[发明专利]用于USB端口电力的自动负载共享架构

说明书

相关申请案的交叉参考

本申请案主张2013年12月11日申请的第61/914,860号美国临时申请案的权益， 所述临时申请案的全部内容并入本文中。

技术领域

本发明涉及通用串行总线(USB)接口，尤其涉及可用电流在USB端口之间的自动分 配。

背景技术

通用串行总线(USB)标准经制定以为PC用户提供增强的且易于使用的接口以用于 将广泛范围的外围装置连接到桌上型计算机及膝上型计算机。减少由不断扩大的计算机 外围产业导致的缆线及连接器激增是USB的许多益处中的一个益处。USB已成为用于 PC的首选接口，这是因为其提供简单连接性及已证明有效用于与各种外围装置通信的 标准化接口。除提供标准化通信形式以外，USB还提供沿着USB缆线双向传送电力的 能力。在电池技术改进的基础上，至少部分地由内部、可再充电电池供电的外围装置在 市场中已变得普遍。USB已成为用于给电池供电的外围装置充电的流行机构。对于许多 外围装置，USB是经提供用于给外围装置的电池充电的唯一接口。

多数桌上型PC及膝上型PC具有两个或两个以上USB端口。USB集线器还可用于 使可用USB端口的数目成倍增加。一般来说，这些USB端口中的每一者为“电力端口”， 其提供给经由USB连接器连接到电力端口的外围装置供电及充电的能力。然而，归因 于可用于调节提供到电力端口的电力的USB端口电力开关的受限电力量而产生问题。 归因于对可用于电力端口的电力量的此上限，必须通过USB端口电力开关在电力端口 之间分配可用电力。在维持其电力预算时，USB电力端口开关必须在已连接到电力端口 的外围装置之间高效分配可用电力。

USB外围装置的电力要求的可变性质导致在电力端口之间高效分配电力的困难。随 着外围装置的内部电池的电量随着时间改变，由外围装置从电力端口汲取的电流也改 变。随着外围装置的电力要求改变，可在电力端口之间重新分配可用电力。这通过在共 享共用电力端口开关的一组电力端口之间提供可用充电电流的自动重新分配而提供提 高USB电力能力的效率的机会。

发明内容

将电力分配到USB电力端口的常规系统无法提供考虑连接到电力端口的下游装置 的变化的电力需要的高效电力分配。因此，需要能够将可用电力高效分配到USB电力 端口且维持响应于下游装置中的变化的电力要求的高效电力分配的负载共享控制装置。 现有技术中的这些及其它缺点大部分由根据本发明的实施例的装置、系统及方法克服。

根据实施例，负载共享控制装置测量由连接到所述负载共享控制装置的第一电力端 口的第一装置汲取的电流。所述负载共享控制装置具有总电流限制，其为可跨越由所述 负载共享控制装置支持的所有电力端口提供的最大电流。所述负载共享控制装置的所述 第一端口响应于所述第一装置到此第一端口的连接而被指定为优先端口。所述负载共享 控制装置将第一电流限制指派到所述优先端口，其中所述所经指派的第一电流限制为大 于连接到所述优先端口的所述第一装置的所述经测量的电流汲取的所述负载共享控制 装置的最低电流限制设置。所述负载共享控制装置还将第二电流限制指派到所述负载共 享控制装置的第二端口。所述第二电流限制为小于或等于所述负载共享控制装置的所述 总电流限制减去所述第一电流限制的所述负载共享控制装置的最高电流限制设置。

负载共享控制装置的进一步实施例可包含在等待预定义时间间隔之后更新由所述 第一装置汲取的所述电流的所述测量且基于由所述第一装置汲取的所述电流的所述更 新的测量而更新所述第一电流限制指派及所述第二电流限制指派。负载共享控制装置的 进一步实施例还可包含将失效保护电流电平指派到所述第二端口，其中所述失效保护电 流电平从所述负载共享控制装置的所述总电流限制扣除。负载共享控制装置的进一步实 施例可包含检测所述第一装置与所述优先端口的断开连接且将所述负载共享装置的所 述第二端口指定为所述优先端口。负载共享控制装置的进一步实施例可包含从由所述负 载共享控制装置支持的一组离散输出电流限制选择所述第一电流限制及所述第二电流 限制。负载共享控制装置的进一步实施例可包含发出请求以升高可用于所述负载共享控 制装置的所述总电力，使得所述负载共享控制装置可增大所支持电力端口的电力输出。 负载共享控制装置的进一步实施例可包含配置所述负载共享控制装置的所述总电流限 制。