数据线供电检测及分类方案
2019-11-22

数据线供电检测及分类方案

本申请案涉及一种数据线供电检测及分类方案。PoDL系统包含经由线对连接到PD的PSE,其中差分数据及DC电力是通过所述相同线对而传输。一般来说,当所述系统的每一次加电时,需要低电压/电流检测及分类例程以允许所述PD将其PoDL需求传达到所述PSE。描述简化或消除此类启动例程或使所述PoDL系统具有增加的灵活性的各种技术。此类技术包含:指定特定PD操作电压的方法;在此类例程期间禁用所述PD的UVLO电路的方法;针对所述两个例程使用相反极性电压;使用电压限制器或浪涌保护器以传达PoDL信息;检测回路电阻;使用PSE存储器来存储所述例程的先前结果;及使用所述线对为PD通信电路供电,同时PD负载由替代电源供电。

图6C展示可使用图6A的电路执行的步骤,其中先前握手结果存储于非易失性存储器190中用于稍后在PD已重新加电时使用。

在步骤190中,PSE在加电时执行针对PD的检测及分类例程。

在步骤214中,如果替代电源210失效或关闭,那么PD仍能够与PSE通信(例如,传达故障信息),这是由于PHY子系统(及其它所要电路)由PoDL供电。此外,PD可将PoDL电力切换到PD负载38以用于正常或经限制的操作。

在步骤200中,如果应用为限制所使用的PD的类型的应用(例如,在汽车中),那么存储器190中的PoDL信息可由制造商预加载在存储器190中,或可来自系统的第一次启动。

在图2B的步骤52中,在低电压下执行检测阶段。如果来自PD12的检测签名(例如,电阻值)指示PD12具有PoDL能力(步骤54),那么过程进行到分类阶段(步骤56)。如果未检测到检测签名,那么PoDL握手过程终止(步骤58)。

尽管已展示及描述本发明的特定实施例,但所属领域的技术人员应清楚,可在不脱离本发明更广方面的情况下做出改变及修改,且因此所附权利要求书在其范围内涵盖在本发明的真实精神及范围内的所有此类改变及修改。

图5A到5C涉及由PD使用PD中的浪涌抑制器来传达PoDL特性,其中浪涌抑制器的阈值电压的量值对应于PoDL特性。在正常操作期间,浪涌抑制器可执行阻隔电压浪涌以防止对PD电路造成损坏的功能。在各种实施例中,由于在低检测及分类电流下可存在沿线对14的小的可变电压降,因此对应于特定组的PoDL特性的阈值电压在阈值电压的各种范围内。

相同或等效元件用相同数字标记。

假定PSE必须能够为一些类型的PD供应低至5V的电压,且为其它类型的PD供应高得多的电压,且所连接的PD的类型最初对于PSE来说是未知的,检测/分类测试必须使用低电压以确保将不对PD造成损坏。

当系统加电时,PSE控制器26在线对14上提供有限的电流或电压(例如,5V)以测试识别PD12具有PoDL能力的来自PD12的签名响应。可使用各种检测签名技术。在一实施例中,定值电阻器(例如,25Kohm)跨越PD12中的线对14,且此签名电阻值由PSE控制器26通过检测所得电压或电流来检测。在另一实施例中,电容器、齐纳二极管或其它电路元件连接到PD12中的线对14,所得电压的斜坡(如果使用电容器)或有限电压的量值(如果使用齐纳二极管)传达PD是否具有PoDL能力。如果未检测到此签名信号,那么PSE控制器26不继续握手过程且不通过线对14提供电力。

图4D为描述在使用图4A中的箝位电路来确定PSE与PD之间的回路电阻(例如,用于调整PSE的输出电压)时图4A的操作的流程图。

UVLO电路通过使用比较器50将跨越线对14的电压PD_Vin与阈值电压Vth相比较来确定开关40何时应闭合,以使PoDL电压施加到PD负载38。假定Vth为5V。

Description

检测PD是否仍耦合到PSE(即使当PD不汲取电力时)或检测PD是否已断开连接且被替换的技术。

基于PD中的浪涌抑制器的阈值电压(高于电压阈值时的高阻抗)产生PD的检测或分类签名的技术,其中浪涌抑制器可兼作ESD保护电路。