USB电力输送管理的制作方法

usb电力输送管理
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年5月14日提交的美国临时专利申请序列no.63/024,929的优先权，其全部并入本文。
技术领域
3.该说明书总体涉及电力输送(pd)控制器，并且具体地涉及usb系统中的pd控制器。


背景技术：

4.usb pd和type
‑
c规范支持通过usb type
‑
c缆线和连接器进行电力输送。经由usb type
‑
c连接器在源设备(source device)和耗电设备(sink device)之间建立通信链路，以使设备能够基于usb pd规范来传送信息和电力。根据usb pd规范，这些设备可以通过连接器输送电力或耗电。例如，为了将电力从源设备传递到耗电设备，源设备和耗电设备跨通信链路发送和接收pd消息以协商(例如，合约(contract))电压和电流。


技术实现要素：

5.在所描述的示例中，一种系统可以包括可以具有输入和输出的源电路。输入可以适于耦合到被配置成提供输入电压的输入电压源。源电路可以被配置成基于电力输送模式在输出处输出电力。源电路可以包括定时器和pd控制器。pd控制器可以被配置成响应于输入电压和定时器来控制电力输送模式。pd控制器还被配置成基于相对于输入电压阈值的输入电压来设置相应电力输送模式并启动定时器达定时器持续时间。pd控制器进一步被配置成继续在相应电力输送模式下操作达定时器持续时间。
6.在另一描述的示例中，一种源电路可以包括输入端子，该输入端子适于耦合到被配置成提供输入电压的输入电压源。源电路还可以包括至少一个电压转换器电路，该电压转换器电路可以包括第一输入、第二输入和输出。至少一个电压转换器电路的第一输入可以耦合到输入端子。源电路还可以包括可以耦合到电压转换器电路的输出的输出端子。源电路还可以包括电压感测电路，该电压感测电路可以包括输入和输出。电压感测电路的输入可以耦合到输入端子和至少一个电压转换器电路的第一输入。源电路可以包括pd控制器，该pd控制器可以包括输入和输出。pd控制器的输入可以耦合到电压感测电路的输出，并且pd控制器的输出可以耦合到至少一个电压转换器电路的第二输入。pd控制器可以被配置成基于相对于输入电压阈值的输入电压来设置pd控制器的相应电力输送模式，并启动定时器达定时器持续时间。pd控制器还可以被配置成在相应电力输送模式下继续操作达定时器持续时间。
7.在进一步描述的示例中，一种系统可以包括源电路，该源电路可以包括输入和输出。源电路可以包括电压感测电路，电压感测电路可以包括输入和输出。电压感测电路的输入可以耦合到源电路的输入，并且被配置成感测由输入电压源在源电路的输入处提供的输入电压。源电路还可以包括至少一个电压转换器电路，该电压转换器电路可以包括第一输
入、第二输入和输出。至少一个电压转换器电路的输入可以耦合到源电路的输入，并且至少一个电压转换器电路的输出可以耦合到源电路的输出。至少一个电压转换器电路可以被配置成基于电力输送模式和输入电压在源电路的输出处以相应电力电平输出电力。源电路还可以包括pd控制器，该pd控制器包括输入和输出。pd控制器的输入可以耦合到电压感测电路的输出以接收输入电压，并且pd控制器的输出可以耦合到第二输入以控制由至少一个电压转换器电路正在提供的电力的相应电力电平。pd控制器可以被配置成基于相对于输入电压阈值的输入电压来设置相应电力输送模式并启动定时器达定时器持续时间。pd控制器还可以被配置成在输出处提供转换器操作信号以控制至少一个电压转换器电路以相应电力电平提供电力达定时器持续时间。
附图说明
8.图1是usb连接器系统的框图。
9.图2是示出可以由源电路实施的不同电力输送模式的随时间变化的电压的示例曲线图。
10.图3是示出可以由spm模块实施的示例操作的表。
11.图4是示出可以由spm模块实施的示例操作的另一个表。
12.图5是另一usb连接器系统的框图。
13.图6是又一usb连接器系统的框图。
14.图7是示出关于车辆转变状况的源电路的操作的状态图的示例。
具体实施方式
15.本说明书涉及usb连接器系统(诸如usb type
‑
c连接器系统)中的pd管理。usb连接器系统用于各种系统中，以向便携式电子设备(诸如移动电话、笔记本电脑、平板电脑和其它类型的便携式电子设备)提供电力和信息。usb type
‑
c连接器系统可以用于车辆中，诸如头部单元、后座充电系统和后座娱乐系统，以允许便携式电子设备充电。例如，usb type
‑
c连接器系统包括pd控制器，其基于由电池源(例如，车辆电池)提供的输入电压来控制输送到连接器(例如，插座或端口)的电力。车辆操作状况的各种变化(诸如发动机启动和停止之间的转变)可以改变usb type
‑
c连接器系统接收到的输入电压。输入电压变化可能增加连接器损坏、电池源抽放(drainage)和/或导致所连接电子设备的意外损耗的可能性。
16.本文描述了响应于接收到的输入电压的变化的usb连接器系统中的pd管理的系统和方法，该输入电压可以响应于车辆操作状况的变化而改变。例如，源电路的pd控制器包括usb电力管理应用程序。usb电力管理应用程序可以被编程为响应于输入电压的变化而控制源电路的电力输送模式，以控制输送到源侧插座以用于耗电设备的电力的量。耗电设备可以通过缆线或其它连接器耦合到源侧插座以接收电力。
17.例如，源电路被配置成响应于输入电压而在不同的电力输送模式下操作。如上所述，输入电压可以响应于车辆转变状况而波动。电力输送模式可以包括低电力输送模式、全电力输送模式和无电力输送模式。usb电力管理应用程序可以被编程为相对于不同的输入电压阈值来评估感测的输入电压，并启动相应定时器达由定时器数据定义的定时器持续时间，以在当前电力输送模式下操作源电路。源电路包括用于感测输入电压的电压感测电路。
例如，电压感测电路是模数转换器，该模数转换器被配置成向pd控制器提供感测的输入电压的数字值以控制源电路的电力输送模式。usb电力管理应用程序可以被编程为在当前电力输送模式下操作源电路，直到相应定时器到期。
18.因此，本文描述的pd控制器可以被配置成基于输入电压来控制源电路的电力输送模式。这样，pd控制器可以通过在车辆转变状况发生之后保持源电路的当前电力输送模式达一段时间，来降低连接器损坏(例如，源侧插座损坏)、车辆电池抽放或连接器电力的意外损耗的可能性。此外，本文所描述的系统和方法不应被限制或解释为关于车辆转变状况的电力输送管理。本文所描述的系统和方法可以用于任何电力输送应用中，用于响应于系统接收到的输入电压的波动来控制输送到系统(例如，电路、设备、装置等)的电力。
19.图1是包括源设备102和耗电设备104的usb连接器系统100的框图。例如，usb连接器系统100根据usb type
‑
c规范操作。作为另一示例，源设备102是车辆电子系统的一部分，用户可以通过一个或多个相应插座(例如usb端口)与该车辆电子系统进行交互(例如，用于电力输送)。源设备可以实施为头部单元(例如，娱乐系统)、后座充电系统、后座娱乐系统或车辆的任何电子系统。耗电设备104可以是便携式电子设备，诸如膝上型计算机、移动电话、平板电脑或任何类型的便携式电子设备。
20.源设备102可以包括源电路106和源侧插座108。在图1的示例中，源设备102包括源电路106和源侧插座108。在其它示例中，源电路106或源侧插座108可以用于车辆的另一电子系统中。因此，例如，源电路106可以位于源设备102的外部，并且通过布线(诸如线束)耦合到源侧插座108。源设备102通过连接器(例如，缆线)110耦合到耗电设备104。例如，缆线110是usb type
‑
c兼容缆线，用于耦合源设备102和耗电设备104以实现源设备102和耗电设备104之间的通信。源电路106可以包括pd控制器112、电压转换器电路114和电压感测电路116。电压感测电路116的输入耦合到电压转换器电路114的第一输入。电压感测电路116的输出耦合到pd控制器112的输入。
21.为了清楚和简洁的目的，已经省略了源电路106的其它电路元件。然而，源电路106可以包括用于源电路106的操作的附加组件(例如，调节器、开关、无源组件、电阻组件等)。pd控制器112可以包括至少一个处理器118(例如，中央处理单元(cpu))和存储器120。例如，cpu是复杂指令集计算机(cisc)型cpu、精简指令集计算机(risc)型cpu、微控制器单元(mcu)或数字信号处理器(dsp)。存储器120可以包括随机存取存储器(ram)。替代性地，存储器120可以包括另一类型的存储器设备(例如，处理器上高速缓存、处理器外高速缓存、ram、闪存或磁盘存储器)。存储器120可以存储经编程以实施可由处理器118执行的usb电力管理应用程序的编码指令(例如，计算机和/或机器可读指令)。处理器118执行usb电力管理应用程序以响应于输入电压的变化，在不同的电力输送模式下操作源电路106。
22.例如，源侧插座108具有可以通过缆线110传输和接收数据、电力和视频的任何类型的端子输出。源侧插座108被配置成以响应于usb电力管理应用程序的电力电平，通过缆线110从源电路106向耗电设备104提供电力。源侧插座108可以包括可以通过总线122、配置信道(cc)线124和辅助线126电耦合到源电路106的相应总线端子128、cc端子130和辅助端子132的端子(例如，24个端子)。在图1的示例中，端子128、130和132被示出在pd控制器112的外部。在其它示例中，端子128、130和132是pd控制器112的一部分。pd控制器112的第一输出耦合到cc端子130，并且pd控制器112的第二输出耦合到辅助端子132。辅助线126可以包
括一条或多条线，包括地线、数据线、缆线电力线(例如，为缆线110内的集成电路供电)和例如附加通信线。例如，辅助端子132可以表示可以耦合到由辅助线126表示的相应线的任意数量的一个或多个辅助端子。可以类似于源侧插座108来配置耗电侧插座134。总线122、cc线124和辅助线126可以电耦合到源侧插座108的相应端子。源侧插座108的端子可以通过缆线110的相应导体耦合到耗电侧插座134的相应端子，以使源设备102能够与耗电设备104通信。
23.pd控制器112被配置成监测cc线124上的电压，并检测何时附接了耗电设备104。例如，当附接耗电设备104时，耗电pd控制器136通过缆线110电耦合到cc线124。耗电pd控制器136被配置成改变(例如，降低)cc线124上的电压。cc线124上的电压改变可以指示将耗电设备104附接到源侧插座108。pd控制器112可以利用cc线124与耗电设备104的耗电pd控制器136通信，以响应于检测到耗电设备104而协商pd合约。pd合约协商可以确定源电路106将提供给耗电设备104的电力的量，例如用于耗电设备104的充电或使用。例如，pd控制器112可以经由cc线124向耗电pd控制器136发送pd消息，该pd消息可以通告电力电平、确认插座的电力电平和其它pd控制信息。pd控制器112可以被配置成使用pd消息来通告pd控制器112可以支持的电流电平和电压。耗电pd控制器136可以处理pd消息并经由回复pd消息向pd控制器112通知耗电设备104的耗电电流和电压电平。
24.pd控制器112可以被配置成控制电压转换器电路114以协商的电力电平向耗电设备104提供电力。例如，pd控制器112被配置成在第二输出处输出转换器操作信号138。pd控制器112的第二输出可以耦合到电压转换器电路114的第二输入。pd控制器112被配置成将标识用于耗电设备104的耗电电流和电压电平的转换器操作信号138传送给电压转换器电路114。例如，转换器操作信号138被提供给输出端子140。pd控制器112的第二输出可以耦合到输出端子140。输出端子140可以耦合到其它电路系统，该其他电路系统接收转换器操作信号138。例如，其它电路系统包括一个或多个附加源电路。附加源电路可以类似于源电路106来配置，以向相应源侧插座提供电力，其它耗电设备可以耦合到该相应源侧插座耦合以接收相应电力电平下的电力。
25.例如，电压转换器电路114被配置成接收由输入电压源144在电压输入端子142处提供的输入电压vin。电压感测电路116的输入和电压转换器电路114的第一输入可以耦合到电压输入端子142。电压转换器电路114被配置成基于转换器操作信号138来处理输入电压vin。电压转换器电路114可以被配置成在输出处提供总线端子128处的总线电压vbus和至总线端子128的总线电流ibus。总线电压vbus是基于耗电电压电平提供的。总线电流ibus是根据耗电电流电平提供的。总线电流ibus可以从总线端子128经由总线122提供到源侧插座108。缆线110可以将总线电流ibus输送到耗电侧插座134以向耗电设备104提供电力。因此，pd控制器112被配置成控制电压转换器电路114的电力电平以控制由源电路106提供的电力(例如，由电压转换器电路114提供给源侧插座108的电力的量)。输入电压源144可以是车辆的电池，并且因此输入电压vin是直流(dc)输入电压。例如，电压转换器电路114是dc
‑
dc转换器电路。
26.例如，由于汽车电池供电线容易发生电压瞬变事件，因此提供给源电路106的输入电压vin可以响应于车辆操作状况的变化而突然改变。例如，车辆操作状况之间的转变会导致电压瞬变事件。本文中使用的术语“车辆转变状况”可以指车辆操作状况从第一车辆状态
到第二车辆状态的变化，其引入或导致由车辆的电池提供的输出电压(例如，输入电压vin)突然变化。例如，车辆转变状况从发动机停止(关闭)状况变为发动机启动(打开)状况。车辆操作状况的改变可以突然改变输入电压vin，并且源电路106可以被损坏(例如，通过损坏电压转换器电路114的内部电路系统，诸如开关)。在另一示例中，可以导致总线电压vbus超过总线122的额定电压，这可以导致车辆的保险丝熔断或损坏。例如，车辆转变状况导致源电路106耗尽(drain)输入电压源144，或者导致源侧插座108损坏或失电，这两者中的任何一个都可以降低用户在耗电设备104处的体验。
27.在一个示例中，当在车辆中实施系统100时，pd控制器112被配置成实施usb电力管理以减轻车辆转变状况(诸如发动机起动和停止状况)的影响。例如，pd控制器112包括源电力管理(spm)模块146，源电力管理(spm)模块146被编程为基于输入电压vin来控制pd控制器112的电力输送模式，并且因此控制源电路106，输入电压vin可以响应于车辆操作状况的改变而变化。电力输送模式的示例包括全电力输送模式、低电力输送模式和无电力输送模式。spm模块146可以被编程为使所提供的源电路106的电力保持恒定达定时器持续时间，如本文所述，其通过使源电路106响应于车辆转变状况继续在当前电力输送模式下操作达定时器持续时间。电压感测电路116被配置成感测输入电压vin并向pd控制器112提供代表感测的输入电压vin的信号。例如，电压感测电路116包括模数转换器，以向pd控制器112提供代表输入电压vin的数字值。电压感测电路116可以被配置成以采样间隔对输入电压vin进行采样。
28.例如，spm模块146被编程为基于存储在存储器120中的阈值数据148和定时器数据150来为源电路106设置相应电力输送模式。阈值数据148可以为输入电压vin指定不同的输入电压阈值。例如，阈值数据148包括第一输入电压阈值、第二输入电压阈值和第三输入电压阈值。第三输入电压阈值可以大于第二输入电压阈值，第二输入电压阈值可以大于第一输入电压阈值。定时器数据150标识第一定时器持续时间和第二定时器持续时间。spm模块146可以利用第一定时器持续时间来编程第一定时器152。spm模块146可以利用第二定时器持续时间来编程第二定时器154。在图1的示例中，第一定时器152和第二定时器154被示为实施为编码指令并且被存储在存储器120中。在另一示例中，第一定时器152和/或第二定时器154被实施为电路系统，其可以是pd控制器112的一部分或在pd控制器112的外部。例如，输入电压vin的不同输入电压阈值以及用于第一定时器152和第二定时器154的定时器数据150的第一定时器持续时间和第二定时器持续时间可以是可编程的。例如，采用用户接口156来提供阈值数据148和定时器数据150。
29.spm模块146可以被编程来相对于阈值数据148和定时器数据150评估输入电压vin，以控制源电路106的电力输送模式。例如，spm模块146可以被编程为相对于阈值数据148的不同输入电压阈值来评估输入电压vin，并启动第一定时器152和第二定时器154的相应定时器。spm模块146可以被编程以控制pd控制器112在当前电力输送模式下操作达相应定时器的定时器持续时间。spm模块146被编程为基于输入电压vin相对于阈值数据148的比较来控制pd控制器112以保持在当前电力输送模式达相应定时器的定时器持续时间。
30.作为又一示例，spm模块146被编程为响应于确定由电压感测电路116感测的输入电压vin等于第三输入电压阈值而启动第一定时器152。例如，在车辆中实施系统100的情况下，当输入电压vin等于第三输入电压阈值时第一定时器152的启动指示发动机起动状况。
在另一示例中，spm模块146被编程为响应于确定输入电压vin小于或等于第二输入电压阈值而启动第一定时器152。对于在车辆中实施系统100的示例，当输入电压vin等于第二输入电压阈值时第一定时器152的启动指示发动机关闭状况。在由第一持续时间定义的时间段期间，spm模块146被编程以使源电路106保持在当前电力输送模式下，而不管在第一时间期间vin的进一步变化。因此，与一些现有的控制方法相比，源电路106不被强制响应于在发动机起动和停止状况期间可能发生的vin的波动而以不同电力输送电平来操作。相反，spm模块146可以控制源电路106以保持当前电力输送电平，而不是响应于车辆转变状况而突然退出当前电力输送电平。
31.例如，当第一定时器152正在计数时，pd控制器112被配置成从电压感测电路116接收感测的输入电压vin。在第一定时器152到期之前由pd控制器112接收到的感测的输入电压vin在本文中可以被称为输入电压vin的第一定时器样本。spm模块146可以被编程为响应于第一定时器152何时到期而基于输入电压vin的第一定时器样本和阈值数据148来控制源电路106的电力输送模式。例如，spm模块146被编程以控制pd控制器112在当前电力输送模式下操作或转变到不同的电力输送模式，诸如低电力输送模式或全电力输送模式。
32.例如，spm模块146被编程为响应于确定输入电压vin的第一定时器样本大于第一输入电压阈值并且小于或等于第二输入电压阈值，响应于第一定时器152的到期来控制pd控制器112在低电力输送模式下操作。例如，spm模块146被编程为响应于确定输入电压vin的第一定时器样本大于或等于第三输入电压阈值，响应于第一定时器152的到期来控制pd控制器112在高电力输送模式下操作。例如，spm模块146被编程为响应于确定输入电压vin的第一定时器样本大于第二输入电压阈值但小于第三输入电压阈值，响应于第一定时器152的到期来控制pd控制器112在高电力输送模式下操作。例如，spm模块146被编程为响应于确定输入电压vin的第一定时器样本大于第一输入电压阈值但小于或等于第二输入电压阈值，响应于第一定时器152的到期来启动第二定时器154，如本文所述。例如，spm模块146被编程为响应于确定输入电压vin的第一定时器样本小于或等于第一输入电压阈值，响应于第一定时器152的到期来控制pd控制器112在无电力输送模式下操作。
33.例如，spm模块146被编程为响应于确定输入电压vin的相应样本等于第一输入电压阈值而启动第二定时器154。在由第二定时器持续时间定义的时间段期间，spm模块146可以被编程为在当前电力输送模式(诸如，低电力输送模式)下继续操作源电路106。在由第二定时器154的第二定时器持续时间定义的时间段期间感测的输入电压vin在本文中可以被称为输入电压vin的第二定时器样本。spm模块146可以被编程以相对于输入电压阈值来评估输入电压vin的第二定时器样本，以控制源电路106的电力输送模式达由第二定时器持续时间定义的时间段的剩余持续时间。例如，spm模块146被编程为响应于确定输入电压vin的第二定时器样本小于或等于第一输入电压阈值，控制pd控制器112在无电力输送模式下操作达第二定时器154的剩余持续时间。因此，spm模块146将源电路106保持在当前电力输送模式下达由第二定时器持续时间定义的时间段，而不是突然退出当前电力输送模式。
34.因此，spm模块146可以被编程为(诸如在其中系统100在车辆中实施的示例中，响应于车辆转变状况)使用阈值数据148和定时器数据150来控制pd控制器112和源电路106的电力输送模式。
35.在全电力输送模式期间，pd控制器112可以被配置成向电压转换器电路114提供标
识用于耗电设备104的电流和电压电平的转换器操作信号138，以控制电压转换器电路114以第一电力电平向源侧插座108提供电力。例如，在全电力输送模式期间，pd控制器112被配置成向电压转换器电路114提供标识已协商的耗电设备104的电流和电压电平的转换器操作信号138，如本文所述。电压转换器电路114可以被配置成以第一电力电平向源侧插座108提供电力。电压转换器电路114可以被配置成基于转换器操作信号138的电压和电流电平向总线端子128提供总线电压vbus和电流ibus。
36.在低电力输送模式期间，源电路106可以被配置成以降低的电力电平(例如，小于第一电力电平的第二电力电平)向源侧插座108输送电力。例如，在低电力输送模式期间，spm模块146被编程为指示pd控制器112与耗电设备104的耗电pd控制器136重新协商pd合约。pd控制器112可以被配置成向电压转换器电路114提供标识相应电流和/或电压电平的转换器操作信号138，以控制电压转换器电路114以第二电力电平向源侧插座108输送电力。例如，pd控制器112被配置成基于相应电流电平和/或电压来控制电压转换器电路114以向总线端子128提供总线电压vbus和电流ibus。
37.在无电力输送模式期间，源电路106可以被配置成停止以第一电力电平或第二电力电平向源侧插座108输出电力。例如，在无电力输送模式期间，spm模块146被编程为控制pd控制器112以与耗电设备104的耗电pd控制器136重新协商pd合约，如本文所述。pd控制器112可以被配置成向电压转换器电路114提供转换器操作信号138以关闭电压转换器电路114并终止向源侧插座108输出电力。例如，pd控制器112被配置成控制电压转换器电路114停止向总线端子128提供总线电压vbus，并且因此停止向总线端子128提供总线电流ibus。
38.鉴于上述，源电路106的pd控制器112采用usb电力管理应用程序(例如，spm模块146、阈值数据148、定时器数据150、第一定时器152和第二定时器154)基于输入电压vin来控制源电路106的电力输送模式。如上所述，vin可以响应于车辆转变状况而随时间变化。随着输入电压vin响应于车辆转变而波动，usb电力管理应用程序可以控制pd控制器112，并且因此控制源电路106继续以当前电力输送电平操作，以减轻或减少连接器损坏(例如，源侧插座损坏)、车辆电池(例如，输入电压源144)的抽放，或用于耗电设备104的连接器电力的不期望的损耗。此外，用usb电力管理应用程序配置源电路106不需要使用外部控制器和/或外部组件来检测和响应输入电压vin的变化。因此，不需要额外的电路系统来检测和响应响应于车辆转变状况的输入电压波动。此外，pd控制器112和耗电pd控制器136之间的通信不需要额外的协议或电路组件。
39.图2是示出可以由源电路(诸如图1中所示的源电路106)实施的不同电力输送模式的电压随时间变化的示例曲线图形200。因此，图2的以下描述也参考图1。如图2的示例所示，曲线图形200的y轴表示以伏特(v)为单位的振幅轴，并且曲线图形200的x轴表示以时间(t)为单位的时间轴。如图所示，曲线图形200包括第一输入电压阈值、第二输入电压阈值和第三输入电压阈值以及pd输入电压操作阈值。如本文所述，第一输入电压阈值、第二输入电压阈值和第三输入电压阈值可以作为阈值数据148存储在pd控制器112的存储器120中。pd输入电压操作阈值是源电路106用以操作的最小激活电压。如图2的示例所示，第三输入电压阈值大于第二输入电压阈值。第二输入电压阈值大于第一输入电压阈值，且第一输入电压阈值大于pd输入电压操作阈值。
40.例如，在大约时间t0处，源电路106没有电耦合到车辆的电池，并且因此被停用。因
202已经降低到第二输入电压阈值而启动第一定时器152。spm模块146可以被编程以控制pd控制器112继续在高电力输送模式下操作达第一定时器152的第一定时器持续时间206。
46.例如，在大约时间t8处，第一定时器152到期。在大约时间t8处，spm模块146可以被编程以评估输入电压vin 202的感测的样本。因为在大约时间t8处，输入电压vin 202的感测的样本小于或等于第二输入电压阈值，所以spm模块146被编程以控制pd控制器112在低电力输送模式下操作。在大约时间t8处，spm模块146可以被编程为响应于确定输入电压vin 202等于第一输入电压阈值而启动第二定时器154。在其它示例中，大约在时间t8处，spm模块146可以被编程为响应于第一定时器152到期而启动第二定时器154。
47.spm模块146可以被编程以控制pd控制器112在低电力输送模式下操作达第二定时器154的第二定时器持续时间208，该第二定时器持续时间208可以在大约时间t8处开始到大约时间t9。在时间t8和时间t9之间的输入电压vin 202下的第四电力区域214可以指示第四电力输送模式。在第四电力输送模式下，源电路106类似于第二电力区域210，向用于耗电设备104的源侧插座108提供减少的电力的量。例如，spm模块146被编程以评估时间t8和时间t9之间(即，第二定时器154的第二定时器持续时间208期间)的输入电压vin 202。
48.spm模块146被编程以响应于评估确定源电路106是否在低电力输送模式下操作。例如，spm模块146被编程以响应于确定在时间t8和时间t9之间采样的相应输入电压vin 202大于第一输入电压阈值但小于或等于第二输入电压阈值来控制pd控制器112在低电力输送模式下操作。如图2的示例所示，第二定时器154在大约时间t9到期。spm模块146可以被编程为响应于第二定时器154的到期而控制pd控制器112在无电力输送模式下操作。在时间t9和时间t10之间的输入电压vin 202下的第五电力区域216可以指示第五电力输送模式。在第五电力输送模式下，源电路106被配置成类似于第一电力区域204，不向用于耗电设备104的源侧插座108提供电力。
49.图3是示出可以由如图1所示的spm模块146实施的示例操作的表300。因此，图3的下面描述也参考图1和图2。表300包括第一列302，其表示第一触发条件(在表300中标识为“第三阈值
‑
上升沿”)，其用于根据相对于输入电压vin 202的上升沿的第三输入电压阈值来启动第一定时器152，如图2所示。第一列302还表示第二触发条件(在表300中标识为“第二阈值
‑
下降沿”)，其用于根据如曲线图形200的输入电压vin 202的下降沿上所示的第二输入电压阈值来启动第一定时器152，如图2所示。表300包括第二列304，其表示spm模块146可以实施的逻辑(例如，指令)，用于评估在第一定时器152到期之前采样的输入电压vin 202，以控制源电路106的电力输送模式。在第二列304中，第一输入电压阈值被标识为“第一_th”，第二输入电压阈值被标识为“第二_th”，并且第三输入电压阈值被标识为“第三_th”。表300包括第三列306，第三列306表示源电路106将响应于第一定时器152的到期和第二列304的相应逻辑条件而操作的相应电力输送模式。例如，pd控制器112被配置成响应于确定输入电压vin 202大于或等于第三输入电压阈值而在全电力操作模式下操作源电路106。
50.图4是示出可以由如图1所示的spm模块146实施的示例操作的另一个表400。因此，图4的下面描述也参考图1和图2。表400包括表示触发条件(在图4中标识为“阈值
‑
下降沿”)的第一列402。spm模块146根据如输入电压vin 202的下降沿上所示的第二输入电压阈值，使用触发条件来启动第二定时器154，如图2所示。表400包括第二列404，其表示可以由spm
模块146实施的逻辑(例如，指令)，用于评估在第二定时器154的第二定时器持续时间208期间感测的输入电压vin 202，如图1和图2所示。在第二列404中，第一输入电压阈值被标识为“第一_th”，第二输入电压阈值被标识为“第二_th”，第三输入电压阈值被标识为“第三_th”。表400包括第三列406，该第三列406表示源电路106将基于第二列404中所示的相应逻辑条件在第二定时器154的剩余时间持续时间期间操作的相应电力输送模式。例如，pd控制器112被配置成响应于在第二定时器154的剩余时间持续时间期间确定输入电压vin 202的相应样本大于或等于第一输入电压阈值，在全电力操作模式下操作源电路106。第四列408标识源电路106响应于第二定时器154的到期而操作的相应电力输送模式。
51.图5是包括源电路502以及第一输出端口504和第二输出端口506的usb连接器系统500的框图。源电路502包括电压感测电路508、第一电压转换器电路510、第二电压转换器电路512和pd控制器514。第一电压转换器电路510和第二电压转换器电路512的相应第一输入耦合到输入端子516。电压感测电路508的输入耦合到第一电压转换器电路510和第二电压转换器电路512的相应第一输入以及输入端子516。电压感测电路508的输出耦合到pd控制器514的输入。pd控制器514的相应第一输出和第二输出耦合到第一电压转换器电路510和第二电压转换器电路512的相应第二输入。第一电压转换器电路510和第二电压转换器电路512的相应输出耦合到相应第一输出端子518和第二输出端子520。第一输出端口504和第二输出端口506的相应输出耦合到相应第一输出端子518和第二输出端子520。例如，第一输出端口504和第二输出端口506是如图1所示的源侧插座108的有用示例。
52.pd控制器514可以被配置成类似于pd控制器112，如图1所示。为了减轻车辆转变状况(诸如发动机起动和停止状况)的影响，如本文所述，pd控制器514基于输入电压vin实施usb电力管理应用程序522。例如，pd控制器514被配置成响应于车辆转变状况，基于在输入端子516处接收到的输入电压vin，来控制源电路502的电力输送模式。输入电压vin可以由输入电压源524(诸如，车辆的电池)提供。pd控制器514被配置成基于电力输送模式控制相应第一电压转换器电路510和第二电压转换器电路512(例如，设置由电压转换器电路510和512中的每一个提供的电力的量)。电压感测电路508可以被配置成在输入端子516处对输入电压vin进行采样，并向pd控制器514的输入提供表示感测的输入电压vin的输出。usb电力管理应用程序522可以被编程为基于来自电压感测电路508的输出来控制源电路502的电力输送模式。
53.例如，usb电力管理应用程序522可以被编程为基于输入电压vin控制pd控制器514在全电力输送模式下操作达第一定时器(例如，第一定时器152，如图1所示)的第一定时器持续时间(例如，第一定时器持续时间206，如图2所示)，如本文所述。usb电力管理应用程序522可以被编程为响应于车辆转变状况(例如，发动机起动状况)，基于输入电压来控制pd控制器514在全电力输送模式下操作。pd控制器514可以被配置成向第一电压转换器电路510和第二电压转换器电路512的相应第二输入提供相应转换器操作信号526和528，以控制pd控制器514在全电力输送模式下操作。相应转换器操作信号526和528可以标识相应电流和电压电平，以用于在响应于车辆转变状况的相应电力电平下将电力输送到相应第一输出端口504和第二输出端口506。例如，pd控制器514被配置成控制第一电压转换器电路510和第二电压转换器电路512中的每一个以基于相应电流和电压电平来向相应输出端子518和520提供总线电压vbus1、vbus2和电流ibus1、ibus2。因此，在全电力输送模式期间，pd控制器
514可以被配置成控制源电路502以响应于车辆转变状况以第一电力电平向第一输出端口504和第二输出端口506中的每一个提供电力。
54.在另一示例中，usb电力管理应用程序522被编程为基于输入电压vin控制pd控制器514在低电力输送模式下操作达第二定时器(例如，第二定时器154，如图1所示)的第二定时器持续时间(例如，第二定时器持续时间208，如图2所示)，如本文所述。usb电力管理应用程序522可以被编程为响应于车辆转变状况(例如，发动机停止状况)，基于输入电压vin来控制pd控制器514在低电力输送模式下操作。pd控制器514可以被配置成基于相应转换器操作信号526和528来控制第一电压转换器电路510和第二电压转换器电路512以向相应输出端子518和520提供总线电压vbus1、vbus2和电流ibus1、ibus2。因此，在低电力输送模式期间，pd控制器514可以被配置成控制源电路502以响应于车辆转变状况以第二电力电平向第一输出端口504和第二输出端口506中的每一个提供电力。
55.作为另一示例，usb电力管理应用程序522被编程以控制pd控制器514响应于第二定时器的到期而在无电力输送模式下操作。pd控制器514可以被配置成向第一电压转换器电路510和第二电压转换器电路512的相应第二输入提供指示无电力的相应转换器操作信号526和528来控制源电路502。第一电压转换器电路510和第二电压转换器电路512可以被配置成基于转换器操作信号526和528终止以第一电力电平或第二电力电平向相应第一输出端口504和第二输出端口506的每一个输出电力。因此，在无电力输送模式期间，pd控制器514可以被配置成控制源电路502停止以第一电力电平或第二电力电平向第一输出端口504和第二输出端口506提供电力。
56.图6是具有n个源电路602和n个输出端口604的usb连接器系统600的框图，其中n是等于或大于2的整数值。例如，n个源电路602中的每一个可以被配置成类似于源电路106(如图1所示)或源电路502(如图5所示)。例如，源电路602的相应源电路配置有电压感测电路606、电压转换器电路608和pd控制器610。电压感测电路606的输入耦合到相应源电路的输入端子612。电压感测电路606的输入可以耦合到电压转换器电路608的第一输入，并且电压感测电路606的输出可以耦合到pd控制器610的输入。pd控制器610的输出可以耦合到电压转换器电路608的第二输入和第一输出端子614。电压转换器电路606的输出可以耦合到第二输出端子616。如图6所示，第一输出端子614可以经由耦合元件618(例如，导线、迹线等)耦合到源电路602的至少一个其它源电路的输入端子620。
57.pd控制器610可以被配置成类似于pd控制器112，如图1所示。为了减轻车辆转变状况(诸如，发动机起动和停止状况)的影响，如本文所述，pd控制器610基于输入电压vin实施usb电力管理应用程序622。例如，如本文所述，pd控制器610被配置成响应于车辆转变状况，基于在输入端子612处接收到的输入电压vin来控制源电路502的电力输送模式。输入电压vin可以由输入电压源624提供。输入电压源624可以是汽车电池。例如，usb电力管理应用程序622可以被编程为基于输入电压vin控制pd控制器610在全电力输送模式下操作达第一定时器(例如，第一定时器152，如图1所示)的第一定时器持续时间(例如，第一定时器持续时间206，如图2所示)，如本文所述。usb电力管理应用程序622可以被编程为响应于车辆转变状况(例如，发动机起动状况)，基于输入电压vin来控制pd控制器610在全电力输送模式下操作。在另一示例中，usb电力管理应用程序622被编程为基于输入电压vin来控制pd控制器610在低电力输送模式下操作达第二定时器(例如，第二定时器154，如图1所示)的第二定时
器持续时间(例如，第二定时器持续时间208，如图2所示)，如本文所述。usb电力管理应用程序622可以被编程为响应于车辆转变状况(例如，发动机停止状况)，基于输入电压vin来控制pd控制器610在低电力输送模式下操作。作为另一示例，usb电力管理应用程序622被编程以响应于第二定时器的到期而控制pd控制器610在无电力输送模式下操作。
58.例如，源电路602的该相应源电路被配置成主源电路(master source circuit)，并且源电路602的至少一个剩余源电路可以被配置为从源电路(slave source circuit)。如本文所述，主源电路的pd控制器610可以被配置成响应于确定主源电路的相应电力输送模式而传送转换器操作信号626。转换器操作信号626可以标识用于配置电压转换器电路608的相应电流和电压电平，以针对相应电力输送模式将相应电力电平下的电力输送到相应输出端口604。例如，转换器操作信号626是如图1所示的转换器操作信号138，或者如图5所示的转换器操作信号526或528。如图6所示，转换器操作信号626被提供给第一输出端子614。例如，第一输出端子614是如图1所示的输出端子140。转换器操作信号626可以通过至输入端子620的耦合元件618传送到每个从源电路。
59.从源电路可以包括pd控制器，其可以耦合到输入端子620以接收转换器操作信号624。从属源电路的pd控制器可以被配置成基于转换器操作信号624控制相应从属源电路在与主源电路类似的电力输送模式下操作。例如，至少一个从源电路不包括pd控制器，并且转换器操作信号626可以从输入端子620提供给至少一个从源电路的电压转换器电路，用于电压转换器电路的电力输送配置(例如，编程)，使得至少一个从电路在与主源电路类似的电力输送模式下操作。例如，源电路602被配置为主从配置(master
‑
slave configuration)，使得相应源电路可以基于输入电压波动来控制至少一个从源电路的电力输送模式，该输入电压波动可以由车辆转变状况引起。
60.图7是示出关于车辆转变状况的源电路的操作的状态图形700的示例。状态图提供状态机的有用示例，状态机可以用于本文所述的任何源电路中，即，如图1所示的源电路106、如图5所示的源电路502或如图6所示的至少一个源电路602。因此，图7的描述再次参考图1、5和6。在702处，源电路可以被激活，诸如响应于输入电压vin等于pd输入电压操作阈值，如图2所示。响应于被激活，内部电路系统(例如，pd控制器112、电压转换器电路114和电压感测电路116，如图1所示)可以通电。例如，pd控制器被配置成从电压感测电路接收输入电压vin的样本。pd控制器可以是pd控制器112(如图1所示)、pd控制器514(如图5所示)或pd控制器610(如图6所示)。电压感测电路可以是电压感测电路116(如图1所示)、电压感测电路508(如图5所示)或电压感测电路606(如图6所示)。pd控制器可以被配置成基于阈值数据(例如，阈值数据148，如图1所示)并且响应于定时器数据(例如，定时器数据150，如图1所示)来评估采样的输入电压vin。例如，如图2所示，阈值数据包括第一输入电压阈值、第二输入电压阈值和第三输入电压阈值。定时器数据可以包括第一定时器持续时间(例如，第一定时器持续时间206，如图2所示)和第二定时器持续时间(例如，第二定时器持续时间208，如图2所示)。
61.例如，spm模块(例如，spm模块146，如图1所示)可以在704处转变以控制pd控制器在无电力输送模式706下操作。在无电力输送模式下，源电路不向用于耗电设备的源侧插座提供电力。源侧插座可以是源侧插座108(如图1所示)、第一输出端口504(如图5所示)、第二输出端口506(如图5所示)或至少一个输出端口604(如图6所示)。耗电设备可以是如图1所
示的耗电设备104。spm模块可以响应于确定输入电压vin等于第一输入电压阈值(例如，第一输入电压阈值，如图2所示)在708处转变以在710处激活(例如，运行)第二定时器。如本文所述的，spm模块可以被编程以评估在第二定时器的持续时间(例如，第二定时器持续时间208，如图2所示)期间采样的输入电压vin，以控制源电路的电力输送模式。
62.spm模块可以响应于确定在第二定时器的持续时间期间采样的输入电压vin大于第一输入电压阈值但小于或等于第二输入电压阈值而在712处转变以控制pd控制器在低电力输送模式714下操作。例如，spm模块可以响应于确定在第二定时器的持续时间期间采样的输入电压vin等于第三输入电压阈值而在716处转变以在718处激活(例如，运行)第一定时器。如本文所述，spm模块可以被编程以评估在第一定时器的持续时间(例如，第一定时器持续时间206，如图2所示)期间采样的输入电压vin的相应样本，以确定源电路是继续在低电力输送模式714下操作还是转变到全电力输送模式720下操作。在全电力输送模式720下，源电路被配置成向源侧插座(并且因此向耗电设备)提供比在低电力输送模式或无电力输送模式下更大的电力的量。
63.spm模块可以响应于确定在第一定时器的持续时间期间采样的输入电压vin的相应样本大于第三输入电压阈值而在722处转变以控制pd控制器在全电力输送模式720下操作。spm模块可以以响应于确定在第一定时器的持续时间期间采样的输入电压vin的相应样本小于第二输入电压阈值但大于第一输入电压阈值而在724处转变以控制pd控制器在低电力输送模式714下操作。spm模块可以响应于确定在第一定时器的持续时间期间采样的输入电压vin的相应样本小于或等于第一输入电压阈值而在726处转变以控制pd控制器在无电力输送模式706下操作。在无电力输送模式706下，源电路被配置成不提供电力，并且因此比在低电力输送模式下操作的源电路提供的电力更小。
64.例如，spm模块可以响应于确定在源电路在全电力输送模式720下操作时采样的输入电压vin的相应样本小于或等于第一输入电压阈值而在726处转变以控制pd控制器在无电力输送模式706下操作。例如，spm模块可以响应于确定在源电路在全电力输送模式720下操作时采样的输入电压vin的相应样本小于第二输入电压阈值但大于第一输入电压阈值而在730处转变以在732处激活(例如，运行)第一定时器。例如，spm模块可以响应于确定在第一定时器的持续时间期间采样的输入电压vin的相应样本大于第二输入电压阈值而在734处转变以控制pd控制器在全电力输送模式720下操作。
65.例如，spm模块可以响应于确定在第一定时器的持续时间期间采样的输入电压vin的相应样本小于第一输入电压阈值而在736处转变以控制pd控制器在无电力输送模式706下操作。例如，spm模块可以响应于确定在第一定时器的持续时间期间采样的输入电压vin的相应样本大于第一输入电压阈值但小于或等于第二输入电压阈值而在738处转变以在710处激活第二定时器。spm模块可以响应于确定在第二定时器的持续时间期间采样的输入电压vin的相应样本大于第一输入电压阈值但小于或等于第二输入电压阈值而在712处转变以控制pd控制器在低电力输送模式714下操作。例如，spm模块可以响应于确定在第二定时器的持续时间期间采样的输入电压vin的相应样本小于第一输入电压阈值而在740处转变以控制pd控制器在无电力输送模式下操作。例如，spm模块可以响应于确定在第二定时器的持续时间期间采样的输入电压vin的相应样本大于第三输入电压阈值而在742处转变以在718处激活第一定时器。
66.如本文所使用的，术语“电路”可以包括执行电子电路功能的有源和/或无源元件的集合，诸如模拟电路和/或数字电路。附加地或可替换地，例如，在本文中，术语“电路”可以包括集成电路(ic)，其中所有或部分电路元件制造在共用衬底(例如，半导体衬底，诸如管芯或芯片)上或共用封装内。例如，可以在半导体衬底上实施源电路的电路系统(例如，电压转换器电路、电压感测电路、pd控制器等)。此外，在该说明书中，术语“耦合”可涵盖实现与该说明书一致的功能关系的连接、通信或信号路径。例如，如果设备a生成信号以控制设备b执行动作，则：(a)在第一示例中，设备a直接耦合到设备b；或(b)在第二示例中，如果中间组件c没有实质性地改变设备a和设备b之间的功能关系，则设备a通过中间组件c间接地耦合到设备b，因此设备b经由设备a生成的控制信号由设备a控制。
67.在本说明书和权利要求书中，术语“基于”是指至少部分基于。
68.在权利要求书的范围内，所述实施例中的修改是可能的，并且其它实施例也是可能的。