节省能量的USB插座制造技术

节省能量的USB插座。在本文中提供的是涉及通过通用串行总线（USB）连接提供功率的技术，并且特别地但是非排他性地涉及与用于减少USB插座的能量消耗的（USB）技术相关的设备、方法和系统。

【技术实现步骤摘要】
节省能量的USB插座
在本文中提供的是涉及通过通用串行总线（USB）连接提供功率的技术，并且特别地但非排他性地涉及与用于减少USB插座的能量消耗的（USB）技术相关的设备、方法和系统。
技术介绍
通用串行总线（“USB”）技术被设计成从主机向通过USB线缆连接到主机的设备提供电功率。特别地，主机USB插座从主机电源汲取电功率，并且将电功率提供给与插座配对（“插入到其中”）的USB插头，其中从在USB线缆的主机端处的一个插头向在与设备插座配对的USB线缆的设备端处的另一个插头传送功率。一些主机，例如许多类型的消费电子设备和家具（例如，桌子、灯、闹钟等）被设计成通过USB线缆为电子设备提供功率和/或为电子设备充电。特别地，电源向主机提供功率，并且主机通过USB连接向设备提供该功率的一些。当以该方式使用时，消费电子设备和家具用作用于插入到主机中的电子设备（例如，移动电话、平板计算机、音频播放器、视频播放器等）的“充电站”。即使当充电插座是空的时，即当USB充电插座未与USB插头配对时，许多常规USB充电插座也从主机电源汲取功率（参见例如图1）。因此，在没有设备需要充电或需要来自主机的功率的情况下，电功率被提供给USB充电插座。在不需要时电功率的该使用是浪费的并且可能是不方便的。作为示例，对于一些使用，消费者从电池向主机提供电功率，例如，以消除通过电源线向主机提供电功率的需要，例如，由于缺乏方便的家用（例如，交流电）插座，以消除物理（例如，绊倒）安全危险，或出于美学原因移除难看的电线。归因于标准USB技术的设计，在没有插入设备的情况下，由USB插座从电池供电的主机汲取的功率可能导致电池耗尽，常常导致不起作用的主机和/或不能向连接的设备提供功率直到电池被再充电的主机。此外，虽然由一个未使用的USB充电插座浪费的功率（无论其是电池还是直流/交流电）是小的，但是随时间浪费的总功率是巨大的，例如，每年在浪费的能量消耗中花费数百万美元。一些以前的技术已经尝试使用外部分离的开关来解决该问题，以控制提供给USB插座的电功率。然而，外部开关可能缺乏效率，因为开关的使用需要用户将开关移动到“断开”位置以中断到USB充电器插座的功率，并且然后将开关移动到“接通”位置以向USB充电器插座提供功率。如果用户忘记将开关移到“接通”位置，则插入到充电插座中的设备将不充电。此外，如果用户在不需要对设备充电时忘记将开关移动到“断开”位置，则USB充电器插座将浪费功率，并且在电池供电的主机的情况下，浪费的功率将耗尽电池。用于解决该问题的另一个技术——命名为“通用串行总线功率输送规范”——使用电流感测电路来确定在使能USB充电电路之前设备是否被插入到USB充电插座中。该技术也缺乏效率，因为电流感测电路将USB充电插座置于“睡眠状态”中而不是完全中断到USB充电插座的功率。该技术周期地向USB充电插座提供功率，以确定插座是否与插头配对，也就是，以确定设备是否已经插入。尽管电流感测电路可以延长电池寿命，但是电流感测技术始终如一从主机汲取功率，因此浪费电功率，并且在电池供电的主机的情况下，浪费的功率耗尽电池。
技术实现思路
因此，在本文中提供的是涉及用于减少能量消耗的通用串行总线（USB）技术的技术，例如仅在插座与插头物理地配对时才从主机电源汲取功率的USB插座。在由与插头配对的插座提供的USB连接中，插头中的用于功率传输的触点（也称为“端子”）和用于数据传输的触点（或“端子”）分别与插座中的用于功率传输的触点和用于数据传输的触点进行电接触，以在插座和插头之间传输功率和/或数据（例如，以将功率从主机运送到设备和/或在主机和设备之间传输数据）。因此，在一些实施例中，如在本文中描述的USB插座包括USB触点（例如，提供功率的两个触点（例如，VCC（或VBUS）和GND）和被用于数据信号的两个触点（例如，D+和D-））。插座中的触点用壳（例如，金属壳）屏蔽，并且插头中的触点用壳（例如，金属壳）屏蔽。插座和插头的壳不是提供功率或数据传输的电路的部分——插头和插座的壳屏蔽配对的电触点，并且因此保持在插头和插座之间传输的电信号的完整性，例如，在包括电噪声的环境中。在本文中提供的技术的实施例涉及USB插座，其中USB插座壳提供附加的“插入检测”功能，所述“插入检测”功能指示插头是否与插座配对或者插座是否是空的，例如，使得仅当插头和插座被配对时（例如，以及插座和插头的壳进行电接触）才向插座提供功率。在一些实施例中，技术提供了一种包括壳的USB插座，其中壳被划分成两个部分——第一壳侧和第二壳侧。第一壳侧与第二壳侧导电地分离（例如，通过物理间隙或通过非导电材料）。因此，导电分离将第一壳侧与第二壳侧电地隔离，最小化和/或消除在第一壳侧和第二壳侧之间的导电性（例如，最小化和/或消除在第一壳侧和第二壳侧之间的电流的流动）。因此，技术的一些实施例涉及通用串行总线（USB）插座，所述通用串行总线（USB）插座包括与第二壳侧物理地分离的第一壳侧（例如，通过间隙（例如，物理和电地绝缘间隙（例如，最小化和/或消除第一壳侧和第二壳侧之间的电接触和/或导电性）））。在一些实施例中，间隙是气隙。在一些实施例中，第一壳侧通过用于防止第一壳侧和第二壳侧之间的导电性的绝缘材料与第二壳侧分离。在一些实施例中，第一壳侧与第二壳侧既物理地又通过绝缘材料（例如，共同防止第一壳侧和第二壳侧之间的电接触和/或导电性）来分离。在一些实施例中，USB插座进一步包括壳体。如在本文中使用的那样，术语“壳体”指代至少部分地包围壳和触点的USB插座或USB插头的元件。插头的壳体通常包括聚合物二次成型，其提供用于由用户操纵插头的插头元件并且包括指示插头是USB插头的标记以及关于用于与插座配对的插头的适当的方向的信息。插座和插头两者的壳体向壳和触点提供支撑和应变消除，以针对触点提供在适当布置中的插头触点和插座触点，以进行适当的电接触并且以最大化多次配对周期内重复配对的回弹性（resiliency）。插座和插头的壳体两者的壳体向插座的壳和插头的壳提供支撑，使得在将插座和插头配对时壳与彼此适当地配合，并且在本文中描述的技术的实施例中，使得插头壳和插座壳进行导电接触并且因此提供如在本文中描述的USB插座“插入检测”技术。如由在本文中描述的技术提供的那样，在一些实施例中，壳体保持第一壳侧和第二壳侧。在一些实施例中，壳体将第一壳侧和第二壳侧保持在将在本文中描述的USB插座的第一壳侧与第二壳侧分离的布置中。在一些实施例中，第一壳侧或第二壳侧中的任一个被电地连接到地，并且另一个壳侧被连接到开/关逻辑电路。在一些实施例中，技术包括控制向插座输送功率的开/关逻辑电路。在一些实施例中，充电器电路向插座（例如，向提供功率（例如，向传输功率（例如，向设备传输功率）的插头的触点提供功率）的插座的触点）输送功率。根据在本文中提供的技术的实施例，将插头与如在本文中描述的包括分裂壳的插座的配对将开/关逻辑电路置于“接通”状态中，其随后允许功率从充电器电路向提供功率的插座的触点提供。根据在本文中提供的技术的实施例，从如在本文中描述的包括分裂壳的插座移除插头将开/关逻辑电路置于“断开”状态中，其随后中断功率从充电器电路向提供功率的插座的触点提供。因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通用串行总线（USB）插座，包括与第二壳侧物理地和/或电地分离的第一壳侧，其中所述第一壳侧能够通过配对的USB插头被电地连接到所述第二壳侧。

【技术特征摘要】
2017.11.28 US 15/8246401.一种通用串行总线（USB）插座，包括与第二壳侧物理地和/或电地分离的第一壳侧，其中所述第一壳侧能够通过配对的USB插头被电地连接到所述第二壳侧。2.如权利要求1所述的USB插座，其中所述第一壳侧通过间隙与所述第二壳侧物理地和/或电地分离。3.如权利要求1所述的USB插座，其中所述第一壳侧通过气隙、非导电材料或电绝缘体与所述第二壳侧物理地和/或电地分离。4.如权利要求2所述的USB插座，进一步包括壳体，所述壳体保持第一壳侧和第二壳侧以形成间隙。5.如权利要求1所述的USB插座，其中第一壳侧被电地连接到地。6.如权利要求1所述的USB插座，其中第二壳侧被电地连接到包括上拉电阻器、逆变器或晶体管的开/关逻辑电路。7.如权利要求6所述的USB插座，其中开/关逻辑电路被电地连接到包括电源和使能/禁用引脚的充电电路。8.一种通用串行总线（USB）充电系统，包括：a）USB插座，其包括USB端子和与第二壳侧物理地和/或电地分离的第一壳侧；b）充电电路；以及c）电源。9.如权利要求8所述的USB充电系统，其中，当USB插座与USB插头未配对时，充电电路向USB端子提供大致0V和/或从电源消耗小于大致9mW。10.如权利要求8所述的USB充电系统，进一步包括USB插头。11....

【专利技术属性】
技术研发人员：P李，DA多恩，JD罗洛夫，JR邵尔，
申请(专利权)人：瑞飞尔系统有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US