台湾专利TW201319603A 充電埠偵測控制方法以及充電埠偵測控制裝置

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本發明提供一種充電埠偵測控制的方法以及裝置，其中該方法係應用於一電子裝置，且該電子裝置的一通訊埠具有自一外部電源為該電子裝置獲取電源的一功能，該方法之步驟包含有：偵測該電子裝置的一電池的一輸出電壓位準是否達到一預定臨界值；以及依據該輸出電壓位準是否達到該預定臨界值來控制運作。舉例來說，該方法包含有：當偵測到該電池的該輸出電壓位準低於該預定臨界值時，以一預定預充電流位準來對該電池預充電以使該輸出電壓位準達到該預定臨界值，接著控制一偵測路徑開關單元來將該通訊埠的資料端子電氣連接至一充電埠偵測電路。
公开号:TW201319603A
申请号:TW101142424
申请日:2012-11-14
公开日:2013-05-16
发明作者:Pi-Fen Chen；Chieh-Wei Liao
申请人:Mediatek Inc；
IPC主号:H02J7-00

专利说明:
充電埠偵測控制方法以及充電埠偵測控制裝置
本發明係相關於電子裝置的充電埠的控制，尤指一種充電埠偵測控制的方法以及相關充電埠偵測控制裝置。
配備有電池的可攜式電子裝置(例如多功能行動電話，個人數位助理(personal digital assistant,PDA)，平板電腦等)對於使用者而言是非常便利的。根據相關技術，可攜式電子裝置可配備有一通用序列匯流排(Universal Serial Bus,USB)埠，使用者若有需要，便能夠透過該USB埠將該可攜式電子裝置電氣連接至可相容於USB標準的電子裝置，或是將一電源暫時連接至該USB埠來對該可攜式電子裝置進行充電(更具體地說，對該可攜式電子裝置中的電池進行充電)，其中該電源可以是USB充電器或是個人電腦，主要是因為該可攜式電子裝置可以經由該USB埠來從該電源獲得電力。在需要使用高速USB訊號傳輸的情形之下，可能會發生若干問題，舉例來說，該可攜式電子裝置可能會由於不適當的控制因而遭遇雜訊干擾，又或者，該可攜式電子裝置可能會由於不適當的控制而產生不需要的漏電流。因此，需要一種創新的方法來強化電子裝置之USB埠的控制。
有鑑於此，有必要提供一種方法以進行充電埠偵測控制，並提供相關的充電埠偵測控制裝置。
依據本發明的一示範性實施例提出一種充電埠偵測控制的方法，其中該方法係應用於一電子裝置，該電子裝置的一通訊埠具有自一外部電源為該電子裝置獲取電源的一功能，該方法之步驟包含有：偵測該電子裝置的一電池的一輸出電壓位準是否達到一第一預定臨界值；以及當偵測到該電池的該輸出電壓位準低於該第一預定臨界值，經由該電子裝置的一充電器模組來自外部電源獲取電源以使該電池的該輸出電壓位準達到該第一預定臨界值，或是使該電子裝置的一系統電壓大於一第二預定臨界值，接著對該通訊埠進行充電埠偵測，其中對應一系統電源端子之該系統電壓提供一系統電源至該電子裝置的一系統電路。
依據本發明的一示範性實施例提出一種用來執行充電埠偵測控制的裝置，該裝置包含有一電子裝置的至少一部分，該電子裝置的一通訊埠具有自一外部電源為該電子裝置獲取電源的一功能，該裝置包含有：一充電埠偵測電路，用來進行充電埠偵測；一偵測路徑開關單元，用來控制介於該通訊埠以及該充電埠偵測電路之間的電氣連接；以及一充電器模組，用來偵測該電子裝置的一電池的一輸出電壓位準是否達到一第一預定臨界值，其中當偵測到該電池的該輸出電壓位準低於該第一預定臨界值，經由該電子裝置的充電器模組來自外部電源獲取電源以使該電池的該輸出電壓位準達到該第一預定臨界值，或是使該電子裝置的一系統電壓大於一第二預定臨界值，接著該偵測路徑開關單元將該通訊埠的至少一資料端子電氣連接至該充電埠偵測電路，使該充電埠偵測電路得以對該至少一資料端子進行充電埠偵測，其中對應一系統電源端子之該系統電壓提供一系統電源至該電子裝置的一系統電路。
依據本發明的一示範性實施例提出一種用來進行充電埠偵測控制的方法，該方法被應用在包含有一實體層電路的一電子裝置，該方法包含有啟動一電源供應器以供應該實體層電路電源，接著對該電子裝置的一通訊埠進行充電埠偵測。
上述充電埠偵測控制的方法以及裝置可以提供給具有電源路徑管理的系統或是沒有電源路徑管理的系統一個適當的啟動流程，以有效偵測及控制充電埠。
在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領定義域中具有通常知識者應可理解，製造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。另外，「耦接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。
本發明為USB充電提出相容於USB電池充電規範(Battery Charging,BC)(如USB BC1.1以及USB BC1.2，亦即USB電池充電規範修訂版1.1以及修訂版1.2)的一適當(adequate)的啟動(startup)流程以及一相關裝置。當一電子裝置接上一外部電源時，該啟動流程首先偵測該電子裝置所配備的一電池的一輸出電壓是否夠高(即該電池電壓是否達到一第一預定臨界值VTH1)，當偵測到該電池的該輸出電壓低於該第一預定臨界值VTH1時，來自外部電源的電力會被汲取以使該電池的該輸出電壓達到該第一預定臨界值VTH1，或是使該電子裝置的一系統電壓大於一第二預定臨界值VTH2。當該電池的該輸出電壓或是該系統電壓的電位高到足以啟動該電子裝置的一實體層電路時，該啟動流程接著進入一充電埠偵測步驟，以分辨該外部電源之該充電埠/通訊埠的種類。藉由適當地設定啟動/停用該實體層電路的時間點、啟動/停用該系統電路的時間點以及進行該充電埠偵測的時間點，傳統充電埠控制所遭遇到的問題便可以減少或是迎刃而解。
以下使用USB裝置為例。請參考第1圖，第1圖為依據本發明的一第一實施例中用來執行充電埠偵測控制的一裝置100的示意圖。依據不同的實施例(例如第一實施例以及其某些變化)，裝置100包含有一電子裝置的至少一部份(例如一部分或是全部)，舉例來說，裝置100可以包含有上述電子裝置的一部分，尤其是可以是該電子裝置中的一控制電路，例如一積體電路。又或者，裝置100可以是完整的上述電子裝置。再舉一例，裝置100可以是包含該上述電子裝置的一聲音/影像系統(audio/video system)。該電子裝置的範例包含(但不限定於)一行動電話(例如一多功能行動電話)、一個人數位助理、一可攜電子裝置(如一平板電腦)以及一個人電腦(如一筆記型電腦或是桌上型電腦)。
根據第1圖所示之實施例，該電子裝置的一通訊埠具有為該電子裝置自一外部電源獲取電力之功能，其中該通訊埠通常包含有為該電子裝置自該外部電源獲取電力之功能的相關的至少一電源端子(power terminal)。舉例來說，該通訊埠可以是一USB埠，其接頭(connector)(例如第1圖所示之USB接頭50)包含有複數個端子VBUS、D-、D+以及GND，其中VBUS端子可以被視為上述之該至少一電源端子，D-端子以及D+端子可以被視為該上述通訊埠(例如USB埠)的資料端子(或是通訊端子)，而GND端子可以被視為一接地端子。如第1圖所示，裝置100包含有該通訊埠的一實體層，例如一USB實體層110，且VUSB端子係用來為USB實體層110取得電力供應。USB實體層110的電路之相關技術已廣為所屬領域具有通常知識者所知，故在此不對細節多作討論。此外，裝置100進一步包含有一充電埠偵測電路120、一偵測路徑開關單元D_SW以及一充電器模組130，其中此實施例中的充電器模組130可以包含有一控制器132以及一穩壓器(regulator)134。
在此實施例中，充電埠偵測電路120係用來選擇性地執行充電埠偵測，且偵測路徑開關單元D_SW係用來控制介於該通訊埠(例如該USB埠)以及該充電埠偵測電路120之間的電氣連接，具體來說，當偵測路徑開關單元D_SW被切換至導通(亦即開關關上)時，充電埠偵測電路120會執行該充電埠偵測，此時會將該通訊埠電氣連接至充電埠偵測電路120，而當該充電埠偵測完成時，偵測路徑開關單元D_SW會被切換至不導通(亦即開關打開)，此時該通訊埠會從充電埠測電路120斷開。偵測路徑開關單元D_SW可以有效地隔離充電埠偵測電路120以及USB實體層電路110，此外充電器模組130可以對該電子裝置中的至少一個電池進行充電，如第1圖中所示之電池20，其中充電器模組130中的系統電源端子SYS可以用來作為該電子裝置中的一系統電路(未繪示於圖中)的一系統電源，請注意，該系統電源可以直接由裝置100中的電池20來提供。在控制器132自充電埠偵測電路120接收該偵測結果的控制之下，穩壓器134可以對由充電器輸入端子CHRIN所接收到之輸入進行穩壓，其中充電器輸入端子CHRIN係電氣連接至USB接頭50的電源端子VBUS。舉例來說，在該外部電源係一USB充電器(例如具有用來輸出電源的一USB連接線(USB cable)的一交流(alternating current,AC)至直流(direct current,DC)轉接器(adaptor))的狀況下，該交流至直流轉接器之輸出電源係經由電源端子VBUS來接收，且經由充電器輸入端子CHRIN輸入至充電器模組130中。在另一個範例中，在該外部電源係為一個人電腦的情況下，該個人電腦係經由一USB連接線暫時連接至該電子裝置，因此該個人電腦之輸出電源係經由電源端子VBUS來接收，且經由充電器輸入端子CHRIN輸入至充電器模組130中。此外，充電器模組130能夠偵測電池20之一電池端子(例如第1圖中所示的電池端子BAT)之輸出電壓位準VBAT是否達到一預定臨界值VTH1，並且能夠依據電池20之輸出電壓位準VBAT是否達到預定臨界值VTH1來控制運作。
一般而言，穩壓器134可以遵循上述之該些USB電池充電規範，諸如其中的修訂版1.1或是修訂版1.2，也就是所謂的USB BC 1.1或是USB BC 1.2。對於相容於USB的裝置來說，上述USB BC 1.1以及USB BC 1.2的至少一部分定義了讓裝置得以分辨USB埠種類的機制，而就一般來說，可以透過D+資料線以及D-資料線(即資料線分別對應至資料端子D+以及D-)上的一交握程序(handshaking sequence)來達到此一功能。舉例來說，就前述充電埠偵測來說，充電埠偵測電路120可包含有某些硬體電路來產生並且偵測若干交握程序(例如上述之該交握程序)。對於高速USB訊號來說，D+資料線和D-資料線對於走線阻抗(trace impedance)相當敏感，其原因是走線阻抗會影響訊號的完整性(signal integrity)。請注意，裝置100中的充電埠偵測電路120以及USB實體層110之間必須要有足夠的隔離度，在此實施例中，偵測路徑開關單元D_SW可以用一個或多個類比開關來實作以確保上述的隔離度，其中可以使用VBUS定義域(亦即供應給USB實體層110的電源(例如電氣連接於系統電源端子SYS以及USB實體層110的VBUS端子之間的低壓差穩壓器))中的一個或是多個訊號來控制該些類比開關，因此，依據此實施例，在執行上述充電埠偵測之前，VBUS定義域需要被啟動(例如打開供應USB實體層110的電源)以導通偵測路徑開關單元D_SW之中的該些類比開關(例如VBUS端子的電壓位準可以用來導通偵測路徑開關單元D_SW之中的該些類比開關)。此外，由於在插上USB後資料端子D+的電壓位準必須要在1秒鐘之內被升高至0.6V以滿足無電電池充電規範(the dead battery provision specification)，故VBUS定義域需要在執行上述動作之前先被啟動以滿足USB電池充電規範。依據以上所揭露之設計考量，本實施例及其他一些後續揭露之實施例對裝置100的相關操作時序加以適當地安排，例如啟動/停止VBUS定義域的時機(例如開啟/關閉供應給USB實體層110的電源的時機)、開啟/關閉該系統電源(其為系統電源端子SYS上的訊號)的時機以及當電池20處於低電量狀態時，進行充電埠偵測的時機。
首先，充電模組130(尤指，控制器132)偵測電池20的輸出電壓位準VBAT是否達到一預定臨界值(例如上述預定臨界值VTH1)。本實施例中的預定臨界值VTH1係被設定為能啟動VBUS定義域的輸出電壓位準VBAT的最小值(例如2.0V)。在實作上，控制器132能夠藉由使用一偵測電路(未顯示)來偵測電池20之輸出電壓位準VBAT，其中該偵測電路可以是一比較器，用來比較電池20的輸出電壓位準VBAT以及預定臨界值VTH1。
當輸出電壓位準VBAT低於預定臨界值VTH1時，供應至USB實體層110之電源供應會維持在關閉的狀態，且充電器模組130(尤指，由控制器132所控制之穩壓器134)以一預定預充電流位準(predetermined pre-charging current level)來對電池20進行預充電，以使輸出電壓位準VBAT達到預定臨界值VTH1。該預充電流位準會低於應用在電流控制充電階段(current-control charging phase)的一充電電流位準，並且基於電池特性來決定，舉例來說，該預充電流位準可以是一低充電電流位準(例如100mA)，而應用在該電流控制充電階段之該充電電流位準可以是500mA。接下來，輸出電壓位準VBAT被預充至預定臨界值VTH1，並啟動了VBUS定義域，進而偵測路徑開關單元D_SW被導通而將該通訊埠之至少一資料端子(例如資料端子D+以及資料端子D-)電氣連接至充電埠偵測電路120，使充電埠偵測電路120得以對前述的至少一資料端子(例如資料端子D+以及資料端子D-)進行充電埠偵測。
依據本實施例，在輸出電壓位準VBAT低於預定臨界值VTH1的情況下，偵測路徑開關單元D_SW係被控制用來防止前述的通訊埠的至少一資料端子(例如資料端子D+以及資料端子D-)被電氣連接至充電埠偵測電路120。此外，當以該預定預充電流位準對電池20進行預充電時，裝置100能夠利用達到預定臨界值VTH1的輸出電壓位準VBAT作為前述實體層(如USB實體層110)之電源。舉例來說，透過上述低壓差穩壓器的幫助，USB實體層110得以自達到預定臨界值VTH1的輸出電壓位準VBAT得到電源。
第2圖係依據本發明之另一實施例而用以執行充電埠偵測控制的裝置400的示意圖，其中裝置400可包含上述電子裝置的至少一部分(例如，一部分或全部)。相較於第1圖所示之裝置100，一電源路徑開關單元P_SW被設置在介於系統電源端子SYS和電池20之一電池端子(例如第2圖所示的電池端子BAT)之間的電源路徑上，其中該電子裝置之電源路徑開關單元P_SW係用來控制介於電子裝置的系統電路(未顯示)和電池20之間的電氣連接，本實施例的控制器432可以控制電源路徑開關單元P_SW以及相關操作以因應架構的改變。
依據本實施例，在該電子裝置於前述電源路徑上具有電源路徑開關單元P_SW的情況下，當電池20處於低電量的情況下，充電器模組430能夠直接提供該系統電源至該系統電路，更具體地說，當電池20處於低電量時，為了防止系統電源位準(即自系統電源端子SYS輸出之該系統電源的電壓位準)被電池20往下拉，同時防止電池20在低電量的時候自穩壓器134得到電源，控制器432可以完全地或是部分地不導通(即斷開)電源路徑開關單元P_SW，來使電池20得以從充電器模組130的系統電源端子SYS斷開。
為執行充電埠偵測控制，充電器模組430(更具體地說，控制器432)首先偵測電池20的輸出電壓位準VBAT是否夠高。實際上，控制器432能夠藉由使用第1圖中所揭露之該偵測電路來偵測電池20的輸出電壓位準VBAT，其中該偵測電路可以是上述用來比較電池20的輸出電壓位準VBAT和預定臨界值VTH1(例如2.0V)的比較器。
依據該偵測結果，控制器432選擇性地不導通(完全地或是部分地不導通)電源路徑開關單元P_SW，以將系統電源端子SYS從電池20去耦(de-couple)，而穩壓器134調整系統電源端子SYS之該系統電壓至介於一第二預定臨界值VTH2以及一第三預定臨界值VTH3之間的一電壓位準X，以使該電子裝置的充電埠偵測電路120得以對上述之該通訊埠的至少一資料端子(例如資料端子D+和資料端子D-)執行充電埠偵測。第二預定臨界值VTH2大致相等於第一預定臨界值VTH1，且小於第三預定臨界值VTH3。「大致相等」表示第一預定臨界值VTH1與第二預定臨界值VTH2可以接近或是相等，且並不影響充電效果。在此實施例中，第二預定臨界值VTH2代表足以使上述實體層(如USB實體層110)被啟用(或是使供應給USB實體層110的電源供應被啟動)之該系統電壓的一最小可能值，而第三預定臨界值VTH3代表可以防止該系統電路被啟用(或是啟動)之該系統電壓的一最大可能值。實際上，第一預定臨界值VTH1(例如2.0V)可以作為第二預定臨界值VTH2的一個範例，且另一個預定臨界值SYS_UVLO(例如3.2V)可以作為第三預定臨界值VTH3的一個範例。當系統電壓被調整至電壓位準X，USB實體層110被啟動且偵測路徑開關單元D_SW將資料端子(例如D+/D-)電氣連接至充電埠偵測電路120以執行該充電埠偵測，如此一來，供應至實體層電路110之電源被啟動，但在該充電埠偵測的階段，該系統電路尚未被啟動。由於在該充電埠偵測的階段僅有一個小電流從充電器輸入CHRIN流出，如此得以保證該電子裝置相容於USB電池充電規範。
此外，當該偵測結果顯示輸出電壓位準VBAT係不小於預定臨界值VTH1時，控制器432完全或是部分導通電源路徑開關單元P_SW(亦即將系統電源端子SYS耦接至電池20)，以使系統自電池20獲得電源。該系統電壓提供電源至USB實體層110的電源端子VUSB，並且導通偵測路徑開關單元D_SW，接著充電埠偵測電路120對上述之該通訊埠之至少一資料端子(例如資料端子D+以及資料端子D-)執行該充電埠偵測。請注意，穩壓器134可在此情況之下關閉。
第3圖係依據本發明相關於裝置100以及裝置400的一工作流程300的一實施例的示意圖。然而，所屬領域具有通常知識者應能理解，工作流程300當中的某些步驟可以視不同的電路設定而被省略或修改且不違背本發明的精神，舉例來說，工作流程300可以修改為僅與裝置100或是裝置400有關。
在一外接電源(例如一USB充電器)插入之後，在步驟310中，充電器模組130/430(尤其是控制器132/432)會偵測電池20的輸出電壓位準VBAT是否達到第一預定臨界值VTH1(例如用以啟動VUSB定義域的2.0V)。當偵測到電池20的輸出電壓位準VBAT大於第一預定臨界值VTH1(即偵測到電池20的輸出電壓位準VBAT夠高)時，則進入步驟320，否則(即偵測到電池20的輸出電壓位準VBAT尚低)，則進入步驟330。
在步驟330中，充電器模組130/430從該外部電源來獲得電源，以使輸出電壓位準VBAT達到第一預定臨界值VTH1，或是使系統電源端子SYS之該系統電壓大於第二預定臨界值VTH2。請注意，第一預定臨界值VTH1可大致相等於第二預定臨界值VTH2，但本發明並不以此為限，第一預定臨界值VTH1以及第二預定臨界值VTH2的選擇可以視電路設計而定。
步驟330可包含有步驟332~步驟336：在電池20直接提供系統電源的情況下，也就是說，並未設置電源路徑開關單元P_SW的情況之下(例如第1圖所示的裝置100)(步驟334)，充電器模組130(尤其是控制器132所控制的穩壓器134)以預定預充電流位準(其係為一小電流(例如100mA))來對電池20進行預充電，使輸出電壓位準VBAT達到第一預定臨界值VTH1。請注意，在預充電操作時，由於系統電源位準過低以至於無法維持VUSB定義域的運作，因此VUSB定義域保持在關閉的狀態(例如供應至USB實體層電路110的電源維持關閉狀態)。同時，在控制器132的控制之下，穩壓器134會操作於預充模式(pre-charge mode)。
當電池20被預充電至預定位準(步驟340)時，VUSB定義域(例如提供至USB實體層電路110的電源)被啟動。在一實施例中，供應至USB實體層電路110的電源係由一低壓差穩壓器轉換電池電壓所產生。接下來，在步驟350中，偵測路徑開關單元D_SW將該通訊埠的至少一資料端子(例如資料端子D+以及資料端子D-)連接至充電埠偵測電路120，以使充電埠偵測電路120能夠執行上述的充電埠偵測，而USB電池充電規範修訂版1.2中的充電埠偵測可以用來當作該充電埠偵測的一個範例。在一實施例中，偵測路徑開關單元D_SW包含有金氧半導體場效電晶體(MOSFET)，其閘極端係依據VUSB定義域來加以控制，因此當VUSB定義域被啟動時，金氧半導體場效電晶體才會被導通。應注意的是，在充電埠偵測的期間，該系統可以視電池20的輸出電壓位準VBAT是否夠高而啟動或是關閉。
當電池電壓VBAT尚低的情況下，充電器模組直接提供該系統電源，也就是說，設置有電源路徑開關單元P_SW的情況下(例如第2圖中的裝置400)(步驟336)，充電器模組430(尤其是控制器432)藉由不導通電源路徑開關單元P_SW，來使電池20部分地或是完全地自系統電源端子SYS去耦，以降低或是防止電池20從充電器模組430獲得電源。充電器模組430(尤其指在控制器432控制之下的穩壓器134)另外更負責使系統電路中的系統電源端子SYS的系統電壓穩定地處在介於第二預定臨界值VTH2以及第三預定臨界值VTH3之間的一電壓位準X。在一實施例中，第二預定臨界值VHT2以及第三預定臨界值VTH3分別代表足以啟動VUSB定義域的該系統電壓的最低值(例如2.0V)，以及能夠防止該系統電路被啟動的該系統電壓的最大值(SYS_UVLO)(例如3.2V)。電壓位準X可以是數值落在區間(2.0，3.2)的範圍之內(例如2.5V)一的電壓位準。
當該系統電壓經過適當地穩壓之後，流程便進入步驟340以及步驟350。在步驟340中，VUSB定義域(例如USB實體層110的電源供應)被啟動。在一實施例中，USB實體層110的電源供應係由一低壓差穩壓器轉換該系統電壓而產生。在步驟350中，偵測路經開關單元D_SW被導通，且充電埠偵測電路120會執行上述之充電埠偵測，在此可以使用USB電池充電規範修訂版1.2的充電埠偵測來當作充電埠偵測的一個範例。請注意，在充電埠偵測的期間，由於該系統電壓被穩定在小於SYS_UVLO的位準，因此該系統電路會保持關閉的狀態，此時在充電埠偵測完成之前，系統電壓VSYS的電源係由穩壓器134所提供(而非由電池20所控制或是供應)，而穩壓器134所流出的電流應小於100mA。
然而，當偵測到電池20的輸出電壓VBAT不小於第一預定臨界值VTH1時，則進入步驟320。在電池20直接供應該系統電源的情況下，也就是說，不包含電源路徑開關單元P_SW(例如第1圖中的裝置100)，則會進入步驟340。輸出電壓VBAT的電壓位準高到足以啟動VUSB定義域，接下來會在步驟350中執行充電埠偵測。在此情況之下，該系統電路會視電池輸出電壓VBAT的位準來啟動或是關閉。
在另一種情況之下，電源路徑開關單元P_SW被包括在內(例如第2圖中的裝置400)，此時進入步驟360。控制器432會(完全地或是部分地)導通電源路徑開關單元P_SW以將系統電源端子SYS耦接至電池20，並且使電池20供應該系統電源。此時，穩壓器可被關閉以確保電子裝置不違背USB電池充電規範。由於系統電壓夠高，VUSB定義域會被啟動(步驟340)，因而導通偵測路徑開關單元D_SW以將該通訊埠的至少一資料端子(例如資料端子D+以及資料端子D-)連接至充電埠偵測電路120，以使充電埠偵測電路120能夠執行上述之充電埠偵測(步驟350)。該系統電路可以視電池輸出電壓VBAT的位準而被啟動或是關閉。
本發明的其中一個好處是本發明的方法以及裝置可以提供給具有電源路徑管理的系統或是沒有電源路徑管理的系統(例如裝置400或是裝置100)一個適當的啟動流程，以符合USB電池充電規範修訂版1.1或修訂版1.2。此外，該適當的啟動流程係針對符合USB電池充電規範修訂版1.1或修訂版1.2的充電器模組，且適用於多種電池供電系統，並且可以輕易地依據上述所揭露的各個實施例來修改傳統的電池供電系統以避免先前技術中的問題。此外，該適當的啟動流程適合多種電池供電系統以執行電源路徑管理。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100、400‧‧‧控制裝置
110‧‧‧USB實體層
120‧‧‧充電埠偵測電路
130、430‧‧‧充電器模組
132、432‧‧‧控制器
134‧‧‧穩壓器
20‧‧‧電池
50‧‧‧USB接頭
300‧‧‧工作流程
310~360‧‧‧步驟
第1圖係依據本發明的一第一實施例而用來執行充電埠偵測控制的一裝置的示意圖。
第2圖係依據本發明的另一實施例而用以執行充電埠偵測控制的裝置的示意圖。
第3圖係依據本發明相關於第1圖所示之裝置以及第2圖所示之裝置的一工作流程的一實施例的示意圖。
100‧‧‧控制裝置
110‧‧‧USB實體層
120‧‧‧充電埠偵測電路
130‧‧‧充電器模組
132‧‧‧控制器
134‧‧‧穩壓器
20‧‧‧電池
50‧‧‧USB接頭

权利要求:
Claims (24)
[1] 一種充電埠偵測控制的方法，被應用於一電子裝置，該電子裝置的一通訊埠具有自一外部電源為該電子裝置獲取電源的功能，該充電埠偵測控制的方法包含有以下步驟：偵測該電子裝置的一電池的一輸出電壓位準是否達到一第一預定臨界值；以及當偵測到該電池的該輸出電壓位準低於該第一預定臨界值時，經由該電子裝置的一充電器模組來自該外部電源獲取電源，以使該電池的該輸出電壓位準達到該第一預定臨界值或是使該電子裝置的一系統電壓大於一第二預定臨界值；接著對該通訊埠進行充電埠偵測，其中該系統電壓係對應至一系統電源端子，以及該系統電源端子提供一系統電源至該電子裝置的一系統電路。
[2] 如申請專利範圍第1項所述之充電埠偵測控制的方法，其中經由該電子裝置的該充電器模組來自該外部電源獲取電源，以使該電池的該輸出電壓位準達到該第一預定臨界值或是使該電子裝置的該系統電壓大於該第二預定臨界值的步驟包含有：當該系統電壓係由該電池所提供時，以一預充電流來對該電池進行預充電，以使該電池的該輸出電壓位準達到該第一預定臨界值，其中該預充電流的一電流位準低於在該電池的一電流控制充電階段使用的一充電電流的一電流位準。
[3] 如申請專利範圍第1項所述之充電埠偵測控制的方法，其中當該電池的該輸出電壓位準低於該第一預定臨界值時，用來供應電源至該電子裝置的一實體層的一電源供應器並未啟動。
[4] 如申請專利範圍第1項所述之充電埠偵測控制的方法，其中經由該電子裝置的該充電器模組來自該外部電源獲取電源，以使該電池的該輸出電壓位準達到該第一預定臨界值或是使該電子裝置的該系統電壓大於該第二預定臨界值的步驟包含有：當該系統電壓係由該充電器模組所供應時，使用該充電器模組來調整該系統電壓，以使該系統電壓落在該第二預定臨界值以及一第三預定臨界值之間。
[5] 如申請專利範圍第4項所述之充電埠偵測控制的方法，其進一步包含：當該系統電壓係由該充電器模組所供應時，該系統電源端子自該電池去耦以降低或是防止該電池自該充電器模組得到電源。
[6] 如申請專利範圍第5項所述之充電埠偵測控制的方法，其中該系統電源端子自該電池去耦的步驟包含有：不導通該電子裝置的一電源路徑開關單元，其中該電源路徑開關單元係用來控制該系統電源端子以及該電池端子之間的電氣連接。
[7] 如申請專利範圍第4項所述之充電埠偵測控制的方法，其中該第二預定臨界值大致相等於該第一預定臨界值，且小於該第三預定臨界值。
[8] 如申請專利範圍第4項所述之充電埠偵測控制的方法，其中該第二預定臨界值代表得以啟動一電源供應器以供應該電子裝置的一實體層的該系統電壓的一最小值，且該第三預定臨界值代表得以防止該系統電路被啟動的該系統電壓的一最大值。
[9] 如申請專利範圍第4項所述之充電埠偵測控制的方法，其中該系統電路在該充電埠偵測時係關閉的。
[10] 如申請專利範圍第1項所述之充電埠偵測控制的方法，另包含有：當偵測到該電池的該輸出電壓位準不低於該第一預定臨界值時，將該電池耦接至該系統電源端子，且對該通訊埠進行該充電埠偵測。
[11] 如申請專利範圍第10項所述之充電埠偵測控制的方法，其中將該電池耦接至該系統電源端子的步驟包含有：導通該電子裝置的一電源路徑開關單元，其中該電源路徑開關單元係用來控制該系統電源端子和該電池端子之間的電氣連接。
[12] 如申請專利範圍第1項所述之充電埠偵測控制的方法，其中該通訊埠係為一通用序列匯流排。
[13] 如申請專利範圍第1項所述之充電埠偵測控制的方法，其中進行該充電埠偵測的步驟包含有：控制一偵測路徑開關單元來將該通訊埠的至少一資料端子電氣連接至一充電埠偵測電路，以使該充電埠偵測電路對該至少一資料端子進行該充電埠偵測。
[14] 一種用來執行充電埠偵測控制的裝置，其包含有一電子裝置的至少一部分，該電子裝置的一通訊埠具有自一外部電源為該電子裝置獲取電源的一功能，該用來執行充電埠偵測控制的裝置包含有：一充電埠偵測電路，用來進行充電埠偵測；一偵測路徑開關單元，用來控制該通訊埠以及該充電埠偵測電路之間的電氣連接；以及一充電器模組，用來偵測該電子裝置的一電池的一輸出電壓位準是否達到一第一預定臨界值；其中當偵測到該電池的該輸出電壓位準低於該第一預定臨界值，經由該電子裝置的該充電器模組來自該外部電源獲取電源，以使該電池的該輸出電壓位準達到該第一預定臨界值或是使該電子裝置的一系統電壓大於一第二預定臨界值，接著該偵測路徑開關單元將該通訊埠的至少一資料端子電氣連接至該充電埠偵測電路，以使該充電埠偵測電路得以對該至少一資料端子進行該充電埠偵測，其中對應一系統電源端子之該系統電壓提供一系統電源至該電子裝置的一系統電路。
[15] 如申請專利範圍第14項所述的用來執行充電埠偵測控制的裝置，其中當該系統電壓係由該電池所提供時，該充電器模組以一預充電流對該電池進行預充電，以使該電池的該輸出電壓位準達到該第一預定臨界值，其中該預充電流的一電流位準低於在該電池的一電流控制充電階段使用的一充電電流的一電流位準。
[16] 如申請專利範圍第14項所述的用來執行充電埠偵測控制的裝置，另包含有一實體層電路，其中當該電池的該輸出電壓位準低於該第一預定臨界值時，用來供應電源予該實體層電路的一電源供應器並未啟動。
[17] 如申請專利範圍第16項所述的用來執行充電埠偵測控制的裝置，其中供應電源予該電子裝置之該實體層電路的該電源供應器係由該電池或是該系統電壓的該輸出電壓位準所產生。
[18] 如申請專利範圍第14項所述的用來執行充電埠偵測控制的裝置，其中當該系統電壓係由該充電器模組所供應時，該充電器模組用於調整該系統電壓，以使該系統電壓落在該第二預定臨界值以及一第三預定臨界值之間；其中該第二預定臨界值代表得以啟動一電源供應器以供應該電子裝置的一實體層的該系統電壓的一最小值，且該第三預定臨界值代表得以防止該系統電路被啟動的該系統電壓的一最大值。
[19] 如申請專利範圍第18項所述的用來執行充電埠偵測控制的裝置，其中當該系統電壓係由該充電器模組所供應時，該充電器模組還用於不導通一電源路徑開關單元以使該系統電源端子自該電池去耦，其中該電源路徑開關單元係用來控制該系統電源端子以及該電池端子之間的電氣連接。
[20] 如申請專利範圍第18項所述之用來執行充電埠偵測控制的裝置，其中該系統電路在該充電埠偵測時係關閉的。
[21] 如申請專利範圍第14項所述的用來執行充電埠偵測控制的裝置，其中當偵測到該輸出電壓位準不低於該第一預定臨界值時，該充電器模組用於導通一電源路經開關單元來將該系統電源端子耦接至該電池，接著該偵測路徑開關單元用於將該通訊埠的至少一資料端子耦接至該充電埠偵測電路，以使該充電埠偵測電路得以對該通訊埠的該至少一資料端子進行該充電埠偵測，其中該電源路徑開關單元係用來控制該系統電源端子以及該電池端子之間的電氣連接。
[22] 如申請專利範圍第14項所述的用來執行充電埠偵測控制的裝置，其中該通訊埠係為一通用序列匯流排。
[23] 一種用來進行充電埠偵測控制的方法，該方法被應用在包含有一實體層電路的一電子裝置，該方法包含有：啟動一電源供應器以供應電源至該實體層電路，接著對該電子裝置的一通訊埠進行充電埠偵測控制。
[24] 如申請專利範圍第23項所述的用來進行充電埠偵測控制的方法，其中該充電埠偵測控制採用如申請專利範圍第1-13項任意一項所述之充電埠偵測控制的方法。

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