在包括多个充电端口的电子设备中的功率路径切换的制作方法_2

文档序号:8399460阅读:来源:国知局
或等于USB功率源处的电压所需的历时)内导通。在具有相对较大系统电流(例如,I安培或若干安培)的另一示例中,过压保护电路可在固定时间(例如,150微秒)内导通。注意到,可取决于系统电流来调节切换时间(S卩,功率路径切换时间)。进一步注意到,随着切换时间增大,接近N节点或在N节点处的存储器件的尺寸可减小。
[0027]图3是充电设备200的更详细图解。如图3中所解说的,比较模块212可包括第一比较器218、逻辑器件220,和第二比较器222。例如,第一比较器218的一个输入(例如,非反相输入)親合至第一充电端口 202,而第一比较器218的另一个输入(例如,反相输入)耦合至节点B,节点B进一步耦合至节点A。进一步,第二比较器222的一个输入(例如,非反相输入)耦合至第二充电端口 204,而第二比较器222的另一个输入(例如,反相输入)親合至节点C,节点C进一步親合至节点A。
[0028]图4提供了第一开关元件208和第二开关元件210的示例配置。如所解说的,第一开关元件208包括第一二极管302、第二二极管304、第一晶体管M1,和第二晶体管M2。親合在一起的第一晶体管Ml的源极和第二晶体管M2的源极被耦合至第一二极管302的阳极和第二二极管304的阳极。进一步,第一二极管302的阴极耦合至第一晶体管Ml的漏极,并且第二二极管304的阴极耦合至第二晶体管M2的漏极。另外,第一晶体管Ml的栅极和第二晶体管M2的栅极耦合至第一驱动器和充电泵214。
[0029]第二开关元件210包括第一二极管312、第二二极管314、第一晶体管M3,和第二晶体管M4。耦合在一起的第一晶体管M3的源极和第二晶体管M4的源极被耦合至第一二极管312的阳极和第二二极管314的阳极。进一步,第一二极管312的阴极耦合至第一晶体管M3的漏极,并且第二二极管314的阴极耦合至第二晶体管M4的漏极。另外,第一晶体管M3的栅极和第二晶体管M4的栅极耦合至第二驱动器和充电泵216。
[0030]现在将一般性地描述充电设备200的所构想功率路径切换操作。此后,将描述功率路径切换操作的更具体示例。在充电设备200的用户将第一充电源切换到第二充电源(例如,将DC功率源从充电端口 SYS解耦并将USB功率源耦合至充电端口 YSS)之际,从第二充电源供应的电压(即,节点D处的电压)与节点A处的电压作比较。只要节点A处的电压大于阈值电压(即,节点D处的电压),比较模块212就维持第二充电源与节点A之间的电绝缘。在节点A处的电压被充分放电之际(即,节点A处的电压降到低于阈值电压),第二充电源就可经由相关联的过压保护电路耦合至节点A。
[0031]更具体地,根据一个示例性实施例,用户可从DC功率源(即,其耦合至充电端口204)切换到USB功率源(即,其耦合至充电端口 202)。在此示例中,DC功率源可在节点E上供应大约为10伏的电压,并且USB功率源可在节点D上供应大约为5伏的电压。因此,在将DC功率源从充电端口 204解耦之前,节点A可具有大约为10伏的电压。在将DC功率源从充电端口 204解耦且将USB功率源耦合至充电端口 202之际,节点A处的电压与节点D处的电压作比较。只要节点A处的电压高于阈值(即,只要节点A处的电压大于节点D处的电压),充电端口 202就与节点A电绝缘。更具体的,只要节点A处的电压高于阈值,晶体管Ml和M2就将维持在不导通状态,并且由此过压保护电路208可将充电端口 202与节点A电绝缘。在节点A处的电压变得等于或小于节点D处的电压之际,过压保护电路208可使得晶体管Ml和M2导通,并且由此充电端口 202可电耦合至节点A。
[0032]根据另一示例性实施例,用户可从USB功率源(即,其耦合至充电端口 202)切换到DC功率源(即,其耦合至充电端口 204)。在此示例中,DC功率源可在节点E上供应大约为10伏的电压,并且USB功率源可在节点D上供应大约为5伏的电压。因此,在将USB功率源从充电端口 202解耦之前,节点A可具有大约为5伏的电压。在将USB功率源从充电端口 202解耦且将DC功率源耦合至充电端口 204之际,节点A处的电压与节点E处的电压作比较。在此示例中,由于节点A处的电压小于节点E处的电压,因此过压保护电路216可使得晶体管M3和M4导通,并且由此充电端口 204将电耦合至节点A。
[0033]图5解说了根据本发明的不例性实施例的电子设备400。电子设备400(其例如可包括移动手持设备)包括连接至RF前端404的射频(RF)天线402。RF前端404分开发射RF信号路径和接收RF信号路径,并提供放大和信号分配。用于发射的RF信号(TX_RF)和用于接收的RF信号(RX_RF)在收发机406与RF前端404之间传递。收发机406被配置成将RX_RF信号从RF下变频成由处理器408进行基带Ι/Q解调的信号,该处理器408可以是基带调制解调器或类似物。收发机406被类似地配置成使用基带Ι/Q调制将来自处理器408的信号上变频成TX_RF信号。要从基带Ι/Q调制上变频和要下变频到基带Ι/Q调制的信号被示为连接在收发机406与处理器408之间。存储器410存储处理器程序和数据并且可被实现为单个集成电路(1C),如图所示。处理器408被配置成解调传入的基带接收I/Q信号、编码和调制基带发射Ι/Q信号,以及运行来自存储(诸如存储器410)的应用以处理数据或发送启用各个电路块的数据和命令,这些均以已知方式。另外,处理器408生成通过数据总线、串行总线或专用信号集到收发机406的控制信号。此类控制信号可包括例如打开和关闭收发机406、测量收到信号强度、设置发射RF信号功率或接收信号路径增益、改变RF信道、检测接收机信号干扰,以及在高功率模式和功率节省模式之间切换发射/接收信号块。处理器408还被配置成读取收发机406的状态,并且同时还接收来自收发机406的一个或多个中断信号(未示出)。中断信号可被用来发起收发机406与处理器408之间的命令和算法。应领会,处理器408、收发机406和存储器410的一般操作是本领域技术人员众所周知和理解的,并且实现相关联功能的各种方式也是众所周知的,包括跨较少个集成电路(IC)或者甚至在单个IC内提供或组合功能。
[0034]图5的处理器408、收发机406、存储器410和RF前端404通常需要电源来运行。根据本发明的示例性实施例,如上所述的充电设备200可为电子设备400的各个组件供电。更具体地,充电设备200可被配置成供应电压以为以下每一者供电:处理器408(BB_VDD)、收发机 406 (TCVR_VDD)、存储器 410 (MEM_VDD),以及 RF 前端 404 (PA_VDD 和 VBIAS)。充电设备200还可在需要时向其他块(未示出)供应电压。
[0035]图6是解说根据一个或多个示例性实施例的方法500的流程图。方法500可包括将充电端口处的第一电压与电源的输入处的电压进行比较(如由数字502描绘的)。方法500还可包括在第一电压小于或等于第二电压之际将充电端口耦合至电源的输入(如由数字504描绘的)。
[0036]图7是解说根据一个或多个示例性实施例的另一方法550的流程图。方法550接收多个充电端口中的一充电端口处的电压(如由数字552描绘的)。进一步,方法550可包括如果该电压大于或等于阈值电压则将充电端口选择性地耦合至电源(如由数字554描绘的)。
[0037]本领域技术人员应理解,信息和信号可使用各种不同技术和技艺中的任何一种来表示。例如,贯穿上面描述始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。
[0038]本领域的技术人员将进一步领会,结合本文中所公开的示例性实施例来描述的各种说明性逻辑框、模块、电路、和算法步骤可以实现为电子硬件、计算机软件、或两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性,各种解说性组件、块、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员可针对每种特定应用以不同方式来实现所描述的功能性,但此类实现决策不应被解读为致使脱离本发明的示例性实施例的范围。
[0039]结合本文中公开的示例性实施例描述的各种示例性逻辑框、模块、以及电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文中描述的功能的任何组合来实现或执
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