多端口系统的适配器功率叠加特征技术方案

本公开的实施例涉及多端口系统的适配器功率叠加特征。一个或多个实施例涉及一种降低成本并且使功率利用最大化的多端口功率传输架构。根据一些方面，实施例的适配器功率叠加特征可以组合两个或更多个适配器的功率。总功率可以用于支持CPU Turbo事件和快速充电功能。在一个方面中，一个充电器操作为电压源或电流源，并且另外的一个或多个充电器操作为一个或多个电流源。当系统需求高至足以使所有充电器可以操作为电流源时，电池可以供应其余的系统需求。所提出的适配器功率叠加特征的实施方式可以实现简单的控制方案。用户可以设置BGATE控制优先级来确定哪个充电器处理BGATE控制。

【技术实现步骤摘要】
多端口系统的适配器功率叠加特征相关申请的交叉引用本申请要求于2019年6月24日提交的标题为“多端口系统的适配器功率叠加功能的实现”的美国临时专利申请号62/865,824的优先权，上述申请以整体内容通过引用并入本文以用于所有目的。
本实施例总体上涉及用户计算设备、工业计算设备和手持式计算设备，并且更具体地涉及用于具有多端口系统的这种设备的功率传输架构。
技术介绍
便携式电子设备的激增增加了对电池的需求。在一个示例中，诸如手持式设备、智能电话和平板计算机的便携式电子设备包括电池，该电池可以使用来自电源的功率充电并且在脱离电源之后可以为操作提供功率。为了减少充电时间，多个电子设备可以共享功率。但是，配置多个电子设备进行功率共享可能会涉及复杂的过程。
技术实现思路
一个或多个实施例涉及一种降低成本并且使功率利用最大化的多端口功率传输架构。根据一些方面，可以利用实施例的适配器功率叠加功能或特征来组合来自两个或更多个适配器的功率。组合后的总功率可以用于支持某些负载要求(诸如，CPUTurbo事件)和某些电池充电应用(诸如，快速充电功能)。在一个方面中，耦合到适配器或端口的一个充电器操作为电压源或电流源，并且另外的一个或多个充电器操作为一个或多个电流源。当系统需求高至足以使两个或更多个充电器操作为电流源时，电池可以供应其余的系统需求。适配器功率叠加特征的一个或多个实施例可以实现简单的控制方案。附图说明通过结合附图阅读具体实施例的以下描述，这些实施例的这些方面和其他方面以及特征对于本领域普通技术人员而言将变得显而易见。其中：图1是图示了系统的各个方面的框图，在该系统中可以实现实施例。图2是图示了根据一些实施例的连接到适配器端口的适配器的操作条件的表格。图3是图示了用于双USB-Type-C端口应用的一个解决方案的框图。图4是根据一些实施例的执行功率叠加特征的系统的框图。图5是图示了根据一些实施例的如何确定BGATE控制优先级的表格。图6是图示了根据一些实施例的充电器的一个实施方式的框图。图7是图示了根据一些实施例的执行适配器功率叠加特征的过程的流程图。图8是图示了根据一些实施例的功率利用的图。图9是图示了根据一些实施例的执行适配器功率叠加特征的过程的流程图。图10是图示了根据一些实施例的功率利用的图。图11是图示了根据一些实施例的功率利用的图。图12是示出了根据一些实施例的图4的系统的示例操作条件的表格。图13是根据一些实施例的包括适配器功率叠加特征的系统的框图。具体实施方式现在将参考附图详细描述本实施例，这些附图被提供作为实施例的说明性示例，以便使得本领域技术人员能够实施实施例和备选方案，这些备选方案对于本领域技术人员而言是显而易见的。值得注意的是，下面的附图和示例并不意味着将本实施例的范围限制为单个实施例，通过互换所描述的或所图示的一些或全部元件，其他实施例也是可能的。此外，在可以使用已知部件部分地或完全地实现本实施例的某些元件的情况下，将仅仅描述已知部件中对于理解本实施例所必需的部分，并且为了避免混淆本实施例，将省略对这些已知部件的其他部分的详细描述。如对本领域技术人员显而易见的，除非在本文中另外指明，否则被描述为以软件实现的实施例并不应当限于此，而是可以包括以硬件或软件和硬件的组合实现的实施例，反之亦然。在本说明书中，示出单个部件的实施例不应当被认为是限制性的；相反，除非在本文中另外明确指出，否则本公开旨在涵盖包括多个相同部件的其他实施例，反之亦然。此外，除非明确说明，否则申请人并未旨在使得说明书或权利要求中的任何术语具有不常见或特殊的含义。此外，本专利技术的实施例涵盖在本文中通过说明的方式提及的已知部件的当前和将来的已知等同物。一个或多个实施例涉及一种降低成本并且使功率利用最大化的多端口功率传输系统。根据一些方面，在本文中公开的适配器功率叠加特征可以组合来自两个或更多个适配器的功率。组合后的总功率可以用于支持所连接的系统中的CPUTurbo事件，以及用于系统中一个或多个电池的快速充电功能。在一些实施例中，系统包括控制器、第一充电器、第二充电器以及连接到系统输出端口的电池。在一个配置中，第一充电器被连接在第一适配器端口与系统输出端口之间，并且第二充电器被连接在第二适配器端口与系统输出端口之间。每个充电器可以是DC-DC功率变换器。在一个配置中，电池、感测电阻器和电池控制晶体管被串联连接到系统输出端口。在一个配置中，控制器被耦合到第一充电器和第二充电器。在一个方面中，控制器可以选择或配置第一充电器或第二充电器以控制电池控制晶体管。所选择的充电器可以感测系统输出端口处的电压或通过感测电阻器的电流，以便根据所感测到的电压或电流向系统输出端口提供功率。系统输出端口处的功率可以被提供给电池，被提供给连接到系统输出端口的设备(例如，处理器)，或被提供给它们的组合。因此，连接到适配器端口的两个或更多个适配器可以以简单的架构向电池和/或连接到系统输出端口的设备提供功率。在一个方面中，配置系统的两个或更多个充电器以执行适配器功率叠加功能可以是具有挑战性的。特别地，多个电流路径被连接到系统输出端口，在该系统输出端口处实现单个感测电阻器，以便感测通过电池的电流。然而，通过感测通过单个感测电阻器的电流来同时控制两个或更多个充电器以向系统输出端口提供功率可能是困难的。而且，来自连接到系统输出端口的设备(例如，处理器)的功率需求可能是未知的或可能频繁变化，从而增加了配置或控制充电器的复杂性。更进一步地，与利用来自连接到系统的仅一个适配器的功率进行充电相比，通常期望对系统中的一个或多个电池进行更快的充电。在一个方面中，本实施例的一个充电器操作为电压源或电流源，而另外的一个或多个充电器操作为一个或多个电流源。如果系统需求高至足以使所有充电器操作为电流源，则电池可以供应其余的系统需求。因此，实施例的适配器功率叠加特征或功能可以实现简单的控制方案。图1是图示了包括本实施例的示例系统100的各个方面的框图。系统100可以是计算设备、移动电源、USB-C接口平台、或使用电池并且能够从适配器接收功率的任何系统，计算设备诸如是笔记本计算机(例如，MacBook、Ultrabook等)、膝上型计算机、平板或平板计算机(iPad、Surface等)等。在这些实施例和其他实施例中，系统100包括负载116，诸如运行诸如Windows或AppleOS的常规操作系统的CPU，并且系统100可以是来自Intel、AMD或其他制造商的x86处理器、以及由Freescale、Qualcomm制造的其他处理器、DSP、GPU等。明显的是，系统100可以包括未示出的许多其他部件，诸如固态和其他磁盘驱动器、存储器、外围设备、显示器、用户接口部件等。根据某些方面，本实施例可以找到特别有益的应用的系统100具有可以超过诸如USB-A的技术的功率限制的操作功率需求，例如超过60瓦。然而，本实施例并不限于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：/n第一充电器，耦合在第一适配器端口和系统输出端口之间，所述第一充电器包括两个或更多个反馈回路；/n第二充电器，耦合在第二适配器端口和所述系统输出端口之间，所述第二充电器包括两个或更多个反馈回路；/n电池控制晶体管和电池，串联耦合到所述系统输出端口；以及/n控制器，耦合到所述第一充电器和所述第二充电器，所述控制器被配置为从所述第一充电器和所述第二充电器中选择所述第一充电器来控制所述电池控制晶体管；/n其中根据选择所述第一充电器来控制所述电池控制晶体管，选择来自所述第一充电器的两个或更多个反馈回路中的第一反馈回路，以及来自所述第二充电器的两个或更多个反馈回路中的第二反馈回路。/n

【技术特征摘要】
20190624 US 62/865,824;20200619 US 16/906,9711.一种系统，包括：
第一充电器，耦合在第一适配器端口和系统输出端口之间，所述第一充电器包括两个或更多个反馈回路；
第二充电器，耦合在第二适配器端口和所述系统输出端口之间，所述第二充电器包括两个或更多个反馈回路；
电池控制晶体管和电池，串联耦合到所述系统输出端口；以及
控制器，耦合到所述第一充电器和所述第二充电器，所述控制器被配置为从所述第一充电器和所述第二充电器中选择所述第一充电器来控制所述电池控制晶体管；
其中根据选择所述第一充电器来控制所述电池控制晶体管，选择来自所述第一充电器的两个或更多个反馈回路中的第一反馈回路，以及来自所述第二充电器的两个或更多个反馈回路中的第二反馈回路。


2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一充电器被配置为选择所述第一充电器的所述第一反馈回路，并且所述第二充电器被配置为选择所述第二充电器的所述第二反馈回路，而无需来自耦合到所述系统输出端口的设备的关于功率需求的信息。


3.根据权利要求1所述的系统，
其中所述第一充电器被配置为：响应于选择所述第一充电器来控制所述电池控制晶体管，选择所述第一充电器的两个或更多个反馈回路中的所述第一反馈回路；并且
其中所述第二充电器被配置为：响应于选择所述第一充电器来控制所述电池控制晶体管，选择所述第二充电器的两个或更多个反馈回路中的所述第二反馈回路。


4.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器被配置为：
响应于确定所述第一充电器来控制所述电池控制晶体管，将由所述第二充电器控制的最大电压设定为小于由所述第一充电器控制的最大电压。


5.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器被配置为：响应于所述第一充电器的第一可用功率大于所述第二可用功率的第二可用功率，从所述第一充电器和所述第二充电器中确定所述第一充电器来控制所述电池控制晶体管。


6.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制器被配置为：响应于在第二设备被连接到所述第二适配器端口之前，第一设备被连接到所述第一适配器端口，从所述第一充电器和所述第二充电器中确定所述第一充电器来控制所述电池控制晶体管。


7.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一充电器被配置为：响应于确定所述第一充电器来控制所述电池控制晶体管，选择所述第一充电器的调节所述系统输出端口处的电压的第一系统电压回路。


8.根据权利要求7所述的系统，其中所述第二充电器被配置为：响应于确定所述第一充电器来控制所述电池控制晶体管，选择所述第二充电器的调节所述系统输出端口处的所述电压的第二系统电压回路。


9.根据权利要求8所述的系统，其中所述第一充电器被配置为：响应于确定对所述电池的充电被使能，选择所述第一充电器的调节通过所述电池控制晶体管的电流的充电电流回路；并且所述第二充电器被配置为：响应于确定对所述电池的充电被使能，选择所述第二充电器的调节通过所述第二适配器端口的输入电流的第一适配器电流回路。


10.根据权利要求9所述的系统，其中所述第一充电器被配置为：响应于通过所述第一适配器端口的输入电流在距预定阈值的预定范围内，选择所述第一充电器的第二适...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彦模，林成根，M·沙，E·索利，
申请(专利权)人：瑞萨电子美国有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US