用于测量充电电流的方法和装置制造方法
【专利摘要】一种装置可以包括布置为以多个电流水平从充电源汲取电流的第一电路以及布置为使用所述第一电路确定所述充电源的充电电流容量的第二电路。
【专利说明】用于测量充电电流的方法和装置
【背景技术】
[0001]随着USB现在用作用于诸如笔记本电脑、平板电脑、PDA和手机的便携式设备的公共连接器，专用充电器不再是用于为许多便携式设备充电的唯一或主要源。例如，世界各地的汽车制造商正在越来越多地将USB集成到车辆控制台，以便对于驾驶员可能希望在汽车中进行充电的任何USB兼容的设备用作数据连接和通用充电接口二者。此外，通用墙壁充电器广泛地可用于向具有USB端口的任何设备供应电荷。在一些情况下，可以优化USB端口仅用于充电，这被称为专用充电端口或DCP。DCP通过仅实现对设备进行充电要求的那些部件来降低基于USB的充电的成本。
[0002]对于不同的充电源，典型的输出电流范围可以高达大约几个安培(A)。充电时间取决于充电电流，以使得设备能够汲取的电流越多，其就能够越快地进行充电。与局限于500mA或更低的充电器相比较，通过提供高达1.5A的充电电流，DCP端口能够显著地降低设备充电时间。
[0003]然而，使用未知的充电源对设备进行充电考虑的一个问题是，对于诸如不同的USB充电器的不同的充电源，输出电流可能不同。当由未知的充电源对设备进行充电时，该便携式设备不会具有关于能够从充电源递送的电流的量的信息。取而代之的是，会设置该便携式设备以盲目地假定能够从USB充电源递送电流的特定值。即使在便携式设备识别出充电器的类型的情况下，它也会尝试以与该充电器供应的水平完全不同的水平来汲取电流。在一些情况下，便携式设备可以能够确定USB充电源是DCP或辅助充电器适配器(ACA)，据此可以假定可用电流的范围在符合现今标准的500mA到1.5A之间。在这样的情况下，取决于该设备如何积极地布置为对电池进行充电，便携式设备可以假定能够供应的电流的最小量或最大量。例如，在假定能够从充电源递送电流的最大量的情况下，可以设置便携式设备以汲取大的电流，并且一旦汲取了大的电流，就可以接着监视充电过程。在一些情况下，在不了解充电器的实际充电电流能力的情况下，即使当充电源只能够提供500mA充电电流时，该便携式设备也可能开始盲目地汲取1.5A电流来对其电池进行充电。这会导致充电源的电压的崩溃，要求便携式设备中的电路关闭或者要求充电器关掉，这会潜在地损害便携设备中的电池或充电源内的跳闸电路。
[0004]另一方面，如果盲目地设置该便携式设备以汲取500mA，那么如果充电源能够提供更高的电流，则会不必要地延长充电时间。此外，对于系统可用的功率会不必要地受限于低电流设置。
[0005]出于这些和其它考虑而需要当前改进。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1阐释了充电布置的一个实施例。
[0007]图2阐释了用于检测充电电流容量的检测器的一个实施例。
[0008]图3阐释了可以由功率管理设备执行的处理的一个实施例。
[0009]图4阐释了充电器电流估计设备的实施例。[0010]图5说明了设备平台的一个实施例。
【具体实施方式】
[0011]各种实施例通常涉及用于对包括移动计算或移动通信设备的设备、或者布置为执行计算和通信二者的设备进行充电的方法和装置。
[0012]各种实施例可以包括一个或多个元素。元素可以包括布置为执行某些操作的任何结构。一些元素可以根据给定的一组设计参数或性能约束的需要而被实现为硬件、软件、或它们的任何组合。尽管可以在某种拓扑中通过示例的方式使用有限数量的元素来描述实施例，但是该实施例可以根据给定的实现的需要而在替代的拓扑中包括更多或更少的元素。值得注意的是，“一个实施例”或“实施例”的任何引用都意味着结合该实施例描述的特定功能、结构或特性包括在至少一个实施例中。在说明书各个地方出现的短语“在一个实施例中”不必全部指代相同的实施例。
[0013]图1阐释了方便对于便携式系统10进行充电的充电布置的一个实施例。该便携式系统10可以包括通常被称为充电器芯片的用于管理充电电流的一个或多个集成电路芯片。在一些实施例中，“充电器芯片”可以是涉及充电功能的一个或多个专用集成电路芯片。在一些实施例中，“充电器芯片”可以包括功率管理集成电路(PMIC)，该功率管理集成电路包括其它设备和功能。在下面的讨论中和附图中，仅仅出于说明的目的，包含电流充电器功能的芯片通常被称作PMIC。然而，这样的名称意在涵盖可以不必包括额外的功能或设备的专用充电器芯片。
[0014]如图1中阐释的，PMIC 100可以经过端口 104耦接到充电电流源(也被称为“充电源”)102。该充电电流源可以是任何已知的充电器，例如包括DCP类型充电器的USB充电器。应当注意到，充电电流源一般可以是具有调节的电压和限制的电流源能力的功率源。
[0015]在各种实施例中，充电端口 104可以是USB端口并且可以与附件充电器适配器(ACA)或DCP充电器兼容。PMIC 100还可以包括耦接到功率输入线路108以便从充电电流源102接收充电电流的电池充电器106。
[0016]电池充电器106可以向系统10的各种部件分配功率。当充电功率可用并且电池110没有完全充电时，电池充电器106可以经过节点112向电池110提供功率。电池充电器106也可以布置为经过节点116向平台部件114a-n提供功率。
[0017]PMIC 100还可以包括充电器电流估计设备(下文中也被简称为“设备”)120。当外部充电电流源耦接到系统10时，该充电器电流估计设备可以布置为确定该外部充电电流源的充电电流容量。如本文使用的，术语“充电电流容量”是指充电电流源能够递送的输出电流。设备120可以包括可以相互操作的几个部件，以便实时地确定外部充电设备的充电电流容量，并且向PMIC 100提供信号以调整从所述外部充电设备汲取的充电电流。在各种实施例中，一旦PMIC 100检测到充电源的存在，设备120就可以快速地确定提供充电电流的该充电源的充电电流能力(容量)，从而允许PMIC 100调整供应到诸如电池110的系统10部件的充电电流的水平。按照这种方式，可以防止充电源的电压下降，从而避免对电池的潜在危害或对系统10中的电路的其它负面影响。
[0018]设备120可以包括功率源122，充电电流能力(容量)检测器(或“电流容量检测器，”或简单地为“检测器”)124，以及硬件状态机126。功率源122可以是诸如具有已知设计的低压差(LDO)调节器的电压调节器。功率源122可以布置为向检测器124和硬件状态机126 二者提供功率。在操作中，功率源122可以从外部充电源104接收输入电压并且可以在受控的电压处输出功率，以操作检测器124和硬件状态机126的部件。[0019]如图1中说明的，检测器124还可以经过输入线路108耦接到从充电电流源102发送的电流信号，这可以包括几种不同的路径。在各种实施例中，当充电电流通过检测器124传输时，检测器124可以布置为通过监视线路108上的电压来探测充电电流源102 (也被称为“电流源”)的充电电流能力。如下面详细描述的，在一些实施例中，检测器124可以布置为吸收从电流充电源102接收的电流的各种量。通过吸收电流的不同量，检测器104可以精确而快速地估计电流源102的充电电流容量，这对于系统10可能是先验未知的。当由检测器124吸收的电流的量超过电流源102的充电电流容量时，线路108上的电压会下降。因此，通过监视线路108电压，检测器124可以确定超过充电电流源容量的电流水平。
[0020]在各种实施例中，硬件状态机126可以布置为控制检测器124对电流源102的探测。在一些实施例中，如下面详细描述的，硬件状态机126可以执行诸如二值搜索(binarysearch)算法的搜索算法，这可以控制电流检测器124中电流的吸收，估计电流吸收的结果，并且以由检测器124的二值搜索算法的执行结果为基础来存储充电电流容量值。
[0021]一旦对于给定的充电电流源确定了充电电流容量的值，就可以调整由电池充电器106供应到电池110的电流。在一些实施例中，硬件状态机126可以布置为向电池充电器106发送信号以调整电流，这在一些实施例中可以通过调整电池充电器106内的输入电流限制晶体管(图中未示出)来完成。在将充电电流源102耦接到端口 104的同时，电池充电器106可以然后继续在充电模式期间以接近源102的电流容量的水平向电池110提供电流。按照这种方式，电池110可以在最佳充电速率下进行充电，而不必担心由于试图以高于电流源102的充电电流容量的水平汲取电流产生的有害影响。
[0022]图2阐释了检测器124的一个实施例，其中一系列电流源132可以操作为吸收通过线路108供应的电流。电流源132也可以被称作“电流吸收器(current sink)”，由于它们可以用于吸收由充电源供应的电流。在各种实施例中，检测器124可以布置为探测基于USB的充电器的电流充电能力，包括可以经过专用端口供应充电电流的DCP充电器。出于说明目的，下面的示例可以集中于其中充电源通常操作在500mA到1500mA之间的USBDCP充电器系统。然而，其中USB充电器是非标准充电器的其它实施例也是可能的，其中，取决于配置，较高的电流是可能的。
[0023]如说明的，可以将电流信号作为Vbus输入从USB充电器供应到检测器124。该Vbus电压可以由具有耦接到线路108以接收该Vbus输入信号的输入端的比较器134进行监视。电压比较器134具有由基准电压Vkef供应的额外的输入，在一些实施例中，该基准电压Vkef可以是从2.0V到4.5V范围的值。比较器134可以布置为以来自Vbus输入到Vkef的输入为基础而输出信号。具体地说，当比较器134检测到Vbus电压低于Vkef时，该比较器可以输出VBUS—U?信号。还参照图1，来自比较强134的输出可以由硬件状态机124进行监视，该硬件状态机124可以然后以比较器134的输出为基础来执行适当的操作。
[0024]在各种实施例中，可以根据要被探测的期望充电电流容量范围来布置每一个电流吸收器130的电流权重。根据一些实施例，电流吸收器130可以具有相同或不同的电流权重。在一些实施例中，多于一个电流吸收器可以具有相同的电流权重，而一个或多个其它的电流吸收器具有不同的电流权重。在不同的实施例中，可以根据用于确定充电源的充电电流能力的期望精确度来选择电流权重的组合和电流吸收器的数量。在各种实施例中，可以将电流吸收器130设计为具有适合于诸如DCP充电器的USB充电源的电流权重。在一个实施例中，如说明的,检测器124可以包括5个电流吸收器130a-e。
[0025]电流吸收器可以布置为吸收要由DCP充电器供应的方便地跨越可能的电流值范围的电流的不同量。在一些实施例中，根据对于DCP充电器指定充电电流在500mA和1500mA之间的标准，电流吸收器可以布置为吸收高达至少大约1500mA的电流。在一个示例中，吸收器130a-e可以布置为吸收800mA、400mA、200mA、IOOmA和50mA的各自电流。
[0026]在操作中，当PMIC100检测到Vbus输入信号时，可以并行布置的电流吸收器130a_e中的一个或多个可以根据由硬件状态机126确定的序列而被启用(电耦接到Vbus输入信号)。例如，可以使用控制线路134向晶体管132a-e的一个或多个栅极130发送控制信号。所述控制信号从而可以打开控制一个或多个各自的电流吸收器130a_e的一个或多个晶体管栅极，从而将该一个或多个电流吸收器耦接到存在于输入线路108上的充电电流。如果DCP充电源具有IOOOmA的容量，则一旦启用足够的电流吸收器130以吸收超过IOOOmA的电流，由比较器134检测到的Vbus输入信号将进行足够的下降以产生Vbusot信号的输出。这向PMIC指示与由被启用的电流吸收器吸收的总电流(也被称为“吸收电流”)相对应的充电电流值大于USB充电源的充电电流容量。这可以触发估计设备120的进一步动作，可以包括向检测器124发送信号以降低总吸收电流或者停止该检测处理并且记录吸收电流的当iu值等等。。
[0027]在各种实施例中，PMIC 100可以通过执行搜索处理来确定USB充电器的充电电流容量，在该搜索处理中，根据在硬件状态机126中体现的算法来启用/禁用电流吸收器130。硬件状态机可以布置为执行固定的搜索处理或者是可编程的。
[0028]图3阐释了可以由诸如PMIC的设备执行的处理300的一个实施例。在各种实施例中，处理300可以用于设置耦接到具有未知充电电流能力的充电电流源的电池充电器的输出电流电平。在一些实施例中，可以由硬件状态机来执行方框310-322。
[0029]在方框302处，如果检测到Vbus信号的插入(指示充电源电流)，则该处理移动到方框304。如果没有检测到插入，则在检测到插入之前不采取进一步动作。
[0030]在方框304处，隔离Vbus信号。按照这种方式，可以将Vbus信号限制在诸如用于操作检测器和硬件状态机的充电电流能力检测器和功率源的PMIC的部件内。因而，诸如电池110的电池与来自施加Vbus信号的充电源的接收电荷隔离。
[0031]在方框306处，启用Vbus比较器。如上所述，一旦启用了 Vbus比较器，充电电流能力检测器就可以监视承载供应到该检测器的Vbus信号的线路上的电压。
[0032]在方框308处，设置充电电流的初始值。如先前详细讨论的，这一初始值可以与要由被启用的电流吸收器吸收的充电电流的任何方便值(Icc)相对应。可以设置该初始电流值的水平以优化搜索处理，以便确定要在PMIC的电池充电器中设置的充电电流电平。在一些实施例中，该初始电流值可以固化在硬件中，以使得在硬件状态机中存储相同的初始值。因而，使用USB DCP充电器的该示例，由于PMIC可以识别处附接的设备的充电电流能力在500mA到1500mA的范围中，因此可以在该范围内设置该初始电流值。按照这种方式，到正确的充电电流电平的会聚会比如果将初始值设置在预期范围之外更快。[0033]在方框310处，确定是否接收到Vbus 信号。如果检测到Vbus 信号，这表明吸收电流的量足够在Vbus输入线路上产生电压下降，从而发出可能已经超出充电器的充电电流容量的信号。这一确定触发处理移动到方框312。
[0034]在方框312处，降低充电电流(I。。)设置。在各种实施例中，充电电流水平的降低导致一个或多个先前被启用的电流吸收器的禁用。如先前讨论的，在一些实施例中，通过发送控制信号以关闭耦接到要被禁用并且耦接到Vbus输入线路的电流吸收器的晶体管栅极来实现禁用。
[0035]如果在方框310处没有检测到Vbus 信号，则这表明吸收电流的量不足以在Vbus输入线路上产生电压下降，从而发出还没有超出充电器的充电电流容量的信号。然后该处理移动到方框314。
[0036]在方框314处，增加充电电流设置。在各种实施例中，充电电流水平的增加导致一个或多个先前被禁用的电流吸收器的启用。在一些实施例中，通过发送控制信号以打开耦接到要被启用并且耦接到Vbus输入线路的电流吸收器的晶体管栅极。
[0037]在执行I。。的增加(314)或者降低(312)之后，处理移动到延迟方框(316)，并且然后移动到方框318。延迟时间可以布置为提供足够的时间以便充电源在过载后进行恢复。
[0038]在方框318处，确定先前的调整(方框312或314)是否是对于Icc值做出的调整的最终迭代。如果I。。值的先前调整不是最终迭代，则该处理返回到方框310，在方框310之后，进行对该I。。值的进一步调整。
[0039]为了进一步使在方框310-318中概述的二值搜索处理的操作清晰，考虑在图2中阐释的充电器电流能力检测器的前述实施例会是有用的。在其中USB DCP充电器耦接到PMIC的实施例中，根据当今标准，预期的充电电流容量可以在500mA和1500mA的范围之间。在一组具有800mA、400mA、200mA、100mA、和50mA值的五个电流吸收器的帮助下，可以探测具有500MA-1500mA充电电流这一整个范围。
[0040]在一个示例中，由充电器供应的充电电流的实际值可以是1460mA并且通过PMIC的初始Icc设置可以是800mA。这一初始值可以通过启用检测器的800mA吸收器来建立。在初始序列中，在方框310处，由于1460mA电流源不会受耦接到800mA电流吸收器的输入线路上的电压下降支配，因此处理300确定没有检测到Vbus 信号。
[0041]然后，该处理移动到方框314，其中可以启用额外的电流源以增加込设置，这与来自所有被启用的电流吸收器的总吸收电流相对应。在一个示例中，可以在方框314处添加400mA吸收器，导致1200mA的总I。。设置。在方框318处，系统可以确定将I。。设置增加400mA的先前实例不是最终迭代。
[0042]在随后的迭代中，在方框310处，由于1460mA电流源不会受耦接到总共为1200mA吸收电流的电流吸收器的输入线路上的电压下降支配，因此处理300再次确定没有检测到VBUS—μ信号。在方框314处，可以再次增加该Irc设置，这次通过启用可以是200mA电流吸收器的额外的电流吸收器，从而建立1400mA的总吸收电流。在这一迭代之后，总吸收电流略小于该1640mA充电器的实际充电电流容量。
[0043]如果该处理继续另一迭代，则在方框310处，由于1460mA电流源不会受当输入线路现在耦接到总共为1400mA吸收电流的电流吸收器时的电压下降支配，因此处理300再次确定没有检测到Vbus 信号。在这一情况下，处理移动到方框314，其中可以进一步增加该Icc设置，这次通过启用IOOmA电流吸收器，建立1500mA的总吸收电流。在这一迭代之后，总吸收电流略超出1480mA充电器的实际充电电流容量。
[0044]在进一步的迭代中，在方框310处，由于1460mA电流源会受当输入线路耦接到总共为1500mA吸收电流的电流吸收器时的电压下降支配，因此处理300确定检测到Vbus 信号。在这一情况下，该处理移动到方框314，其中可以降低I。。设置。在一个实施例中，该I。。设置的降低可以通过简单地禁用IOOmA电流吸收器以恢复1400mA的先前Irc设置来完成。
[0045]如果处理进行进一步的迭代，则在方框310处，由于1460mA电流源不会受当输入线路耦接到总共仅为1400mA吸收电流的电流吸收器时的电压下降支配，因此处理300再次确定没有检测到Vbus 信号。在这一情况下，该处理再次移动到方框312，其中可以增加该Icc设置。该设置的增加可以通过启用剩余的(50mA)电流吸收器产生1450mA的总值来完成。
[0046]在这一点上，在四次迭代之后，在方框318处，在一些实施例中，由于已经将每一个电流吸收器耦接到Vbus输入线路以便测试是否检测到电压下降(Vbus 信号)，因此系统可以确定不会再执行迭代。由于1500mA的Irc设置产生Vbusjow信号而1400mA的Icc设置不会产生Vbus low信号，因此，系统认识到该电流值(1450mA)必须在充电电流源的真实容量的50mA之内。如果认为汲取比充电电流源容量超出或低于不多于50mA的电流是可接受的，则该处理可以在四次迭代后停止。
[0047]在其它实施例中，可以执行额外的迭代。在当前示例中，在四次迭代之后，该系统仅意识到1500mA的I。。设置过高并且1400mA的Irc设置不会引起电压下降。然而，最后的设置(1450mA)是否超处充电电流源的容量是未知的。如果认为该Icc设置不超出该充电电流源的容量是期望的，则可以执行额外的迭代。按照当前示例，如果执行进一步的迭代以测试该1450mA设置，则在310处，系统可能检测到没有产生Vbus 信号并且从而认识到真实的电流容量一定超出1450mA并且小于1500mA。因此，代替增加该Irc设置，系统可以终止该搜索。
[0048]如果在方框318处确定执行了最终迭代，则该处理移动到方框320。在方框320处，设置“ALGORITHM DONE”位以指示已经进行了 Irc设置的最终确定。
[0049]在方框320处，然后将迭代方框310-318的结果作为IAV—设置存储在寄存器中。
[0050]在方框322处，禁用Vbus比较器，并且在方框324处，可以将系统重新连接到电流充电源。
[0051]为了使充电器当耦接到充电电流源时正常工作，硬件状态机可以使用该存储的 值以便设置要应用于PMIC的电池充电器的电流极限值。在上面的示例中，当将系统
从1460mA电流充电源重新连接到Vbus信号时，电池充电器会将电流限制到1450mA。因而，由于PMIC不应该汲取超过电流充电源的能力的电流，因此应该预期没有电压下降。而且，由于电池充电器输出的充电电流(1450mA)与来自外部充电电流源的最大可用电流非常接近，因此能够按照有效的方式执行电池充电。
[0052]在一些实施例中，可以将由处理300确定的IAVAIU_值作为一系列的比特存储在寄存器中，其中每一个比特与上面关于图2描述的一组电流吸收器的电流值相对应。因而，五接收器布置可以用于产生存储在寄存器中的五比特值。在上面的示例中，如果使用I表示电流吸收器启用，则对于1450mA的五比特值为11101，与800mA吸收器_启用、400mA吸收器_启用、200mA吸收器_启用、IOOmA吸收器_禁用、以及50mA吸收器_启用相对应。因而，为了确定该五比特值，可以在硬件状态机二值搜索处理的各种实施例中执行总数为四或更多次的迭代。
[0053]在一些实施例中，电流吸收器的数量和电流值可以大于或者小于前述示例。例如，可以将六吸收器布置耦接到布置为执行五迭代二值搜索处理的硬件状态机，以便设置
Iavailable°
[0054]在其它实施例中，可以采用单个可变电流源来吸收多个不同的电流水平。可变电流源可以布置为连续改变吸收电流的量。在系统10的实施例中，代替使用硬件状态机126，模拟电路可以布置为控制可变电流源并且确定与Iavai^e相对应的吸收电流的值。
[0055]图4阐释了充电器电流估计设备400的实施例，其中由反馈放大器布置控制可变电流源以便估计充电器电流能力。在这一布置中，提供可变电流吸收器408以便从Vbus输入信号线路108吸收电流。反馈放大器402具有作为输入的Vbus输入信号和基准Vkef信号，并且布置为输出信号VeATE以控制晶体管404和406的操作。晶体管404和406耦接到各自的电流吸收器408和镜像电流源410，该镜像电流源410可以耦接到基准电阻。
[0056]反馈放大器402可以布置为输出使其输入Vbus输入和Vkef相等的电压VeATE。在一些实施例中，可以将基准电压设置为最小可用电压，例如4.2V。当将设备400耦接到充电电流源时，电压Vbus输入被馈送到放大器402，该放大器402输出驱动晶体管栅极404和406的电压VeATE。Vbus输入电压可以初始高于VKEF，这会触发VeATE增加，以便允许来自充电源的电流经过晶体管404到达电流吸收器408。一旦VeATE达到驱动晶体管404以将足够的电流汲取到电流吸收器408的水平，就可能会超出充电源的电流容量。在这一点上，电压Vbus输入会下降到与Vkef相匹配的水平。然后，放大器402维持VeATE的当前水平，这会在镜像电流源410中生成相当的吸收电流。通过使用基准电阻Rkef，能够将引起电压下降的代表吸收电流的水平的信号输出到模数转换器414。当电池充电器耦接到感兴趣的充电电流源时，可以将吸收电流的这一值存储并且用作电池充电器106的电流极限。
[0057]图5是可以是设备平台114的实施例的系统实施例的图。具体地说，图5是表示可以包括各种元素的平台500的图。例如，图5示出了该平台(系统)500可以包括处理器502、芯片集504、输入/输出(I/O)设备506、随机存取存储器(RAM)(例如动态RAM(DRAM))508、闪存509、以及只读存储器(ROM)510、显示电子部件520、显示器背光522、以及各种其它平台部件514。系统500还可以包括无线通信芯片516和图形设备518。然而，实施例并不局限于这些元素。
[0058]如图5所示，I/O设备506、RAM 508和ROM 510通过芯片集504的方式耦接到处理器502。芯片集504可以通过总线512耦接到处理器502。因此，总线512可以包括多条线路。
[0059]处理器502可以是包括一个或多个处理器核心的中央处理单元，并且可以包括具有任何数量的处理器核心的任何数量的处理器。处理器502可以包括例如以CPU、多处理单元、精简指令集计算机(RISC)、具有管线的处理器、复杂指令集计算机(CISC)、数字信号处理器(DSP)等等为例的任何类型的处理单元。
[0060]本文阐述了许多具体细节以提供对这些实施例的全面理解。然而，本领域的普通技术人员应该理解，可以在没有这些具体细节的情况下来实践这些实施例。在其它实例中，没有详细地描述公知的操作、部件和电路，以免混淆这些实施例。能够意识到，本文公开的具体结构和功能细节可以是代表性的，但是不必限制这些实施例的范围。
[0061]各种实施例可以使用硬件元素、软件元素或二者的组合来实现。硬件元素的示例可以包括处理器、微处理器、电路、电路元件(例如晶体管、电阻器、电容器、电感器，等等)、集成电路、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、逻辑门、寄存器、半导体器件、芯片、微芯片、芯片集等等。软件的示例可以包括软件部件、程序、应用、计算机程序、应用程序、系统程序、机器程序、操作系统软件、中间件、固件、软件模块、例程、子例程、函数、方法、过程、软件接口、应用程序接口(API)、指令集、计算代码、计算机代码、代码段、计算机代码段、字、值、符号或它们的任意组合。确定是否使用硬件元素和/或软件元素来实现实施例可以根据任何数量的因素而变化，例如，期望的计算速率、功率水平、耐热性、处理周期预算、输入数据速率、输出数据速率、存储器资源、数据总线速度以及其它的设计或性能限制。
[0062]一些实施例可以使用表述“耦接”和“连接”以及它们的派生词进行说明。这些术语并不意在是彼此的同义词。例如，可以使用术语“连接”和/或“耦接”来描述一些实施例以指示两个或更多个元件彼此直接物理或电接触。然而，术语“耦接”也可以表示两个或更多个元件彼此不直接接触，但是仍然协作或彼此相互作用。
[0063]一些实施例可以例如使用计算机可读介质或物品来实现，该计算机可读介质或物品可以存储指令或指令集，如果由计算机执行，该指令或指令集会使计算机执行根据该实施例的方法和/或操作。这样的计算机可以例如包括任何适当的处理平台、计算平台、计算设备、处理设备、计算系统、处理系统、计算机、处理器等等，并且可以使用硬件和/或软件的任意组合来实现。所述计算机可读介质或物品可以例如包括任何合适类型的存储器单元、存储器设备、存储器物品、存储器介质、存储设备、存储物品、存储介质和/或存储单元，例如，存储器、可移动或不可移动介质、可擦除或不可擦除介质、可写或可重写介质、数字或模拟介质、硬盘、软盘、压缩盘只读存储器(CD-ROM)、可记录光盘(CD-R)、压缩盘可重写(CD-RW)、光盘、磁介质、磁光介质、可移动存储卡或盘、各种类型的数字多用途盘(DVD)、磁带、盒式磁带等等。指令可以包括使用任何适当的高级、低级、面向对象、可视、编译和/或解释的编程语言实现的任何合适类型的代码，例如源代码、编译代码、解释代码、可执行代码、静态代码、动态代码、加密代码等等。
[0064]除非以其它方式明确地声明，否则可以意识到，诸如“处理”、“计算”、“估算”、“确定”等等的术语指代计算机或计算系统或者类似的电子计算设备中的动作和/或处理，该计算机或计算系统或者类似的电子计算设备操控被表示为计算系统的寄存器和/或存储器中的物理量(例如，电子)的数据和/或将该数据转换为被类似地表示为计算系统的存储器、寄存器或其它这样的信息存储、传输或显示设备中的物理量的其它数据。这些实施例并不局限于这一上下文。
[0065]尽管以对于结构特征和/或方法动作特定的语言描述了所述主题，但是应当理解，在所附权利要求中定义的主题并不一定局限于上面描述的具体特征或动作。更确切地说，公开所述具体特征和动作作为实现该权利要求的示例形式。
【权利要求】
1.一种装置，包括: 布置为以多个电流水平从充电源汲取电流的第一电路；以及 布置为使用所述第一电路确定所述充电源的充电电流容量的第二电路。
2.如权利要求1所述的装置，所述第一电路包括: 耦接到布置为耦接到所述充电源的输入线路的一个或多个电流吸收器；以及 具有耦接到所述输入线路的第一输入和布置为接收基准电压的第二输入的电压比较器。
3.如权利要求2所述的装置，所述电压比较器布置为当由所述一个或多个电流吸收器汲取的电流超出所述充电电流容量时检测所述输入线路中的电压下降。
4.如权利要求1所述的装置，所述第一电路经过USB连接耦接到所述充电源。
5.如权利要求1所述的装置，所述第二电路包括布置为执行下列操作的硬件状态机: 应用将所述电流吸收器中的一个或多个耦接到所述充电源的搜索例程； 以所述搜索例程为基础来确定所述充电源的所述充电电流容量；并且存储确定的充电电流容量。
6.如权利要求1所述的装置，包括布置为执行下列操作的电路: 检测来自耦接到所述充电源的USB连接器的Vbus信号的存在；并且将所述Vbus信号耦接到所述第一电路。
7.如权利要求1所述的装置，包括耦接到所述第二电路的电池充电器，所述电池充电器包括用于根据所述充电源的确定的充电电流容量来调整所述电池充电器内的所述充电电流的电流限制晶体管。
8.如权利要求1所述的装置，包括布置为从所述充电源接收功率并且向所述第一和第二电路供应功率的低压差调节器。
9.一种方法，包括: 汲取从充电源接收的电流信号的多个电流水平；并且 确定所述电流信号的电压在其处下降的电流水平。
10.如权利要求9所述的方法，所述确定所述电流水平包括执行对到布置为耦接到所述充电源的多个电流吸收器中的一个或多个电流吸收器的所述电流信号进行打开或关闭的二值搜索例程。
11.如权利要求10所述的方法，包括控制晶体管以打开或关闭所述一个或多个电流吸收器。
12.如权利要求10所述的方法，包括: 将输入线路连接到布置为汲取各自的一个或多个吸收电流的一个或多个电流源； 当所述一个或多个电流源连接到所述输入线路时，检测所述输入线路上的所述电流信号的电压下降；并且 当检测到所述电压下降时，以由所述一个或多个电流源汲取的总吸收电流的值为基础来确定所述充电源的充电电流容量值。
13.如权利要求10所述的方法，包括以所述电流信号的电压在其处下降的电流水平为基础来存储电流容量值。
14.如权利要求13所述的方法，包括将耦接到所述系统的电流调节器的电流输出限制到与所述电流信号的所述电压在其处下降的所述电流水平相对应的值。
15.如权利要求10所述的方法，包括: 执行包括下列步骤的二值搜索: 当从所述充电源汲取吸收电流的水平时，监视所述电流信号的电压； 如果没有观察到电压下降，则增加所述吸收电流的水平；并且如果观察到电压下降，则降低所述吸收电流的水平。
16.如权利要求15所述的方法,包括: 将一个或多个电流吸收器耦接到所述充电源以调整所述吸收电流的水平；并且将电流容量值存储为比特序列，其中，每一个比特与单独的电流吸收器相对应，并且当所述电流信号的所述电压下降时，指示所述电流吸收器与所述充电源耦接或分离。
17.—种系统,包括: 包括一组平台部件的便携式设备； 布置为向所述一组平台部件提供功率的电池； 布置为以多个电流水平从充电源汲取电流的第一电路；以及 布置为使用所述第一电路确定所述充电源的充电电流容量的第二电路。
18.如权利要求17所述的系统，所述系统经过USB连接耦接到所述充电源。
19.如权利要求17所述的系`统，所述第一电路包括: 布置为耦接到所述充电源的输入线路； 耦接到所述输入线路的一个或多个电流吸收器；以及 具有连接到所述输入线路的第一输入和布置为接收基准电压的第二输入的电压比较器。
20.如权利要求19所述的系统，所述电压比较器布置为当由所述多个电流吸收器中的一个或多个吸收器汲取的电流超出所述充电电流容量时检测所述输入线路中的电压下降。
【文档编号】G01R31/36GK103502828SQ201180070580
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2011年12月23日 优先权日:2011年4月1日
【发明者】R·D·维尔豪尔, P·S·杜尔利, D·S·克鲁斯 申请人:英特尔公司