專利名稱：：可避免總線接口負載過大的電源開關電路及相關驅動方法
技術領域：
：本發(fā)明相關于一種電源開關電路及相關驅動方法，尤指一種可避免因總線接口負載過大而影響運行的電源開關電路及相關驅動方法。
背景技術：
：無線網(wǎng)絡的設置日漸普及，其功能和效能日見革新，但有些工作目前仍需要有線網(wǎng)絡才能達成，其中最顯而易見的就是電力傳輸。電力傳輸是指用電設備的電能供應，無論其網(wǎng)絡信號是由有線或無線方式取得，設備本身的運行都需要電力。通過以太網(wǎng)絡供電(PoweroverEthernet,P0E)功能，上網(wǎng)裝置就能由網(wǎng)絡線直接取得電能，不必另外接線。以太網(wǎng)絡供電的概念很早就已存在，既然實體的網(wǎng)絡線路能傳輸B3,3然也能傳送電力，但這個概念n到2003年6月在IRER制定完成802.3af規(guī)格后，才開始有較多提供相關功能的產(chǎn)品。依據(jù)IEEE802.3af規(guī)格，供電設備(PoweroverEthernet,PoESwitch)的供電功率上限為12.95W，除了將供電分為0.44-3.84W、3.84-6.49W、6.49-12.95W等三個等級外，為了適應其它不具耗電量回報功能的供電設備，也另外規(guī)劃一個0.44-12.95W的輸出等級。以日漸普及的網(wǎng)絡電話(VoiceoverInternetProtocol,V0IP)為例，一般網(wǎng)絡電話會提供一通用串行總線(UniversalSerialBus,USB)接口，如此可將周邊裝置耦接至網(wǎng)絡電話。不同類型的網(wǎng)絡電話、周邊裝置或是通用串行總線接口集中器(USBhub)需要不同的輸出額定電流，USB接口一般會提供100mA和500mA兩種輸出額定電流。而網(wǎng)絡電話的供電方式除了采用直流整流器(DCadaptor)外，一般會使用PoE開關。由于在:IEEE802.3af規(guī)格中將供電設備的供電功率上限設為12.95W,為了防止周邊裝置通過USB接口抽取過多的電流而造成網(wǎng)絡電話的誤動作，一般希望將USB接口的電流限制在lOOraA以下。請參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術中一網(wǎng)絡電話的電源開關電路10的示意圖。電源開關電路10包含一電源12、一功率開關14，以及一USB接口16。電源開關電路10的功率開關14可使用市面上常見的USB功率開關，作用在于提供電源開關電路10的電源負載控制，可視為一系統(tǒng)控制接口。在正常運行時，功率開關14于其輸入端Pw接收電源12提供的工作電壓，并在一預定時間后于其輸出端PoUT輸出工作電壓至USB接口16。當電流過大或溫度過高時，功率開關14則可切斷電源12至USB接口16的通路，避免過載脈沖電流或異常操作環(huán)境的緣故損毀電源開關電路10或周邊裝置。雖然目前市面上的USB功率開關會提供電流限制功能，然而其最小電流限值僅達150mA左右，并無法達到USB接口的lOOraA的要求。當通過USB接口16耦接至電源開關電路10的周邊裝置發(fā)生短路，或USB接口16的負載過大時，USB接口16仍會從電流源12抽取過多的電流，如此會影響電源開關電路10的正常運行。
發(fā)明內容因此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種電源開關電路，以解決現(xiàn)有技術的問題。本發(fā)明提供一種可避免因總線接口負載過大而影響運行的電源開關電路，其包含一總線接口，用來耦接一周邊裝置；一電壓源調節(jié)器，用來于其輸出端提供固定功率的輸出；一電壓傳感器，其輸入端耦接于該電壓源調節(jié)器的輸出端，用來依據(jù)該電壓源調節(jié)器輸出端的電壓產(chǎn)生使能信號；以及一功率開關，其包含一輸入端，耦接于該電壓源調節(jié)器的輸出端；一使能端，耦接于該電壓傳感器的輸出端，用來接收該電壓傳感器輸出端輸出的使能信號；以及一輸出端，耦接于該總線接口，用來依據(jù)該功率開關輸入端的電位和該使能端所接收到的使能信號提供該總線接口一輸出電壓。本發(fā)明另提供一種可避免因總線接口負載過大而影響運行的驅動方法，其包含一電壓源調節(jié)器于其輸出端提供固定功率的輸出；一電壓傳感器依據(jù)該電壓源調節(jié)器輸出端的電壓產(chǎn)生使能信號；以及一功率開關接收該電壓源調節(jié)器的輸出和該電壓傳感器所產(chǎn)生的使能信號，并依據(jù)所接收到的信號產(chǎn)生一輸出電壓。圖1為現(xiàn)有技術中一電源開關電路的示意圖。圖2為本發(fā)明中一電源開關電路的示意圖。圖3-5為圖2的電源開關電路在運行時的信號圖。圖6為本發(fā)明中一電壓傳感器的示意圖。圖7為本發(fā)明電源開關電路運行時的流程圖。具體實施例方式請參考圖2，圖2為本發(fā)明中一網(wǎng)絡電話的電源開關電路20的示意圖。電源開關電路20包含一電壓源調節(jié)器(voltageregulator)22、一功率開關24、一總線接口26，以及一電壓傳感器28。周邊裝置可通過總線接口26耦接至電源開關電路20。電壓源調節(jié)器22于其輸出端提供固定功率的輸出。功率開關24的輸入端PlN耦接于電壓源調節(jié)器22的輸出端，其輸出端PouT耦接于總線接口26，而其使能端PENA耦接于電壓傳感器28的輸出端。電壓傳感器28的輸入端耦接于電壓源調節(jié)器22的輸出端，可依據(jù)電壓源調節(jié)器22輸出端的電位產(chǎn)生使能信號至功率開關24的使能端Pena。接下來更進一步說明電源開關電路20的運行。本發(fā)明首先針對電源開關電路20設計一參考電壓值Vref，再依據(jù)電壓源調節(jié)器22輸出端的電位和參考電壓值Vref的值來關閉或開啟功率開關24。假設電壓源調節(jié)器22于其輸出端提供一工作電壓Vf和一工作電流If，工作電壓Vf會同時傳至功率開關24的輸入端PIN和電壓傳感器28的輸入端。在正常運行時，總線接口26的負載電流I!。ad不大于其最小電流限值，電壓傳感器28輸入端的電位會大于參考電壓值Vref，此時電壓傳感器28會于其輸出端送出一具高電壓電位VH的使能信號至功率開關24的使能端PENA，以導通功率開關24并在其輸出端PouT提供工作電壓Vf至總線接口26。請參考圖3，圖3為電源開關電路20在正常運行時的信號圖。在圖3中，VIN、VOUT和VENA分別代表功率開關24的輸入端PIN、輸出端P0UT以及使能端PENA的電位，而li。ad代表總線接口26的負載電流。如圖3所示，當功率開關24的使能端pena接收到具高電壓電位Vh的使能信號吋，功率開關24會被導通，而其輸出端POUT的電位也會達到Vf。當通過總線接口26耦接至電源開關電路20的周邊裝置發(fā)生短路，或周邊裝置的數(shù)量太多，總線接口26的負載電流I^ad會變大。由于本發(fā)明的電壓源調節(jié)器22提供固定功率的輸出，工作電壓Vf和工作電流If的乘積為圓定值。當工作電流If的值隨著負載電流Il。ad變大時，工作電壓Vf的值會降低，功率開關24輸入端PIN和輸出端POUT的電位VIN和V0UT也隨之下降。一旦VIN的電位小于參考龜壓值Vref時，電壓傳感器28會于其輸出端送出一具低電壓電位VL的使能信號至功率開關24的使能端PENA，以關閉功率開關24。功率開關24被關閉后，其輸入端Pm的電位V^會回復至Vf。請參考圖4，圖4為電源開關電路20在負載電流過大的情況下運行時的信號圖。在圖4中，VIN、V0UT和VENA分別代表功率開關24的輸入端PIN、輸出端P()UT以及使能端PENA的電位，而代表總線接口26的負載電流Ii。ad。如圖4所示，當總線接口26的負載電流I!。ad在時間點tl由If升至If'時，Vnsj和VouT的電位會被拉低。在時間點t2時，V^的電位小于參考電壓值Vref，電壓傳感器28會于其輸出端送出具低電壓電位Vl的使能信號至功率開關24的使能端PENA,進而關閉功率開關24。功率開關24被關閉后，其輸入端PiN的電位VIN會回復至Vf，而其輸出端POUT的電位V0UT會降至低電位VGNDo請參考圖5，圖5也為電源開關電路20在負載電流過大的情況下運行時的信號圖。在功率開關24因負載電流I!。ad過大而被關閉時，其使能端PENA在預定時間點L-L會送出具高電位VH的檢測脈波D「Dn，檢測脈波D廠Dn在時間點TrL瞬間導通功率開關24。假使在時間點T,-1V,之間，造成負載電流Iu^d過大的因素尚未排除，總線接口26的負載電流Iu^d的值If'仍大于其最低限流值，此時在功率開關24被瞬間導通的期間，其輸入端Pm的電位V^仍會被拉低。如此，電源開關電路20可得知造成負載電流I!。ad過大的因素尚未排除，功率開關24的使能端PENA在送出檢測脈波D,-[w后仍保持低電位VL，功率開關24除了在時間點T「U寸被瞬間導通外，其余時間仍為關閉，輸入端Pw的龜位V^仍維持低電位Vgnd。假使造成負載電流Il。ad過大的因素在時間點Th和L之間被排除，總線接口26的負載電流I;。ad的值會降低至小于其最低限流值的If。此時，當使能端Pena在時間點T。送出檢測脈波D。而瞬間導通功率開關24時，輸入端PIN的電位VIN不會被拉低。因此，電源開關電路20可得知造成負載電流I!。ad過大的因素已被排除，電壓傳感器28會于其輸出端送出具高電壓電位VH的使能信號至功率開關24的使能端PENA，以導通功率開關24。此時，輸出端P0UT的電位VOUT會升至Vf，通過總線接口26耦接至電源開關電路20的周邊裝置也可繼續(xù)運行。請參考圖6，圖6是電源開關電路20中電壓傳感器28的示意圖。電壓傳感器28包含一比較器62和電阻Rl、R2。比較器62的第一輸入端Cl耦接于電壓源調節(jié)器22的輸出端，其電位為Vf。比較器62的第二輸入端C2耦接于電阻R1、R2之間，其電位由Vref來表示。通過使用不同電阻值的Rl和R2，本發(fā)明的電源開關電路20具有不同的參考電壓Vref。比較器62依據(jù)其第一輸入端Cl的電位Vf和其第二輸入端C1的電位Vwf來產(chǎn)生使能信號若Vf之值大于Vref，代表電源開關電路20運行正常，總線接口26的I!。ad不大于最低限流值，此時比較器62于其輸出端會送出一具高電位的使能信號；若Vf之值小于Vref，代表總線接口26的Iload犬于最低限流值，此時比較器62于其輸出端會送出一具低電位的使能信號。圖6僅為本發(fā)明電源開關電路20中電壓傳感器28的一實施例，電壓傳感器28也可采用其它類型的比較電路。請參考圖7，圖7為本發(fā)明電源開關電路20運行時的流程圖。圖7的流程圖包含下列步驟步驟710:電壓源調節(jié)器22于其輸出端提供固定功率的輸出；步驟720:電壓傳感器28判斷電壓源調節(jié)器22輸出端的電壓和一參考電壓V^f的大??；若電壓源調節(jié)器22輸出端的電壓大于參考電壓VTef，執(zhí)行步驟730;若電壓源調節(jié)器22輸出端的電壓不大于參考電壓Vref,執(zhí)行步驟750;步驟730:電壓傳感器28產(chǎn)生具高電位的使能信號；步驟740:導通功率開關24的輸入端Pw和輸出端PouT，并將電壓源調節(jié)器22的輸出傳至總線接口26;執(zhí)行步驟770;步驟750:電壓傳感器28產(chǎn)生具低電位的使能信號；步驟760:電性分離功率開關24的輸入端P!N和輸出端PouT;以及步驟770:結束。本發(fā)明的電源開關電路除可應用在網(wǎng)絡電話外，還可應用在便攜式多媒體播放器(portablemulti-mediaplayer，PMP)或其它裝置。本發(fā)明的電源開關電路中的總線接口可為一通用串行總線(universalserialbus，USB)接口或一IEEE1394接口。本發(fā)明的電源開關電路中的功率開關14可使用市面上常見的USB功率開關，例如MICREL的產(chǎn)品MIC2012。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權利要求所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。權利要求1.一種可避免總線接口負載過大的電源開關電路，其特征在于，所述電源開關電路包含一總線接口，用來耦接一周邊裝置；一電壓源調節(jié)器，用來于其輸出端提供固定功率的輸出；一電壓傳感器，其輸入端耦接于所述電壓源調節(jié)器的輸出端，用來依據(jù)所述電壓源調節(jié)器輸出端的電壓產(chǎn)生使能信號；以及一功率開關，其包含一輸入端，耦接于所述電壓源調節(jié)器的輸出端；一使能端，耦接于所述電壓傳感器的輸出端，用來接收所述電壓傳感器輸出端輸出的使能信號；以及一輸出端，耦接于所述總線接口，用來依據(jù)所述功率開關輸入端的電位和所述使能端所接收到的使能信號提供所述總線接口一輸出電壓。2.如權利要求l所述的電源開關電路，其特征泎于，所述電壓傳感器包含一分壓電阻串，由多個電阻串聯(lián)而成，所述分壓電阻串的一端耦接于所述電壓源調節(jié)器的輸出端；以及一比較器，所述比較器的第一輸入端耦接于所述電壓源調節(jié)器的輸出端，所述比較器的第二輸入端耦接于所述分壓電阻串的兩串聯(lián)電阻之間，所述比較器用來依據(jù)所述比較器的第一輸入端和第二輸入端的電壓產(chǎn)生使能信號。3.如權利要求1所述的電源開關電路，其特征在于，所述總線接口包含一通用串行總線接口。4.如權利要求1所述的電源開關電路，其特征在于，所述總線接口包含一IEEE1394接口。5.如權利要求1所述的電源開關電路，其特征在于，所述電源開關電路是一便攜式多媒體播放器的電源開關電路。6.如權利要求1所述的電源開關電路，其特征在于，所述電源開關電路是一網(wǎng)絡電話的電源開關電路。7.—種可避免總線接口負載過大的驅動方法，其特征在于，所述方法包含一電壓源調節(jié)器于其輸-出端提供固定功率的輸出；一電壓傳感器依據(jù)所述電壓源調節(jié)器輸出端的電壓產(chǎn)生使育封言號；以及一功率開關接收所述電壓源調節(jié)器的輸出和所述電壓傳感器所產(chǎn)生的使能信號，并依據(jù)所接收到的」信號產(chǎn)生一輸出電壓。8.如權利要求7所述的驅動方法，其特征在于，所述方法還包含所述龜壓傳感器判斷所述電壓源調節(jié)器輸出端的電壓和一參考電壓的大小。9.如權利要求S所述的驅動方法，其特征在于，當所述電壓源調節(jié)器輸出端的電壓大于所述參考電壓時，所述曳壓傳感器產(chǎn)生具高電位的使能信號。10.如權利要求8所述的驅動方法，其特征在于，當所述電壓源調節(jié)器輸出端的電壓不大于所述參考電壓時，所述電壓傳感器產(chǎn)生具低電位的使能信號。11.如權利要求8所述的驅動方法，其特征在于，當所述電壓源調節(jié)器輸出端的電壓大于所述參考電壓時，所述功率開關產(chǎn)生一電壓電位和所述電壓源調節(jié)器輸出端的電位相同的輸出電壓。12.如權利要求8所述的驅動方法，其特征在于，當所述電壓源調節(jié)器輸出端的電壓不大于所述參考電壓時，所述功率開關產(chǎn)生一電壓電位為零的輸出電壓。13.如權利要求7所述的驅動方法，其特征在于，所述功率開關產(chǎn)生一輸出電壓至一總線接口。全文摘要電源開關電路包含一接口、一電壓源調節(jié)器、一電壓傳感器，以及一功率開關。電源開關電路的接口用來耦接一周邊裝置。電壓源調節(jié)器用來于其輸出端提供固定功率的輸出。電壓傳感器的輸入端耦接于電壓源調節(jié)器的輸出端，用來依據(jù)電壓源調節(jié)器輸出端的電壓產(chǎn)生使能信號。功率開關的輸入端耦接于電壓源調節(jié)器的輸出端，其使能端耦接于電壓傳感器的輸出端，用來接收電壓傳感器輸出端輸出的使能信號。功率開關的輸出端耦接于電源開關電路的接口，用來依據(jù)功率開關輸入端的電位和使能端所接收到的使能信號提供一輸出電壓。文檔編號H02H3/08GK101098073SQ200610100780公開日2008年1月2日申請日期2006年6月30日優(yōu)先權日2006年6月30日發(fā)明者李光耀,陳一銘,黃進利申請人:緯創(chuàng)資通股份有限公司