通用串行总线TYPE-C电力传输（USB-C/PD）系统中的短路恢复技术方案

系统包括第一USB Type

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通用串行总线TYPE
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C电力传输(USB
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C/PD)系统中的短路恢复
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是于2021年9月1日提交的美国专利申请第17/464,319号的国际申请，该美国专利申请要求于2020年9月4日提交的美国临时申请第63/074,577号的权益，上述美国专利申请和美国临时申请两者均通过引用整体并入本文。

技术介绍

[0003]各种电子设备(例如智能电话、平板电脑、笔记本计算机、膝上型计算机、集线器、充电器、适配器等)被配置成根据在USB电力传输(USB
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PD)规范的各种修订版中定义的USB电力传输协议来通过通用串行总线(USB)连接器传输电力。例如，在一些应用中，电子设备可以被配置为电力消耗器，以通过USB连接器接收电力(例如，用于电池充电)，而在其他应用中，电子设备可以被配置为电力提供器，以向通过USB连接器与其连接的另一设备提供电力。然而，USB
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PD规范允许电力提供器和电力消耗器动态地协商所提供的电压水平和电流水平。支持USB
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PD的USB连接器可以被包括在各种设备例如计算设备、汽车等中。例如，汽车可以包括USB连接器以使得用户在汽车中的同时能够对他们的电子设备进行充电。
附图说明
[0004]在附图的各图中，通过示例而非限制的方式示出了本公开内容。
[0005]图1是根据一个实施方式的被配置成在端口之间分配电力的各种多端口电源适配器的框图。
[0006]图2是根据一个实施方式的通用串行总线Type
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C电力传输(USB
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C/PD)系统的一部分的框图。
[0007]图3是根据一个实施方式的从USB
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C/PD系统中的短路中恢复的方法的流程图。
[0008]图4是示出根据一些实施方式的用于在USB电力传输中使用的USB设备的架构的框图。
具体实施方式
[0009]以下描述阐述了许多具体细节，例如具体系统、部件、方法等的示例，以便提供本文所述的用于从可能在USB
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C/PD系统中发生的短路状况中恢复的技术的各种实施方式的良好理解。然而，对于本领域的技术人员而言明显的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践至少一些实施方式。在其他情况下，未详细描述或者以简单的框图形式呈现公知的部件、元件或方法，以避免不必要地混淆本文所描述的技术。因此，下文阐述的具体细节仅仅是示例。特定的实现方式可以与这些示例细节不同，并且仍然可以被视为在本专利技术的精神和范围内。
[0010]说明书中对“实施方式”、“一个实施方式”、“示例实施方式”、“一些实施方式”以及“各种实施方式”的引用意指结合实施方式描述的特定特征、结构、步骤、操作或特性被包括在本专利技术的至少一个实施方式中。此外，在说明书的不同地方出现的短语“实施方式”、“一
个实施方式”、“示例实施方式”、“一些实施方式”以及“各种实施方式”并不一定都指相同的实施方式。
[0011]说明书包括对附图的参考，附图形成详细描述的一部分。附图示出了根据示例性实施方式的示出。在本文中也可以称为“示例”的这些实施方式被足够详细地描述，以使得本领域技术人员能够实践本文描述的要求保护的主题的实施方式。在不脱离所要求保护的主题的范围和精神的情况下，可以组合实施方式，可以利用其他实施方式，或者可以进行结构、逻辑以及电气改变。应当理解，本文描述的实施方式不旨在限制主题的范围，而是使得本领域技术人员能够实践、制造以及/或者使用主题。
[0012]本文描述了用于从USB
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C/PD系统中的短路状况中恢复的技术的各种实施方式。该技术使得电子设备能够在正电池或电源端子被电气和/或物理地暴露(例如，在车载电池中)的情况下从短路状况中更快和更安全地恢复。这样的电子设备的示例包括但不限于：可以使用USB连接器(接口)(例如USB
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C、USB
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A、微型USB等)进行通信、电池充电和/或电力传输的个人计算机(例如，膝上型计算机、笔记本计算机等)、移动计算设备(例如，平板电脑、平板计算机、电子阅读器设备等)、移动通信设备(例如，智能电话、手机、个人数字助理、消息传送设备、掌上电脑等)、连接和充电设备(例如，集线器、扩展坞、适配器、充电器等)、音频/视频/数据记录和/或回放设备(例如，摄像机、录音机、手持式扫描仪、监视器等)以及其他类似电子设备。本文所描述的实施方式可以用于各种类型的电源适配器、在600kHz频率下操作的基于GaN的电源适配器、具有初级侧控制器或次级侧控制器的电源适配器、在例如准谐振模式(QR)、不连续传导模式(DCM)、连续传导模式(CCM)的操作模式下操作的电源适配器等。本文描述的实施方式可以与Type
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C PD功能一起在电源适配器解决方案中使用。本公开内容的一些实施方式可以使得USB
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C/PD系统能够使用现有的电路、部件、机制等从短路状况中恢复，从而降低成本和复杂性，同时继续从短路状况中安全地恢复。例如，USB
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C/PD系统可以从短路状况恢复，而不会引起电源(例如，车载电池)的瞬变。这些实施方式可以在使用标准USB
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C线缆和非标准USB
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C线缆两者时工作。
[0013]支持USB的电子设备或系统可以遵循USB规范的至少一个版本。这样的USB规范的示例包括但不限于USB规范修订版2.0、USB 3.0规范、USB 3.1规范以及/或者各种补充(例如，On
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The
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Go或OTG)、版本及其勘误表。USB规范一般地定义了设计和构建标准通信系统和外围设备所需的差分串行总线的特性(例如，属性、协议定义、业务类型、总线管理、编程接口等)。例如，支持USB的外围设备通过主设备的USB端口附接至支持USB的主设备，以形成支持USB的系统。USB 2.0端口包括5V的电源电压线(表示为VBUS)、数据线差分对(表示为D+或DP，以及D
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或DN)以及用于电力返回的接地线(表示为GND)。USB 3.0端口还提供用于与USB 2.0向后兼容的VBUS、D+、D
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以及GND线。此外，为了支持更快的差分总线(USB超高速总线)，USB 3.0端口还提供发送器数据线的差分对(表示为SSTX+和SSTX
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)、接收器数据线的差分对(表示为SSRX+和SSRX
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)、用于供电的电源线(表示为DPWR)以及用于电力返回的接地线(表示为DGND)。USB 3.1端口提供用于与USB 2.0通信和USB 3.0通信向后兼容的与USB 3.0端口相同的线路，但通过称为增强超高速的一系列功能扩展了超高速总线的性能。
[0014]用于USB连接器的称为USB Type
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C的最新技术在USB本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于通用串行总线Type
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C电力传输(USB
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C/PD)系统的方法，所述方法包括：确定是否已经发生短路状况；响应于确定已经发生所述短路状况，关断接地隔离开关；确定配置通道线路(CC线路)上的电压是否大于第一阈值电压；响应于确定所述CC线路上的电压大于所述第一阈值电压，确定所述CC线路上的电压是否小于第二阈值电压；以及响应于确定所述CC线路上的电压小于所述第二阈值电压，接通所述接地隔离开关。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述接地隔离开关耦接至系统接地和USB Type
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C接地。3.根据权利要求2所述的方法，其中，关断所述接地隔离开关包括经由所述接地隔离开关将所述系统接地与所述USB Type
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C接地去耦接。4.根据权利要求2所述的方法，其中，接通所述接地隔离开关包括经由所述接地隔离开关将所述系统接地耦接至所述USB Type
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C接地。5.根据权利要求1所述的方法，还包括：在关断所述接地隔离开关之后对恢复电容器进行充电，其中，所述恢复电容器被配置成防止由所述短路状况导致的损坏。6.根据权利要求5所述的方法，其中：所述恢复电容器耦接至系统接地和USB Type
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C接地；以及所述恢复电容器与所述接地隔离开关并联耦接。7.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述CC线路上的电压是否大于所述第一阈值电压包括：配置比较电路以使用所述第一阈值电压，其中，所述比较电路耦接至所述CC线路。8.根据权利要求7所述的方法，其中，确定所述CC线路上的电压是否小于所述第二阈值电压包括：重新配置所述比较电路以使用所述第二阈值电压。9.根据权利要求1所述的方法，还包括：在接通所述接地隔离开关之后执行一个或更多个错误恢复操作。10.一种系统，包括：第一通用串行总线Type
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C电力传输(USB
‑
C/PD)端口；以及能够操作地耦接至所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：米图尔，
申请(专利权)人：赛普拉斯半导体公司，
类型：发明
国别省市：