專利名稱：實(shí)現(xiàn)usb端口智能式電源管理的裝置及集成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源管理領(lǐng)域，尤指一種具有智能式電源管理的一直可用的USB端
背景技術(shù)：
例如個人數(shù)字助理(PDA)和移動電話這些移動通信裝置通常是由可再充電的內(nèi) 部電池供電。每個不同的移動通信裝置均通常與其自己的用于對裝置的內(nèi)部電池進(jìn)行充電 的外部電池適配器/充電器一起被提供。甚至對于同一類型的移動通信裝置，同一類型的 裝置的不同品牌或版本常常需要使用不同類型的適配器/充電器。大多數(shù)時候，裝置的新 版本是與外部電池適配器/充電器的新版本一起提供，這是因?yàn)檠b置的舊版本的電池適配 器/充電器不能與裝置的新版本兼容。因此，當(dāng)移動通信裝置的新版本出現(xiàn)時，此種裝置的 以前的版本通常是與其外部電池適配器/充電器一起被丟棄。這樣做很浪費(fèi)而且對環(huán)境有 害。通用串行總線(USB)是一種總線，現(xiàn)在很多移動通信裝置 都支持這種總線。移動 通信裝置的電池常?？赏ㄟ^裝置的USB端口進(jìn)行充電，而不需要使用外部適配器/充電器。 例如，移動電話的電池可通過連接到開機(jī)的臺式計(jì)算機(jī)的USB端口上進(jìn)行充電。移動電話 的電池也可通過連接到開機(jī)的膝上型計(jì)算機(jī)的USB端口上進(jìn)行充電。膝上型計(jì)算機(jī)是由交 流適配器進(jìn)行供電，而交流適配器又插入交流墻上插座中?；蛘?，如果沒有可用的交流墻上 插座，則膝上型計(jì)算機(jī)可由其內(nèi)部電池進(jìn)行供電。當(dāng)沒有可用的外部交流電源時，以及當(dāng)移動通信裝置的電池已放電到低的電量水 平時，常常希望能夠通過其USB端口由膝上型計(jì)算機(jī)內(nèi)的電池對移動電話進(jìn)行充電。然而， 使移動電話充滿電通常需要耗費(fèi)一個小時以上的時間。通電的膝上型計(jì)算機(jī)即使在其CPU 處于空閑狀態(tài)時也會消耗很大的電量。因此，由于對移動電話的電池進(jìn)行充電所耗用的時 間量，膝上型計(jì)算機(jī)的CPU在充電期間會消耗其電池可提供的很大一部分的能量。在移動 電話需要立即進(jìn)行充電、但膝上型計(jì)算機(jī)的電池未得到充分充電或者需要保存可用的充電 量以供后續(xù)使用的情形中，這尤其會成為問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種實(shí)現(xiàn)USB端口的智能式電源管理的裝置， 它可以在膝上型計(jì)算機(jī)保持關(guān)機(jī)的同時對手持式PDA裝置進(jìn)行檢測及充電，并且此時可以 明顯降低需要來自膝上型計(jì)算機(jī)的電池的能量的量。為此，本發(fā)明還提供一種現(xiàn)USB端口 的智能式電源管理的集成電路。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案本發(fā)明提供了一種裝置，包括中央處理器，USB端口，以及用于當(dāng)所述CPU不被 供電時檢測涌入電流狀態(tài)的裝置，并且其中所述涌入電流狀態(tài)是因第二電子裝置插入所述 USB端口而引起。[0008]還有，本發(fā)明又提供了一種裝置，包括不被供電的中央處理器，電池，USB端口， 直流_直流轉(zhuǎn)換器，以及涌入電流檢測電路，其中當(dāng)檢測到流出所述USB端口的涌入電流 時，所述涌入電流檢測電路啟用所述直流-直流轉(zhuǎn)換器，以使所述直流-直流轉(zhuǎn)換器從所 述電池受電并且在所述USB端口的端子上提供直流穩(wěn)壓，并且其中所述直流穩(wěn)壓是在所述 CPU保持不被供電的同時提供到所述端子上。最后，本發(fā)明還提供了一種集成電路，包括第一端子，接收第一電源電壓；第二 端子，接收第二電源電壓；直流-直流轉(zhuǎn)換器，可在啟用模式和停用模式下工作，其中所述 直流-直流轉(zhuǎn)換器在所述啟用模式中是由所述第一電源電壓供電并且產(chǎn)生第三電壓；選擇 電路，可由所述第二電源電壓控制，將所述第二電源電壓或所述第三電壓中可選擇的一個 電壓耦合到第三端子上；以及涌入電流檢測電路，由所述第一電源電壓供電，其中所述涌入 電流檢測電路檢測流出所述第三端子的涌入電流并且啟用所述直流-直流轉(zhuǎn)換器以所述 啟用模式工作在一個例子中，第一電子裝置是膝上型計(jì)算機(jī)，而第二電子裝置是手持式個人數(shù) 字助理(PDA)裝置。該膝上型計(jì)算機(jī)包括CPU、電池、USB端口、以及USB直流-直流轉(zhuǎn)換器。 該膝上型計(jì)算機(jī)沒有插入任何外部交流墻上插座中，而且沒有開機(jī)。當(dāng)該手持式PDA裝置 連接到該膝上型計(jì)算機(jī)的USB端口時，該膝上型計(jì)算機(jī)的涌入電流檢測電路便檢測到涌入 電流狀態(tài)，并隨后啟用USB直流-直流轉(zhuǎn)換器，以在膝上型計(jì)算機(jī)保持不被供電的同時，使 USB直流-直流轉(zhuǎn)換器從電池接收能量并在USB端口上提供穩(wěn)壓。在一個實(shí)施例中，當(dāng)USB 直流-直流轉(zhuǎn)換器此后檢測到流出USB端口的電流小于預(yù)定電流時，隨后將自動地停用USB 直流-直流轉(zhuǎn)換器。這樣一來，在不需要膝上型計(jì)算機(jī)開機(jī)的情況下，便可利用膝上型計(jì)算 機(jī)的電池所存儲的大量能量對手持式PDA裝置的相對較小的電池進(jìn)行充電。因此，此種在 膝上型計(jì)算機(jī)保持關(guān)機(jī)的同時對手持式PDA裝置進(jìn)行檢測及充電的方法明顯降低了需要 來自膝上型計(jì)算機(jī)的電池的能量的量。本發(fā)明采用的實(shí)現(xiàn)USB端口的智能式電源管理的裝置及集成電路，可以在膝上型 計(jì)算機(jī)保持關(guān)機(jī)的同時對手持式PDA裝置進(jìn)行檢測及充電，并且此時可以明顯降低需要來 自膝上型計(jì)算機(jī)的電池的能量的量。在下面的詳細(xì)說明中描述其它實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明內(nèi)容部分并非要限定本發(fā) 明，本發(fā)明是由權(quán)利要求限定。

附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，在各附圖中，相同的附圖標(biāo)號表示相同的部件。圖1是根據(jù)本發(fā)明組成的系統(tǒng)1的非常簡化的高層次圖。圖2是圖1的由電池供電的裝置2的簡化方塊圖。圖3是本發(fā)明的集成電路100的方塊圖。圖4示出了涌入電流檢測電路的第一實(shí)施例。圖5示出了圖4的涌入電流檢測電路中所使用的弱電壓源的第一個例子。圖6示出了圖4的涌入電流檢測電路中所使用的弱電壓源的第二個例子。圖7示出了涌入電流檢測電路的另一實(shí)施例。圖8是波形圖，其示出了當(dāng)手持式設(shè)備連接到USB端口時電壓是如何變化的。[0022]圖9是電流波形圖，其示出了當(dāng)手持式設(shè)備連接到USB端口時電流是如何變化的。圖10示出了涌入電流檢測電路的第三實(shí)施例。圖11是具有第二手動開關(guān)的由電池供電的設(shè)備500的簡化方塊圖。圖12是本發(fā)明的方法600的流程圖。圖13是根據(jù)本發(fā)明組成的系統(tǒng)700的非常簡化的高層次圖。附圖標(biāo)記說明DC直流電壓；VP iEff ^iMP (VP duplicates I/O terminal D+when receiving)；VM ff μ P (VM duplicates I/O terminal D-when receiving)。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)描述本發(fā)明的某些實(shí)施例，在附圖中示出這些實(shí)施例的例子。圖1是根據(jù)本發(fā)明組成的系統(tǒng)1的非常簡化的高層次圖。系統(tǒng)1包括未插電的由 電池供電的設(shè)備2、手持式設(shè)備3、交流適配器4、和USB電纜5。在圖1的實(shí)例中，未插電的 由電池供電的設(shè)備2是未通過交流適配器4插入任何外部交流電源的膝上型計(jì)算機(jī)。手持 式設(shè)備3通過USB電纜5連接到膝上型計(jì)算機(jī)2。圖2是圖1的膝上型計(jì)算機(jī)2的簡化方塊圖。膝上型計(jì)算機(jī)2包括電池10、電池 充電器12、開關(guān)14、CPU直流-直流轉(zhuǎn)換器16、主直流-直流轉(zhuǎn)換器18、CPU 22、輸入和/ 或輸出(I/O) 24、卡(例如，網(wǎng)絡(luò)接口卡)26、USB控制器28、集成電路30、和物理USB端口 42。CPU 22是由CPU直流-直流轉(zhuǎn)換器16供電。I/O 24、卡26、和USB控制器28則由主 直流_直流轉(zhuǎn)換器18供電。集成電路30包括USB直流-直流轉(zhuǎn)換器32、涌入電流檢測電 路34、邏輯36、選擇電路(例如，多路復(fù)用器)38、和USB收發(fā)器40。集成電路30從端子Tl 接收直流電壓VSUP1，并從端子T2接收直流電壓VSUP2。CPU直流-直流轉(zhuǎn)換器16、主直 流_直流轉(zhuǎn)換器18、和USB直流-直流轉(zhuǎn)換器32全部由直流電壓VSUPl供電。如果將膝 上型計(jì)算機(jī)2通過交流適配器4插入外部交流電源中，則開關(guān)4將選擇由交流適配器4在 節(jié)點(diǎn)A提供的直流電壓來提供直流電壓VSUP1，以對膝上型計(jì)算機(jī)2供電。同時，內(nèi)部電池 10由電池充電器12進(jìn)行充電。然而，在該具體例子中，由于膝上型計(jì)算機(jī)沒有插入任何外 部交流墻上插座中，因而膝上型計(jì)算機(jī)2是未插電的由電池供電的設(shè)備。因此，開關(guān)14選 擇由內(nèi)部電池10在節(jié)點(diǎn)B提供的直流電壓(例如，約為20伏)來提供直流電壓VSUP1，以 對膝上型計(jì)算機(jī)2供電。如在圖2中所示，在膝上型計(jì)算機(jī)2中包括手動開關(guān)(例如，按鈕)50，用于手動 使膝上型計(jì)算機(jī)2開機(jī)和/或關(guān)機(jī)。如果通過按鈕50使膝上型計(jì)算機(jī)2開機(jī)，則CPU直 流-直流轉(zhuǎn)換器16與主直流-直流轉(zhuǎn)換器18兩者均被啟用(比如圖2中，發(fā)出EN信號， 使直流_直流轉(zhuǎn)換器16與主直流_直流轉(zhuǎn)換器18兩者處于工作狀態(tài))。此外，邏輯36發(fā) 送第一控制信號CTL給多路復(fù)用器38，以便選擇由主直流_直流轉(zhuǎn)換器18提供的5伏的直 流電壓VSUP2來對USB收發(fā)器40和USB端口 42供電。相反，如果膝上型計(jì)算機(jī)2關(guān)機(jī)，則 CPU直流-直流轉(zhuǎn)換器16與主直流-直流轉(zhuǎn)換器18兩者均被停用。其中，當(dāng)手持式設(shè)備3 連接到USB端口 42時，USB直流-直流轉(zhuǎn)換器32可由涌入電流檢測電路34啟用并可產(chǎn)生 5伏的直流穩(wěn)壓VOUT。由于主直流-直流轉(zhuǎn)換器18被停用，因而邏輯36發(fā)送第二控制信號CTL給多路復(fù)用器38，以便選擇由USB直流-直流轉(zhuǎn)換器32提供的直流電壓VOUT，從而即使在膝上型計(jì)算機(jī)2關(guān)機(jī)時也對USB收發(fā)器40及USB端口 42供電。在圖2的例子中，膝上型計(jì)算機(jī)2是未插電的由電池供電的設(shè)備，其包括內(nèi)部電池 10。如果膝上型計(jì)算機(jī)2開機(jī)，則膝上型計(jì)算機(jī)2會因CPU 22執(zhí)行指令而消耗相當(dāng)大的電 池電量，并且即使在CPU 22空閑和處于低功率待機(jī)狀態(tài)時，也通常需要至少10安的電流。 然而，在本發(fā)明中，膝上型計(jì)算機(jī)2關(guān)機(jī)，并因?yàn)镃PU直流-直流轉(zhuǎn)換器16與主直流-直流 轉(zhuǎn)換器18兩者均被停用，因而所消耗的電池電量要小得多。其中，涌入電流檢測電路34從 電池10受電，并且即使在膝上型計(jì)算機(jī)2關(guān)機(jī)時也一直被供電并可運(yùn)行。當(dāng)手持式設(shè)備3 連接到USB端口 42時，涌入電流檢測電路34檢測到流出USB端口 42的涌入電流。響應(yīng)于 此，涌入電流檢測電路34啟用USB直流-直流轉(zhuǎn)換器32，以使USB直流-直流轉(zhuǎn)換器32在 USB端口 42的供電端子上提供直流電壓V0UT。此后，當(dāng)USB直流-直流轉(zhuǎn)換器32檢測到 手持式設(shè)備3充滿電或者從USB端口 42斷開時，可選地停用USB直流-直流轉(zhuǎn)換器32。通 過在手持式設(shè)備3連接到USB端口 42時檢測涌入電流，即使在膝上型計(jì)算機(jī)2關(guān)機(jī)且CPU 22不耗電時，手持式設(shè)備3也能通過USB端口 42自動充電。因此，此種在膝上型計(jì)算機(jī)2 保持不被供電的同時對手持式設(shè)備3進(jìn)行檢測及充電的方法明顯減小了需要來自膝上型 計(jì)算機(jī)2的能量的量。圖3是本發(fā)明的集成電路100的方塊圖。在一個例子中，在圖2的膝上型計(jì)算機(jī)2 中使用集成電路100取代集成電路30。集成電路100包括USB直流-直流轉(zhuǎn)換器102、涌 入電流檢測電路104、線性調(diào)壓器106、USB收發(fā)器108、邏輯110、選擇電路(例如，多路復(fù) 用器)112、和端子Tl到T10。端子Tl接收約為20伏的直流電壓VSUP1。端子T2接收約為 5伏的直流電壓VSUP2。端子T3到T6是連接到物理USB端口 42的四個端子。端子T3耦 合到USB端口 42的供電端子PWR，端子T4和T5耦合到USB端口 42的數(shù)據(jù)端子D+和D-， 并且端子T6耦合到接地端子GND。端子T7和T8耦合到USB收發(fā)器108的接收器輸入端 /驅(qū)動器輸出端。如在圖3中所示，有幾個分立的部件，例如二極管116、電感118、和電容 120。為減小集成電路100的裸片面積，這些分立的部件未被集成在集成電路100內(nèi)。USB 直流_直流轉(zhuǎn)換器102和這些分立的部件共同形成降壓調(diào)壓器，以用于將約為20伏的直流 電壓VSUPl轉(zhuǎn)換成施加到端子TlO和T3上的5伏的較低的直流穩(wěn)壓V0UT。類似于圖2的 例子，當(dāng)手持式設(shè)備連接到USB端口 42時，涌入電流檢測電路104檢測到流出端子T3的涌 入電流，并且響應(yīng)于此而啟用USB直流-直流轉(zhuǎn)換器102，以使USB直流-直流轉(zhuǎn)換器102 在端子T3上提供直流電壓VOUT來對USB端口 42供電。然而，在圖3的例子中，USB收發(fā) 器108不由USB直流-直流轉(zhuǎn)換器102供電。圖4是集成電路200的方塊圖，其示出了圖3的集成電路100的第一實(shí)施例。集 成電路200包括USB直流-直流轉(zhuǎn)換器202、涌入電流檢測電路204、邏輯206、和選擇電路 (例如，多路復(fù)用器)208。涌入電流檢測電路204包括弱電壓源210、比較器212、控制邏輯 電路(例如，諸如SR(SET和RESET的簡稱)鎖存器等時序邏輯元件)214、和由電阻216和 218形成的電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)220。電壓源210耦合到端子T3并輸出直流電壓VI。電阻分壓 器網(wǎng)絡(luò)220還耦合到電壓源的輸出。電阻分壓器網(wǎng)路220的中心抽頭具有電壓V2。比較 器212的反相輸入引線耦合到電阻分壓器網(wǎng)路220的中心抽頭。比較器212的非反相輸入 引線耦合到參考電壓VREF。電阻216和218被選擇成使電壓V2略高于參考電壓VREF。SR鎖存器214的置位輸入引線耦合到比較器212的輸出。SR鎖存器214的復(fù)位輸入引線則耦 合到USB直流-直流轉(zhuǎn)換器202的輸出。SR鎖存器214的輸出引線耦合到USB直流-直流 轉(zhuǎn)換器202的啟用(enable)輸入引線。只要電池10輸出足夠的電壓VSUP1，即使在膝上型計(jì)算機(jī)2關(guān)機(jī)時，涌入電流檢 測電路204也被供電并且可操作。涌入電流檢測電路204消耗非常低的功率。當(dāng)沒有外部 設(shè)備連接到USB端口 42時，由于電壓V2高于參考電壓VREF，因而比較器212向SR鎖存器 214的置位輸入引線輸出數(shù)字值(例如，值0)。SR鎖存器214接著輸出使USB直流-直流 轉(zhuǎn)換器202保持被停用的數(shù)字值(例如，值0)。當(dāng)手持式設(shè)備3連接到USB端口 42時，手 持式設(shè)備3從集成電路200的端子T3汲取涌入電流I。結(jié)果，電壓V2變得低于電壓VREF。 因此，比較器212的反相輸入引線上的電壓V2變得低于比較器212的非反相輸入引線上的 參考電壓VREF。比較器212由此在SR鎖存器214的置位輸入引線上提供數(shù)字值(例如，值 1)。SR鎖存器214然后輸出數(shù)字值(例如，值1)來啟用USB直流-直流轉(zhuǎn)換器202。如在圖4中所示，USB直流-直流轉(zhuǎn)換器202包括超時電路224。在一個例子中， 手持式設(shè)備3在充電達(dá)某一時間段之后從USB端口 42斷開。在手持式設(shè)備3從USB端口 42斷開后，不再有電流從端子T3流出。一旦USB直流-直流轉(zhuǎn)換器202檢測到?jīng)]有電流從 端子T3流出，超時電路224便開始倒計(jì)時。在經(jīng)過預(yù)定的時間段(例如，5秒)之后，超時 電路224向SR鎖存器214的復(fù)位輸入引線發(fā)出數(shù)字值(例如，值0)。SR鎖存器214被復(fù) 位，且SR鎖存器214輸出用于停用USB直流-直流轉(zhuǎn)換器202的數(shù)字值(例如，值0)。在另一例子中，手持式設(shè)備3在充滿電后仍保持連接到USB端口 42。由于手持式 設(shè)備3充滿電，因而流出端子T3的電流I近似為0。一旦USB直流-直流轉(zhuǎn)換器202檢測 到流出端子T3的電流I近似為0，超時電路24便開始倒計(jì)時。類似于前一個例子，在經(jīng)過 預(yù)定的時間段(例如，5秒)之后，超時電路224發(fā)出用于使SR鎖存器214復(fù)位的數(shù)字值 (例如，值0)。SR鎖存器214然后輸出用于停用USB直流-直流轉(zhuǎn)換器202的數(shù)字值(例 如，值0)。因此，USB直流-直流轉(zhuǎn)換器202在手持式設(shè)備3連接到USB端口 42時被自動 啟用，并且在手持式設(shè)備3從USB端口 42斷開或者已充滿電超過五秒鐘時自動被停用。圖5示出了圖4的涌入電流檢測電路204中所使用的弱電壓源210A的第一個例 子。電壓源210A是簡單的并聯(lián)調(diào)壓器。圖6示出了圖4的涌入電流檢測電路204中所使用的弱電壓源210B的第二個例 子。電壓源210B是簡單的串聯(lián)調(diào)壓器。這兩個電壓源210A和210B均為弱電壓源，具有非常低的功耗(例如，電流只有幾 微安)。因此，涌入電流檢測電路204是可運(yùn)行的，但耗電非常少。因此，此種新穎的方法提 供膝上型計(jì)算機(jī)2的一直可用的USB端口 42，而不需要使膝上型計(jì)算機(jī)2通電。此外，當(dāng)沒 有可用的外部交流電源時，此種新穎的方法高效地利用膝上型計(jì)算機(jī)2的內(nèi)部電池10，因 為只要在手持式設(shè)備3需要通過USB端口 42充電時USB直流-直流轉(zhuǎn)換器202才被啟用。圖7示出了集成電路300的方塊圖，其示出了圖3的集成電路100的另一實(shí)施例。集成電路300包括USB直流-直流轉(zhuǎn)換器302、涌入電流檢測電路304、邏輯306、和多路復(fù) 用器308。涌入電流檢測電路304包括電壓源310、小電流源312、和控制邏輯電路(例如， SR鎖存器)314。電壓源310提供5伏的直流電源電壓給小電流源312。在圖7的例子中， 小電流源312是電流反射鏡，并提供流出端子T3的電流I0UT。電流源312的輸出耦合到端子T3。電流源312的輸出電壓VOUT被反相，并隨后耦合到SR鎖存器314的置位輸入引線。SR鎖存器314的輸出引線被耦合到USB直流-直流轉(zhuǎn)換器302的啟用輸入引線。圖8是波形圖，其示出了當(dāng)手持式設(shè)備3連接到圖7的USB端口 42時端子Τ3上 的電壓VOUT是如何變化的。圖9是電流波形圖，其示出了當(dāng)手持式設(shè)備3連接到圖7的USB端口 42時流出端 子Τ3的電流I0UT。如在圖8及圖9中所示，在任何外部設(shè)備連接到USB端口 42之前，小電 流源312上拉端子Τ3上的電壓V0UT，以使電壓VOUT最終達(dá)到接近于5伏的電源電壓的飽 和電壓。電壓VOUT隨后被反相變成數(shù)字值為0的控制信號，并被發(fā)送到SR鎖存器314的 置位輸入引線。然后，SR鎖存器314輸出數(shù)字值0，以使USB直流-直流轉(zhuǎn)換器302保持被 停用。此后，當(dāng)手持式設(shè)備3連接到USB端口 42時，手持式設(shè)備3的已放電的電容9將端 子Τ3上的電壓VOUT拉至地電位。然后，為0的電壓VOUT被反相變成數(shù)字值為1的控制信 號，并被發(fā)送到SR鎖存器314的置位輸入引線。然后，SR鎖存器314輸出數(shù)字值1，以啟用 USB直流-直流轉(zhuǎn)換器302。在手持式設(shè)備3連接到USB端口 42且USB直流-直流轉(zhuǎn)換器302被涌入電流檢測 電路304啟用之后，手持式設(shè)備3開始充電。通常，手持式設(shè)備3在一到兩小時后充滿電。 在一個例子中，一旦USB直流-直流轉(zhuǎn)換器302檢測到電流IOUT非常小，其便會輸出數(shù)字 0來使SR鎖存器314復(fù)位。然后，SR鎖存器314輸出數(shù)字0，以停用USB直流-直流轉(zhuǎn)換 器 302 ο圖10是集成電路400的方塊圖，其示出了圖3的集成電路100的第三實(shí)施例。集 成電路400包括USB直流-直流轉(zhuǎn)換器402、涌入電流檢測電路404、邏輯406、和多路復(fù)用 器408。涌入電流檢測電路404包括調(diào)壓器(例如，如在圖10中所示的低壓差(LDO)線性 調(diào)壓器)410、SR鎖存器412、和選擇電路(例如，多路復(fù)用器)414。LDO線性調(diào)壓器410的 輸出被反相并耦合到SR鎖存器412的置位輸入引線。LDO線性調(diào)壓器410的輸出還耦合到 多路復(fù)用器414的輸入引線。SR鎖存器412的輸出引線耦合到USB直流-直流轉(zhuǎn)換器402 的啟用輸入引線。SR鎖存器412的輸出引線還耦合到多路復(fù)用器414的選擇引線。USB直 流-直流轉(zhuǎn)換器402的輸出耦合到多路復(fù)用器414的另一輸入引線。LDO線性調(diào)壓器410具有約為幾微安的低的待機(jī)電流。因此，甚至當(dāng)被供電并可 運(yùn)行時，LDO線性調(diào)壓器410也只消耗非常低的電量。在一個例子中，LDO線性調(diào)壓器410 能夠提供最大50毫安的電流。當(dāng)沒有外部設(shè)備連接到USB端口 42時，LDO線性調(diào)壓器410 在端子T3上提供5伏的直流電壓。LDO線性調(diào)壓器的輸出被反相成數(shù)字0，并被發(fā)送到SR 鎖存器412的置位輸入引線。結(jié)果，SR鎖存器412輸出數(shù)字0，以使USB直流-直流轉(zhuǎn)換器 402保持停用。此外，SR鎖存器412的輸出被作為數(shù)字值為0的控制信號CTL發(fā)送到多路 復(fù)用器414，以便選擇由LDO線性調(diào)壓器410提供的直流電壓來提供USB端口 42上的電壓。當(dāng)手持式設(shè)備3連接到USB端口 42時，手持式設(shè)備3汲取流出端子T3的涌入電 流I (例如，300毫安)。LDO線性調(diào)壓器410因而達(dá)到其電流限值并輸出低電壓，該低電壓 隨后被反相成數(shù)字值1而施加到SR鎖存器412的置位輸入引線。結(jié)果，SR鎖存器412輸 出數(shù)字值1，以啟用USB直流-直流轉(zhuǎn)換器402。此外，SR鎖存器412的輸出被作為數(shù)字值 為1的控制信號CTL發(fā)送到多路復(fù)用器414，以便選擇由USB直流-直流轉(zhuǎn)換器402提供的 直流電壓來提供USB端口 42上的電壓。在一個例子中，當(dāng)手持式設(shè)備3充滿電時，流出端子T3的電流IOUT下降至幾乎為0。一旦USB直流-直流轉(zhuǎn)換器402檢測到電流IOUT非常 小，其便輸出復(fù)位信號(例如，數(shù)字0)來使SR鎖存器412復(fù)位。然后，SR鎖存器412輸出 數(shù)字值0來停用USB直流-直流轉(zhuǎn)換器402。圖11是具有第二手動開關(guān)的未插電的由電池供電的設(shè)備500的簡化方塊圖。未 插電的由電池供電的設(shè)備500包括電池502、電池充電器504、開關(guān)506、CPU直流-直流轉(zhuǎn) 換器508、主直流-直流轉(zhuǎn)換器510、USB直流-直流轉(zhuǎn)換器512、CPU 514、輸入和/或輸出 (I/O) 516、卡(例如，網(wǎng)絡(luò)接口卡)518、USB控制器520、USB收發(fā)器522、和物理USB端口 524。CPU 514是由CPU直流-直流轉(zhuǎn)換器508供電。I/O 516、卡518、和USB控制器520 是由主直流_直流轉(zhuǎn)換器510供電。USB收發(fā)器522和USB端口 524是由主直流-直流轉(zhuǎn) 換器510或由USB直流-直流轉(zhuǎn)換器512供電。在一個新穎的實(shí)施例中，未插電的由電池供電的設(shè)備500包括兩個手動開關(guān)。在 圖11的例子中，第一按鈕530用于通過啟用/停用CPU直流-直流轉(zhuǎn)換器508和主直流-直 流轉(zhuǎn)換器510而使整個未插電的由電池供電的設(shè)備500開機(jī)/關(guān)機(jī)。當(dāng)未插電的由電池供 電的設(shè)備500開機(jī)時，其消耗來自內(nèi)部電池502的相當(dāng)大的電量。而當(dāng)未插電的由電池供 電的設(shè)備500關(guān)機(jī)時，則使用第二按鈕532來啟用/停用USB直流-直流轉(zhuǎn)換器512。例 如，當(dāng)用戶想要通過USB端口 524對手持式設(shè)備充電時，用戶將手持式設(shè)備連接到USB端口 524并按下按鈕532。然后USB直流-直流轉(zhuǎn)換器512被啟用，以通過USB端口 524對手持 式設(shè)備充電。在手持式設(shè)備充滿電或從USB端口 524斷開時，USB直流-直流轉(zhuǎn)換器512可 自動地停用。通過引入額外的按鈕532，未插電的由電池供電的設(shè)備500便會具有即使在未 插電的由電池供電的設(shè)備500不開機(jī)時也一直可用的USB端口 52 4。圖12是本發(fā)明的方法600的流程圖。當(dāng)?shù)谝浑娮釉O(shè)備的中央處理器(CPU)不被 供電時，檢測第一電子設(shè)備的USB端口的端子的涌入電流狀態(tài)(步驟601)。該涌入電流是 因第二電子設(shè)備插入該USB端口而引起。在一個例子中，響應(yīng)于該檢測，啟用第一電子設(shè)備 的直流_直流轉(zhuǎn)換器(步驟602)，以使直流-直流轉(zhuǎn)換器在該端子上提供穩(wěn)壓。圖13是根據(jù)本發(fā)明組成的系統(tǒng)700的非常簡化的高層次圖。系統(tǒng)700包括便攜式 音頻/視頻播放器701、數(shù)字照相機(jī)702 JPUSB電纜703。便攜式音頻/視頻播放器701包 括如上面所述的涌入電流檢測電路。在圖13的例子中，便攜式音頻/視頻播放器701關(guān)機(jī)。 當(dāng)數(shù)字照相機(jī)702通過USB電纜703連接到便攜式音頻/視頻播放器701時，涌入電流檢測 電路檢測到數(shù)字照相機(jī)702并隨后自動地啟用便攜式音頻/視頻播放器701，以使便攜式音 頻/視頻播放器701開始啟動通過USB電纜703從數(shù)字照相機(jī)702上傳圖像文件。在該具 體的例子中，便攜式音頻/視頻播放器701和數(shù)字照相機(jī)702利用協(xié)議進(jìn)行相互通信，例如 利用由USB-On-the-Go (USB-0TG，移動USB)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的會話請求協(xié)議(SessionRequest Protocol ；SRP)和主機(jī)協(xié)商協(xié)議(Host Negotiation Protocol ；HNP)。因此，此種在便攜式 音頻/視頻播放器701關(guān)機(jī)時檢測數(shù)字照相機(jī)702的方法也可用于USB-OTG應(yīng)用中。盡管在上面描述某些具體的實(shí)施例來對本發(fā)明進(jìn)行舉例說明，然而本發(fā)明并不僅 限于這些具體實(shí)施例。因此，在不脫離權(quán)利要求所述本發(fā)明范圍的條件下可以實(shí)施所述實(shí) 施例的各種修改、變化和各種特征的組合。
權(quán)利要求一種裝置，其特征在于，包括中央處理器；USB端口；以及用于當(dāng)所述中央處理器不被供電時檢測涌入電流狀態(tài)的裝置，并且其中所述涌入電流狀態(tài)是因第二電子裝置插入所述USB端口而引起。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括直流_直流轉(zhuǎn)換器，用于在所述USB 端口的端子上提供穩(wěn)壓，所述直流_直流轉(zhuǎn)換器在所述裝置檢測到所述涌入電流狀態(tài)時被 啟用。
3.一種裝置，其特征在于，包括 不被供電的中央處理器； 電池；USB 端 Π ；直流-直流轉(zhuǎn)換器；以及涌入電流檢測電路，其中當(dāng)檢測到流出所述USB端口的涌入電流時，所述涌入電流檢 測電路啟用所述直流_直流轉(zhuǎn)換器，以使所述直流_直流轉(zhuǎn)換器從所述電池受電并且在所 述USB端口的端子上提供直流穩(wěn)壓，并且其中所述直流穩(wěn)壓是在所述中央處理器保持不被 供電的同時提供到所述端子上。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述涌入電流是因電子裝置插入所述USB端 口而引起。
5.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述涌入電流檢測電路包括 電壓源，耦合到所述USB端口的所述端子上；比較器，對所述電壓源上的電壓與參考電壓進(jìn)行比較，其中所述比較器輸出數(shù)字值；以及控制邏輯電路，接收所述數(shù)字值并響應(yīng)于此而啟用所述直流-直流轉(zhuǎn)換器。
6.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述涌入電流檢測電路包括電流源，具有耦合到所述USB端口的端子上的輸出節(jié)點(diǎn)，其中所述電流源輸出控制信 號；以及控制邏輯電路，接收所述控制信號并響應(yīng)于此而啟用所述直流_直流轉(zhuǎn)換器。
7.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述涌入電流檢測電路包括 調(diào)壓器，用于輸出電壓；以及選擇電路，受所述調(diào)壓器控制，將由所述調(diào)壓器提供的所述電壓或由所述直流_直流 轉(zhuǎn)換器提供的電壓中可選擇的一個電壓耦合到所述USB端口的端子上。
8.一種集成電路，其特征在于，包括 第一端子，接收第一電源電壓； 第二端子，接收第二電源電壓；直流_直流轉(zhuǎn)換器，可在啟用模式和停用模式下工作，其中所述直流_直流轉(zhuǎn)換器在所 述啟用模式中是由所述第一電源電壓供電并且產(chǎn)生第三電壓；選擇電路，可由所述第二電源電壓控制，將所述第二電源電壓或所述第三電壓中可選 擇的一個電壓耦合到第三端子上；以及涌入電流檢測電路，由所述第一電源電壓供電，其中所述涌入電流檢測電路檢測流出 所述第三端子的涌入電流并且啟用所述直流-直流轉(zhuǎn)換器以所述啟用模式工作。
9.如權(quán)利要求8所述的集成電路，其特征在于，所述第三端子是USB端口的供電端子， 并且其中所述涌入電流是因電子裝置插入所述USB端口而引起。
10.如權(quán)利要求8所述的集成電路，其特征在于進(jìn)一步包括USB收發(fā)器，由所述第二電 源電壓通過調(diào)壓器供電。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種實(shí)現(xiàn)USB端口的智能式電源管理的裝置及集成電路，可以在膝上型計(jì)算機(jī)保持關(guān)機(jī)的同時對手持式PDA裝置進(jìn)行檢測及充電，并且此時可以明顯降低需要來自膝上型計(jì)算機(jī)的電池的能量的量。在一個例子中，第一電子裝置是具有電池和USB直流-直流轉(zhuǎn)換器的膝上型計(jì)算機(jī)。該涌入電流檢測電路啟用USB直流-直流轉(zhuǎn)換器，以使USB直流-直流轉(zhuǎn)換器從電池受電并在CPU保持不被供電(不從電池汲取功率)的同時通過USB端口向第二電子裝置提供穩(wěn)壓。
文檔編號H02J7/00GK201570873SQ20092000284
公開日2010年9月1日 申請日期2009年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月13日
發(fā)明者凱瑞·赫茲 申請人:技領(lǐng)半導(dǎo)體(上海)有限公司;技領(lǐng)半導(dǎo)體股份有限公司