本實用新型涉及USB設(shè)備領(lǐng)域，具體而言涉及一種USB輸出可控功率的電路結(jié)構(gòu)和相機(jī)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著大量支持USB的個人電腦的普及，USB已經(jīng)成為PC(Personal Computer，個人計算機(jī))的標(biāo)準(zhǔn)接口。在主機(jī)(host)端，目前推出的PC機(jī)幾乎100％支持USB；而在外設(shè)(device)端，使用USB接口的設(shè)備也越來越普遍，例如數(shù)碼相機(jī)、掃描儀、游戲桿、磁帶和軟驅(qū)、圖像設(shè)備、打印機(jī)、鍵盤、鼠標(biāo)等等。

目前常用的USB2.0接口輸出功率為2.5W，輸出電壓/電流為5V/500mA，USB3.0接口輸出功率為4.5W輸出電壓/電流為5V/900mA，然而在有些應(yīng)用中這樣的功率不能滿足需求，例如，對于一些大功率USB設(shè)備，如果使用以上功率的USB接口，則會出現(xiàn)USB接口供電不足的問題，很可能會導(dǎo)致系統(tǒng)無法檢測到USB設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸出錯，無法正常工作等問題。

目前如果使用以上功率的USB接口，對于一些大功率應(yīng)用場景下往往采用增加一條單獨的電源線的方式，來解決USB接口供電不足的問題，然而這條電源線多余且影響產(chǎn)品的設(shè)計。

鑒于此，有必要提出一種新的電路結(jié)構(gòu)和相機(jī)系統(tǒng)，以解決上述技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種USB輸出可控功率的電路結(jié)構(gòu)和相機(jī)系統(tǒng)，使USB接口輸出可控功率，以滿足大功率USB設(shè)備的功率需求，保障USB設(shè)備正常工作，并避免通過增加單獨的電源線為USB設(shè)備供電，簡化產(chǎn)品設(shè)計。

本實用新型的一方面，提供一種USB輸出可控功率的電路結(jié)構(gòu)， 包括：USB接口、恒壓功率輸出模塊、控制模塊以及電源模塊，其中，所述電源模塊用于為所述USB接口供電，所述控制模塊用于控制所述恒壓功率輸出模塊的通斷，所述恒壓功率輸出模塊用于將電源模塊的功率以恒壓功率輸出至所述USB接口。

示例性地，所述恒壓功率輸出模塊包括輸入端口、輸出端口以及控制端口，所述輸入端口連接到所述電源模塊，所述輸出端口連接到所述USB接口，所述控制端口連接到所述控制模塊。

在一個實施例中，所述電源模塊包括5V電源，所述恒壓功率輸出模塊包括負(fù)載開關(guān)。

在另一個實施例中，所述電源模塊包括大于5V電源，所述恒壓功率輸出模塊包括降壓電源，將所述大于5V的電源轉(zhuǎn)換為5V電源。

示例性地，所述USB接口、恒壓功率輸出模塊、控制模塊以及電源模塊設(shè)置于同一處理器板上。

示例性地，所述控制模塊包括ARM處理器。

示例性地，USB接口、電源模塊和控制模塊均連接至所述恒壓功率輸出模塊。

示例性地，所述電路結(jié)構(gòu)還包括電源管理芯片，所述電源模塊通過所述電源管理芯片連接至所述控制模塊，為所述控制模塊供電。

示例性地，所述控制模塊用于檢測所述USB接口是否接入負(fù)載，并根據(jù)檢測結(jié)果控制所述恒壓功率輸出模塊的通斷。

本實用新型的另一方面，提供一種相機(jī)系統(tǒng)，包括：

前述實施例中的電路結(jié)構(gòu)；以及USB相機(jī)，所述USB相機(jī)連接至所述USB接口，以從所述USB接口獲取恒壓功率電源。

根據(jù)本實用新型的USB輸出可控功率的電路結(jié)構(gòu)和相機(jī)系統(tǒng)，可以解決USB接口供電不足的問題，且不需增加其他額外的電源線，優(yōu)化了產(chǎn)品的設(shè)計。

附圖說明

通過結(jié)合附圖對本實用新型實施例進(jìn)行更詳細(xì)的描述，本實用新型的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢將變得更加明顯。附圖用來提供對本實用新型實施例的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實用新型實施例一起用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的 限制。在附圖中，相同的參考標(biāo)號通常代表相同部件或步驟。

附圖中：

圖1示出了本實用新型一具體實施方式中的USB輸出可控功率的電路結(jié)構(gòu)的框圖；

圖2示出了本實用新型另一具體實施方式中的USB輸出可控功率的電路結(jié)構(gòu)的框圖；

圖3示出了采用圖1和圖2中USB輸出可控功率的電路結(jié)構(gòu)實現(xiàn)USB輸出可控功率的流程圖。

具體實施方式

在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對本實用新型更為徹底的理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本實用新型可以無需一個或多個這些細(xì)節(jié)而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本實用新型發(fā)生混淆，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本實用新型能夠以不同形式實施，而不應(yīng)當(dāng)解釋為局限于這里提出的實施例。相反地，提供這些實施例將使公開徹底和完全，并且將本實用新型的范圍完全地傳遞給本領(lǐng)域技術(shù)人員。

在此使用的術(shù)語的目的僅在于描述具體實施例并且不作為本實用新型的限制。在此使用時，單數(shù)形式的“一”、“一個”和“所述/該”也意圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚指出另外的方式。還應(yīng)明白術(shù)語“組成”和/或“包括”，當(dāng)在該說明書中使用時，確定所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個或更多其它的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或組的存在或添加。在此使用時，術(shù)語“和/或”包括相關(guān)所列項目的任何及所有組合。

為了徹底理解本實用新型，將在下面提供詳細(xì)的描述，以便闡釋本實用新型的技術(shù)方案。本實用新型的較佳實施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本實用新型還可以具有其他實施方式。

下面，參考圖1、圖2和圖3對本實用新型的USB輸出可控功 率的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)描述。其中，圖1示出了本實用新型一具體實施方式中的USB輸出可控功率的電路結(jié)構(gòu)的框圖；圖2示出了本實用新型另一具體實施方式中的USB輸出可控功率的電路結(jié)構(gòu)的框圖；圖3示出了采用圖1和圖2中USB輸出可控功率的電路結(jié)構(gòu)實現(xiàn)USB輸出可控功率的流程圖。

為了解決USB接口供電不足的問題，本實用新型提供一種USB輸出可控功率的電路結(jié)構(gòu)，包括：USB接口、恒壓功率輸出模塊、控制模塊以及電源模塊，其中，所述電源模塊用于為所述USB接口供電，所述控制模塊用于控制所述恒壓功率輸出模塊的通斷，所述恒壓功率輸出模塊用于將電源模塊的功率以恒壓功率輸出至所述USB接口。

示例性地，USB接口、電源模塊和控制模塊均連接至所述恒壓功率輸出模塊。

示例性地，所述恒壓功率輸出模塊包括輸入端口、輸出端口以及控制端口，所述輸入端口連接到所述電源模塊，所述輸出端口連接到所述USB接口，所述控制端口連接到所述控制模塊。

其中，所述USB接口、恒壓功率輸出模塊、控制模塊以及電源模塊設(shè)置于同一處理器板上，例如，所述處理器板可以為ARM處理器板，也可以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的其他任何類型的處理器板。

在第一實施例中，如圖1所示，在電源模塊包括5V電源的情況下，所述恒壓功率輸出模塊包括負(fù)載開關(guān)。

其中，所述負(fù)載開關(guān)可以包括輸入端口、輸出端口以及控制端口，所述輸入端口連接到5V電源，所述輸出端口連接到所述USB接口，所述控制端口連接到所述控制模塊。

示例性地，負(fù)載開關(guān)可以用MOSFET開關(guān)(例如，單獨的NMOS和PMOS元件)，雙極結(jié)型三極管(BJT)開關(guān)和/或其他本領(lǐng)域已知的開關(guān)電路實現(xiàn)。

示例性地，所述控制模塊包括處理器。其中，所述處理器可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的任何類型的處理器，本實施例中，處理器使用ARM處理器。在某些示例中，所述控制模塊的上述功能通過處理器 運行現(xiàn)有的計算機(jī)程序來實現(xiàn)。控制模塊的實現(xiàn)可以采用各種可行的方案，在此并不進(jìn)行限定。在另一些示例中，所述控制模塊的上述功能采用硬件實現(xiàn)。

示例性地，USB接口連接至負(fù)載，為負(fù)載提供工作電壓。其中，負(fù)載可以包括USB設(shè)備，所述USB設(shè)備可以為USB相機(jī)或者其他的使用USB接口的設(shè)備，例如，移動硬盤等。本實施例中，主要以USB相機(jī)為例對本實用新型進(jìn)行說明。

如圖3所示，在使用第一實施例中的電路結(jié)構(gòu)的情況下，當(dāng)ARM處理器所在的系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時，USB設(shè)備(例如，USB相機(jī))連接到USB接口后，系統(tǒng)檢測到USB設(shè)備插入，例如，USB設(shè)備可以通過數(shù)據(jù)線連接到處理器板上的USB接口，該數(shù)據(jù)線一端連接USB設(shè)備，一端為USB插頭插入處理器板上的USB接口(可以為USB插座)，由于ARM處理器控制負(fù)載開關(guān)的通斷，也即進(jìn)一步控制了電源模塊(例如，5V電源)與USB設(shè)備之間的電連接，系統(tǒng)檢測到USB設(shè)備插入后，ARM處理器控制負(fù)載開關(guān)，使其導(dǎo)通，進(jìn)而打開供電電源(即5V電源)，直接輸出5V電源功率給連接的負(fù)載(也即USB設(shè)備)。

上述情況可以適用于所連接的負(fù)載與電源模塊相匹配的情況下，只需在USB接口和電源模塊之間增設(shè)負(fù)載開關(guān)，而由ARM處理器控制負(fù)載開關(guān)導(dǎo)通，直接給負(fù)載供電。

在第二實施例中，如圖2所示，所述電源模塊包括大于5V電源，所述恒壓功率輸出模塊包括降壓電源，將所述大于5V的電源轉(zhuǎn)換為5V電源。

其中，所述降壓電源包括輸入端口、輸出端口以及控制端口，所述輸入端口連接到大于5V電源，所述輸出端口連接到所述USB接口，所述控制端口連接到所述控制模塊。

示例性地，所述降壓電源可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的具有降壓功能的降壓電路，例如，降壓斬波電路(BUCK電路)等，也可以為其他由晶體管和/或電阻組成的其他類型的降壓電路。

示例性地，所述控制模塊包括處理器。其中，所述處理器可以為 本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的任何類型的處理器，本實施例中，處理器使用ARM處理器。在某些示例中，所述控制模塊的上述功能通過處理器運行現(xiàn)有的計算機(jī)程序來實現(xiàn)?？刂颇K的實現(xiàn)可以采用各種可行的方案，在此并不進(jìn)行限定。

示例性地，USB接口連接至負(fù)載，為負(fù)載提供工作電壓。其中，負(fù)載可以包括USB設(shè)備。

其中，所述USB設(shè)備可以為USB相機(jī)或者其他的使用USB接口的設(shè)備，例如，移動硬盤等。

如圖3所示，在使用第一實施例中的電路結(jié)構(gòu)的情況下，當(dāng)ARM處理器所在的系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時，USB設(shè)備(例如，USB相機(jī))連接到USB接口后，系統(tǒng)檢測到USB設(shè)備插入，例如，USB設(shè)備可以通過數(shù)據(jù)線連接到處理器板上的USB接口，該數(shù)據(jù)線一端連接USB設(shè)備，一端為USB插頭插入處理器板上的USB接口(可以為USB插座)，由于ARM處理器控制降壓電源的通斷，也即進(jìn)一步控制了電源模塊(例如，大于5V電源)與USB設(shè)備之間的電連接，系統(tǒng)檢測到USB設(shè)備插入后，ARM處理器控制降壓電源，使其導(dǎo)通，進(jìn)而打開供電電源(即大于5V電源)，大于5V電源輸出大于5V電源功率給降壓電源，經(jīng)過降壓電源降壓后，可以將其電壓降低到5V而輸出給負(fù)載，且相應(yīng)的增加了輸出給負(fù)載的電流，進(jìn)而解決USB接口供電不足的問題，而且不需增加其他額外的電源線。

上述情況可以適用于所連接的負(fù)載為大功率USB設(shè)備，其與電源模塊不相匹配，電源模塊直接給負(fù)載供電，而會產(chǎn)生供電不足的情況下，在USB接口和電源模塊之間增設(shè)降壓電源，而由ARM處理器控制降壓電源導(dǎo)通，通過降壓增加電流，給負(fù)載供電。

作為示例，本實用新型實施例的電路結(jié)構(gòu)還可以包括電源管理芯片(圖中未示出)，電源模塊可以通過所述電源管理芯片連接至所述控制模塊，以從電源模塊直接取電為所述控制模塊供電?？蛇x地，電源管理芯片可以連接至降壓電源或者是穩(wěn)壓電源，從降壓處理后的電源或者穩(wěn)壓處理后的電源取電為所述控制模塊供電。

控制模塊還可以與USB接口連接，以檢測所述USB接口是否有負(fù)載接入，并根據(jù)檢測結(jié)果控制所述恒壓功率輸出模塊的通斷。例如， 控制模塊檢測到USB接口有USB相機(jī)接入時，向負(fù)載開關(guān)發(fā)送導(dǎo)通信號以使負(fù)載開關(guān)導(dǎo)通，接通電源模塊與USB接口的連接，為USB相機(jī)供電。

綜上所述，根據(jù)本實用新型的USB輸出可控功率的電路結(jié)構(gòu)，可以解決USB接口供電不足的問題，且不需增加其他額外的電源線，優(yōu)化了產(chǎn)品的設(shè)計。

本實用新型另一方面，提供一種相機(jī)系統(tǒng)，其包括前述任一實施例的電路結(jié)構(gòu)，以及USB相機(jī)，其中，USB相機(jī)連接至USB接口，以從USB接口獲取恒壓功率電源。

本實用新型已經(jīng)通過上述實施例進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本實用新型限制于所描述的實施例范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以理解的是，本實用新型并不局限于上述實施例，根據(jù)本實用新型的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本實用新型所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本實用新型的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。