專利名稱：數(shù)據(jù)接口控制多路插頭座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有至少一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸接口的用來(lái)向一個(gè)電子設(shè)備的外設(shè)提供電源的裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)USB(通用串行總線)口作為電子計(jì)算機(jī)上的一種數(shù)據(jù)傳輸接口已經(jīng)日益普及。除了數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ芡猓@種總線還具有向所連接的例如掃描儀的小型外設(shè)提供電源的功能。盡管其電源的功率范圍是十分有限的。
JP2000-231969描述了一種設(shè)備，它包括一個(gè)USB集線器，把若干個(gè)USB端口連接在一起；以及一個(gè)電源組件，向所連接的USB外設(shè)提供電源電壓和DC電壓。此外，提供一個(gè)插座以便能夠連接另一個(gè)電力設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)重要目的是通過(guò)一個(gè)能夠由計(jì)算機(jī)控制的總電源向計(jì)算機(jī)的外設(shè)提供電源。此外，外設(shè)在等待狀態(tài)下的電流消耗將被減少到零。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)此目的關(guān)鍵在于提供一個(gè)用于給具有至少一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸接口的電子設(shè)備的外設(shè)提供電源的裝置，在這種情況下，該裝置具有至少一個(gè)插座和一個(gè)總連接插頭，以及一個(gè)準(zhǔn)備用來(lái)控制插座的的接通和斷開的數(shù)據(jù)傳輸接口。
這樣的一個(gè)裝置提供的最大優(yōu)點(diǎn)是提供給電子設(shè)備外設(shè)的電源能夠被電子設(shè)備本身所控制。
電子設(shè)備通常是一個(gè)PC機(jī)或便攜式電腦或筆記本電腦，因?yàn)檫@些裝置都具有數(shù)據(jù)傳輸接口，但是其他的電子設(shè)備也可能具有這種接口。這些設(shè)備包括例如用于數(shù)字電視的機(jī)頂盒或數(shù)字視頻錄象機(jī)。例如當(dāng)一個(gè)計(jì)算機(jī)接通電源時(shí)，一個(gè)電壓出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸接口上。經(jīng)過(guò)一根電纜這個(gè)電壓也出現(xiàn)在電源裝置的數(shù)據(jù)接口上，并啟動(dòng)一個(gè)開關(guān)。這樣裝置上的插座被接通，而外設(shè)得到供電。以這種方式任何外設(shè)都能被使用，即使那些由于在外設(shè)和計(jì)算機(jī)之間沒(méi)有通訊要求而不具有一個(gè)相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口的外設(shè)。由于電源裝置直接地連接到總電源上，即使高功耗的外設(shè)也能夠被輕松地供電。這是重要的，因?yàn)槟壳俺Ｓ玫臄?shù)據(jù)接口按照USB標(biāo)準(zhǔn)能夠向只具有低電力功耗的外設(shè)提供電源。此外，當(dāng)計(jì)算機(jī)關(guān)機(jī)以后，所有的外設(shè)都被與電源網(wǎng)絡(luò)分開，即沒(méi)有另外的電壓再出現(xiàn)在電源裝置的開關(guān)上，并且由此與電源斷開。單獨(dú)外設(shè)的主開關(guān)因此不再需要被激活。當(dāng)計(jì)算機(jī)被關(guān)機(jī)后，這一裝置增加了使用的方便性并把功耗減少到零。最重要的是由于許多外設(shè)不再具有一個(gè)主電源開關(guān)，而這個(gè)開關(guān)正是引起損耗并在待機(jī)狀態(tài)下不斷地消耗功率的原因。本發(fā)明的裝置可靠地防止了這一問(wèn)題。
如權(quán)利要求2中所聲明的實(shí)施例，其特征在于USB端口被用作一個(gè)數(shù)據(jù)接口。任何一個(gè)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，無(wú)論是臺(tái)式機(jī)還是便攜機(jī)，現(xiàn)在都具有這樣的一個(gè)USB端口。這保證了依據(jù)本發(fā)明的裝置可以應(yīng)用于市場(chǎng)上存在的所有計(jì)算機(jī)。
如權(quán)利要求3中所聲明的實(shí)施例允許單獨(dú)地控制各個(gè)插座。例如，此時(shí)電壓是否出現(xiàn)在接口上已不再有區(qū)別，但是計(jì)算機(jī)可以單獨(dú)地控制插座的開和關(guān)。這樣電力只提供給那些計(jì)算機(jī)有權(quán)使用的外設(shè)。例如，如果請(qǐng)求一個(gè)打印輸出，打印機(jī)接通電源。另一方面，如果一個(gè)圖形被掃描，只有掃描儀被供電。這樣，由于有選擇地開關(guān)外設(shè)，即使在操作計(jì)算機(jī)的過(guò)程中，功耗也減小了。
如權(quán)利要求4中所聲明的實(shí)施例提供了一個(gè)特別簡(jiǎn)單的開關(guān)插座的方法。如果在數(shù)據(jù)傳輸接口上出現(xiàn)電壓，一個(gè)繼電器被啟動(dòng)，它把插座連接到主電源上。當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸接口上不再帶有電壓時(shí)，繼電器重新把插座斷開。這樣當(dāng)計(jì)算機(jī)開啟時(shí)插座被啟動(dòng)，而當(dāng)計(jì)算機(jī)關(guān)閉時(shí)插座被重新關(guān)閉。由于繼電器是廉價(jià)的，經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)本發(fā)明的裝置是可能的。
如果一個(gè)USB端口被用做數(shù)據(jù)傳輸接口，如權(quán)利要求5中申明的實(shí)施例提供了在控制電源之外，另一個(gè)USB設(shè)備能夠被連接到同一個(gè)USB插座上的便利。例如光繼電器或半導(dǎo)體繼電器的半導(dǎo)體開關(guān)只需要很小的控制電流。這樣其他的負(fù)載能夠被連接到同一個(gè)USB端口上。
根據(jù)權(quán)利要求6中申明的實(shí)施例，所有外設(shè)單獨(dú)連接到計(jì)算機(jī)上是多余的。當(dāng)計(jì)算機(jī)開機(jī)后，由于外設(shè)已做好準(zhǔn)備，這提高了操作的舒適度。
如權(quán)利要求7和8中申明的實(shí)施例具有在控制電源之外可以通過(guò)同一裝置同時(shí)傳送數(shù)據(jù)流的優(yōu)勢(shì)。用數(shù)個(gè)USB端口，數(shù)個(gè)外設(shè)能夠與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。這是有用的，因?yàn)榇蠖鄶?shù)計(jì)算機(jī)只有二個(gè)USB端口，因此對(duì)于數(shù)個(gè)外設(shè)就需要一個(gè)USB分配器或USB集線器。這種USB集線器通常被做成一個(gè)單元。因此，把這樣一個(gè)已做好的USB集線器連接到本發(fā)明的電源裝置的USB數(shù)據(jù)接口上并把它們合裝到一個(gè)殼體中，在生產(chǎn)技術(shù)上是簡(jiǎn)單的。這樣USB集線器和多路插座形成一個(gè)占據(jù)很小的空間的整體，并且它不僅向所有連接的外設(shè)供電，而且把它們都連接到計(jì)算機(jī)的USB端口上。
例如打印機(jī)等這樣的大功率設(shè)備的電源正是這樣保證的，否則它們不可能通過(guò)USB端口提供足夠的功率。
如權(quán)利要求9中申明的實(shí)施例，最重要的是它提供了生產(chǎn)上的便利。利用普通多路插座板降低了成本。此外，在這些多路插座板中幾乎總是有未利用的空間，其中可以用來(lái)安裝帶有必要的開關(guān)裝置的數(shù)據(jù)傳輸接口。一個(gè)USB集線器也能夠被安裝到許多多路插座板中，而不必增加整體的體積。


現(xiàn)在用若干附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的具體實(shí)例進(jìn)行詳細(xì)描述，其中圖1顯示了一個(gè)計(jì)算機(jī)和數(shù)個(gè)外設(shè)通過(guò)一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的插座板進(jìn)行供電；圖2顯示了一個(gè)通過(guò)一個(gè)USB接口由計(jì)算機(jī)控制的插座板的結(jié)構(gòu)；圖3和4顯示了USB插頭的各個(gè)針的分配情況。
實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明圖1顯示了一個(gè)由數(shù)據(jù)接口控制的插座板7的原理。各種外設(shè)經(jīng)由數(shù)據(jù)線被連接到PC1上。它們是一個(gè)臨視器2、一個(gè)掃描儀3和一個(gè)打印機(jī)4。由于這些外設(shè)2、3、4具有一個(gè)總的電源，它們必須被連接到電網(wǎng)上。為此目的，外設(shè)2、3、4被插入到新的插座板7中。這個(gè)新插座板轉(zhuǎn)而用一個(gè)常規(guī)插座板6供電，而PC1本身也由插座板6供電。經(jīng)過(guò)一個(gè)總插頭5常規(guī)插座板6被直接地連接到電網(wǎng)中。這意味著PC1和普通插座板6被長(zhǎng)期地連接在主電源上。外設(shè)2、3、4只在新插座板7與它們連結(jié)時(shí)才被供電。在最簡(jiǎn)單的情況下，這個(gè)插座板在PC1開機(jī)時(shí)被啟動(dòng)。則一個(gè)電壓出現(xiàn)在PC1的數(shù)據(jù)接口上，這時(shí)出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)控制的插座板7中一個(gè)USB端口的電壓接通外設(shè)2、3、4的插座14的電源。當(dāng)PC1再次關(guān)機(jī)時(shí)，USB端口上沒(méi)有了電壓，因而插座板7被關(guān)閉。
圖2詳細(xì)顯示了一個(gè)把USB端口作為一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸接口的計(jì)算機(jī)控制的插座板7的結(jié)構(gòu)。用于外設(shè)2、3、4的插座14能夠經(jīng)由一個(gè)開關(guān)13與電源12相隔離。開關(guān)13被稱作USB接口的開關(guān)元件11所啟動(dòng)。這個(gè)USB接口11具有一個(gè)帶有USB插頭10的USB連接線。它被連接到PC1的USB端口上。圖3和4所示是這個(gè)USB插頭10的針配置。插頭10的兩個(gè)輸出針都用于向所連接的具有低功率的裝置提供電源。例如，掃描儀3能夠直接地通過(guò)USB端口被提供電源。然而對(duì)于監(jiān)視器2和打印機(jī)4，這是不可能的，因?yàn)樗鼈兿奶嗟墓β识鳸SB端口的最大負(fù)載為500mA。這時(shí)在很多情況下就需要一個(gè)總電源。一個(gè)繼電器被作為開關(guān)13而使用。如果PC1現(xiàn)在被開機(jī)，一個(gè)電壓出現(xiàn)在插頭10的兩個(gè)輸出針，而繼電器把插座14和電源12接通。這時(shí)所有外設(shè)2、3、4被供電。如果PC被重新關(guān)機(jī)，繼電器開啟而電源被與插座14斷開。
除了一個(gè)繼電器外，一個(gè)光繼電器或半導(dǎo)體繼電器開關(guān)也能夠被用作開關(guān)13。它們只需要很低的控制電流，大約10mA，USB端口10處于幾乎不存在任何負(fù)載的狀態(tài)，并且能夠負(fù)載另一個(gè)USB設(shè)備。如果插座板7提供另一個(gè)外部的USB端口，這個(gè)外部的口能夠連接到另一個(gè)USB設(shè)備上而USB信號(hào)通過(guò)它傳送到這個(gè)設(shè)備。
除一個(gè)外部的USB端口外，一個(gè)USB集線器能夠被安裝到插座板7和數(shù)個(gè)連接到USB端口的設(shè)備中，電源適于經(jīng)過(guò)插座14提供，因?yàn)榻?jīng)過(guò)USB端口的電流最大只能是500mA，即使把所有的設(shè)備電流都加起來(lái)也是不夠的。這個(gè)插座板7把一個(gè)數(shù)據(jù)分配中心和供電中心結(jié)合在一起，并適合放到一個(gè)容易修改的普通插座板外殼中。
更進(jìn)一步地可以不使用USB插頭10的二個(gè)輸出針的操作電壓，而使用USB信號(hào)本身。由于這個(gè)目的，一個(gè)USB信號(hào)譯碼器被安裝到USB接口11中。同時(shí)為替代開關(guān)13，插座板7的所有插座14能夠經(jīng)過(guò)譯碼器由USB信號(hào)來(lái)分別地開關(guān)。插座14現(xiàn)在能夠用PC1由各自的軟件來(lái)單獨(dú)地開和關(guān)。因而，例如打印機(jī)4只有在一個(gè)打印操作出現(xiàn)時(shí)才會(huì)被有目的地打開。這減少了功耗，因?yàn)楫?dāng)不要求打印機(jī)時(shí)，打印機(jī)4不是處于待機(jī)狀態(tài)，而是被徹底地關(guān)機(jī)了。
除了在實(shí)施例的實(shí)施例中使用的USB端口外，其它的數(shù)據(jù)傳輸接口也能夠被使用，比如并行或串行計(jì)算機(jī)接口或IEEE1394口。
權(quán)利要求
1.一個(gè)具有至少一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸接口的用于向一個(gè)電子設(shè)備(1)的外設(shè)(2、3、4)提供電源的裝置，其中此裝置至少具有一個(gè)插座(14)和一個(gè)總電源插頭(12)，以及一個(gè)被用作控制插座(14)接通和斷開的數(shù)據(jù)傳輸接口(10)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)傳輸接口是USB端口。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，提供了至少二個(gè)插座(14)，它們能夠由經(jīng)數(shù)據(jù)接口傳輸?shù)拿畋粏为?dú)地開關(guān)。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，用一個(gè)電磁繼電器作為一個(gè)開關(guān)元件(13)來(lái)開關(guān)插座(14)。
5.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，用一個(gè)半導(dǎo)體繼電器作為一個(gè)開關(guān)元件(13)來(lái)開關(guān)插座(14)。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，當(dāng)一個(gè)電流流過(guò)數(shù)據(jù)接口(10)時(shí)插座(14)被一起接通，而當(dāng)沒(méi)有電流流過(guò)數(shù)據(jù)接口(10)時(shí)插座(14)被一起斷開。
7.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，除USB端口(10)外，該裝置具有至少一個(gè)USB端口用來(lái)向外設(shè)(2、3、4)傳輸數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，除USB端口(10)外，也可以安裝一個(gè)USB集線器。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，數(shù)據(jù)傳輸接口(10)和必要的開關(guān)部件(11、13)被安裝在一個(gè)多路插座板(7)中。
10.一個(gè)由一個(gè)電子設(shè)備和至少一個(gè)外設(shè)(2、3、4)組成的系統(tǒng)，其特征在于，經(jīng)過(guò)一個(gè)如權(quán)利要求1所述的裝置向外設(shè)(2、3、4)供電。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有至少一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸接口的用來(lái)向一個(gè)電子設(shè)備(1)的外設(shè)提供電源的裝置。按照本發(fā)明實(shí)現(xiàn)此目的在于向一個(gè)電子設(shè)備(1)的外設(shè)(2、3、4)提供電源的裝置包括至少一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸接口,同時(shí),除數(shù)據(jù)傳輸接口外,該裝置具有至少一個(gè)插座(14)和一個(gè)總電源插頭(12),數(shù)據(jù)傳輸接口被用來(lái)控制插座(14)的接通和斷開。
文檔編號(hào)H01R13/703GK1372180SQ0210707
公開日2002年10月2日 申請(qǐng)日期2002年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月9日
發(fā)明者M·溫德特 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司