專利名稱：數據接口控制多路插頭座的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有至少一個數據傳輸接口的用來向一個電子設備的外設提供電源的裝置。
背景技術：
近年來USB(通用串行總線)口作為電子計算機上的一種數據傳輸接口已經日益普及。除了數據傳輸的功能外，這種總線還具有向所連接的例如掃描儀的小型外設提供電源的功能。盡管其電源的功率范圍是十分有限的。
JP描述了一種設備，它包括一個USB集線器，把若干個USB端口連接在一起；以及一個電源組件，向所連接的USB外設提供電源電壓和DC電壓。此外，提供一個插座以便能夠連接另一個電力設備。

發明內容
本發明的一個重要目的是通過一個能夠由計算機控制的總電源向計算機的外設提供電源。此外，外設在等待狀態下的電流消耗將被減少到零。
根據本發明實現此目的關鍵在于提供一個用于給具有至少一個數據傳輸接口的電子設備的外設提供電源的裝置，在這種情況下，該裝置具有至少一個插座和一個總連接插頭，以及一個準備用來控制插座的的接通和斷開的數據傳輸接口。
這樣的一個裝置提供的最大優點是提供給電子設備外設的電源能夠被電子設備本身所控制。
電子設備通常是一個PC機或便攜式電腦或筆記本電腦，因為這些裝置都具有數據傳輸接口，但是其他的電子設備也可能具有這種接口。這些設備包括例如用于數字電視的機頂盒或數字視頻錄象機。例如當一個計算機接通電源時，一個電壓出現在計算機的數據傳輸接口上。經過一根電纜這個電壓也出現在電源裝置的數據接口上，并啟動一個開關。這樣裝置上的插座被接通，而外設得到供電。以這種方式任何外設都能被使用，即使那些由于在外設和計算機之間沒有通訊要求而不具有一個相應的數據接口的外設。由于電源裝置直接地連接到總電源上，即使高功耗的外設也能夠被輕松地供電。這是重要的，因為目前常用的數據接口按照USB標準能夠向只具有低電力功耗的外設提供電源。此外，當計算機關機以后，所有的外設都被與電源網絡分開，即沒有另外的電壓再出現在電源裝置的開關上，并且由此與電源斷開。單獨外設的主開關因此不再需要被激活。當計算機被關機后，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不再具有一個主電源開關，而這個開關正是引起損耗并在待機狀態下不斷地消耗功率的原因。本發明的裝置可靠地防止了這一問題。
如權利要求2中所聲明的實施例，其特征在于USB端口被用作一個數據接口。任何一個現代計算機，無論是臺式機還是便攜機，現在都具有這樣的一個USB端口。這保證了依據本發明的裝置可以應用于市場上存在的所有計算機。
如權利要求3中所聲明的實施例允許單獨地控制各個插座。例如，此時電壓是否出現在接口上已不再有區別，但是計算機可以單獨地控制插座的開和關。這樣電力只提供給那些計算機有權使用的外設。例如，如果請求一個打印輸出，打印機接通電源。另一方面，如果一個圖形被掃描，只有掃描儀被供電。這樣，由于有選擇地開關外設，即使在操作計算機的過程中，功耗也減小了。
如權利要求4中所聲明的實施例提供了一個特別簡單的開關插座的方法。如果在數據傳輸接口上出現電壓，一個繼電器被啟動，它把插座連接到主電源上。當數據傳輸接口上不再帶有電壓時，繼電器重新把插座斷開。這樣當計算機開啟時插座被啟動，而當計算機關閉時插座被重新關閉。由于繼電器是廉價的，經濟的生產本發明的裝置是可能的。
如果一個USB端口被用做數據傳輸接口，如權利要求5中申明的實施例提供了在控制電源之外，另一個USB設備能夠被連接到同一個USB插座上的便利。例如光繼電器或半導體繼電器的半導體開關只需要很小的控制電流。這樣其他的負載能夠被連接到同一個USB端口上。
根據權利要求6中申明的實施例，所有外設單獨連接到計算機上是多余的。當計算機開機后，由于外設已做好準備，這提高了操作的舒適度。
如權利要求7和8中申明的實施例具有在控制電源之外可以通過同一裝置同時傳送數據流的優勢。用數個USB端口，數個外設能夠與計算機進行通信。這是有用的，因為大多數計算機只有二個USB端口，因此對于數個外設就需要一個USB分配器或USB集線器。這種USB集線器通常被做成一個單元。因此，把這樣一個已做好的USB集線器連接到本發明的電源裝置的USB數據接口上并把它們合裝到一個殼體中，在生產技術上是簡單的。這樣USB集線器和多路插座形成一個占據很小的空間的整體，并且它不僅向所有連接的外設供電，而且把它們都連接到計算機的USB端口上。
例如打印機等這樣的大功率設備的電源正是這樣保證的，否則它們不可能通過USB端口提供足夠的功率。
如權利要求9中申明的實施例，最重要的是它提供了生產上的便利。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，其中可以用來安裝帶有必要的開關裝置的數據傳輸接口。一個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。


現在用若干附圖對本發明實施例的具體實例進行詳細描述，其中圖1顯示了一個計算機和數個外設通過一個計算機控制的插座板進行供電；圖2顯示了一個通過一個USB接口由計算機控制的插座板的結構；圖3和4顯示了USB插頭的各個針的分配情況。
實施例詳細說明圖1顯示了一個由數據接口控制的插座板7的原理。各種外設經由數據線被連接到PC1上。它們是一個臨視器2、一個掃描儀3和一個打印機4。由于這些外設2、3、4具有一個總的電源，它們必須被連接到電網上。為此目的，外設2、3、4被插入到新的插座板7中。這個新插座板轉而用一個常規插座板6供電，而PC1本身也由插座板6供電。經過一個總插頭5常規插座板6被直接地連接到電網中。這意味著PC1和普通插座板6被長期地連接在主電源上。外設2、3、4只在新插座板7與它們連結時才被供電。在最簡單的情況下，這個插座板在PC1開機時被啟動。則一個電壓出現在PC1的數據接口上，這時出現在計算機控制的插座板7中一個USB端口的電壓接通外設2、3、4的插座14的電源。當PC1再次關機時，USB端口上沒有了電壓，因而插座板7被關閉。
圖2詳細顯示了一個把USB端口作為一個數據傳輸接口的計算機控制的插座板7的結構。用于外設2、3、4的插座14能夠經由一個開關13與電源12相隔離。開關13被稱作USB接口的開關元件11所啟動。這個USB接口11具有一個帶有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USB插頭10的針配置。插頭10的兩個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USB端口被提供電源。然而對于監視器2和打印機4，這是不可能的，因為它們消耗太多的功率而USB端口的最大負載為500mA。這時在很多情況下就需要一個總電源。一個繼電器被作為開關13而使用。如果PC1現在被開機，一個電壓出現在插頭10的兩個輸出針，而繼電器把插座14和電源12接通。這時所有外設2、3、4被供電。如果PC被重新關機，繼電器開啟而電源被與插座14斷開。
除了一個繼電器外，一個光繼電器或半導體繼電器開關也能夠被用作開關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載的狀態，并且能夠負載另一個USB設備。如果插座板7提供另一個外部的USB端口，這個外部的口能夠連接到另一個USB設備上而USB信號通過它傳送到這個設備。
除一個外部的USB端口外，一個USB集線器能夠被安裝到插座板7和數個連接到USB端口的設備中，電源適于經過插座14提供，因為經過USB端口的電流最大只能是500mA，即使把所有的設備電流都加起來也是不夠的。這個插座板7把一個數據分配中心和供電中心結合在一起，并適合放到一個容易修改的普通插座板外殼中。
更進一步地可以不使用USB插頭10的二個輸出針的操作電壓，而使用USB信號本身。由于這個目的，一個USB信號譯碼器被安裝到USB接口11中。同時為替代開關13，插座板7的所有插座14能夠經過譯碼器由USB信號來分別地開關。插座14現在能夠用PC1由各自的軟件來單獨地開和關。因而，例如打印機4只有在一個打印操作出現時才會被有目的地打開。這減少了功耗，因為當不要求打印機時，打印機4不是處于待機狀態，而是被徹底地關機了。
除了在實施例的實施例中使用的USB端口外，其它的數據傳輸接口也能夠被使用，比如并行或串行計算機接口或IEEE1394口。
權利要求
1.一個具有至少一個數據傳輸接口的用于向一個電子設備(1)的外設(2、3、4)提供電源的裝置，其中此裝置至少具有一個插座(14)和一個總電源插頭(12)，以及一個被用作控制插座(14)接通和斷開的數據傳輸接口(10)。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述數據傳輸接口是USB端口。
3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，提供了至少二個插座(14)，它們能夠由經數據接口傳輸的命令被單獨地開關。
4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，用一個電磁繼電器作為一個開關元件(13)來開關插座(14)。
5.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，用一個半導體繼電器作為一個開關元件(13)來開關插座(14)。
6.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，當一個電流流過數據接口(10)時插座(14)被一起接通，而當沒有電流流過數據接口(10)時插座(14)被一起斷開。
7.如權利要求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USB端口用來向外設(2、3、4)傳輸數據。
8.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，除USB端口(10)外，也可以安裝一個USB集線器。
9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，數據傳輸接口(10)和必要的開關部件(11、13)被安裝在一個多路插座板(7)中。
10.一個由一個電子設備和至少一個外設(2、3、4)組成的系統，其特征在于，經過一個如權利要求1所述的裝置向外設(2、3、4)供電。
全文摘要
本發明涉及一種具有至少一個數據傳輸接口的用來向一個電子設備(1)的外設提供電源的裝置。按照本發明實現此目的在于向一個電子設備(1)的外設(2、3、4)提供電源的裝置包括至少一個數據傳輸接口,同時,除數據傳輸接口外,該裝置具有至少一個插座(14)和一個總電源插頭(12),數據傳輸接口被用來控制插座(14)的接通和斷開。
文檔編號H01R13/703GK1372180SQ0210707
公開日2002年10月2日 申請日期2002年2月5日 優先權日2001年2月9日
發明者M·溫德特 申請人:皇家菲利浦電子有限公司