料傳輸率代表其裝置種類。例如，超速裝置(USB 3.0裝置)可以支援5Gbps的資料傳輸率。高速裝置(USB 2.0裝 置)可以支援480Mbps的資料傳輸率。全速(USB1.0裝置)可以支援12Mbps或低速1.5Mbps的資料傳輸率。通常USB1.0裝置包括一些簡易周邊裝置，例如鍵盤、滑鼠、控制搖桿或其他無需充電的低電源裝置。具有充電需求的商用電力裝置通常是USB 3.0或USB 2.0裝置。當USB裝置14耦接USB集線器12時，判定模組1261可獲得USB裝置14的資料傳輸率。並且判定模組1261可根據獲得資料傳輸率判斷USB裝置14是否為一可充電裝置。在一實施例中，當獲得的資料傳輸率表示USB裝置14是USB 2.0裝置或USB 3.0裝置(即獲得的資料傳輸率不小於480Mbps)時，判定模組1261可以判斷USB裝置14為可充電裝置。
當USB主機10已離開運作中電源狀態且USB裝置14為可充電裝置時，充電模組1262可根據USB裝置14特性，以多種充電設定從電源128將電力提供至USB裝置14。例如，判定模組1261可更判斷USB裝置14是否支援特定的充電設定，例如充電下行埠(Charging Downstream Port，以下稱為CDP)充電設定。接著當USB主機10已經離開運作中電源狀態且USB裝置14支援特定的充電設定時，充電模組1262可從電源128獲取電力，並根據合適的充電設定，以此電力對USB裝置14充電。以CDP充電設定為例，USB集線器12和USB裝置14之間必須進行訊號溝通以判斷USB裝置14是否支援CDP充電設定。USB集線器12和USB裝置14間之上述訊號溝通可藉由下行埠122之差動訊號對腳位(例如USB 2.0規範定義之正向資料腳位(D+)和負向資料腳位(D-))進行。在一實施例中，上述訊號溝通 可以分為3個步驟解釋。首先，當支援CDP充電設定的USB裝置14耦接至USB集線器12時，USB裝置14可經由下行埠122之正向資料腳位(D+)傳送具有第一預定電壓準位之第一訊號至USB集線器12，用於通知USB裝置14已經連接到USB集線器12。接著，相應於此第一訊號，判定模組1261可在下行埠122負向資料腳位(D-)上以一第二訊號回應USB裝置14，用於通知USB裝置14下行埠122係為一充電埠。在此，上述的第二訊號具有上述的第一預定電壓準位。接著，USB裝置14可在正向資料腳位(D+)或負向資料腳位(D-)上傳送一上拉訊號至USB集線器12，用以通知USB集線器12USB裝置14可藉由CDP充電設定進行充電。在一實施例中，第一預定電壓準位係和上拉訊號之電壓準位不同。上拉訊號之電壓準位和第一預定電壓準位可例如分別為5伏特和0.6伏特。USB裝置14傳送上拉訊號至USB集線器12後，正向資料腳位和負向腳位中之其一者的電壓準位係為第一預定電壓準位，且另一者的電壓準位係為上拉訊號的電壓。由於上拉訊號電壓準位和第一預定電壓準位不同，正向資料腳位和負向資料腳位間存在著一電壓準位差。USB集線器12可將此電壓準位差儲存為其記憶體內的一CDP旗幟(flag)(未圖示)，藉以表示USB裝置14支援CDP充電設定。稍後，判定模組1261能夠讀取CDP旗幟，而判斷USB裝置14支援CDP充電設定，且充電模組1262可在USB主機10已離開運作中電源狀態後，從電源128獲取電力對USB裝置14以CDP充電設定進行充電。
以下為另一種充電設定說明第1圖之USB系統1充電之實施方式。USB主機10離開運作中電源狀態之後，USB集線器12可針對USB裝置14特性，而提供不同的合適充電設定對USB裝置14充電。判定模組1261可經由正向資料腳位和/或負向腳位提供一詢問訊號至USB裝置14，接著根據USB裝置14經由正向資料腳位和/或負向腳位回應之一回應訊號而判斷USB裝置14是否符合特定充電設定。例如，判定模組1261可在正向資料腳位以及負向資料腳位上分別提供第一電壓準位和第二電壓準位作為上述詢問訊號，而將第一電壓準位和第二電壓準位提供至USB裝置14。在一實施例中，第一電壓準位和第二電壓準位不同。接著，判定模組1261可根據USB裝置14在正向資料腳位和/或負向資料腳位上回應之電壓準位判斷USB裝置14是否符合特定充電設定。當USB裝置14符合特定充電設定，充電模組1262可從電源128獲取電力以根據上述的特定充電設定對USB裝置14提供一充電電流，以對此USB裝置14充電。
本發明之一實施例中，當USB裝置14在正向資料腳位回應的電壓準位維持不變(即回應的電壓準位為第一電壓準位)時，判定模組1261可判斷USB裝置14符合第一充電設定。在一較佳實施例中，第一充電設定可以適用於特定供應商所提供之專用USB周邊裝置。例如，第一充電設定用於例如蘋果iPhone等蘋果(Apple)裝置。針對適用於蘋果裝置的第一充電設定來說，第一電壓準位和第二電壓可分別為2.7伏特和2.0伏特。適用於蘋果裝置的充電電流 最高可為1.5A。值得注意的是，第一電壓準位和第二電壓準位的電壓準位可符合特定供應商的設計而分別設為其他不同值。
在另一實施例中，當USB裝置14在正向資料腳位上回應的電壓準位發生改變(即回應的電壓準位不為第一電壓準位)時，判定模組1261可判斷USB裝置14符合第二充電設定。接著充電模組1262可根據第二充電設定提供充一電電流至USB裝置14，以對此USB裝置14充電。例如，當USB裝置14在正向資料腳位上回應的電壓準位從第一電壓準位下拉為第二電壓準位時，判定模組1261可判斷USB裝置14符合第二充電設定。在一實施例中，第一電壓準位和第二電壓準位不同。第一電壓準位和第二電壓可分別為2.7伏特和2.0伏特。充電模組1262接著將正向資料腳位和負向腳位互相短路，並且根據第二充電設定提供充電電流至USB裝置14。在一實施例中，第二充電設定係為一專用充電埠(Dedicated Charging Port，以下稱為DCP)充電設定，並且根據DCP充電設定的充電電流最大可到達1.8 A。DCP的細節能在USB電池充電規範版本1.1中找到，上述USB電池充電規範版本1.1由USB Implementers Forum Inc.(www.usb.org)on Apr 15，2009發行。
雖然第1圖僅繪示一個USB集線器12和一個USB裝置14，熟習此技藝者會知道USB系統1可在不偏離本發明精神的情況下使用多個USB集線器12和多個USB裝置14而實現。熟習此技藝者也可理解USB主機10可使用一或 多個USB下行埠122可以實現。雖然第1圖顯示USB主機10、USB集線器12和裝置14皆為分開的裝置個體，但是USB集線器12也可不偏離本發明精神的情況下和USB主機10或USB裝置14互相結合。和相關技術的方法不同，一旦USB主機10已離開運作中電源狀態，實施例中之USB集線器12便會啟動USB充電器，使得當USB主機10已離開運作中電源狀態或由USB集線器12切斷時，USB裝置14可由電源128而非USB主機10接受充電。
第2圖係顯示本發明實施例中配合第1圖的USB系統的一種USB集線器10所執行之電力供應方法的流程圖。
請參考第1圖和第2圖，在開始時(S200)，USB主機10處於一運作中電源狀態。且USB集線器12耦接至USB主機10和USB裝置14，USB裝置14的電力經由USB集線器12而由USB主機10提供。USB集線器12可以定期判斷USB主機10是否已離開運作中電源狀態(S202)。如前所述，USB集線器12能藉由軟體偵測程序或硬體偵測判斷USB主機10是否已離開運作中電源狀態。當USB主機10維持運作中電源狀態時，USB集線器12能繼續監測USB主機10(S202)。當USB主機10已離開運作中電源狀態時，USB集線器12接著判斷連接的USB裝置14是否為可充電裝置(S204)。當USB主機10已經離開運作中電源狀態且USB裝置14為可充電裝置時，USB集線器12便可對USB裝置14從電源128提供充電電流(S206)。當USB裝置14並非可充電裝置時，USB集線器12可繼續檢查主機是否已回到運作中電源狀態。在一實施例中，USB集線器12可獲 得USB裝置14的資料傳輸率，並根據USB裝置14的資料傳輸率判斷USB裝置14是否為可充電裝置。當資料傳輸率表示USB裝置14為USB 2.0裝置或USB 3.0裝置時，USB集線器12可判斷USB裝置14為可充電裝置。換句話說，獲得的USB裝置14資料傳輸率不小於480Mbps時，判斷USB裝置14為可充電裝置。
第3圖係顯示本發明實施例中一種充電設定偵測方法的流程圖，用於第2圖的電力供應方法。
參考第1圖和第3圖，在該充電設定偵測方法開始後USB集線器12就被初始化(S300)。USB集線器12在下行埠122的正向資料腳位和負向資料腳位上分別提供第一電壓準位和第二電壓準位(S302)。在一實施例中，第一電壓準位和第二電壓準位不同。例如，第一電壓準位為2.7V且第二電壓準位為2.0V。集線器12接著判斷USB裝置14在正向資料腳位或負向資料腳位上回應之電壓準位是否有發生改變。例如判斷USB裝置14在正向資料腳位上回應之電壓準位是否從第一電壓準位下拉至第二電壓準位，或判斷負向資料腳位上USB裝置14回應之電壓準位是否從第二電壓準位被提昇到第一電壓準位(S304)。當正向資料腳位或負向資料腳位上USB裝置14回應之電壓準位維持不變時，USB集線器12能判斷USB裝置14符合第一充電設定，且USB集線器12根據第一充電設定從電源128獲取電力並送至充電USB裝置14(S306)。在一實施例中，根據第一充電設定可提供的充電電流最高可到1.5A。另一方面，當正向資料腳位或負向資料腳位上USB裝置14回應 之電壓準位發生改變時，USB集線器12可以接著判斷USB裝置14符合第二充電設定。USB集線器12可首先將正向資料腳位和負向資料腳位互相短路(S307)，且接著根據第二充電設定提供一充電電流至USB裝置14(S309)。在一實施例中，根據第二充電設定可提供的充電電流最高可到1.8A。
第4圖係顯示本發明實施例中配合第1圖的USB系統1的另一種電力供應方法的流程圖。
參考第1圖和第4圖，在開始時(500)，USB主機10處於一運作中電源狀態下，USB集線器12耦接至USB主機10和USB裝置14，其中USB裝置14的電力可經由USB集線器12而由USB主機10所提供。USB集線器12藉由軟體偵測程序或硬體偵測定期判斷USB主機10是否已離開運作中電源狀態(S502)。步驟502可和步驟S202相同，相關的步驟描述可在第2圖的描述中找到，在此不再贅述。當USB主機10離開運作中電源狀態進入省電狀態時，USB集線器12接著藉由檢查CDP旗幟而判斷連接上之USB裝置14是否支援CDP充電設定(S504)。當USB裝置14支援CDP充電設定時，USB集線器12可根據CDP充電設定提供充電電流給USB裝置14(S506)。當裝置14不支援CDP充電設定時，USB集線器12接著可根據USB裝置14的資料傳輸率判斷USB裝置14是否為可充電裝置(S508)，如第2圖步驟S204的解釋。針對USB裝置14不是可充電裝置的例子來說，USB集線器12會回到步驟S502檢查主機是否已重新進入運作中電源狀態。針對USB裝置 14是可充電裝置的例子來說，USB集線器12可從電源128提供充電電流至USB裝置14。一旦USB集線器12判斷USB裝置14為可充電裝置，USB集線器12便會在USB集線器12和USB裝置14間的USB連接上執行電源腳位切換(toggle)程序(S510)。上述電源腳位切換程序可為使電源腳位上的電壓準位在一預定期間內失效後，接著重新建立電源腳位上的電壓準位，從而重新建立USB集線器12和USB裝置14間之鏈接。在一實施例中，電源腳位上重新建立的電壓準位是5伏特，且上述預定期間為1秒。為了判斷是否USB裝置14符合第3圖所述之第一充電設定，USB集線器12能夠執行步驟S512和S514，其和步驟S302和S304相同。當USB裝置12符合第一充電設定時，USB集線器12能根據第一充電設定從電源128提供電源給充電USB裝置14(S516)。當USB裝置12不符合第一充電設定時，USB集線器12會將下行埠122的正向資料腳位和負向資料腳位相互短路(S518)接著根據第二充電設定從電源128提供電力給充電USB裝置14(S520)。
本申請案對應於美國申請案13/354,895，送件日期為2012年1月20日。其完整內容已整合於此。
本發明中，上述的“判斷”包含了計算、處理、獲得、查閱(例如查閱對照表、數據庫或資料結構等)等相似的動作。此外，上述的“判斷”也可包含決定、偵測、選擇等相似的動作。
本發明描述之各種邏輯區塊、模組、以及電路可以使用通用處理器、數位訊號處理器(數位訊號處理，DSP)、 特定應用積體電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或其他可程控邏輯元件、離散式邏輯電路或電晶體邏輯閘、離散式硬體元件、或用於執行本發明所描述之執行的功能之其任意組合。通用處理器可以為微處理器，或者，該處理器可以為任意商用處理器、控制器、微處理器、或狀態機。
本發明描述之各種邏輯區塊、模組、以及電路的操作以及功能可以利用電路硬體或嵌入式軟體碼加以實現，該嵌入式軟體碼可以由一處理器存取以及執行。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧USB主機
102‧‧‧USB埠
12‧‧‧USB集線器
120‧‧‧上行埠
122‧‧‧下行埠
124‧‧‧電源埠
126‧‧‧控制器
1261‧‧‧判定模組
1262‧‧‧充電模組
128‧‧‧電源
14‧‧‧USB裝置
140‧‧‧USB埠
S200、S202、...、S208‧‧‧步驟
S300、S302、...、S309‧‧‧步驟
S400、S402、...、S422‧‧‧步驟
第1圖係顯示本發明實施例中一種USB系統1的方塊圖。
第2圖係顯示本發明實施例中一種USB集線器10所執行之電源提供方法的流程圖。
第3圖係顯示本發明實施例中一種充電設定偵測方法的流程圖。
第4圖係顯示本發明實施例中另一種電源提供方法的流程圖。
S200、S202、...、S208‧‧‧步驟

Claims (17)

  1. 一種電力供應方法，藉由一USB集線器提供一電力至一USB裝置，上述USB集線器連接於上述USB裝置和一USB主機間，其中上述USB集線器耦接至一電源，上述電力供應方法包括：判斷上述USB主機是否已經離開一運作中電源狀態；當上述USB主機已經離開上述運作中電源狀態時，獲得上述USB裝置之一資料傳輸率；根據上述USB裝置的上述資料傳輸率而判斷上述USB裝置是否為一可充電裝置；以及當上述USB裝置為上述可充電裝置時，從上述電源將上述電力提供至上述USB裝置；其中，上述判斷上述USB主機是否已經離開一運作中電源狀態之步驟包括：判斷上述USB主機與上述USB集線器分開；上述USB集線器經由一下行埠連接至上述USB裝置，上述下行埠包括一正向資料腳位和一負向資料腳位；上述電力供應方法更包括：經由上述正向資料腳位和/或上述負向資料腳位提供一詢問訊號至上述USB裝置；根據上述USB裝置回應之一回應訊號來判斷上述USB裝置是否符合一充電設定，其中上述USB裝置經由上述正向資料腳位和/或負向腳位回應上述回應訊號；以及根據上述充電設定，從上述電源提供上述電力至上述USB裝置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電力供應方法，其 中，上述判斷上述USB裝置是否為上述可充電裝置步驟包括：當上述USB裝置之上述資料傳輸率表示上述USB裝置為一USB 2.0裝置或一USB 3.0裝置時，判斷上述USB裝置為上述可充電裝置。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電力供應方法，其中，上述從上述電源將上述電力提供至上述USB裝置步驟更包括：在上述正向資料腳位和上述負向資料腳位上分別提供一第一電壓準位和一第二電壓準位作為該詢問訊號給上述USB裝置；判斷上述回應訊號之一電壓準位是否發生改變；以及當上述回應訊號之上述電壓準位維持不變時，根據一第一充電設定提供上述電源至上述USB裝置。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電力供應方法，其中，上述從上述電源將上述電力提供至上述USB裝置步驟更包括：在上述正向資料腳位和上述負向資料腳位上分別提供一第一電壓準位和一第二電壓準位作為該詢問訊號給上述USB裝置；判斷上述回應訊號之一電壓準位是否發生改變；當上述回應訊號之上述電壓準位發生改變時，將上述正向資料腳位和上述負向資料腳位互相短路(short)；以及根據一第二充電設定從上述電源提供上述電力至上述 USB裝置。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電力供應方法，更包括：判斷上述USB裝置是否支援一充電下行埠(CDP)充電設定；以及當上述USB裝置支援上述CDP時，根據上述CDP充電設定從上述電源提供上述電力至上述USB裝置。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之電力供應方法，其中，上述判斷上述USB裝置是否支援一充電下行埠步驟包括：從上述USB裝置在上述正向資料腳位上接收一第一訊號，上述第一訊號具有一預定電壓準位；相應於上述第一訊號，在上述負向資料腳位上傳送具有上述預定電壓準位的一第二訊號至上述USB裝置；以及當上述USB裝置在上述正向資料腳位或上述負向資料腳位回應一上拉訊號時，判斷上述USB裝置支援上述CDP充電設定；其中上述上拉訊號之一電壓準位大於上述預定電壓準位。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之電力供應方法，其中，上述判斷上述USB主機是否已經離開一運作中電源狀態步驟包括：接收上述USB主機傳送之一省電指令；以及根據上述省電指令判斷上述USB主機已經離開上述運作中電源狀態。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之電力供應方法，其中，上述USB集線器經由一上行埠連接至上述USB主機，上述判斷上述USB主機是否已經離開一運作中電源狀態步驟包括：當上述上行埠上之一電壓準位不是一預定電壓準位時，判斷上述USB主機已經離開上述運作中電源狀態。
  9. 一種USB集線器，提供一電力至一USB裝置，上述USB集線器連接於上述USB裝置和一USB主機之間，上述USB集線器包括：一下行埠，耦接至上述USB裝置；一電源埠，耦接至一電源；以及一控制器，耦接至上述下行埠和上述電源埠，上述控制器包括：一判定模組，用於判斷上述USB主機是否已經離開一運作中電源狀態，當上述USB主機已經離開上述運作中電源狀態時，獲得上述USB裝置之一資料傳輸率，以及根據上述USB裝置之上述資料傳輸率，判斷上述USB裝置是否為一可充電裝置；以及一充電模組，用於當上述USB裝置為上述可充電裝置時，從上述電源提供上述電力至上述USB裝置；其中，上述下行埠包括一正向資料腳位和一負向資料腳位；上述判定模組經由上述正向資料腳位和/或上述負向資料腳位提供一詢問訊號至上述USB裝置，以及根據上述USB裝置回應之一回應訊號來判斷上述USB裝置是否符合 一充電設定，其中上述USB裝置經由上述正向資料腳位和/或負向腳位回應上述回應訊號；上述充電模組根據上述充電設定，從上述電源提供上述電力至上述USB裝置；以及當上述USB主機與上述USB集線器分開時，上述控制器判斷上述USB主機已經離開上述運作中電源狀態。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之USB集線器，其中，當上述USB裝置之上述資料傳輸率表示上述USB裝置為一USB 2.0裝置或一USB 3.0裝置時，上述判定模組判斷上述USB裝置為可充電裝置。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之USB集線器，其中，上述判定模組在上述正向資料腳位和上述負向資料腳位上分別提供一第一電壓準位和一第二電壓準位以作為上述詢問訊號，以及根據上述USB裝置回應之上述回應訊號而判斷上述USB裝置是否符合上述充電設定，其中上述回應訊號為上述USB裝置在上述正向資料腳位上回應之一電壓準位。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之USB集線器，其中，上述判定模組判斷上述USB裝置在上述正向資料腳位上回應之上述電壓準位是否為上述第一電壓準位；以及當上述電壓準位是上述第一電壓準位時，上述充電模組根據一第一充電設定提供上述電力至上述USB裝置。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之USB集線器，其中，上述判定模組判斷上述USB裝置在上述正向資料腳位上回應之上述電壓準位是否為一預定電壓準位；以及 當上述USB裝置在上述正向資料腳位上回應之上述電壓準位為上述預定電壓準位時，上述充電模組將上述正向資料腳位和上述負向資料腳位互相短路，以及在將上述正向資料腳位和上述負向資料腳位互相短路之後，根據一第二充電設定從上述電源提供上述電力至上述USB裝置。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之USB集線器，其中，上述判定模組更判斷上述USB裝置是否支援一充電下行埠(CDP)充電設定，以及當上述USB主機支援上述CDP充電設定時，上述充電模組根據上述CDP充電設定從上述電源提供上述電力至上述USB裝置。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之USB集線器，其中，上述判定模組從上述USB裝置在上述正向資料腳位上接收具有一預定電壓準位的一第一訊號，且相應於上述第一訊號，在上述負向資料腳位上傳送具有上述預定電壓準位的一第二訊號至上述USB裝置，以及當從上述USB裝置接收一上拉訊號時，判斷上述USB裝置支援上述CDP充電設定，其中上述判定模組在上述正向資料腳位或上述負向資料腳位上接收上述上拉訊號，其中，上述上拉訊號之一電壓準位大於上述預定電壓準位。
  16. 如申請專利範圍第9項所述之USB集線器，其中，上述判定模組藉由接收上述USB主機傳送之一省電指令而判斷上述USB主機已經離開上述運作中電源狀態。
  17. 如申請專利範圍第9項所述之USB集線器，其 中，當一上行埠上一電壓準位不是一預定電壓準位時，上述判定模組判斷上述USB主機已經離開上述運作中電源狀態。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10627890B2 (en) 2016-11-08 2020-04-21 Asmedia Technology Inc. Bridge module and operation method thereof

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140019778A1 (en) * 2012-07-11 2014-01-16 Good Way Technology Co., Ltd Hub device
CN102902518B (zh) * 2012-08-17 2017-06-06 中兴通讯股份有限公司 一种有源usb设备及其工作模式的切换方法
US9356460B2 (en) * 2013-08-05 2016-05-31 Texas Instruments Incorporated Method and apparatus of fast battery charging with universal high power input source
US9594415B2 (en) * 2013-09-22 2017-03-14 Microsoft Technology Licensing, Llc Accessory device power management
WO2015069534A1 (en) * 2013-11-08 2015-05-14 Delphi Technologies, Inc. Battery charging device with charging profile data update facility
TWM487568U (zh) * 2014-03-14 2014-10-01 Samya Technology Co Ltd 可攜式隨身碟行動電源
US9590441B2 (en) * 2014-07-22 2017-03-07 Cypress Semiconductor Corporation Multi-standard compliant USB battery charging scheme with detection of host disconnection in ACA-DOCK mode
US9971395B2 (en) * 2014-08-20 2018-05-15 Microchip Technology Incorporated Low power connection detect method and system for USB charging
US9911011B1 (en) * 2014-11-19 2018-03-06 Western Digital Technologies, Inc. Communications device that logically connects an upstream signal line to a downstream signal line
JP6872180B2 (ja) 2015-04-17 2021-05-19 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー．Ｈｅｗｌｅｔｔ‐Ｐａｃｋａｒｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｌ．Ｐ． ユニバーサルシリアルバス管理
CN104917016B (zh) * 2015-05-25 2017-12-29 深圳市华宝新能源股份有限公司 充电式集线器
US10224727B2 (en) 2015-06-30 2019-03-05 Dong-Sheng Li Multi-functional hub integrated with AC power supply
US20170126042A1 (en) * 2015-10-29 2017-05-04 Liang-Chih Chen Wiring concentration apparatus with removable power source
US10234922B2 (en) * 2016-05-18 2019-03-19 Google Llc Power distribution for mobile devices
US20170346312A1 (en) * 2016-05-27 2017-11-30 I/O Interconnect, Ltd. Method for managing charging process to portable computers
CN106685022A (zh) 2017-03-27 2017-05-17 深圳市华凯联有限公司 一种实现汽车应急启动电源快冲快放装置
TWI685166B (zh) * 2017-11-03 2020-02-11 宸定科技股份有限公司 模組化集線器
US10955888B2 (en) * 2018-01-29 2021-03-23 Via Labs, Inc. Universal serial bus device and method for dynamically defining a power source or sink status for downstream facing ports
TWI712893B (zh) * 2018-09-04 2020-12-11 瑞昱半導體股份有限公司 資料傳輸格式轉換電路及控制其操作的方法
US10574070B1 (en) * 2019-01-19 2020-02-25 Simpower Technology Inc. Multi-functional hub integrated with AC power supply
CN111581147B (zh) * 2019-05-23 2022-03-08 威锋电子股份有限公司 Usb集线器及其操作方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2496067Y (zh) * 2001-09-24 2002-06-19 金宝电子工业股份有限公司 串行总线接口不论开关机均可提供周边装置充电的结构
CN1734397A (zh) * 2004-08-13 2006-02-15 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 具usb接口的显示装置
US7679317B2 (en) * 2005-02-15 2010-03-16 Research In Motion Limited Systems and methods for charging a chargeable USB device
CN102156524A (zh) * 2011-02-11 2011-08-17 威盛电子股份有限公司 适应性通用串行总线充电方法及系统
CN101651353B (zh) * 2008-08-12 2011-11-09 硕天科技股份有限公司 通用型usb电源供应器

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7908414B2 (en) * 2006-04-25 2011-03-15 Lexmark International, Inc. Detecting by USB client device a connection to host USB device wherein power is not supply from host USB device to USB client device
KR20120014801A (ko) * 2010-08-10 2012-02-20 삼성전자주식회사 컴퓨터 시스템 및 그 제어방법
JP5634608B2 (ja) * 2010-09-02 2014-12-03 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー．Ｈｅｗｌｅｔｔ‐Ｐａｃｋａｒｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｌ．Ｐ． 充電ポート
CN102437623B (zh) * 2010-09-29 2014-07-02 联想(北京)有限公司 一种适配器、终端设备、usb连接设备及充电基站
KR101717505B1 (ko) * 2010-12-02 2017-03-17 삼성전자주식회사 외부 기기 충전 방법 및 이를 이용하는 디스플레이 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2496067Y (zh) * 2001-09-24 2002-06-19 金宝电子工业股份有限公司 串行总线接口不论开关机均可提供周边装置充电的结构
CN1734397A (zh) * 2004-08-13 2006-02-15 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 具usb接口的显示装置
US7679317B2 (en) * 2005-02-15 2010-03-16 Research In Motion Limited Systems and methods for charging a chargeable USB device
CN101651353B (zh) * 2008-08-12 2011-11-09 硕天科技股份有限公司 通用型usb电源供应器
CN102156524A (zh) * 2011-02-11 2011-08-17 威盛电子股份有限公司 适应性通用串行总线充电方法及系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10627890B2 (en) 2016-11-08 2020-04-21 Asmedia Technology Inc. Bridge module and operation method thereof

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Publication number Publication date
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