[发明专利]用于USB功率输送源的电压转换控制

说明书

技术领域

本申请总体上涉及集成电路，并且更具体地涉及控制串行总线上的电源电压的切换的电路。

背景技术

通用串行总线(USB)功率输送(PD)和Type-C规格已经发布，其能够通过新的USB电缆和连接器输送更高的功率。该技术的意图是为可能需要大于5V的笔记本电脑、平板电脑等创建通用电源插头。USB-PD规格定义经由USB-PD电缆和连接器连接的源端口与信宿(sink)端口之间的通信链路。例如，通信被设计为半双工和基于数据包的。数据包包含使两个端口能够通信并协商源端口提供给信宿端口的电压和电流的各种信息。端口甚至可协商切换角色(源到信宿，反之亦然)。在USB-PD规格中的底层通信是双相标记编码(BMC)。该通信独立于正常的USB通信发生，该正常的USB通信通过相同的电缆(和不同的电线)传播。USB-PD通信通过不同的电线(例如，串行通信控制(CC)电线)而不是USB数据线发生。对于USB Type-C电缆，如通过控制CC引脚上的DC电压，甚至在没有USB-PD消息传送的情况下可输送高达15V。

发明内容

在描述的示例中，一种电路控制串行总线上的电源电压的切换。在一个示例中，电路包括控制器，以与信宿设备通信并且将可用电源通信至信宿设备。响应于来自控制器的控制信号，开关设备将来自电源中的一个的功率切换至信宿设备。控制器中的策略引擎定义在控制器与信宿设备之间的不同通信阶段期间用于控制器操作的策略。在初始通信阶段期间，控制器提供电源中的每个给信宿设备。如果信宿设备依据初始通信阶段从控制器请求电源中的大于最小电压电源的一个，则在控制器与信宿设备之间的随后通信阶段期间，控制器提供电源的子集给信宿设备。

在另一个示例中，一种半导体设备包括控制器，该控制器与信宿设备通信并且将可用电源通信至信宿设备。电源包括最小电压电源、中等电压电源和最大电压电源。控制器中的策略引擎定义在控制器与信宿设备之间的不同通信阶段期间用于控制器操作的策略。在初始通信阶段期间，控制器提供电源中的每个给信宿设备。在信宿设备依据初始通信阶段从控制器请求电源中的大于最小电压电源的一个之后，在控制器与信宿设备之间的随后通信阶段期间，控制器提供电源的子集给信宿设备。由控制器提供的电压源的子集包括中等电压电源和最大电压电源中的一个以及最小电压电源。

在另一个示例中，一种方法包括在初始通信阶段期间通信提供(offer)多个电源中的每个至信宿设备。该方法包括在信宿设备从控制器请求电源中的大于最小电压电源的一个之后，在控制器与信宿设备之间的随后通信阶段期间，通信提供电源的子集至信宿设备。该方法包括响应于来自信宿设备对电源中的一个的请求，将来自电源中的一个的功率切换至信宿设备。

附图说明

图1说明了控制串行总线上的电源电压的切换的电路的一个示例示意性框图。

图2说明了采用受控切换的通用串行总线的另一个示例示意性电路图。

图3说明了控制串行总线上的电源的切换的半导体电路的一个示例。

图4说明了用于控制串行总线上的电源的切换的一个示例方法。

图5说明了通信和控制串行总线上的电源的切换的一个示例方法。

具体实施方式

本公开涉及控制串行总线上的电源电压的切换的电路。该电路包括控制器，该控制器通过串行接口(如通用串行接口(USB))提供可用电源给请求信宿设备。提供协议，其中策略被定义为在信宿设备已经对控制器做出初始功率选择之后限制提供(offering)可用电源给信宿设备。通过控制可用的电源提供(例如，而不是提供完整的电源列表)，其可在控制器与信宿设备之间的随后通信中进行，可减少电路的复杂性以降低本文中描述的串行接口的总体成本。例如，可除去中间电源开关设备上的保护二极管，因为在信宿设备的初始供电选择之后，策略阻止中间供电值之间的切换。而且，可经由单个控制器输出端口而不是经由与常规系统一样的多个端口控制中间电源。此外，可减少跨过开关设备的滤波组件，进一步减少接口的成本。