[發(fā)明專利]用于USB電力遞送的穩(wěn)健電纜類型檢測

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380058092.2
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN104781750A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 德里克·W·沃特斯
• 申請（專利權(quán)）人: 德州儀器公司
• 主分類號: G06F1/26
• 分類號: G06F1/26;G01R31/00
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體來說針對于通用串行總線(USB)電纜，且更特定來說，針對于USB電力遞送(PD)電纜。

背景技術(shù)

正在開發(fā)新USB電力遞送(PD)規(guī)范以實現(xiàn)經(jīng)由新USB電纜及連接器的較高電力的遞送。此技術(shù)的意圖是形成用于膝上型計算機(jī)、平板計算機(jī)及可需要5V以上的其它裝置的通用電力插頭。USB?PD規(guī)范定義經(jīng)由USB-PD電纜及連接器連接的端口之間的通信鏈路。所述通信經(jīng)設(shè)計為半雙工且基于包的。包含有使得兩個端口能夠通信及協(xié)商的各種信息，包含源端口將向匯端口提供的電壓及電流。所述端口甚至可協(xié)商以交換角色(源端口變?yōu)閰R端口且反之亦然)。USB?PD規(guī)范中的基礎(chǔ)通信為二進(jìn)制頻移鍵控(FSK)。此通信獨立于穿過相同電纜但經(jīng)由不同導(dǎo)線的正常USB通信而發(fā)生。USB?PD通信通過“Vbus”導(dǎo)線而非USB數(shù)據(jù)導(dǎo)線。

由于舊型電纜及甚至新PD電纜具有不同電流額定值，因此新規(guī)范的一條便是檢測電纜類型且借此知曉電纜的電流額定值的能力。USB?PD裝置不被允許請求或提供超過電纜的額定值的電壓或電流。舊型電纜(標(biāo)準(zhǔn)B、標(biāo)準(zhǔn)A、微型A或微型B)限于1.5A及5V。PD微型電纜(類型A及B)限于3A。PD標(biāo)準(zhǔn)電纜限于5A。

在USB?PD系統(tǒng)中的用于發(fā)射的等效電路中，理想地rTX＝Z0，使得在發(fā)射期間不存在來自電纜的任何反射。在一些情形中，接收器還可使用大約等于Z0的rRX值，使得不存在返回到電纜上的反射。在其它情形中，接收器可使rRX設(shè)置為比Z0大得多的值，在此情形中，線有效地為無端接的。在后一種情形中，如果電纜長度為一波長的大約四分之一，那么在TX側(cè)上于到電纜的輸入處看到的電壓接近于零。此對常規(guī)USB?PD系統(tǒng)形成一些挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實施例包含一種用于檢測USB電纜類型的系統(tǒng)及方法。配置于USB電纜的近端處的USB?PD裝置經(jīng)配置以：(i)從所述USB電纜的遠(yuǎn)端處的裝置接收信號并處理所述信號以確定所述USB電纜的電力額定值；及(ii)依據(jù)所述所確定USB電纜電力額定值以可調(diào)整方式確立由所述第一裝置遞送到所述USB電纜的電力。

附圖說明

參考附圖來描述實例性實施例，其中：

圖1圖解說明可如何部署USB?PD裝置，其中任何給定裝置可為提供者/消耗者(P/C)、消耗者/提供者(C/P)、僅提供者或僅消耗者；

圖2圖解說明可如何連接兩個端口的電路；

圖3圖解說明典型包的包結(jié)構(gòu)；

圖4圖解說明硬復(fù)位包結(jié)構(gòu)；

圖5圖解說明前同步碼的位流信號結(jié)構(gòu)；

圖6圖解說明發(fā)射器及接收器的等效電路；

圖7圖解說明非標(biāo)準(zhǔn)A插座的電纜類型檢測電路；

圖8及9圖解說明確定插頭類型的方法；

圖10圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實例性USB?PD裝置的系統(tǒng)框圖；

圖11A到11C圖解說明A插頭連接器標(biāo)記的示意圖；

圖12A及12B圖解說明B插頭連接器標(biāo)記的示意圖；及

圖13圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實例性方法。

具體實施方式

圖1圖解說明可如何部署USB?PD裝置，其中任何給定裝置可為提供者/消耗者(P/C)、消耗者/提供者(C/P)、僅提供者或僅消耗者。圖2圖解說明可如何連接兩個端口的電路。圖3圖解說明典型包的包結(jié)構(gòu)。前同步碼后續(xù)接著包的開始(SOP)、標(biāo)頭、有效負(fù)載(如果有的話)、涵蓋標(biāo)頭及有效負(fù)載的循環(huán)冗余校驗(CRC)(例如32位值)及包的結(jié)尾(EOP)。控制消息為不具有任何有效負(fù)載的包。本發(fā)明提到特定種類的控制消息中的一些控制消息，且本文中為了清晰起見提供其定義的細(xì)節(jié)。表1展示如何定義標(biāo)頭。

表1消息標(biāo)頭：