專利名稱：設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種經(jīng)電源線提供給一給定DC電壓和限定強(qiáng)度的電流的設(shè)備。
這種設(shè)備用作依賴于控制設(shè)備的外圍設(shè)備。這兩種設(shè)備由稱為通用串行總線(Universal Serial Bus)或縮寫USB的、通常數(shù)據(jù)經(jīng)其串行傳輸?shù)亩嘈倦娎|相互連接。該控制設(shè)備具有電源部分并因此同樣能夠經(jīng)多芯電纜給外圍設(shè)備提供電流。該電源部分具有一給定的輸出電壓并能夠輸送一最大的輸出電流電平，即電流強(qiáng)度被限定。如果外圍設(shè)備經(jīng)電纜提供能量并且如果它顯示波動(dòng)的電流消耗，則平均電流消耗將低于最大的可能電流消耗。因此，電源部分可達(dá)到的最大的可能功率沒有被充分利用。
本發(fā)明的目的在于，在不超過最大允許的電流電平的情況下，提高由電源部分提供電流的外圍設(shè)備的平均功率消耗。
借助本發(fā)明權(quán)利要求1的特征部分該目的得以實(shí)現(xiàn)。按照本發(fā)明，一個(gè)電容器與該設(shè)備的輸入連接。原理在于，在外圍設(shè)備需要小于最大的可能功率的時(shí)間期間，能量放入電容器中中間存儲(chǔ)。如此提高外圍設(shè)備的功率。
有利地，一個(gè)DC-DC轉(zhuǎn)換器在存儲(chǔ)電容器的上游連接。DC-DC轉(zhuǎn)換器將施加給電源接線的電壓V1轉(zhuǎn)換為更高的電壓V2。每當(dāng)外圍設(shè)備的功耗超過最大的可能的功率水平時(shí)，存儲(chǔ)電容器將彌補(bǔ)不足。存儲(chǔ)電容器的電壓將下降。外圍設(shè)備的消耗下降并且電源連接使得可達(dá)到的電功率比外圍設(shè)備所需要的電功率更高時(shí)，DC-DC轉(zhuǎn)換器將過量的能量分流給電容器。存儲(chǔ)電容器再次充電直到達(dá)到更高的電壓V2。用這種方法，外圍設(shè)備的電流消耗峰值可高于最大的可能功率水平，而電源達(dá)到的最大的可能功率將不再超過最大值。因?yàn)楦叩碾妷褐?，通常以較高電壓電平工作的外圍設(shè)備現(xiàn)在可得以使用。
有利地，在輸入端連接一個(gè)限流器。如果所用功率比電源部分能夠輸送的功率更高，電源部分可因過載而損壞，或者它可由安全斷開機(jī)構(gòu)斷路。在DC-DC轉(zhuǎn)換器輸入端的限流器限制輸入電流并防止對(duì)電源部分的損壞或防止觸發(fā)斷開設(shè)備。
為便于更好的理解，下面將參照附圖更詳細(xì)地解釋本發(fā)明的一個(gè)

圖1為具有在下文同樣被稱為負(fù)載的外圍設(shè)備2，電容器3和DC-DC轉(zhuǎn)換器4的電路1的方框圖。該DC-DC轉(zhuǎn)換器4借助內(nèi)有四芯電纜6的電源線5與個(gè)人計(jì)算機(jī)8的電源端子7連接。電源端子7表示上游端口，外圍設(shè)備1的輸入9表示下游端口。計(jì)算機(jī)8具有電源部分10，該電源部分以給定的DC電壓提供給定的最大電流。不與計(jì)算機(jī)8連接，外圍設(shè)備1同樣可與同樣具有電源部分并用作USB分配器的監(jiān)視器連接。電源部分10可構(gòu)造為一電源部件或由電池獲取其能量的電源部分。第一電壓V1被施加給電源線5。強(qiáng)度受到限定的電流經(jīng)電源線5提供給DC-DC轉(zhuǎn)換器4。同樣被表示為上轉(zhuǎn)換器的DC-DC轉(zhuǎn)換器4包括串聯(lián)連接的扼流圈和電容器3。扼流圈和電容器3之間有一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)，它可以或者閉合電路或者與接地線11連接。DC-DC轉(zhuǎn)換器4在輸入部分包括一個(gè)限流器12。該限流器12防止從電源單元10獲取比最大可允許的電流Imax更大的電流。這意味著最大功率Pmax可由Imax和電壓V1的乘積計(jì)算。DC-DC轉(zhuǎn)換器4將施加給電源線5的電壓V1轉(zhuǎn)換為更高的電壓V2并將電流提供給負(fù)載2和電容器3。電容器3和負(fù)載2并聯(lián)連接并被連續(xù)提供能量。如果負(fù)載2的消耗顯示很大的波動(dòng)，每當(dāng)負(fù)載2的消耗低于最大的可能功率Pmax時(shí)電容器3被充電。如果負(fù)載2需要比電源線5能夠輸送給外圍設(shè)備1的功率更高的功率時(shí)，電容器3可短時(shí)間提供該附加功率。這意味著負(fù)載2可以短時(shí)間得到高于Pmax的功率。該短功率增量出現(xiàn)在一般由音樂領(lǐng)域內(nèi)的聲頻放大器產(chǎn)生的功率峰值內(nèi)。當(dāng)然，電容器3間的，并由此線13上的電壓V2在由電容器提供功率的過程中下降，但該短時(shí)間的電壓下降并不導(dǎo)致向電源單元10要求超過最大的可能功率的附加功率，從而損壞電源單元10。連接線13將DC-DC轉(zhuǎn)換器4的輸出14與負(fù)載2的輸入15連接并與電容器3連接。
參考數(shù)字列表1 電路2 外圍設(shè)備
3 電容器4 DC-DC轉(zhuǎn)換器5 電源線6 電纜7 電源端子(上游端口)8 個(gè)人計(jì)算機(jī)9 輸入(下游端口)10電源部分11接地12限流器13連接線14輸出15輸入
權(quán)利要求
1.一種可經(jīng)電源線(5)提供給一給定的DC電壓(V1)和限定強(qiáng)度的電流的設(shè)備(2)，其特征在于一個(gè)電容器(3)與設(shè)備(2)的輸入(15)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于一個(gè)DC-DC轉(zhuǎn)換器(4)與輸入(15)連接。
3.如權(quán)利要求1和/或2所述的設(shè)備，其特征在于一個(gè)限流器(12)在DC-DC轉(zhuǎn)換器(4)的上游連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可經(jīng)電源線(5)提供給一給定的DC電壓(V1)和限定強(qiáng)度的電流的設(shè)備(2)。按照本發(fā)明，一個(gè)電容器(3)與設(shè)備(2)的輸入(15)連接。
文檔編號(hào)H02J1/00GK1394304SQ01801920
公開日2003年1月29日 申請(qǐng)日期2001年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月5日
發(fā)明者R·范赫爾克 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司