[发明专利]USB C型电缆上的电压降补偿的方法及对应的电路

说明书

一种可以用于补偿连接在源设备和接收器设备之间的电缆上的电压降的方法。源设备在源设备的通道配置引脚上递送偏移电流，偏移电流导致源设备的通道配置引脚上的电压增加到选择的参考电压。偏移电流被存储在源设备中。源设备吸收源自源设备的通道配置引脚的吸收电流，吸收电流取决于存储的偏移电流和电压降。源设备在源设备的电源引脚上生成补偿电源电压，该补偿电源电压在容差内等于增加了电压降的参考电源电压。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年09月04日提交的法国专利申请No.1758133的优先权，该申请通过引用并入本文。

技术领域

实施例涉及电缆上的电压降补偿的方法及对应的电路。

背景技术

USB C型(USB Type-C)电缆通常被设计成被耦合在所谓的USB C型‘源’设备和所谓的USB C型‘接收器’设备之间，并在两者之间建立电源和通信线路。

理论上，USB C型器件使得实现高达10Gb/s的比特率以及经由以缩写‘VBUS’为本领域技术人员所知的电源引脚递送高达100W

(其中最大电压为20V，最大电流为5A)的功率成为可能。

USB C型电缆中存在的这种5A的高电流通常导致大的电压降。结果，降低了在USBC型接收器设备的VBUS引脚上接收的有效电压。

在一些情况下，例如，当使用长、低质量的USB C型电缆时，这种降低的有效电压甚至可能位于如在USB 3.1C型标准中定义的可接受范围之外。

在USB C型源设备中实施的常规的控制器被配置成检测耦合的电缆上的电压降并重新调整在VBUS引脚上递送的参考电压，以便补偿这些电压降。

然而，对于这种常规的控制器而言，这通常需要硅片上的复杂的实施方式，因为通常需要模数转换器(ADC)和专用有限状态机(FSM)来重新计算在VBUS引脚上递送的这些参考电压，从而导致增加了硅上占用的面积。

此外，在USB C型源设备中实施的这种控制器被配置成连续操作。在这种情况下，即使电缆没有提供电流，该控制器，特别是专用于补偿连接的电缆上的电压降的电路也始终可操作。

因此，常规的控制器在性能或功耗方面效率不高，特别是在没有负载或连接负载很小的情况下。

发明内容

发明的实施方式和实施例涉及通用串行总线(USB)设备，在具体的实施例中涉及与USB 3.1标准(以名称C型而为本领域技术人员所知)兼容的通用串行总线，并且更具体地涉及链接两个USB C型设备的USB C型电缆上的电压降的补偿。在该上下文中，USB C型设备是在最初提交本专利时有效的与USB C型标准兼容的任何设备。这同样适用于本文提到的其他标准。

根据一种实施方式和实施例，低复杂度的技术解决方案使得能够快速补偿USB C型电缆上的电压降，并且对硅上的实施方式的面积和功耗影响很小，而无需模数转换器或有限状态机。

根据一个方面，一种方法可以补偿连接在USB C型源设备和USB C型接收器设备之间的USB C型电缆上的电压降。该方法包括检测电缆的连接的阶段，该阶段包括：由源设备在源设备的通道配置引脚上递送偏移电流，以便将源设备的通道配置引脚上的电压增加到选择的参考电压并且在源设备中存储该偏移电流。在检测阶段结束时的充电阶段包括：由源设备吸收源自源设备的通道配置引脚的吸收电流，吸收电流取决于存储的偏移电流和电压降，并且由源设备在源设备的电源引脚上生成在容差内等于增加了电压降的参考电源电压的补偿电源电压。

这种方法有利地使得可以通过调节源设备的通道配置引脚(以代表配置通道的缩写“CC”为本领域技术人员所知)上的电压来生成补偿的电源电压，而不是直接检测电缆上的电压降。