通用串行總線功率傳輸裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種功率傳輸裝置，更具體地涉及一種通用串行總線功率傳輸裝置。
【背景技術】
[0002]在諸如手機或平板電腦之類的便攜式小型電子設備中，常常包括具有USB (Universal Serial Bus通用串行總線)接口的USB功率傳輸裝置，用于對通過USB接口接入的外接設備進行供電。典型的USB功率傳輸裝置一般通過以下方式進行工作。當供電端判斷到插入的是USB功率傳輸電纜后開始進行握手過程:首先，供電端協議引擎發送耗電端可以支持的電壓(例如，5伏、12伏以及20伏)到耗電端；然后，耗電端協議引擎接收到供電端發送的其所能支持的電壓并選擇自己所需的電壓，將需求信息發送到供電端；接著，供電端接收耗電端的信息，并配置端口切換所需的電壓檔位以提供給耗電端；最后，USB功率傳輸裝置的耗電端使用新的電壓檔位提取所需的電流。
[0003]圖1示出了現有技術中USB功率傳輸裝置100的示范性結構框圖。如圖所示，在典型的USB功率傳輸裝置100可以包括輸入端110、連接器120、功率轉換器130和功率傳輸控制器140。其中，功率傳輸控制器140—般還可以進一步包括微控制單元(Micro ControlUnit, MCU) 160和物理層單元。在現有的USB功率傳輸裝置100中，經由輸入端110輸入電源，由功率傳輸控制器140依照USB功率傳輸控制器與USB功率傳輸設備(即，耗電端)交握后所確定的電壓需求來調整功率轉換器130的輸出電壓或者啟動功率轉換器130供電給USB功率傳輸設備使用。具體地，在如圖1所示的現有技術中的USB功率傳輸裝置100中，由微控制單元160依據耗電端負載180的需求來調整功率轉換器130的輸出電壓。同時，微控制單元160還可以控制功率轉換器130的功率以將選擇的電壓傳輸到連接器120。在現有技術中的USB功率傳輸裝置100中，雖然可以達到控制輸出電壓的目的，但是無法針對各個電壓的輸出電流保護點作適應性調整。雖然功率傳輸控制器140借由調整反饋分壓來控制輸出電壓的方式可以讓功率轉換器130輸出電壓的過壓保護做適應性的變動，但是，當功率轉換器130本身發生故障時，例如，發生短路時，將會使輸入的高電壓直接接通到耗電端而燒毀所接負載。此外，即使功率傳輸控制器140兼具輸出電壓檢測功能，但是當功率傳輸控制器140內部的檢測電路檢測到輸出過電壓再去斷開功率轉換器130的輸出，也來不及對耗電端140的器件進行保護。
[0004]因此，如何能夠對現有的通用串行總線功率傳輸裝置進行一些優化，使其既具有過電流保護點適應性調整功能也具有過電壓保護功能，從而使得電子設備中的通用串行總線功率傳輸裝置變得更加高效和實用，提高用戶的使用體驗，是當前亟待解決的問題。
【發明內容】
[0005]為了解決現有技術中的上述技術問題，根據本發明的一方面，提供一種一種通用串行總線功率傳輸裝置，包括:輸入端，配置來與電源連接，并且接收輸入電壓；連接器，配置來與負載連接，并且向所述負載提供輸出電壓；功率轉換器，設置在所述輸入端和所述連接器之間，配置來將所述輸入電壓轉換為所述輸出電壓；功率傳輸控制器，設置在所述功率轉換器和所述連接器之間，所述功率傳輸控制器經配置來根據所述負載的功率需求調整所述功率轉換器的輸出電壓或者啟動功率轉換器提供輸出電壓，并且將所述負載的功率需求發送到二次保護模塊；以及二次保護模塊，設置在所述功率轉換器和所述連接器之間，并且與所述功率傳輸控制器連接，所述二次保護模塊經配置來從所述功率傳輸控制器接收所述負載的功率需求，并且根據所述負載的功率需求來檢測所述功率轉換器的輸出電壓和輸出電流，當檢測到過電流或者過電壓時，所述二次保護模塊斷開所述功率轉換器與連接器之間的電路連接。
[0006]此外，根據本發明的一個實施例，其中，所述二次保護模塊進一步包括:電壓檢測單元，設置在所述功率轉換器和驅動控制單元之間，所述電壓檢測單元經配置來檢測所述功率轉換器的輸出電壓，然后將檢測到的所述功率轉換器的所述輸出電壓發送到驅動控制單元；電流檢測單元，設置在功率傳輸控制器和驅動控制單元之間，所述電流檢測單元經配置來檢測所述功率轉換器的輸出電流，然后將檢測到的所述功率轉換器的所述輸出電流發送到驅動控制單元；驅動控制單元，與所述電壓檢測單元、所述電流檢測單元、功率開關以及所述功率傳輸控制器相連接，所述驅動控制單元經配置來從所述電壓檢測單元接收檢測到的所述功率轉換器的輸出電壓，從所述電流檢測單元接收檢測到的所述功率轉換器的輸出電流，并且從所述功率傳輸控制器接收所述負載的功率需求，然后根據所述負載的功率需求來檢測所述功率轉換器的輸出電壓和輸出電流，當檢測到過電壓或者過電流時，所述驅動控制單元生成驅動信號，以控制功率開關斷開所述功率轉換器與所述連接器之間的電路連接；以及功率開關，設置在所述功率轉換器和所述連接器之間，并且與所述驅動控制單元連接，所述功率開關經配置來根據來自所述驅動控制單元的驅動信號或者來自所述功率轉換器的控制信號來斷開或者接通所述功率轉換器與連接器之間的電路連接。。
[0007]此外，根據本發明的一個實施例，其中，所述二次保護模塊進一步包括:
[0008]電壓檢測單元，設置在所述功率轉換器和驅動控制單元之間，并且與所述功率傳輸控制器連接，所述電壓檢測單元經配置來檢測所述功率轉換器的輸出電壓，并且從所述功率傳輸控制器接收所述負載的功率需求，根據所述負載的功率需求設置電壓保護閾值，然后將檢測到的所述功率轉換器的所述輸出電壓以及所述電壓保護閾值發送到驅動控制單元；電流檢測單元，設置在功率傳輸控制器和驅動控制單元之間，并且與所述功率傳輸控制器連接，所述電流檢測單元經配置來檢測所述功率轉換器的輸出電流，并且從所述功率傳輸控制器接收所述負載的功率需求，根據所述負載的功率需求設置電壓保護閾值，然后將檢測到的所述功率轉換器的所述輸出電流以及所述電流保護閾值發送到驅動控制單元；驅動控制單元，與所述電壓檢測單元、所述電流檢測單元以及功率開關相連接，所述驅動控制單元經配置來從所述電壓檢測單元接收檢測到的所述功率轉換器的輸出電壓以及所述電壓保護閾值，并且從所述電流檢測單元接收檢測到的所述功率轉換器的輸出電流以及所述電流保護閾值，然后將檢測到的所述功率轉換器的所述輸出電壓與所述電壓保護閾值相比較，并且將檢測到的所述功率轉換器的所述輸出電流與所述電流保護閾值相比較，當檢測到過電壓或者過電流時，所述驅動控制單元生成驅動信號，以控制功率開關斷開所述功率轉換器與所述連接器之間的電路連接；以及功率開關，設置在所述功率轉換器和所述連接器之間，并且與所述驅動控制單元連接，所述功率開關經配置來根據來自所述驅動控制單元的驅動信號或者來自所述功率轉換器的控制信號來斷開或者接通所述功率轉換器與連接器之間的電路連接。。
[0009]此外，根據本發明的一個實施例，其中，所述電流檢測單元與所述連接器連接，配置來檢測輸入到所述連接器的輸入電流。
[0010]此外，根據本發明的一個實施例，其中，所述電流檢測單元與所述功率轉換器連接，配置來檢測來自所述功率轉換器的輸出電流。
[0011]根據本發明的另一方面，提供一種一種電子設備，包括:通用串行總線功率傳輸裝置，包括:輸入端，配置來與電源連接，并且接收輸入電壓；連接器，配置來與負載連接，并且向所述負載提供輸出電壓；功率轉換器，設置在所述輸入端和所述連接器之間，配置來將所述輸入電壓轉換為所述輸出電壓；功率傳輸控制器，設置在所述功率轉換器和所述連接器之間，所述功率傳輸控制器經配置來根據所述負載的功率需求調整所述功率轉換器的輸出電壓或者啟動功率轉換器提供輸出電壓，并且將所述負載的功率需求發送到二次保護模塊；以及二次保護模塊，設置在所述功率轉換器和所述連接器之間，并且與所述功率傳輸控制器連接，所述二次保護模塊經配置來從所述功率傳輸控制器接收所述負載的功率需求，并且根據所述負載的功率需求來檢測所述功率轉換器的輸出電壓和輸出電流，當檢測到過電流或者過電壓時，所述二次保護模塊斷開所述功率轉換器與連接器之間的電路連接。
[0012]此外，根據本發明的一個實施例，所述二次保護模塊進一步包括:電壓檢測單元，設置在所述功率轉換器和驅動控制單元之間，所述電壓檢測單元經配置來檢測所述功率轉換器的輸出電壓，然后將檢測到的所述功率轉換器的所