CN114465330B - 一种有线充电主从结构从设备在位检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种有线充电主从结构从设备在位检测方法，包括：检测从设备的电压VIN是否大于欠压锁定电压UVLO：若电压VIN大于欠压锁定电压UVLO，则通过握手通信检测在位状态；若电压VIN小于欠压锁定电压UVLO，则通过将电压VIN与各阈值电压进行比较来检测在位状态。本发明能够检测主设备低电压的情况时，从设备的各种在位状态。
Description
技术领域
本发明涉及充电设备技术领域，具体而言，涉及一种有线充电主从结构从设备在位检测方法。
背景技术
可穿戴设备的低功耗需求十分普遍，设计中为了降低功耗主从结构中的设备也需要获得当前是否在位状态，以方便可以进入低功耗模式。主结构（供电设备）提供电源可以通过多种不同的方式确定从设备是否在***的状态，如电流负载，通信等。而从设备仅能通过VIN判定是否在位，但是存在主设备（供电设备）低电压的情况，从设备无法区分VIN=0时主设备（供电设备）是电压不足还是未有主设备连接（即出盒）的情况。从设备需要确定自己断开连接（即出盒）时立即开机与手机相连接通信。（此处主设备表示耳机仓，从设备表示无线耳机，当耳机放在耳机仓中称为在位状态，当耳机仓被打开时被称为断开连接不在位状态；出盒：表示耳机从耳机仓取出）。
发明内容
本发明旨在提供一种有线充电主从结构从设备在位检测方法，以解决主设备低电压的情况时，从设备无法区分VIN=0时主设备是电压不足还是不在位的情况的问题。
本发明提供的一种有线充电主从结构从设备在位检测方法，包括：
检测从设备的电压VIN是否大于欠压锁定电压UVLO：
若电压VIN大于欠压锁定电压UVLO，则通过握手通信检测在位状态；
若电压VIN小于欠压锁定电压UVLO，则通过将电压VIN与各阈值电压进行比较来检测在位状态。
在一些实施例中，所述通过握手通信检测在位状态的方法包括：
电压VIN大于欠压锁定电压UVLO，则认为电压VIN重新连接上正常电压，那么在从设备每一次上电都会向主设备自动发起请求包并等待主设备反馈ACK数据包：
若从设备正确接收ACK数据包，则认为从设备正常在位，并设置相应的在位状态；
若从设备未接收到ACK数据包，则认为主设备不支持主从定义的协议，并设置相应的在位状态。
在一些实施例中，从设备接收ACK数据包具有规定时限t，即：
若从设备在规定时限t内接收ACK数据包，则认为从设备正常在位，并设置相应的在位状态；
若从设备在规定时限t内未接收到ACK数据包，则认为主设备不支持主从定义的协议，并设置相应的在位状态。
在一些实施例中，从设备接收ACK数据包需要限制尝试次数x，即：
若从设备在规定时限t内未接收到ACK数据包，则重新向主设备自动发起请求包并等待主设备反馈ACK数据包：
若从设备在规定时限t内接收ACK数据包，则认为从设备正常在位，并设置相应的在位状态；
若从设备尝试x次重新向主设备自动发起请求包后，在规定时限t内均未接收到ACK数据包，则认为主设备不支持主从定义的协议，并设置相应的在位状态。
在一些实施例中，t≤10ms。
在一些实施例中，其特征在于，x=3。
在一些实施例中，所述通过将电压VIN与各阈值电压进行比较来检测在位状态的方法包括：
检测从设备的电压VIN是否小于第一阈值电压V1，若电压VIN小于第一阈值电压V1，则从设备内部电路自动启动计时器，在计时器的第一设定时间t1内，若电压VIN一直小于第一阈值电压V1，则将使能信号加在从设备的一个2mA电流源上向VIN充电，同时打开钳制电压VDR并计时第二设定时间t2，在经过第二设定时间t2后进行如下检测：
若电压VIN小于第二阈值电压V2，则说明从设备外接了主设备，并设置相应的在位状态；
若电压VIN大于第二阈值电压V2且小于钳制电压VDR，则说明从设备没有外接主设备，并设置相应的在位状态；
若电压VIN大于钳制电压VDR且小于欠压锁定电压UVLO，则说明检测电路发生异常，在位状态不发生变化。
在一些实施例中，V1＜V2＜VDR＜UVLO。
在一些实施例中，V1=0.7V，V2=1.5V，VDR=1.8V，UVLO=2.8V。
在一些实施例中，t1=50ms，t2=1ms。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明能够检测主设备低电压的情况时，从设备的各种在位状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例中的有线充电主从结构的示意图。
图2为本发明实施例中的有线充电主从结构从设备在位检测方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1所示为本实施例中的有线充电主从结构，本实施例的从设备的在为状态分为4类：
2’b00：从设备不在位outside；
2’b01：从设备在位但VIN=0；
2’b10：VIN连接正常电压（VIN＞2.8V）但是通信失败；
2’b11：正常在位状态in-site；
本实施例提出一种有线充电主从结构从设备在位检测方法，如图2所示，包括：
检测从设备的电压VIN是否大于欠压锁定电压UVLO（一般取UVLO=2.8V，具体电压取决于电路使用的工艺，本设计使用TSMC 5V工艺）：
若电压VIN大于欠压锁定电压UVLO，则通过握手通信检测在位状态；
若电压VIN小于欠压锁定电压UVLO，则通过将电压VIN与各阈值电压进行比较来检测在位状态。
所述通过将电压VIN与各阈值电压进行比较来检测在位状态的方法包括：
检测从设备的电压VIN是否小于第一阈值电压V1（一般取V1=0.7V），若电压VIN小于第一阈值电压V1，则从设备内部电路自动启动计时器，在计时器的第一设定时间t1（一般取t1≤50ms）内，若电压VIN一直小于第一阈值电压V1，则将使能信号加在从设备的一个2mA电流源上向VIN充电，同时打开钳制电压VDR（一般取VDR=1.8V，使用这个电压主要是为了和其他电压区分，其值可以根据需要进行调节）并计时第二设定时间t2（一般取t2=1ms），在经过第二设定时间t2后进行如下检测：
若电压VIN小于第二阈值电压V2，则说明从设备外接了一个大电容，本实施例假定认为从设备外接了主设备，并设置相应的在位状态2’b01；
若电压VIN大于第二阈值电压V2且小于钳制电压VDR，则说明从设备没有外接主设备，并设置相应的在位状态2’b00；
若电压VIN大于钳制电压VDR且小于欠压锁定电压UVLO，则说明检测电路发生异常，在位状态不发生变化。
所述通过握手通信检测在位状态的方法包括：
电压VIN大于欠压锁定电压UVLO，则认为电压VIN重新连接上正常电压，那么在从设备每一次上电都会向主设备自动发起请求包并等待主设备反馈ACK数据包：
若从设备正确接收ACK数据包，则认为从设备正常在位，并设置相应的在位状态2’b11；
若从设备未接收到ACK数据包，则认为主设备不支持主从定义的协议，并设置相应的在位状态2’b10。
作为优选方案，从设备接收ACK数据包具有规定时限t（一般取t≤10ms），即：
若从设备在规定时限t内接收ACK数据包，则认为从设备正常在位，并设置相应的在位状态2’b11；
若从设备在规定时限t内未接收到ACK数据包，则认为主设备不支持主从定义的协议，并设置相应的在位状态2’b10。
再进一步，从设备接收ACK数据包需要限制尝试次数x（一般取x=3），即：
若从设备在规定时限t内未接收到ACK数据包，则重新向主设备自动发起请求包并等待主设备反馈ACK数据包：
若从设备在规定时限t内接收ACK数据包，则认为从设备正常在位，并设置相应的在位状态2’b11；
若从设备尝试x次重新向主设备自动发起请求包后，在规定时限t内均未接收到ACK数据包，则认为主设备不支持主从定义的协议，并设置相应的在位状态2’b10。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种有线充电主从结构从设备在位检测方法，其特征在于，所述方法包括：
检测从设备的电压VIN是否大于欠压锁定电压UVLO：
若电压VIN大于欠压锁定电压UVLO，则通过握手通信检测在位状态；
若电压VIN小于欠压锁定电压UVLO，则通过将电压VIN与各阈值电压进行比较来检测在位状态；
所述通过将电压VIN与各阈值电压进行比较来检测在位状态的方法包括：
检测从设备的电压VIN是否小于第一阈值电压V1，若电压VIN小于第一阈值电压V1，则从设备内部电路自动启动计时器，在计时器的第一设定时间t1内，若电压VIN一直小于第一阈值电压V1，则将使能信号加在从设备的一个2mA电流源上向VIN端充电，同时打开钳制电压VDR并计时第二设定时间t2，在经过第二设定时间t2后进行如下检测：
若电压VIN小于第二阈值电压V2，则说明从设备外接了主设备，并设置相应的在位状态；
若电压VIN大于第二阈值电压V2且小于钳制电压VDR，则说明从设备没有外接主设备，并设置相应的在位状态；
若电压VIN大于钳制电压VDR且小于欠压锁定电压UVLO，则说明检测电路发生异常，在位状态不发生变化。
2.根据权利要求1所述的有线充电主从结构从设备在位检测方法，其特征在于，所述通过握手通信检测在位状态的方法包括：
电压VIN大于欠压锁定电压UVLO，则认为电压VIN重新连接上正常电压，那么在从设备每一次上电都会向主设备自动发起请求包并等待主设备反馈ACK数据包：
若从设备正确接收ACK数据包，则认为从设备正常在位，并设置相应的在位状态；
若从设备未接收到ACK数据包，则认为主设备不支持主从定义的协议，并设置相应的在位状态。
3.根据权利要求2所述的有线充电主从结构从设备在位检测方法，其特征在于，从设备接收ACK数据包具有规定时限t，即：
若从设备在规定时限t内接收ACK数据包，则认为从设备正常在位，并设置相应的在位状态；
若从设备在规定时限t内未接收到ACK数据包，则认为主设备不支持主从定义的协议，并设置相应的在位状态。
4.根据权利要求3所述的有线充电主从结构从设备在位检测方法，其特征在于，从设备接收ACK数据包需要限制尝试次数x，即：
若从设备在规定时限t内未接收到ACK数据包，则重新向主设备自动发起请求包并等待主设备反馈ACK数据包：
若从设备在规定时限t内接收ACK数据包，则认为从设备正常在位，并设置相应的在位状态；
若从设备尝试x次重新向主设备自动发起请求包后，在规定时限t内均未接收到ACK数据包，则认为主设备不支持主从定义的协议，并设置相应的在位状态。
5.根据权利要求2-4任一项所述的有线充电主从结构从设备在位检测方法，其特征在于，t≤10ms。
6.根据权利要求2-4任一项所述的有线充电主从结构从设备在位检测方法，其特征在于，x=3。
7.根据权利要求1所述的有线充电主从结构从设备在位检测方法，其特征在于，V1＜V2＜VDR＜UVLO。
8.根据权利要求7所述的有线充电主从结构从设备在位检测方法，其特征在于，V1=0.7V，V2=1.5V，VDR=1.8V，UVLO=2.8V。
9.根据权利要求1所述的有线充电主从结构从设备在位检测方法，其特征在于，t1=50ms，t2=1ms。
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