CN109753100B - 一种限流输出动态调整电路 - Google Patents
一种限流输出动态调整电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109753100B CN109753100B CN201910121367.1A CN201910121367A CN109753100B CN 109753100 B CN109753100 B CN 109753100B CN 201910121367 A CN201910121367 A CN 201910121367A CN 109753100 B CN109753100 B CN 109753100B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current
- module
- power supply
- limiting
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 88
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 57
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Power Sources (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Abstract
本发明公开了一种限流输出动态调整电路，所述电路用于连接于供电系统的供电设备和受电设备之间；所述电路包括控制模块、带载测试模块、第一电压/电流检测模块、开关模块、第二电压/电流检测模块和限流调整模块。采用本发明的技术方案能够根据受电设备的实时功耗动态调整USB Host端口的限流输出，最大化USB Host端口的功能，并且保证供电系统稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及限流电路技术领域，尤其涉及一种限流输出动态调整电路。
背景技术
对于带有USB(2.0/3.0)Host端口的供电系统，当供电系统的供电设备(例如电源适配器)的负载能力较小时，容易出现受电设备的USB Host端口对外供电的情况，导致供电系统产生重启或者死机等不稳定的问题。
针对上述问题，现有技术提供的解决方法一般分为两种：第一种是在未知供电设备负载能力的情况下直接设置输出限流点；第二种是在已知供电设备负载能力的情况下对USB Host端口采用禁用或者固定限流输出的处理方式，当供电设备的负载能力较小时直接禁用受电设备的USB Host端口，当供电设备的负载能力增大时，对USB Host端口的输出采用固定限流输出的处理方式。
但是，在未知供电设备负载能力的情况下输出限流点的设置不合理还是会出现供电系统不稳定的情况，因此无法彻底解决供电系统不稳定的问题；而在已知供电设备负载能力的情况下采用禁用或者固定限流输出的处理方式会丢失USB Host端口的部分功能。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种限流输出动态调整电路，能够根据受电设备的实时功耗动态调整USB Host端口的限流输出，最大化USB Host端口的功能，并且保证供电系统稳定运行。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种限流输出动态调整电路，所述电路用于连接于供电系统的供电设备和受电设备之间；所述电路包括控制模块、带载测试模块、第一电压/电流检测模块、开关模块、第二电压/电流检测模块和限流调整模块；其中，
所述带载测试模块用于在所述供电系统上电时根据所述控制模块生成的第一控制信号为所述供电设备提供不同的负载；
所述第一电压/电流检测模块用于根据所述控制模块生成的第二控制信号以及所述带载测试模块提供的负载检测所述供电设备的负载能力；
所述开关模块用于根据所述控制模块生成的第三控制信号控制所述供电设备的供电端口到所述受电设备的受电端口之间的供电通路的通断状态；
所述第二电压/电流检测模块用于在所述供电系统上电后根据所述控制模块生成的第四控制信号实时检测所述受电设备的实时功耗；
所述限流调整模块用于根据第五控制信号调节所述受电设备的USB Host端口的限流输出；其中，所述第五控制信号由所述控制模块根据所述供电设备的负载能力以及所述受电设备的实时功耗对应生成。
进一步地，所述带载测试模块具体包括通过所述控制模块控制电阻大小的可变电阻单元；
所述带载测试模块具体用于根据所述第一控制信号调节不同的电阻为所述供电设备提供不同的负载。
进一步地，所述第一电压/电流检测模块具体用于：
当所述供电设备工作在恒压模式时，根据所述第二控制信号以及所述带载测试模块提供的负载检测所述供电设备的输出电压和最大输出电流，并将所述输出电压和所述最大输出电流发送至所述控制模块；
当所述供电设备工作在恒流模式时，根据所述第二控制信号以及所述带载测试模块提供的负载检测所述供电设备的最大输出电压和输出电流，并将所述最大输出电压和所述输出电流发送至所述控制模块。
进一步地，所述控制模块具体包括存储单元；
所述控制模块用于将接收到的所述输出电压和所述最大输出电流，或所述最大输出电压和所述输出电流存储到所述存储单元中。
进一步地，所述控制模块还用于：
在所述供电设备的负载能力检测完成之后，生成相应的带载测试关断信号，以控制所述带载测试模块关断；
在所述供电设备的负载能力检测完成之后，生成相应的第一电压/电流检测关断信号，以控制所述第一电压/电流检测模块关断。
进一步地，所述开关模块具体包括第一开关管；所述开关模块具体用于：
在所述供电设备的负载能力检测完成之前，根据所述第三控制信号控制所述第一开关管关断，以断开所述供电通路；
在所述供电设备的负载能力检测完成之后，根据所述第三控制信号控制所述第一开关管导通，以闭合所述供电通路。
进一步地，所述第一开关管为P沟道MOS管、N沟道MOS管、NPN型三极管或PNP型三极管。
进一步地，所述第二电压/电流检测模块具体包括电阻单元和电压/电流检测单元；
所述第二电压/电流检测模块具体用于根据所述第四控制信号以及所述电阻单元和所述电压/电流检测单元实时检测所述受电设备的实时输入电压和实时输入电流，并将所述实时输入电压和所述实时输入电流发送至所述控制模块。
进一步地，所述限流调整模块具体包括限流芯片；所述限流芯片支持软件直接调节输出限流点；
所述限流调整模块具体用于根据所述第五控制信号调节所述限流芯片的输出限流点，以调节所述USB Host端口的限流输出。
进一步地，所述限流调整模块具体包括电阻调整单元和限流调整单元；
所述限流调整模块具体用于根据所述第五控制信号调节所述电阻调整单元，并通过所述电阻调整单元调节所述限流调整单元的输出限流点，以调节所述USB Host端口的限流输出。
进一步地，所述电阻调整单元具体包括可编程电位器或滑动变阻器；所述限流调整单元具体包括限流芯片；所述限流芯片不支持软件直接调节输出限流点。
进一步地，所述控制模块具体用于：
根据所述供电设备的负载能力以及所述受电设备的实时功耗计算所述USB Host端口的实时限流电流；
根据所述实时限流电流的大小生成所述第五控制信号。
与现有技术相比，本发明实施例提供了一种限流输出动态调整电路，能够在未知供电设备负载能力的情况下实时监测受电设备的功耗，优先保证供电系统稳定运行，并在已知供电设备负载能力的情况下根据供电设备的负载能力和受电设备的实时功耗动态调整USB Host端口的限流输出，最大化USB Host端口的功能。
附图说明
图1是本发明提供的一种限流输出动态调整电路的一个优选实施例的结构示意图；
图2是本发明提供的一种限流输出动态调整电路的带载测试模块的一个优选实施例的结构示意图；
图3是本发明提供的一种限流输出动态调整电路的另一个优选实施例的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本技术领域普通技术人员在没有作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。
本发明实施例提供了一种限流输出动态调整电路，参见图1所示，是本发明提供的一种限流输出动态调整电路的一个优选实施例的结构示意图，所述电路用于连接于供电系统的供电设备和受电设备之间；所述电路包括控制模块100、带载测试模块200、第一电压/电流检测模块300、开关模块400、第二电压/电流检测模块500和限流调整模块600；其中，
所述带载测试模块200用于在所述供电系统上电时根据所述控制模块100生成的第一控制信号为所述供电设备提供不同的负载；
所述第一电压/电流检测模块300用于根据所述控制模块100生成的第二控制信号以及所述带载测试模块200提供的负载检测所述供电设备的负载能力；
所述开关模块400用于根据所述控制模块100生成的第三控制信号控制所述供电设备的供电端口到所述受电设备的受电端口之间的供电通路的通断状态；
所述第二电压/电流检测模块500用于在所述供电系统上电后根据所述控制模块100生成的第四控制信号实时检测所述受电设备的实时功耗；
所述限流调整模块600用于根据第五控制信号调节所述受电设备的USB Host端口的限流输出；其中，所述第五控制信号由所述控制模块100根据所述供电设备的负载能力以及所述受电设备的实时功耗对应生成。
具体的，带载测试模块的第一端用于连接供电设备的供电端口，带载测试模块的控制端与控制模块的第一端连接；第一电压/电流检测模块的第一端与带载测试模块的第一端连接，第一电压/电流检测模块的第二端与带载测试模块的第二端连接，第一电压/电流检测模块的控制端与控制模块的第二端连接；开关模块的第一端用于连接供电端口，开关模块的第二端与第二电压/电流检测模块的第一端连接，开关模块的控制端与控制模块的第三端连接；第二电压/电流检测模块的第二端用于连接受电设备的受电端口，第二电压/电流检测模块的控制端与控制模块的第四端连接；限流调整模块的第一端与第二电压/电流检测模块的第一端连接(用于为限流调整模块提供电源)，限流调整模块的第二端用于连接受电设备的USB Host端口，限流调整模块的控制端与控制模块的第五端连接。
当供电系统上电(供电设备接入供电系统)时，控制模块分别生成相应的第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号，并将第一控制信号发送至带载测试模块以对带载测试模块进行调节，使得带载测试模块根据第一控制信号为供电设备提供不同的负载；控制模块将第二控制信号发送至第一电压/电流检测模块以对第一电压/电流检测模块进行控制，使得第一电压/电流检测模块根据第二控制信号以及带载测试模块提供的负载检测供电设备的负载能力；控制模块将第三控制信号发送至开关模块以对开关模块进行控制，使得开关模块根据第三控制信号控制供电设备的供电端口到受电设备的受电端口之间的供电通路的通断状态；其中，为了检测供电设备的负载能力，需要控制开关模块断开供电通路，此时，供电设备的负载完全由带载测试模块提供，控制模块通过第一控制信号调节带载测试模块，将不同的负载接入供电设备，从而获得不同的负载电流，通过第二控制信号控制第一电压/电流检测模块检测供电设备的电压和电流，并记录到控制模块中，从而获得供电设备的负载能力。
当供电设备的负载能力检测完成后，控制模块通过第一控制信号去除带载测试模块，通过第二控制信号关断第一电压/电流检测模块，通过第三控制信号控制开关模块闭合供电通路，使得供电设备通过供电通路为受电设备供电；控制模块生成相应的第四控制信号，并将第四控制信号发送至第二电压/电流检测模块以对第二电压/电流检测模块进行控制，使得第二电压/电流检测模块根据第四控制信号实时检测受电设备的电压和电流，从而对受电设备的实时功耗进行监测；控制模块根据检测到的供电设备的负载能力以及实时监测到的受电设备的实时功耗对应生成第五控制信号，并将第五控制信号发送至限流调整模块以对限流调整模块进行调节，使得限流调整模块根据第五控制信号调节受电设备的USBHost端口的限流输出。
需要说明的是，控制模块为常用的MCU等控制器或处理器，主要用于供电系统上电时控制检测供电设备的负载能力，供电系统上电后实时检测受电设备的功耗并根据受电设备的实时功耗动态调节USB Host端口的限流输出；其中，USB Host端口为USB系列通信接口，与USB设备连接，可以对USB设备进行供电。
本发明实施例所提供的一种限流输出动态调整电路，能够在未知供电设备负载能力的情况下实时监测受电设备的功耗，优先保证供电系统稳定运行，并在已知供电设备负载能力的情况下根据供电设备的负载能力和受电设备的实时功耗动态调整USB Host端口的限流输出，最大化USB Host端口的功能。
另外，本发明可以应用于不同类型的带有其他接口的供电系统，例如带有POE out接口功能的POE供电系统、带有SATA接口功能的Micro_USB供电系统等，供电系统的供电设备可以为恒压或者恒流输出的任意供电装置，即本发明不局限于仅对USB Host端口实现动态调整限流输出，因此具有很强的实用性和推广性。
在另一个优选实施例中，所述带载测试模块200具体包括通过所述控制模块100控制电阻大小的可变电阻单元；
所述带载测试模块200具体用于根据所述第一控制信号调节不同的电阻为所述供电设备提供不同的负载。
在本实施例中，带载测试模块可以为压控可变电阻、可变电阻网络或者其他形式的可调节电阻，结合图2所示，是本发明提供的一种限流输出动态调整电路的带载测试模块的一个优选实施例的结构示意图，其中，图2所示的带载测试模块具体包括n个并联连接的可变电阻单元201，每一个可变电阻单元201均包括开关管qi和电阻ri(其中，i＝1、2、······、n)，具体的，开关管qi可以为P沟道MOS管、N沟道MOS管、NPN型三极管、PNP型三极管或者其他类型的开关器件，本发明不作具体限定，图2所示的开关管qi为N沟道MOS管；带载测试模块的第一端为电阻ri的第一端，电阻ri的第一端用于连接供电设备的供电端口，电阻ri的第二端与开关管qi的漏极连接，带载测试模块的控制端为开关管qi的栅极，开关管qi的栅极与控制模块的第一端连接，带载测试模块的第二端为开关管qi的源极，开关管qi的源极与第一电压/电流检测模块的第二端连接。
结合上述实施例，控制模块通过第一端输出第一控制信号(第一控制信号为一组信号control1～controln，即每一个可变电阻单元需要一个单独的控制信号来实现通断控制)至带载测试模块，带载测试模块根据第一控制信号分别控制每一个可变电阻单元中的开关管qi的导通和关断，当任意一个可变电阻单元中的开关管qi在第一控制信号中的controli的控制下导通时，该可变电阻单元中的电阻ri就接入供电设备，作为供电设备的负载，当任意一个可变电阻单元中的开关管qi在第一控制信号中的controli的控制下关断时，该可变电阻单元中的电阻ri则不作为供电设备的负载，控制模块通过第一控制信号调节不同的可变电阻单元接入供电设备，为供电设备提供不同的负载，从而获得不同的负载电流，以便第一电压/电流检测模块检测供电设备的负载能力。
需要说明的是，当负载电流由小到大变化时，如果供电设备为恒压模式供电，电压变化趋势是先不变后变小，可记录电压拐点电流I恒压max，如果供电设备为恒流模式供电，电流变化趋势是先变大后稳定，可记录电流拐点电压V恒流max，其中，带载测试模块中包括的可变电阻单元的数量n越大，控制精度越高。
作为上述方案的改进，所述第一电压/电流检测模块具体用于：
当所述供电设备工作在恒压模式时，根据所述第二控制信号以及所述带载测试模块提供的负载检测所述供电设备的输出电压和最大输出电流，并将所述输出电压和所述最大输出电流发送至所述控制模块；
当所述供电设备工作在恒流模式时，根据所述第二控制信号以及所述带载测试模块提供的负载检测所述供电设备的最大输出电压和输出电流，并将所述最大输出电压和所述输出电流发送至所述控制模块。
具体的，结合上述实施例，供电设备一般有两种供电模式，分别为恒压模式和恒流模式，当供电设备为恒压模式供电时，控制模块通过第二控制信号控制第一电压/电流检测模块检测供电设备的负载能力，即供电设备的输出电压和输出电流，相应获得供电设备的输出电压V恒压和最大输出电流I恒压max，并记录到控制模块中；当供电设备为恒流模式供电时，控制模块通过第二控制信号控制第一电压/电流检测模块检测供电设备的负载能力，相应获得供电设备的最大输出电压V恒流max和输出电流I恒流，并记录到控制模块中。
作为上述方案的改进，所述控制模块具体包括存储单元；
所述控制模块用于将接收到的所述输出电压和所述最大输出电流，或所述最大输出电压和所述输出电流存储到所述存储单元中。
可以理解的，存储单元为ROM等常用存储器，结合上述实施例，当第一电压/电流检测模块检测到供电设备的负载能力之后，将检测到的供电设备的输出电压V恒压和最大输出电流I恒压max，或者最大输出电压V恒流max和输出电流I恒流发送给控制模块，控制模块将接收到的供电设备的输出电压V恒压和最大输出电流I恒压max，或者最大输出电压V恒流max和输出电流I恒流存储到存储单元中。
作为上述方案的改进，所述控制模块还用于：
在所述供电设备的负载能力检测完成之后，生成相应的带载测试关断信号，以控制所述带载测试模块关断；
在所述供电设备的负载能力检测完成之后，生成相应的第一电压/电流检测关断信号，以控制所述第一电压/电流检测模块关断。
具体的，结合上述实施例，当检测到供电设备的负载能力之后，控制模块会生成相应的带载测试关断信号，并通过控制模块的第一端将带载测试关断信号发送至带载测试模块以控制带载测试模块关断，即控制带载测试模块的所有可变电阻单元中的开关管qi均关断；控制模块还会生成相应的第一电压/电流检测关断信号，并通过控制模块的第二端将第一电压/电流检测关断信号发送至第一电压/电流检测模块以控制第一电压/电流检测模块关断；从而使得带载测试模块和第一电压/电流检测模块在供电设备的负载能力检测完成之后自动失效，不再工作，不会增加供电系统额外的系统功耗，可以起到节省功耗的作用。
例如，MCU可以通过控制引脚Control N(例如GPIO控制接口)进行带载测试模块的打开和关闭，MCU可以通过常用的通信接口(例如I2C通信接口)控制第一电压/电流检测模块的打开和关闭。
参见图3所示，是本发明提供的一种限流输出动态调整电路的另一个优选实施例的结构示意图，作为上述方案的改进，所述开关模块400具体包括第一开关管Q；所述开关模块400具体用于：
在所述供电设备的负载能力检测完成之前，根据所述第三控制信号控制所述第一开关管Q关断，以断开所述供电通路；
在所述供电设备的负载能力检测完成之后，根据所述第三控制信号控制所述第一开关管Q导通，以闭合所述供电通路。
优选地，所述第一开关管为P沟道MOS管、N沟道MOS管、NPN型三极管或PNP型三极管。
具体的，图3所示的第一开关管Q为P沟道MOS管；开关模块的第一端为第一开关管Q的源极，第一开关管Q的源极用于连接供电端口，开关模块的第二端为第一开关管Q的漏极，第一开关管Q的漏极与第二电压/电流检测模块的第一端连接，开关模块的控制端为第一开关管Q的栅极，第一开关管Q的栅极与控制模块的第三端连接；若第一开关管Q为PNP型三极管，则开关模块的第一端为第一开关管Q的发射极，第一开关管Q的发射极用于连接供电端口，开关模块的第二端为第一开关管Q的集电极，第一开关管Q的集电极与第二电压/电流检测模块的第一端连接，开关模块的控制端为第一开关管Q的基极，第一开关管Q的基极与控制模块的第三端连接；若第一开关管Q为其他类型的开关器件连接关系同理，这里不再赘述。
当供电系统上电时，由于不确定是否更换了供电设备，因此每一次控制模块掉电再上电时都会重新检测供电设备的负载能力，结合上述实施例，在供电设备的负载能力检测完成之前，控制模块生成相应的第三控制信号控制第一开关管Q关断，从而断开供电通路，在供电设备的负载能力检测完成之后，控制模块生成相应的第三控制信号控制第一开关管Q导通，从而闭合供电通路，供电设备开始为受电设备供电。
结合图3所示，作为上述方案的改进，所述第二电压/电流检测模块500具体包括电阻单元501和电压/电流检测单元502；
所述第二电压/电流检测模块500具体用于根据所述第四控制信号以及所述电阻单元501和所述电压/电流检测单元502实时检测所述受电设备的实时输入电压和实时输入电流，并将所述实时输入电压和所述实时输入电流发送至所述控制模块100。
具体的，结合上述实施例，第二电压/电流检测模块的第一端为电阻单元的第一端，电阻单元的第一端与开关模块的第二端连接，第二电压/电流检测模块的第二端为电阻单元的第二端，电阻单元的第二端用于连接受电设备的受电端口，第二电压/电流检测模块的控制端为电压/电流检测单元的控制端，电压/电流检测单元的控制端与控制模块的第四端连接，电压/电流检测单元的第一端与电阻单元的第一端连接，电压/电流检测单元的第二端与电阻单元的第二端连接。
在供电设备的负载能力检测完成之后，通过控制模块控制开关模块闭合供电通路，对供电系统上电，供电系统上电后，控制模块生成相应的第四控制信号，并将第四控制信号发送至电压/电流检测单元以对电压/电流检测单元进行控制，使得第二电压/电流检测模块根据第四控制信号、电压/电流检测单元以及电阻单元实时检测受电设备的实时输入电压Vin和实时输入电流Iin，并将实时输入电压Vin和实时输入电流Iin发送至控制模块，从而对受电设备的实时功耗进行监测。
可选的，电阻单元包括第一电阻R，第一电阻R为受电设备的功率检测电阻，用于实现第二电压/电流检测模块的电流检测，典型值为0.002欧姆。
作为上述方案的改进，所述限流调整模块具体包括限流芯片；所述限流芯片支持软件直接调节输出限流点；
所述限流调整模块具体用于根据所述第五控制信号调节所述限流芯片的输出限流点，以调节所述USB Host端口的限流输出。
具体的，本发明实施例中的限流芯片为常用的支持软件直接调节输出限流点的限流Ulimit芯片，用于控制管理受电设备的USB Host端口的实际限流输出；结合上述实施例，控制模块根据第一电压/电流检测模块检测到的供电设备的负载能力以及第二电压/电流检测模块实时检测到的受电设备的实时功耗对应生成第五控制信号，并将第五控制信号发送至限流调整模块，以对限流调整模块的限流Ulimit芯片的输出限流点进行调节，从而调节受电设备的USB Host端口的限流输出。
需要说明的是，软件调节也是调节限流Ulimit芯片的输出限流点，由于限流Ulimit芯片内部已经集成了相关硬件调节电路，MCU只需要通过常用的通信接口如I2C、SPI等对限流Ulimit芯片下发对应的输出限流点的指令即可。
结合图3所示，作为上述方案的改进，所述限流调整模块600具体包括电阻调整单元601和限流调整单元602；
所述限流调整模块600具体用于根据所述第五控制信号调节所述电阻调整单元601，并通过所述电阻调整单元601调节所述限流调整单元602的输出限流点，以调节所述USB Host端口的限流输出。
优选地，所述电阻调整单元具体包括可编程电位器或滑动变阻器；所述限流调整单元具体包括限流芯片；所述限流芯片不支持软件直接调节输出限流点。
具体的，结合上述实施例，限流调整模块的控制端为电阻调整单元的第一端，电阻调整单元的第一端与控制模块的第五端连接，电阻调整单元的第二端与限流调整单元的第一端连接，限流调整模块的第一端为限流调整单元的第二端，限流调整模块的第二端为限流调整单元的第三端，限流调整单元的第三端用于连接受电设备的USB Host端口。
本发明实施例中的限流调整单元为限流芯片，由于该限流芯片不支持软件直接调节输出限流点，因此需要添加一个电阻调整单元，电阻调整单元可以为可编程电位器或滑动变阻器等可调节的电阻器件，控制模块根据第一电压/电流检测模块检测到的供电设备的负载能力以及第二电压/电流检测模块实时检测到的受电设备的实时功耗对应生成第五控制信号，将第五控制信号发送至限流调整模块，限流调整模块根据接收到的第五控制信号对电阻调整单元的阻值Rt进行调整，并根据Rt对限流调整单元的输出限流点进行调节，从而调节受电设备的USB Host端口的限流输出。
需要说明的是，电阻调整单元的阻值Rt与限流调整单元的输出限流点电流IUSB之间的常见典型关系是：
其中，α、β为常数，限流芯片不同，α、β的值不同，Rt的单位为KΩ，IUSB的单位为A。
作为上述方案的改进，所述控制模块具体用于：
根据所述供电设备的负载能力以及所述受电设备的实时功耗计算所述USB Host端口的实时限流电流；
根据所述实时限流电流的大小生成所述第五控制信号。
具体的，结合上述实施例，控制模块接收到第一电压/电流检测模块检测到的供电设备的负载能力以及第二电压/电流检测模块实时检测到的受电设备的实时功耗之后，根据供电设备的负载能力和受电设备的实时功耗计算USB Host端口的实时限流电流IUSB，从而根据实时限流电流IUSB对应生成第五控制信号。
需要说明的是，当供电设备为恒压模式供电时，供电设备的负载能力和受电设备的实时功耗与实时限流电流IUSB之间的关系满足：IUSB＝(V恒压*I恒压max-Vin*Iin)/5；当供电设备为恒流模式供电时，供电设备的负载能力和受电设备的实时功耗与实时限流电流IUSB之间的关系满足：IUSB＝(V恒流max*I恒流-Vin*Iin)/5。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种限流输出动态调整电路，其特征在于，所述电路用于连接于供电系统的供电设备和受电设备之间；所述电路包括控制模块、带载测试模块、第一电压/电流检测模块、开关模块、第二电压/电流检测模块和限流调整模块；其中，
所述带载测试模块用于在所述供电系统上电时根据所述控制模块生成的第一控制信号为所述供电设备提供不同的负载；
所述第一电压/电流检测模块用于根据所述控制模块生成的第二控制信号以及所述带载测试模块提供的负载检测所述供电设备的负载能力；
所述开关模块用于根据所述控制模块生成的第三控制信号控制所述供电设备的供电端口到所述受电设备的受电端口之间的供电通路的通断状态；
所述第二电压/电流检测模块用于在所述供电系统上电后根据所述控制模块生成的第四控制信号实时检测所述受电设备的实时功耗；
所述限流调整模块用于根据第五控制信号调节所述受电设备的USB Host端口的限流输出；其中，所述第五控制信号由所述控制模块根据所述供电设备的负载能力以及所述受电设备的实时功耗对应生成。
2.如权利要求1所述的限流输出动态调整电路，其特征在于，所述带载测试模块具体包括通过所述控制模块控制电阻大小的可变电阻单元；
所述带载测试模块具体用于根据所述第一控制信号调节不同的电阻为所述供电设备提供不同的负载。
3.如权利要求1所述的限流输出动态调整电路，其特征在于，所述第一电压/电流检测模块具体用于：
当所述供电设备工作在恒压模式时，根据所述第二控制信号以及所述带载测试模块提供的负载检测所述供电设备的输出电压和最大输出电流，并将所述输出电压和所述最大输出电流发送至所述控制模块；
当所述供电设备工作在恒流模式时，根据所述第二控制信号以及所述带载测试模块提供的负载检测所述供电设备的最大输出电压和输出电流，并将所述最大输出电压和所述输出电流发送至所述控制模块。
4.如权利要求3所述的限流输出动态调整电路，其特征在于，所述控制模块具体包括存储单元；
所述控制模块用于将接收到的所述输出电压和所述最大输出电流，或所述最大输出电压和所述输出电流存储到所述存储单元中。
5.如权利要求1所述的限流输出动态调整电路，其特征在于，所述控制模块还用于：
在所述供电设备的负载能力检测完成之后，生成相应的带载测试关断信号，以控制所述带载测试模块关断；
在所述供电设备的负载能力检测完成之后，生成相应的第一电压/电流检测关断信号，以控制所述第一电压/电流检测模块关断。
6.如权利要求1所述的限流输出动态调整电路，其特征在于，所述开关模块具体包括第一开关管；所述开关模块具体用于：
在所述供电设备的负载能力检测完成之前，根据所述第三控制信号控制所述第一开关管关断，以断开所述供电通路；
在所述供电设备的负载能力检测完成之后，根据所述第三控制信号控制所述第一开关管导通，以闭合所述供电通路。
7.如权利要求6所述的限流输出动态调整电路，其特征在于，所述第一开关管为P沟道MOS管、N沟道MOS管、NPN型三极管或PNP型三极管。
8.如权利要求1所述的限流输出动态调整电路，其特征在于，所述第二电压/电流检测模块具体包括电阻单元和电压/电流检测单元；
所述第二电压/电流检测模块具体用于根据所述第四控制信号以及所述电阻单元和所述电压/电流检测单元实时检测所述受电设备的实时输入电压和实时输入电流，并将所述实时输入电压和所述实时输入电流发送至所述控制模块。
9.如权利要求1所述的限流输出动态调整电路，其特征在于，所述限流调整模块具体包括限流芯片；所述限流芯片支持软件直接调节输出限流点；
所述限流调整模块具体用于根据所述第五控制信号调节所述限流芯片的输出限流点，以调节所述USB Host端口的限流输出。
10.如权利要求1所述的限流输出动态调整电路，其特征在于，所述限流调整模块具体包括电阻调整单元和限流调整单元；
所述限流调整模块具体用于根据所述第五控制信号调节所述电阻调整单元，并通过所述电阻调整单元调节所述限流调整单元的输出限流点，以调节所述USB Host端口的限流输出。
11.如权利要求10所述的限流输出动态调整电路，其特征在于，所述电阻调整单元具体包括可编程电位器或滑动变阻器；所述限流调整单元具体包括限流芯片；所述限流芯片不支持软件直接调节输出限流点。
12.如权利要求1～11任一项所述的限流输出动态调整电路，其特征在于，所述控制模块具体用于：
根据所述供电设备的负载能力以及所述受电设备的实时功耗计算所述USB Host端口的实时限流电流；
根据所述实时限流电流的大小生成所述第五控制信号。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910121367.1A CN109753100B (zh) | 2019-02-18 | 2019-02-18 | 一种限流输出动态调整电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910121367.1A CN109753100B (zh) | 2019-02-18 | 2019-02-18 | 一种限流输出动态调整电路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109753100A CN109753100A (zh) | 2019-05-14 |
| CN109753100B true CN109753100B (zh) | 2020-07-28 |
Family
ID=66407568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910121367.1A Expired - Fee Related CN109753100B (zh) | 2019-02-18 | 2019-02-18 | 一种限流输出动态调整电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109753100B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112014654B (zh) * | 2019-05-29 | 2023-06-23 | 惠州拓邦电气技术有限公司 | 供电端口负载检测电路 |
| CN113612208B (zh) | 2021-07-20 | 2022-10-04 | Tcl华星光电技术有限公司 | 限流电路 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2728439A1 (en) * | 2012-10-31 | 2014-05-07 | Thomson Licensing | Device and method for electric power management of a plurality of peripheral interfaces |
| US9268347B2 (en) * | 2013-02-12 | 2016-02-23 | International Business Machines Corporation | Implementing dynamic regulator output current limiting |
| MY187683A (en) * | 2013-09-27 | 2021-10-11 | Intel Corp | Apparatus and method to change current limit |
| CN205317924U (zh) * | 2015-12-28 | 2016-06-15 | 北京煜邦电力技术股份有限公司 | 一种三相智能表载波端口测试装置 |
| CN107783629A (zh) * | 2016-08-26 | 2018-03-09 | 中兴通讯股份有限公司 | Usb接口的供电方法、装置及无线路由装置 |
| CN107834650B (zh) * | 2017-11-21 | 2020-07-28 | 普联技术有限公司 | 移动电源限流器及移动电源限流装置 |
| CN108319186B (zh) * | 2017-12-28 | 2024-08-02 | 厦门亿联网络技术股份有限公司 | 一种usb设备的过流保护装置及方法 |
-
2019
- 2019-02-18 CN CN201910121367.1A patent/CN109753100B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109753100A (zh) | 2019-05-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10622802B2 (en) | Power receiving apparatus and control circuit thereof | |
| JP6797291B2 (ja) | 充電回路、端末、及び充電システム | |
| US7403021B2 (en) | Testing circuit for a data interface | |
| US20170336844A1 (en) | Power supply apparatus and power receiving apparatus | |
| CN107453429B (zh) | 一种电子设备和供电方法 | |
| US10209730B2 (en) | Serial bus apparatus with controller circuit and related uses | |
| CN109753100B (zh) | 一种限流输出动态调整电路 | |
| US7917779B2 (en) | Power control apparatus for motherboard | |
| CN113849353B (zh) | 具有实时故障检测功能的端口控制器 | |
| US8624425B2 (en) | Voltage adjustment system | |
| CN107482612B (zh) | 一种电子设备和供电方法 | |
| US11463085B2 (en) | Semiconductor integrated circuit | |
| TWI578664B (zh) | 備用電源控制電路及使用其之備用電源供應系統 | |
| CN214375036U (zh) | 移动装置测试系统 | |
| US10162399B2 (en) | Power supply voltage and load consumption control | |
| TW201337301A (zh) | 電源功率測試板 | |
| WO2017199772A1 (en) | Slew rate control apparatus | |
| CN113037508B (zh) | 一种下电控制电路以及下电控制方法 | |
| TW201344226A (zh) | 最小負載電流測試裝置 | |
| CN107196770B (zh) | 通过信号线进行供电的系统 | |
| US20130124880A1 (en) | Power supply device for central processing unit | |
| US20120267954A1 (en) | Load line calibration device | |
| US9625933B1 (en) | Voltage regulation circuit | |
| KR100940028B1 (ko) | 디지털 인터페이스 아이씨의 입력 전압 자동 조절장치 | |
| JP5210589B2 (ja) | 充電制御装置及びこれを用いた電子機器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20200728 |