TW202408102A - Usb-c至桶體之電源整流器 - Google Patents
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Abstract
本文中揭示具有以一通用串列匯流排(USB)電力遞送(USB-PD)接收器模式起作用之USB C型(USB-C)插孔的電源整流器。該USB-C插孔可經由一USB-C纜線連接至一USB-PD源。該電源整流器進一步包括與該USB-C插孔電通信之一插口,該插口收納對應於待由該電源整流器供電之一輸出裝置之桶體插孔的一大小之一可拆卸(可互換)桶體插頭。該電源整流器使用一USB-PD控制器以經由該USB-C插孔與該USB-PD源通信以請求由該USB-PD源將在一所要直流(DC)電壓下之電力提供至該USB-C插孔。隨後在該USB-C插孔與該插口之間遞送如此接收到之該電力。該電力從該插口行進穿過該附接之可拆卸桶體插頭且行進至該輸出裝置之該桶體插孔。
Description
本申請案關於USB-C至桶體之電源整流器。
通用串列匯流排(Universal Serial Bus;USB)C型(Universal Serial Bus Type-C;USB-C)連接器之使用正變得更頻繁。利用USB-C連接器之一種方式為用於電力輸送。作為一個範例,已開發出USB電力遞送(USB Power Delivery;USB-PD)標準,其定義作為USB-PD源埠(或USB-PD源)之USB-C埠可如何(例如,經由USB-C纜線)將電力提供至作為在另一裝置上代管之USB-PD接收器埠(或USB-PD接收器)的USB-C埠(例如,以便為另一裝置供電)。此可根據USB-PD標準之所定義程序發生,其該程序允許例如USB-PD接收器從USB-PD源請求給定功率位準(例如,電壓及/或電流)。
然而,許多裝置並未配備有此類USB-PD接收器。舉例而言,許多裝置並非在可根據USB-PD方法來操作之USB-C插孔處接收電力,而是經組態以在裝置之桶體插孔處接收電力,其中桶體插孔經組態以收納桶體插頭,該桶體插頭為桶體插孔提供預先假定直流(DC)電壓(且為裝置供應彼DC電壓下的適當電流)。
如本文所揭示之電源整流器可包括所含有的USB-PD接收器之USB-C插孔。USB-C插孔可經由USB-C纜線連接至USB-PD源。電源整流器使用USB-C插孔(在USB-PD接收器模式中)從USB-PD源發出請求及隨後接收在適合於用於經由桶體插孔接收電力之輸出裝置之在所要直流(DC)電壓下的電力。
電源整流器之與USB-C插孔電通信之插口收納大小對應於輸出裝置的桶體插孔之可拆卸(可互換)桶體插頭。電源整流器促進電力(在先前由電源整流器請求之所要DC電壓下)從USB-PD源且經由電源整流器至可拆卸桶體插頭的遞送。輸出裝置可隨後經由將此可拆卸桶體插頭插入至輸出裝置之桶體插孔中而被供電。
圖1說明根據具體實例之電源整流器102。電源整流器102包括USB-C插孔104及插口106。
USB-C插孔104可由電源整流器102使用以在USB-PD模式中操作。特定言之,USB-C插孔104可能夠經由在USB-C插孔104處/經由該USB-C插孔與USB-PD源的連接而作為電源整流器102之USB-PD接收器操作/作為該USB-PD接收器之部分。
插口106可經組態以收納可拆卸桶體插頭(圖1中未說明)。電源整流器102可經組態以在USB-C插孔104與插口106之間(例如,從USB-C插孔104至插口106)遞送電力。插口106可隨後在任何附接之可拆卸桶體插頭處提供彼遞送電力中之任一者。根據電源整流器102之USB-C插孔104作為USB-PD接收器操作,可將此電力從附接之USB-PD源提供至USB-C插孔104處的電源整流器102。
圖1之具體實例的電源整流器102說明插口106存在於電源整流器102之纜線108的末端上。雖然不嚴格地需要此纜線108,但歸因於由纜線108提供之靈活性及移動範圍,將插口106設置於纜線108之末端上可促進插口106(及任何附接之可拆卸桶體整流器)更容易/更簡單的實體置放。
電源整流器102可進一步包括發光二極體(light emitting diode;LED)110。LED 110可在電源整流器102附接至USB-PD源且因此USB-C插孔104當前充當USB-PD接收器時及/或當電源整流器102在USB-C插孔104與插口106之間主動地遞送任何所接收電力(來自USB-PD源)時提供指示(例如,照明)。
電源整流器102可進一步包括使用者開關112。使用者開關112可為使用者提供用以控制在電源整流器102之USB-C插孔104與插口106之間的電力遞送的方式(例如,可為使用者提供中斷在USB-C插孔104與插口106之間的電力遞送的方式)。在一些具體實例中,接合使用者開關112以中斷此電力遞送亦可使得LED 110斷開。
圖2說明根據具體實例之包括附接至USB-PD源主機裝置206之USB-PD源202及可拆卸桶體插頭204兩者的電源整流器102的系統200。如所說明,USB-PD源202(亦)為USB-C插孔,且電源整流器102之USB-C插孔104(其可充當USB-PD接收器)已經由USB-C纜線208連接至USB-PD源202。
USB-PD源202經由USB-C纜線208且根據USB-PD方法將電力提供至電源整流器102之USB-C插孔104。圖2說明代管USB-PD源202之USB-PD源主機裝置206經由電力纜線212從插座210接收電力(其隨後在USB-PD源202處使用)的情況。應注意,此僅為USB-PD源主機裝置206之一個可能的範例性具體實例。預期能夠代管USB-PD源202之裝置可替代地為電池供電、藉由一些其他外部電源(例如,除插座210外)供電等。
在圖2中,可拆卸桶體插頭204已說明為附接至電源整流器102之插口106。此可拆卸桶體插頭204可與插口106介接,使得其接收被遞送至電源整流器102之插口106的電力(如來源於USB-PD源202且在電源整流器102之USB-C插孔104與插口106之間遞送)。
可拆卸桶體插頭204可隨後相應地插入至輸出裝置(圖2中未展示)之桶體插孔中以便將此電力遞送至輸出裝置。因此,經由使用電源整流器102,來自USB-PD源202之電力可最終遞送至使用桶體插孔接收彼電力之輸出裝置並由該輸出裝置使用。
歸因於桶體插孔之不同可能大小,預期可拆卸桶體插頭204可從插口106移除並用(不同大小之)第二可拆卸桶體插頭替換(或互換),以便允許電源整流器102與使用不同大小之桶體插孔的(另一)輸出裝置的操作。
總之,電源整流器102提供在USB-PD源與輸出裝置之間的互操作性,該等輸出裝置自身不符合USB-PD/未配備有USB-PD接收器但替代地使用桶體插孔之電力輸入以接收電力。因此,如圖2中所說明之電源整流器102的使用將USB-PD源(在與電源整流器102一起使用時)之效用擴展成其否則可能不能夠使用之最終使用情況。
應注意,雖然本文中之論述描述可拆卸桶體插頭之使用,但預期其他類型之可拆卸插頭(桶體插頭除外)可經製造以與插口106/電源整流器102一起使用(例如,在使用桶體插口除外的用於接收電力之某物的裝置之情況下)。
圖3A及圖3B說明根據具體實例之電源整流器之插口300的一對視圖。插口300之主體302可由塑膠、橡膠或任何其他合適材料構成。
如所說明,插口300之主體302包括塑形部分304。插口300之塑形部分304可經塑形以匹配可移除桶體插頭的塑形部分(諸如,圖4E之可拆卸桶體插頭400的塑形部分410)。此塑形可使得可拆卸桶體插頭以正確位向來收納在插口300處/中。
如圖3B中所見,插口300包括第一接腳插孔306、第二接腳插孔308、第三接腳插孔310及第四接腳插孔312。此等接腳插孔306至312中之一或多者可收納待由插口300收納之可拆卸桶體插頭的一或多個接腳。接腳插孔306至312中之一或多者可經配置(置放於插口300內)以使得其以正確位向來收納附接之可拆卸桶體插頭的對應一或多個接腳。舉例而言,第一接腳插孔306、第二接腳插孔308及第三接腳插孔310已經配置以使得可拆卸桶體插頭400之接腳404至408(如圖4A及圖4E中所說明)以正確位向被收納。
應注意,雖然插口300包括四個接腳插孔(第一接腳插孔306至第四接腳插孔312),但在每一可能具體實例中,當可拆卸桶體插頭附接至插口時,並非所有此等接腳插孔可由接腳使用/填充。如可看出,當例如可拆卸桶體插頭400附接至插口300時,僅使用第一接腳插孔306、第二接腳插孔308及第三接腳插孔310,且不使用第四接腳插孔312(參見圖4A及圖4E之可拆卸桶體插頭400的(三個)接腳404至408)。應進一步注意,在此具體實例中,第一接腳插孔306、第二接腳插孔308及第三接腳插孔310之使用足夠(例如,在不進一步使用第四接腳插孔312之情況下)確保如所描述之在插口300與可拆卸桶體插頭400之間的恰當接腳位向。
插口300之接腳插孔306至312中之一或多者可由提供所要DC電壓下的電力之電通信的導電材料製成,該電通信存在於插口300處至可拆卸桶體插頭之任何插入接腳(諸如,可拆卸桶體插頭400之一或多個對應接腳404至408)。舉例而言,有可能第二接腳插孔308為所要DC電壓提供正連接且第三接腳插孔310為所要DC電壓提供負連接。
圖4A、圖4B、圖4C、圖4D及圖4E說明根據具體實例之可拆卸桶體插頭400的各種視圖。可拆卸桶體插頭400之主體402可由塑膠、橡膠或任何其他合適材料構成。應注意,在圖4A之正視圖中,主體402之前底部部分已切開以在視覺上暴露可拆卸桶體插頭400之第一接腳404、第二接腳406及第三接腳408。
如所說明,可拆卸桶體插頭400之主體402包括塑形部分410(參見圖4E)。可拆卸桶體插頭400之塑形部分410可經塑形以匹配插口的塑形部分(諸如,圖3A及圖3B之插口300的塑形部分304)。此塑形可使得可拆卸桶體插頭400以正確位向來收納在插口處/中。
如圖4A及圖4E中所見,可拆卸桶體插頭400包括第一接腳404、第二接腳406及第三接腳408。此等接腳404至408中之一或多者可由電源整流器之插口的一或多個接腳插孔收納。接腳404至408可經配置(置放於可拆卸桶體插頭400內)以使得其在電源整流器之插口之對應第一接腳插孔處以正確位向被收納。舉例而言,第一接腳404、第二接腳406及第三接腳408已經配置以使得其在插口300之第一接腳插孔306、第二接腳插孔308及第三接腳插孔310(如圖3B中所說明)處以正確位向被收納。
可拆卸桶體插頭400之接腳404至408可由接收在所要DC電壓下的電力之電通信的導電材料製成,該電通信從插口(諸如,插口300)之接腳插孔呈現。舉例而言,有可能第二接腳406針對所要DC電壓接收正連接且第三接腳408針對所要DC電壓接收負連接。
此電力可隨後傳達至可拆卸桶體插頭400之桶體412。桶體412可包括電連接至可拆卸桶體插頭400之作用接腳中之第一者(例如,第二接腳406及第三接腳408中之一者)的導電外表面及電連接至可拆卸桶體插頭400之作用接腳中之第二者(例如,第二接腳406及第三接腳408中之另一者)的導電內表面(亦即,與外表面電隔離)。因此,外表面及內表面在所要DC電壓下(一起)構成一對觸點。因此,當桶體412插入至輸出裝置之適當桶體插孔中時,將電力(在所要DC電壓下)提供至輸出裝置之桶體插孔。藉此使輸出裝置能夠接收且使用電力(例如,用於即時裝置操作、電池充電,及/或用於接收輸出裝置可具有之電力的任何其他目的)。
預期具有不同尺寸之(不同)桶體之許多可拆卸桶體插頭可與如本文所揭示之電源整流器之(相同)插口一起使用。因此,可拆卸桶體插頭400可為可與插口300一起使用之許多可能的可拆卸桶體插頭中的僅一者。經由視需要置換或互換可拆卸桶體插頭與插口300,電源整流器能夠與具有不同大小之桶體插孔的多種輸出裝置一起操作。
圖5說明根據具體實例之展示在電源整流器502、USB-PD源504及輸出裝置506之間的連接的圖500。如所說明,電源整流器502包括USB-PD控制器508、降壓-升壓轉換器510、濾波電路系統512、保護電路系統514、使用者開關516及LED 518。
USB-PD源504可由USB-PD源主機裝置(諸如,本文中所描述的USB-PD源主機裝置206)代管。
電力路徑520存在於USB-PD源504、電源整流器502及輸出裝置506之間。此電力路徑520促進電力從USB-PD源504至電源整流器502,經由電源整流器502,及從電源整流器502至輸出裝置506之遞送。此電力路徑520之第一部分可經由USB-PD源504及電源整流器502之USB-C纜線及USB-C插孔建立於USB-PD源504與電源整流器502之間,如本文中所描述。可藉由USB-PD源504及電源整流器502中之各者的USB-C纜線之一或多個V_bus線及USB-C插孔之一或多個對應V_bus接腳來促進電力路徑520的此第一部分。
另外,此電力路徑520之第二部分可經由具有已插入至輸出裝置506之桶體插孔中的附接之可拆卸桶體插頭的電源整流器502之插口而建立於電源整流器502與輸出裝置506之間,如本文中所描述。
電力路徑520的在電源整流器502內部之額外部分(諸如,通向、離開降壓-升壓轉換器510、濾波電路系統512及保護電路系統514及/或在該等額外部分之間)亦在圖5中說明。
通信路徑522存在於USB-PD源504與電源整流器502之間。此通信路徑522促進用於在USB-PD源504與電源整流器502之USB-C插孔(其作為USB-PD接收器操作)之間建立USB-PD功能性的通信。此通信路徑522可經由USB-PD源504及電源整流器502之USB-C纜線及USB插孔(例如,建立電力路徑520之第一部分的相同USB-C纜線及USB插孔)予以建立。可藉由USB-PD源504及電源整流器502中之各者的USB-C纜線之CC線及USB-C插孔之對應CC接腳來促進通信路徑522。
電源整流器502之USB-PD控制器508存在於通信路徑522上(例如,經由在USB-PD控制器508處與電源整流器502之CC接腳介接/置放,如所說明)。USB-PD控制器508可包括藉由執行電腦可讀取指令來操作USB-PD控制器508之一或多個處理器。另外,USB-PD控制器508可包括一或多個非暫時性電腦可讀取媒體,其包括此等指令。
USB-PD控制器508沿著通信路徑522(例如,經由CC接腳,如所描述)與USB-PD源504通信,以便協商在USB-PD源504與電源整流器502之間的電力合約(其中電源整流器502充當USB-PD接收器)。如上文所論述,桶體插孔(諸如,沿著電力路徑520發現的輸出裝置506之桶體插孔)可用於根據預先假定或所要DC電壓來傳達電力。因此,USB-PD控制器508可針對此所要DC電壓協商與USB-PD源504之電力合約,以使得USB-PD源504將在所要DC電壓下的電力提供至電源整流器502之USB-C插孔(例如,以最終用於與輸出裝置506介接之桶體插孔處,如本文中所描述)。
此所要DC電壓可由電源整流器502之韌體(例如,儲存於USB-PD控制器508之記憶體中及/或在USB-PD控制器508之一或多個處理器上/用其操作)定義。預期所要DC電壓可為5伏特、9伏特、12伏特、15伏特、20伏特或任何其他電壓,其可有效地提供至輸出裝置506之桶體插孔且可最終由USB-PD源504使用USB-PD方法來供應。
預期在一些具體實例中,用於電源整流器502之韌體可改變成對應於新的所要電壓之韌體,以使得USB-PD控制器508相應地經重組態(由新韌體)以在不同的所要DC電壓下協商不同電力合約。
一旦協商所要DC電壓,USB-PD控制器508控制在電力路徑520上的(例如,在降壓-升壓轉換器510中)中的V_bus MOSFET 524以關閉電力路徑(使得電力可沿著電力路徑經由V_bus MOSFET 524/降壓-升壓轉換器510流動)。隨後沿著電力路徑520經由V_bus MOSFET 524/降壓-升壓轉換器510、濾波電路系統512及保護電路系統514將在所要DC電壓下之電力遞送至輸出裝置506。
降壓-升壓轉換器510可用於沿著電力路徑520執行電壓調節。此電壓調節可考慮沿著電力路徑之電壓降(歸因於電力路徑之非理想性質)。降壓-升壓轉換器510可由USB-PD控制器508組態及/或控制,使得其用以藉由視需要調整電力路徑上之電壓來將電力路徑上之電壓確保/保持在所協商之電壓下。
為了促進此操作,USB-PD控制器508可接收關於電力路徑520上之電流電壓的回饋值。此回饋可經由標記之電壓回饋(voltage feedback;VFBK)通信來接收,該標記之VFBK通信在所說明之具體實例中出現於保護電路系統514與USB-PD控制器508之間。應注意,在其他未說明之具體實例(例如,不包括保護電路系統514之具體實例)中,USB-PD控制器508可經組態以從電力路徑520直接獲得電壓讀取。
降壓-升壓轉換器510的行為隨後藉由從USB-PD控制器508之控制(CTL)接腳至降壓-升壓轉換器510上之回饋/控制(FB/CTL)接腳之通信所控制。此通信可將關於電力路徑上之電壓或電壓誤差的回饋提供至降壓-升壓轉換器510,及/或可更對應於如考慮到由USB-PD控制器508所計算的電力路徑520上之電壓誤差而由USB-PD控制器508所判定的用於降壓-升壓轉換器510之直接命令。降壓-升壓轉換器510可隨後使用此資訊(在任一情況下)以調整電力路徑520上的電壓,使得其保留/保持在所協商之電壓下(例如,在可接受的誤差範圍內,諸如+/-5%)。
降壓-升壓轉換器510可包括過熱保護(overtemperature protection;OTP)模組526。OTP電路系統526可檢查電源整流器502處的溫度不高於(或等於或高於)臨限值(例如,經設定以保護電源整流器502的功能完整性及/或電源整流器502操作所在的環境)。在電源整流器502處的溫度上升高於(或等於或高於)臨限值的情況下,OTP電路系統526可操作以藉由雙態觸發V_bus MOSFET 524來使電力路徑520開路(例如,直至電源整流器502處的溫度返回可接受水平內或需要功率循環的時間為止)。
在一些具體實例中,可能不存在濾波電路系統512、保護電路系統514、電源開關V_bus MOSFET 524及使用者開關516。在此等情況下,USB-PD控制器508可經由CC接腳通信路徑522及電力路徑520直接與USB PD源充電器504介接,以在USB-PD控制器508韌體中建立所要輸出電壓預設。
在一些具體實例中可不存在降壓-升壓轉換器510。在此等情況,V_bus MOSFET 524可替代地為獨立式(例如,不是降壓-升壓轉換器510之部分)。在此等情況下,USB-PD控制器508可直接與(獨立式)V_bus MOSFET 524介接(經由USB-PD控制器508之CTL接腳)以控制電力路徑520在由保護電路系統514支援或由使用者開關516控制的保護模式期間打開還是關閉。USB-PD控制器508將隨後經由電力路徑520直接從USB-PD源504汲取內務處理電力,如本文中所描述。
從降壓-升壓轉換器510/V_bus MOSFET 524,電力可隨後繼續穿過濾波電路系統512。濾波電路系統512可濾波電力以移除非所需雜訊。在一些具體實例中可不使用/存在濾波電路系統512。
電力可隨後繼續穿過保護電路系統514。保護電路系統514可用於藉由與USB-PD控制器508通信而使電源整流器502免受可能在輸送的電力內出現之任何過電流情況(經由在保護電路系統514與USB-PD控制器508之間的標記之過流保護(overcurrent protection;OCP)通信)及/或在過電壓情況(經由保護電路系統514與USB-PD控制器508之間的標記之過電壓保護(overvoltage protection;OVP)通信)及/或任何短路情況(經由在保護電路系統514與USB-PD控制器508之間的標記之短路保護(short circuit protection;SCP)通信),只要在保護電路系統514下偵測到此類情況。如所說明,可在USB-PD控制器508上之電流感測、電壓感測(CS、VS)接腳上接收此等通信。在此等情況下,USB-PD控制器508作為回應可控制V_bus MOSFET 524以使電力路徑520開路(經由從USB-PD控制器508之CTL接腳至降壓-升壓轉換器510之FB/CTL接腳的通信,或直接在無降壓-升壓轉換器510的具體實例中),使得沿著電力路徑520的電力流動停止。
在一些具體實例中,USB-PD控制器508可經組態從電力路徑520直接獲得電壓讀取及/或電流讀取(經由USB-PD控制器508上之CS、VS接腳)。此可適用於回饋及/或檢查USB-PD控制器508處的過電壓/過電流/短路情況。在一些情況下,在不存在專屬保護電路系統514的具體實例中,此類直接量測及分析能力可用於USB-PD控制器508處,以將過電壓/過電流/短路保護相關通信提供至USB-PD控制器508。
電力(在所要DC電壓下)隨後從保護電路系統514遞送至電源整流器502之插口,其中可以本文中所描述方式經由可拆卸桶體插頭與電源整流器502之插口及輸出裝置506之桶體插孔兩者的相互作用在輸出裝置506處存取。
在一些具體實例中,電源整流器502亦包括使用者開關516。使用者開關516可為實體開關(諸如,圖1及圖2之使用者開關112),其使得使用者能夠啟動及/或撤銷啟動電源整流器502(例如,經由電源整流器502啟動或撤銷啟動電力沿著電力路徑520之遞送)。使用者開關516可向USB-PD控制器508報告其狀態,當使用者開關516指示經由電源整流器502之電力流動應撤銷啟動時,USB-PD控制器可相應地藉由控制V_bus MOSFET 524以使電力路徑開路(例如,經由從USB-PD控制器508之CTL接腳至降壓-升壓轉換器510之FB/CTL接腳的通信,或直接在不存在降壓-升壓轉換器510之具體實例中)來啟動或撤銷啟動沿著電力路徑520經由電源整流器502的電力流動。因此,允許使用者中斷經由電源整流器502至電源整流器502之插口的電力遞送。
在一些具體實例中,電源整流器502亦包括LED 518。當電源整流器502連接至USB-PD電源504時,LED 518可由USB-PD控制器508控制以匹配V_bus MOSFET 524之狀態,使得使用者可知曉電力路徑520當前是閉路還是開路/電力當前是否沿著電力路徑520經由電源整流器502輸送。
圖6說明根據具體實例之電源整流器的方法600。方法600包括經由電源整流器之USB-C插孔來請求602連接至USB-C插孔之USB-PD源將在所要DC電壓下之電力提供至USB-C插孔。
方法600進一步包括從USB-PD源接收604 USB-C插孔處之在所要DC電壓下之電力。
方法600進一步包括將在所要DC電壓下之電力從USB-C插孔遞送606至電源整流器之插口,其中插口經組態以收納可拆卸桶體插頭。
在一些具體實例中,方法600進一步包括使用降壓-升壓電路系統將電力保持在所要DC電壓下。
在方法600的一些具體實例中,所要DC電壓為20伏特。
在方法600的一些具體實例中,所要DC電壓為9伏特。
在方法600的一些具體實例中,所要DC電壓為5伏特。
在方法600的一些具體實例中,所要DC電壓為12伏特。
在方法600的一些具體實例中,所要DC電壓為15伏特。
在一些具體實例中,方法600進一步包括基於用於電源整流器之韌體來判定所要DC電壓。
在一些具體實例中,方法600進一步包括在將電力遞送至插口之前濾波電力。
在方法600之一些具體實例中,插口經組態以收納可拆卸桶體插頭之一或多個接腳。
在方法600之一些具體實例中,插口經塑形以使得其以正確位向來收納可拆卸桶體插頭。
在方法600之一些具體實例中,插口之接腳插孔經配置以按正確位向來收納可拆卸桶體插頭之接腳。
在一些具體實例中,方法600進一步包含使用濾波電路系統以在將電力遞送在插口處之前來濾波電力。
在一些具體實例中,方法600進一步包含使用保護電路系統以使電源整流器免受過電流、過電壓及短路中的一者。
在一些具體實例中,方法600進一步包含使用OTP電路系統以將電源整流器處之溫度保持在可接受水平內。
在一些具體實例中,方法600進一步包含使用使用者可調整開關以中斷至插口之電力遞送。
在一些具體實例中,方法600進一步包含操作電源整流器之LED,其對應於將在所要DC電壓下之電力從USB-C插孔遞送至電源整流器之插口。
圖7A說明根據具體實例之USB-C插孔702之腳位。USB-C插孔702可為諸如電源整流器的裝置上所發現(例如,作為電源整流器之USB-PD接收器的部分)及/或USB-PD源之部分。
USB-C插孔702包括所說明位置中的GND接腳704及V_bus接腳706。GND接腳704及V_bus接腳706可用於經由USB-C插孔702輸送電力(例如,呈穿過USB-C插孔702,如藉由在USB-C連接器的GND接腳704與V_bus接腳706之間的DC電壓促進的電流的形式)。在一些具體實例中,在1.5安培或3安培下,此電力預設為5伏特DC。
在涉及在USB-PD源與接收器之間的連接之具體實例中,此電力可根據經由在USB-PD源與USB-PD接收器之間的USB-C插孔702協商之電力合約。在此等情況下,電壓可高於5伏特(例如,9伏特、12伏特、15伏特、20伏特,或由USB-PD接收器請求的一些其他電壓),且安培數可高於3安培(例如,5安培,或由USB-PD接收器請求的一些其他安培數)。
USB-C插孔702進一步包括D+接腳708及D-接腳710。D+接腳708可充當具有D-接腳710之差分傳信對,以經由USB-C插孔702(例如,以USB 2.0速度)提供資料傳信。應注意,D+接腳708及D-接腳710為用於如對應地由D+接腳708及D-接腳710使用的相同線路/跡線的冗餘接腳,且以所說明方式提供以支援插入至USB-C插孔702中的任何USB-C插頭的可逆性。
USB-C插孔702進一步包括TX1+接腳712及TX1-接腳714、RX2-接腳716及RX2+接腳718、TX2+接腳720及TX2-接腳722以及RX1-接腳724及RX1+接腳726。此等接腳表示可穿過USB-C插孔702之四個額外差分對。在一些具體實例中,此等差分對中之一或多者亦用於資料傳送(例如,除了由D+接腳708及D-接腳710表示之差分對)以達成較快資料輸送量(例如,以USB 3.0/USB 3.1速度)。
USB-C插孔702進一步包括CC1接腳728及CC2接腳730。提供此等接腳以使得USB-C纜線之經組態以用於USB-PD用途之CC線可使用CC1接腳728及CC2接腳730(兩者設置於USB-C插孔702中以支援此類USB-C纜線之USB-C插頭的可逆性)中之一者而促進在USB-PD源與USB-PD接收器之間的通信(例如,以便協商在USB-PD源與USB-PD接收器之間的電力合約)。
可在USB-C插孔702用於替代模式中時啟用SBU1接腳732及SBU2接腳734。
圖7B說明根據具體實例之USB-C插頭736之腳位。USB-C插孔USB-C插頭736可如USB-C纜線上所發現。
USB-C插頭736包括GND接腳738、V_bus接腳740、D+接腳742及D-接腳744、TX1+接腳746及TX1-接腳748、RX2-接腳750及RX2+接腳752、TX2+接腳754及TX2-接腳756、RX1-接腳758及RX1+接腳760、CC1接腳762、SBU1接腳766及SBU2接腳768,其各自類似於與如本文中所描述的USB-C插孔702相同的名稱之接腳。
應注意,若USB-C插頭736反轉,則可改變D+接腳742及D-接腳744之特定配對與USB-C插孔702之D+接腳708及D-接腳710的相應對。另外,應注意,若USB-C插頭736反轉,則其餘差分對(TX1+接腳746及TX1-接腳748、RX2-接腳750及RX2+接腳752、TX2+接腳754及TX2-接腳756以及RX1-接腳758及RX1+接腳760)之特定配對可接觸USB-C插孔702之不同名稱的其餘差分對(TX1+接腳712及TX1-接腳714、RX2-接腳716及RX2+接腳718、TX2+接腳720 TX2-接腳722以及RX1-接腳724及RX1+接腳726)。此僅為偶然事件標記之失配,且將不改變使用用於資料傳送之差分對中之配對的總體能力。
使用USB-C插頭736之線可僅使用單一CC線(附接至USB-C插頭736之CC1接腳762)用於通信。藉由經由此線測試與另一裝置的連接,使用連接至USB-C插頭736之USB-C插孔702之USB-PD源或接收器可判定USB-C插孔702之CC1接腳728或CC2接腳730是否可用作與另一USB-PD源/接收器之通信路徑(例如,使得在USB-PD源與USB-PD接收器之間的電力合約可在USB-C纜線之CC線上協商)。
另外,由此可見USB-C插頭736之VCONN接腳764將因此連接至USB-C插孔702之CC1接腳728及CC2接腳730中之另一者。此連接可允許具有USB-C插孔702之裝置向USB-C插頭736之USB-C纜線提供充足電壓以為USB-C纜線之積體電路供電(若USB-C纜線「被電子地標記」),使得其可與USB-C插孔702之裝置通信(例如,以向裝置報告USB-C纜線之能力)。
圖8說明根據具體實例之提供者802與消費者824在USB-PD關係中的邏輯架構。
提供者802可包括USB埠804、裝置策略管理器806、源埠808及電源810。提供者802可通常被理解為對應於如本文所描述之USB-PD源之使用。
提供者802藉由具有(例如尤其)V_bus線848及CC線850之USB-C纜線846經由提供者802之USB埠804連接至消費者824。USB埠804之CC接腳812處置在提供者802與消費者824之間的傳信(沿著USB-C纜線846之CC線850),且V_bus接腳814實現從提供者802至消費者824之電力輸送(沿著(一或多個)V_bus線848(及USB-C纜線846之未說明的(一或多個)GND線))。
裝置策略管理器806可控制提供者802的主機裝置的USB-PD態樣(例如,跨主機裝置之多個USB-PD埠,則應存在多個)。USB埠804、源埠808及電源810一起操作為由裝置策略管理器806組態。
源埠808包括策略引擎816、協定層818、實體層820及USB-C埠控制822。策略引擎816負責針對裝置之此(個別)USB-PD源實施來自協定層818之組態以觸發待發送至消費者824/自消費者接收之通信。協定層818處置此等通信之產生、封裝及/或解封裝,且實體層820處置如在提供者802與裝置策略管理器806之間的實體層傳信。
USB-C埠控制822負責(例如)偵測及處置連接/斷開事件(例如,USB-C纜線846與提供者802之USB埠804之連接/斷開)及將此等事件傳達回至裝置策略管理器806。
實體層820與USB埠804之CC接腳812相互作用以將傳信發送至USB-C纜線846之CC線850上的消費者824/從消費者接收傳信。另外,USB-C埠控制822使用CC接腳812以(例如)偵測USB-C纜線846之任何連接/斷開。
裝置策略管理器806操作對應於發生在提供者802與消費者824之間的通信(如用裝置策略管理器806以本文中所描述之方式經由USB埠804之CC接腳812及源埠808之策略引擎816、協定層818及實體層820路由)的電源810。電源810可用於根據在提供者802與消費者824之間協商的(例如,使用USB-C纜線846之CC線850協商的)電力合約而將電力提供至消費者824(例如,使用USB-C纜線846之(一或多個)V_bus線848及USB-C纜線846之任何(一或多個)GND線(未說明))。
消費者824可包括USB埠826、裝置策略管理器828、接收器埠830及電力接收器832。消費者824可通常被理解為對應於如本文所描述之USB-PD接收器之使用。
USB埠826之CC接腳834處置在消費者824與提供者802之間的傳信(沿著USB-C纜線846之CC線850),且USB埠826之V_bus接腳836在消費者824處實現來自提供者802的電力接收(沿著(一或多個)V_bus線848(及USB-C纜線846之未說明的(一或多個)GND線)。
裝置策略管理器828可控制消費者824的主機裝置的USB-PD態樣(例如,跨主機裝置之多個USB-PD埠,則應存在多個)。USB埠826、接收器埠830及電力接收器832一起操作為由裝置策略管理器828組態。
接收器埠830包括策略引擎838、協定層840、實體層842及USB-C埠控制844。此等組件執行用於消費者824之接收器埠830的與分別由提供者802之源埠808之策略引擎816、協定層818、實體層820及USB-C埠控制822執行之彼等特徵類似的特徵。
電力接收器832可根據在提供者802與消費者824之間協商的(例如,使用USB-C纜線846之CC線850協商的)電力合約而消耗來源於提供者802之電力(例如,使用USB-C纜線846之(一或多個)V_bus線848及USB-C纜線846之任何(一或多個)GND線(未說明))。
圖9A、圖9B、圖9C及圖9D一起說明根據具體實例之用於在使用標準功率範圍(SPR)時建立在USB-PD源901與USB-PD接收器902之間的電力合約之流程圖。
若USB-PD源901尚未知曉纜線能力及任何附接纜線(例如,USB-C纜線)之插頭類型,則源策略引擎903首先判定909此等纜線能力及插頭類型。
源策略引擎903隨後指示910源協定層904將詳述USB-PD源901之電源能力的
Source_Capabilities訊息發送至USB-PD接收器902。
源協定層904產生
Source_Capabilities訊息且將
Source_Capabilities訊息發送911至源實體層905。源協定層904亦開始912
CRCReceiveTimer。
源實體層905將循環冗餘檢查(cyclic redundancy check;CRC)附加至
Source_Capabilities訊息,且將
Source_Capabilities訊息發送913至接收器實體層906。請注意,在源實體層905與接收器實體層906之間的通信跨(例如)USB-PD源901及USB-PD接收器902之各別CC接腳及USB-C纜線之CC線實體地執行。
接收器實體層906驗證
Source_Capabilities訊息的CRC,且隨後將
Source_Capabilities訊息發送914至接收器協定層907。
接收器協定層907相對於本地端複本來檢查915
Source_Capabilities訊息之
MessageID(例如,以確保其為預期的下一
MessageID),且隨後儲存此
MessageID之複本以用於未來參考。接收器協定層907隨後將
Source_Capabilities訊息提供916至接收器策略引擎908。另外,接收器協定層907產生USB-PD源901的
GoodCRC訊息(用於應答
Source_Capabilities訊息的接收),且隨後將
GoodCRC訊息發送917至接收器實體層906。
接收器實體層906將CRC附加至
GoodCRC訊息,且將
GoodCRC訊息發送918至源實體層905。
源實體層905驗證
GoodCRC訊息的CRC,且隨後將
GoodCRC訊息發送919至源協定層904。
源協定層904檢查920
GoodCRC訊息報告使用正確的
MessageID,且隨後遞增由USB-PD源901使用之
MessageIDCounter以產生
MessageIDs。源協定層904亦停止先前開始的
CRCReceiveTimer。源協定層904進一步通知921
Source_Capabilities訊息成功地發送至USB-PD接收器902。
作為回應,USB-PD源901開始922
SenderResponseTimer。
在分析
Source_Capabilities訊息之後,接收器策略引擎908指示923接收器協定層907發送
Request訊息,該
Request訊息經組態以向USB-PD源901告知其將想要選擇的功率位準(例如,根據
Source_Capabilities中所表示之選項)。
接收器協定層907產生
Request訊息且將
Request訊息發送925至接收器實體層906。另外,接收器協定層907開始924對應的
CRCReceiveTimer。
接收器實體層906將CRC附加至
Request訊息,且隨後將
Request訊息發送926至源實體層905。
源實體層905驗證
Request訊息的CRC,且隨後將
Request訊息發送927至源協定層904。
源協定層904相對於本地端複本來檢查928
Request訊息之
MessageID(例如,以確保其為預期的下一
MessageID),且隨後儲存此
MessageID之複本以用於未來參考。源協定層904隨後將
Request訊息提供929至源策略引擎903。另外,源協定層904產生USB-PD接收器902的
GoodCRC訊息(用於應答
Request訊息的接收),且隨後將
GoodCRC訊息發送931至源實體層905。
在接收到
Request訊息後,源策略引擎903停止930其先前開始的
SenderResponseTimer。
源實體層905將CRC附加至
GoodCRC訊息,且將
GoodCRC訊息發送932至接收器實體層906。
接收器實體層906驗證
GoodCRC訊息的CRC,且隨後將
GoodCRC訊息發送933至接收器協定層907。
接收器協定層907檢查934
GoodCRC訊息報告使用正確的
MessageID,且隨後遞增由USB-PD接收器902使用之
MessageIDCounter以產生
MessageIDs。接收器協定層907亦停止先前開始的
CRCReceiveTimer。接收器協定層907進一步通知935接收器策略引擎908
Request訊息成功地發送至USB-PD源901。
作為回應,接收器策略引擎908開始936
SenderResponseTimer。
源策略引擎903評估937
Request訊息以識別由USB-PD接收器902請求之功率位準。
在判定其可提供
Request訊息中表示之功率位準之後,源策略引擎903指示938源協定層904將
Accept訊息發送至USB-PD接收器902。
源協定層904產生
Accept訊息且將
Accept訊息發送940至源實體層905。另外,源協定層904開始939對應的
CRCReceiveTimer。
源實體層905將CRC附加至
Accept訊息,且將
Accept訊息發送941至接收器實體層906。
接收器實體層906驗證
Accept訊息的CRC,且隨後將
Accept訊息發送942至接收器協定層907。
接收器協定層907相對於本地端複本來檢查943
Accept訊息之
MessageID(例如,以確保其為預期的下一
MessageID),且隨後儲存此
MessageID之複本以用於未來參考。接收器協定層907隨後通知944接收器策略引擎908已接收到
Accept訊息。另外,接收器協定層907產生USB-PD源901的
GoodCRC訊息(用於應答
Accept訊息的接收),且隨後將
GoodCRC訊息發送947至接收器實體層906。
在被告知接收到
Accept訊息後,接收器策略引擎908停止945其先前開始的
SenderResponseTimer。接收器策略引擎908另外開始
PSTransitionTimer。接收器策略引擎908亦減少USB-PD接收器902之電流汲取。接收器策略引擎908進一步準備946待由USB-PD源901提供之新功率位準。
接收器實體層906將CRC附加至
GoodCRC訊息,且將
GoodCRC訊息發送948至源實體層905。
源實體層905驗證
GoodCRC訊息的CRC,且隨後將
GoodCRC訊息發送949至源協定層904。
源協定層904檢查950
GoodCRC訊息報告使用正確的
MessageID,且隨後遞增由USB-PD源901使用之
MessageIDCounter以產生
MessageIDs。源協定層904亦停止先前開始的
CRCReceiveTimer。源協定層904進一步通知951源策略引擎903
Accept訊息成功地發送至USB-PD接收器902。
源策略引擎903進一步調整952 USB-PD源901之電力供應以匹配協商之功率位準。
源策略引擎903隨後指示953源協定層904將
PS_RDY訊息發送至USB-PD接收器902。
源協定層904產生
PS_RDY訊息且將
PS_RDY訊息發送955至源實體層905。另外,源協定層904開始954對應的
CRCReceiveTimer。
源實體層905將CRC附加至
PS_RDY訊息,且將
PS_RDY訊息發送956至接收器實體層906。
接收器實體層906驗證
PS_RDY訊息的CRC,且隨後將
PS_RDY訊息發送957至接收器協定層907。
接收器協定層907相對於本地端複本來檢查958
PS_RDY訊息之
MessageID(例如,以確保其為預期的下一
MessageID),且隨後儲存此
MessageID之複本以用於未來參考。接收器協定層907隨後通知959接收器策略引擎908已接收到
PS_RDY訊息。另外,接收器協定層907產生USB-PD源901的
GoodCRC訊息(用於應答
PS_RDY訊息的接收),且隨後將
GoodCRC訊息發送961至接收器實體層906。
在被告知接收到
PS_RDY訊息後,接收器策略引擎908停止960其先前開始的
PSTransitionTimer。若協商的電力係根據在USB-PD源901與USB-PD接收器902之間的可程式電力供應(Programmable Power Supply;PPS)操作,則接收器策略引擎908亦開始
PPSRequestTimer。
接收器實體層906將CRC附加至
GoodCRC訊息,且將
GoodCRC訊息發送962至源實體層905。
源實體層905驗證
GoodCRC訊息的CRC,且隨後將
GoodCRC訊息發送963至源協定層904。
源協定層904檢查964
GoodCRC訊息報告使用正確的
MessageID,且隨後遞增由USB-PD源901使用之
MessageIDCounter以產生
MessageIDs。源協定層904亦停止先前開始的
CRCReceiveTimer。源協定層904進一步通知965源策略引擎903
PS_RDY訊息成功地發送至USB-PD接收器902。
若協商的電力係根據在USB-PD源901與USB-PD接收器902之間的PPS操作,則源策略引擎903開始966
PPSTimeoutTimer(或
SourcePPSCommTimer)。
從USB-PD源901至USB-PD接收器902之電力傳送隨後根據已協商的電力合約之新功率位準967進行。
圖10A、圖10B、圖10C及圖10D一起說明根據具體實例之用於在使用擴展功率範圍(SPR)時建立在USB-PD源與USB-PD接收器之間的電力合約之流程圖。
若USB-PD源1001尚未知曉纜線能力及任何附接纜線(例如,USB-C纜線)之插頭類型,則源策略引擎1003首先判定1009此等纜線能力及插頭類型。
源策略引擎1003隨後指示1010源協定層1004將詳述USB-PD源1001之電源能力的
EPR_Source_Capabilities訊息發送至USB-PD接收器1002。
源協定層1004產生
EPR_Source_Capabilities訊息且將
EPR_Source_Capabilities訊息發送1011至源實體層1005。源協定層1004亦開始1012
CRCReceiveTimer。
源實體層1005將CRC附加至
EPR_Source_Capabilities訊息,且將
EPR_Source_Capabilities訊息發送1013至接收器實體層1006。請注意,在源實體層1005與接收器實體層1006之間的通信跨(例如)USB-PD源1001及USB-PD接收器1002之各別CC接腳及USB-C纜線之CC線實體地執行。
接收器實體層1006驗證
EPR_Source_Capabilities訊息的CRC,且隨後將
EPR_Source_Capabilities訊息發送1014至接收器協定層1007。
接收器協定層1007相對於本地端複本來檢查1015
EPR_Source_Capabilities訊息之
MessageID(例如,以確保其為預期的下一
MessageID),且隨後儲存此
MessageID之複本以用於未來參考。接收器協定層1007隨後將
EPR_Source_Capabilities訊息提供1016至接收器策略引擎1008。另外,接收器協定層1007產生USB-PD源1001的
GoodCRC訊息(用於應答
EPR_Source_Capabilities訊息的接收),且隨後將
GoodCRC訊息發送1017至接收器實體層1006。
接收器實體層1006將CRC附加至
GoodCRC訊息,且將
GoodCRC訊息發送1018至源實體層1005。
源實體層1005驗證
GoodCRC訊息的CRC,且隨後將
GoodCRC訊息發送1019至源協定層1004。
源協定層1004檢查1020
GoodCRC訊息報告使用正確的
MessageID,且隨後遞增由USB-PD源1001使用之
MessageIDCounter以產生
MessageIDs。源協定層1004亦停止先前開始的
CRCReceiveTimer。源協定層1004進一步通知1021
EPR_Source_Capabilities訊息成功地發送至USB-PD接收器1002。
作為回應,USB-PD源1001開始1022
SenderResponseTimer。
在分析
EPR_Source_Capabilities訊息之後,接收器策略引擎1008指示1023接收器協定層1007發送
EPR_Request訊息,該
EPR_Request訊息經組態以向USB-PD源1001告知其將想要選擇的功率位準(例如,根據
EPR_Source_Capabilities中所表示之選項)。
接收器協定層1007產生
Request訊息且將
EPR_Request訊息發送1025至接收器實體層1006。另外,接收器協定層1007開始1024對應的
CRCReceiveTimer。
接收器實體層1006將CRC附加至
EPR_Request訊息,且隨後將
EPR_Request訊息發送1026至源實體層1005。
源實體層1005驗證
EPR_Request訊息的CRC,且隨後將
EPR_Request訊息發送1027至源協定層1004。
源協定層1004相對於本地端複本來檢查1028
Request訊息之
MessageID(例如,以確保其為預期的下一
MessageID),且隨後儲存此
MessageID之複本以用於未來參考。源協定層1004隨後將
EPR_Request訊息提供1029至源策略引擎1003。另外,源協定層1004產生USB-PD接收器1002的
GoodCRC訊息(用於應答
EPR_Request訊息的接收),且隨後將
GoodCRC訊息發送1031至源實體層1005。
在接收到
Request訊息後,源策略引擎1003停止1030其先前開始的
SenderResponseTimer。
源實體層1005將CRC附加至
GoodCRC訊息,且將
GoodCRC訊息發送1032至接收器實體層1006。
接收器實體層1006驗證
GoodCRC訊息的CRC,且隨後將
GoodCRC訊息發送1033至接收器協定層1007。
接收器協定層1007檢查1034
GoodCRC訊息報告使用正確的
MessageID,且隨後遞增由USB-PD接收器1002使用之
MessageIDCounter以產生
MessageIDs。接收器協定層1007亦停止先前開始的
CRCReceiveTimer。接收器協定層1007進一步通知1035接收器策略引擎1008
EPR_Request訊息成功地發送至USB-PD源1001。
作為回應,接收器策略引擎1008開始1036
SenderResponseTimer。
源策略引擎1003評估1037
EPR_Request訊息以識別由USB-PD接收器1002請求之功率位準。
在判定其可提供
EPR_Request訊息中表示之功率位準之後,源策略引擎1003指示1038源協定層1004將
Accept訊息發送至USB-PD接收器1002。
源協定層1004產生
Accept訊息且將
Accept訊息發送1040至源實體層1005。另外,源協定層1004開始1039對應的
CRCReceiveTimer。
源實體層1005將CRC附加至
Accept訊息,且將
Accept訊息發送1041至接收器實體層1006。
接收器實體層1006驗證
Accept訊息的CRC,且隨後將
Accept訊息發送1042至接收器協定層1007。
接收器協定層1007相對於本地端複本來檢查1043
Accept訊息之
MessageID(例如,以確保其為預期的下一
MessageID),且隨後儲存此
MessageID之複本以用於未來參考。接收器協定層1007隨後通知1044接收器策略引擎1008已接收到
Accept訊息。另外,接收器協定層1007產生USB-PD源1001的
GoodCRC訊息(用於應答
Accept訊息的接收),且隨後將
GoodCRC訊息發送1047至接收器實體層1006。
在被告知接收到
Accept訊息後,接收器策略引擎1008停止1045其先前開始的
SenderResponseTimer。接收器策略引擎1008另外開始
PSTransitionTimer。接收器策略引擎1008亦減少USB-PD接收器1002之電流汲取。接收器策略引擎1008進一步準備1046待由USB-PD源1001提供之新功率位準。
接收器實體層1006將CRC附加至
GoodCRC訊息,且將
GoodCRC訊息發送1048至源實體層1005。
源實體層1005驗證
GoodCRC訊息的CRC,且隨後將
GoodCRC訊息發送1049至源協定層1004。
源協定層1004檢查1050
GoodCRC訊息報告使用正確的
MessageID,且隨後遞增由USB-PD源1001使用之
MessageIDCounter以產生
MessageIDs。源協定層1004亦停止先前開始的
CRCReceiveTimer。源協定層1004進一步通知1051源策略引擎1003
Accept訊息成功地發送至USB-PD接收器1002。
源策略引擎1003進一步調整1052 USB-PD源1001之電力供應以匹配協商之功率位準。
源策略引擎1003隨後指示1053源協定層1004將
PS_RDY訊息發送至USB-PD接收器1002。
源協定層1004產生
PS_RDY訊息且將
PS_RDY訊息發送1055至源實體層1005。另外,源協定層1004開始1054對應的
CRCReceiveTimer。
源實體層1005將CRC附加至
PS_RDY訊息,且將
PS_RDY訊息發送1056至接收器實體層1006。
接收器實體層1006驗證
PS_RDY訊息的CRC,且隨後將
PS_RDY訊息發送1057至接收器協定層1007。
接收器協定層1007相對於本地端複本來檢查1058
PS_RDY訊息之
MessageID(例如,以確保其為預期的下一
MessageID),且隨後儲存此
MessageID之複本以用於未來參考。接收器協定層1007隨後通知1059接收器策略引擎1008已接收到
PS_RDY訊息。另外,接收器協定層1007產生USB-PD源1001的
GoodCRC訊息(用於應答
PS_RDY訊息的接收),且隨後將
GoodCRC訊息發送1061至接收器實體層1006。
在被告知接收到
PS_RDY訊息後,接收器策略引擎1008停止1060其先前開始的
PSTransitionTimer。接收器策略引擎1008亦開始
SinkEPRKeepAliveTimer。
接收器實體層1006將CRC附加至
GoodCRC訊息,且將
GoodCRC訊息發送1062至源實體層1005。
源實體層1005驗證
GoodCRC訊息的CRC,且隨後將
GoodCRC訊息發送1063至源協定層1004。
源協定層1004檢查1064
GoodCRC訊息報告使用正確的
MessageID,且隨後遞增由USB-PD源1001使用之
MessageIDCounter以產生
MessageIDs。源協定層1004亦停止先前開始的
CRCReceiveTimer。源協定層1004進一步通知1065源策略引擎1003
PS_RDY訊息成功地發送至USB-PD接收器1002。
源策略引擎1003開始1066
SourceEPRKeepAliveTimer。
從USB-PD源1001至USB-PD接收器1002之電力傳送隨後根據已協商的電力合約之新功率位準1067進行。
本文中揭示之電源整流器可包括一或多個處理器及/或控制器,其使用存在於其上之指令實施各此類電源整流器之一或多個功能性作為本文中所描述的彼等功能性。由此等處理器及/或控制器使用之指令可儲存於此等控制器及/或處理器上(或與此等控制器及/或處理器通信)之非暫時性電腦可讀取儲存媒體上。預期此等處理器及/或控制器(及在其上使用的相關聯非暫時性電腦可讀取指令)可存在於本文中所揭示之任何具體實例中(即使未明確論述)。
本發明已參考包括最佳模式之各種範例性具體實例進行。然而,所屬領域中具通常知識者將認識到,在不脫離本發明的範圍的情況下,可對範例性具體實例進行改變及修改。雖然已在各個具體實例中展示了本發明之原理,但結構、配置、比例、元件、材料及組件之許多修改可適合於特定環境及/或操作要求而不脫離本發明之原理及範圍。此等及其他改變或修改意欲包括於本發明的範圍內。
本發明應被視為說明性而非限制性意義,且所有此等修改意欲包括於其範圍內。同樣,上文已關於各個具體實例描述了益處、其他優勢及問題的解決方案。然而,益處、優勢、問題解決方案及任何可能使任何益處、優勢或解決方案發生或變得更顯著的要素不應被解釋為關鍵的、所需的或基本的特徵或要素。因此,本發明之範圍應由以下申請專利範圍判定。
102:電源整流器
104:USB-C插孔
106:插口
108:纜線
110:發光二極體
112:使用者開關
200:系統
202:USB-PD源
204:可拆卸桶體插頭
206:USB-PD源主機裝置
208:USB-C纜線
210:插座
212:電力纜線
300:插口
302:主體
304:塑形部分
306:第一接腳插孔
308:第二接腳插孔
310:第三接腳插孔
312:第四接腳插孔
400:可拆卸桶體插頭
402:主體
404:第一接腳
406:第二接腳
408:第三接腳
410:塑形部分
412:桶體
500:圖
502:電源整流器
504:USB-PD源
506:輸出裝置
508:USB-PD控制器
510:降壓-升壓轉換器
512:濾波電路系統
514:保護電路系統
516:使用者開關
518:LED
520:電力路徑
522:通信路徑
524:V_bus MOSFET
526:OTP電路系統
600:方法
602:步驟
604:步驟
606:步驟
702:USB-C插孔
704:GND接腳
706:V_bus接腳
708:D+接腳
710:D-接腳
712:TX1+接腳
714:TX1-接腳
716:RX2-接腳
718:RX2+接腳
720:TX2+接腳
722:TX2-接腳
724:RX1-接腳
726:RX1+接腳
728:CC1接腳
730:CC2接腳
732:SBU1接腳
734:SBU2接腳
736:USB-C插頭
738:GND接腳
740:V_bus接腳
742:D+接腳
744:D-接腳
746:TX1+接腳
748:TX1-接腳
750:RX2-接腳
752:RX2+接腳
754:TX2+接腳
756:TX2-接腳
758:RX1-接腳
760:RX1+接腳
762:CC1接腳
764:VCONN接腳
766:SBU1接腳
768:SBU2接腳
802:提供者
804:USB埠
806:裝置策略管理器
808:源埠
810:電源
812:CC接腳
814:V_bus接腳
816:策略引擎
818:協定層
820:實體層
822:USB-C埠控制
824:消費者
826:USB埠
828:裝置策略管理器
830:接收器埠
832:電力接收器
834:CC接腳
836:V_bus接腳
838:策略引擎
840:協定層
842:實體層
844:USB-C埠控制
846:USB-C纜線
848:V_bus線
850:CC線
901:USB-PD源
902:USB-PD接收器
903:源策略引擎
904:源協定層
905:源實體層
906:接收器實體層
907:接收器協定層
908:接收器策略引擎
909:步驟
910:步驟
911:步驟
912:步驟
913:步驟
914:步驟
915:步驟
916:步驟
917:步驟
918:步驟
919:步驟
920:步驟
921:步驟
922:步驟
923:步驟
924:步驟
925:步驟
926:步驟
927:步驟
928:步驟
929:步驟
930:步驟
931:步驟
932:步驟
933:步驟
934:步驟
935:步驟
936:步驟
937:步驟
938:步驟
939:步驟
940:步驟
941:步驟
942:步驟
943:步驟
944:步驟
945:步驟
946:步驟
947:步驟
948:步驟
949:步驟
950:步驟
951:步驟
952:步驟
953:步驟
954:步驟
955:步驟
956:步驟
957:步驟
958:步驟
959:步驟
960:步驟
961:步驟
962:步驟
963:步驟
964:步驟
965:步驟
966:步驟
967:步驟
1001:USB-PD源
1002:USB-PD接收器
1003:源策略引擎
1004:源協定層
1005:源實體層
1006:接收器實體層
1007:接收器協定層
1008:接收器策略引擎
1009:步驟
1010:步驟
1011:步驟
1012:步驟
1013:步驟
1014:步驟
1015:步驟
1016:步驟
1017:步驟
1018:步驟
1019:步驟
1020:步驟
1021:步驟
1022:步驟
1023:步驟
1024:步驟
1025:步驟
1026:步驟
1027:步驟
1028:步驟
1029:步驟
1030:步驟
1031:步驟
1032:步驟
1033:步驟
1034:步驟
1035:步驟
1036:步驟
1037:步驟
1038:步驟
1039:步驟
1040:步驟
1041:步驟
1042:步驟
1043:步驟
1044:步驟
1045:步驟
1046:步驟
1047:步驟
1048:步驟
1049:步驟
1050:步驟
1051:步驟
1052:步驟
1053:步驟
1054:步驟
1055:步驟
1056:步驟
1057:步驟
1058:步驟
1059:步驟
1060:步驟
1061:步驟
1062:步驟
1063:步驟
1064:步驟
1065:步驟
1066:步驟
1067:步驟
為了容易地識別對任何特定元件或動作之論述,參考編號之一或多個最高有效數位指代首先引入彼元件之圖號。
[圖1]說明根據具體實例之電源整流器。
[圖2]說明根據具體實例之包括附接至USB-PD源主機裝置之USB-PD源及可拆卸桶體插頭兩者的電源整流器的系統。
[圖3A]至[圖3B]說明根據具體實例之電源整流器之插口的一對視圖。
[圖4A]至[圖4E]說明根據具體實例之可拆卸桶體插頭之各種視圖。
[圖5]說明根據具體實例之展示在電源整流器、USB-PD源及輸出裝置之間的連接的圖。
[圖6]說明根據具體實例之電源整流器的方法。
[圖7A]至[圖7B]說明根據具體實例之USB-C插孔之腳位。
[圖8]說明根據具體實例之提供者與消費者在USB-PD關係中的邏輯架構。
[圖9A]至[圖9D]一起說明根據具體實例之用於在使用標準功率範圍(Standard Power Range;SPR)時建立在USB-PD源與USB-PD接收器之間的電力合約(power contract)之流程圖。
[圖10A]至[圖10D]一起說明根據具體實例之用於在使用擴展功率範圍(Extended Power Range;SPR)時建立在USB-PD源與USB-PD接收器之間的電力合約之流程圖。
102:電源整流器
104:USB-C插孔
106:插口
108:纜線
110:發光二極體
112:使用者開關
Claims (20)
- 一種電源整流器,其包含: 通用串列匯流排(USB)C型(USB-C)插孔,其經組態以充當USB電力遞送(USB-PD)接收器以及USB-PD源; 插口,其與該USB-C插孔電通信,該插口經組態以收納可拆卸桶體插頭;及 USB-PD控制器,其與該USB-C插孔電通信且經組態以經由該USB-C插孔與該USB-PD源通信,以請求由該USB-PD源將在所要直流(DC)電壓下之電力提供至該USB-C插孔; 其中該USB-C插孔及該插口經組態以在該USB-C插孔與該插口之間遞送在該所要DC電壓下的該電力。
- 如請求項1之電源整流器,其進一步包含與該USB-PD控制器通信之降壓-升壓轉換器,該降壓-升壓轉換器經組態以將該電力保持在該所要DC電壓下。
- 如請求項1之電源整流器,其中該插口經組態以收納該可拆卸桶體插頭之一或多個接腳。
- 如請求項1之電源整流器,其中該插口經塑形以按正確位向來收納該可拆卸桶體插頭。
- 如請求項1之電源整流器,其中該插口之接腳插孔經配置以按正確位向來收納該可拆卸桶體插頭之接腳。
- 如請求項1之電源整流器,其中該所要DC電壓為20伏特。
- 如請求項1之電源整流器,其中該所要DC電壓為9伏特。
- 如請求項1之電源整流器,其進一步包含定義該所要DC電壓之韌體。
- 如請求項1之電源整流器,其進一步包含在將該電力遞送在該插口處之前來濾波該電力之濾波電路系統。
- 如請求項1之電源整流器,其進一步包含使該電源整流器免受過電流、過電壓及短路中之一者的保護電路系統。
- 如請求項1之電源整流器,其進一步包含經組態以允許該電源整流器之使用者中斷該電力至該插口之遞送的開關。
- 一種用於電源整流器之方法,其包含: 經由該電源整流器之通用串列匯流排(USB)C型(USB-C)插孔來請求連接至該USB-C插孔之USB電力遞送(USB-PD)源將在所要直流(DC)電壓下之電力提供至該USB-C插孔; 從該USB-PD源接收該USB-C插孔處之在該所要DC電壓下的該電力;及 將在該所要DC電壓下的該電力從該USB-C插孔遞送至該電源整流器之插口,其中該插口經組態以收納可拆卸桶體插頭。
- 如請求項12之方法,其進一步包含使用降壓-升壓電路系統將該電力保持在該所要DC電壓下。
- 如請求項12之方法,其進一步包含基於用於該電源整流器之韌體來判定該所要DC電壓。
- 如請求項12之方法,其進一步包含在將該電力遞送至該插口之前來濾波該電力。
- 一種非暫時性電腦可讀取儲存媒體,該非暫時性電腦可讀取儲存媒體包括指令,該指令在由電源整流器之一或多個處理器執行時使得該電源整流器進行以下操作: 經由該電源整流器之通用串列匯流排(USB)C型(USB-C)插孔來請求連接至該USB-C插孔之USB電力遞送(USB-PD)源將在所要直流(DC)電壓下之電力提供至該USB-C插孔; 從該USB-PD源接收該USB-C插孔處之在該所要DC電壓下的該電力;及 將在該所要DC電壓下的該電力從該USB-C插孔遞送至該電源整流器之插口,其中該插口經組態以收納可拆卸桶體插頭。
- 如請求項16之非暫時性電腦可讀取儲存媒體,其中該插口經組態以收納該可拆卸桶體插頭之一或多個接腳。
- 如請求項16之非暫時性電腦可讀取儲存媒體,其中該插口經塑形使得其以正確位向來收納該可拆卸桶體插頭。
- 如請求項16之非暫時性電腦可讀取儲存媒體,其中該插口之接腳插孔經配置以按正確位向來收納該可拆卸桶體插頭的接腳。
- 如請求項16之非暫時性電腦可讀取儲存媒體,其中該指令在由該一或多個處理器執行時進一步使得該電源整流器基於用於該電源整流器之韌體來判定該所要DC電壓。
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