WO2021084573A1

WO2021084573A1 - 電圧供給装置および電圧供給装置の制御方法

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Publication number: WO2021084573A1
Application number: PCT/JP2019/042121
Authority: WO
Inventors: 裕太永野
Original assignee: シャープＮｅｃディスプレイソリューションズ株式会社
Priority date: 2019-10-28
Filing date: 2019-10-28
Publication date: 2021-05-06
Also published as: US20220368221A1; US11973420B2

Abstract

本発明の一態様は、電源回路から外部機器に対して、複数のバス電圧のうちのネゴシエーションにより決定されるいずれか一つのバス電圧を示す信号を出力するコントローラと、前記信号に対応する基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記バス電圧を検出して検出された電圧を出力する検出電圧出力部と、前記検出された電圧と、前記基準電圧とを比較する比較部と、前記比較結果に応じて、前記バス電圧を前記外部機器に供給するか否かを切り替えるスイッチ部と、を有することを特徴とする電圧供給装置である。

Description

電圧供給装置および電圧供給装置の制御方法

　本発明は、電圧供給装置および電圧供給装置の制御方法に関する。

　ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ（ＵＳＢ）Ｔｙｐｅ－ＣコネクタによるＵＳＢＰｏｗｅｒＤｅｌｉｖｅｒｙ（ＵＳＢＰＤ）での給電は、専用プロトコルによりＳｏｕｒｃｅ機器とＳｉｎｋ機器の間でＰｏｗｅｒＤｅｌｉｖｅｒｙネゴシエーション（ＰＤネゴシエーション）を行い、対応可能な電圧・電流を決定してから給電を開始する（ソース機器とシンク機器との接続については、例えば特許文献１を参照）。
　ここでは、給電側をＳｏｕｒｃｅ（ソース）、受電側をＳｉｎｋ（シンク）と定義する。また、ＰＤネゴシエーションで決定した電圧・電流の値、ソース・シンクの役割などの情報を、コントラクトと定義する。なお、以下の説明では、ＰＤネゴシエーションで決定した電圧をバス電圧ということにする。

　ＵＳＢＰＤ対応機器（ソース機器、シンク機器）は、何Ｖから何Ｖの電圧に対応していて、それぞれ何Ａの電流に対応しているかをあらかじめ記憶しておかなければならない。ＵＳＢＰＤ対応機器どうしが接続されたとき、シンク側はソース側が対応している電圧の中から希望する電圧を選び、その電圧のときにソース側が供給可能な電流の範囲の中から必要な電流値を要求する。
　図１は、ＵＳＢＰＤの規格の一例を示す図である。例えば、ＵＳＢＰＤでの給電用に６０Ｗを割り当てて設計されたソース機器の場合、図1の規格に従うと、（バス電圧、電流）は、（５Ｖ、３Ａ）、（９Ｖ、３Ａ）、（１５Ｖ、３Ａ）、（２０Ｖ、３Ａ）が対応必須となる。
　一方、シンク機器は自身が必要とする電圧に対応できていればよいため、ＵＳＢＰＤ非対応の５Ｖのみ（Ｎｏｎ－ＰＤ）対応のシンク機器や、９Ｖまでの対応機器など多様なシンク機器が存在する。

特開２０１７－１８７９３３号公報

　ところで、保護機能の観点でみると、ＵＳＢＰＤに対応するソース機器は過電流保護機能（ＯＣＰ；Ｏｖｅｒ　ＣｕｒｒｅｎｔＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）の実装が規格上要求されており、ＵＳＢＰＤに対応するシンク機器は過電圧保護機能（ＯＶＰ；ＯｖｅｒＶｏｌｔａｇｅＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）の実装が規格上要求されている。
　しかし、ソース機器からすると接続先のシンク機器の仕様がわからないため、ソース機器側にもＯＶＰを実装していないとシンク機器を破壊してしまう恐れがある。また、例えばＮｏｎ－ＰＤシンク機器やＵＳＢＰＤ規格に準拠していないシンク機器がソース機器に接続されているときに、ソース機器側で部品故障が発生した場合、過電圧によりシンク機器を破壊する恐れがある。
　これらの問題を解決するためには、ソース機器は、シンク機器へ供給するバス電圧を内部で監視して、バス電圧が過電圧保護閾値（ＯＶＰ閾値）を越えた場合に、バス電圧の供給を行なわないようにすることが考えられる。
　しかしながら、ネゴシエーションを行った結果、決定されるバス電圧は、５Ｖから２０Ｖの間において変化するため、例えば、変化した後のバス電圧が高い場合、シンク機器が破壊されやすくなったりすることが考えられる。
　そのため、ソース機器は、シンク機器に供給すべき複数のバス電圧に応じて、シンク機器への電圧の供給を行なわないようにしなければならないという課題がある。
　本発明は、上記課題を解決することができる電圧供給装置および電圧供給装置の制御方法を提供することを目的とする。

　上記課題を解決するため、本発明の一態様は、電源回路から外部機器に対して、複数のバス電圧のうちのネゴシエーションにより決定されるいずれか一つのバス電圧を示す信号を出力するコントローラと、前記信号に対応する基準電圧を生成する基準電圧生成部と、前記バス電圧を検出して検出された電圧を出力する検出電圧出力部と、前記検出された電圧と、前記基準電圧とを比較する比較部と、前記比較結果に応じて、前記バス電圧を前記外部機器に供給するか否かを切り替えるスイッチ部と、を有することを特徴とする電圧供給装置である。

　また、本発明の一態様は、電圧供給装置の制御方法であって、コントローラが、電源回路から外部機器に対して、複数のバス電圧のうちのネゴシエーションにより決定されるいずれか一つのバス電圧を示す信号を出力する工程と、基準電圧生成部が、前記信号に対応する基準電圧を生成する工程と、検出電圧出力部が、前記バス電圧を検出して検出された電圧を出力する工程と、比較部が、前記検出された電圧と、前記基準電圧とを比較する工程と、スイッチ部が、前記比較結果に応じて、前記バス電圧を前記外部機器に供給するか否かを切り替える工程と、を有することを特徴とする電圧供給装置の制御方法である。

　本発明の一態様によれば、比較部は、バス電圧に対応する自身に設定される過電圧保護閾値を基準電圧生成部が生成する基準電圧に基づいて生成し、生成した過電圧保護閾値に相当する電圧を検出された電圧と基準電圧との比較結果に応じて、過電圧保護閾値に相当する電圧未満の電圧を出力することで、スイッチ部をオフ（非導通）し、過電圧保護閾値に相当する電圧を出力することで、スイッチ部をオン（導通）する。
　スイッチ部は、過電圧保護閾値未満に相当する電圧が入力された場合、外部機器への電圧の供給を行なわないようにする。また、スイッチ部は、過電圧保護閾値に相当する電圧が入力された場合、外部機器への電圧の供給を行うようにする。
　これにより、ソース機器は、複数のバス電圧の大小に係らず、外部機器への電圧の供給を行なわないようにすることができる。

ＵＳＢＰＤの規格の一例を示す図である。参考例に係る電圧供給装置の構成例を示すブロック図である。図２に示す電圧供給装置１００ａの動作例を示すフローチャートである。本発明の一実施形態に係る電圧供給装置の構成例を示すブロック図である。図４に示す検出された電圧、基準電圧を説明するための図である。図４に示す電圧供給装置１００の動作例を示すフローチャートである。本発明の一実施形態に係る電圧供給装置の基本的構成例を示すブロック図である。

　以下、図面を参照して参考例、本発明の実施形態について説明する。
＜参考例＞
　まず、図２は、参考例に係る電圧供給装置の構成例を示すブロック図である。
　図２に示す参考例に係る電圧供給装置（ソース機器）１００ａは、後述する本発明の一実施形態に係る電圧供給装置１００における電源回路１０、バスライン２０、スイッチ部３０（第１スイッチ部）、およびＵＳＢＴｙｐｅ－Ｃコネクタ部９０と、ＵＳＢＰＤ制御部（コントローラ）４０ａと、を含んで構成されている。
　電源回路１０は、バスライン２０に設けられたスイッチ部３０、およびＵＳＢＴｙｐｅ－Ｃコネクタ部９０を介して、外部機器であるシンク機器に対してバス電圧ＶＢＵＳを供給する。
　ＵＳＢＰＤ制御部４０ａは、電源回路１０、およびスイッチ部３０を制御して、ＵＳＢＴｙｐｅ－Ｃコネクタ部９０を介してシンク機器にバス電圧ＶＢＵＳを供給する（詳細は後述する）。
　なお、ＵＳＢＰＤ制御部４０ａは、入出力端子として複数の汎用入出力ピン（ＧＰＩＯ）を有している。これらのピンから出力される信号は、複数のバス電圧ＶＢＵＳのうちのネゴシエーションにより決定されるいずれか一つのバス電圧ＶＢＵＳを示す信号Φである。ここで、図２においては、ＧＰＩＯ９に対応するΦをΦ９（バス電圧ＶＢＵＳ＝９Ｖ）、ＧＰＩＯ１５に対応するΦをバスΦ１５（バス電圧ＶＢＵＳ＝１５Ｖ）、ＧＰＩＯ２０に対応するΦをΦ２０（バス電圧ＶＢＵＳ＝２０Ｖ）で示している。
　また、ＵＳＢＰＤ制御部４０ａは、出力端子としてＰＳＷ１を有している。
このＰＳＷ１から出力される信号は、スイッチ部３０を導通（オン）、または非導通（オフ）とする信号ΦＳＷ１である。

　また、ＵＳＢＴｙｐｅ－Ｃコネクタ部９０は、例えばＵＳＢコネクタである。ＵＳＢコネクタは、ＵＳＢＴｙｐｅ－Ｃ規格に適合したコネクタである。ＵＳＢＴｙｐｅ－Ｃコネクタ部９０には、一端にスイッチ部３０が接続され、他端にシンク機器が接続されているケーブルが接続される。ケーブルは、例えばＵＳＢケーブルであり、ＵＳＢＴｙｐｅ－Ｃ規格に適合したケーブルである。ＵＳＢケーブルは、バス電圧ＶＢＵＳを供給するＶＢＵＳライン（バス給電線）と、バス電圧ＶＢＵＳを含んだ電力情報を送受信するための信号線と、例えば映像信号等を送受信するための複数の信号線と、グランド線を備えている。また、ＵＳＢケーブルは、その他の信号線等を備えていてもよい。
　電力情報（バス電圧ＶＢＵＳの情報、電流情報）は、図１に示す電圧、電流を示す情報を含む。ＵＳＢＰＤ制御部４０ａは、シンク機器に対してバス電圧ＶＢＵＳとバス電圧ＶＢＵＳを含んだ電力情報等を供給する装置である。シンク機器は、例えばノート型パーソナルコンピュータであり、映像信号等をＵＳＢＰＤ制御部４０ａに供給する。

　ＵＳＢＰＤ制御部４０ａは、ＵＳＢＴｙｐｅ－Ｃコネクタ部９０を介して各信号を送受信する。例えば、ＵＳＢＰＤ制御部４０ａは、ＵＳＢＴｙｐｅ－Ｃコネクタ部９０経由でシンク機器と接続された際に、シンク機器との間で所定のネゴシエーション（電力情報の送受信および電力情報の決定）を実行する。すなわち、ＵＳＢＰＤ制御部４０ａは、ソース機器としての電圧供給装置１００ａが出力するバス電圧ＶＢＵＳを含んだ電力情報を送信する。また、ＵＳＢＰＤ制御部４０ａは、送信したバス電圧ＶＢＵＳを含んだ電力情報を電源回路１０へ出力し、電源回路１０に対してバス電圧ＶＢＵＳを出力するように制御する。

（電源回路１０およびＵＳＢＰＤ制御部４０ａの説明）
　電源回路１０は、ＤＣＤＣコンバータ部１１と、ＦＢ電圧生成部１２と、を含んで構成される。
　ＤＣＤＣコンバータ部１１は、入力ピンＩＮに入力される直流電圧を、フィードバックピンＦＢに入力されるＦＢ電圧に基づいて、複数のバス電圧ＶＢＵＳのいずれか一つのバス電圧に変換し、出力ピンＯＵＴから変換後のバス電圧ＶＢＵＳを、バスライン２０に直列に接続されるスイッチ部３０を介して出力する。

　ＦＢ電圧生成部１２は、出力ピンＯＵＴとＧＮＤ（接地）との間に直列接続される第５抵抗Ｒ_Ｈ１および第６抵抗Ｒ_Ｌ１と、第５抵抗Ｒ_Ｈ１と第６抵抗Ｒ_Ｌ１との共通接点（フィードバックピンＦＢ）とＧＮＤとの間に設けられ、直列接続された抵抗およびＮＦＥＴ（ＮＭＯＳＦＥＴ；Ｎ-channel Ｍetal-Ｏxide Ｓemiconductor Ｆield-Ｅffect Ｔransistor）から構成される、１または複数のＦＢ選択部と、を有している。ここで、図２においては、抵抗Ｒ_９ＶおよびＮＦＥＴ４から構成されるＦＢ選択部、抵抗Ｒ_１５ＶおよびＮＦＥＴ５から構成されるＦＢ選択部、抵抗Ｒ_２０ＶおよびＮＦＥＴ６から構成されるＦＢ選択部からなる３つのＦＢ選択部を示している。
　なお、ＮＦＥＴ４には、ＵＳＢＰＤ制御部４０ａが出力するΦ９が入力される。また、ＮＦＥＴ５には、ＵＳＢＰＤ制御部４０ａが出力するΦ１５が入力される。また、ＮＦＥＴ６には、ＵＳＢＰＤ制御部４０ａが出力するΦ２０が入力される。

　ここで、シンク機器が接続されていないとき、ＵＳＢＰＤ制御部４０ａの汎用入出力ピン（ＧＰＩＯ）は全てＬｏｗ（ロウ）出力となっている。この時のＤＣＤＣコンバータ部１１が出力する電圧が５Ｖになるように第５抵抗Ｒ_Ｈ１と第６抵抗Ｒ_Ｌ１の定数を決める。
　シンク機器が接続されると、ＵＳＢＰＤ制御部４０ａが、Ｈｉｇｈ（ハイ）レベルとなるΦＳＷ１をスイッチ部３０に対して出力し、スイッチ部３０をＯＮさせる。これにより、バス電圧ＶＢＵＳ＝５Ｖが、バスライン２０、ＵＳＢＴｙｐｅ－Ｃコネクタ部９０およびケーブルを通して、シンク機器に供給される。

　その後、ＵＳＢＰＤ制御部４０ａがケーブルを通してシンク機器とＰＤネゴシエーションを行い、ネゴシエーションにより決定されたバス電圧ＶＢＵＳに応じてＵＳＢＰＤ制御部４０ａは、複数の汎用入出力ピンＧＰＩＯ（ＧＰＩＯ９、ＧＰＩＯ１５、ＧＰＩＯ２０）から出力される信号Φを1つだけＨｉｇｈ出力にする。これにより、ＦＢ電圧生成部１２のフィードバック（ＦＢ）抵抗分圧比が変化し、結果として出力電圧が上昇する。
　なお、バス電圧ＶＢＵＳ＝９Ｖのとき、汎用入出力ピンＧＰＩＯ０９から出力される信号Φ９がＨｉｇｈ出力となる。また、バス電圧ＶＢＵＳ＝１５Ｖのとき、汎用入出力ピンＧＰＩＯ１５から出力される信号Φ１５がＨｉｇｈ出力となる。また、バス電圧ＶＢＵＳ＝２０Ｖのとき、汎用入出力ピンＧＰＩＯ２０から出力される信号Φ２０がＨｉｇｈ出力となる。なお、後述する本発明の一実施形態に係る電圧供給装置１００におけるＵＳＢＰＤ制御部４０では、バス電圧ＶＢＵＳ＝５Ｖのとき、汎用入出力ピンＧＰＩＯ０５から出力される信号Φ５がＨｉｇｈ出力となるが、ここでは、上述の通り、ＤＣＤＣコンバータ部１１が出力する電圧が５Ｖになるように第５抵抗Ｒ_Ｈ１と第６抵抗Ｒ_Ｌ１の定数を決めるので、汎用入出力ピンＧＰＩＯ０５から出力される信号Φ５のＨｉｇｈ出力が入力するＦＢ選択部は不要である。そのため、ＵＳＢＰＤ制御部４０ａでは、汎用入出力ピンＧＰＩＯ０５は不要となっている。

　例えば、バス電圧ＶＢＵＳ＝９Ｖである場合、ＵＳＢＰＤ制御部４０ａはＧＰＩＯ９から出力される信号Φ９のみをＨｉｇｈ出力にする。ＦＢ電圧生成部１２の抵抗Ｒ_９Ｖ（フィードバック（ＦＢ）抵抗）に接続されたＮＦＥＴ４（Ｎ－ｃｈＭＯＳＦＥＴ）が1つだけＯＮする。
　これにより、ＦＢ電圧生成部１２のＦＢ抵抗のＬｏｗＳｉｄｅ(第６抵抗Ｒ_Ｌ１）が抵抗Ｒ_９Ｖとの並列接続となり、ＤＣＤＣコンバータ部１１のＦＢ入力電圧が低下する。あらかじめ、第６抵抗Ｒ_Ｌ１と抵抗Ｒ_９Ｖとを並列接続したときにＤＣＤＣコンバータ部１１の出力が９Ｖになるような定数にしておく。結果として、ＤＣＤＣコンバータ部１１は出力電圧をあげる方向にフィードバックがかかり、出力であるバス電圧ＶＢＵＳは、ターゲットとしてバス電圧ＶＢＵＳ＝９Ｖになるまで上昇する。

　また、バス電圧ＶＢＵＳ＝１５Ｖである場合、ＵＳＢＰＤ制御部４０ａはＧＰＩＯ１５から出力される信号Φ１５のみをＨｉｇｈ出力にする。ＦＢ電圧生成部１２の抵抗Ｒ_１５Ｖに接続されたＮＦＥＴ５が1つだけＯＮする。
　これにより、ＦＢ電圧生成部１２のＦＢ抵抗のＬｏｗＳｉｄｅ(第６抵抗Ｒ_Ｌ１）が抵抗Ｒ_１５Ｖとの並列接続となり、ＤＣＤＣコンバータ部１１のＦＢ入力電圧が低下する。あらかじめ、第６抵抗Ｒ_Ｌ１と抵抗Ｒ_１５Ｖとを並列接続したときにＤＣＤＣコンバータ部１１の出力が１５Ｖになるような定数にしておく。結果として、ＤＣＤＣコンバータ部１１は出力電圧をあげる方向にフィードバックがかかり、出力であるバス電圧ＶＢＵＳは、ターゲットとしてバス電圧ＶＢＵＳ＝１５Ｖになるまで上昇する。

　また、バス電圧ＶＢＵＳ＝２０Ｖである場合、ＵＳＢＰＤ制御部４０ａはＧＰＩＯ２０から出力される信号Φ２０のみをＨｉｇｈ出力にする。ＦＢ電圧生成部１２の抵抗Ｒ_２０Ｖに接続されたＮＦＥＴ６が1つだけＯＮする。
　これにより、ＦＢ電圧生成部１２のＦＢ抵抗のＬｏｗＳｉｄｅ(第６抵抗Ｒ_Ｌ１）が抵抗Ｒ_２０Ｖとの並列接続となり、ＤＣＤＣコンバータ部１１のＦＢ入力電圧が低下する。あらかじめ、第６抵抗Ｒ_Ｌ１と抵抗Ｒ_２０Ｖとを並列接続したときにＤＣＤＣコンバータ部１１の出力が２０Ｖになるような定数にしておく。結果として、ＤＣＤＣコンバータ部１１は出力電圧をあげる方向にフィードバックがかかり、出力であるバス電圧ＶＢＵＳは、ターゲットとしてバス電圧ＶＢＵＳ＝２０Ｖになるまで上昇する。

　すなわち、ＦＢ電圧生成部１２は、バス電圧ＶＢＵＳが、複数のバス電圧のうち最小電圧である５Ｖ（第１電圧）でない場合、ＵＳＢＰＤ制御部４０ａが出力する、信号Φ９、信号Φ１５、信号Φ２０により選択されるＦＢ選択部、及び第５抵抗Ｒ_Ｈ１と第６抵抗Ｒ_Ｌ１により、第５抵抗Ｒ_Ｈ１と第６抵抗Ｒ_Ｌ１との共通接点において生成したＦＢ電圧を、ＤＣＤＣコンバータ部１１に出力する。
　一方、ＦＢ電圧生成部１２は、バス電圧ＶＢＵＳが、複数のバス電圧のうち最小電圧である５Ｖ（第１電圧）である場合、第５抵抗Ｒ_Ｈ１と第６抵抗Ｒ_Ｌ１との共通接点において生成したＦＢ電圧をＤＣＤＣコンバータ部１１に出力する。

　以上説明した電圧供給装置１００ａの動作について、図３を参照して説明する。図３は、図２に示す電圧供給装置１００ａの動作例を示すフローチャートである。図３においては、ＰＤネゴシエーションで決定したコントラクトの電圧であるＶＢＳＵ電圧が９Ｖの場合の動作を示している。もちろん、ＶＳＵＢ電圧は、他の５Ｖ、１５Ｖ、２０Ｖであってもよい。
　ａｌｌＧＰＩＯ＝Ｌｏｗ、スイッチ部＝ＯＦＦである（ステップＳＴ３０）。
　具体的には、シンク機器を接続する前においては、ＵＳＢＰＤ制御部４０ａは、汎用入出力ピンＧＰＩＯ（ＧＰＩＯ９、ＧＰＩＯ１５、ＧＰＩＯ２０）から出力される信号Φ９、Φ１５、Φ２０の全てをＬｏｗ出力にしている。また、ＵＳＢＰＤ制御部４０ａは、出力端子ＰＳＷ１から出力される信号ΦＳＷ１をＬｏｗ出力にし、スイッチ部３０を非導通（オフ）としている。

　シンク機器が接続される（ステップＳＴ３１）。
　シンク機器がＵＳＢＴｙｐｅ－Ｃコネクタ部９０により電圧供給装置１００ａに接続される。
　スイッチ部＝ＯＮとする（ステップＳＴ３２）。
　ＵＳＢＰＤ制御部４０ａは、出力端子ＰＳＷ１から出力される信号ΦＳＷ１をＨｉｇｈ出力にし、スイッチ部３０は導通（オン）する。
　５Ｖがシンク機器に出力される（ステップＳＴ３３）。
　ＵＳＢＰＤ制御部４０ａは、汎用入出力ピンＧＰＩＯ（ＧＰＩＯ９、ＧＰＩＯ１５、ＧＰＩＯ２０）から出力される信号Φ９、Φ１５、Φ２０の全てをＬｏｗ出力にしている。これらを受けるＦＢ電圧生成部１２では、ＤＣＤＣコンバータ部１１が出力する電圧が５Ｖになるように第５抵抗Ｒ_Ｈ１と第６抵抗Ｒ_Ｌ１の定数が決められた、第５抵抗Ｒ_Ｈ１と第６抵抗Ｒ_Ｌ１との共通接点において生成したＦＢ電圧をＤＣＤＣコンバータ部１１に出力する。これにより、電源回路１０はＶＢＵＳ＝５Ｖの電圧をシンク機器に供給する。

　ＰＤネゴシエーションを行う（ステップＳＴ３４）。
　ＵＳＢＰＤ制御部４０ａは、ＵＳＢＴｙｐｅ－Ｃコネクタ部９０経由でシンク機器と接続された際に、シンク機器との間で所定のネゴシエーション（電力情報の送受信および電力情報の決定）を実行する。
　コントラクトが成立する（ステップＳＴ３５）。
　電力情報の決定が行われる。ここでは、ネゴシエーションの結果、ＶＢＵＳ＝９Ｖが決定される。

　ＧＰＩＯ９＝Ｈｉｇｈとなる（ステップＳＴ３６）。
　ネゴシエーションにより決定されたバス電圧ＶＢＵＳに応じてＵＳＢＰＤ制御部４０ａは、複数の汎用入出力ピンＧＰＩＯ（ＧＰＩＯ９、ＧＰＩＯ１５、ＧＰＩＯ２０）から出力される信号Φ９、Φ１５、Φ２０のうちの1つだけをＨｉｇｈ出力にする。ここでは、ＵＳＢＰＤ制御部４０ａは、汎用入出力ピンＧＰＩＯ９から出力される信号Φ９だけをＨｉｇｈ出力にする。

　ＤＣＤＣコンバータ部のＦＢ抵抗分圧が低下する（Ｒ_Ｌ１とＲ_９Ｖが並列に接続される）（ステップＳＴ３７）。
　ＵＳＢＰＤ制御部４０ａはＧＰＩＯ９から出力される信号Φ９のみをＨｉｇｈ出力にすることにより、ＦＢ電圧生成部１２の抵抗Ｒ_９Ｖ（フィードバック（ＦＢ）抵抗）に接続されたＮＦＥＴ４（Ｎ－ｃｈＭＯＳＦＥＴ）が1つだけＯＮする。これにより、ＦＢ電圧生成部１２のＦＢ抵抗のＬｏｗＳｉｄｅ(第６抵抗Ｒ_Ｌ１）が抵抗Ｒ_９Ｖとの並列接続となり、ＤＣＤＣコンバータ部１１のＦＢ入力電圧が低下する。

　ＤＣＤＣコンバータ部の出力が９Ｖに上昇する（ステップＳＴ３８）。
　ＦＢ電圧生成部１２では、あらかじめ、第６抵抗Ｒ_Ｌ１と抵抗Ｒ_９Ｖとを並列接続したときにＤＣＤＣコンバータ部１１の出力が９Ｖになるような定数にしておく。結果として、ＤＣＤＣコンバータ部１１は出力電圧をあげる方向にフィードバックがかかり、出力は９Ｖに上昇する。

＜実施形態＞
　図４は、本発明の一実施形態に係る電圧供給装置の構成例を示すブロック図である。図４は、図２に示した参考例に係る電圧供給装置１００ａに対して、ＯＶＰ回路を適用した電圧供給装置（ソース機器）１００を示している。なお、図４において、図２に示す構成と同一の構成には同一の符号を用いて説明を省略する。
　電圧供給装置１００は、電圧供給装置１００ａが有している電源回路１０、バスライン２０、スイッチ部３０、およびＵＳＢＴｙｐｅ－Ｃコネクタ部９０と、電圧供給装置１００ａが有していないＵＳＢＰＤ制御部（コントローラ）４０と、保護スイッチ部５０と、抵抗分圧出力部（検出電圧出力部）６０と、抵抗分圧切替部（基準電圧生成部）７０と、コンパレータ部（比較部）８０と、ｂｕｆｆｅｒ（バッファ回路）１～３と、を含んで構成されている。
　なお、本実施形態におけるＯＶＰ回路は、保護スイッチ部（スイッチ部）５０と、抵抗分圧出力部（検出電圧出力部）６０と、抵抗分圧切替部（基準電圧生成部）７０と、コンパレータ部（比較部）８０と、ｂｕｆｆｅｒ（バッファ回路）１～３と、を含んで構成されている。
　本実施形態では、ＰＤネゴシエーションで決定した電圧に追従してソース機器側のＯＶＰ閾値を変化させる方法を、追加ＩＣを使用せずに実現するＯＶＰ回路を提案する。

　ここで、ＵＳＢＰＤ制御部４０の参考例におけるＵＳＢＰＤ制御部４０ａとの相違点は、次の通りである。
　ＵＳＢＰＤ制御部４０は、汎用入出力ピンＧＰＩＯ０５を有しており、信号Φ５を出力する。
　ＵＳＢＰＤ制御部４０は、ｂｕｆｆｅｒ（バッファ回路）１～３を介して、信号Φ５、Φ９、Φ１５を、抵抗分圧切替部７０に対して出力する。

　抵抗分圧出力部（検出電圧出力部）６０は、バス電圧ＶＢＵＳと接地（ＧＮＤ）との間に直列接続される第３抵抗Ｒ_Ｈ３および第４抵抗Ｒ_Ｌ３から構成される。
　抵抗分圧出力部６０は、バス電圧ＶＢＵＳを検出して検出された電圧Ｖ１をコンパレータ部（比較部）８０へ出力する。
　図５は、図４に示す検出された電圧Ｖ１、基準電圧Ｖ２を説明するための図である。抵抗分圧出力部６０は、図５に示すように、第３抵抗Ｒ_Ｈ３と第４抵抗Ｒ_Ｌ３の定数比率を９：１とし、バス電圧ＶＢＵＳを抵抗分圧した電圧を検出し、検出された電圧Ｖ１を、コンパレータ部８０の２入力端子のうち一方の入力端子に出力する。

　抵抗分圧切替部（基準電圧生成部）７０は、信号Φに対応する基準電圧Ｖ２を生成する回路である。
　抵抗分圧切替部７０は、図５に示すように、バス電圧ＶＢＵＳに対応する過電圧保護閾値の１／１０の電圧である基準電圧Ｖ２を生成する。
　抵抗分圧切替部７０は、所定の基準電圧Ｖｒｅｆと接地（ＧＮＤ）との間に直列接続される第１抵抗Ｒ_Ｈ２および第２抵抗Ｒ_Ｌ２と、第１抵抗Ｒ_Ｈ２と第２抵抗Ｒ_Ｌ２との共通接点と接地との間に設けられ、直列接続された抵抗およびＮＭＯＳＦＥＴから構成される、１または複数の選択部と、を有している。ここで、図４においては、抵抗Ｒ_６ＶおよびＮＦＥＴ１から構成される選択部、抵抗Ｒ_１１ＶおよびＮＦＥＴ２から構成される選択部、抵抗Ｒ_１８ＶおよびＮＦＥＴ３から構成される選択部からなる３つの選択部を示している。

　バス電圧ＶＢＵＳ＝２０Ｖである場合、ＵＳＢＰＤ制御部４０はＧＰＩＯ２０から出力される信号Φ２０のみをＨｉｇｈ出力にする。抵抗分圧切替部７０のＮＦＥＴ１～３は、全てＯＦＦ状態のままである。
　これにより、抵抗分圧切替部７０は、バス電圧ＶＢＵＳが複数のバス電圧のうち最大バス電圧＝２０Ｖである場合、第１抵抗Ｒ_Ｈ２と第２抵抗Ｒ_Ｌ２との共通接点において、基準電圧Ｖ２＝２．４Ｖを生成することができる。
　ここで、第１抵抗Ｒ_Ｈ２と第２抵抗Ｒ_Ｌ２、所定の基準電圧Ｖｒｅｆの値は、バス電圧ＶＢＵＳ＝２０Ｖに対応する過電圧保護閾値＝２４Ｖの１／１０の基準電圧Ｖ２＝２．４Ｖが、第１抵抗Ｒ_Ｈ２と第２抵抗Ｒ_Ｌ２との共通接点において生成されるような値にあらかじめ設定しておく。
　これにより、抵抗分圧切替部７０は、バス電圧ＶＢＵＳを示す信号Φ２０に対応する基準電圧Ｖ２＝２．４Ｖを、コンパレータ部８０の２入力端子のうち他方の入力端子に出力することができる。

　また、バス電圧ＶＢＵＳ＝１５Ｖである場合、ＵＳＢＰＤ制御部４０はＧＰＩＯ１５から出力される信号Φ１５のみをＨｉｇｈ出力にする。抵抗分圧切替部７０の抵抗Ｒ_１８Ｖに接続されたＮＦＥＴ３が1つだけＯＮする。
　これにより、バス電圧ＶＢＵＳ＝１５Ｖである場合、バス電圧ＶＢＵＳを示す信号Φ１５に対応して、抵抗Ｒ_１５ＶおよびＮＦＥＴ３から構成される選択部が選択される。
　ここで、抵抗Ｒ_１５Ｖの値は、抵抗Ｒ_１５Ｖと第２抵抗Ｒ_Ｌ２の並列接続と第１抵抗Ｒ_Ｈ２の分圧が、バス電圧ＶＢＵＳ＝１５Ｖに対応する過電圧保護閾値＝１８Ｖの１／１０の基準電圧Ｖ２＝１．８Ｖが、第１抵抗Ｒ_Ｈ２と第２抵抗Ｒ_Ｌ２との共通接点において生成されるような値にあらかじめ設定しておく。
　これにより、抵抗分圧切替部７０は、バス電圧ＶＢＵＳを示す信号Φ１５に対応する基準電圧Ｖ２＝１．８Ｖを、コンパレータ部８０の２入力端子のうち他方の入力端子に出力することができる。

　また、バス電圧ＶＢＵＳ＝９Ｖである場合、ＵＳＢＰＤ制御部４０はＧＰＩＯ９から出力される信号Φ９のみをＨｉｇｈ出力にする。抵抗分圧切替部７０の抵抗Ｒ_１１Ｖに接続されたＮＦＥＴ２が1つだけＯＮする。
　これにより、バス電圧ＶＢＵＳ＝９Ｖである場合、バス電圧ＶＢＵＳを示す信号Φ９に対応して、抵抗Ｒ_１１ＶおよびＮＦＥＴ２から構成される選択部が選択される。
　ここで、抵抗Ｒ_１１Ｖの値は、抵抗Ｒ_１１Ｖと第２抵抗Ｒ_Ｌ２の並列接続と第１抵抗Ｒ_Ｈ２の分圧が、バス電圧ＶＢＵＳ＝９Ｖに対応する過電圧保護閾値＝１１Ｖの１／１０の基準電圧Ｖ２＝１．１Ｖが、第１抵抗Ｒ_Ｈ２と第２抵抗Ｒ_Ｌ２との共通接点において生成されるような値にあらかじめ設定しておく。
　これにより、抵抗分圧切替部７０は、バス電圧ＶＢＵＳを示す信号Φ９に対応する基準電圧Ｖ２＝１．１Ｖを、コンパレータ部８０の２入力端子のうち他方の入力端子に出力することができる。

　また、バス電圧ＶＢＵＳ＝５Ｖである場合、ＵＳＢＰＤ制御部４０はＧＰＩＯ５から出力される信号Φ５のみをＨｉｇｈ出力にする。抵抗分圧切替部７０の抵抗Ｒ_６Ｖに接続されたＮＦＥＴ１が1つだけＯＮする。
　これにより、バス電圧ＶＢＵＳ＝５Ｖである場合、バス電圧ＶＢＵＳを示す信号Φ５に対応して、抵抗Ｒ_６ＶおよびＮＦＥＴ１から構成される選択部が選択される。
　ここで、抵抗Ｒ_６Ｖの値は、抵抗Ｒ_６Ｖと第２抵抗Ｒ_Ｌ２の並列接続と第１抵抗Ｒ_Ｈ２の分圧が、バス電圧ＶＢＵＳ＝５Ｖに対応する過電圧保護閾値＝６Ｖの１／１０の基準電圧Ｖ２＝０．６Ｖが、第１抵抗Ｒ_Ｈ２と第２抵抗Ｒ_Ｌ２との共通接点において生成されるような値にあらかじめ設定しておく。
　これにより、抵抗分圧切替部７０は、バス電圧ＶＢＵＳを示す信号Φ５に対応する基準電圧Ｖ２＝０．６Ｖを、コンパレータ部８０の２入力端子のうち他方の入力端子に出力することができる。

　コンパレータ部８０は、検出された電圧Ｖ１と、基準電圧Ｖ２とを比較する。
　保護スイッチ部５０は、比較結果に応じて、バス電圧ＶＢＵＳを外部機器に供給するか否かを切り替える。
　保護スイッチ部５０は、検出された電圧Ｖ１が、基準電圧Ｖ２より大きい場合、バス電圧ＶＢＵＳの供給を遮断し、検出された電圧Ｖ１が、基準電圧Ｖ２以下である場合、バス電圧ＶＢＵＳを供給する。

　すなわち、コンパレータ部８０は、検出された電圧Ｖ１が、基準電圧Ｖ２より大きい場合、比較結果に応じて、保護スイッチ部５０をオフ（非導通）する出力として、例えば、バス電圧ＶＢＵＳに対応する過電圧保護閾値に相当する電圧未満の電圧（例えばＧＮＤレベル）を出力する。
　これにより、保護スイッチ部５０は、バス電圧ＶＢＵＳに対応する過電圧保護閾値に相当する電圧未満の電圧が入力された場合、バス電圧ＶＢＵＳの供給を遮断する。
　一方、コンパレータ部８０は、検出された電圧Ｖ１が、基準電圧Ｖ２以下である場合、比較結果に応じて、保護スイッチ部５０をオン（導通）する出力として、過電圧保護閾値に相当する電圧を出力する。
　これにより、保護スイッチ部５０は、バス電圧ＶＢＵＳに対応する過電圧保護閾値に相当する電圧が入力された場合、バス電圧ＶＢＵＳを供給する。
　すなわち、電圧供給装置１００が有するＯＶＰ回路は、過電圧保護閾値を有しており、ＯＶＰ回路は、バス電圧ＶＢＵＳの大小に係らず、シンク機器への電圧の供給を行なわないようにすることができる。

　なお、バス電圧ＶＢＵＳに対応する過電圧保護閾値は、保護スイッチ部５０が有する閾値であって、コンパレータ部８０の判定結果によって、保護スイッチ部５０は、当該閾値によってバス電圧ＶＢＵＳを外部機器に供給するか否かを切り替える構成にしてもよい。
　すなわち、保護スイッチ部５０は、複数のバス電圧ＶＢＵＳに応じた過電圧保護閾値を有しており、供給しているバス電圧ＶＢＵＳが対応する過電圧保護閾値に相当する電圧未満の電圧である場合、供給しているバス電圧ＶＢＵＳの供給を遮断し、供給しているバス電圧ＶＢＵＳが、対応する過電圧保護閾値に相当する電圧である場合、バス電圧ＶＢＵＳを供給する。
　いずれにしろ、電圧供給装置１００が有するＯＶＰ回路は、過電圧保護閾値を有しており、バス電圧ＶＢＵＳの大小に係らず、シンク機器への電圧の供給を行なわないようにすることができる。

　以上説明した電圧供給装置１００の動作について、図６を参照して説明する。図６は、図４に示す電圧供給装置１００の動作例を示すフローチャートである。図６においては、ＰＤネゴシエーションで決定したコントラクトの電圧であるＶＢＳＵ電圧が９Ｖの場合の動作を示している。もちろん、ＶＳＵＢ電圧は、他の５Ｖ、１５Ｖ、２０Ｖであってもよい。
　ａｌｌＧＰＩＯ＝Ｌｏｗ、スイッチ部＝ＯＦＦである（ステップＳＴ６０）。
　具体的には、シンク機器を接続する前においては、ＵＳＢＰＤ制御部４０は、汎用入出力ピンＧＰＩＯ（ＧＰＩＯ５、ＧＰＩＯ９、ＧＰＩＯ１５、ＧＰＩＯ２０）から出力される信号Φ５、Φ９、Φ１５、Φ２０の全てをＬｏｗ出力にしている。また、ＵＳＢＰＤ制御部４０は、出力端子ＰＳＷ１から出力される信号ΦＳＷ１をＬｏｗ出力にし、スイッチ部３０を非導通（オフ）としている。

　シンク機器が接続される（ステップＳＴ６１）。
　シンク機器がＵＳＢＴｙｐｅ－Ｃコネクタ部９０により電圧供給装置１００に接続される。
　スイッチ部＝ＯＮとする（ステップＳＴ６２）。
　ＵＳＢＰＤ制御部４０は、出力端子ＰＳＷ１から出力される信号ΦＳＷ１をＨｉｇｈ出力にし、スイッチ部３０は導通（オン）する。
　５Ｖがシンク機器に出力される（ステップＳＴ６３）。
　ＵＳＢＰＤ制御部４０は、汎用入出力ピンＧＰＩＯ（ＧＰＩＯ９、ＧＰＩＯ１５、ＧＰＩＯ２０）から出力される信号Φ９、Φ１５、Φ２０の全てをＬｏｗ出力にしている。これらを受けるＦＢ電圧生成部１２では、ＤＣＤＣコンバータ部１１が出力する電圧が５Ｖになるように第５抵抗Ｒ_Ｈ１と第６抵抗Ｒ_Ｌ１の定数が決められた、第５抵抗Ｒ_Ｈ１と第６抵抗Ｒ_Ｌ１との共通接点において生成したＦＢ電圧をＤＣＤＣコンバータ部１１に出力する。これにより、電源回路１０はＶＢＵＳ＝５Ｖの電圧をシンク機器に供給する。

　ＰＤネゴシエーションを行う（ステップＳＴ６４）。
　ＵＳＢＰＤ制御部４０は、ＵＳＢＴｙｐｅ－Ｃコネクタ部９０経由でシンク機器と接続された際に、シンク機器との間で所定のネゴシエーション（電力情報の送受信および電力情報の決定）を実行する。
　コントラクトが成立する（ステップＳＴ６５）。
　電力情報の決定が行われる。ここでは、ネゴシエーションの結果、ＶＢＵＳ＝９Ｖが決定される。

　ＧＰＩＯ９＝Ｈｉｇｈとなる（ステップＳＴ６６）。
　ネゴシエーションにより決定されたバス電圧ＶＢＵＳに応じてＵＳＢＰＤ制御部４０は、複数の汎用入出力ピンＧＰＩＯ（ＧＰＩＯ５、ＧＰＩＯ９、ＧＰＩＯ１５、ＧＰＩＯ２０）から出力される信号Φ５、Φ９、Φ１５、Φ２０のうちの1つだけをＨｉｇｈ出力にする。ここでは、ＵＳＢＰＤ制御部４０は、汎用入出力ピンＧＰＩＯ９から出力される信号Φ９だけをＨｉｇｈ出力にする。

　ＤＣＤＣコンバータ部のＦＢ抵抗分圧が低下する（Ｒ_Ｌ１とＲ_９Ｖが並列に接続される）（ステップＳＴ６７）。
　ＵＳＢＰＤ制御部４０はＧＰＩＯ９から出力される信号Φ９のみをＨｉｇｈ出力にすることにより、ＦＢ電圧生成部１２の抵抗Ｒ_９Ｖ（フィードバック（ＦＢ）抵抗）に接続されたＮＦＥＴ４（Ｎ－ｃｈＭＯＳＦＥＴ）が1つだけＯＮする。これにより、ＦＢ電圧生成部１２のＦＢ抵抗のＬｏｗＳｉｄｅ(第６抵抗Ｒ_Ｌ１）が抵抗Ｒ_９Ｖとの並列接続となり、ＤＣＤＣコンバータ部１１のＦＢ入力電圧が低下する。

　同時に抵抗分圧切替部の電圧が低下する（Ｒ_Ｌ２とＲ_１１Ｖが並列に接続される）（ステップＳＴ６８）。
　ＵＳＢＰＤ制御部４０はＧＰＩＯ９から出力される信号Φ９のみをＨｉｇｈ出力にすることにより、抵抗分圧切替部７０の抵抗Ｒ_１１Ｖに接続されたＮＦＥＴ２（Ｎ－ｃｈＭＯＳＦＥＴ）が1つだけＯＮする。これにより、抵抗分圧切替部７０の第２抵抗Ｒ_Ｌ２が抵抗Ｒ_１１Ｖとの並列接続となり、抵抗分圧切替部７０の出力する基準電圧Ｖ２が２．４Ｖから１．１Ｖへと低下する。

　ＤＣＤＣコンバータ部の出力が９Ｖに上昇する。コンパレータ部は、基準電圧＝１．１Ｖに基づいて、１．１Ｖ×１０の過電圧保護閾値（ＯＶＰ閾値）を生成する。コンパレータ部に設定されるＯＶＰ閾値が１１Ｖとなる（ステップＳＴ６９）。
　ＦＢ電圧生成部１２では、あらかじめ、第６抵抗Ｒ_Ｌ１と抵抗Ｒ_９Ｖとを並列接続したときにＤＣＤＣコンバータ部１１の出力が９Ｖになるような定数にしておく。結果として、ＤＣＤＣコンバータ部１１は出力電圧をあげる方向にフィードバックがかかり、出力であるバス電圧ＶＢＵＳは、ターゲットとしてバス電圧ＶＢＵＳ＝９Ｖになるまで上昇する。
　また、バス電圧ＶＢＵＳ＝９Ｖに対応するＯＶＰ閾値（コンパレータ部８０に設定される過電圧保護閾値）は、バス電圧ＶＢＵＳ＝９Ｖとなる前に、過電圧保護閾値＝６Ｖから１１Ｖとなるように変化する。

　コンパレータ部は、ＶＢＵＳ抵抗分圧＞抵抗分圧切替入力となったか否かを比較する（ステップＳＴ７０）。
　すなわち、コンパレータ部８０は、検出された電圧Ｖ１と、基準電圧Ｖ２とを比較する。
　コンパレータ部８０は、検出された電圧Ｖ１が、基準電圧Ｖ２より大きい場合（ステップＳＴ７０－Ｙｅｓ）、比較結果に応じて、バス電圧ＶＢＵＳに対応する過電圧保護閾値に相当する電圧未満の電圧を出力することで、保護スイッチ部５０をオフ（非導通）する（ステップＳＴ７１）。
　一方、コンパレータ部８０は、検出された電圧Ｖ１が、基準電圧Ｖ２以下である場合（ステップＳＴ７０－Ｎｏ）、比較結果に応じて、過電圧保護閾値に相当する電圧を出力することで、保護スイッチ部５０をオン（導通）する。その後、所定時間経過後に、コンパレータ部８０は、ステップＳＴ７０の比較を行う。
　これにより、保護スイッチ部５０は、バス電圧ＶＢＵＳに対応する過電圧保護閾値＝１１Ｖに相当する電圧が入力されるので、バス電圧ＶＢＵＳ＝９Ｖ～１１Ｖ（バス電圧に過電圧が加わった状態の電圧）未満の電圧を供給する。

　コンパレータ部が保護スイッチをＯＦＦにする（ステップＳＴ７１）。
　保護スイッチ部５０は、バス電圧ＶＢＵＳに対応する過電圧保護閾値に相当する電圧未満の電圧が入力された場合（ステップＳＴ７０－Ｙｅｓ）、バス電圧ＶＢＵＳの供給を遮断する。
　これにより、電圧供給装置１００は、バス電圧ＶＢＵＳ＝９Ｖに対応する過電圧保護閾値（１１Ｖ）により、シンク機器への電圧の供給を行なわないようにすることができる。
　また、本実施形態においてはバス電圧ＶＢＵＳ＝９Ｖの場合の動作例を示したが、他のバス電圧ＶＢＵＳの場合も上記動作は可能であるので、シンク機器に供給すべき複数のバス電圧に応じて、自身のＯＶＰ閾値（過電圧保護閾値）を変更するため、バス電圧の大小に係らず、シンク機器への電圧の供給を行なわないようにすることができる。

　また、任意のバス電圧ＶＢＵＳを電圧供給装置１００が外部機器に供給しているときに、電圧供給装置１００もしくは電圧供給装置１００内の部品が、例えば，電源回路１０のＩＮ－ＯＵＴショート故障、電源回路１０のＦＢ抵抗ショート故障などにより、故障したとする。この故障により、バス電圧ＶＢＵＳの出力がコントラクト電圧であるバス電圧ＶＢＵＳ以上になった場合、バス電圧ＶＢＵＳが上昇して、コンパレータ部８０に入力される検出された電圧Ｖ１が上昇する。この電圧が、抵抗分圧切替部７０で設定されている基準電圧Ｖ２閾値を上回ると、コンパレータ部８０が保護スイッチ部５０をＯＦＦする出力（過電圧保護閾値に相当する電圧未満の電圧）になり、バス電圧ＶＢＵＳを解放状態（遮断状態）にする。この結果、シンク機器（外部機器）へ過電圧が印加され続けることがないようにすることができる。

　また、ＵＳＢＰＤ制御部４０が故障して全出力ΦがＨｉｇｈとなった場合、スイッチ部３０がＯＮ状態になり、ＤＣＤＣコンバータ部１１の出力が２０Ｖを超える最大電圧となって、ＵＳＢＴｙｐｅ－Ｃコネクタ部９０を通してシンク機器に高電圧がかかる場合がある。その場合、端子ＧＰＩＯの出力である信号φが全てＨｉｇｈ出力になっているときは、抵抗分圧切替部７０のＮＦＥＴがすべてＯＮするため、コンパレータ部８０に設定される過電圧保護閾値は最小値となる。すなわち、６Ｖより低い過電圧保護閾値が設定され、結果としてシンク機器に過電圧がかかることは無い。
　以上説明したように、本実施形態のＯＶＰ回路は、抵抗とＦＥＴ、オペアンプのみで実現が可能であるため、低コストかつ応答速度の速い安全性の高い保護回路が実現できるといえる。

　次に、図７を参照して、本発明の実施形態の基本的構成例について説明する。図７は、本発明の一実施形態に係る電圧供給装置の基本的構成例を示すブロック図である。
　図７に示す電圧供給装置１００は、ＵＳＢＰＤ制御部（コントローラ）４０と、抵抗分圧切替部（基準電圧生成部）７０と、抵抗分圧出力部（検出電圧出力部）６０と、コンパレータ部（比較部）８０と、保護スイッチ部（スイッチ部）５０と、を有する。
　ＵＳＢＰＤ制御部（コントローラ）４０は、電源回路１０から外部機器に対して、複数のバス電圧ＶＢＵＳのうちのネゴシエーションにより決定されるいずれか一つのバス電圧ＶＢＵＳを示す信号φを出力する。
　抵抗分圧切替部（基準電圧生成部）７０は、信号φに対応する基準電圧Ｖ２を生成する。
　抵抗分圧出力部（検出電圧出力部）６０は、バス電圧ＶＢＵＳを検出して検出された電圧Ｖ１を出力する。
　コンパレータ部（比較部）８０は、検出された電圧Ｖ１と、基準電圧Ｖ２とを比較する。
　保護スイッチ部（スイッチ部）５０は、比較結果に応じて、バス電圧ＶＢＵＳを外部機器に供給するか否かを切り替える。

　以上の本発明の実施形態の構成によれば、コンパレータ部８０は、バス電圧に対応する自身に設定される過電圧保護閾値を抵抗分圧切替部７０が生成する基準電圧Ｖ２に基づいて生成し、生成した過電圧保護閾値に相当する電圧を検出された電圧Ｖ１と基準電圧Ｖ２との比較結果に応じて、過電圧保護閾値に相当する電圧未満の電圧を出力することで、スイッチ部をオフ（非導通）し、過電圧保護閾値に相当する電圧を出力することで、スイッチ部をオン（導通）する。
　スイッチ部は、過電圧保護閾値未満に相当する電圧が入力された場合、外部機器への電圧の供給を行なわないようにする。また、スイッチ部は、過電圧保護閾値に相当する電圧が入力された場合、外部機器への電圧の供給を行うようにする。
　これにより、ソース機器は、複数のバス電圧の大小に係らず、外部機器への電圧の供給を行なわないようにすることができる。

　なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
　例えば、本実施形態では、例としてバス電圧ＶＢＵＳが５Ｖから９Ｖに切り替わる例について説明をしたが、これに限定されない。
　ＵＳＢＰＤ規格上、バス電圧ＶＳＵＢの切り替えは任意の電圧から任意の電圧へと遷移ができる。例えば、バス電圧ＶＳＵＢ＝９Ｖから１５Ｖへの遷移や、２０Ｖから５Ｖへの遷移などができる。
　バス電圧ＶＳＵＢの電圧レベルが上昇する方向への遷移の場合、本発明の保護回路（ＯＶＰ回路）が誤動作することは無いが、バス電圧ＶＳＵＢの電圧レベルが下降する方向への遷移の場合、保護回路が誤動作する場合がある。
　例えば、電源回路１０におけるＤＣＤＣコンバータ部１１のＦＢ電圧切替と、コンパレータ部８０に設定される保護回路閾値（ＯＶＰ閾値）の切替を同時に行うと、ＯＶＰ閾値は瞬時に切り替わる。しかし、ＤＣＤＣコンバータ部１１の出力は、バスライン２０上に接続されているコンデンサが影響してバス電圧ＶＳＵＢの電圧降下に時間がかかる。そのため、バス電圧ＶＳＵＢが所定の電圧（切替後のバス電圧ＶＳＵＢ）まで落ち切る前にＯＶＰ閾値がバス電圧ＶＳＵＢを下回ってしまい、ＯＶＰ回路が誤動作してしまう場合がある。
　このような誤動作を防ぐために、図４に示すように保護回路（ＯＶＰ回路）の抵抗分圧切替部７０の直前にバッファ（ｂｕｆｆｅｒ１、ｂｕｆｆｅｒ２、ｂｕｆｆｅｒ３）を接続し、Ｎ-ｃｈＭＯＳＦＥＴ（ＮＦＥＴ１、ＮＦＥＴ２、ＮＦＥＴ３）が遅れてＯＮするようにしてもよい。

　また、保護スイッチ部５０のバス電圧ＶＢＵＳへの接続位置は、図４ではＵＳＢＴｙｐｅ-Ｃコネクタ部９０の直前に配置しているが、ＤＣＤＣコンバータ部１１前段でも、ＵＳＢＰＤ制御部４０前段でもよい。さらに、抵抗分圧出力部６０の第３抵抗Ｒ_Ｈ３および第４抵抗Ｒ_Ｌ３によるＶＢＵＳ抵抗分割の位置はＵＳＢＰＤ制御部４０前段でもよい。

　１０…電源回路、１１…ＤＣＤＣコンバータ部、１２…ＦＢ電圧生成部、２０…バスライン、３０…スイッチ部、４０，４０ａ…ＵＳＢＰＤ制御部、５０…保護スイッチ部、６０…抵抗分圧出力部、７０…抵抗分圧切替部、８０…コンパレータ部、１００，１００ａ…電圧供給装置、Ｒ_Ｈ２…第１抵抗、Ｒ_Ｌ２…第２抵抗、Ｒ_Ｈ３…第３抵抗、Ｒ_Ｌ３…第４抵抗、Ｒ_Ｈ１…第５抵抗、Ｒ_Ｌ１…第６抵抗、Ｒ_６Ｖ，Ｒ_９Ｖ，Ｒ_１１Ｖ，Ｒ_１５Ｖ，Ｒ_１８Ｖ，Ｒ_２０Ｖ…抵抗、１，２，３，４，５，６…ＮＦＥＴ、Φ１，Φ２，Φ３，Φ４，Φ５，Φ６…信号

Claims

　電源回路から外部機器に対して、複数のバス電圧のうちのネゴシエーションにより決定されるいずれか一つのバス電圧を示す信号を出力するコントローラと、
　前記信号に対応する基準電圧を生成する基準電圧生成部と、
　前記バス電圧を検出して検出された電圧を出力する検出電圧出力部と、
　前記検出された電圧と、前記基準電圧とを比較する比較部と、
　前記比較結果に応じて、前記バス電圧を前記外部機器に供給するか否かを切り替えるスイッチ部と、
　を有することを特徴とする電圧供給装置。
　前記スイッチ部は、
　前記検出された電圧が、前記基準電圧より大きい場合、前記バス電圧の供給を遮断し、
　前記検出された電圧が、前記基準電圧以下である場合、前記バス電圧を供給する、
　ことを特徴とする請求項１に記載の電圧供給装置。
　前記複数のバス電圧は、
　ＵＳＢＰｏｗｅｒＤｅｌｉｖｅｒｙ規格に基づく電圧である、
　ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電圧供給装置。
　前記基準電圧生成部は、
　所定の基準電圧と接地との間に直列接続される第１抵抗および第２抵抗と、
　前記第１抵抗と前記第２抵抗との共通接点と接地との間に設けられ、直列接続された抵抗およびＮＭＯＳＦＥＴから構成される、１または複数の選択部と、を有し、
　前記バス電圧が、前記複数のバス電圧のうち最大バス電圧でない場合、前記コントローラが出力する、前記複数のバス電圧のうちのネゴシエーションにより決定されるいずれか一つのバス電圧を示す信号に対応して選択される選択部、及び前記第１抵抗と前記第２抵抗により前記共通接点において生成した基準電圧を前記比較部に出力し、
　前記バス電圧が、前記複数のバス電圧のうち最大バス電圧である場合、前記共通接点において生成した基準電圧を前記比較部に出力する、
　ことを特徴とする請求項１から請求項３いずれか一項に記載の電圧供給装置。
　前記コントローラと、前記基準電圧生成部が有する１または複数の選択部との間には、バッファ回路が設けられている、
　ことを特徴とする請求項４に記載の電圧供給装置。
　前記検出電圧出力部は、前記バス電圧と接地との間に直列接続される第３抵抗および第４抵抗から構成される、
　ことを特徴とする請求項１から請求項５いずれか一項に記載の電圧供給装置。
　前記電源回路は、
　入力ピンに入力される直流電圧を、フィードバックピンに入力されるＦＢ電圧に基づいて、前記複数のバス電圧のいずれか一つのバス電圧に変換し、出力ピンから変換後のバス電圧を、前記スイッチ部と直列に接続される第１スイッチ部を介して出力するＤＣＤＣコンバータ部と、
　前記複数のバス電圧各々に対応する前記ＦＢ電圧を生成するＦＢ電圧生成部と、
　を有する、
　ことを特徴とする請求項１から請求項６いずれか一項に記載の電圧供給装置。
　前記ＦＢ電圧生成部は、
　前記出力ピンと接地との間に直列接続される第５抵抗および第６抵抗と、
　前記第５抵抗と前記第６抵抗との共通接点と接地との間に設けられ、直列接続された抵抗およびＮＭＯＳＦＥＴから構成される、１または複数のＦＢ選択部と、を有し、
　前記バス電圧が、前記複数のバス電圧のうち最小電圧である第１電圧でない場合、前記コントローラが出力する、前記複数のバス電圧のうちのネゴシエーションにより決定されるいずれか一つのバス電圧を示す信号により選択されるＦＢ選択部、及び前記第５抵抗と前記第６抵抗により前記共通接点において生成したＦＢ電圧を前記ＤＣＤＣコンバータ部に出力し、
　前記バス電圧が、前記複数のバス電圧のうち最小電圧である第１電圧である場合、前記共通接点において生成したＦＢ電圧を前記ＤＣＤＣコンバータ部に出力する、
　ことを特徴とする請求項７に記載の電圧供給装置。
　電圧供給装置の制御方法であって、
　コントローラが、電源回路から外部機器に対して、複数のバス電圧のうちのネゴシエーションにより決定されるいずれか一つのバス電圧を示す信号を出力する工程と、
　基準電圧生成部が、前記信号に対応する基準電圧を生成する工程と、
　検出電圧出力部が、前記バス電圧を検出して検出された電圧を出力する工程と、
　比較部が、前記検出された電圧と、前記基準電圧とを比較する工程と、
　スイッチ部が、前記比較結果に応じて、前記バス電圧を前記外部機器に供給するか否かを切り替える工程と、
　を有することを特徴とする電圧供給装置の制御方法。