针对可配置输出电压的快速放电电源制造技术

通用串行总线(USB)充电器向用户端设备提供电力。USB连接器与用户端设备进行接口并且接收对USB充电器的输出电压要处于特定值的请求。如果所请求的电压电平低于当前输出电压电平，则将输出电压电平设置为所请求的电平并且启用泄放器电路以使USB充电器的输出电容器放电。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
1.
本公开内容一般性涉及通用串行总线(USB)充电器领域，并且具体地涉及提供多个充电电压用于更快充电。2.相关技术的描述通用串行总线(USB)是一种被使用的连接标准，其可以用于将多个计算设备(例如，个人计算机、智能电话)和外围设备(例如，鼠标、键盘、相机)彼此互连。除了能够连接计算设备和外围设备以外，还可以使用USB连接器来输送电力。例如，可以使用USB连接器来提供电力以对移动设备的电池进行充电。电力可以从主计算设备或通过专用电源(例如，充电器)来提供。当对移动设备的电池进行充电时，充电速度受到通过USB连接器提供的电压和电流的限制。当向移动设备输送电力时，如USB标准所规定的，当前的USB充电器仅输出5V的电压。这极大地限制了对移动设备进行充电的速度。因此，对于来自移动设备的增加移动设备的充电速度的需要，能够输送除了USB标准规定的电压以外的处于较高电压电平的输出电压会是有利的。
技术实现思路
通用串行总线(USB)充电器向用户端设备提供电力。USB连接器与用户端设备进行接口并且接收对USB充电器的输出电压要处于特定值的请求。如果所请求的电压电平低于当前输出电压电平，则将输出电压电平设置为所请求的电平并且启用泄放器电路以使USB充电器的输出电容器放电。本说明书中所描述的特征和优点不是全部包括的，并且特别地，根据附图和说明书，许多附加的特征和优点对于本领域的普通技术人员而言将是明显的。此外，应当注意，在本说明书中使用的语言主要是为了可读性和指导目的而选择的，并且可能不是被选择来描绘或限制本专利技术的主题。附图说明所公开的实施方式具有其他优点和特征，上述其他优点和特征根据详细描述、所附权利要求和附图(或图)将更加明显。附图的简要介绍如下。附图(图)1示出了通用串行总线(USB)连接器的图示。图2示出根据一种实施方式的能够提供处于多个电压电平的输出电压的USB充电器的电路图。图3A、图3B、图3C、图3D和图3E示出了根据一种实施方式的泄放器电路的五个不同实施方式。图4A示出了根据一种实施方式的使用图3A的泄放器电路的USB充电器的输出电压的曲线图。图4B示出了根据一种实施方式的使用图3B或图3C的泄放器电路的USB充电器的输出电压的曲线图。图5示出了根据一种实施方式的用于提供处于多个电平的输出电压的流程图。具体实施方式附图(图)和以下描述仅通过说明的方式涉及优选实施方式。应当注意，根据以下讨论，本文中所公开的结构和方法的替选实施方式将容易地被认为是可以在不脱离所要求保护的原理的情况下采用的可行的替选方案。现在将详细参考几个实施方式，其示例在附图中示出。注意，在可行的情况下，在附图中可以使用相似或相同的附图标记，并且相似或相同的附图标记可以指示相似或相同的功能。附图仅出于说明的目的描绘了所公开的系统(或方法)的实施方式。本领域技术人员根据以下描述将容易地认识到，在不脱离本文中所描述的原理的情况下，可以采用本文中所示出的结构和方法的替选实施方式。通用串行总线(USB)充电器附图(图)1是通用串行总线(USB)连接器的图示。USB连接器100使得在两个设备如计算机和外围设备之间能够进行通信。此外，USB连接器还可以用于将能量提供给外围设备。USB连接器100包括第一端子111、第二端子113、第三端子115和第四端子117。尽管使用USB连接器来描述具体实施方式，但是还可以使用能够将能量提供给外围设备的其他类型的连接器。在一些实施方式中，第一端子111和第四端子117用于传送电力，并且第二端子113和第三端子115用于传送数据。例如，第一端子111可以用于传送电源电压(例如，Vdd)，并且第四端子117可以用于传送接地参考电压(GND)。此外，第二端子113可以用于在“+”极侧或正极侧传送差分数据信号，并且第三端子115可以用于在“-”极侧或负极侧传送差分信号。在一些实施方式中，可以使用其他类型的USB连接器来代替图1所示的USB连接器。例如，可以使用迷你USB连接器或微型USB连接器来代替图1的USB连接器。图2是能够提供处于不同电压电平的输出电压的USB充电器200的电路图。在一种实施方式中，USB充电器200能够提供处于两个不同电压电平的输出电压(Vout)。例如，USB充电器200能够提供5V的输出电压用于正常USB充电，并且还能够提供12V的输出电压用于加速的USB充电。在其他实施方式中，USB充电器200能够提供处于多于两个的不同电压电平的输出电压Vout。在一种实施方式中，如果没有用户端设备连接至USB充电器200，则USB充电器输出较低电压电平(例如，5V)。当设备与USB充电器200断开时，并且USB充电器的输出电压电平在用户端设备被断开时不处于较低电平，则USB充电器200将输出电压降低至较低电压电平。USB充电器200包括USB连接器100、泄放器电路203、输出电压控制器205和充电器控制器207。USB连接器100使得用户端设备能够从USB充电器200接收电力。输出电压控制器205从用户端设备201接收指示用户端设备201可以接收哪个输出电压电平的信号，并且向控制器207发送信号以生成期望的输出电压。在一些实施方式中，输出电压控制器205感测USB充电器200的输出电压电平，并且确定用户端设备所请求的电压电平与USB充电器200的输出电压电平之间的误差值。可以将该误差值提供至控制器207以产生期望的输出电压Vout。如果用户端设备201请求比由USB充电器200当前正在输出的电压电平低的输出电压Vout，则输出电压控制器205可以接通及断开泄放器203以将输出电压电平降低至用户端设备201所请求的值。在一些实施方式中，当输出电压达到用户端设备201所请求的值时，电流电压控制器205感测输出电压Vout并且断开泄放器203。泄放器203为输出电容器(Cout)创建放电路径以放电。当用户端设备201请求比由USB充电器200正在输出的当前电压电平低的输出电压电平时，通过输出电压控制器205来接通泄放器203并且使存储在输出电容器Cout中的电荷放电，从而降低USB充电器200的输出电压。图3A、图3B和图3C中示出了泄放器203的不同实施方式。在一些实施方式中，当用户端设备断开并且USB充电器的输出电压不处于较低电压电平(例如，处于5V)时，接通泄放器。控制器207从输出电压控制器205接收V_OUTSETTING信号，并且相应地接通及断开晶体管T1。在一些实施方式中，V_OUTSETTING信号是USB充电器200的输出电压电平与用户端设备201所请求的电压电平之间的误差值。在其他实施方式中，V_OUTSETTING信号可以是指示要生成哪个输出电压电平的信号。例如，V_OUTSETTING可以是指示用户端设备请求的第一电压电平(例如，5V)或第二电压电平(例如，12V)的数字信号。虽然在图2的具体实施方式中，控制器207控制USB充电器200的初级侧，但是在一些实施方式中，调节USB充电器200的输出电压的其他配置可以使用控制器207来控制USB充电器200的次级侧。图3A、图3B、图3C、图3D和图3E示出了泄放器203的五个不同实施方式。图3A的泄放器包括电阻器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于向用户端设备提供电力的通用串行总线(USB)充电器，包括：USB连接器，所述USB连接器被配置成与所述用户端设备进行接口，并且接收对输出电压要处于第一电压电平的请求；转换器电路，所述转换器电路的输出端耦接至所述USB连接器，所述转换器电路被配置成将输入电压电平转换为输出电压电平，所述转换器电路包括输出电容器；泄放器电路，所述泄放器电路耦接至所述转换器电路，所述泄放器电路被配置成响应于所述转换器电路的输出电压电平大于所述第一电压电平而使所述转换器电路的输出电容器放电；以及输出控制器，所述输出控制器被配置成控制所述转换器电路的输出电压电平，并且被配置成接通及断开所述泄放器电路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.21 US 14/284,1721.一种用于向用户端设备提供电力的通用串行总线(USB)充电器，包括：USB连接器，所述USB连接器被配置成与所述用户端设备进行接口，并且接收对输出电压要处于第一电压电平的请求；转换器电路，所述转换器电路的输出端耦接至所述USB连接器，所述转换器电路被配置成将输入电压电平转换为输出电压电平，所述转换器电路包括输出电容器；泄放器电路，所述泄放器电路耦接至所述转换器电路，所述泄放器电路被配置成响应于所述转换器电路的输出电压电平大于所述第一电压电平而使所述转换器电路的输出电容器放电；以及输出控制器，所述输出控制器被配置成控制所述转换器电路的输出电压电平，并且被配置成接通及断开所述泄放器电路。2.根据权利要求1所述的USB充电器，其中，所述泄放器包括：第一开关，所述第一开关耦接至所述输出控制器；以及泄放电阻器，所述泄放电阻器耦接至所述输出电容器和所述第一开关，所述泄放电阻器被配置成当所述第一开关闭合时使所述输出电容器放电。3.根据权利要求2所述的USB充电器，其中，所述输出控制器被配置成响应于确定所述USB充电器的输出电压电平处于第二电压电平而接通所述第一开关，所述第二电压电平高于所述第一电压电平。4.根据权利要求3所述的USB充电器，其中，所述输出控制器还被配置成响应于确定所述USB充电器的输出电压电平在所述第一电压电平的阈值电平内而断开所述第一开关。5.根据权利要求2所述的USB充电器，其中，所述泄放器还包括：泄放电容器，所述泄放电容器并联耦接至所述泄放电阻器，所述泄放电容器被配置成当所述第一开关闭合时接收存储在所述输出电容器中的电荷的一部分。6.根据权利要求2所述的USB充电器，其中，所述泄放器包括：第二开关，所述第二开关耦接至所述输出控制器；以及泄放电容器，所述泄放电容器耦接至所述输出电容器和所述第二开关，所述泄放电容器被配置成当所述第二开关闭合时接收存储在所述输出电容器中的电荷的一部分。7.根据权利要求6所述的USB充电器，其中，所述输出控制器还被配置成：响应于确定所述USB充电器的输出电压电平处于第二电压电平而接通所述第一开关和所述第二开关，所述第二电压电平高于所述第一电压电平；以及响应于确定所述USB充电器的输出电压在所述第一电压电平的阈值电平内而断开所述第一开关。8.根据权利要求2所述的USB充电器，其中，所述泄放器还包括：第二开关，所述第二开关耦接至所述输出控制器；以及第二泄放电阻器，所述第二泄放电阻器耦接至所述输出电容器和所述第二开关，所述第二泄放电阻器具有与所述泄放电阻器相比更高的电阻，所述第二泄放电阻器被配置成当所述第一开关断开时提供所述输出电容器的缓慢放电。9.根据权利要求8所述的USB充电器，其中，所述输出控制器还被配置成：响应于确定所述USB充电器的输出电压电平处于第二电压电平而接通所述第一开关和所述第二开关，所述第二电压电平高于所述第一电压电平；响应于确定所述USB充电器的输出电压电平处于第三电压电平而断开所述第一开关，所述第三电压电平高于所述第一电压电平且低于所述第二电压电平；以及响应于确定所述USB充电器的输出电压电平在所述第一电压电平的阈值电平内而断开所述第二开关。10.根据权利要求8所述的USB充电器，其中，所述输出控制器还被配置成：响应于确定所述USB充电器的输出电压电平处于第二电压电平而接通所述第一开关和所述第二开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚建明，陈一民，李勇，郑俊杰，迪克森·T·翁，
申请(专利权)人：戴乐格半导体公司，
类型：发明
国别省市：美国;US