电压源能力的动态学习制造技术

一种系统可包含电源(100)，其可经配置以在电源输出节点上产生多个输出电压中的任一个。所述系统还可包含电压自动检测功率分配PD控制器(120)，其耦合到所述电源(102)。所述电压自动检测PD控制器(120)经配置以监测输入信号，以检测经由电缆(90)耦合到所述系统的装置(80)的存在并断言多个控制信号的组合。对于控制信号的每一组合，所述电压自动检测PD控制器(120)测量来自所述电源(102)的输出电压的值，存储所述测量值，并产生多个分组以发射到所述装置(80)。每一分组含有指示测量输出电压的参数。

Dynamic Learning of Voltage Source Capability

A system may include a power supply (100) which can be configured to generate any of a plurality of output voltages on a power output node. The system may also include a voltage automatic detection power distribution PD controller (120) coupled to the power supply (102). The voltage automatic detection PD controller (120) is configured to monitor the input signal to detect the presence of a device (80) coupled to the system via a cable (90) and assert the combination of multiple control signals. For each set of control signals, the voltage automatic detection PD controller (120) measures the value of the output voltage from the power supply (102), stores the measured value, and generates multiple packets for transmission to the device (80). Each packet contains parameters indicating the measurement of the output voltage.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电压源能力的动态学习
技术介绍
一些互连规范定义了功率传送协议，其中第一装置将其功率传送能力(例如，电压和电流)通告给第二装置。第一装置因此提供电力且第二装置接收电力。在一些实施方案中，源装置的功率能力被硬编码在源装置内部的控制器中。源装置访问其预设配置并将这些特定功率能力通告给接收装置。接收器选择所通告的功率能力中的一个，并且源装置根据商定的功率能力配置其电源。
技术实现思路
在一个实施例中，一种系统可包含电源，其可经配置以在电源输出节点上产生多个输出电压中的任一个。所述系统还可包含电压自动检测功率分配(PD)控制器，其耦合到所述电源。所述电压自动检测PD控制器可经配置以监测输入信号，以检测经由电缆耦合到所述系统的装置的存在并断言多个控制信号的组合。对于控制信号的每一组合，电压自动检测PD控制器可测量来自所述电源的输出电压的值，存储所述测量值，并产生多个分组以发射到所述装置。每一分组含有指示测量输出电压的参数。在另一实施例中，系统可包含电源、电源开关、电压自动检测功率分配(PD)控制器和可配置电阻分压器网络。所述电源可以是可配置的，以在电源输出节点上产生多个输出电压中的任一个。所述电源开关可耦合于所述电源输出节点与电压总线之间且可经配置以将来自所述电源输出节点的输出电压耦合到所述电压总线。所述电压自动检测PD控制器可耦合到所述电源，且经由启用信号耦合到所述电源开关。所述电压自动检测PD控制器可经配置以将所述电源开关选择性地控制成处于断开状态或闭合状态。所述可配置电阻分压器网络可耦合到所述电压自动检测PD控制器。所述电压自动检测PD控制器可经配置以在检测到经由电缆耦合到所述系统的接收装置后就启动电源输出电压学习模式。在所述电源输出电压学习模式期间，所述电压自动检测PD控制器可经配置以使用所述启用信号来将所述电源开关配置成断开状态，并断言到所述可配置电阻分压器网络的多个控制信号的组合。对于控制信号的每一组合，所述电压自动检测PD控制器可经配置以测量来自所述电源的输出电压的值，并产生多个分组以发射到所述接收装置，其中每一分组含有指示测量输出电压的参数。在又一实施例中，方法可包含检测第一装置到第二装置的附接，以及迭代地配置所述第二装置的电源以产生多个输出电压。对于每一迭代，所述方法可包含测量每一输出电压并存储指示每一测量输出电压的值。所述方法还可包含向所述第一装置发射通信分组。所述通信分组可包含指示所述测量输出电压的所述值。附图说明为了详细描述各种示例，现在参考附图，在附图中：图1展示根据各种实例的其中包含电压自动检测功率分配(PD)控制器的电源装置通过电缆耦合到接收装置的实施例；图2展示根据各种实例的图1的电源装置的实施例；图3展示根据各种实例的电压自动检测PD控制器的实施例；图4展示根据各种实例的电压自动检测PD控制器的另一实施例；图5说明其中通信信道导体上的上拉电阻器可通过电压自动检测PD控制器的控制而选择性地断开连接的实施例；且图6展示根据各种实施例的方法。具体实施方式本文中可参考通用串行总线(USB)功率传送(PD)和C型规范，但此类参考仅出于说明性目的且不限制本公开的范围和权利要求书。本公开还涉及其它规范。各种USBPD和C型规范实现通过USB电缆和连接器对更高功率电平的传送。此技术为可能需要超过例如5V的笔记本电脑、平板计算机等创造了通用电源插头。例如，USB-PD规范定义了经由USB-PD电缆连接的端口之间的通信链路。通信可以是半双工和基于分组的。通信分组含有使两个端口能够通信并协商源端口将提供给端口的电压和电流的信息。根据USBPD规范的基础通信可以是双相标记编码(BMC)。此类通信独立于通过相同电缆的正常USB通信而发生，尽管是在不同的电线上。USB-PD通信分组流过不同的导体(例如，控制信道(CC)导体)，而非USB数据导体。电源装置(有时称为“源”)可以功率数据对象(PDO)的形式通告其供应类型，其包含在称为源能力消息的USBPD消息中。固定供电PDO含有电压和最大电流；可变供电PDO含有最大电压、最小电压和最大电流；电池供电PDO含有最大电压、最小电压和最大功率。源装置可通告多个唯一PDO。接收装置(有时称为“接收器”)可经由被称作请求消息的USBPD消息请求通告的功率能力中的一个。如果源可满足接收器的请求，那么源发送接受消息；否则源可发送拒绝或等待消息。在源已调整其电源后，源发送PS_RDY消息以通知接收器：接收器可以开始以商定的电平接收功率。在通告其电压能力之前，源首先检测接收器已借助于电缆或其它连接机构附接。源可包含CC导体上的上拉电阻器。接收器包含CC导体上的下拉电阻器或箝位器。源通过测量CC导体上的DC电压而检测接收器的存在。在电压的一个电压电平或范围处，源确定未附接接收器，且在电压的不同电平或范围处，源确定附接接收器。源接着可验证CC导体上的电压出于抖动消除目的而稳定预定时间段(例如，100ms与200ms之间)。根据适用的规范，源接着在475ms内将预定电压(例如，5V)施加到电缆的电源线(在USBPD规范中称为电压总线(VBUS))。接着，在施加预定电压(例如，5V)之后，源可发送通信消息，以通告其源功率能力(例如，使用如上文所描述的PDO)，例如哪些电压可以提供以及每一对应电压的电流电平。在电源输出电压学习模式中，源确定源的电源在源可向接收器通告电压之前可产生的电压。根据所公开的实施例，源中的电压自动检测PD控制器动态地学习源的电源在向接收器通告此类功率能力之前可产生的电压。在此实施例中，电源的功率能力未预配置到源的PD控制器中。代替地，电源的功率分配能力由源中的电压自动检测PD控制器动态地确定。对于以最小和最大电压(而不仅仅是多个离散电压电平)为特征的供电类型，电压自动检测PD控制器可以控制电源单独达到其最大和最小电压，且接着通告电压范围。对于以单个电压为特征的供电类型，电源具有多个电压设置，可使用其中的任一个。在此状况下，自动检测PD控制器控制电源以达到其唯一电压中的每一个，且接着通告那些唯一电压。图1说明经由电缆90耦合到接收装置80的电源装置100的实施例。电源装置100可产生操作电压和电流并将其提供到接收装置80，所述接收装置使用由电源装置100提供的电压和电流来为接收装置中的负载82供电。负载82可包含任何类型的电路，例如处理器、存储器、自定义电路、无源组件、有源组件等。在一些实施例中，电源装置100可包括电源“砖”，其是将AC市电功率转换成用于接收装置80的DC电压和电流的电源适配器。在其它实施例中，电源装置100可以是计算装置或可以是计算装置的部分，所述计算装置例如计算机、平板计算机装置等。另外，电源装置100可能够进行双模操作，也就是说，作为其中其产生功率的源装置或其中接收由另一装置产生的功率的接收装置。对于一些实施方案，电源和接收装置100和80实施USBPD和C型规范，但其它规范和协议也可实施。电源装置100包含电源102、输出电容器(COUT)、上拉电阻器106(其可实施为集成在电源装置的集成电路(IC)中的电流源)、电压自动检测功率分配(PD)控制器120。电源102接收输入AC市电电压并将其转换成一多个输出DC电压和电流，且将输出D本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种设备，其包括：电压自动检测功率分配PD控制器，其经配置以耦合到电源，所述电源能经配置以在电源输出节点上产生多个输出电压中的任一个，所述电压自动检测PD控制器经配置以：检测经由电缆的装置连接；断言多个控制信号的组合；对于所述控制信号的每一组合，测量来自所述电源的输出电压的值并存储指示所述测量值的值；以及产生多个分组以发射到所述装置，所述分组含有指示所述测量输出电压的所述值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.28 US 15/392,0471.一种设备，其包括：电压自动检测功率分配PD控制器，其经配置以耦合到电源，所述电源能经配置以在电源输出节点上产生多个输出电压中的任一个，所述电压自动检测PD控制器经配置以：检测经由电缆的装置连接；断言多个控制信号的组合；对于所述控制信号的每一组合，测量来自所述电源的输出电压的值并存储指示所述测量值的值；以及产生多个分组以发射到所述装置，所述分组含有指示所述测量输出电压的所述值。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述电压自动检测PD控制器包含模/数转换器，所述模/数转换器经配置以将来自所述电源的每一输出电压转换成数字测量值。3.根据权利要求1所述的设备，其进一步包含电源开关，所述电源开关经配置以耦合到从所述电源输出节点到电压总线的输出电压，其中所述电压自动检测PD控制器经配置以将所述电源开关控制成处于断开状态，同时断言所述控制信号组合并测量所述电源输出电压。4.根据权利要求3所述的设备，其进一步包含直流到直流DC/DC转换器，所述DC/DC转换器经配置以耦合于所述电源与所述电压总线之间且经配置以将来自所述电源输出节点的输出电压转换成用于所述电压总线的预定电压，其中所述DC/DC转换器包含启用/停用端子，且其中所述电压自动检测PD控制器经配置以断言到所述DC/DC转换器的启用/停用信号以启用所述DC/DC转换器来将所述预定电压输出到所述电压总线上，同时所述电压自动检测PD控制器断言所述控制信号组合中的至少一个并测量对应输出电压值。5.根据权利要求3所述的设备，其进一步包含负载电路，所述负载电路经配置以耦合于所述电源输出节点与接地之间，所述负载电路包含耦合到所述电压自动检测PD控制器的启用/停用端子。6.根据权利要求1所述的设备，其进一步包括可配置电阻分压器网络，所述可配置电阻分压器网络包含串联连接在所述电源的输出电压节点与接地之间的第一电阻器和第二电阻器，所述可配置电阻分压器网络还包含耦合于电阻器节点与所述电压自动检测PD控制器的第一控制端子之间的第三电阻器，和耦合于所述电阻器节点与所述电压自动检测PD控制器的第二控制端子之间的第四电阻器，所述电阻器节点在所述第一电阻器与所述第二电阻器之间。7.根据权利要求6所述的设备，其中所述电压自动检测PD控制器经配置以循环通过所述第一控制端子和所述第二控制端子的多个逻辑状态组合，其中每一循环使得所述第三电阻器和所述第四电阻器中的每一个基于所述对应控制端子的所述逻辑状态而选择性地耦合到接地。8.根据权利要求1所述的设备，其中所述电压自动检测PD控制器监测控制信道CC导体上的信号电平以检测装置，且其中所述系统进一步包含上拉电阻器或电流源和耦合于正电压电平与所述CC导体之间的固态开关，且其中所述电压自动检测PD控制器经配置以断言信号以在测量所有所述经断言的所述控制信号组合的所有所述输出电压值之后闭合所述固态开关。9.根据权利要求1所述的设备，其中所述电压自动检测PD控制器计算每一测量输出电压值的上电压阈值和下电压阈值。10.根据权利要求1所述的设备，其中所述电压自动检测PD控制器经配置以将第一测量输出电压值四舍五入成单独值，且其中含有指示所述第一测量输出电压值的参数的分组包含所述单独值。11.根据权利要求1所述的设备，其中所述电压自动检测PD控制器经配置以：初始化成接收模式，以通过所述电缆从所述装置接收操作电压；以及断言所述控制信号的所述组合并在处于所述接收模式时测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：德里克·韦恩·沃特斯，
申请(专利权)人：德州仪器公司，
类型：发明
国别省市：美国,US