CN105915036B - 用于确定适配器电流限值的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了用于确定适配器电流限值的系统和方法。一种确定功率适配器的适配器电流限值的电子设备，包括调节器、电压比较器和控制器。调节器调节适配器输出电流电平以防止其超出适配器电流限值，并在调节过程中提供调节信号。当适配器输出电压电平落在低电压阈值之下时，电压比较器提供欠电压信号。控制器最初将适配器电流限值设定在最低电平，当提供调节信号时，使适配器电流限值增加一增量，并且当提供欠电压信号时，使适配器电流限值减小所述增量以确定最终适配器电流限值。最终适配器电流限值处于功率适配器的实际最大电流限值或在其附近。适配器电流限值仅当调节发生了至少预定的时间段时才被增加。

Description

用于确定适配器电流限值的系统和方法
相关申请交叉参照
本申请要求2015年2月24日提交的美国临时申请S/N.62/120,042的权益，该临时申请处于全部意图和目的全篇地援引包含于此。
附图简述
参考以下描述以及附图将能更好地理解本发明的益处、特征以及优点，在附图中：
图1是根据本发明一个实施例实现的包括功率接口的电子设备的简化框图；
图2是根据本发明一个实施例实现的包括功率接口控制器的图1的功率接口的简化框图；
图3是示出根据一个实施例实现的图2的功率接口控制器的操作的流程图，用于检测被耦合至图1的电子设备的功率适配器的适配器电流限值；
图4是示出根据一个实施例响应于被耦合至图1的电子设备的功率适配器的检测的图2的功率接口控制器的操作的时序图；以及
图5是根据本发明一个更具体的实施例实现的图1的功率接口的更详细的示意框图。
具体实施方式
电子设备可从多个电源中的任何一个或多个电源接收功率。许多电子设备被配置成用可再充电电池工作，所述可再充电电池当其它电源不可用时向电子设备供电。电池运作的设备可进一步实现有功率接口以耦合至功率适配器。功率适配器经常以可移除的交流电至直流电(AC/DC)适配器的形式出现，该AC/DC适配器将来自AC线路的AC电压转换成DC电压电平。功率适配器可被配置成将功率提供给电子设备并对电池再充电。功率接口检测可用的电源(例如功率适配器和电池)，并管理至电子设备的电路的功率。
电子设备的范围可从较小的移动设备(例如智能电话等)至较大的便携式设备(例如笔记本电脑、平板电脑或膝上计算机系统等)。在这些传统配置中的任何一个中，在大量时间段不应当超出功率适配器的输出电流容量。在一些传统配置中，功率接口被配置成使特定类型的电子设备工作在具有已知电压和电流限值的相应已知功率适配器下。这些配置需要对于不同类型的电子设备提供多个功率接口。其它传统配置包括通行接口等，其中功率适配器的容量被传达给功率接口。这些传统配置使得功率接口的设计和实现变得复杂，由此以额外的成本消耗了有价值的资源。
本文描述的功率接口与功率适配器相接，以将功率提供给电子设备。该功率适配器包括功率接口控制器，该功率接口控制器检测功率适配器的存在或不存在并确定当被连接时功率适配器的最大电流限值。功率接口控制器可被实现为电池控制器，其中它进一步检测用于作出功率判决的可再充电电池的状态。对于电池供电的配置，当功率适配器不存在并且电池是可用的并且被充分充电时，则功率接口耦合到电池以向系统负载供电。当功率适配器存在时，功率接口耦合到功率适配器的输出以向系统负载供电。
本文所述的功率接口控制器可被纳入到多种电子设备中的任何一种中，包括具有较低功率需求的较小移动设备以及以增加的负载电流消耗更大功率电平的较大设备。不直接地向功率接口控制器提供关于其耦合至的功率适配器的类型的信息，因此不向其提供功率适配器的最大电流容量。相反，功率接口控制器检测功率适配器的存在并自动地确定其最大电流限值容量。
图1是根据本发明一个实施例实现的包括功率接口111的电子设备109的简化框图。功率接口111可被实现为电池充电器，尽管也可考虑替代的配置。101所示的AC线电压被提供到功率适配器103的输入，所述功率适配器103将AC电压转换成DC适配器电压VADP。VADP的电压电平和功率适配器103的电流容量应当适于将足够的功率提供给电子设备109。可考虑许多不同类型的电子设备。电子设备109的范围可以从较小的移动设备(例如智能电话等)至较大的便携式设备(例如笔记本电脑、平板电脑或膝上计算机系统等)。用于较小电子设备的功率适配器可具有相对小输出电流限值，而用于较大电子设备的功率适配器可具有较大输出电流限值。另外，某些电子设备可具有多个功率端口以接收某一范围的输入功率电流电平。
功率适配器103代表根据电子设备109的类型和容量具有各种容量的多种不同适配器中的任何一种。例如，如果电子设备109是较小的设备(例如智能电话或蜂窝电话等)，则功率适配器103可输出较低输出电压和/或较低输出电流以将足够的功率提供给较小设备。如果电子设备109是较大设备(例如笔记本电脑或膝上计算机系统等)，则功率适配器103可输出较高输出电压和/或较高输出电流以将足够的功率提供给较大设备。功率接口111可被纳入到这些电子设备109中的任何一个中。
功率适配器103的输出电流容量或最大电流限值是未知的或者当连接时未被通知。如本文进一步描述的那样，功率接口111被配置成检测功率适配器103的连接，以识别功率适配器103的最大电流限值并将负载电流维持在确定的最大电流电平或该最大电流电平以下。
VADP被图示为通过适当连接器105提供，该连接器105与被安装至或配备给电子设备109的可兼容连接器107(或功率端口)匹配。如此，VADP被提供给功率接口111的输入，该功率接口111将输出电压VSYS提供给系统负载113。当适配器103不可用时，可再充电电池119将电池电压VBAT提供给功率接口111的另一输入以形成VSYS。电池119和系统负载113被图示为以接地(GND)为基准，要理解，GND一般指任何适宜的正或负电压电平和/或多个接地类型，例如功率接地、信号接地、模拟接地、底盘接地等等。
电子设备109可以是任何类型的电子设备，包括移动、便携式或手持设备，例如任何类型的个人数字助理(PDA)、个人计算机(PC)、便携式计算机、膝上计算机等、蜂窝电话、个人媒体设备等。电子设备109的主要功能是通过系统负载113执行的，该系统负载113可包括一个或多个不同的系统负载元件。在图示实施例中，系统负载113包括处理器115，例如微处理器或控制器等，该处理器115被耦合至常用于电子设备的任何类型存储器117的任意组合，例如各种类型和配置的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等等。
图2是根据本发明一个实施例实现的功率接口111的简化框图。功率接口111包括被耦合以控制适配器接口203和电池接口205的功率接口控制器201。功率接口控制器201可被实现为电池充电控制器，尽管也可考虑替代的配置。功率适配器103的电压VADP经由连接器107被接收并在节点202上形成，该节点202图示为耦合至适配器接口203的输入。电流传感器207(或其它电流感测装置)监测从功率适配器103提供至适配器接口203的适配器电流IADP，并提供或以其它方式用于产生对应的电流感测信号ISEN。电流传感器207可以是电流感测电阻器等，其中ISEN是指示IADP的比例电压。各种电流感测装置是已知的并且不进一步予以描述。适配器接口203包括耦合至形成电压VSYS的输出节点204的输出，电压VSYS被提供给系统负载113。节点204也被耦合至电池接口105的输入，该电池接口105进一步耦合至提供VBAT的可再充电电池119。
功率接口控制器201包括调节器209，该调节器209的一个输入耦合至电流传感器207以接收或以其它方式形成ISEN，其另一输入接收功率适配器电流限值ACLIM，其输出将电流调节信号IREG提供至ACLIM控制框211。调节器209可被耦合以控制适配器接口203和电池接口205中的任一者或两者。功率接口控制器201也包括适配器电压比较器213，该适配器电压比较器213的一个输入接收适配器电压VADP(或其感测版本)，其另一输入接收欠电压阈值(UVTH)信号，其输出将欠电压信号UV提供给ACLIM控制框211。功率接口控制器201也包括适配器电压检测和阈值电路215，其接收适配器电压VADP并将UVTH信号提供给适配器电压比较器213。适配器电压检测和阈值电路215检测VADP的电压电平并相应地设定UVTH的电平。ACLIM控制框211使用IREG和UV信号形成ACLIM信号，如本文中进一步描述的那样。ACLIM控制框211可包括定时框217，它可实现为定时器或计数器等等。
适配器接口203可视具体应用根据许多适宜配置中的任何一个来实现。在一个实施例中，适配器接口203包括隔离开关等(例如以背对背连接方式耦合)以使系统节点204与节点202隔离，例如当功率适配器103不被连接或者是新连接的时候。在这种情形下，当检测到功率适配器103时，功率接口控制器201激活适配器接口203内的隔离开关以提供从VADP至VSYS的低阻抗路径。作为附加或替代，适配器接口203包括电压转换器，该电压转换器将VADP的电压电平转换成VSYS的电压电平。例如，VADP可具有比VSYS更高的电压电平，在这种情形下，适配器接口203可被实现为降压转换器等等。在另一种配置中，VADP可具有比SYS更低的电压电平，在这种情形下适配器接口203可被实现为升压转换器等等。另外，VSYS的电压电平的范围可从VADP的预期电压电平以下的一个低电平至VADP以上的一个较高电平，在这种情形下适配器接口203可根据实际电压电平实现为降压-升压转换器等。
也可视具体应用根据许多适宜配置中的任何一个来实现电池接口205。电池接口205可被配置成经由功率接口控制器201从功率适配器103接收充电电流。电池接口205可包括开关，该开关被激活以将VBAT连接至VSYS以对电池119充电或者以其它方式将电池电流放电到系统负载113。在一个实施例中，电池接口205包括以线性方式运作以控制电池充电电流从VSYS流至电池119的开关。
在一个实施例中，适配器电压检测和阈值电路215被配置成经由节点202上提供的VADP的检测来检测功率适配器103的存在。在一个实施例中，适配器电压检测和阈值电路215检测VADP的电压电平并相应地对UVTH编程。在一个实施例中，VADP可具有多个电压电平中的任何一个，例如5伏(V)或19V等等。UVTH对于VADP的每个预期电压电平可具有预设值，例如当VADP为5V时，UVTH＝4.5V，或者当VADP为19V时，UVTH＝17V，等等。替代地，适配器电压检测和阈值电路215可被配置成以VADP的一个百分比(例如90％等)断言(assert)UVTH。在这些配置或实施例中的任何一个中，UVTH被设定在一个电平以指示VADP的低电压阈值电平。
一旦检测到VADP并且UVTH被设定，则适配器电压比较器213被配置成将VADP与UVTH进行比较并当VADP落在UVTH以下时对欠电压信号UV进行断言。
调节器209通过经由相应的控制环来调节多个参数之一而执行调节功能。控制环之一包括在ACLIM处调节适配器电流IADP以防止IADP上升至高于功率适配器103的电流限值。任何时候调节器209调节适配器电流IADP，它断言被提供给ACLIM控制框211的电流调节信号IREG。ACLIM控制框211接收并使用IREG以将ACLIM设定在适宜的电平，如下面进一步描述的那样。
图3是示出根据一个实施例实现的功率接口控制器201的操作的流程图，其用于检测被耦合至电子设备109的适配器(例如功率适配器103)的适配器电流限值。在上电或重置(POR)之后，或者如果功率适配器103已被连接但之后被移除，操作进至方框301，其中ACLIM控制框211最初地设定或以其它方式重置ACMIN至被表示为ACLOW的预定最低值，该最低值对于要被耦合至电子设备109的可能功率适配器的整个范围是适合的。例如ACLOW被设定成足够低以等于或小于被耦合至可能范围的电子设备的预期功率适配器的最小一个功率适配器的最大电流限值。在一个实施例中，例如，ACLOW可以是400毫安(mA)或500mA等。
在下一方框302，询问功率适配器103是否存在。如前面提到的，适配器电压检测和阈值电路215可通过检测VADP电压来实现这种功能。当功率适配器103不存在时，功率接口控制器201可执行其它功能，例如控制电池接口205以允许电池119向系统负载113提供功率。当未检测到功率适配器103时，操作保持在方框302。
当检测到功率适配器103时，操作进至方框303以执行内务处理功能，从而为适配器操作作好准备。如前面提到的，适配器电压检测和阈值电路215可检测VADP的电压电平并相应地设定UVTH以检测低电压状态。功率接口控制器201还控制适配器接口203以将功率适配器103接至系统负载113。例如，根据具体实施方式，隔离开关可被激活或可开始电压转换器的切换。如此，功率适配器103开始将电流(IADP)提供给电子设备109的系统负载113。
在方框303之后，操作进至方框304，其中询问UV信号是否被断言，由此指示功率适配器103的低电压状态。当VADP落在UVTH以下时(例如VADP＜UVTH)，UV被断言为低。由于最大电流限值ACLIM最初被设定在最低电平，因此VADP不应当为低并且UV至少在第一次迭代中不应当被断言。如果UV不被断言，则操作进至下一方框305。
在方框305，询问IREG是否被断言。如前所述，当调节器209基于由ACLIM设定的电流限值电平来调节适配器电流IADP时，调节器209断言IREG。如果IREG不被断言，操作循环回到方框304并在方框304和方框305之间循环，直到UV被断言或者IREG被断言为止。负载电流对于其中操作在方框304和方框305保持循环的不明确的时间周期可能是足够低的。事实上，系统可保持在这种状态，直到下一POR为止。如果负载电流不增加以使IADP到达ACLIM或以其它方式尝试超越ACLIM，则调节器209开始调节适配器电流IADP并断言IREG。
如果在方框305检测到REG被断言，则操作进至方框307，其中一调节延时被插入。调节延时是一适合的或充分的延时以允许电流控制环稳定在电流限值电平处。在一个实施例中，例如实现方框307以插入一预定延时，该预定延时足够长以确保该环变得稳定。在一个具体实施例中，方框307代表大约10毫秒(ms)的延时。然而，要理解，可针对不同的实施方式使用不同的延时值。可使用ACLIM控制框211的定时块217以利于调节延时功能。替代地，方框307可使用用于指示电流控制环是稳定的不同的环检测参数来实现。
在方框307的调节延时之后，操作进至方框309，其中询问欠电压信号UV是否被断言，由此指示功率适配器103的低电压状态。当VADP落在UVTH以下时(例如VADP＜UVTH)，UV被断言为低。如果在方框309未检测到UV被断言，则操作进至方框311，其中将ACLIM增加一增量ACINC。ACINC被设定至一电平以提供适当的粒度，从而确保多个功率适配器的最大电流限值电平中的任何一个的检测。
例如，任何给定的功率适配器可具有500mA、1A、1.2A、1.5A、2A之类中任何一个的最大电流限值电平，其中ACINC可被设定至100mA的增量电流电平。如此，如果ACLIM被设定为对应于500mA，其中ACINC＝100mA，则在方框309，ACLIM增加至600mA。ACINC可具有较低值，例如50mA，以提供更大的粒度并可能优化功率适配器103的实际最大电流限值的检测。然而要注意，减小的ACINC可能增加用于确定最大电流限值的时间量(例如需要更多迭代)。另外，ACINC不应当过小以使最终确定的值可能超出功率适配器103的最大电流限值。ACLOW和ACINC的最佳确定是基于将要使用的预期功率适配器的容量范围而选择的。
在ACLIM增大了ACINC之后，操作循环回到方框304以询问UV是否被断言，如果没有，则再次在方框304和方框305之间循环，直到UV或IREG如前所述地被断言为止。
如前所述，ACLIM最初被设定在预定的最低值ACLOW，由此在正常操作期间当负载电流尝试高过ACLIM的当前电平时，调节器209为了至少在方框307设定的调节延时而调节电流控制环。在调节延时届满后，ACLIM增大了上述增量ACINC。ACLIM可以这种方式按ACLIM增加多次，只要功率适配器103能够提供增加的负载电流。另外，操作可能不确定地保持在任何一个ACLIM电平处，只要UV不被断言由此指示功率适配器103不是过分扩展的。
如果适配器电流IADP继续增加以使ACLIM渐增地增大到高于功率适配器103的实际最大电流限值，则功率适配器103暂时地提供比其最大容量更多的电流，由此VADP落在UVTH之下。要注意，可将功率适配器设计成在有限的时间内提供高于其最大电平的电流，即便电压电平落在其正常工作电压范围之下。当VADP落在UVTH之下时，适配器电压比较器213断言UV。可在304或309处检测UV被断言。例如，ACLIM在方框311处被增大之后，UV可非常快地被断言并在方框304被检测到。包括方框304是因为UV可能断言而不实现电流环调节。替代地，电流环可相当快速地调节以使IREG在UV之前被断言，其中UV在调节开始之后被断言。在这种情形下，UV在调节延时307期间被断言并在方框309被检测到。在任一情形下，当检测到UV被断言时，操作从方框304或309进至方框313。
在方框313，使ACLIM减小了ACINC以回到不造成功率适配器103过载的之前的ACLIM设定；即，不使VADP落在UVTH阈值电平之下的ACLIM的最近的设定。在方框313处调节ACLIM之后，ACLIM被设定在被表示为ACMAX的最终限值，ACMAX处于功率适配器103的实际最大电流限值处或在其附近。
在方框313将ACLIM设定到ACMAX之后，操作进至方框315以再次询问功率适配器103是否被连接。在功率适配器103保持连接时，操作保持在方框315以使ACLIM保持在ACMAX。如果之后在方框315没有检测到功率适配器103，例如当功率适配器103在操作过程中已被移除时，操作返回到方框301，其中ACMIN被重置回到ACLOW。此后，如果功率适配器103被再连接，或如果连接不同的功率适配器，则重复该过程以寻找用于同一功率适配器103或用于不同功率适配器的ACMAX。注意，例如，可在功率适配器103被去除之后，继而连接具有不同功率容量的不同功率适配器，其ACMAX是不同的。功率接口控制器201被配置成检测用于新的功率适配器的ACMAX。
图4是示出根据一个实施例响应于被耦合至电子设备109的功率适配器103的检测的功率接口控制器201的操作的时序图。该时序图绘出VADP相对于时间的关系。重叠绘制以与VADP比较的是功率适配器103的预定(或正常)工作电压VOP以及欠电压阈值UVTH。时序图进一步绘出了UV、IREG、ACLIM和IADP(经由ISEN感测)相对于时间的关系。ACLIM和IADP彼此重叠绘制以便于比较，其中ACLIM被图示为虚线而IADP被图示为虚线。当ACLIM和IADP处于同一电平时，它们被图示为实线。
功率适配器103被连接并且其电压VADP在大约时间t0处上升至电压VOP。如前面描述的，VOP可根据功率适配器103的具体容量而具有许多不同电压电平中的任何一个。相应地设定UVTH以指示欠电压阈值电平。当VADP保持在UVTH之上时，UV保持为低。
ACLIM最初被设定在最低值ACLOW。适配器电流IADP最初处在低于ACLIM的低电平。由于IADP在ACLIM之下，因此IREG最初在时间t0为低。在工作中，适配器电流IADP在时间t1增大，直到其在时间t2到达ACLIM为止，并且调节器209在ACLIM处开始调节IADP，同时断言IREG。调节器209在至时间t3的调节延时期间调节IADP，并且ACLIM控制块211在时间t3处使ACLIM增大了ACINC。当IADP低于ACLIM时，调节器209暂时停止调节。在这种情形下，IADP在大约时间t4处继续增大至ACLIM的已增大的电平，并且调节器209同样开始在ACLIM的已增大的电平处调节IADP，同时断言IREG。
在开始于时间t4的调节时间段届满之前的时间t5，IADP减小并停留在ACLIM以下，直到接下来的时间t6为止。由于IADP不被调节，因此IREG在时间t5被解除断言。由于IADP的调节在调节时间段届满前就终止了，因此ACLIM不被增大。在图示配置中，ACLIM不被增大，直到IADP的调节在至少该调节时间段都是激活的为止。ACLIM可不确定地保持在这个电平处，而IADP保持在ACLIM之下。
在时间t6，IADP已增大回到ACLIM，由此调节器209再次开始调节IADP同时断言IREG。在时间t7，在调节时间段届满之后，ACLIM控制块211再次使ACLIM增大了ACINC并且调节被暂时中止。LADP在大约时间t8继续增加至ACLIM的已增大的电平，并且调节器1209同样在至时间t9的调节延时期间在ACLIM的已增大的电平处调节IADP同时断言IREG。
在时间t9，ACLIM控制块211使ACLIM增大了ACINC。然而，在这种情形下，IADP不增大，而是相反地保持低于ACLIM的已增大的电平。ACLIM可不确定地保持在这个电平，而IADP保持在ACLIM之下。当适配器电压保持高于UVTH时，对于ACLIM的任何电平都是如此。当IADP保持低于ACLIM时，电流控制环被断开由此调节器209不调节IADP并且IREG保持为低。
在接下去的时间t10，IADP再次增大，直到在时间t11到达ACLIM为止。作为响应，调节器209在至时间t12的调节延时期间在ACLIM处调节IADP，在时间t12，ACLIM控制块211使ACLIM增大了ACINC。同样，IADP在时间t13增大至ACLIM的新增大的电平，在时间t13，调节器209在至时间t14的调节延时期间在ACLIM处调节IADP。在时间t14，ACLIM控制块211使ACLIM增大了ACINC。直到t14，响应于增加IADP的ACLIM的递增的增加不过分扩展功率适配器103，因为它能够提供负载电流的请求的电平。
从时间t14至t15，IADP再次增加并且调节器209在从时间t15至时间t16的调节延时周期在新的电平处作调节。然而，在这种情形下，适配器VADP的输出电压在大约时间t15减小至UVTH之下，由此使得适配器电压比较器213在时间t15后断言UV。此时，ACLIM已被增至被表示为ACHIGH的过大的电流电平，其中功率适配器130暂时被过分扩展。响应于被断言的UV，ACLIM控制块211在时间t16使ACLIM减小了ACINC至被表示为ACMAX的最终电流限值电平。由于IADP通过调节器209被调节，因此IADP在时间t17被减小回到ACMAX。由于ACLIM在时间t17之后被减小回到在时间t13和t14之间它所在的同一电平，因此功率调节器103不被过分扩展并且VADP回到VOP。作为响应，UV在时间t17之后回到低电平。ACMAX因此处于功率适配器103的实际最大电流限值处或在其附近。
在时间t17之后，适配器电流IADP可在高达设定在ACMAX处的ACLIM的任何电平处。如果IADP尝试高过设定在ACMAX处的ACLIM，则调节器209承担对电流环的控制以在ACMAX处调节IADP。如此，在功率适配器103保持连接的同时，ACLIM控制块211在电子设备109的工作过程中将ACLIM断言在ACMAX，其中ACMAX是功率适配器103的最大电流限值。如之前参照图2描述的那样，如果在ACLIM已被设定在如前所述的ACMAX之后将功率适配器103移除，则ACLIM被重置回到ACLOW。
图5是根据本发明一个实施例实现的功率接口111的更详细示意框图。连接器107被图示为耦合至输入节点202，该输入节点202通过被耦合在节点202和GND之间的输入电容器CIN而被滤波。电流传感器207被实现为耦合在节点202和另一节点502之间的电流感测电阻器501，所述另一节点502被耦合至适配器接口203的输入。适配器接口203包括转换器503或使用转换器503实现。转换器503包括场效应管(FET)Q1，Q1的漏极耦合至节点502，其源极耦合至中间节点504。另一FET Q2的漏极耦合至节点504且其源极耦合至GND。转换器503包括耦合在节点504和输出节点204之间的电感器L，所述输出节点204形成VSYS。VSYS是用耦合在节点204和GND之间的输出滤波电容器CO进行滤波的。
电池接口205包括耦合在节点204和中间节点506之间的感测电阻器505。另一FET507的源极耦合至节点506，漏极耦合至可再充电电池119，该可再充电电池119形成电池电压VBAT。FET 507的栅极耦合至功率接口控制器201以控制可再充电电池119的充电和放电。例如，当功率适配器103不被连接时，FET 507可完全导通以经由VSYS将功率提供至系统负载113。当功率适配器103被连接时，可以线性方式控制FET 507以控制对可再充电电池119的充电。
FET Q1、Q2和507被图示为使用N沟道MOSFET实现，尽管也可考虑使用其它类型的开关器件，例如P沟道器件、其它类型形式(例如FET、MOS器件等)、双极结晶体管(BJT)等、绝缘栅双极晶体管(IGBT)等。
功率接口控制器201包括感测放大器509，其具有跨感测电阻器501耦合至节点202、502以感测IADP的输入端子，并具有将ISEN提供给调节器209内的误差放大器511的一个输入的输出端子。适配器电压比较器213、适配器电压检测和阈值电路215以及ACLIM控制块211以基本相同方式被包括和耦合以感测VADP、提供UVTH、断言UV、接收IREG并提供和递增地调节ACLIM。ACLIM被提供给误差放大器511的另一输入，误差放大器511具有提供电流控制信号IC的输出。
调节器209包括另一误差放大器513，误差放大器513具有耦合至用于接收VSYS(或其感测版本)的输出节点204的第一输入，还具有接收基准电压VREF的第二输入，再具有提供电压控制信号VC的输出。功率接口控制器201包括感测放大器517，感测放大器517具有耦合至节点204和506的输入端子，节点204和506用于感测跨感测电阻器505的电压，感测放大器517还具有提供信号IBAT的输出端子，信号IBAT指示可再充电电池119的电流。调节器209包括另一误差放大器515，该误差放大器515具有耦合至感测放大器517的输出以接收IBAT的第一输入，并具有耦合以接收基准信号BREF的第二输入，还具有提供电池控制信号BC的输出。
控制信号IC、VC和BC被提供给控制环选择块519的相应输入，所述控制环选择块519将电流调节信号IREG提供给ACLIM控制块211。控制环选择块519被耦合至调制器521，调制器521将脉宽调制(PWM)信号提供给驱动器块523。驱动器块523具有耦合至Q1和Q2的栅极的两个输出，用于控制转换器503。在一个实施例中，调制器521控制作为降压转换器的转换器503，其中适配器电压VADP被转换至VSYS的电压电平。以与之前针对适配器接口203相同的方式，转换器503可基于VADP和VSYS的预期电压范围作为升压转换器或降压-升压转换器工作或取代它们。
控制环选择块519监测控制信号IC、VC和BC以确定误差放大器511、513或515中的哪一个控制调制器521的操作。例如，如果负载电流落在正常范围内并且可再充电电池119被完全充电，则控制环选择块519可选择误差放大器513以基于VREF控制VSYS的电压电平。
当适配器电流IADP上升至ACLIM电平时，控制环选择块519可选择误差放大器511以确保适配器电流IADP不上升至高于ACLIM的当前值。在这种情形下，当误差放大器511控制该环时，控制环选择块519断言IREG至ACLIM控制块211。如前所述，如果ACLIM尚未到达ACMAX，则在调节延时周期之后，ACLIM控制块211递增地增大ACLIM(例如增大了ACINC)。这可使控制环选择块519至少暂时地选择另一误差放大器(例如或者513或者515)以控制该环。如果IADP增加至ACLIM已增加至的电平，则误差放大器511再次对环进行增益控制，并且ACLIM控制块211再次递增地增加ACLIM。最终，如果ACLIM增加以使适配器电压比较器213断言UV，则ACLIM控制块211递增地(例如通过ACINC)将ACLIM减小至其最终电平ACMAX。如此，最大适配器电流电平通过功率接口控制器201被确定和存储。
参考前面描述以及附图，现在能更好地理解本发明的益处、特征以及优点。给出前面描述以使本领域普通技术人员能在特定应用及其需求的背景下实施和利用所提供的本发明。然而，优选实施例的多种修改对本领域普通技术人员将会很明显，而且可将本文所限定的一般原理应用于其它实施例。因此，本发明不旨在受限于本文中示出和描述的特定实施例，而应被给予与本文中公开的原理和新颖特征一致的最广范围。虽然已参考本发明的某些优选版本相当详细地描述了本发明，但可构想其它可能的版本和变化。本领域普通技术人员应当理解的是，他们能容易地利用所公开的概念和特定实施例作为基础以设计或修改其它结构以提供本发明的相同目的，而不背离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围。

Claims (19)

1.一种电子设备，用于当功率适配器被连接至所述电子设备时确定所述功率适配器的适配器电流限值，所述电子设备包括：
调节器，所述调节器在适配器电流限值处调节适配器输出电流电平以防止所述适配器输出电流电平超出所述适配器电流限值，并提供指示其的调节信号；
电压比较器，所述电压比较器在低电压阈值超出适配器输出电压电平时提供欠电压信号；以及
控制器，所述控制器提供和调节所述适配器电流限值，其中所述控制器工作以：
最初将所述适配器电流限值设定在预定的最低电平处；
当提供所述调节信号时，使所述适配器电流限值增加一增量；以及
当提供所述欠电压信号时，使所述适配器电流限值减小所述增量以确定最终适配器电流限值。
2.如权利要求1所述的电子设备，还包括检测器，所述检测器检测所述适配器电压电平并提供所述低电压阈值。
3.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述低电压阈值是从多个预定的电压阈值中选择的。
4.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述低电压阈值是所述适配器电压电平的预定百分比。
5.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述增量是基于相应的多个功率适配器的多个预定最大电流限值电平而选择的。
6.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述增量被选择，从而确保相应的多个功率适配器的多个预定的最大电流限值电平中的任何一个的检测。
7.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，在提供所述调节信号达至少预定时间量之后，所述控制器使所述适配器电流限值增加所述增量。
8.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，在连续地提供所述调节信号达至少预定时间量之后，所述控制器使所述适配器电流限值增加所述增量。
9.如权利要求1所述的电子设备，还包括被耦合至所述控制器的系统负载，其中所述系统负载包括耦合至存储器的处理器。
10.如权利要求1所述的电子设备，还包括：
系统负载；
连接器，用于耦合至所述功率适配器的输出并耦合至内部适配器节点；
适配器接口，所述适配器接口耦合在所述适配器节点和所述系统负载之间并耦合至所述控制器；以及
其中所述控制器与所述适配器节点相接以检测所述适配器输出电流电平和所述适配器输出电压电平。
11.如权利要求10所述的电子设备，还包括耦合至所述系统负载和所述控制器的电池接口，其中所述控制器包括电池充电控制器。
12.如权利要求10所述的电子设备，其特征在于，所述系统负载包括处理器和存储器。
13.一种能够确定功率适配器的适配器电流限值的方法，包括：
在适配器电流限值处调节适配器输出电流电平以防止所述适配器输出电流电平超出所述适配器电流限值，并提供指示其的调节信号；
当适配器低电压阈值超出适配器输出电压电平时，提供欠电压信号；
最初将所述适配器电流限值设定在预定的最低电平处；
当提供所述调节信号时，使所述适配器电流限值增加一增量；以及
当提供所述欠电压信号时，使所述适配器电流限值减小所述增量以确定最终适配器电流限值。
14.如权利要求13所述的方法，还包括：
当被连接时检测所述功率适配器的适配器电压电平；
基于检测到的适配器电压电平来确定适配器低电压阈值。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述确定适配器低电压阈值包括从多个预定的电压阈值中进行选择。
16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述确定适配器低电压阈值包括将所述适配器低电压阈值确定为所述适配器电压电平的预定百分比。
17.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述使所述适配器电流限值增大一增量包括使所述适配器电流限值增大一增量，从而确保相应的多个功率适配器的多个预定的最大电流限值电平中的任何一个的检测。
18.如权利要求13所述的方法，其特征在于：
所述提供调节信号包括仅当所述适配器输出电流电平在所述适配器电流限值处被调节时提供所述调节信号；以及
其中所述增加适配器电流限值包括在已提供所述调节信号达至少预定时间量之后使所述适配器电流限值增加所述增量。
19.如权利要求13所述的方法，其特征在于：
所述提供调节信号包括仅当所述适配器输出电流电平在所述适配器电流限值处被调节时提供所述调节信号；以及
所述增加适配器电流限值包括仅在已连续地提供所述调节器信号达预定时间量之后使所述适配器电流限值增加一增量，否则就不增加所述适配器电流限值。
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