专利名称：Usb连接端口的供电测试方法
技术领域：
本发明涉及一种供电测试技术，更详而言之，涉及一种应用于具 有USB连接端口的计算机中，用以调整该USB连接端口在电子装置 连接时输出的电流至预设标准电流值的USB连接端口的供电测试方法。
背景技术：
随着计算机技术的高速发展，通用串行总线(Universal Serial Bus; USB)技术已经成为当前广泛应用的接口技术，诸如移动电话、MP3、 数字相机、数字摄像机等可携式电子装置均可通过USB连接端口而与 计算机等数据处理设备相连接，USB连接端口的优点在于数据传输速 率高，且支持热插拔，便于快速进行数据转换等作业，而不必像传统 连接端口需重新启动计算机才能侦测硬件的存在，同时， 一台计算机 上可同时具有多个USB连接端口以供同时使用，对使用者而言，十分
方便快捷。
正因受到多方关注，USB技术也在高速地发展完善中，例如目前 已较普及的USB2.0规范的连接端口，较以往的USB1.1连接端口在数 据传输速度上提升了几十倍之多。然而此种传输规范对连接端口的供 电要求也有了很大的提升。例如，平时经常会出现如移动硬盘等耗电 较多的便携式电子装置通过该USB连接端口插置于计算机后无法正常 工作的不良现象等，都可能是由于连接端口供电不足所造成。
因此，如何找到一种USB连接端口的供电测试方法，以提供一个 符合该USB连接端口对应的规范的供电要求，遂成为目前亟待解决的 问题
发明内容
鉴于上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种USB 连接端口的供电测试方法，以提供一个符合该USB连接端口对应的规 范的供电要求。
为达上述目的及其它目的，本发明提供一种USB连接端口的供电 测试方法，其应用于具有USB连接端口的计算机与电子装置中，其特 征在于，该USB连接端口的供电测试方法包括在该计算机处于关机 状态时，将该电子装置通过并联电流控制单元连接至该USB连接端口 的电源接口与接地接口之间，其中，该电流控制单元至少包括电阻调 整单元、以及开关单元，该开关单元保持断开状态；串接电流监测单 元至该USB连接端口的电源接口及接地接口的干路中，以供监测该 USB连接端口输出的电流；启动该计算机；读取该电流监测单元所监 测输出的电流值，并予以记录；判断所记录的该电流值是否小于预设 的标准电流值，若是，则进至下一步骤；以及通过该开关单元接通该 电流控制单元所在支路的电性通道，并调整该支路的可调电阻的阻值， 以使该USB连接端口输出的干路电流达到该标准电流值。
在启动该计算机步骤前，还包括将电压监测单元并联至该USB连 接端口的电源接口与接地接口之间，并在启动该计算机后读取该电压 监测单元所监测输出的电压值并予以记录，且判断所记录的电压值是 否等预设的标准电压值，若是，则进至所记录的电流值的判断步骤， 若否，则表示该USB连接端口的输出电压不符合规范，并结束该测试 步骤。在一个实施例中，该USB连接端口为USB2.0规范，而该预设 标准电压值则为5伏特(V)，该预设标准电流值为适应USB 2.0规范的 500毫安(mA)。
该USB连接端口还具有与该电子装置之间进行数据通信的两个数 据传输接口。
在一个实施例中，该电阻调整单元包括可调电阻以及保护电阻， 相应地，通过该开关单元接通该电流控制单元所在支路的电性通道的
步骤之前还包括依据所记录的该电流值与该电压值、预设的标准电
流值以及该保护电阻的阻值，并依据预设的运算处理规则，计算该电 流控制单元所在支路所需承担的电流值以及该可调电阻对应该电流值 需调整的阻值。在本发明的US3连接端口的供电测试方法中，该启动该计算机的 步骤为开启该计算机的电源并进入该计算机的操作系统的操作步骤。 此外，当判断所记录的该电子装置的电流值不小于该预设的标准电流 值时，进一步包括判断所记录的该电子装置的电流值是否等于该预 设的标准电流值，若是，则该USB连接端口输出的干路电流已达到该 标准电流值，若否，则关闭该计算机，并更换电子装置类型，将该更
换后的电子装置连接至该USB连接端口，且在串接该电流监测单元至 该USB连接端口的电源接口及接地接口的干路后，返回启动该计算机 的的操作步骤。
与现有技术相比，本发明的USB连接端口的供电测试方法是在计 算机处于关机时，将该电子装置通过并联电流控制单元连接至该USB 连接端口的电源接口与接地接口之间，且在该USB连接端口的电源接 口与接地接口的干路中串接电流监测单元，其中，该电流控制单元由 相互串接的电阻调整单元及开关单元组成，并保持该开关单元为断开 状态，接着启动该计算机，以通过该电流监测单元所监测输出的电流 值，并在判断该电流值小于该预设标准电流值后，通过该开关单元接 通该电流控制单元所在支路的电性通道，并调整该支路的可调电阻的 阻值，以令该USB连接端口输出的干路电流达到符合该USB连接端 口对应的规范的标准电流值。
图1显示本发明的USB连接端口的供电测试方法的一个实施例的 操作流程示意图；以及
图2显示应用本发明的USB连接端口的供电测试方法的供电测试 装置的一个实施例的电路配置示意图。 1
10、 20、 30、 30，
11、 21、 31、 31，
12、 22、 32、 32，
USB连接端口 电源界面 接地界面 数据传输接口(D+)13、 23、 33、 33，数据传输接口(D—)
2电子装置
3供电测试装置
34电流监测单元
35电压监测单元
36电流控制单元
360电阻调整单元
3601可调电阻
3602保护电阻
361开关单元
S100 S180步骤
具体实施例方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人 员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。
请参阅图1，显示本发明的USB连接端口的供电测试方法处理流 程的一个实施例的示意图。如图所示，本发明的USB连接端口的供电 测试方法应用于具有USB连接端口的计算机中，用以调整该USB连 接端口在电子装置连接至该USB连接端口时输出的干路电流至预设标 准电流值，在下列实施例中，该USB连接端口为USB2.0规范，而该 预设标准电流值为适应该USB 2.0规范的500毫安(mA)，该预设标准 电压值则为5伏特(V)，但不以此为限，若该USB连接端口为其它规范 类型时，该标准电流值也随之变化。该USB连接端口可例如为组设于 个人计算机、笔记型计算机、或服务器等计算机的USB连接端口，该 USB连接端口至少具有提供驱动该电子装置所需电源的电源接口与接 地接口 、以及提供与该电子装置进行数据通讯的两个数据传输接口 ， 相应地，该电子装置也具有对应该USB连接端口各连接接口的电源接 口、接地接口、以及两个数据传输接口。此外，该电子装置可例如为 USB随身碟、移动电话、MP3播放器、数字相机、数字摄像机等。以 下将详细说明本发明的USB连接端口的供电测试方法的具体操作步 骤。如图1所示，首先进行步骤S100，在该计算机处于关机状态时， 且将该电子装置通过并联例如电压表的电压监测单元与电流控制单
元，连接至该USB连接端口的电源接口与接地接口之间，且在该USB 连接端口的电源接口及接地接口的干路中串接例如电流表的电流监测 单元。其中，该电流控制单元至少包括相互串接的电阻调整单元、以 及开关单元，在本实施例中，该电阻调整单元是由可调电阻以及保护 电阻构成，更详而言之，该开关单元用以控制该可调电阻及该保护电 阻所在支路(即该电流控制单元所在支路)的通断，该可调电阻则用 以调节该电流控制单元所在支路的输出电流大小，以相应调整该USB 连接端口输出的干路电流大小，而该保护电阻用以避免当该可调电阻 调节至过小阻值时，造成与该电流控制单元所在支路并联的该USB连 接端口短路的不良情况发生。此时，保持该电流控制单元中的开关单 元为断开状态，以令该USB连接端口的输出电性信道仅连接有该电子 装置，从而供后续通过该电流监测单元量测流经该电子装置的电流值。 接着进行步骤S110。
在步骤S110中，启动该计算机，更详而言之，为开启该计算机的 电源并进入该计算机的操作系统，以使该计算机通过该操作系统识别 该USB连接端口并提供电源给该USB连接端口，从而供执行后续的 电流及电压监测与电流调整等作业。接着进行步骤S120。
在步骤S120中，分别读取该电流监测单元以及该电压监测单元所 监测输出的电流值(IO以及电压值(V)，并分别予以记录。接着进行步骤 S130。
在步骤S130中，判断所记录的该电压值(V)是否等于预设的标准 电压值，若是，则进至步骤S140，若否，表明待测试的该USB连接端 口的输出电压不符合对应的规范，则结束该测试过程。
在步骤S140中，判断所记录的该电流值(IO是否小于该预设标准 电流值(Ip)，若是，则进至步骤S150，若否，则进至步骤S170。
在步骤S150中，依据所记录的该电子装置的电流值(IO与该USB 连接端口的电压值(V)、预设的标准电流值(Ip)以及该保护电阻的阻值 (Rp)，并依据预设的运算处理规则，计算该电流控制单元所在支路所需 承担的电流值(Ib)以及该可调电阻对应该电流值(Ib)需调整的阻值(R^。具体而言，该电流控制单元所在支路所需承担的电流值(Ib)以及该可调 电阻对应该电流值(Ib)需调整的阻值(Ra)的计算方式如等式(l)所示
D鲁W
L "〗 等式(i)
接着进行步骤S160。
在步骤S160中，通过该开关单元接通该电流控制单元所在支路的 电性通道，并调整该支路的可调电阻3601的阻值至所计算得到的阻值 (Ra)，以使该USB连接端口输出的干路电流达到符合该USB 2.0规范 所允许的标准电流值(Ip)。在一个实施例中，该可调电阻可例如为标注 有不同阻值刻度档位的可调电阻，以供依据上述等式(l)计算所得的阻 值(Ra)，调整该可调电阻至对应的阻值刻度档位，但不以此为限，在其 它实施例中，该可调电阻也可例如为具有对应流经其电流大小的刻度 档位以供调节，例如"10Q,100mA"等，便于量化测试，此时，即可依 据计算所得的该电流控制单元所在支路所需承担的电流值(Ib)，相应调 整该可调电阻至对应的电流刻度档位。
在步骤S170中，判断所记录的该电流值(IO是否等于该预设的标 准电流值(Ip)，若否，则进至步骤S180，若是，则表明该USB连接端 口输出的干路电流已达到该标准电流值，此时，无需执行如步骤S160 所述的接通该电流控制单元所在支路的电性信道以补偿因电子装置所 提供的电流尚未满足标准电流值的操作步骤，即可结束该测试过程。
在步骤S180中，关闭该计算机，并更换该电子装置类型，接着返 回至步骤SIOO。
此处需予以说明的是，调整该USB连接端口输出电流的方式并不 限于上述步骤S150以及步骤S160所述的方式，在其它实施例中，也 可为在通过该开关单元接通该电流控制单元所在支路的电性通道后， 不断调整该电阻调整单元的可调电阻的阻值，并同步读取该电流监测 单元监测该USB连接端口所输出的电流值，直至该电流监测单元的读 数达到该标准电流值时，方停止继续调整该可调电阻的阻值的步骤， 即可将该USB连接端口输出的干路电流调整至符合该USB 2.0规范所 允许的标准电流值。为更明确了解应用本发明的USB连接端口的供电测试方法的应用
环境，以下以该USB连接端口与该电子装置之间并联连接供电测试装 置为例，并配合图2予以说明。请参阅图2，显示应用本发明的USB 连接端口的供电测试方法的供电测试装置的一个实施例的电路配置示 意圈，如图所示，该供电测试装置3电性连接于计算机的USB连接端 口 1及电子装置2之间，该电子装置2可例如为USB随身碟或USB 硬盘，但不以此为限，其中，该USB连接端口 1至少具有提供驱动该 电子装置2所需电源的电源接口(VBUS)IO与接地接口(GND)l 1 、以及 提供与该电子装置2进行数据通信的两个数据传输接口(D+、D—)12、 13， 相应地，该电子装置2也具有对应该USB连接端口 1的各该连接接口 的电源接口20、接地接口21、以及两个数据传输接口22、 23，而该供 电测试装置3则具有两组与该USB连接端口 1的连接接口具有相同规 格的连接接口，分别为电源接口 30、 30'、接地接口 31、 31'、数据传 输接口32、 33、 32'、 33'，用以实现对该USB连接端口 1与该电子装 置2之间进行电源传输与双向数据转传等功能。
此外，该供电测试装置3还包括有例如电流表的电流监测单元34、 例如电压表的电压监测单元35、以及电流控制单元36，其中，该电流 监测单元34串接至该USB连接端口 1的电源接口 10及接地接口 11 的干路中，用以监测该USB连接端口 l输出的干路电流大小以供判别 是否达到预设标准电流值；该电压监测单元35跨接于该USB连接端 口 1的电源接口 10与该接地接口(GND)ll之间，用以监测该USB连 接端口 1的输出电压大小以供判别是否达到预设标准电压值；该电流 控制单元36也跨接于该电流监测单元34与该接地接口(GND)ll之间 而与该电子装置2并联连接，该电流控制单元36至少包括电阻调整单 元360、以及开关单元361，在本实施例中，该电阻调整单元360是由 可调电阻3601以及保护电阻3602构成，如图2所示，该可调电阻3601 、 该保护电阻3602、及该开关单元361相互串接而成，其中，该开关单 元361用以控制该可调电阻3601、及该保护电阻3602所在支路(即该 电流控制单元36所在支路)的通断，而该可调电阻3601则用以调节 该电流控制单元36所在支路的输出电流大小，以相应调整该USB连 接端口 1的输出电流大小，而该保护电阻3602用以避免当该可调电阻3601调节至过小阻值时，造成与该电流控制单元36所在支路并联的该 USB连接端口 1短路的不良情况发生。
承上所述，本发明的USB连接端口的供电测试方法主要在现有的 电子装置与USB连接端口之间至少搭接有电流监测单元、及电流控制 单元，且该电流控制单元与该电子装置并联连接于该USB连接端口的 电源输出两端(电源接口与接地接口之间)，该电流监测单元串接于该 USB连接端口的电源接口与接地接口的干路中，预先通过开关单元切 断该电流控制单元所在支路的电性通道，以由该电流监测单元监测并 输出电流值，且予以记录，并在判断所记录的该电流值小于预设的标 准电流值时，通过该开关单元接通该电流控制单元所在支路的电性通 道，并调整该支路的可调电阻的阻值，以令该USB连接端口输出的干 路电流达到符合该USB连接端口对应的规范的标准电流值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制 本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下， 对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应以 权利要求书的范围为依据。
权利要求
1、一种USB连接端口的供电测试方法，应用于具有USB连接端口的计算机与电子装置中，其特征在于，该USB连接端口的供电测试方法包括以下步骤在该计算机处于关机状态时，将该电子装置与该计算机的USB连接端口电性连接，且将电流控制单元与该USB连接端口的电源接口及接地接口连接，使该电流控制单元与该电子装置并联，其中，该电流控制单元至少包括电阻调整单元、以及开关单元，该开关单元保持断开状态；串接电流监测单元至该USB连接端口的电源接口及接地接口的干路中，以用于监测该USB连接端口输出的电流；启动该计算机；读取该电流监测单元所监测输出的电流值，并予以记录；判断所记录的电流值是否小于预设的标准电流值，若是，则进至下一步骤；以及通过该开关单元接通该电流控制单元所在支路的电性通道，并调整该支路的电阻调整单元的阻值，以使该USB连接端口输出的干路电流达到该标准电流值。
2、 根据权利要求1所述的供电测试方法，其特征在于，在启动该 计算机的步骤之前，还包括将电压监测单元与该USB连接端口的电源 接口及接地接口并联连接，并在启动该计算机后读取该电压监测单元 所监测输出的电压值并予以记录，且判断所记录的电压值是否等于预 设的标准电压值，在等于该预设的标准电压值时，进至所记录的电流 值的判断步骤；在不等于该预设的标准电压值时，表示该USB连接端 口的输出电压不符合规范，并结束该测试步骤。
3、 根据权利要求2所述的供电测试方法，其特征在于，该USB 连接端口为USB 2.0规范，而该预设的标准电压值则为5伏特。
4、 根据权利要求1所述的供电测试方法，其特征在于，该USB 连接端口还具有与该电子装置之间进行数据通信的两个数据传输接 □。
5、 根据权利要求1所述的供电测试方法，其特征在于，该电阻调 整单元包括可调电阻以及保护电阻。
6、 根据权利要求5所述的供电测试方法，其特征在于，在启动该 计算机的步骤之前，还包括将电压监测单元与该USB连接端口的电源 接口及接地接口并联连接，并在启动该计算机后读取该电压监测单元 所监测输出的电压值并予以记录，且判断所记录的电压值是否等于预 设的标准电压值，在等于该预设的标准电压值时，进至所记录的电流 值的判断步骤；在不等于该预设的标准电压值时，表示该USB连接端 口的输出电压不符合规范，并结束该测试步骤。
7、 根据权利要求6所述的供电测试方法，其特征在于，通过该开 关单元接通该电流控制单元所在支路的电性通道的步骤之前还包括 依据所记录的该电流值与该电压值、预设的标准电流值以及该保护电 阻的阻值，并依据预设的运算处理规则，计算该电流控制单元所在支 路所需承担的电流值以及该可调电阻对应该电流值需调整的阻值。
8、 根据权利要求1所述的供电测试方法，其特征在于，该启动该 计算机的步骤为开启该计算机的电源并进入该计算机的操作系统的操 作步骤。
9、 根据权利要求1所述的供电测试方法，其特征在于，当判断所 记录的该电子装置的电流值不小于该预设的标准电流值时，进一步包 括判断所记录的该电子装置的电流值是否等于该预设的标准电流值， 若否，则关闭该计算机，并更换电子装置类型，将该更换后的电子装 置连接至该USB连接端口，且在串接该电流监测单元至该USB连接 端口的电源接口及接地接口的干路后，返回启动该计算机的操作步骤。
10、根据权利要求1所述的供电测试方法，其特征在于，该USB连接端口为USB 2.0规范，而该预设标准电流值为适应USB 2.0规范 的500毫安。
全文摘要
一种USB连接端口的供电测试方法，应用于具有USB连接端口的计算机与电子装置中，主要是在该计算机关机时，将该电子装置通过并联至少包含电阻调整单元及开关单元的电流控制单元，连接至该USB连接端口的电源接口与接地接口之间，并保持该开关单元为断开状态，且在该USB连接端口的电源接口及接地接口的干路中串接电流监测单元，接着启动该计算机，读取该电流监测单元所监测输出的电流值，并在判断该电流值小于预设标准电流值后，通过该开关单元接通该电流控制单元所在支路的电性通道，并调整该电阻调整单元的阻值，以令该USB连接端口输出的干路电流达到该标准电流值。
文档编号G06F11/267GK101604278SQ20081012563
公开日2009年12月16日 申请日期2008年6月12日 优先权日2008年6月12日
发明者陈志丰, 韬 雷 申请人:英业达股份有限公司