TW201803244A - 受電裝置及其控制電路、電子機器、供電系統之動作方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之課題在於安全地檢測受電裝置之短路。 本發明之受電裝置300經由電纜接收來自供電裝置200之匯流排電壓，且供給至負載電路402。受電側控制器310接收較匯流排開關SW2更靠插座404側之匯流排線312a上之電壓VADP作為電源。受電側控制器310可與供電裝置200之供電側控制器204之間進行通信，根據協商而決定供給電壓，且控制匯流排開關SW2。短路檢測電路320於匯流排開關SW2之斷開狀態下，檢測較匯流排開關SW2更靠負載電路402側之匯流排線312b之短路。

Description

受電裝置及其控制電路、電子機器、供電系統之動作方法
本發明係關於面向電子機器之供電技術。
以行動電話終端、智慧型手機、平板終端、筆記型電腦、可攜式音頻播放器為首之電池驅動器件係內置可再充電之二次電池、及用以對該二次電池充電之充電電路。於充電電路中，存在基於自外部經由USB(Universal Serial Bus：通用串列匯流排)電纜而供給之DC(Direct Current：直流電)電壓(匯流排電壓VBUS )、或來自外部之AC(Alternating Current：交流電)配接器之DC電壓而對二次電池充電者。 當前，搭載於移動機器之充電電路以依據被稱為USB Battery Charging Specification(USB電池充電規範)之規格(以下，稱為BC規格)者為主流。於USB主機或充電器(以下，統稱為USB供電裝置)中，存在若干種類。於BC revision(修訂本) 1.2規格中，作為USB供電裝置之種類，定義有SDP(Standard Downstream Port：標準下行埠)、DCP(Dedicated Charging Port：專用充電埠)、CDP(Charging Downstream Port：充電下行埠)。且，USB供電裝置可供給之電流(電流容量)係根據其種類而規定。具體而言，於DCP、CDP規定為1500 mA，於SDP根據USB之版本而規定為100 mA、500 mA、900 mA。 作為利用USB之下一代二次電池充電之方式、系統，制定有被稱為USB Power Delivery(USB功率傳輸)之規格(以下，稱為USB-PD規格)。於USB-PD規格中，可供給之電力自BC規格之7.5 W大幅增大至最大100 W。具體而言，於USB-PD規格中，作為USB匯流排電壓，容許供給高於5 V之電壓(具體而言，9 V、12 V、15 V、20 V等)，充電電流亦容許供給大於BC規格之量(具體而言，2 A、3 A、5 A等)。USB-PD規格亦採用於USB type-C規格。 圖1係本發明者研究之供電系統100R之方塊圖。該供電系統100R依據USB Type-C規格，具備經由USB電纜106連接之供電裝置200R與受電裝置300R。例如供電裝置200R搭載於AC配接器102，或搭載於電子機器。受電裝置300R搭載於智慧型手機、平板終端、數位相機、數位攝錄影機、可攜式音頻播放器等電池驅動型之電子機器400。 供電裝置200R包含電源電路202、供電側之PD控制器(以下，稱為供電側控制器)204及匯流排開關SW1。於電子機器400之插座108，可拆裝地連接USB電纜106。另，亦存在一種充電配接器，其省略插座108，且USB電纜106與AC配接器102成為一體。 插座108包含用以供給匯流排電壓VBUS 之VBUS端子、用以供給接地電壓VGND 之GND端子以及CC(Configuration Channel：配置通道)埠。電源電路202產生匯流排電壓VBUS 。電源電路202亦可包含接收來自未圖示之外部電源(例如商用交流電源)之AC100 V並將其轉換為直流之匯流排電壓VBUS 之AC/DC轉換器。電源電路202產生之匯流排電壓VBUS 係經由USB電纜106之匯流排線及匯流排開關SW1而供給至受電裝置300R。 供電側控制器204及受電側控制器310分別為關於USB Type-C之埠控制器，經由CC線相互連接，提供通信功能。供電側控制器204與受電側控制器310協調供電裝置200R應供給之匯流排電壓VBUS 之電壓位準。供電側控制器204以獲得決定之電壓位準之方式控制電源電路202，且控制匯流排開關SW1之接通、斷開。 電子機器400除受電裝置300R外亦具備負載(系統)402。負載電路402包含CPU(Central Processing Unit：中央處理單元)或記憶體、液晶顯示器、音頻電路等。於插座404，經由USB電纜106而可拆裝地連接AC配接器102。 受電裝置300R具備電池302、充電電路304、受電側控制器310、匯流排開關SW2。 電池302係可再充電之2次電池。充電電路304經由USB電纜106及匯流排開關SW2而接收來自供電裝置200R之匯流排電壓VBUS (於受電裝置300R側，亦表述為配接器電壓VADP )，並對電池302進行充電。充電電路304係由降壓DC/DC轉換器、線性穩壓器或其等之組合而構成。 自充電電路304向負載電路402，供給與配接器電壓VADP 及電池302之電壓VBA T 之至少一者相應之系統電壓VSYS 。負載電路402包含含有功率管理IC(Integrated Circuit：積體電路)、DC/DC轉換器或線性穩壓器等之多通道電源、或微電腦、液晶顯示器、顯示驅動器等。 受電側控制器310以將配接器電壓VADP 作為電源而動作之方式連接，因此可於匯流排開關SW1接通後動作。於受電側控制器310，規定有受電裝置300R要求之匯流排電壓VBUS 及規定最大電流之資料(要求PDO：Power Data Object(功率資料對象))。若將AC配接器102與電子機器400連接，則供電側控制器204與受電側控制器310進行協商，基於要求PDO而決定匯流排電壓VBUS 之電壓位準。又，受電側控制器310控制匯流排開關SW2之接通、斷開。 圖2係圖1之供電系統100之動作順序圖。若將供電裝置200R與受電裝置300R經由USB電纜106連接，則供電側控制器204基於CC埠之狀態而檢測該連接(S100)。然後接通匯流排開關SW1(S102)，供給預設之5 V之匯流排電壓VBUS 。若匯流排開關SW1接通，則受電側控制器310變得可動作。 接著，供電側控制器204與受電側控制器310進行協商，基於要求電壓而決定匯流排電壓VBUS (S104)。供電側控制器204將匯流排電壓VBUS 自5 V之初始電壓變更為要求電壓(S106)。 若匯流排電壓VBUS 向要求電壓之變更完成，則將該情況自供電側控制器204通知至受電側控制器310(S108)。受電側控制器310對該通知作出響應，並接通匯流排開關SW2(S110)。藉此對充電電路304及負載電路402供給匯流排電壓VBUS (S112)。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2013-198262號公報 [專利文獻2]日本專利特開2006-60977號公報 [專利文獻3]日本專利特開2006-304500號公報
[發明所欲解決之問題] 若於供電系統100R中產生短路則成為發熱之原因，或有因過電流而使電路元件之可靠性下降之虞，故短路保護為極其重要之技術。本發明者對於圖1之供電系統100R之短路保護研究之結果，以至認識到以下之課題。 一般而言，電源電路202具備其輸出端子之短路保護(SCP：Short Circuit Protection)功能。於圖1之供電系統100R中，對於如圖中(i)所示之電源電路202之輸出與匯流排開關SW1之間之短路異常(於本說明書中，稱為第1模式)，可藉由電源電路202之SCP功能進行檢測及保護。 若參照圖2之順序圖，則接通匯流排開關SW1(S102)之前，於產生5 V之匯流排電壓VBUS 之階段，電源電路202可檢測輸出之短路，因此可停止電源電路202，閂鎖其狀態。 然而，於圖1之供電系統100R中，藉由電源電路202之SCP功能，無法檢測、保護如圖中(ii)所示之較匯流排開關SW2更靠負載電路402側之短路(於本說明書中，稱為第2模式)。 說明該理由。於匯流排開關SW2接通之前，第2模式之短路路徑不會對系統造成任何影響，因此直至圖2之順序圖之處理S108皆正常進行。 若受電裝置300R側之匯流排開關SW2接通，則配接器電壓VADP ，即受電側控制器310之電源電壓下降至零附近，受電側控制器310關閉。若受電側控制器310關閉，則匯流排開關SW2斷開，故配接器電壓VADP 恢復至電源電路202之輸出電壓VBUS 附近。 即，若自電源電路202觀察，則僅於匯流排開關SW2接通之極短之期間，輸出短路。藉由電源電路202之SCP功能，難以檢測如此短期間之輸出之短路。 另，此種問題未限於USB-PD，於具有與其類似之協定之供電系統中亦可能產生。 本發明係鑑於該課題而完成者，其某態樣之例示性目的之一在於提供可安全地檢測受電裝置之短路之供電系統及受電裝置。 [解決問題之技術手段] 本發明之某態樣係關於經由電纜接收來自供電裝置之匯流排電壓且供給至負載電路之受電裝置。受電裝置具備：匯流排線，其自供插入電纜之插座向負載電路延伸；匯流排開關，其設置於匯流排線之路徑上；受電側控制器，其接收較匯流排開關更靠插座側之匯流排線上之電壓作為電源，可與供電裝置之供電側控制器之間進行通信，根據協商而決定供給電壓，且控制匯流排開關；及短路檢測電路，其於匯流排開關之斷開狀態下，檢測較匯流排開關更靠負載電路側之上述匯流排線之短路。 根據該態樣，藉由於接通匯流排開關前使短路檢測電路動作，可不對供電裝置側之電源電路造成影響，而於受電裝置之內部，安全地檢測短路。 短路檢測電路亦可包含可切換接通、斷開、且於接通狀態下對較匯流排開關更靠負載電路側之匯流排線進行充電之充電電路，且基於匯流排線之電壓而檢測短路。 於匯流排開關之斷開狀態下，較匯流排開關更靠負載電路側之匯流排線之電壓實質上為零。若較匯流排開關更靠負載電路側之匯流排線未短路，則藉由充電電路之充電，匯流排線之電壓上升。另一方面，若匯流排線短路，則不論是否充電，匯流排線之電壓皆實質上維持零電位。根據該態樣，可檢測較匯流排開關更靠負載電路側之短路。 充電電路亦可包含設置於與匯流排開關並聯之子路徑上之充電開關，且充電電路之阻抗高於匯流排開關之阻抗。藉由提高充電電路之阻抗，可於發生短路之情形時，防止大電流流動。 充電電路亦可進而包含與充電開關串聯設置於子路徑上之充電電阻。根據充電電阻之電阻值，可限制短路時流動之電流量。 充電開關之阻抗亦可高於匯流排開關之阻抗。可將充電開關作為限制短路時之電流量之元件使用，可將充電開關小型化。 充電電路亦可包含電流源。藉此，可限制短路時流動之電流量。 短路檢測電路亦可包含將匯流排線之電壓與特定之臨限值電壓進行比較之比較器。比較器亦可內置於與受電側控制器相同之晶片。 受電裝置亦可依據USB-PD規格。 受電裝置亦可依據USB-TypeC規格。若藉由短路檢測電路檢測出短路，則受電側控制器亦可使連接於CC(Configuration Channel)埠之下拉電阻開路。藉此，會撤銷USB-TypeC埠之宣告，供電裝置由於無法將受電裝置辨識為USB-TypeC之器件，故可停止供電。 若藉由短路檢測電路檢測出短路，則受電側控制器亦可將匯流排開關固定在斷開狀態。藉此，即使自供電裝置持續供給匯流排電壓，由於供電裝置與短路部位由斷開之匯流排開關而被阻斷，故可將系統維持於安全狀態。 本發明之另一態樣係關於電子機器。電子機器亦可具備上述任一者之受電裝置。 本發明之另一態樣係控制電路。該控制電路係於經由電纜接收來自供電裝置之匯流排電壓、且將該匯流排電壓供給至負載電路的受電裝置中使用者。受電裝置除控制電路以外，並具備：匯流排線，其自供插入電纜之插座向負載電路延伸；及匯流排開關，其設置於匯流排線之路徑上；及充電電路，其可對接通、斷開進行切換，且於接通狀態下對較匯流排開關更靠負載電路側之匯流排線進行充電。控制電路具備：通信電路，其與供電裝置之供電側控制器之間進行通信；邏輯電路，其根據與供電側控制器之協商而決定供給電壓，且控制匯流排開關；及短路檢測電路，其於邏輯電路將匯流排開關斷開之狀態下，檢測較匯流排開關更靠負載電路側之匯流排線之短路。 控制電路亦可於一個半導體基板上一體集成化。所謂「一體集成化」，包含電路之構成要件之全部形成於半導體基板上之情形、或電路之主要構成要件一體集成化之情形，亦可於電路常數之調節用時將一部分電阻或電容器等設置於半導體基板之外部。藉由將電路於1個晶片上集成化，可削減電路面積，且可將電路元件之特性保持為均一。 充電電路亦可於與控制電路相同之半導體基板上集成化。藉此可進一步削減電路零件之個數。 另，將以上之構成要件之任意組合或本發明之構成要件或表現於方法、裝置、系統等之間相互置換者亦作為本發明之態樣有效。 [發明之效果] 根據本發明之某態樣，可安全地檢測受電裝置之短路。
以下，基於較佳之實施形態一面參照圖式一面說明本發明。對各圖式所示之相同或同等之構成要件、構件、處理標註相同符號，並適當省略重複之說明。又，實施形態並非限定發明而為例示，實施形態所記述之所有特徵或其組合未必為發明之本質性者。 於本說明書中，所謂「構件A與構件B連接之狀態」，亦包含構件A與構件B物理性直接連接之情形，及構件A與構件B不對其等之電性連接狀態造成實質性影響或不損害藉由其等之耦合所發揮之功能及效果、而經由其他構件間接連接之情形。 同樣地，所謂「構件C設置於構件A與構件B之間之狀態」，除構件A與構件C、或構件B與構件C直接連接之情形以外，亦包含不對其等之電性連接狀態造成實質性影響或不損害藉由其等之耦合所發揮之功能及效果、而經由其他構件間接連接之情形。 圖3係具備實施形態之受電裝置300之供電系統100之方塊圖。供電系統100具備供電裝置200及受電裝置300。於本實施形態中，供電系統100依據USB-PD規格，尤其依據USB-TypeC規格，供電裝置200與受電裝置300經由USB電纜106而連接。供電裝置200內置於配接器102，受電裝置300內置於電子機器400。供電裝置200之構成與圖1之供電裝置200r相同。 受電裝置300經由USB電纜106而接收來自供電裝置200之匯流排電壓VBUS ，供給至負載電路402。另，於本實施形態中，圖1之電池302或充電電路304含在負載電路402中，予以省略。 匯流排線312自供插入USB電纜106之插座404向負載電路402延伸。匯流排開關SW2設置於匯流排線312之路徑上。將匯流排線312中、較匯流排開關SW2更靠插座404側稱為第1匯流排線312a，更靠負載電路402側稱為第2匯流排線312b。 受電側控制器310接收第1匯流排線312a上之電壓(亦稱為配接器電壓VADP )作為電源。受電側控制器310可與供電裝置200之供電側控制器204之間進行通信，根據協商決定供給電壓，且控制匯流排開關SW2。 短路檢測電路320於匯流排開關SW2之斷開狀態下，檢測較匯流排開關SW2更靠負載電路402側之第2匯流排線312b之短路406。 以上為受電裝置300之構成。接著說明其動作。圖4係圖3之供電系統100之動作順序圖。步驟S100～S108與圖2相同。 於本實施形態中，於步驟S108中，通知供電完成後，於接通匯流排開關SW2之前，進行藉由短路檢測電路320之短路檢測(S120)。然後，於未發生短路之情形時，接通匯流排開關SW2(S110)，負載電路402變得可動作(S112)。 於步驟S120中，於檢測出短路之情形時，進行適當之短路保護處理。 例如受電裝置300檢測出短路時，將匯流排開關SW2固定在斷開狀態。藉此，即使自供電裝置200持續供給匯流排電壓VBUS ，亦由於供電裝置200之電源電路202與短路部位406因斷開之匯流排開關SW2而被阻斷，故可將供電系統100維持於安全狀態。 又，如後述般，受電側控制器310於檢測出短路時，亦可使連接於CC埠之下拉電阻Rd(於圖3未圖示)開路。藉此，撤銷USB-TypeC埠之宣告，供電裝置200由於無法將受電裝置300辨識為USB-TypeC之器件，故可迅速地停止供電。 又，受電側控制器310於檢測出短路時，亦可利用CC線中之通信，將負載側之短路通知至供電側控制器204。供電側控制器204可對該通知作出響應，而停止電源電路202。 本發明係涵蓋作為圖3之方塊圖或電路圖而掌握、或自上述之說明導入之各種裝置、電路者，並未限定於特定之構成。以下，為了協助理解發明之本質或電路動作且將其等明確化，而非為了限縮本發明之範圍，說明更具體之構成例。 圖5係第1構成例之受電裝置300a之方塊圖。受電裝置300a具備匯流排開關SW2及控制電路330a。控制電路330a係將圖3之受電側控制器310與短路檢測電路320之一部分集成化之功能IC。 通信電路332及邏輯電路334之一部分對應於圖3之受電側控制器310。通信電路332提供與供電側控制器204之間之通信功能。邏輯電路334根據與供電側控制器204之協商而決定供給電壓，且控制匯流排開關SW2。 短路檢測電路320包含充電電路322、比較器COMP1及邏輯電路334之一部分。充電電路322可對接通、斷開進行切換，且於接通狀態下，對第2匯流排線312b進行充電。充電電路322之接通、斷開藉由邏輯電路334控制。 短路檢測電路320基於藉由充電電路322充電之結果、第2匯流排線312b所產生之電壓(稱為內部電壓)VINT ，而檢測短路。比較器COMP1於控制電路330a集成化，經由VS(電壓檢測)端子而連接於第2匯流排線312b。比較器COMP1將第2匯流排線312b之電壓VINT 與特定之臨限值電壓VTH 進行比較。且，於VINT ＜VTH 時，將短路保護(SCP)信號確立(例如高位準)。SCP信號被輸入至邏輯電路334。 更詳細而言，充電電路322於與匯流排開關SW2並聯之子路徑323上，包含串聯設置之充電開關SW3及充電電阻R3。匯流排開關SW2之接通對應於充電電路322之接通，邏輯電路334控制充電開關SW3之接通、斷開。充電電路322之阻抗較佳為高於匯流排開關SW2之阻抗。藉由提高充電電路322之阻抗，可於產生短路之情形時，防止大電流流動。另，亦可省略充電電阻R3，而將充電開關SW3之阻抗充分大地設計成與充電電阻R3相當之程度。 於控制電路330a，內置有下拉開關SW4及下拉電阻Rd。下拉開關SW4及下拉電阻Rd係串聯設置於CC埠與接地之間。另，實際上設置有2個CC埠，但此處為了便於理解，將其中1個省略。下拉電阻Rd或下拉開關SW4亦可為外置之晶片零件。 若藉由短路檢測電路320檢測出短路，則邏輯電路334使下拉開關SW4斷開，使連接於CC埠之下拉電阻Rd開路。藉此，CC埠之宣告被取消。又，若檢測出短路，則邏輯電路334將匯流排開關SW2固定在斷開狀態。 以上為控制電路330a及受電裝置300a之構成。接著說明其動作。圖6(a)、(b)係圖5之受電裝置300a之動作波形圖。首先參照圖6(a)，說明未產生短路之正常時之動作。於時刻t0，若充電開關SW3接通，則藉由充電電路322，對第2匯流排線312b進行充電，內部電壓VINT 增大。然後於時刻t1超過臨限值電壓VTH 時，SCP信號被否定。邏輯電路334以SCP信號之否定作為條件而接通匯流排開關SW2。 接著參照圖6(b)，說明短路時之動作。於時刻t0，若充電開關SW3接通，則藉由充電電路322，對第2匯流排線312b進行充電。然而，若第2匯流排線312b藉由短路路徑而接地，則內部電壓VINT 無法上升，而維持低於臨限值電壓VTH 之狀態。如此一來，SCP信號被持續確立。若SCP信號之確立持續特定時間τ，則於時刻t3，邏輯電路334將匯流排開關SW2固定於斷開。 圖7係第2構成例之受電裝置300b之方塊圖。於該受電裝置300b中，充電電路322b於控制電路330b集成化，其他構成與圖6相同。藉由將充電電路322b集成化，可削減零件件數。 圖8係第3構成例之受電裝置300c之方塊圖。於該受電裝置300c中，充電電路322c包含電流源324。電流源324根據來自邏輯電路334之控制，可對接通、斷開進行切換，且於接通狀態下，經由VS端子而對第2匯流排線312b進行充電。其他構成與圖6相同。藉此，可限制短路時流動之電流量。另，與圖6相同，亦可於控制電路330c之外側使用分立零件而構成電流源324之一部分或全部。 (變化例) 於實施形態中，如圖4所示，雖於通知匯流排電壓VBUS 之供給完成(S108)後，接通匯流排開關SW2前，進行短路檢測，但本發明並未限定於此。短路檢測於接通匯流排開關SW2前執行即可，且，匯流排開關SW2之接通以短路之非檢測作為條件即可。亦可例如於協商之過程中，進行短路檢測。 (用途) 最後，說明受電裝置300之用途。圖9係顯示具備受電裝置300之電子機器900之圖。此處例示之電子機器900為智慧型手機或平板終端。電子機器900除插座902、框體904、顯示面板906、CPU910或基頻IC912以外，亦具備上述受電裝置300。受電裝置300接收供給至插座902之匯流排電壓，對電池302進行充電，且對CPU910或基頻IC912等之負載供給電源電壓。另，電子機器900亦可為筆記型PC或數位相機、數位攝錄影機、音頻播放器等。受電裝置300如上所述，可包含充電電路322或控制電路330、匯流排開關SW2(未圖示)等。 雖基於實施形態，使用具體之用語說明本發明，但實施形態僅顯示本發明之原理、應用，於實施形態，於不脫離申請專利範圍所規定之本發明思想之範圍內，認可較多變化例或配置之變更。
100‧‧‧供電系統
100R‧‧‧供電系統
102‧‧‧配接器
106‧‧‧USB電纜
108‧‧‧插座
200‧‧‧供電裝置
200R‧‧‧供電裝置
202‧‧‧電源電路
204‧‧‧供電側控制器
206‧‧‧5V電源
300‧‧‧受電裝置
300a‧‧‧受電裝置
300b‧‧‧受電裝置
300c‧‧‧受電裝置
300R‧‧‧受電裝置
302‧‧‧電池
304‧‧‧充電電路
310‧‧‧受電側控制器
312‧‧‧匯流排線
312a‧‧‧第1匯流排線
312b‧‧‧第2匯流排線
320‧‧‧短路檢測電路
322‧‧‧充電電路
322b‧‧‧充電電路
322c‧‧‧充電電路
323‧‧‧子路徑
324‧‧‧電流源
330‧‧‧控制電路
330a‧‧‧控制電路
330b‧‧‧控制電路
330c‧‧‧控制電路
332‧‧‧通信電路
334‧‧‧邏輯電路
400‧‧‧電子機器
402‧‧‧負載電路
404‧‧‧插座
406‧‧‧短路部位
900‧‧‧電子機器
902‧‧‧插座
904‧‧‧框體
906‧‧‧顯示面板
910‧‧‧CPU
912‧‧‧基頻IC
CC‧‧‧埠
COMP1‧‧‧比較器
GND‧‧‧端子
R3‧‧‧充電電阻
Rd‧‧‧下拉電阻
S100～S112‧‧‧步驟
S120‧‧‧步驟
SCP‧‧‧短路保護信號
SW1‧‧‧匯流排開關
SW2‧‧‧匯流排開關
SW3‧‧‧充電開關
SW4‧‧‧下拉開關
t0‧‧‧時刻
t1‧‧‧時刻
t3‧‧‧時刻
VADP‧‧‧配接器電壓
VBUS‧‧‧匯流排電壓
VBUS‧‧‧端子
VGND‧‧‧接地電壓
VINT‧‧‧內部電壓
VS‧‧‧‧‧‧端子
VSYS‧‧‧系統電壓
VTH‧‧‧臨限值電壓
τ‧‧‧特定時間
圖1係本發明者研究之供電系統之方塊圖。 圖2係圖1之供電系統之動作順序圖。 圖3係具備實施形態之受電裝置之供電系統之方塊圖。 圖4係圖3之供電系統之動作順序圖。 圖5係第1構成例之受電裝置之方塊圖。 圖6(a)、(b)係圖5之受電裝置之動作波形圖。 圖7係第2構成例之受電裝置之方塊圖。 圖8係第3構成例之受電裝置之方塊圖。 圖9係顯示具備受電裝置之電子機器之圖。
100‧‧‧供電系統
102‧‧‧配接器
106‧‧‧USB電纜
108‧‧‧插座
200‧‧‧供電裝置
202‧‧‧電源電路
204‧‧‧供電側控制器
300‧‧‧受電裝置
310‧‧‧受電側控制器
312‧‧‧匯流排線
312a‧‧‧第1匯流排線
312b‧‧‧第2匯流排線
320‧‧‧短路檢測電路
400‧‧‧電子機器
402‧‧‧負載電路
404‧‧‧插座
406‧‧‧短路部位
CC‧‧‧埠
GND‧‧‧端子
SW1‧‧‧匯流排開關
SW2‧‧‧匯流排開關
VADP‧‧‧配接器電壓
VBUS‧‧‧端子

Claims (20)

  1. 一種受電裝置，其特徵在於，其係經由電纜接收來自供電裝置之匯流排電壓且供給至負載電路者，且具備： 匯流排線，其自供插入上述電纜之插座向上述負載電路延伸； 匯流排開關，其設置於上述匯流排線之路徑上； 受電側控制器，其接收較上述匯流排開關更靠上述插座側之上述匯流排線上之電壓作為電源，可與上述供電裝置之供電側控制器之間進行通信，根據協商而決定供給電壓，且控制上述匯流排開關；及 短路檢測電路，其於上述匯流排開關之斷開狀態下，檢測較上述匯流排開關更靠上述負載電路側之上述匯流排線之短路。
  2. 如請求項1之受電裝置，其中上述短路檢測電路包含可切換接通、斷開、且於接通狀態下對較上述匯流排開關更靠上述負載電路側之上述匯流排線進行充電之充電電路，且基於上述匯流排線之電壓而檢測短路。
  3. 如請求項2之受電裝置，其中上述充電電路包含設置於與上述匯流排開關並聯之子路徑上之充電開關，且上述充電電路之阻抗高於上述匯流排開關之阻抗。
  4. 如請求項3之受電裝置，其中上述充電電路進而包含與上述充電開關串聯設置於上述子路徑上之充電電阻。
  5. 如請求項2之受電裝置，其中上述充電電路包含電流源。
  6. 如請求項1至5中任一項之受電裝置，其中上述短路檢測電路包含將上述匯流排線之電壓與特定之臨限值電壓進行比較之比較器。
  7. 如請求項1至5中任一項之受電裝置，其中依據USB-PD規格。
  8. 如請求項1至5中任一項之受電裝置，其中依據USB-TypeC規格；且 若藉由上述短路檢測電路檢測出短路，則上述受電側控制器使連接於CC(Configuration Channel：配置通道)埠之下拉電阻開路。
  9. 如請求項1至5中任一項之受電裝置，其中若藉由上述短路檢測電路檢測出短路，則上述受電側控制器將上述匯流排開關固定在斷開狀態。
  10. 一種電子機器，其特徵在於具備請求項1至5中任一項之受電裝置。
  11. 一種控制電路，其特徵在於，其係經由電纜接收來自供電裝置之匯流排電壓、且將該匯流排電壓供給至負載電路的受電裝置中使用者，且 上述受電裝置除上述控制電路以外，並具備： 匯流排線，其自供插入上述電纜之插座向上述負載電路延伸；及 匯流排開關，其設置於上述匯流排線之路徑上；且 上述控制電路具備： 通信電路，其與上述供電裝置之供電側控制器之間進行通信； 邏輯電路，其根據與上述供電側控制器之協商而決定供給電壓，且控制上述匯流排開關；及 短路檢測電路，其於上述邏輯電路將上述匯流排開關斷開之狀態下，檢測較上述匯流排開關更靠上述負載電路側之上述匯流排線之短路。
  12. 如請求項11之控制電路，其中上述受電裝置進而具備： 充電電路，其可切斷接通、斷開，且於接通狀態下對較上述匯流排開關更靠上述負載電路側之上述匯流排線進行充電；且 上述短路檢測電路基於將上述充電電路接通之狀態下之上述匯流排線之電壓，檢測上述匯流排線之短路。
  13. 如請求項12之控制電路，其中上述充電電路包含設置於與上述匯流排開關並聯之子路徑上之充電開關，上述充電電路之阻抗高於上述匯流排開關之阻抗。
  14. 如請求項13之控制電路，其中上述充電電路進而包含與上述充電開關串聯設置於上述子路徑上之充電電阻。
  15. 如請求項12之控制電路，其中上述充電電路包含電流源。
  16. 如請求項11至15中任一項之控制電路，其中上述短路檢測電路包含將上述匯流排線之電壓與特定之臨限值電壓進行比較之比較器。
  17. 如請求項11至15中任一項之控制電路，其中依據USB-PD規格。
  18. 如請求項11至15中任一項之控制電路，其中依據USB-TypeC規格；且 若藉由上述短路檢測電路檢測出短路，則上述控制電路使連接於CC(Configuration Channel)埠之下拉電阻開路。
  19. 如請求項11至15中任一項之控制電路，其中若藉由上述短路檢測電路檢測出短路，則上述控制電路將上述匯流排開關固定在斷開狀態。
  20. 一種動作方法，其特徵在於，其係依據USB-PD規格之供電系統之動作方法，且 上述供電系統包含供電裝置與受電裝置； 上述受電裝置具備： 匯流排線，其自供插入電纜之插座向負載電路延伸；及 匯流排開關，其設置於上述匯流排線之路徑上；且 上述動作方法具備以下步驟： 上述供電裝置與上述受電裝置進行協商，決定匯流排電壓； 上述供電裝置將協商中決定之上述匯流排電壓供給至上述受電裝置； 上述供電裝置對上述受電裝置通知上述匯流排電壓之供給； 於上述受電裝置響應上述通知而將上述匯流排開關接通之前，檢測較上述匯流排開關更靠負載電路側之短路；及 上述受電裝置以上述短路之非檢出為條件，將上述匯流排開關接通。
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