專利名稱：Usb連接端口的供電測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種供電測試技術(shù)，更詳而言之，涉及一種應(yīng)用于具 有USB連接端口的計算機中，用以調(diào)整該USB連接端口在電子裝置 連接時輸出的電流至預(yù)設(shè)標準電流值的USB連接端口的供電測試方法。
背景技術(shù)：
隨著計算機技術(shù)的高速發(fā)展，通用串行總線(Universal Serial Bus; USB)技術(shù)已經(jīng)成為當前廣泛應(yīng)用的接口技術(shù)，諸如移動電話、MP3、 數(shù)字相機、數(shù)字攝像機等可攜式電子裝置均可通過USB連接端口而與 計算機等數(shù)據(jù)處理設(shè)備相連接，USB連接端口的優(yōu)點在于數(shù)據(jù)傳輸速 率高，且支持熱插拔，便于快速進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等作業(yè)，而不必像傳統(tǒng) 連接端口需重新啟動計算機才能偵測硬件的存在，同時， 一臺計算機 上可同時具有多個USB連接端口以供同時使用，對使用者而言，十分
方便快捷。
正因受到多方關(guān)注，USB技術(shù)也在高速地發(fā)展完善中，例如目前 已較普及的USB2.0規(guī)范的連接端口，較以往的USB1.1連接端口在數(shù) 據(jù)傳輸速度上提升了幾十倍之多。然而此種傳輸規(guī)范對連接端口的供 電要求也有了很大的提升。例如，平時經(jīng)常會出現(xiàn)如移動硬盤等耗電 較多的便攜式電子裝置通過該USB連接端口插置于計算機后無法正常 工作的不良現(xiàn)象等，都可能是由于連接端口供電不足所造成。
因此，如何找到一種USB連接端口的供電測試方法，以提供一個 符合該USB連接端口對應(yīng)的規(guī)范的供電要求，遂成為目前亟待解決的 問題
發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的主要目的在于提供一種USB 連接端口的供電測試方法，以提供一個符合該USB連接端口對應(yīng)的規(guī) 范的供電要求。
為達上述目的及其它目的，本發(fā)明提供一種USB連接端口的供電 測試方法，其應(yīng)用于具有USB連接端口的計算機與電子裝置中，其特 征在于，該USB連接端口的供電測試方法包括在該計算機處于關(guān)機 狀態(tài)時，將該電子裝置通過并聯(lián)電流控制單元連接至該USB連接端口 的電源接口與接地接口之間，其中，該電流控制單元至少包括電阻調(diào) 整單元、以及開關(guān)單元，該開關(guān)單元保持斷開狀態(tài)；串接電流監(jiān)測單 元至該USB連接端口的電源接口及接地接口的干路中，以供監(jiān)測該 USB連接端口輸出的電流；啟動該計算機；讀取該電流監(jiān)測單元所監(jiān) 測輸出的電流值，并予以記錄；判斷所記錄的該電流值是否小于預(yù)設(shè) 的標準電流值，若是，則進至下一步驟；以及通過該開關(guān)單元接通該 電流控制單元所在支路的電性通道，并調(diào)整該支路的可調(diào)電阻的阻值， 以使該USB連接端口輸出的干路電流達到該標準電流值。
在啟動該計算機步驟前，還包括將電壓監(jiān)測單元并聯(lián)至該USB連 接端口的電源接口與接地接口之間，并在啟動該計算機后讀取該電壓 監(jiān)測單元所監(jiān)測輸出的電壓值并予以記錄，且判斷所記錄的電壓值是 否等預(yù)設(shè)的標準電壓值，若是，則進至所記錄的電流值的判斷步驟， 若否，則表示該USB連接端口的輸出電壓不符合規(guī)范，并結(jié)束該測試 步驟。在一個實施例中，該USB連接端口為USB2.0規(guī)范，而該預(yù)設(shè) 標準電壓值則為5伏特(V)，該預(yù)設(shè)標準電流值為適應(yīng)USB 2.0規(guī)范的 500毫安(mA)。
該USB連接端口還具有與該電子裝置之間進行數(shù)據(jù)通信的兩個數(shù) 據(jù)傳輸接口。
在一個實施例中，該電阻調(diào)整單元包括可調(diào)電阻以及保護電阻， 相應(yīng)地，通過該開關(guān)單元接通該電流控制單元所在支路的電性通道的
步驟之前還包括依據(jù)所記錄的該電流值與該電壓值、預(yù)設(shè)的標準電
流值以及該保護電阻的阻值，并依據(jù)預(yù)設(shè)的運算處理規(guī)則，計算該電 流控制單元所在支路所需承擔的電流值以及該可調(diào)電阻對應(yīng)該電流值 需調(diào)整的阻值。在本發(fā)明的US3連接端口的供電測試方法中，該啟動該計算機的 步驟為開啟該計算機的電源并進入該計算機的操作系統(tǒng)的操作步驟。 此外，當判斷所記錄的該電子裝置的電流值不小于該預(yù)設(shè)的標準電流 值時，進一步包括判斷所記錄的該電子裝置的電流值是否等于該預(yù) 設(shè)的標準電流值，若是，則該USB連接端口輸出的干路電流已達到該 標準電流值，若否，則關(guān)閉該計算機，并更換電子裝置類型，將該更
換后的電子裝置連接至該USB連接端口，且在串接該電流監(jiān)測單元至 該USB連接端口的電源接口及接地接口的干路后，返回啟動該計算機 的的操作步驟。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的USB連接端口的供電測試方法是在計 算機處于關(guān)機時，將該電子裝置通過并聯(lián)電流控制單元連接至該USB 連接端口的電源接口與接地接口之間，且在該USB連接端口的電源接 口與接地接口的干路中串接電流監(jiān)測單元，其中，該電流控制單元由 相互串接的電阻調(diào)整單元及開關(guān)單元組成，并保持該開關(guān)單元為斷開 狀態(tài)，接著啟動該計算機，以通過該電流監(jiān)測單元所監(jiān)測輸出的電流 值，并在判斷該電流值小于該預(yù)設(shè)標準電流值后，通過該開關(guān)單元接 通該電流控制單元所在支路的電性通道，并調(diào)整該支路的可調(diào)電阻的 阻值，以令該USB連接端口輸出的干路電流達到符合該USB連接端 口對應(yīng)的規(guī)范的標準電流值。


圖1顯示本發(fā)明的USB連接端口的供電測試方法的一個實施例的 操作流程示意圖；以及
圖2顯示應(yīng)用本發(fā)明的USB連接端口的供電測試方法的供電測試 裝置的一個實施例的電路配置示意圖。 1
10、 20、 30、 30，
11、 21、 31、 31，
12、 22、 32、 32，
USB連接端口 電源界面 接地界面 數(shù)據(jù)傳輸接口(D+)13、 23、 33、 33，數(shù)據(jù)傳輸接口(D—)
2電子裝置
3供電測試裝置
34電流監(jiān)測單元
35電壓監(jiān)測單元
36電流控制單元
360電阻調(diào)整單元
3601可調(diào)電阻
3602保護電阻
361開關(guān)單元
S100 S180步驟
具體實施例方式
以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點與功效。
請參閱圖1，顯示本發(fā)明的USB連接端口的供電測試方法處理流 程的一個實施例的示意圖。如圖所示，本發(fā)明的USB連接端口的供電 測試方法應(yīng)用于具有USB連接端口的計算機中，用以調(diào)整該USB連 接端口在電子裝置連接至該USB連接端口時輸出的干路電流至預(yù)設(shè)標 準電流值，在下列實施例中，該USB連接端口為USB2.0規(guī)范，而該 預(yù)設(shè)標準電流值為適應(yīng)該USB 2.0規(guī)范的500毫安(mA)，該預(yù)設(shè)標準 電壓值則為5伏特(V)，但不以此為限，若該USB連接端口為其它規(guī)范 類型時，該標準電流值也隨之變化。該USB連接端口可例如為組設(shè)于 個人計算機、筆記型計算機、或服務(wù)器等計算機的USB連接端口，該 USB連接端口至少具有提供驅(qū)動該電子裝置所需電源的電源接口與接 地接口 、以及提供與該電子裝置進行數(shù)據(jù)通訊的兩個數(shù)據(jù)傳輸接口 ， 相應(yīng)地，該電子裝置也具有對應(yīng)該USB連接端口各連接接口的電源接 口、接地接口、以及兩個數(shù)據(jù)傳輸接口。此外，該電子裝置可例如為 USB隨身碟、移動電話、MP3播放器、數(shù)字相機、數(shù)字攝像機等。以 下將詳細說明本發(fā)明的USB連接端口的供電測試方法的具體操作步 驟。如圖1所示，首先進行步驟S100，在該計算機處于關(guān)機狀態(tài)時， 且將該電子裝置通過并聯(lián)例如電壓表的電壓監(jiān)測單元與電流控制單
元，連接至該USB連接端口的電源接口與接地接口之間，且在該USB 連接端口的電源接口及接地接口的干路中串接例如電流表的電流監(jiān)測 單元。其中，該電流控制單元至少包括相互串接的電阻調(diào)整單元、以 及開關(guān)單元，在本實施例中，該電阻調(diào)整單元是由可調(diào)電阻以及保護 電阻構(gòu)成，更詳而言之，該開關(guān)單元用以控制該可調(diào)電阻及該保護電 阻所在支路(即該電流控制單元所在支路)的通斷，該可調(diào)電阻則用 以調(diào)節(jié)該電流控制單元所在支路的輸出電流大小，以相應(yīng)調(diào)整該USB 連接端口輸出的干路電流大小，而該保護電阻用以避免當該可調(diào)電阻 調(diào)節(jié)至過小阻值時，造成與該電流控制單元所在支路并聯(lián)的該USB連 接端口短路的不良情況發(fā)生。此時，保持該電流控制單元中的開關(guān)單 元為斷開狀態(tài)，以令該USB連接端口的輸出電性信道僅連接有該電子 裝置，從而供后續(xù)通過該電流監(jiān)測單元量測流經(jīng)該電子裝置的電流值。 接著進行步驟S110。
在步驟S110中，啟動該計算機，更詳而言之，為開啟該計算機的 電源并進入該計算機的操作系統(tǒng)，以使該計算機通過該操作系統(tǒng)識別 該USB連接端口并提供電源給該USB連接端口，從而供執(zhí)行后續(xù)的 電流及電壓監(jiān)測與電流調(diào)整等作業(yè)。接著進行步驟S120。
在步驟S120中，分別讀取該電流監(jiān)測單元以及該電壓監(jiān)測單元所 監(jiān)測輸出的電流值(IO以及電壓值(V)，并分別予以記錄。接著進行步驟 S130。
在步驟S130中，判斷所記錄的該電壓值(V)是否等于預(yù)設(shè)的標準 電壓值，若是，則進至步驟S140，若否，表明待測試的該USB連接端 口的輸出電壓不符合對應(yīng)的規(guī)范，則結(jié)束該測試過程。
在步驟S140中，判斷所記錄的該電流值(IO是否小于該預(yù)設(shè)標準 電流值(Ip)，若是，則進至步驟S150，若否，則進至步驟S170。
在步驟S150中，依據(jù)所記錄的該電子裝置的電流值(IO與該USB 連接端口的電壓值(V)、預(yù)設(shè)的標準電流值(Ip)以及該保護電阻的阻值 (Rp)，并依據(jù)預(yù)設(shè)的運算處理規(guī)則，計算該電流控制單元所在支路所需 承擔的電流值(Ib)以及該可調(diào)電阻對應(yīng)該電流值(Ib)需調(diào)整的阻值(R^。具體而言，該電流控制單元所在支路所需承擔的電流值(Ib)以及該可調(diào) 電阻對應(yīng)該電流值(Ib)需調(diào)整的阻值(Ra)的計算方式如等式(l)所示
D魯W
L "〗 等式(i)
接著進行步驟S160。
在步驟S160中，通過該開關(guān)單元接通該電流控制單元所在支路的 電性通道，并調(diào)整該支路的可調(diào)電阻3601的阻值至所計算得到的阻值 (Ra)，以使該USB連接端口輸出的干路電流達到符合該USB 2.0規(guī)范 所允許的標準電流值(Ip)。在一個實施例中，該可調(diào)電阻可例如為標注 有不同阻值刻度檔位的可調(diào)電阻，以供依據(jù)上述等式(l)計算所得的阻 值(Ra)，調(diào)整該可調(diào)電阻至對應(yīng)的阻值刻度檔位，但不以此為限，在其 它實施例中，該可調(diào)電阻也可例如為具有對應(yīng)流經(jīng)其電流大小的刻度 檔位以供調(diào)節(jié)，例如"10Q,100mA"等，便于量化測試，此時，即可依 據(jù)計算所得的該電流控制單元所在支路所需承擔的電流值(Ib)，相應(yīng)調(diào) 整該可調(diào)電阻至對應(yīng)的電流刻度檔位。
在步驟S170中，判斷所記錄的該電流值(IO是否等于該預(yù)設(shè)的標 準電流值(Ip)，若否，則進至步驟S180，若是，則表明該USB連接端 口輸出的干路電流已達到該標準電流值，此時，無需執(zhí)行如步驟S160 所述的接通該電流控制單元所在支路的電性信道以補償因電子裝置所 提供的電流尚未滿足標準電流值的操作步驟，即可結(jié)束該測試過程。
在步驟S180中，關(guān)閉該計算機，并更換該電子裝置類型，接著返 回至步驟SIOO。
此處需予以說明的是，調(diào)整該USB連接端口輸出電流的方式并不 限于上述步驟S150以及步驟S160所述的方式，在其它實施例中，也 可為在通過該開關(guān)單元接通該電流控制單元所在支路的電性通道后， 不斷調(diào)整該電阻調(diào)整單元的可調(diào)電阻的阻值，并同步讀取該電流監(jiān)測 單元監(jiān)測該USB連接端口所輸出的電流值，直至該電流監(jiān)測單元的讀 數(shù)達到該標準電流值時，方停止繼續(xù)調(diào)整該可調(diào)電阻的阻值的步驟， 即可將該USB連接端口輸出的干路電流調(diào)整至符合該USB 2.0規(guī)范所 允許的標準電流值。為更明確了解應(yīng)用本發(fā)明的USB連接端口的供電測試方法的應(yīng)用
環(huán)境，以下以該USB連接端口與該電子裝置之間并聯(lián)連接供電測試裝 置為例，并配合圖2予以說明。請參閱圖2，顯示應(yīng)用本發(fā)明的USB 連接端口的供電測試方法的供電測試裝置的一個實施例的電路配置示 意圈，如圖所示，該供電測試裝置3電性連接于計算機的USB連接端 口 1及電子裝置2之間，該電子裝置2可例如為USB隨身碟或USB 硬盤，但不以此為限，其中，該USB連接端口 1至少具有提供驅(qū)動該 電子裝置2所需電源的電源接口(VBUS)IO與接地接口(GND)l 1 、以及 提供與該電子裝置2進行數(shù)據(jù)通信的兩個數(shù)據(jù)傳輸接口(D+、D—)12、 13， 相應(yīng)地，該電子裝置2也具有對應(yīng)該USB連接端口 1的各該連接接口 的電源接口20、接地接口21、以及兩個數(shù)據(jù)傳輸接口22、 23，而該供 電測試裝置3則具有兩組與該USB連接端口 1的連接接口具有相同規(guī) 格的連接接口，分別為電源接口 30、 30'、接地接口 31、 31'、數(shù)據(jù)傳 輸接口32、 33、 32'、 33'，用以實現(xiàn)對該USB連接端口 1與該電子裝 置2之間進行電源傳輸與雙向數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)傳等功能。
此外，該供電測試裝置3還包括有例如電流表的電流監(jiān)測單元34、 例如電壓表的電壓監(jiān)測單元35、以及電流控制單元36，其中，該電流 監(jiān)測單元34串接至該USB連接端口 1的電源接口 10及接地接口 11 的干路中，用以監(jiān)測該USB連接端口 l輸出的干路電流大小以供判別 是否達到預(yù)設(shè)標準電流值；該電壓監(jiān)測單元35跨接于該USB連接端 口 1的電源接口 10與該接地接口(GND)ll之間，用以監(jiān)測該USB連 接端口 1的輸出電壓大小以供判別是否達到預(yù)設(shè)標準電壓值；該電流 控制單元36也跨接于該電流監(jiān)測單元34與該接地接口(GND)ll之間 而與該電子裝置2并聯(lián)連接，該電流控制單元36至少包括電阻調(diào)整單 元360、以及開關(guān)單元361，在本實施例中，該電阻調(diào)整單元360是由 可調(diào)電阻3601以及保護電阻3602構(gòu)成，如圖2所示，該可調(diào)電阻3601 、 該保護電阻3602、及該開關(guān)單元361相互串接而成，其中，該開關(guān)單 元361用以控制該可調(diào)電阻3601、及該保護電阻3602所在支路(即該 電流控制單元36所在支路)的通斷，而該可調(diào)電阻3601則用以調(diào)節(jié) 該電流控制單元36所在支路的輸出電流大小，以相應(yīng)調(diào)整該USB連 接端口 1的輸出電流大小，而該保護電阻3602用以避免當該可調(diào)電阻3601調(diào)節(jié)至過小阻值時，造成與該電流控制單元36所在支路并聯(lián)的該 USB連接端口 1短路的不良情況發(fā)生。
承上所述，本發(fā)明的USB連接端口的供電測試方法主要在現(xiàn)有的 電子裝置與USB連接端口之間至少搭接有電流監(jiān)測單元、及電流控制 單元，且該電流控制單元與該電子裝置并聯(lián)連接于該USB連接端口的 電源輸出兩端(電源接口與接地接口之間)，該電流監(jiān)測單元串接于該 USB連接端口的電源接口與接地接口的干路中，預(yù)先通過開關(guān)單元切 斷該電流控制單元所在支路的電性通道，以由該電流監(jiān)測單元監(jiān)測并 輸出電流值，且予以記錄，并在判斷所記錄的該電流值小于預(yù)設(shè)的標 準電流值時，通過該開關(guān)單元接通該電流控制單元所在支路的電性通 道，并調(diào)整該支路的可調(diào)電阻的阻值，以令該USB連接端口輸出的干 路電流達到符合該USB連接端口對應(yīng)的規(guī)范的標準電流值。
上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制 本發(fā)明。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下， 對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護范圍，應(yīng)以 權(quán)利要求書的范圍為依據(jù)。
權(quán)利要求
1、一種USB連接端口的供電測試方法，應(yīng)用于具有USB連接端口的計算機與電子裝置中，其特征在于，該USB連接端口的供電測試方法包括以下步驟在該計算機處于關(guān)機狀態(tài)時，將該電子裝置與該計算機的USB連接端口電性連接，且將電流控制單元與該USB連接端口的電源接口及接地接口連接，使該電流控制單元與該電子裝置并聯(lián)，其中，該電流控制單元至少包括電阻調(diào)整單元、以及開關(guān)單元，該開關(guān)單元保持斷開狀態(tài)；串接電流監(jiān)測單元至該USB連接端口的電源接口及接地接口的干路中，以用于監(jiān)測該USB連接端口輸出的電流；啟動該計算機；讀取該電流監(jiān)測單元所監(jiān)測輸出的電流值，并予以記錄；判斷所記錄的電流值是否小于預(yù)設(shè)的標準電流值，若是，則進至下一步驟；以及通過該開關(guān)單元接通該電流控制單元所在支路的電性通道，并調(diào)整該支路的電阻調(diào)整單元的阻值，以使該USB連接端口輸出的干路電流達到該標準電流值。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電測試方法，其特征在于，在啟動該 計算機的步驟之前，還包括將電壓監(jiān)測單元與該USB連接端口的電源 接口及接地接口并聯(lián)連接，并在啟動該計算機后讀取該電壓監(jiān)測單元 所監(jiān)測輸出的電壓值并予以記錄，且判斷所記錄的電壓值是否等于預(yù) 設(shè)的標準電壓值，在等于該預(yù)設(shè)的標準電壓值時，進至所記錄的電流 值的判斷步驟；在不等于該預(yù)設(shè)的標準電壓值時，表示該USB連接端 口的輸出電壓不符合規(guī)范，并結(jié)束該測試步驟。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的供電測試方法，其特征在于，該USB 連接端口為USB 2.0規(guī)范，而該預(yù)設(shè)的標準電壓值則為5伏特。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電測試方法，其特征在于，該USB 連接端口還具有與該電子裝置之間進行數(shù)據(jù)通信的兩個數(shù)據(jù)傳輸接 □。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電測試方法，其特征在于，該電阻調(diào) 整單元包括可調(diào)電阻以及保護電阻。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的供電測試方法，其特征在于，在啟動該 計算機的步驟之前，還包括將電壓監(jiān)測單元與該USB連接端口的電源 接口及接地接口并聯(lián)連接，并在啟動該計算機后讀取該電壓監(jiān)測單元 所監(jiān)測輸出的電壓值并予以記錄，且判斷所記錄的電壓值是否等于預(yù) 設(shè)的標準電壓值，在等于該預(yù)設(shè)的標準電壓值時，進至所記錄的電流 值的判斷步驟；在不等于該預(yù)設(shè)的標準電壓值時，表示該USB連接端 口的輸出電壓不符合規(guī)范，并結(jié)束該測試步驟。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的供電測試方法，其特征在于，通過該開 關(guān)單元接通該電流控制單元所在支路的電性通道的步驟之前還包括 依據(jù)所記錄的該電流值與該電壓值、預(yù)設(shè)的標準電流值以及該保護電 阻的阻值，并依據(jù)預(yù)設(shè)的運算處理規(guī)則，計算該電流控制單元所在支 路所需承擔的電流值以及該可調(diào)電阻對應(yīng)該電流值需調(diào)整的阻值。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電測試方法，其特征在于，該啟動該 計算機的步驟為開啟該計算機的電源并進入該計算機的操作系統(tǒng)的操 作步驟。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電測試方法，其特征在于，當判斷所 記錄的該電子裝置的電流值不小于該預(yù)設(shè)的標準電流值時，進一步包 括判斷所記錄的該電子裝置的電流值是否等于該預(yù)設(shè)的標準電流值， 若否，則關(guān)閉該計算機，并更換電子裝置類型，將該更換后的電子裝 置連接至該USB連接端口，且在串接該電流監(jiān)測單元至該USB連接 端口的電源接口及接地接口的干路后，返回啟動該計算機的操作步驟。
10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電測試方法，其特征在于，該USB連接端口為USB 2.0規(guī)范，而該預(yù)設(shè)標準電流值為適應(yīng)USB 2.0規(guī)范 的500毫安。
全文摘要
一種USB連接端口的供電測試方法，應(yīng)用于具有USB連接端口的計算機與電子裝置中，主要是在該計算機關(guān)機時，將該電子裝置通過并聯(lián)至少包含電阻調(diào)整單元及開關(guān)單元的電流控制單元，連接至該USB連接端口的電源接口與接地接口之間，并保持該開關(guān)單元為斷開狀態(tài)，且在該USB連接端口的電源接口及接地接口的干路中串接電流監(jiān)測單元，接著啟動該計算機，讀取該電流監(jiān)測單元所監(jiān)測輸出的電流值，并在判斷該電流值小于預(yù)設(shè)標準電流值后，通過該開關(guān)單元接通該電流控制單元所在支路的電性通道，并調(diào)整該電阻調(diào)整單元的阻值，以令該USB連接端口輸出的干路電流達到該標準電流值。
文檔編號G06F11/267GK101604278SQ20081012563
公開日2009年12月16日 申請日期2008年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月12日
發(fā)明者陳志豐, 韜 雷 申請人:英業(yè)達股份有限公司