TWI660266B - Ｕｓｂ供電埠控制 - Google Patents

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克雷曼斯 凱斯特納
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美商微晶片科技公司
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Abstract

本發明揭示一種用於將過電流保護提供至包括於一USB集線器中之USB埠之系統、方法及裝置，藉此一單個開關用以基於判定由一USB埠群組汲取之電流是否已超過一預定義電流限制而控制至一或多個USB埠群組之電力供應。實施例提供與分群模式供電埠切換相關聯之成本節省以及與個別模式電力切換相關聯的USB組件上之減少之應力及對USB埠之個別化保護。實施例利用複數個電流量測單元來量測由藉由一開關支援之每一USB埠群組汲取之該電流且基於電流量測是否已超過一電流限制而進一步利用一供電埠控制邏輯單元來控制該開關。

Description

USB供電埠控制 相關申請案之交叉參考
本申請案主張於2014年5月6日提出申請之第61/989,112號美國臨時申請案之權益，該美國臨時申請案之全文併入本文中。
本發明係關於通用串列匯流排(USB)技術，特定而言係關於用於對包括於一USB集線器中之USB埠提供過電流保護之電力開關。
已開發通用串列匯流排(USB)標準以向個人電腦使用者提供用於將一寬廣範圍之周邊裝置連接至桌面型及膝上型電腦之一單個硬體及軟體介面。USB已成為用於周邊裝置之選擇介面，此乃因USB提供簡單連接性及已證明對與大量周邊裝置通信有效之一標準化介面。除提供用於在一周邊裝置與一主機裝置之間通信之一標準化介面之外，USB亦提供經由一USB連接雙向地轉移電力之能力。
建立於電池技術之進步，藉由內部可再充電電池至少部分地供電之周邊裝置已變得在市場中常見。USB已變成用於給此等電池供電式周邊裝置充電之一流行機構。對於諸多周邊裝置而言，USB係經提供用於給周邊裝置之內部電池充電之唯一介面。某些USB周邊裝置不具有內部電池且嚴格依靠經由一USB連接所提供之電力以便進行操作。
自一硬體角度，主機裝置通常經由通常具有兩個或兩個以上USB 埠之一集線器而提供一USB介面。通常，一USB集線器使可由一主機裝置支援之USB埠之數目倍增。由一集線器支援之USB埠中之每一者係一「供電埠」，除支援資料傳送之外，該供電埠亦提供給一經連接USB周邊裝置供電及/或充電之能力。某些USB埠經組態為不支援資料傳送且嚴格用於轉移電力之專用充電埠，從而使此等埠尤其適合於給一周邊USB裝置之電池充電。某些集線器包含一內部電力供應器且因此「自供電」。自供電之集線器必須包含過電流保護，以便限制允許連接至集線器之周邊裝置汲取潛在有害電流位準之可能性。
在符合USB標準之裝置中，根據在USB說明書及其修訂本中所陳述之臨限值來限制可經由一USB連接轉移之電力之量。在USB標準之第一版本中，將可經由一USB連接轉移之電流之量限制為500mA。隨後將USB連接之此電流限制增加至900mA且然後增加至1.5A。最近，USB充電埠之電流限制已增加至5A。在某些情形中，只要將一周邊裝置連接至一USB集線器之USB埠中之一者，該USB集線器即可提供最大可用電流。然而，在大多數例項中，主機裝置對周邊裝置進行之列舉判定應由USB集線器提供之適當電流位準。主機裝置之USB硬體必須能夠支援此等各種電流限制設定，並提供保持低於在任何給定時間皆適用於一USB埠之臨限電流限制之一經調節電力供應。
USB集線器實施電力切換電路，該電力切換電路經組態以對由一集線器支援之USB埠強制執行適用電流限制。通常，當由連接至一USB埠之一周邊裝置汲取之電流超過一電流限制時，電力切換關斷供應至該USB埠之電力。USB集線器可使用兩個不同機構來實施電力切換。
個別模式電力切換針對每一USB埠實施一專用電力切換機構。每一USB埠具有一個別電力切換機構，該個別電力切換機構量測由連接至該USB埠之一周邊裝置汲取之電流且若該經量測電流汲取超過對此 埠強制執行之電流限制，則切斷由該埠之USB連接提供之電力。
第二電力切換機構係分群(gang)模式電力切換，其中USB集線器在一共同基礎上調節並控制至一USB埠群組之電力。在經分群模式電力切換中，USB集線器量測由連接至經分群USB埠之周邊裝置共同汲取之總電流。若由經分群USB埠汲取之經量測總電流超過正強制執行之電流限制，則USB集線器切斷至所有經分群USB埠之電力。
關於實施過電流保護所需要之成本，分群模式電力切換較佳於個別模式切換，此乃因實施一分群模式電力開關僅需要一單個電力開關及量測正由所有埠汲取之電流之一單個電流感測組件，而個別模式需要用於每一USB埠之一單獨電力開關與電流感測組件。儘管由分群模式電力切換提供之成本節省，但隨著USB充電埠變得更加普遍且由USB埠支援之電流限制增加，分群模式電力開關對用於遞送此電力之USB連接器提出更大需求。
特定而言，實施分群模式電力切換需要：包括USB埠中之每一者之USB連接器經受高達由單個電力開關與電流感測組件正強制執行之電流限制之電流。由於通常將比較由一分群模式電力開關使用之電流限制與所有經支援USB埠上之電流汲取之總和，因此通常儘可能高地設定此電流限制以便支援該等經支援USB埠上之同時電流汲取。此外，隨著由USB支援之電流汲取增加，必須由USB供電埠開關支援之電流限制亦逐漸增加。然而，在USB標準之改變之前，目前正在出售之諸多USB連接器最初經設計以在使用時供在較低電流位準處使用。因此，可將分群模式電力開關中所使用之USB連接器組件曝露於超過該等USB連接器之電流額定之電流位準，因此給此等組件施加應力且增加故障及失敗。
個別電力模式切換對USB連接器施加較少應力，此乃因每一USB埠具有經組態以保護一個別USB埠之一專用電力開關與電流感測單 元。此允許根據正受保護之個別USB埠之連接器硬體之電流額定及連接至該USB埠之周邊裝置之性質而設定個別模式電力開關中之電流限制設定，而不關注為多個USB埠提供用以同時操作之充足電流。因此，存在對以下USB電力切換之一需要：該USB電力切換可提供分群模式電力切換之成本效益，同時提供由個別模式電力切換提供的USB連接器上之減少的應力及個別化保護。
習用電力開關必須在個別模式電力切換與經分群模式電力切換之優點及缺點之間做出選擇。因此，存在對可提供由兩種電力切換模式提供之某些效益之一電力開關的一需要。此透過本發明之實施例予以達成。
根據一實施例，一USB集線器包含複數個USB埠、用於將一電流供應提供至該複數個USB埠之一電力元件、複數個電流量測單元及一供電埠控制邏輯單元。該複數個電流量測單元量測由一USB埠子群組汲取之電流。一USB埠子群組由該複數個USB埠中之一或多者構成。該供電埠控制邏輯單元經組態以控制該電力元件。該供電埠控制邏輯單元自該複數個電流量測單元接收一或多個電流量測且經組態以：若該等所接收電流量測指示該等USB埠子群組中之一或多者已超過一電流限制，則引導該電力元件關斷至該複數個USB埠之該電流供應。
根據其他實施例，該電力元件係一電力開關或一可控制電力供應器。根據其他實施例，該等電流量測單元中之每一者包括一分路電阻器及一電流感測單元。其他實施例包含複數個暫存器，其中該複數個暫存器中之每一者儲存每一USB埠子群組之一電流限制。其他實施例包含一比較器，該比較器經組態以自該複數個暫存器擷取一或多個電流限制且進一步經組態以判定該等電流量測中之一或多者是否超過該等所擷取電流限制中之一或多者。根據其他實施例，該電流量測單 元包括一類比轉數位轉換器。根據其他實施例，該供電埠控制邏輯單元進一步經組態以將該等所接收電流量測求和以判定由所有USB埠子群組汲取之總電流，且該供電埠控制邏輯單元進一步經組態以判定由所有USB埠子群組汲取之該總電流是否超過一電流限制。
100‧‧‧通用串列匯流排集線器
105‧‧‧通用串列匯流排埠
110‧‧‧通用串列匯流排埠
115‧‧‧電力開關
120‧‧‧電力開關
200‧‧‧通用串列匯流排集線器
205‧‧‧通用串列匯流排埠
210‧‧‧通用串列匯流排埠
215‧‧‧電力開關/電力開關與電流感測單元
300‧‧‧供電埠控制邏輯單元/埠電力控制邏輯單元
305‧‧‧通用串列匯流排埠
310‧‧‧分路電阻器
315‧‧‧暫存器
320‧‧‧電流感測單元
325‧‧‧電力開關
330‧‧‧比較器
335‧‧‧比較器
340‧‧‧電流感測單元
345‧‧‧分路電阻器
350‧‧‧通用串列匯流排埠
355‧‧‧暫存器
400‧‧‧埠電力控制邏輯單元/埠電力邏輯控制單元/供電埠控制邏輯單元/電力邏輯控制單元
405‧‧‧電流感測組件/電流感測單元
410‧‧‧經分群通用串列匯流排埠/通用串列匯流排埠/經支援通用串列匯流排埠
415‧‧‧電流感測單元
420‧‧‧經分群通用串列匯流排埠/通用串列匯流排埠/經支援通用串列匯流排埠
425‧‧‧電流感測單元/電流感測組件
430‧‧‧經分群通用串列匯流排埠/通用串列匯流排埠/經支援通用串列匯流排埠
435‧‧‧電流感測單元
440‧‧‧經分群通用串列匯流排埠/通用串列匯流排埠/經支援通用串列匯流排埠
445‧‧‧專用可切換電力供應器/電力供應器/專用電力供應器
450‧‧‧電流限制暫存器
D+‧‧‧線
D-‧‧‧線
PRTPWR‧‧‧信號線
藉由參考附圖，可較佳地理解本發明，且熟習此項技術者可較佳地明瞭本發明之眾多目標、特徵及優點。在不同圖式中，使用相同參考符號來指示類似或相同物項。
圖1係圖解說明一習用個別模式電力開關之組件之一示意圖。
圖2係圖解說明一習用分群模式電力開關之組件之一示意圖。
圖3係圖解說明所主張之本發明之一電力開關實施例之組件之一示意圖。
圖4係圖解說明所主張之本發明之另一電力開關實施例之組件之一示意圖。
參考在附圖中圖解說明且在以下說明中詳述之例示性(且因此非限制性)實施例更全面地闡釋本發明及其各種特徵及有利細節。可省略對已知程式化技術、電腦軟體、硬體、操作平臺及協定之說明以便不會不必要地在細節上使本發明模糊。然而，應理解，儘管指示較佳實施例，但詳細說明及特定實例僅以圖解說明方式而非限制方式給出。熟習此項技術者將自本發明明瞭在基礎發明性概念之精神及/或範疇內的各種替代、修改、添加及/或重新配置。
另外，本文中所給出之任何實例或圖解說明無論如何不應視為其藉此得以利用之任一或任何術語之侷限、限制或明確定義。替代地，此等實例或圖解說明應視為關於一項特定實施例而闡述且僅為說明性的。熟習此項技術者將瞭解，此等實例或圖解說明藉此得以利用 之任一或任何術語涵蓋其他實施例以及可能或可能不隨其或在本說明書中之其他地方給出之其實施方案及更改，且所有此等實施例皆意欲包含於彼一或彼等術語之範疇內。
圖1圖解說明個別模式電力切換之一習用實施方案。在圖1之電力開關實施方案中，USB集線器100經由兩個USB埠(105及110)提供與周邊裝置之USB連接性。代表一主機裝置，USB集線器100經由USB埠105及110支援該主機裝置與周邊USB裝置之間的資料及電力轉移。使用支援位於USB埠105及110中之每一者處之USB連接之個別對D+與D-線來支援資料傳送。與Vcc耦接之電力開關115及120支援經由USB埠105及110進行之電力轉移。USB集線器100由USB埠105及110藉由經由PRTPWR信號線向各別電力開關115及120發信號而獨立地實現電力轉移。作為一個別模式電力切換實施方案，圖1中所圖解說明之USB埠中之每一者具有一專用電力開關，從而允許藉由每一USB埠進行之電力轉移受USB集線器100獨立控制。除給USB埠105及110供應電力之外，電力開關115及120分別保護USB埠105及110以及連接至彼等埠之周邊裝置免受可潛在地損壞周邊裝置中或主機裝置中之電路之過電流情況之影響。
在將個別電流保護提供至USB埠105及110中之每一者之過程時，電力開關115及電力開關120兩者皆包含過電流感測電路，該過電流感測電路量測由一USB埠汲取之電流並判定該經量測電流汲取是否超過彼USB埠之一預定電流限制。作為一個別模式電力開關實施方案，每一電力開關115及120獨立地操作。若電力開關115之電流感測電路偵測到由連接至USB埠105之一周邊裝置所致的超過彼埠之電流限制之一電流汲取，則電力開關115關斷至USB埠105之電力。在偵測到一過電流情況並斷開至一USB埠之電力後，每一電力開關旋即經由一過電流感測(OCS)信號線將此條件發信號回至USB集線器100。可基於對連 接至每一USB埠之周邊裝置之列舉而個別地判定USB埠105及110之電流限制。基於連接至每一USB埠之周邊裝置之性質而個別地制定對該埠之電流限制保護之此能力係由個別模式電力切換提供之一關鍵效益。然而，如上文所闡述，此效益以針對每一USB埠包含電力切換及電流感測硬體所需之代價實現。
圖2圖解說明一習用分群模式電力切換實施方案。在此電力開關實施方案中，USB集線器200經由USB埠205及210支援與周邊裝置之USB連接。如同個別模式電力切換實施方案，USB集線器200經由USB埠205及210支援一主機裝置與周邊USB裝置之間的資料及電力轉移。與個別模式電力切換之相同之處在於使用支援位於USB埠205及210中之每一者處之USB資料傳送之個別對D+與D-線來支援資料傳送。
不同於個別模式電力開關，在圖2之分群模式電力開關中，經由USB埠205及210進行之電力轉移受一單個電力開關215控制。USB集線器200由USB埠205及210兩者藉由經由一PRTPWR信號線向電力開關215發信號而實現電力轉移。作為一分群模式電力開關之一實施方案，USB埠205及210共用一單個電力開關與電流感測單元215。因此，藉由USB埠205及210進行之電力轉移受USB集線器200共同控制。如同圖1之個別模式電力開關，電力開關215保護USB埠205及210以及連接至彼等埠之周邊裝置免受可潛在地損壞周邊裝置中或主機裝置中之電路之過電流情況之影響。
電力開關215包含過電流感測電路，該過電流感測電路量測由USB埠205及210共同汲取之總電流並判定一過電流情況是否存在於此等埠中之任一者上。作為一分群模式電力開關，電力開關215將共同過電流保護提供至USB埠205及210兩者。若電力開關215之電流感測電路偵測到由USB埠205及USB埠210所致的超過一規定電流限制之一 總電流汲取，則電力開關215關斷至USB埠205及USB埠210兩者之電力遞送。在偵測到一過電流情況且斷開至USB埠205及210兩者之電力後，電力開關215旋即經由一OCS信號線將此過電流情況發信號回至USB集線器200。
通常基於對連接至USB埠205及210兩者中之每一者之周邊裝置之列舉而判定電力開關215對該等USB埠強制執行之電流限制。基於對所有經連接周邊裝置之列舉，可由USB集線器200判定充分保護所有周邊裝置之一單個電流限制。將由USB集線器200判定之電流限制傳遞至強制執行此電流限制之電力開關215。不同於一個別模式電力開關，分群模式電力開關不能夠個別地制定對每一USB埠之電流限制保護。然而，藉由利用一單個電力開關與電流感測單元，與個別模式電力開關相比，分群模式電力開關提供相當大的成本節省。
圖3圖解說明能夠使個別模式電力切換與分群模式電力切換以提供由兩種過電流保護模式中之每一者提供之特定效益之一方式組合之一電力切換的一實施例。在圖3中所圖解說明之實施例中，使用一單個電力開關325給USB埠305及USB埠350提供過電流保護。一供電埠控制邏輯單元300控制電力開關325。在某些實施例中，供電埠控制邏輯單元係一USB集線器或一USB供電埠控制器之一組件。供電埠控制邏輯單元300基於USB埠350或USB埠305上汲取之電流是否已觸發一電流限制臨限值而控制電力開關325之狀態。獨立地監視USB埠350及USB埠305兩者以偵測連接至此等埠之周邊裝置是否正汲取超過一電流限制臨限值之電流。
在圖3之實施例中，使用一電流感測單元及一分路電阻器來量測由連接至USB埠305或USB埠350之周邊裝置汲取之電流。更具體而言，由電流感測單元320及分路電阻器310量測USB埠305上汲取之電流。電流感測單元320基於跨越分路電阻器310之經量測電壓降而計算 在USB埠305上汲取之電流。另一電流感測單元340及分路電阻器345類似地判定在USB埠350上汲取之電流。由電流感測單元320產生之電流量測用以偵測USB埠305上之一過電流情況且由電流感測單元340產生之量測用以偵測USB埠350上之一過電流情況。
為了判定在USB埠中之任一者中是否已超過電流限制，比較由電流感測單元進行之電流量測與已針對USB埠中之每一者所個別規定之電流限制值。在某些實施例中，使用一比較器組件來判定是否已超過一USB埠之電流限制。在圖3之實施例中，比較器330接收USB埠305上汲取之經量測電流，如由電流感測單元320所量測。比較器330對照儲存於一暫存器315中的與USB埠305相關聯之一電流限制設定而評估經量測電流之值。若比較器330判定經量測電流超過USB埠305之電流限制設定，則比較器330將此情況發信號至供電埠控制邏輯單元300。回應於對USB埠305上之此過電流情況之偵測，然後埠電力控制邏輯單元300向電力開關325發信號以切斷供應至USB埠305及USB埠350兩者之電力。
供電埠控制邏輯單元300基於關於USB埠350所進行之電流量測而類似地提供過電流保護。一分路電阻器345及電流感測單元340用以量測在USB埠350上汲取之電流。由比較器335對照對USB埠350之一電流限制設定來評估此等電流量測。比較器自暫存器355擷取對USB埠350之一電流限制設定。基於該電流限制設定及該經量測電流，比較器335判定在USB埠350中是否存在一過電流情況。若偵測到一過電流情況，則比較器335將此資訊中繼至供電埠控制邏輯單元300。與關於對USB埠305中之一過電流情況之偵測相同，供電埠控制邏輯單元300藉由向電力開關325發信號以切斷供應至USB埠305及USB埠350兩者之電力而對USB埠350中之過電流情況做出回應。
以此方式，圖3之實施例在利用對每一USB埠個別化之電流感測 量測及判定時利用一單個電力開關325來實施對多個USB埠之過電流保護。藉由支援可為個別USB埠制定之電流限制設定，可進行電流限制評估，同時使包括該等USB埠之USB連接器上之應力最小化。因此，圖3之實施例提供一分群模式電力開關之成本效益，同時仍提供由一個別模式電力開關提供之減少之應力及經較嚴密制定之過電流保護。
在某些實施例中，每一USB埠之電流限制可為比較器之一固定態樣。圖3之實施例利用暫存器315及355來儲存電流限制設定以分別偵測USB埠305及350中之過電流情況。可視需要藉助經更新電流限制設定來更新此等暫存器。在某些情景中，由此等暫存器提供之靈活性無法證明其額外成本的合理性。相反地，每一比較器可替代地利用一固定電流限制設定。在其他實施例中，可使用一單個暫存器來儲存由所有比較器使用之一單個電流限制設定。在某些情景中，相同電流限制可用於對所有USB埠之過電流保護。此單個電流限制可儲存於由比較器中之每一者存取之一中央暫存器中。
圖4圖解說明使用經組態以充當電流限制臨限值之一中央評估器之一埠電力控制邏輯單元來將過電流保護提供至四個經分群USB埠的一實施例。針對四個經分群USB埠410、420、430及440中之每一者提供獨立電流感測。如同圖3之實施例，使用電流感測組件(諸如一分路電阻器及一相關聯電流感測單元)來獨立地實施對USB埠中之每一者之電力線之電流感測。藉由電流感測組件405判定由連接至USB埠410之一周邊裝置汲取之電流。針對剩餘USB埠中之每一者而同樣獨立地實施電流感測。每一電流感測單元405、415、425及435將電流量測輸出至一埠電力控制邏輯單元400。
圖4之實施例利用一專用可切換DC電力供應器445將電力提供至經支援USB埠，而非利用一電力開關。如同圖3之實施例之電力開 關，電力供應器445自供電埠控制邏輯單元400接收命令。若供電埠控制邏輯單元400偵測到一過電流情況，則分派命令電力供應器445切斷至USB埠410、420、430及440之電力之一命令。在由自含式及單獨供電式組件(諸如汽車電子器件)構成之系統中，用一專用電力供應器445替代電力開關係尤其有用的。
在圖4之實施例中，埠電力邏輯控制單元400經組態以充當能夠評估在經支援USB埠410、420、430或440中之任一者上是否已違反電流限制設定之一比較器。將由電流感測單元405、415、425及435進行之量測提供至電力邏輯控制單元400，然後該電力邏輯控制單元比較該等量測與自一組電流限制暫存器450擷取之電流限制設定。如同圖3之實施例，經支援USB埠410、420、430或440中之每一者將具有儲存於該組電流限制暫存器450中之一相關聯暫存器中之一電流限制。此外，一或多個額外暫存器可存在於該組電流限制暫存器450中，其中此等額外暫存器儲存電流限制以評估由所有USB埠410、420、430或440進行之共同電流汲取。埠電力邏輯控制單元400經組態以比較所接收電流量測與自電流限制暫存器450中之一者擷取之相關聯電流限制設定。若違反一電流限制，則埠電力控制邏輯單元400向電力供應器445發信號以切斷至所有USB埠之電力。
以此方式經組態，埠電力邏輯控制單元400能夠進行關於個別USB埠及所有經支援USB埠之總用途兩者之電流限制判定。因此埠電力邏輯控制單元400能夠基於多個情況而強制執行電流限制。埠電力控制邏輯單元400實施由個別模式電力切換提供之個別化過電流保護及由分群模式電力切換提供之共同保護兩者。
在某些實施例中，除充當一比較器之外，埠電力控制邏輯亦將進一步經組態以充當電流感測單元。在此等實施例中，一分路電阻器仍可用來獲得可用於計算由一個別USB埠進行之電流汲取之電壓量 測。與每一分路電阻器相關聯之電壓量測係至埠電力控制邏輯單元之輸入。在某些實施例中可使用一輸入多工器，其中多工器輸入接收分路電阻器中之每一者之成對電壓量測。該多工器進一步經組態以擷取適用於來自儲存個別USB埠之電流限制之暫存器之每一對分路電阻器讀數之電流限制。該多工器進一步經組態以將每一對電壓量測輸出至經組態為一電流感測單元之一類比轉數位轉換器(ADC)。然後由埠電力控制邏輯單元使用由ADC進行之量測及所擷取電流限制來做出過電流判定。如上文所闡述，以此方式組態之一埠電力控制邏輯單元能夠針對每一USB埠進行個別過電流判定，以及跨越所有USB埠進行共同過電流判定。
在某些實施例中，可將USB埠劃分成子群組，其中每一USB埠子群組共用一單個電流感測單元及一單個比較器。在此等例項中，多個USB埠可在一單個電流限制下受共同保護，同時安全地保持在用以實施每一USB埠之USB連接器之電流額定內。使用一共用電力軌給每一USB埠子群組供電。使用由子群組共用之電力軌上之一分路電阻器來量測由一個別USB埠子群組進行之電流汲取。舉例而言，在圖4之實施例之一修改中，電流感測組件405可量測USB埠410及420上汲取之電流且電流感測組件425可量測USB埠430及440上之電流汲取。可根據USB連接器之電流額定來判定可分群成此等子群組之USB埠之數目。
根據各種實施例，可使用一專用電流感測單元及自一暫存器擷取每一子群組之一電流限制之比較器來評估對該子群組之量測。舉例而言，在某些實施例中，將使用經組態以針對每一個別USB埠子群組進行過電流判定之一ADC來實施電流感測。根據其他實施例，可由埠電力控制邏輯單元集中地評估對所有子群組進行之電流量測。如所闡述，可使用一ADC及輸入多工器來實施對所有USB埠子群組進行之集 中過電流評估。以此方式將USB埠分組提供減少電流感測及比較器單元之數目之成本效益，同時仍確保USB連接器不經受潛在損壞電流。

Claims (22)

  1. 一種USB集線器，其包括複數個USB埠，該複數個USB埠之每一者包括一USB埠連接器，且該USB集線器進一步包括：一電力元件，其將一經調節供應電壓提供至該複數個USB埠連接器；複數個電流量測單元，其分別耦接於該電力元件及該複數個USB埠連接器之間，其中每一電流量測單元接收該經調節供應電壓，其中每一電流量測單元量測由一USB埠子群組汲取之電流，其中一USB埠子群組由該複數個USB埠中之一或多者構成；及一供電埠控制邏輯單元，其經組態以控制該電力元件，其中該供電埠控制邏輯單元經由該複數個電流量測單元接收一或多個電流量測，且其中該供電埠控制邏輯單元進一步經組態以：若該等所接收電流量測指示該等USB埠子群組中之一者已超過一電流限制，則引導該電力元件關斷至該複數個USB埠連接器之該經調節供應電壓，且進一步若該等所接收電流量測指示所有該等USB埠子群組已超過一共同(collective)電流限制，則關斷至該複數個USB埠連接器之該經調節供應電壓。
  2. 如請求項1之USB集線器，其中該電力元件係與一供應電壓耦接之一電力開關或一可控制電力供應器。
  3. 如請求項1之USB集線器，其中該等電流量測單元中之每一者包括一分路電阻器及一電流感測單元。
  4. 如請求項1之USB集線器，其進一步包括：複數個暫存器，其中該複數個暫存器中之每一者儲存每一USB埠子群組之一電流限制。
  5. 如請求項1之USB集線器，其進一步包括：一其他(further)暫存器，其用於儲存用於與所有USB埠子群組所汲取之一共同電流相比較之該共同電流限制。
  6. 如請求項4之USB集線器，其進一步包括：一比較器，其經組態以自該複數個暫存器及/或該其他暫存器擷取一或多個電流限制，且進一步經組態以判定該等電流量測中之一或多者是否超過該等所擷取電流限制中之一或多者。
  7. 如請求項5之USB集線器，其進一步包括：一比較器，其經組態以自該其他暫存器擷取一或多個電流限制，且進一步經組態以判定該等電流量測中之一或多者是否超過該等所擷取電流限制中之一或多者。
  8. 如請求項1之USB集線器，其中該電流量測單元包括一類比轉數位轉換器。
  9. 如請求項1之USB集線器，其中該供電埠控制邏輯單元進一步經組態以將該等所接收電流量測求和以判定由所有USB埠子群組汲取之該共同電流，且其中該供電埠控制邏輯單元進一步經組態以判定由所有USB埠子群組汲取之該共同電流是否超過一電流限制。
  10. 一種用於提供過電流保護之方法，其包括：藉助一電力供應元件將一經調節供應電壓提供至複數個USB埠連接器；量測由複數個USB埠子群組中之每一者汲取之一電流，其中每一USB埠子群組包括一或多個USB埠且其中每一USB埠子群組具有一相關聯電流量測單元，該相關聯電流量測單元量測經由與一USB埠子群組相關聯之該一或多個USB埠連接器汲取之電流；由一供電埠控制邏輯單元接收由該複數個USB埠子群組中之每一者汲取之該經量測電流；及若該等所接收電流汲取量測指示該USB埠子群組之一者已超過一電流限制，則由該供電埠控制邏輯單元引導該電力供應元件切斷至該複數個USB埠連接器之該經調節供應電壓，且再者若該等所接收電流汲取量測指示所有該等USB埠子群組已超過一共同電流限制，則亦由該供電埠控制邏輯單元引導該電力供應元件切斷至該複數個USB埠連接器之該經調節供應電壓。
  11. 如請求項10之方法，其中該電力元件係與一供應電壓(Vcc)耦接之一電力開關或一可控制電力供應器。
  12. 如請求項10之方法，其中該等電流量測單元中之每一者包括一分路電阻器及一電流感測單元。
  13. 如請求項10之方法，其進一步包括：自複數個暫存器擷取一或多個電流限制，其中每一暫存器儲存與該複數個USB子群組中之一USB埠子群組相關聯之一電流限制。
  14. 如請求項13之方法，其進一步包括：比較自該複數個暫存器擷取之一電流限制和與該所擷取電流限制相關聯之該USB埠子群組之該經量測電流汲取。
  15. 如請求項10之方法，其中該電流量測單元包括一類比轉數位轉換器。
  16. 如請求項10之方法，其進一步包括：由該供電埠控制邏輯單元將每一USB埠子群組之該等所接收經量測電流汲取求和以判定所有USB埠子群組之共同電流汲取；及由該供電埠控制邏輯單元判定由所有USB埠子群組汲取之該共同電流是否超過一電流限制。
  17. 一種過電流保護系統，其包括：一電力元件，其將一電流供應提供至複數個USB埠；複數個電流量測單元，其中每一電流量測單元量測由一USB埠子群組汲取之電流，且其中一USB埠子群組由該複數個USB埠中之一或多者構成；及一供電埠控制邏輯單元，其經組態以控制該電力元件，其中該供電埠控制邏輯單元經組態以自該複數個電流量測單元中之每一電流量測單元接收一電流量測，且其中該供電埠控制邏輯單元進一步經組態以：若與一第一USB埠子群組相關聯之該等所接收電流量測指示包括該第一USB埠子群組之該複數個USB埠中之一或多個USB埠超過一電流限制，則引導該電力元件關斷至該第一USB埠子群組之該電流供應。
  18. 如請求項17之系統，其中該電力元件係一電力開關或一可控制電力供應器。
  19. 如請求項17之系統，其中該等電流量測單元中之每一者包括一分路電阻器及一電流感測單元。
  20. 如請求項17之系統，其進一步包括：複數個暫存器，其中該複數個暫存器中之每一者儲存與一USB埠子群組相關聯之一電流限制。
  21. 如請求項20之系統，其進一步包括：一比較器，其經組態以自該複數個暫存器擷取電流限制且進一步經組態以判定與一USB埠子群組相關聯之該電流量測是否超過與該USB埠子群組相關聯之該電流限制。
  22. 如請求項17之系統，其中該供電埠控制邏輯單元進一步經組態以將該等所接收電流量測求和以判定由所有USB埠子群組汲取之總電流，且其中該供電埠控制邏輯單元進一步經組態以判定由所有USB埠子群組汲取之該總電流是否超過一電流限制。
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