[實用新型]控制器和USB源設備

有效

• 申請號: 201920511165.3
• 申請日: 2019-04-16
• 公開（公告）號: CN210201551U
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: C·洛林
• 申請（專利權）人: 意法半導體（格勒諾布爾2）公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;張昊

本公開涉及控制器和USB源設備。例如，一種支持USB功率傳送模式且耦合至USB接收器設備的USB源設備，包括傳送電源電壓的功率轉換器和耦合至功率轉換器的電容網絡。一種用于管理USB源設備的輸出電源引腳上的電源電壓的方法，包括：對電容網絡放電，以便響應于通過USB接收器設備將電源電壓降低到目標電壓的請求而降低電源電壓；以及向功率轉換器傳送用于電源電壓的設定點電壓，設定點電壓的值非線性地降低，以便保持設定點電壓的時間變化低于電源電壓的時間變化。

相關申請的交叉參考

本申請要求2018年4月17日提交的法國專利申請第1853349號的優先權并且是2018年8月24日提交的美國申請第16/111,933號的部分延續，該美國申請要求2017年8月25日提交的法國專利申請第1757877號的優先權。以上所有申請均通過引證并入本文。

技術領域

本實用新型的實施方式和實施例涉及通用串行總線(USB)設備，具體是支持USB功率傳送模式的通用串行總線設備(本領域技術人員熟知的首字母縮略詞USB PD)，更具體地，涉及對USB線纜(將稱為USB源的設備鏈接到稱為USB接收器的設備)上傳輸的電壓的調整，并且涉及控制器和USB源設備。

背景技術

理論上，支持USB功率傳送模式的USB設備可以經由本領域技術人員所熟知的首字母縮略詞VBUS的輸出電源引腳來傳輸高達100W的功率(最大電壓為20V，最大電流為5A)。

因此，支持USB PD模式并向USB接收器設備傳送第一功率的USB源設備能夠響應于USB接收器設備的功率改變請求而傳送與第一功率不同的第二功率。

如果所請求的第二功率低于第一功率，則USB源設備被配置為在VBUS輸出電源引腳上產生與第二功率對應的第二電壓，而不是與第一功率對應的第一電壓。第二電壓通常低于第一電壓。

一般來說，第二電壓通過在標準化生產周期內通過放電去耦電容器并調節VBUS輸出電源引腳上的電壓來降低第一電壓而產生，其中標準化生產周期通常為本領域技術人員所熟知的縮寫tSrcReady(源就緒時間)，即一般等于270ms。

然而，第一電壓的這種降低通常會導致VBUS輸出電源引腳上傳送的電壓的下沖。

如果在VBUS輸出電源引腳上傳送的該電壓下降到低于用于驗證USB源設備的較低閾值(本領域技術人員通常已知的縮寫為vSrcValid_lo)，則存在USB接收器設備將非故意地停止操作的風險。

另外，如果所傳送電壓的調節率變得大于與去耦電容器的放電相關的傳送電壓的降低率，則調節達到飽和，使USB源設備在消隱時間內切換到待機模式。

然而，在USB源設備處于待機狀態時，隨著電容網絡的放電繼續使傳送電壓降低，并且由于調節僅在消隱時間結束處才重新激活，因此存在所傳送電壓的值在調節被重新激活之前降到低于閾值vSrcValid_lo或者不能夠在標準化生產周期tSrcReady結束之前達到目標電壓的風險。

一種常見的解決方案是產生恒定電流，用于釋放在輸出電源引腳上傳送的電壓，但這種解決方案要求為USB源設備的每個應用調整恒定電流。

另一種常見的解決方案是對輸出電源引腳上傳送的電壓提供線性調節，并通過固定電阻器對去耦電容器進行放電。

然而，為了維持調節的操作，該解決方案要求使用小電阻器，從而增加USB源設備的消耗。

因此，需要提供一種低復雜性且低消耗的技術解決方案，可以確保USB源設備響應于降低輸出電源引腳上傳送的電壓的請求的正確操作，并且避免所傳送電壓的潛在下沖。

實用新型內容