CN110463003A - 可编程分流调节器 - Google Patents

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CN110463003A CN201880020950.7A CN201880020950A CN110463003A CN 110463003 A CN110463003 A CN 110463003A CN 201880020950 A CN201880020950 A CN 201880020950A CN 110463003 A CN110463003 A CN 110463003A
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Abstract

公开了一种设备和方法,其包括通用串行总线(USB)兼容的供电设备的分流调节器。分流调节器包括具有输出端、第一输入端和第二输入端的放大器。分流调节器还包括电流数模转换器(DAC),电流DAC耦合到放大器的第一输入端和电压总线节点。电流DAC调整在放大器的第一输入端输送的吸收电流或流出电流,以调节USB兼容的供电设备中的可编程输出电压(Vbus)。DAC输送的电流是响应于接收到指示可编程供电命令的数字代码,该可编程供电命令指定在电压总线节点上将由USB兼容的供电设备输送的Vbus。

Description

可编程分流调节器
相关申请
本申请是于2017年9月19日提交的第15/708,356号美国申请的国际申请,该美国申请要求于2017年5月18日提交的第62/508,100号美国临时申请的权益,所有申请通过引用以其整体并入本文。
技术领域
本公开涉及电子电路领域,特别涉及可编程分流调节器。
背景
电子电路可以包括诸如电阻器、晶体管、电容器、电感器和二极管等的单独的电子组件,单独的电子组件被电流可以流过的导线或迹线连接。电子电路可以使用分立组件来构造,或更通常地被集成在集成电路中,在集成电路中组件和互连在诸如硅的公共衬底上形成。
附图简述
在附图的图中,本公开通过示例而非限制的方式被说明。
图1是功率输送系统100(在本文中也称为“系统”)的框图。
图2是示出根据一些实施例的电力总线功率输送设备的电路图。
图3是示出根据一些实施例的分流调节器的电路图。
图4示出了根据另一实施例的使用可编程分流调节器来提供可编程输出电压的方法的流程图。
详细描述
可编程电路可以是诸如集成电路(IC)的电子电路,其具有可重新配置以执行各种操作或功能的多个组件。与固定功能电路不同,可以在操作期间(例如,现场可编程的,动态的)或在使用之前对可编程电路进行编程(例如,配置或重新配置)以执行某些功能而不执行其他功能。此外,可以基于可编程电路(例如,运行时可配置的)的编程在操作期间配置或重新配置可编程电路。可编程电路可被重新编程多次,以执行不同的操作和功能。
应用需求增加了对具有提高的灵活性以支持多样化的应用的可编程电路的期望。设计人员的工作是为可编程电路带来功能以改善性能、成本,满足客户需求,以及改变功能块的用途来执行多种功能,而不是利用片外组件来支持一些操作。例如,在一些电力应用中,可以请求源设备(source device)提供动态可编程性,以在限定的容差(例如,5%的容差)内并且以小的增量或步长(例如,20毫伏(mV))向吸收设备(sink device)提供一电压范围(例如,3伏特(V)至22V)内的输出电压。
本公开的各方面通过提供串行总线兼容的供电设备来解决上面提到的和其他的挑战,如串行总线功率输送(SBPD)设备(本文中也称为“源设备(source device)”)(例如,通用串行总线(USBTM)兼容的供电设备),该SBPD设备具有分流调节器,分流调节器具有误差放大器和电流数模转换器(DAC),电流DAC用于响应来自吸收设备的可编程供电命令(例如,通用串行总线-功率输送TM(USB-PDTM)命令)提供输出电压(例如,Vbus)的动态可编程性,可编程供电命令指定将由SBPD设备输送的可编程输出电压(以及可能为电流)。
在一些实施例中,SBPD设备可以包括控制器,用于接收指定将由SBPD设备输送的可编程输出电压的可编程供电命令。SBPD设备还可以包括耦合到控制器的分流调节器。分流调节器包括具有输出端、第一输入端和第二输入端的放大器。分流调节器还包括具有输入端和输出端的电流数模转换器(DAC)。电流DAC的输入端耦合到控制器,并从控制器接收指示可编程供电命令的数字代码。响应于从控制器接收到数字代码,电流DAC调整在放大器的第一输入端(其也可以耦合到电阻分压器网络)输送的吸收电流(sink current)或流出电流(source current),以控制由SBPD设备输送的可编程输出电压。
图1是功率输送系统100(本文中也称为“系统”)的框图。系统100包括串行总线兼容的供电设备101。串行总线兼容的供电设备101的示例可以包括串行总线功率输送(SBPD)设备101或USBTM兼容的供电设备。可以注意到,在本文,作为示例,串行总线兼容的供电设备指的是SBPD设备。在一些实施例中,SBPD设备101是通用串行总线-功率输送(USB-PD TM)设备,其与USB-PDTM标准兼容,或者更一般地与USBTM标准兼容。例如,SBPD设备101可用于在限定的容差(例如,5%的容差)内并且以小的增量(例如,20毫伏(mV))提供输出电压(例如,Vbus 110)在一电压范围(例如,3伏特(V)至22V)内的动态可编程性。动态可编程性可以指在设备通电时对不同输出电压进行编程的能力。在一些实施例中,由SBPD设备101供应的电流还可以是可配置和可编程的,并且支持如从500毫安(mA)到5安培(A)的供应电流范围。可以注意到,电压总线可以指Vbus 110在其上传输的物理连接(例如,总线)。
在实施例中,SBPD设备101连接到电源118。在一些实施例中,电源118可以是提供交流(AC)功率的壁式插座电源。在其他实施例中,电源118可以是不同的电源(如电池),并且向SBPD设备101提供直流(DC)功率。功率转换器102可以转换从电源118接收的功率。例如,功率转换器102可以是AC/DC转换器,并将来自电源118的AC功率转换成DC功率。在一些实施例中,功率转换器102是回扫转换器(例如基于光耦合器的回扫转换器),其在输入端(例如,初级侧)和输出端(例如,次级侧)之间提供电流隔离。
在实施例中,SBPD设备101经由通信信道(CC)120从吸收设备112接收可编程供电命令,可编程供电命令指定特定的输出电压,以及可能指定输出电流。在一些实施例中,可编程供电命令与USB-PDTM标准兼容。控制器106经由通信信道120从吸收设备112接收可编程供电命令。在一些实施例中,控制器106是与USBTMType-C标准兼容的USBTMType-C控制器。响应于接收到可编程供电命令,控制器106确定代表所请求的输出电压的数字代码,并经由信道108将该数字代码发送到分流调节器104(本文中也称为“分流调压器”)。如将在以下的图中进一步描述的,分流调节器104响应于接收到的数字代码调节可编程输出电压(Vbus110)。分流调节器可以调节USBTM兼容的供电的电压总线上的Vbus 110。
在实施例中,SBPD设备101的任何组件可以是集成电路的一部分,或者替代地,SBPD设备101的任何组件可以在其自己的集成电路中实现。例如,功率转换器102、分流调节器104和控制器106各自可以是具有独立封装和引脚配置的分立集成电路。
在一些实施例中,SBPD设备101可以为笔记本电脑、软件狗、监视器、扩展坞、功率适配器等提供完整的USB Type-C和USB-功率输送端口控制解决方案。
图2是示出根据一些实施例的电力总线功率输送设备的电路图。SBPD设备200可以类似于参照图1描述的SBPD设备101。为了方便和清楚起见,在本图中使用了图1中使用的组件编号。SBPD设备200设备包括功率转换器102、分流调节器104和控制器106。在其他实施例中,SBPD设备200可以包括相同、更多或更少的组件。为了说明的目的,而不是限制,分流调节器104被示为分立设备(例如,在自己的封装中并且具有输出引脚的集成电路)。
如图所示,在实施例中,功率转换器102可以是基于光耦合器的回扫转换器。如上所述,功率转换器102可以是任何类型的功率转换器。功率转换器102包括变压器222,变压器222将输入端(例如,初级)的电压(如整流的AC电压)转换成输出端的电压(如DC电压(例如,Vbus 110))。初级控制器224可以通过例如控制初级侧的开关频率来控制变压器222的输出端的电压。在实施例中,初级控制器224可以控制初级侧的开关频率和占空比。
如图所示,在实施例中,功率转换器102可以在闭合的反馈环中耦合到分流调节器104。例如,分流调节器104感测反馈节点228处的电压,并经由开关232分流电流。光耦合器220感测通过阴极226因此产生的电流改变。光耦合器220向初级控制器224发送相应的信号。响应于来自光耦合器220的信号,初级控制器224控制变压器222的输入端的开关频率,这调整变压器222的输出端上的电压,即Vbus 110。
在实施例中,且如上所述,控制器106从吸收设备(未示出)接收可编程供电命令。可编程供电命令可以指定将由SBPD设备200输送到吸收设备的可编程输出电压(即,Vbus110)(以及可能是可编程电流)。除非另有说明,Vbus 110在本文中可以指可编程输出电压。响应于接收到可编程供电命令,控制器106确定适当的数字代码,该数字代码指示由可编程供电命令所指定的请求输出电压(Vbus 110)。控制器106将数字代码发送到分流调节器104的电流DAC 242的输入端244。
在一些实施例中,电流DAC 242可以包括两个DAC。如图所示,电流DAC 242包括两个输入端244A和244B(统称为“输入端244端),其中输入端244A可以到电流吸收DAC,输入端244A可以到电流流出DAC。电流DAC 242可以在电流DAC 242的输出端272吸收或流出电流。通过吸收电流,电流DAC 242可以使Vbus 110增加电阻器240A(R1)的电阻乘以吸收电流(Isnk)。通过流出电流,电流DAC 242可以使Vbus 110减小电阻器240A(R1)的电阻乘以吸收电流(Isrc)。可以注意到,控制器106可以响应于接收到可编程供电命令来确定是升高还是降低Vbus 110,并将适当的数字代码发送到适当的DAC输入端244。
在实施例中,电流DAC 242的输出端272耦合到反馈节点228。反馈节点228耦合到放大器234的输入端238A和电阻器网络240的串联连接点,电阻器网络240包括串联耦合的电阻器240A(R1)和电阻器240B(R2)。
在实施例中,分流调节器104的操作可以描述如下。在闭环反馈中,放大器234控制耦合到放大器234的输入端238A的反馈节点228处的电压,以与耦合到放大器234的另一输入端238B的参考电压254(Vref)紧密匹配。如上所述,放大器234控制从阴极节点226到接地电位的分流电流,这在如上所述的闭环反馈中调整Vbus 110。当反馈节点228处的电压维持在参考电压254(Vref)左右时,电阻器240B(R2)两端的电流保持相对恒定。响应于电流DAC242吸收电流,并且基于将反馈节点228处的电压保持在参考电压254(Vref)处恒定,Vbus节点230处的电压增加额外的吸收电流乘以电阻器240A(R1)的电阻。类似地,响应于电流DAC242流出电流并且基于将反馈节点228处的电压保持在参考电压254(Vref)处恒定,Vbus节点230处的电压减小流出电流乘以电阻器240A(R1)的电阻。可以注意到,流出电流被供应在电阻器240B(R2)两端。由于反馈节点228保持在参考电压254(Vref),所以在Vbus节点230处和电阻器240A(R1)两端供应较少的电流,这降低了Vbus 110。
在实施例中,电流发生器246流出电流到电流DAC 242。电流发生器包括输入端248A和248B(统称为“输入端248为)以及耦合到电流DAC 242的输出端256。电流发生器246的输出端256耦合到电流DAC 242,以流出电流到电流DAC 242。电流发生器246可以包括放大器250。放大器可以包括耦合到参考电压254(Vref)的输入端248A,以及与放大器250的输出端反馈耦合的另一个输入端248B。电流发生器246包括内部电阻器,如电阻器252(R)(其包括图中所示的两个电阻器),该内部电阻器与电流发生器246的输入电压(参考电压254(Vref))除以输送到电流DAC 242和从电流DAC 242输送出的电流成比例(Isource=Vref/R)。
在一些实施例中,电流DAC 242的两个DAC可以是N位电流吸收DAC和M位电流流出DAC,其中N和M代表整数。在一个实施例中,电流吸收DAC是10位的,电流流出DAC是7位的。可以注意到,设计者可以根据期望电压范围和Vbus 110处所期望的步长(例如,增量)来选择位数。在一些实施例中,电流DAC 242可以包括一个或更多个电流转向(steering)DAC。在一些实施例中,电流DAC 242可以包括一个或更多个测温型DAC。测温型DAC可以接收数字代码,并将该数字代码转换成温度计代码,温度计代码用于驱动电流单元。在一些实施例中,电流DAC 242可以是单调的,如单调的测温DAC。单调性可以指某些类型DAC的属性。在单调DAC中,模拟输出随着数字输入的增加而增加或保持恒定(例如,不下降或减少)。可以注意到,可以实现上述DAC的任何组合。
在实施例中,电阻器网络240包括与电阻器240B(R2)串联耦合的电阻器240A(R1)。电阻器网络240由Vbus 110供电。可以注意到,电阻器240B(R2)从反馈节点228连接到接地电位(如设备接地)。可以注意到,除非另有说明,图中的接地符号可以指设备接地(例如,SBPD设备200的接地)。电阻器240A(R1)和电阻器240B(R2)可以是内部电阻器,即,与分流调节器104的其他组件一起形成在衬底上。在实施例中,电阻器240A(R1)和电阻器240B(R2)是非可变电阻器。在实施例中,电阻器240A或240B是外部电阻器。
在实施例中,放大器234可以是误差放大器。放大器234可以具有增益,如60分贝(dB)的增益。放大器234的输出端耦合到开关232,并且响应于放大器234施加的电压,电流通过FET。在一个实施例中,开关232是包括栅极、源极和漏极的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。MOSFET的栅极与放大器234的输出端236耦合,并且MOSFET的源极耦合到接地电位。MOSFET是具有绝缘栅极的一种类型的场效应晶体管(FET),其电压决定了设备的导电性。可以注意到,许多开关设备可以用作开关232,如功率MOSFET、双极结型晶体管或其他设备。
在实施例中,可以使用各种技术来减少或消除由分流调节器104产生的误差(例如,Vbus 110上的电压误差)。在一个实施例中,电阻器变化或误差可以被消除或减少。例如,内部电阻器(如电阻器240A(R1))可以具有导致电阻器240A(R1)的电阻变化高达20%的温度系数。由于Vbus110依赖于电阻器240A(R1)以及吸收电流和流出电流,电阻器240A(R1)中的电阻变化将显现为Vbus 110上的电压误差。为了减少由电阻器240A(R1)引起的误差,可以匹配电阻器240A(R1)和电流发生器246的电阻器252(R)。可以注意到,电阻器252(R)可以包括图中所示的两个电阻器的总串联电阻。电阻器240A(R1)与电阻器252(R)的匹配可以包括布局匹配技术,其中电阻器240A(R1)在物理布局上并通过彼此接近来匹配。例如,电阻器240A(R1)和电阻器252(R)可以被划分成多个段,其中两个电阻器的段或重叠或交织。电阻器240A(R1)和电阻器252(R)的抵消可以从以下方程中看出:ΔVbus=R1xIsnk,其中Isink=Vref/R在实施例中,电阻器252可以是内部电阻器或外部电阻器。
在一些实施例中,可以通过将相同的参考电压254(Vref)施加到放大器234的输入端238B和电流发生器的输入端248A来降低或消除参考电压254(Vref)的变化。在一些实施例中,参考电压254(Vref)可以是带隙电压参考。带隙电压参考可以指独立于温度的电压参考,其产生恒定电压,而不管供电变化、温度改变或电路负载如何。在一些实施例中,带隙电压参考的精度为1%或更小。在一些实施例中,放大器234和放大器250的电压参考可以是不同的电压参考,如非带隙电压。
在实施例中,电流DAC 242的系统变化可以通过使用高精度DAC(如测温型DAC)来降低。在一些实施例中,可以通过在制造后执行微调操作来降低DAC中的系统误差。例如,两个电压(例如,5V和20V)的理想数字代码可以供应给分流调节器104。Vbus 110可以针对理想的数字代码进行测量。如果测量到Vbus 110误差,则可以校准两个理想的数字代码,使得校准后的数字代码可以用于获得两个期望电压(例如,5V和20V)下的Vbus 110。可以从这两个电压和校准后的数字代码导出校准方程,并且可以使用该校准方程来确定或校准其余针对不同电压的数字代码。在其他实施例中,可以使用多于两个电压来确定校准方程。
在实施例中,分流调节器104可以使SBPD设备200能够以2%的容差和20mV的增量提供3V-22V范围内的Vbus 110(例如,给定理想的功率转换器102)。
图3是示出根据一些实施例的分流调节器的电路图。分流调节器300可以包括与如参照图1-2所描述的分流调节器104类似的一些组件。为了方便和清楚起见,在本图中使用了图1-2中使用的一些组件。
从概念上讲,分流调节器300类似于图1-2的分流调节器104工作。缓冲器266向反馈节点228吸收或流出电流,以调整Vbus 110。在实施例中,分流调节器300接收的数字代码用于调整可变电阻器网络362上的抽头(tap),从而调整在缓冲器266的输入端268A处看到的电压。响应于缓冲器266的输入端268A处的电压改变,缓冲器向电阻器网络240吸收或流出电流,以调整Vbus 110。
在实施例中,缓冲器266可以是单位增益缓冲器。缓冲器包括输入端268A和268B(统称为“输入端268端)。缓冲器266的输入端268A耦合到可变电阻器网络362。缓冲器266的输入端268B与缓冲器266的输出端反馈耦合。在实施例中,放大器358可以具有输入端264A和输入端264B(统称为“输入端264端)。放大器358的输入端264可以耦合到参考电压254(Vref),在一些实施例中,参考电压254与耦合到放大器234的参考电压相同。放大器358的输入端264B耦合到可变电阻器网络362。如上所述,例如,可以响应于从控制器106接收的数字代码来调整到可变电阻器网络362的输入端264B连接。放大器358的输出端耦合到MOSFET360。MOSFET 360可以类似于开关232。MOSFET 360的源极由内部调节电压(VDDD)供电,该电压可以由各种组件共享。
图4示出了根据另一实施例的使用可编程分流调节器提供可编程输出电压的方法的流程图。方法400可由包括硬件(例如,电路、专用逻辑、可编程逻辑、微代码等)、软件(诸如在处理设备上运行的指令)或其组合的处理逻辑执行。可以由SBPD设备101、200或其组件全部地或部分地执行方法400。例如,方法400可以由分流调节器104或300执行。
方法400开始于框405,在框405,执行该方法的处理逻辑接收指示第一可编程供电命令的第一数字代码,该第一可编程供电命令指定将由串行总线功率输送(SBPD)设备输送的第一可编程输出电压。在框410,处理逻辑响应于接收到第一数字代码,调整被输送到反馈节点的吸收电流或流出电流,以针对动态可编程性将输出电压调整到第一可编程输出电压。反馈节点耦合到分流调节器的放大器的第一输入端。在框415,处理逻辑接收指示第二可编程供电命令的第二数字代码,该第二可编程供电命令指定将由SBPD设备输送的第二可编程输出电压。在框420,处理逻辑响应于接收到第二数字代码,调整被输送到反馈节点的吸收电流或流出电流,以将输出电压调整到第二可编程电压。
在以上的描述中,阐述了许多细节。然而,对于获得本公开的益处的本领域中的普通技术人员将明显的是,本公开的实施例可在没有这些具体细节的情况下实施。在一些实例中,众所周知的结构和设备以框图形式而不是详细地示出,以免使本说明书模糊。
详细描述的一些部分依据对计算机存储器内的数据位的操作的算法和符号表示来呈现。这些算法描述和表示是数据处理领域的技术人员使用来最有效地向本领域的其他技术人员传达他们工作的实质的手段。算法在此处并且通常被设想为导致期望结果的自我一致的步骤序列。这些步骤是需要对物理量进行物理操纵的那些步骤。通常,然而不是必须的,这些量采用能够被存储、传输、组合、比较和以其他方式操纵的电信号或磁信号的形式。主要出于习惯用法的原因,将这些信号称为位、值、元素、符号、字符、术语、数字等等已被证明有时是方便的。
然而,应当记住,所有的这些和类似的术语与适当的物理量相关联并且仅仅是应用于这些量的方便标记。除非特别声明,否则从上述讨论中明显的是,应当认识到的是在整个描述中,使用诸如“接收”、“调整”等术语的讨论是指计算系统或类似的电子计算设备的动作和过程,其将在计算系统的寄存器和存储器内表示为物理(例如,电子)量的数据操纵和变换为在计算系统存储器或寄存器或其他的此类信息存储、传输或显示设备内类似地表示为物理量的其他数据。
本文中使用的词“示例”或“示例性”意为作为示例、实例或例证。本文中被描述为“示例”或“示例性”的任何方面或设计不一定被解释为与其他方面或设计相比是优选或者有利的。此外,词“示例”或“示例性”的使用旨在以具体的方式来呈现概念。如在本申请中所使用的,术语“或”旨在表示包含性的“或”而不是排他性的“或”。也就是说,除非另有说明或从上下文中是清楚的,否则“也包括A或B括旨在表示自然包含的排列中的任一个。也就是说,如果X包括A;X包括B;或X包括A和B二者,那么在前述实例中的任一个下满足“满包括A或B”。另外,如在本申请和所附权利要求中使用的冠词“一(a)”和“一(an)”通常应该被解释为意指“一个或更多个(one or more)”,除非另有说明或从上下文中清楚是针对单数形式。此外,贯穿全文使用的术语“实施例(an embodiment)”或“一个实施例(one embodiment)”或“一些实施例”不旨在意指同一个实施例或同一些实施例,除非如此描述。
本文描述的实施例还可涉及用于执行本文操作的装置。该装置可出于所需的目的而被特别构造,或者它可包括由被存储在计算机中的计算机程序选择性激活或重新配置的通用计算机。这样的计算机程序可以被存储在非暂时性计算机可读存储介质中,诸如但不限于包括软盘、光盘、CD-ROM和磁光盘的任意类型的盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、闪存、或适用于存储电子指令的任何类型的介质。术语“计算机可读存储介质”应当被认为包括存储一个或更多个指令集的单个介质或多个介质(例如,集中式或分布式的数据库和/或相关联的高速缓存以及服务器)。术语“计算机可读介质”也应当被认为包括能够存储、编码或承载用于由机器执行的一组指令并使机器执行本申请实施例的方法中的任何一个或更多个的任何介质。术语“计算机可读存储介质”相应地应当被认为包括,但不限于,固态存储器、光介质、磁介质、能够存储用于由机器执行的一组指令并使机器执行本申请实施例的方法中的任何一个或更多个的任何介质。
本文呈现的算法和显示不是固有地与任何特定计算机或其他装置相关。各种通用系统可以根据本文的教导与程序一起使用,或者可证明构建更专用的装置以执行所需的方法步骤是方便的。用于这些系统中的各种系统所需的结构将出现于以下描述中。另外,本实施例没有参考任何特定的编程语言来描述。将认识到,可以使用各种编程语言来实现如本文所述的实施例的教导。
以上描述阐述了诸如特定系统、组件、方法等的示例的许多具体细节,以便提供对本公开的若干实施例的良好理解。然而,对于本领域的技术人员将明显的是,本公开的至少一些实施例可在没有这些具体细节的情况下实施。在其他实例中,众所周知的组件或方法没有具体描述或者是以简单的框图的形式来呈现,以避免不必要地使本公开模糊。因此,以上阐述的具体细节仅仅是示例性的。特定的实施例可以与这些示例性细节不同并且仍然被视为在本公开的范围内。
将要理解的是,以上描述旨在是例证性而不是限制性的。在阅读并且理解以上描述之后,许多其他实施例对于本领域的技术人员将是明显的。因此,本公开的范围应参考所附权利要求连同这些权利要求有权要求的等效物的整个范围来确定。
在以上描述中,出于解释的目的,阐述了许多具体细节,以提供对本公开的整体理解。然而,对于本领域技术人员明显的是,本公开可在没有这些具体细节的情况下实施。在其他实例中,众所周知的电路、结构和技术没有被详细示出,而是以框图示出,以避免对本说明书的理解的不必要的模糊。
在描述中对“一个实施例”或“实施例”的引用是指关于实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本公开的至少一个实施例中。在本说明书中位于不同位置的短语“在一个实施例中(in one embodiment)”不必指代相同的实施例。

Claims (20)

1.一种设备,包括:
通用串行总线(USB)兼容的供电设备的分流调节器,所述分流调节器包括:
放大器,其包括输出端、第一输入端和第二输入端;以及
电流数模转换器(DAC),其耦合到所述放大器的第一输入端和电压总线节点,以调整在所述放大器的第一输入端输送的吸收电流或流出电流,从而控制所述USB兼容的供电设备中的可编程输出电压(Vbus),其中,通过所述DAC输送的电流是响应于接收到指示可编程供电命令的数字代码,该可编程供电命令指定在所述电压总线节点上将由所述USB兼容的供电设备输送的Vbus。
2.根据权利要求1所述的设备,其中,所述USB兼容的供电设备和所述可编程供电命令与通用串行总线-功率输送(USB-PD)标准兼容。
3.根据权利要求1所述的设备,其中,所述分流调节器还包括:
电阻器网络,其包括在反馈节点处与第二电阻器串联耦合的第一电阻器,其中,所述电阻器网络在所述反馈节点处连接到所述放大器的第一输入端和电流DAC的输出端,其中,所述电阻器网络由将由所述USB兼容的供电设备输送的所述可编程输出电压供电。
4.根据权利要求1所述的设备,其中,所述设备还包括:
type-c控制器,其与USB type-C标准兼容,所述type-c控制器耦合到所述电流DAC并用于接收所述可编程供电命令,该可编程供电命令指定将由所述USB兼容的供电设备输送的Vbus。
5.根据权利要求1所述的设备,其中,所述放大器的第二输入端耦合到参考电压。
6.根据权利要求1所述的设备,其中,所述电流DAC是单调测温DAC。
7.根据权利要求1所述的设备,其中,所述电流DAC包括:
N位电流吸收DAC;以及
M位电流流出DAC。
8.根据权利要求1所述的设备,其中,所述分流调节器还包括:
电流发生器,其包括输入端和输出端,其中,所述电流发生器的输出端耦合到所述电流DAC。
9.根据权利要求8所述的设备,其中,所述电流发生器包括:
电阻器,其与所述电流发生器的输入电压相对于输送到所述电流DAC和从所述电流DAC输送出的电流成比例,其中,所述电阻器与所述分流调节器的电阻器网络的第一电阻器匹配,其中,带隙电压在所述电流发生器的输入端和所述放大器的第二输入端之间共享。
10.一种通用串行总线(USB)兼容的供电设备,包括:
控制器,其用于接收可编程供电命令,该可编程供电命令指定将由所述USB兼容的供电设备输送的可编程输出电压(Vbus);以及
分流调节器,其耦合到所述控制器,所述分流调节器包括:
放大器,其包括输出端、第一输入端和第二输入端;以及
电流数模转换器(DAC),其包括输入端和输出端,其中,所述电流DAC的输出端耦合到所述放大器的第一输入端和电压总线节点,其中,所述电流DAC的输入端耦合到所述控制器,其中,所述电流DAC用于调整在所述放大器的第一输入端输送的来自所述电流DAC的输出端的吸收电流或流出电流,从而控制所述USB兼容的供电设备中的Vbus,其中,通过所述DAC输送的电流是响应于从所述控制器接收到指示所述可编程供电命令的数字代码,所述可编程供电命令指定将由所述USB兼容的供电设备输送的Vbus。
11.根据权利要求10所述的USB兼容的供电设备,还包括:
功率转换器,其耦合到所述分流调节器。
12.根据权利要求11所述的USB兼容的供电设备,其中,所述功率转换器是基于光耦合器的回扫转换器。
13.根据权利要求11所述的USB兼容的供电设备,其中,所述控制器是与USB type-C标准兼容的通用串行总线(USB)type-c控制器,其中,所述USB兼容的供电设备和所述可编程供电命令与通用串行总线-功率输送(USB-PD)标准兼容。
14.根据权利要求11所述的USB兼容的供电设备,其中,所述分流调节器还包括:
电阻器网络,其包括在反馈节点处与第二电阻器串联耦合的第一电阻器,其中,所述电阻器网络在所述反馈节点处连接到所述放大器的第一输入端和所述电流DAC的输出端,其中,所述电阻器网络由将由所述USB兼容的供电设备输送的所述可编程输出电压供电。
15.根据权利要求11所述的USB兼容的供电设备,还包括:
电流发生器,其包括输入端和输出端,其中,所述电流发生器的输出端耦合到所述电流DAC。
16.根据权利要求15所述的USB兼容的供电设备,其中,所述电流发生器包括:
内部电阻器,其与所述电流发生器的输入电压相对于输送到所述电流DAC和从所述电流DAC输送出的电流成比例,其中,所述内部电阻器与所述分流调节器的电阻器网络的第一电阻器匹配,其中,所述输入电压在所述电流发生器的输入端和所述放大器的第二输入端之间共享。
17.一种方法,包括:
由分流调节器的电流数模转换器(DAC)接收指示第一可编程供电命令的第一数字代码,所述第一可编程供电命令指定将输送到USB兼容设备的电压总线的第一可编程输出电压(Vbus);以及
响应于接收到所述第一数字代码,由所述电流DAC调整输送到反馈节点的吸收电流或流出电流,以针对动态可编程性将输出电压调整到所述第一Vbus,其中,所述反馈节点耦合到所述分流调节器的放大器的第一输入端。
18.根据权利要求17所述的方法,还包括:
由所述电流DAC接收指示第二可编程供电命令的第二数字代码,所述第二可编程供电命令指定将输送到USB兼容设备的第二Vbus;以及
响应于接收到所述第二数字代码,由所述电流DAC调整输送到所述反馈节点的所述吸收电流或所述流出电流,以将所述输出电压调整到所述第二Vbus。
19.根据权利要求17所述的方法,其中,所述USB兼容的供电设备和所述可编程供电命令与通用串行总线-功率输送(USB-PD)标准兼容。
20.根据权利要求17所述的方法,其中,所述输出电压在2%的容差内以20毫伏(mV)的增量从3伏特可编程到22伏特。
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