雙線導(dǎo)體系統(tǒng)中的功率開(kāi)關(guān)的制作方法
【專利摘要】在示例實(shí)施例中，一種在雙向、多節(jié)點(diǎn)的雙線導(dǎo)體系統(tǒng)中提供自動(dòng)音頻總線(A2B)芯片的功率開(kāi)關(guān)電路，所述雙線導(dǎo)體系統(tǒng)包括在雙絞線總線(A2B總線)上互連的多個(gè)A2B芯片，其中至少一個(gè)A2B芯片作為主節(jié)點(diǎn)，以及其余的A2B芯片作為從節(jié)點(diǎn)。A2B芯片的功率開(kāi)關(guān)電路根據(jù)功率開(kāi)關(guān)過(guò)程對(duì)A2B總線中的下一個(gè)下游A2B芯片順序地加電，以及所述功率開(kāi)關(guān)電路經(jīng)配置以在功率開(kāi)關(guān)過(guò)程之前、期間和之后檢測(cè)A2B總線中的故障。每個(gè)A2B芯片使能大堆下個(gè)下游A2B芯片的功率，而不因?yàn)橄掠蜛2B總線的故障而危害系統(tǒng)中的任何組件，或破壞在局部A2B芯片的功率供應(yīng)。
【專利說(shuō)明】雙線導(dǎo)體系統(tǒng)中的功率開(kāi)關(guān)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)?jiān)?5U.S.C.§ 119(e)下請(qǐng)求如下申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益:于2013年7月8日提交的標(biāo)題為“A2B Protocol Engine”、序列號(hào)為61/843，891的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)；于2013年7月8日提交的標(biāo)題為“Digital Phase Detector”、序列號(hào)為61/843,896的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)；于2013年7月8日提交的標(biāo)題為“Differential Decoder”、序列號(hào)為61/843,902的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)；于2013年7月12日提交的標(biāo)題為“System and Method for Implementing A2BProtocol”、序列號(hào)為61/845，542的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)，其公開(kāi)內(nèi)容在此通過(guò)引用合并在此。本申請(qǐng)?jiān)?5U.S.C.§ 120下是于2012年10月5日提交的標(biāo)題為“Two-Wire Communicat1nSystem for High Speed Data and Power Distribut1n”、序列號(hào)為 13/646,397 的美國(guó)申請(qǐng)和于 2012 年 10 月 5 日提交的標(biāo)題為 “Methods for Discovery, Configurat1n, andCoordinating Data Communicat1ns Between Masters and Slave Devices in aCommunicat1n System”、序列號(hào)為13/646,382的美國(guó)申請(qǐng)的延續(xù)部分并聲稱優(yōu)先權(quán)的權(quán)益。在先申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容被認(rèn)為是本申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容的一部分并通過(guò)引用并入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明總體上涉及通信總線技術(shù)，以及更具體地說(shuō)，涉及一種雙線導(dǎo)體系統(tǒng)中的功率開(kāi)關(guān)。

【背景技術(shù)】
[0004]雙線導(dǎo)體系統(tǒng)已知在電氣和電子領(lǐng)域作為數(shù)據(jù)和電力傳輸?shù)氖侄?。這些系統(tǒng)通常采用控制器，用于驅(qū)動(dòng)功率到雙線導(dǎo)體中、控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)序以及傳輸和接收數(shù)據(jù)。主芯片(也稱為主節(jié)點(diǎn))由控制器控制，并且主節(jié)點(diǎn)依次控制一個(gè)或多個(gè)從設(shè)備(也稱為從節(jié)點(diǎn))。如本文所用，“芯片”包括蝕刻或印在半導(dǎo)體材料以形成集成電路的電子元件及其互連的復(fù)雜集合。一般而言，雙線導(dǎo)體系統(tǒng)上的通信涉及在一根導(dǎo)線上發(fā)送時(shí)鐘信號(hào)以及在另一根導(dǎo)線上發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)，時(shí)鐘信號(hào)的上升和/或下降指示所連接芯片之間的數(shù)據(jù)傳送。雙線導(dǎo)體系統(tǒng)可以用于無(wú)數(shù)應(yīng)用中，諸如汽車、音頻信號(hào)處理、電話等中的控制系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明總體上涉及一種雙線導(dǎo)體系統(tǒng)中的功率開(kāi)關(guān)。具體地，在汽車(以及利用傳感器和其他外圍設(shè)備的其它這種封閉和/或移動(dòng)系統(tǒng))中增殖傳感器(諸如，麥克風(fēng)、照相機(jī)等)可導(dǎo)致過(guò)多的布線量，隨之增加系統(tǒng)的復(fù)雜性和重量，以及潛在地降低性能和可靠性。特殊類型的雙線通信(被稱為自動(dòng)音頻總線(A2B)通信)可以用于汽車和其他類似的系統(tǒng)，以減少在各種傳感器和傳感器控制設(shè)備之間數(shù)據(jù)和功率傳輸?shù)膹?fù)雜性。
[0006]該A2B總線提供了鏈接節(jié)點(diǎn)之間的多通道、內(nèi)部集成電路聲音(I2S)/時(shí)分復(fù)用(TDM)鏈接。它在單一的差分線對(duì)上嵌入雙向同步數(shù)據(jù)(例如，數(shù)字音頻)、時(shí)鐘和同步信號(hào)。A2B支持直接的點(diǎn)至點(diǎn)連接，并允許在不同位置的多個(gè)菊花鏈節(jié)點(diǎn)貢獻(xiàn)或消耗TDM通道內(nèi)容。該A2B總線允許下游流量(例如，從主節(jié)點(diǎn)到最后一個(gè)從節(jié)點(diǎn))和上游流量(例如，到主節(jié)點(diǎn))的時(shí)間并允許在同一雙絞線上的功率傳輸。
[0007]A2B協(xié)議中的發(fā)現(xiàn)過(guò)程包括在已連接的A2B菊花鏈中先后從一個(gè)A2B芯片到下一個(gè)下游A2B芯片開(kāi)機(jī)并建立上游通信。每個(gè)A2B芯片可以合適使得到下游A2B芯片的功率，而不損壞系統(tǒng)中的任何部件，避免下游A2B線纜上的線路故障(或其他錯(cuò)誤)。此外，使能下一個(gè)下游A2B芯片不會(huì)破壞當(dāng)?shù)谹2B芯片(可否則中斷上游數(shù)據(jù)和控制通信)的功率。
[0008]在示例性實(shí)施例中，在包括多個(gè)A2B芯片的雙向、多節(jié)點(diǎn)的雙線導(dǎo)體系統(tǒng)中提供A2B芯片的功率開(kāi)關(guān)電路，所述A2B芯片在雙絞線總線(A2B總線)上互連，至少一個(gè)A2B芯片作為主節(jié)點(diǎn)以及其余的a2b芯片作為從節(jié)點(diǎn)。a2b芯片的功率開(kāi)關(guān)電路根據(jù)功率開(kāi)關(guān)進(jìn)程對(duì)a2b總線中的下一個(gè)下游a2b芯片順序地加電。功率開(kāi)關(guān)電路經(jīng)配置以在功率開(kāi)關(guān)過(guò)程之前、期間和之后檢測(cè)a2b總線中的故障。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是示出示意用于功率開(kāi)關(guān)雙線導(dǎo)體系統(tǒng)的示例的簡(jiǎn)化框圖；
[0010]圖2是示出系統(tǒng)的實(shí)施例的示例細(xì)節(jié)的簡(jiǎn)化框圖；
[0011]圖3是示出系統(tǒng)的實(shí)施例的另一示例細(xì)節(jié)的簡(jiǎn)化框圖；
[0012]圖4是示出系統(tǒng)的實(shí)施例的又一示例細(xì)節(jié)的簡(jiǎn)化框圖；
[0013]圖5是示出系統(tǒng)的實(shí)施例的又一示例細(xì)節(jié)的簡(jiǎn)化框圖；
[0014]圖6是示出系統(tǒng)的實(shí)施例的又一示例細(xì)節(jié)的簡(jiǎn)化框圖；
[0015]圖7是示出可與本系統(tǒng)的實(shí)施例關(guān)聯(lián)的示例操作的簡(jiǎn)化流程圖；

【具體實(shí)施方式】
[0016]圖1是示出雙線導(dǎo)體系統(tǒng)10的簡(jiǎn)化框圖。系統(tǒng)10包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)12(1)_12(N)。12(1)表示主節(jié)點(diǎn)，其采用雙線通信協(xié)議(例如，A2B協(xié)議)通過(guò)雙絞線總線14與三個(gè)從節(jié)點(diǎn)12 (2)-12 (N)進(jìn)行通信。每個(gè)從節(jié)點(diǎn)12 (2)-12 (N)可以讀和/或?qū)憯?shù)據(jù)從/到一個(gè)或多個(gè)傳感器或其它外圍設(shè)備16。外圍設(shè)備的示例包括麥克風(fēng)(話筒)、麥克風(fēng)陣列、數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)等。主控制器18可以主節(jié)點(diǎn)12(1)通過(guò)多渠道I2S和內(nèi)部集成電路(I2C)通信協(xié)議進(jìn)行通信并控制它。該A2B協(xié)議引擎的實(shí)施例可以允許控制信息和音頻數(shù)據(jù)，該信息和音頻數(shù)據(jù)使用雙絞線總線14雙向傳輸以連接每個(gè)節(jié)點(diǎn)到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。從節(jié)點(diǎn)12 (2)-12 (N)也可以通過(guò)雙絞線14供電。
[0017]主節(jié)點(diǎn)12⑴包括時(shí)鐘信號(hào)(例如，它可以從I2S輸入導(dǎo)出)、下游數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)控制和功率的始發(fā)者；主節(jié)點(diǎn)由主控制器518 (例如，微處理器)編程，并接收/發(fā)送有效載荷向/從主機(jī)控制器518。每個(gè)從節(jié)點(diǎn)12(2)-12(N)包括可以表示為下游數(shù)據(jù)幀(例如，具有內(nèi)容的可能多個(gè)同步數(shù)據(jù)時(shí)隙的特定節(jié)點(diǎn)的單個(gè)負(fù)荷塊)的可能目標(biāo)和上游數(shù)據(jù)幀的來(lái)源的可尋址網(wǎng)絡(luò)連接點(diǎn)。同步數(shù)據(jù)指連續(xù)流數(shù)據(jù)(例如，音頻信號(hào))，其中固定的時(shí)間間隔(例如，48千赫)和固定的相位間隔兩個(gè)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換。
[0018]根據(jù)各種實(shí)施例中，每個(gè)A2B芯片12 (1)-12 (N)可以被連接到對(duì)應(yīng)的功率開(kāi)關(guān)電路，其中，所述功率開(kāi)關(guān)電路的一部分可以位于各自的A2B芯片12 (1)-12 (N)內(nèi)，以及功率開(kāi)關(guān)電路的剩余部分可位于各自A2B芯片12(1)-12(N)之外。每個(gè)A2B芯片12 (I)-12 (N)的功率開(kāi)關(guān)電路可以使能到A2B總線14上的下一個(gè)A2B芯片的功率。每個(gè)芯片A2B12(1)-12(N)可以被順序使能(例如，一次一個(gè))，以及每個(gè)A2B芯片可默認(rèn)上電以從下一個(gè)下游A2B芯片分離。該發(fā)現(xiàn)過(guò)程可以由功率開(kāi)關(guān)電路的一部分中實(shí)施的功率開(kāi)關(guān)在每個(gè)A2B芯片12 (I)-12 (N)激活。根據(jù)系統(tǒng)10的實(shí)施例，A2B總線14的線纜上的使能功率可以完成，而不永久損壞任何相關(guān)電路，同時(shí)保持現(xiàn)有功率和通信連接，并報(bào)告任何下游線纜故障。故障報(bào)告可包括所檢測(cè)故障的定位和故障類型的分類。
[0019]在各種實(shí)施例中，功率開(kāi)關(guān)可控制A2B鏈中到下一個(gè)下游A2B芯片的下游電壓功率(例如，通過(guò)A2B總線14連接的A2B芯片12 (I)-12 (N)的組合)。在由上游主節(jié)點(diǎn)12(1)適當(dāng)編程后，功率開(kāi)關(guān)可以由每個(gè)從節(jié)點(diǎn)12(2)-12(N)的內(nèi)部邏輯激活。功率開(kāi)關(guān)也可以控制每個(gè)下游A2B芯片12 (2)-12 (N)上的開(kāi)關(guān)處理，使得在每個(gè)A2B芯片12 (2)-12 (N)的局部功率(例如，在特定引腳由電壓測(cè)量，諸如VIN)不會(huì)在開(kāi)機(jī)過(guò)渡期間丟失值的預(yù)先確定范圍。
[0020]在各種實(shí)施例中，在激活每個(gè)A2B芯片12 (2)-12 (N)上的功率之前，特定檢查(例如，測(cè)試，故障排除等)可以對(duì)特定線路故障情況執(zhí)行。例如，連接A2B芯片12(2)-12(N)的線纜可以被暴露于外部環(huán)境(例如，空氣、水、濕度、溫度差、機(jī)械沖擊等)并可遇到故障。開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)的部分(包括線路供電)可感測(cè)故障、自動(dòng)退出到下游組件的功率，并報(bào)告通過(guò)A2B總線14的故障。因此，根據(jù)各種實(shí)施例，A2B鏈中的故障可以足夠早(例如，開(kāi)機(jī)過(guò)程中)檢測(cè)，以防止后續(xù)的系統(tǒng)故障(例如，下游線纜的電氣崩潰等)。在轉(zhuǎn)換功率已順利完成之后，功率開(kāi)關(guān)可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)的狀態(tài)標(biāo)志指示返回到主節(jié)點(diǎn)12(1)和主控制器18的完成狀態(tài)。
[0021]在示例性實(shí)施例中，功率開(kāi)關(guān)的特征列表可以包括:內(nèi)部橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(LDMOS)芯片的低功率；400毫安的最大開(kāi)關(guān)電流；小于1.2Ω的最大電阻；輸出短路保護(hù)；和輸入過(guò)電壓保護(hù)，以支持到系統(tǒng)10中短路到VBAT的VIN(例如，引腳連接到電池電壓)。應(yīng)該注意，雖然只有少數(shù)A2B芯片12(1)-12(N)在本文中示出為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，任何數(shù)目的A2B芯片可以以類似的方式在系統(tǒng)10的實(shí)施例的范圍之內(nèi)相互連接。而且，在實(shí)施例的廣泛范圍內(nèi)，每一個(gè)從節(jié)點(diǎn)12(2)-12(N)可以與任何數(shù)量的外圍芯片進(jìn)行通信。
[0022]轉(zhuǎn)到圖2，圖2是示出根據(jù)系統(tǒng)10的實(shí)施例的功率開(kāi)關(guān)電路的示例細(xì)節(jié)的簡(jiǎn)化框圖。在各種實(shí)施例中，系統(tǒng)10可包括例如，A2B芯片12(例如，從節(jié)點(diǎn)或主節(jié)點(diǎn))，被配置為接收數(shù)據(jù)并在A2B總線14上加電。A2B芯片12的功率開(kāi)關(guān)電路根據(jù)功率開(kāi)關(guān)過(guò)程順序加電在A2B總線14上的下一個(gè)下游A2B芯片。如本文所用，結(jié)合示例A2B芯片12的術(shù)語(yǔ)“上游”指的是指向主A2B芯片的A2B鏈的一部分；結(jié)合示例A2B芯片12的術(shù)語(yǔ)“下游”指的是遠(yuǎn)離示例A2B芯片12和主A2B芯片的A2B鏈的一部分。功率在功率開(kāi)關(guān)過(guò)程中從上游方向向下游方向流動(dòng)。
[0023]在各種實(shí)施例中，功率開(kāi)關(guān)電路被配置用于在功率開(kāi)關(guān)過(guò)程之前、期間和之后檢測(cè)A2B總線14的故障。在一些實(shí)施例中，功率開(kāi)關(guān)電路可以在功率開(kāi)關(guān)過(guò)程之前、期間和之后感知下游線纜A2B總線14(例如，連接到所述下一個(gè)下游A2B芯片的線纜、線等)的條件，并提供反饋到開(kāi)關(guān)控制機(jī)構(gòu)。功率開(kāi)關(guān)電路可以逐步充電下游線纜和下游A2B芯片，而實(shí)質(zhì)同時(shí)保留局部功率和數(shù)據(jù)通信并為下游A2B芯片提供界定的充電時(shí)間。例如，功率開(kāi)關(guān)電路可以在功率開(kāi)關(guān)過(guò)程期間維持本地功率電壓。功率開(kāi)關(guān)電路可以對(duì)來(lái)自主A2B芯片的命令激活對(duì)下游a2b芯片的功率。在一些實(shí)施例中，如果下游線纜上沒(méi)有檢測(cè)故障，功率開(kāi)關(guān)電路被配置為成功地完成了功率開(kāi)關(guān)過(guò)程。
[0024]上游耦合網(wǎng)絡(luò)20可以在A2B總線線纜上分離功率供應(yīng)線和數(shù)據(jù)線，并經(jīng)過(guò)功率供應(yīng)線22A和24A (分別為上游正極功率供應(yīng)線和負(fù)極功率供應(yīng)線)和上游數(shù)據(jù)線26A向A2B芯片12分別提供功率和數(shù)據(jù)。上游功率和數(shù)據(jù)可以由主芯片A2B轉(zhuǎn)發(fā)或從主芯片A2B起源。下游耦合網(wǎng)絡(luò)28可以被配置為聚集在下游功率供應(yīng)線22B和24B (下游正功率供應(yīng)線和負(fù)極功率供應(yīng)線，分別)和下游數(shù)據(jù)線26B上來(lái)自A2B芯片12的功率和數(shù)據(jù)信號(hào)，并經(jīng)過(guò)另一個(gè)A2B總線線纜向下游組件(其可以包括其他A2B芯片)提供聚合的信號(hào)。
[0025]功率開(kāi)關(guān)30可以被設(shè)置在下游正極功率供應(yīng)線22B上。在本文所示的示例實(shí)施例中，功率開(kāi)關(guān)30包括由A2B芯片12控制的晶體管，以及便于檢測(cè)流向下游耦合網(wǎng)絡(luò)28 (例如，作為反饋機(jī)制，以確定線路如何響應(yīng)功率的開(kāi)關(guān))的功率的功率感測(cè)線。功率開(kāi)關(guān)30在A2B芯片12的加電期間有利于分離下游耦合網(wǎng)絡(luò)28。因此，在具體實(shí)施例中，當(dāng)功率開(kāi)關(guān)30被啟用(例如，連接)時(shí)，功率開(kāi)關(guān)可對(duì)下一個(gè)下游A2B芯片激活；當(dāng)禁用時(shí)，功率開(kāi)關(guān)30可以被配置成隔離正在從下一個(gè)下游A2B芯片通電的A2B芯片12。
[0026]根據(jù)不同實(shí)施方案，在A2B芯片12被加電之后，A2B芯片12可以被命令(例如，通過(guò)合適的控制機(jī)構(gòu)，諸如控制位)以加電下游組件A2B芯片12。根據(jù)功率開(kāi)關(guān)的進(jìn)程，示例A2B芯片12被首先加電，在此期間，它從下游稱合網(wǎng)絡(luò)28隔尚。在A2B芯片加電成功后，A2B芯片12可使得下一個(gè)下游A2B芯片12以加電。在接下來(lái)的下游A2B芯片的加電轉(zhuǎn)變期間，示例A2B芯片12的功率開(kāi)關(guān)電路可以監(jiān)視下游線纜的故障，并如果檢測(cè)到故障則停止功率開(kāi)關(guān)過(guò)程。通電的順序可以沿著A2B鏈路繼續(xù)向下進(jìn)行，直到實(shí)質(zhì)上在A2B鏈上的所有A2B芯片已經(jīng)加電。
[0027]根據(jù)特定的需要，上游耦合網(wǎng)絡(luò)20和下游耦合網(wǎng)絡(luò)28可以包括鐵氧體磁珠、電感、電容、共模扼流圈和有利于電磁兼容、寬容環(huán)境條件(例如，在汽車)以及其他可取特點(diǎn)的其他電器元件。上游耦合網(wǎng)絡(luò)20和下游耦合網(wǎng)絡(luò)28的組件可以根據(jù)其中使用系統(tǒng)10的具體應(yīng)用有所不同。系統(tǒng)10的實(shí)施例可以根據(jù)功率開(kāi)關(guān)進(jìn)程編程A2B芯片12以使能到下一個(gè)下游A2B芯片(如果存在)的功率。
[0028]轉(zhuǎn)到圖3，圖3是示出根據(jù)系統(tǒng)10的一個(gè)實(shí)施例的線路供電的示例細(xì)節(jié)的簡(jiǎn)化框圖。系統(tǒng)10的各種實(shí)施例還可以包括開(kāi)關(guān)和耦合到下游電力線纜的開(kāi)關(guān)控制電路，以根據(jù)命令使能下游A2B芯片上的功率。也可以在正極和負(fù)極(例如，沿正功率供應(yīng)線22A/22B和負(fù)功率供應(yīng)線24A/24B)設(shè)置開(kāi)關(guān)。輸入功率和數(shù)據(jù)信號(hào)可通過(guò)A2B總線14傳送給A2B芯片12。上游耦合網(wǎng)絡(luò)20可以包括電感器(例如，或鐵氧體磁珠)34，其可便于從輸入信號(hào)分離出直流(DC)分量(例如，功率組件)，以及電容器32，其可促進(jìn)從輸入信號(hào)分離出高頻(例如，數(shù)據(jù))分量。例如，電感器34可以作為高頻率塊(例如，在雙絞線14上過(guò)濾出高速數(shù)據(jù)能量)，以及電容器32可以作為低的頻率塊(例如，在雙絞線14上過(guò)濾出功率)。正功率供應(yīng)線22A/22B可攜帶(例如，傳輸，行為等)的功率信號(hào)的正部分(具有正極性的功率信號(hào)的部分)，以及負(fù)功率供應(yīng)線24A/24B可攜帶功率信號(hào)的負(fù)部分(例如，具有負(fù)極性的功率信號(hào)的部分)。數(shù)據(jù)信號(hào)可以在數(shù)據(jù)線26A/26B攜帶(分別為上游/下游)。
[0029]在一個(gè)示例性實(shí)施例中，A2B芯片12可以包括27V寬容開(kāi)漏輸出引腳SWP，它可以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間在功率開(kāi)關(guān)進(jìn)程序列中拉低以開(kāi)啟功率開(kāi)關(guān)30。集成到A2B芯片12中的電流控制開(kāi)關(guān)元件36可以便于感測(cè)在下游負(fù)功率供應(yīng)線24B上的功率。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“電流控制開(kāi)關(guān)元件”包括半導(dǎo)體器件(例如晶體管)，其中，控制偏差設(shè)定設(shè)備的電阻在非常高或非常低的值，對(duì)應(yīng)于開(kāi)關(guān)的“關(guān)”和“開(kāi)“條件；當(dāng)開(kāi)關(guān)處于“開(kāi)”位置“關(guān)”之間時(shí)，電阻可以隨著控制電流而變化。電流控制開(kāi)關(guān)元件36可以電連接引腳VSS到弓I腳VSSO (也被稱為SW)。當(dāng)合適時(shí)，接地元件可以連接到電流控制開(kāi)關(guān)元件36。
[0030]在一些實(shí)施例中，功率開(kāi)關(guān)30可包括P型金屬氧化物半導(dǎo)體(PMOS)晶體管，以及電流控制開(kāi)關(guān)元件36可包括N型金屬氧化物半導(dǎo)體(NMOS)晶體管。附加的合適的電氣部件也可包括在各實(shí)施例的范圍之內(nèi)。電流控制開(kāi)關(guān)元件36可在某些情況下用作開(kāi)關(guān)，例如，當(dāng)電流超過(guò)特定值時(shí)用作短，或當(dāng)電流低于特定閾值時(shí)為開(kāi)，或反之亦然。電流控制開(kāi)關(guān)元件36可以方便逐漸拉高充電電流(例如，用于供電下游A2B芯片的電流)。在一些實(shí)施例中，電流控制開(kāi)關(guān)元件36可以被放置在下游正功率供應(yīng)線22B中，和功率開(kāi)關(guān)30也可以內(nèi)部移動(dòng)到A2B芯片12。連接在正功率供應(yīng)線22A和負(fù)功率供應(yīng)線24A之間的可選二極管38可為A2B芯片12提供反向電流保護(hù)。在各個(gè)實(shí)施例中，二極管38也可有利于檢測(cè)系統(tǒng)10中的反向電流。
[0031]在一些實(shí)施例中，兩個(gè)開(kāi)關(guān)(例如，功率開(kāi)關(guān)30和電流控制開(kāi)關(guān)元件36)可以是電流控制的。在其它實(shí)施例中，功率開(kāi)關(guān)30可以是電流控制，以及電流控制開(kāi)關(guān)元件36可以是常規(guī)(例如，普通的，沒(méi)有電流控制)開(kāi)關(guān)。在加電轉(zhuǎn)變期間，至少一個(gè)開(kāi)關(guān)(可能兩者)也可以加倍以用作電流源以確保逐漸打開(kāi)開(kāi)關(guān)。電流的控制可在數(shù)字控制電流源實(shí)現(xiàn)為邏輯控制，它可以動(dòng)態(tài)地適應(yīng)線路上的負(fù)載，直至達(dá)到最佳充電率，例如，以平衡逐漸充電下游功率供應(yīng)線和A2B芯片，并同時(shí)保留本地功率和數(shù)據(jù)通信，同時(shí)還為下格A2B芯片提供用于有界的充電時(shí)間，以加快整個(gè)數(shù)據(jù)鏈路鏈的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。
[0032]根據(jù)一些實(shí)施例，標(biāo)簽SW (連接到電流控制開(kāi)關(guān)元件36)和SWP (連接到功率開(kāi)關(guān)30)可以根據(jù)信號(hào)(例如，稱為swjnode的位的值)在至少四種操作模式之一運(yùn)行，指示A2B芯片12是否正在使用外部開(kāi)關(guān)。僅作為示例，而不是限制，當(dāng)swjnode設(shè)置為默認(rèn)值0，內(nèi)部和外部開(kāi)關(guān)可通過(guò)引腳SWP控制以以提供完整的線路隔離，用于線路故障診斷和定位；當(dāng)sw_mode被設(shè)置為I的值，下游線纜開(kāi)放和反向線診斷可被跳過(guò)；當(dāng)sw_mode被設(shè)置為2的值，外部調(diào)節(jié)器可以被使用，以及某些線路診斷功能可被禁用；當(dāng)swjnode被設(shè)置為3的值，A2B芯片12可以被設(shè)置為預(yù)留的工程調(diào)試和測(cè)試模式，其中，所述診斷程序被關(guān)閉，而開(kāi)關(guān)通過(guò)完全打開(kāi)SW上的內(nèi)部開(kāi)關(guān)并拉低SWP以打開(kāi)外部功率開(kāi)關(guān)30，接著功率開(kāi)關(guān)過(guò)程中的否則正常的開(kāi)關(guān)順序而連接。控制功率開(kāi)關(guān)30和電流控制開(kāi)關(guān)元件36的信號(hào)的合適的值和操作模式可包括在系統(tǒng)10的實(shí)施例的范圍之內(nèi)。
[0033]根據(jù)一些實(shí)施例，適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)標(biāo)志可以被設(shè)置以指示功率開(kāi)關(guān)過(guò)程中的特定事件。例如，第一標(biāo)記(例如，開(kāi)始標(biāo)志)可以從低(例如，O)設(shè)置為高(例如，1)，指示功率開(kāi)關(guān)的啟動(dòng)；第二標(biāo)志(例如，完成標(biāo)志)可以設(shè)置為高，表示功率開(kāi)關(guān)的完成；和第三標(biāo)志(例如，故障標(biāo)志)可以設(shè)置為高，表明有故障。在一個(gè)示例實(shí)施例中，如果功率開(kāi)關(guān)進(jìn)程無(wú)法順利完成，故障標(biāo)志可轉(zhuǎn)換到高。如果被激活，它可能保持高位，直到開(kāi)始標(biāo)志為低電平。當(dāng)功率開(kāi)關(guān)過(guò)程成功完成時(shí)，完成標(biāo)志可以過(guò)渡到高，并可保持高位，直到開(kāi)始標(biāo)志變低(例如，表明下游線纜斷開(kāi))。
[0034]根據(jù)一些實(shí)施例，合適的故障代碼可設(shè)置在故障代碼總線上以指示特定的故障類型。例如，為O的錯(cuò)誤代碼可以指示未檢測(cè)到故障；為I的錯(cuò)誤代碼可以指示下游線被短路到地面 '為2的錯(cuò)誤代碼可以指示下游線被短路到電池電壓；為3的錯(cuò)誤代碼可以指示該線纜端子被短接在一起?’為4的故障代碼可表示開(kāi)路；為5的錯(cuò)誤代碼可指示下游線纜被反向連接；為6的錯(cuò)誤代碼可表示不確定的故障等。各種錯(cuò)誤代碼設(shè)置可實(shí)施在實(shí)施例的寬泛范圍內(nèi)。
[0035]據(jù)一些實(shí)施例，當(dāng)檢測(cè)到危險(xiǎn)故障時(shí)，合適的自動(dòng)斷開(kāi)標(biāo)志設(shè)置可以自動(dòng)地?cái)嚅_(kāi)功率開(kāi)關(guān)30。危險(xiǎn)故障可會(huì)破壞局部的A2B芯片12，或正通電的下一個(gè)下游A2B芯片12。在一個(gè)示例實(shí)施例中，如果當(dāng)自動(dòng)斷開(kāi)標(biāo)志被啟用(例如，設(shè)為I)時(shí)檢測(cè)到故障以及功率開(kāi)關(guān)30被有效地連接，則功率開(kāi)關(guān)30可被斷開(kāi)，結(jié)束標(biāo)志(例如，指示功率開(kāi)關(guān)完成)可變低，使用在故障代碼輸出總線上設(shè)置的合適的故障代碼，故障標(biāo)志(例如，指示故障)可過(guò)渡到高。另一方面，如果當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)標(biāo)志被禁用(例如，設(shè)置為O)，完成標(biāo)志可以保持高，功率開(kāi)關(guān)30可以繼續(xù)保持連接。故障標(biāo)志和錯(cuò)誤代碼的輸出可以使用故障信息進(jìn)行更新，但功率開(kāi)關(guān)30的斷開(kāi)可通過(guò)主機(jī)18、用戶干預(yù)、軟件干預(yù)或其它機(jī)制來(lái)控制。
[0036]轉(zhuǎn)到圖4，圖4是示出根據(jù)各種實(shí)施例與A2B芯片12相關(guān)聯(lián)的功率開(kāi)關(guān)和診斷硬件的簡(jiǎn)化框圖。功率調(diào)節(jié)器40可以感知傳入(例如，從上游方向)功率供應(yīng)線22A和24A的任何問(wèn)題(例如，電壓下降)。下游正功率供應(yīng)線22B的功率開(kāi)關(guān)30可以由正開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器44來(lái)驅(qū)動(dòng)。下游負(fù)功率供應(yīng)線24B上的電流控制開(kāi)關(guān)元件36可用作可變負(fù)電流吸收器和開(kāi)關(guān)(以及在一些實(shí)施例中的電流源)以調(diào)節(jié)電流。
[0037]包括一種或多種感覺(jué)比較器50和其它部件的診斷模塊48可在功率開(kāi)關(guān)過(guò)程之前、期間和之后便于檢測(cè)下游A2B總線14中的故障。控制邏輯52可控制電流源(例如，電流控制開(kāi)關(guān)元件36)以對(duì)A22B總線14上的負(fù)載動(dòng)態(tài)適應(yīng)充電電流，直到達(dá)到預(yù)先確定的充電率。控制邏輯52可以從功率穩(wěn)壓器40和診斷模塊48接收各種狀態(tài)輸入，適當(dāng)?shù)卮_定合適的電開(kāi)關(guān)機(jī)制，并相應(yīng)地產(chǎn)生開(kāi)關(guān)和診斷控制以方便系統(tǒng)10中的功率開(kāi)關(guān)和線路診斷。
[0038]根據(jù)各種實(shí)施例，來(lái)自A2B芯片12的其他部件的開(kāi)關(guān)啟動(dòng)和時(shí)鐘信號(hào)可有利于配置(例如，編程、控制等)控制邏輯52，控制邏輯52可通過(guò)正開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器44控制功率開(kāi)關(guān)30。當(dāng)功率開(kāi)關(guān)30接通時(shí)，上游功率可以連接到下游功率，逐漸增能電流回路(包括通過(guò)下一個(gè)下游A2B芯片的正功率供應(yīng)線22B和負(fù)功率供應(yīng)線24B)，而不會(huì)引起電流突涌或其他干擾。檢測(cè)比較器50可將下游功率供應(yīng)線22B和24B相對(duì)于所述輸入功率和接地的狀態(tài)反饋回控制邏輯52，控制邏輯52可以基于功率開(kāi)關(guān)30的狀態(tài)、通過(guò)電流繪制控制開(kāi)關(guān)元件36的電流以及傳感比較器50的狀態(tài)進(jìn)行下一狀態(tài)的確定。
[0039]功率調(diào)節(jié)器40可以監(jiān)控輸入功率的狀態(tài)(例如，質(zhì)量、健康、環(huán)境等)。如果輸入功率的質(zhì)量降低，在A2B芯片12的本地功率的狀態(tài)的適當(dāng)反饋可以提供給控制邏輯52。因此,如果功率開(kāi)始崩潰(例如，功率供應(yīng)線上的功率浪涌、無(wú)需功率、功率波動(dòng)等)，降解可以充分早期發(fā)現(xiàn)，使上電過(guò)程可以減緩(或當(dāng)合適時(shí)，停止)，以允許功率降低穩(wěn)定(例如，停止、消失、安靜，等)。例如，功率調(diào)節(jié)器40可以監(jiān)測(cè)在VIN引腳的電壓，并如果VIN的值下降低于預(yù)先設(shè)定的閾值則提供反饋到控制邏輯52。下游功率供應(yīng)和數(shù)據(jù)可因此避免在局部功率供應(yīng)中的問(wèn)題(例如，中斷、塌陷等)。
[0040]在各種實(shí)施例中，如果在下游功率使能轉(zhuǎn)變期間功率被啟用并還向控制邏輯52反饋信息，診斷模塊48可以經(jīng)配置以在功率開(kāi)關(guān)處理之前、期間以及之后感測(cè)下游線纜的條件，例如以檢測(cè)可損壞電路的故障。在各種故障情況下，診斷模塊48可容忍存在于下游線纜上的高線電壓。
[0041]診斷模塊48可以連接到上游和下游側(cè)。在功率開(kāi)關(guān)過(guò)程的需求的條件下，診斷模塊48可以通過(guò)控制邏輯52進(jìn)行控制。如果指示成功完成功率開(kāi)關(guān)過(guò)程中的步驟或指示在下游網(wǎng)絡(luò)中潛在故障的步驟的失敗，診斷模塊48可以提供上游和下游功率狀態(tài)信息返回給控制邏輯52。診斷模塊48可以在下游功率開(kāi)關(guān)過(guò)程之前、期間或之后監(jiān)測(cè)上游和下游的功率供應(yīng)線22A/22B和24A/24B的狀態(tài)。
[0042]在一些實(shí)施例中，在使能功率傳遞到下游網(wǎng)絡(luò)之前，診斷模塊48可以檢測(cè)潛在的破壞性故障。例如，可以通過(guò)在下游網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)終端上的適度阻力使用電壓激勵(lì)對(duì)下游線纜進(jìn)行激勵(lì)，以及響應(yīng)可以感測(cè)比較器50感測(cè)，該感測(cè)比較器50檢測(cè)(例如，觀察、測(cè)量等)下游線纜上的激勵(lì)。故障(諸如，短路到地或高電壓)可壓倒激勵(lì)，其然后不能通過(guò)感測(cè)比較器50來(lái)感測(cè)。根據(jù)感測(cè)比較器50輸出的簽名，該故障的性質(zhì)可以適當(dāng)?shù)胤诸惢驔Q定。如果檢測(cè)到破壞性故障，供電下游網(wǎng)絡(luò)的處理可被停止，并且故障的存在和類型報(bào)告給主機(jī)18。
[0043]在一些實(shí)施例中，診斷模塊48還可以通過(guò)比較下游線纜狀態(tài)與上游線纜狀態(tài)而檢測(cè)開(kāi)路故障。例如，如果遠(yuǎn)端下游負(fù)載不存在，這依次可表明開(kāi)路或反向連接類型故障，下游線纜狀態(tài)可很快地達(dá)到上游線纜狀態(tài)(例如，在不到預(yù)定的時(shí)間間隔內(nèi))。適當(dāng)?shù)臋z測(cè)比較器50可以檢測(cè)下游線纜狀態(tài)變化的速度，并檢測(cè)下游線纜狀態(tài)是否可很快達(dá)到上游線纜狀態(tài)，說(shuō)明斷路故障。
[0044]在一些實(shí)施例中，診斷模塊48可以以相反極性方式通過(guò)激勵(lì)功率供應(yīng)線22B和24B分類其他故障。如果當(dāng)相反極性時(shí)下游功率供應(yīng)線22B和24B充電太快(例如，在不到預(yù)定的時(shí)間間隔內(nèi))，可指示開(kāi)放電路。另一方面，如果下游功率供應(yīng)線22B和24B對(duì)于反向激勵(lì)響應(yīng)太慢(例如，在超過(guò)預(yù)定的時(shí)間間隔內(nèi))，如由合適的感測(cè)比較器50感測(cè)的下游線纜狀態(tài)所指示地，可指示反向極性故障。
[0045]在一些實(shí)施例中，如果感測(cè)比較器50指示該下游功率供應(yīng)線22B和24B在預(yù)定逝去的時(shí)間間隔內(nèi)以最大充電電流沒(méi)有完全充電，則短路故障可以被檢測(cè)。來(lái)自本地功率穩(wěn)壓電路或檢測(cè)比較器50的任何狀態(tài)指示可表明上游(例如，來(lái)電)供電水平已降至可接受的操作水平。在所涉及的任何電路元件被損壞之前，使用逐漸增大的電流以激勵(lì)下游A2B芯片可允許短路的安全檢測(cè)。
[0046]在各種實(shí)施例中，在成功完成下游功率開(kāi)關(guān)程序后，診斷模塊48還可以例如通過(guò)使得比較器50連接到下游功率供應(yīng)線22B和24B而繼續(xù)監(jiān)測(cè)下游功率供應(yīng)線22B和24B。檢測(cè)比較器50可以指示在預(yù)定的可接受范圍之外的下游功率電壓等級(jí)的任何偏離。
[0047]在各種實(shí)施例中，功率調(diào)節(jié)器40可以提供本地功率的狀態(tài)上的反饋，例如，如果充電電流的動(dòng)態(tài)調(diào)整開(kāi)始影響本地功率的可行性，下游功率開(kāi)關(guān)過(guò)程可以暫?；驕p慢。根據(jù)各種實(shí)施例，控制邏輯電路52可以控制電流控制開(kāi)關(guān)元件36，同時(shí)監(jiān)視由感測(cè)比較器50指示的下游功率供應(yīng)線22B和24B的狀態(tài)和局部功率調(diào)節(jié)器的狀態(tài)，如果有的話。控制邏輯52還可以向數(shù)據(jù)鏈路系統(tǒng)(例如，由功率電路分隔的電氣電路)報(bào)告該電力開(kāi)關(guān)程序的成功結(jié)束或檢測(cè)到分類故障。在系統(tǒng)10的一些實(shí)施例中，控制邏輯電路52可以被實(shí)現(xiàn)為用于控制在下游功率供應(yīng)線22B和24B上功率開(kāi)關(guān)的數(shù)字電路。在替代實(shí)施例中，可以使用等效的模擬控制電路。
[0048]當(dāng)使能下一個(gè)下游A2B芯片時(shí)，步驟可包括激活功率開(kāi)關(guān)30 (例如，通過(guò)使能起始標(biāo)志，例如，通過(guò)從O到I設(shè)置)。功率開(kāi)關(guān)30可以由控制邏輯52來(lái)控制，從而使從VIN派生的本地功率(V0UT33/V0UT)可不超出規(guī)定范圍(例如，因?yàn)樗晌＜吧嫌瓮ㄐ沛溌?。在功率開(kāi)關(guān)程序期間，VIN電壓可以受控的方式下降，雖然避免了電壓調(diào)節(jié)器掉電狀態(tài)。在功率開(kāi)關(guān)程序的完成，完成標(biāo)志可轉(zhuǎn)變?yōu)楦摺?br> [0049]診斷模塊48可以檢測(cè)到故障的下游電纜，并提供適當(dāng)?shù)姆答伒娇刂七壿?2?？刂七壿?2可例如通過(guò)設(shè)置故障標(biāo)志為高并在故障代碼輸出總線上提供非零的故障代碼而報(bào)告返回(例如，如適用，到主節(jié)點(diǎn)或主機(jī)18)打開(kāi)功率開(kāi)關(guān)30的失敗嘗試。在此期間檢測(cè)任何故障的預(yù)先確定的最大時(shí)間間隔可以在控制邏輯電路52配置。在甚至試圖使能功率開(kāi)關(guān)30之前可檢測(cè)的線路故障的情況下，預(yù)先確定的時(shí)間間隔可以被配置為較小值。
[0050]轉(zhuǎn)到圖5，圖5是示出根據(jù)系統(tǒng)10的一個(gè)實(shí)施例的感測(cè)比較器50的示例細(xì)節(jié)的簡(jiǎn)化框圖。在各種實(shí)施例中，診斷模塊48可以包括連接到功率供應(yīng)線22A/22B和24A/24B并比較影響電信號(hào)(諸如，電流、電壓、電阻等)的測(cè)量值與某些預(yù)定的參考值或?qū)τ诒舜说母袦y(cè)比較器50。上游(輸入側(cè))功率供應(yīng)線22A和24A以及下游(輸出側(cè))功率供應(yīng)線22B和24B的狀態(tài)可以由比較器輸出的結(jié)合狀態(tài)來(lái)指示。例如，一個(gè)感測(cè)比較器可以測(cè)量輸入電壓VIN，并比較預(yù)定的輸入電壓值。例如非零差異(超出預(yù)定界限)可觸發(fā)從感測(cè)比較器50到控制邏輯52的輸出。在實(shí)施例的寬泛范圍內(nèi)，可測(cè)量各種其它參數(shù)(諸如，在引腳VSS、VSS0等的電壓)。
[0051]激勵(lì)模塊54可以使用電壓或電流溫和地激發(fā)下游功率供應(yīng)線22B和24B以測(cè)試線路。感測(cè)比較器50對(duì)各種激勵(lì)的響應(yīng)可指示下游網(wǎng)絡(luò)上故障的存在或不存在。激勵(lì)模塊54可從控制邏輯50接收控制信號(hào)，該控制邏輯50用于激勵(lì)一個(gè)或多個(gè)感測(cè)比較器50。參考發(fā)生器56可為一個(gè)或多個(gè)感測(cè)比較器50產(chǎn)生參考信號(hào)。
[0052]轉(zhuǎn)到圖6，圖6是示出包括根據(jù)系統(tǒng)10的一個(gè)實(shí)施例的功率開(kāi)關(guān)和診斷硬件的示例A2B芯片12的簡(jiǎn)化框圖。電感器34包括在上游和下游的功率供應(yīng)線22A/24A和22B/24B上的鐵氧體磁珠。除了正開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器44、電流控制開(kāi)關(guān)元件36、診斷模塊48和控制邏輯52，A2B芯片12可以包括A2B收發(fā)器60，該A2B收發(fā)器60可向/從上游網(wǎng)絡(luò)(例如，向主節(jié)點(diǎn))發(fā)射和接收電信號(hào)，以及另一個(gè)A2B收發(fā)器62可向/從下游網(wǎng)絡(luò)(例如，向其它從節(jié)點(diǎn))發(fā)射和接收電信號(hào)。功率調(diào)節(jié)器40可以包括一個(gè)或多個(gè)電壓調(diào)節(jié)器64。可包括鎖相環(huán)路(PLL)66以同步功率開(kāi)關(guān)程序和/或數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程。
[0053]共模扼流圈68可以任選地包括在一些實(shí)施例中以抵抗電磁干擾，并減少A2B總線14的電磁輻射。在一些實(shí)施例中，如該圖所示，功率開(kāi)關(guān)30可以提供在A2B芯片12的外部。在其它實(shí)施例中，功率開(kāi)關(guān)30和負(fù)側(cè)開(kāi)關(guān)(例如，電流控制開(kāi)關(guān)元件36)可被提供在(并集成到)A2B芯片12內(nèi)。在其它實(shí)施例中，功率開(kāi)關(guān)30可被提供在A2B芯片12內(nèi)，以及負(fù)側(cè)開(kāi)關(guān)(例如，電流控制開(kāi)關(guān)元件36)可被提供在A2B芯片12外。
[0054]轉(zhuǎn)到圖7，圖7是示出根據(jù)系統(tǒng)10的實(shí)施例與功率開(kāi)關(guān)程序相關(guān)聯(lián)的示例性操作100的簡(jiǎn)化流程圖。在各個(gè)實(shí)施例中，電流控制開(kāi)關(guān)元件36可被操縱以逐漸增加在下游電纜中的充電電流，直到下游電纜已完全充電。在功率處理期間，故障可由相應(yīng)的檢測(cè)比較器50和與診斷模塊48相關(guān)的其他組件進(jìn)行檢測(cè)。
[0055]在102，到下游A2B芯片12的功率被關(guān)閉?？梢愿鶕?jù)命令(例如，從主節(jié)點(diǎn)12(1))例如通過(guò)設(shè)置開(kāi)始標(biāo)志為高開(kāi)關(guān)功率，以表示功率開(kāi)關(guān)的啟動(dòng)。在104，診斷模塊48可檢測(cè)在下游功率供應(yīng)線22B和24B中的破壞性故障。例如，在診斷模塊48中的激發(fā)模塊54可以使用電壓或電流激勵(lì)下游線纜以檢測(cè)破壞性故障。如果沒(méi)有發(fā)現(xiàn)故障，在106，功率開(kāi)關(guān)30可以被打開(kāi)。在108，電流控制開(kāi)關(guān)元件36可以在其充電電流的最低設(shè)置被打開(kāi)。在110，系統(tǒng)10可以等待(例如，對(duì)于預(yù)先確定的時(shí)間間隔)以解決。在112，系統(tǒng)10中的電流穩(wěn)定速率可以被監(jiān)測(cè)，并確定穩(wěn)定速率是否高于預(yù)定閾值(例如，電流回路太快穩(wěn)定)。例如，適當(dāng)?shù)臋z測(cè)比較器50可以監(jiān)測(cè)在下游線纜中的電流變化速率，并將其與在上游線中的電流相比較。
[0056]如果當(dāng)前環(huán)路沒(méi)有過(guò)快穩(wěn)定，表示在下游功率供應(yīng)線22B和24B中沒(méi)有開(kāi)路故障，在114，電流控制開(kāi)關(guān)元件36的電流設(shè)置可以逐漸增大。在116，本地功率的狀態(tài)可以例如在功率穩(wěn)壓器40進(jìn)行檢查。如果狀態(tài)是可行的(例如，在本說(shuō)明書(shū)中，VIN是“良好”)，表示當(dāng)?shù)毓╇姏](méi)有問(wèn)題，在118進(jìn)行確定:下游功率供應(yīng)線22B和24B是否被完全充電并達(dá)到預(yù)先確定的充電率。如果下游功率供應(yīng)線22B和24B被完全充電，在120，功率開(kāi)關(guān)過(guò)程可以完成。完成標(biāo)志可以被設(shè)直為聞以指不功率開(kāi)關(guān)的完成。
[0057]返回104，如果檢測(cè)到破壞性故障，操作可以循環(huán)到122，在該122，故障可報(bào)告給控制邏輯52(當(dāng)合適時(shí)，和主節(jié)點(diǎn)和/或主機(jī)18)。例如，故障標(biāo)志可以被設(shè)置為高以指示故障和相應(yīng)的故障碼可以被注入到故障代碼行。同樣地，返回到112，如果當(dāng)前循環(huán)過(guò)快穩(wěn)定，指示下游功率供應(yīng)線22B和24B中的開(kāi)路故障，操作可以循環(huán)回122以當(dāng)合適時(shí)報(bào)告檢測(cè)到的故障。同樣地，返回116，如果功率調(diào)節(jié)器狀態(tài)為“不良”，表示當(dāng)?shù)氐墓β使?yīng)是不可行的，在124，等待時(shí)間可被啟用以解決重新檢查狀態(tài)。如果狀態(tài)仍然不好，指示故障，操作可以循環(huán)到122，在該122，可當(dāng)合適時(shí)報(bào)告故障。
[0058]返回118，如果下游功率供應(yīng)線22B和24B沒(méi)有完全充電，在126，確定電流吸收器是否處于其最大設(shè)置。如果在電流控制開(kāi)關(guān)元件36的電流吸收器不在其最高設(shè)置，電流吸收器的設(shè)置可在114增加，以及操作可此后繼續(xù)。另一方面，如果電流吸收器設(shè)置在最大設(shè)置以及下游功率供應(yīng)線22B和24B都沒(méi)有完全充電，故障可被指示，以及操作可以循環(huán)回122，在該122，當(dāng)合適時(shí)可報(bào)告故障。
[0059]注意，在本說(shuō)明書(shū)中，在“ 一個(gè)實(shí)施例”、“示例實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“另一實(shí)施例”、“某些實(shí)施例”、“各種實(shí)施例”、“另一實(shí)施例、“替代實(shí)施例”中包括的各種特征(例如，元素、結(jié)構(gòu)、模塊、組件、步驟、操作、特性等)的引用意為表示任何這些特征都包含在本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施中，但可以或可以不必組合在相同實(shí)施例中。
[0060]在上述各實(shí)施例的討論中，電容器、時(shí)鐘、DFF、分頻器、電感器、電阻器、放大器、開(kāi)關(guān)、數(shù)字核心、晶體管和/或其它組件可以很容易地被替換、取代或以其他方式修改以適應(yīng)特定的電路需求。此外，應(yīng)當(dāng)指出的是，使用配套的電子設(shè)備，硬件，軟件等提供了用于實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)的教義的同樣可行的辦法。
[0061]在一個(gè)示例實(shí)施例中，附圖的任何數(shù)量的電路的可以在相關(guān)聯(lián)的電子設(shè)備的電路板上實(shí)現(xiàn)。該板可以是一般的電路板，可容納電子設(shè)備的內(nèi)部電子系統(tǒng)的各種組件，并進(jìn)一步提供其它外圍設(shè)備的連接器。更具體地，該板可以提供電氣連接，系統(tǒng)的其他部件可通過(guò)該電氣連接進(jìn)行電通信。任何合適的處理器(包括數(shù)字信號(hào)處理器、微處理器、芯片組支持等)、存儲(chǔ)器元件等可以適當(dāng)?shù)馗鶕?jù)具體配置需求、處理需求、電腦設(shè)計(jì)等耦合到該板。其它組件(諸如外部存儲(chǔ)器、額外的傳感器、用于音頻/視頻顯示的控制器，和外圍設(shè)備)可以通過(guò)線纜連接到電路板作為插卡，或集成在主板本身。
[0062]在另一示例實(shí)施例中，圖中的電路可以實(shí)現(xiàn)為單獨(dú)的模塊(例如，具有相關(guān)組件的設(shè)備和配置以執(zhí)行特定應(yīng)用或功能的電路)或?qū)崿F(xiàn)為插件模塊到電子設(shè)備的應(yīng)用特定硬件中。注意的是，特定的是，本公開(kāi)的特定實(shí)施例可以容易地部分或全部地包括在芯片上系統(tǒng)(SOC)的封裝中。SOC表示集成計(jì)算機(jī)或其它電子系統(tǒng)的元件到單個(gè)芯片中的1C。它可以包含數(shù)字、模擬、混合信號(hào)以及經(jīng)常的射頻功能:所有這些都可以設(shè)置在單個(gè)芯片襯底上。其他實(shí)施例可以包括多芯片模塊(MCM)，具有位于單獨(dú)的電子封裝中并經(jīng)配置以通過(guò)電子封裝互相密切交互的多個(gè)單個(gè)1C。在各種其它實(shí)施例中，本文所述的功能可以實(shí)施為專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)以及其他半導(dǎo)體芯片中的一個(gè)或多個(gè)硅芯。
[0063]也必須要注意，本文列出的所有規(guī)格、尺寸以及關(guān)系(例如，多個(gè)組件、邏輯運(yùn)算等)只被提供用于示例和教導(dǎo)的目的。在不偏離本公開(kāi)的精神或所附權(quán)利要求的范圍的情況下，這些信息可以被顯著地改變。規(guī)范僅適用于非限制性的例子，因此，它們應(yīng)被如此理解。在前面的描述中，示例性實(shí)施例已參照特定組件的配置進(jìn)行描述。在不偏離所附權(quán)利要求的范圍的情況下，可以對(duì)實(shí)施例進(jìn)行各種修改和變化。因此，說(shuō)明書(shū)和附圖被視為說(shuō)明性的而不是限制性的。
[0064]需要注意的是，上面參照附圖所討論的業(yè)務(wù)適用于涉及信號(hào)處理的任何集成電路，特別是那些依賴同步信號(hào)以執(zhí)行專門(mén)的軟件程序或算法，其中一些可關(guān)聯(lián)于處理數(shù)字化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。某些實(shí)施例中可以涉及多DSP信號(hào)處理、浮點(diǎn)處理、信號(hào)/控制處理、固定功能處理、微控制器應(yīng)用等。在某些情況下，本文所討論的這些特征可以適用于醫(yī)療系統(tǒng)、科學(xué)儀器、無(wú)線和有線通信、雷達(dá)、工業(yè)過(guò)程控制、音頻和視頻設(shè)備、電流傳感、儀器(可以是高度精確的)以及基于數(shù)字處理的其他系統(tǒng)。
[0065]此外，以上所討論的某些實(shí)施例可以提供在數(shù)字置備信號(hào)處理技術(shù)中，用于醫(yī)療成像、病人監(jiān)護(hù)、醫(yī)療儀器儀表和家庭醫(yī)療保健。這可能包括肺顯示器、加速度計(jì)、心臟速率監(jiān)視器、心臟起搏器等。其他應(yīng)用可以涉及汽車技術(shù)安全系統(tǒng)(例如，穩(wěn)定控制系統(tǒng)、駕駛輔助系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、信息娛樂(lè)系統(tǒng)和任何形式的內(nèi)部應(yīng)用)。此外，動(dòng)力系統(tǒng)(例如，在混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車中)可以應(yīng)用本文所述的功能在高精度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換產(chǎn)品中，用于電池監(jiān)控、控制系統(tǒng)、報(bào)告控制、維護(hù)活動(dòng)等。
[0066]在另外的示例方案中，本公開(kāi)的教導(dǎo)可以適用于工業(yè)市場(chǎng)，包括幫助驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)力、能源效率和可靠性的過(guò)程控制系統(tǒng)。在消費(fèi)應(yīng)用中，上面所討論的電路的教導(dǎo)可用于圖像處理、自動(dòng)聚焦、以及圖像穩(wěn)定(例如，數(shù)碼相機(jī)、便攜式攝像機(jī)等)。其他消費(fèi)應(yīng)用可以包括音頻和視頻處理器，用于家庭影院系統(tǒng)、DVD刻錄機(jī)以及高清電視。然而，其他消費(fèi)應(yīng)用可以涉及到先進(jìn)的觸摸屏制器(例如，對(duì)于任何類型的便攜式媒體設(shè)備)。因此，這種技術(shù)可以容易地成為智能手機(jī)、平板、安全系統(tǒng)、個(gè)人電腦、游戲技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、模擬訓(xùn)練等的一部分。
[0067]注意，對(duì)于本文中提供許多實(shí)施例，交互可以通過(guò)兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)電子部件來(lái)描述。然而，這樣為了清楚起見(jiàn)，并僅作為示例進(jìn)行。應(yīng)當(dāng)理解，該系統(tǒng)可以以任何合適的方式進(jìn)行合并。沿著類似的設(shè)計(jì)方案，附圖的任何圖示組件、模塊和元件可以以各種可能的組合配置，所有這些都清楚在本說(shuō)明書(shū)的范圍之內(nèi)。在某些情況下，通過(guò)僅參考有限數(shù)量的電子元件描述給定流程集合的一個(gè)或多個(gè)功能更加容易。應(yīng)當(dāng)理解，附圖的電路及其教義都是現(xiàn)成可擴(kuò)展的并可容納大量的部件，以及更復(fù)雜/精密的安排和配置。因此，提供的實(shí)施例不應(yīng)該限制范圍或抑制電氣電路的廣泛教導(dǎo)為潛在應(yīng)用到其他無(wú)數(shù)的架構(gòu)。
[0068]許多其它的改變、替換、變化、更改和修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是可確定的，以及當(dāng)落入所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)時(shí)，本發(fā)明包括所有這樣的改變、替換、變化、更改和修改。為了協(xié)助美國(guó)專利和商標(biāo)局(USPT0)以及此外在本申請(qǐng)上提出的任何專利的任何讀者解釋所附權(quán)利要求， 申請(qǐng)人:謹(jǐn)指出: 申請(qǐng)人:(a)不打算任何所附的權(quán)利要求援引美國(guó)法典第35(6)第6段第112條，因?yàn)樗嬖谟谏暾?qǐng)日，除非單詞“用于…的裝置”或“用于…的步驟”在特定權(quán)利要求中專門(mén)使用；以及(b)不打算通過(guò)本說(shuō)明書(shū)的任何陳述以沒(méi)有體現(xiàn)所附權(quán)利要求的任何方式而限制本公開(kāi)。
[0069]其他注意、示例和實(shí)施方式
[0070]需要注意，上面描述的裝置的所有可選特征也可相對(duì)于本文所述的方法或處理進(jìn)行實(shí)施，以及示例中的細(xì)節(jié)可在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的任何地方使用。在第一示例中，提供了一種系統(tǒng)(其可包括任何適當(dāng)?shù)碾娐?、分頻器、電容器、電阻器、電感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、DFF、邏輯門(mén)電路、軟件、硬件、鏈接等)，可以是任何類型的計(jì)算機(jī)的一部分，它可以進(jìn)一步包括耦合到多個(gè)電子部件的電路板。該系統(tǒng)可包括:裝置，如果在系統(tǒng)中沒(méi)有檢測(cè)到破壞性故障，則用于接通功率開(kāi)關(guān)電路的功率開(kāi)關(guān)；裝置，用于在在充電電流的最低設(shè)置打開(kāi)所述功率開(kāi)關(guān)電路的電流源；裝置，用于監(jiān)測(cè)在系統(tǒng)中電流穩(wěn)定的速率；裝置，用于檢測(cè)在A2B芯片的本地功率的狀態(tài)；和裝置，如果穩(wěn)定速度高于預(yù)定閾值以及本地功率是可行的，則逐漸增加充電電流，直到達(dá)到預(yù)定的充電速率。
[0071]該系統(tǒng)還可以包括:裝置，用于報(bào)告檢測(cè)到的故障；裝置，用于確定下游線纜是否被完全充電；裝置，用于使用電流或電壓激勵(lì)下游線纜，以檢測(cè)破壞性故障；裝置，用于等待系統(tǒng)中電流的穩(wěn)定；裝置，用于設(shè)置第一標(biāo)志為高，表示功率開(kāi)關(guān)的啟動(dòng)；裝置，用于設(shè)定第二標(biāo)志為高，表示所述功率開(kāi)關(guān)完成；以及裝置，用于設(shè)定第三標(biāo)志為高，表示發(fā)生故障(例如，在下游線纜中)。
[0072]在這些情況下(上文)的“裝置，用于…”可包括(但不限于)使用本文所討論的任何合適的組件，以及任何合適的軟件、電路、集線器、計(jì)算機(jī)代碼、邏輯、算法、硬件、控制器、接口、鏈路總線、通信途徑等。在第二示例中，該系統(tǒng)包括存儲(chǔ)器還包括進(jìn)一步包括機(jī)器可讀指令的存儲(chǔ)器，當(dāng)執(zhí)行時(shí)使得系統(tǒng)執(zhí)行上面討論的任何操作。
【權(quán)利要求】
1.一種在雙向、多節(jié)點(diǎn)的雙線導(dǎo)體系統(tǒng)中的自動(dòng)音頻總線(A2B)芯片的功率開(kāi)關(guān)電路，包括: 多個(gè)A2B芯片在雙絞線總線(A2B總線)上互連，其中至少一個(gè)A2B芯片用作主節(jié)點(diǎn)以及其余的A2B芯片用作從節(jié)點(diǎn)，其中所述A2B芯片的所述功率開(kāi)關(guān)電路根據(jù)功率開(kāi)關(guān)過(guò)程對(duì)A2B總線中的下一個(gè)下游A2B芯片順序地加電，其中所述功率開(kāi)關(guān)電路經(jīng)配置以在功率開(kāi)關(guān)過(guò)程之前、期間和之后檢測(cè)A2B總線中的故障。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率開(kāi)關(guān)電路，進(jìn)一步經(jīng)配置以在所述功率開(kāi)關(guān)過(guò)程之前、期間和之后感測(cè)A2B總線的下游線纜的情況，并向開(kāi)關(guān)控制機(jī)制提供反饋。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率開(kāi)關(guān)電路，進(jìn)一步經(jīng)配置以逐漸充電所述下游線纜和下游A2B芯片，并實(shí)質(zhì)上同時(shí)保留局部功率和數(shù)據(jù)通信并為所述下游A2B芯片提供界定的充電時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率開(kāi)關(guān)電路，進(jìn)一步經(jīng)配置以在功率開(kāi)關(guān)過(guò)程期間保持局部功率供應(yīng)電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率開(kāi)關(guān)電路，進(jìn)一步經(jīng)配置以根據(jù)來(lái)自所述主A2B芯片的命令，使能到下游A2B芯片的功率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率開(kāi)關(guān)電路，進(jìn)一步經(jīng)配置以如果沒(méi)有檢測(cè)到故障，成功結(jié)束所述功率開(kāi)關(guān)過(guò)程。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率開(kāi)關(guān)電路，包括: 功率開(kāi)關(guān)，經(jīng)配置以隔離從下一個(gè)下游A2B芯片加電的A2B芯片； 診斷模塊，包括經(jīng)配置以在所述功率開(kāi)關(guān)過(guò)程之前、期間和之后檢測(cè)故障的多個(gè)感測(cè)比較器； 控制邏輯，經(jīng)配置以控制電流源用于動(dòng)態(tài)適應(yīng)充電電路和A2B芯片上的負(fù)載，直到實(shí)現(xiàn)預(yù)定充電率；以及 局部功率調(diào)節(jié)器，經(jīng)配置以提供對(duì)于A2B芯片上局部功率供應(yīng)的狀態(tài)的反饋。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的功率開(kāi)關(guān)電路，其中，所電流源包括電流控制開(kāi)關(guān)元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的功率開(kāi)關(guān)電路，其中，所述控制邏輯包括數(shù)字電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的功率開(kāi)關(guān)電路，其中，所述控制邏輯通過(guò)開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器控制所述功率開(kāi)關(guān)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的功率開(kāi)關(guān)電路，其中，所述功率開(kāi)關(guān)位于從A2B總線的數(shù)據(jù)線解耦合的功率供應(yīng)線的正側(cè)，以及其中所述電流源位于所述功率供應(yīng)線的負(fù)側(cè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的功率開(kāi)關(guān)電路，其中，所述電流源集成到所述A2B芯片，以及所述功率開(kāi)關(guān)位于所述A2B芯片之外。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的功率開(kāi)關(guān)電路，其中，所述電流源位于所述A2B芯片之外，以及所述功率開(kāi)關(guān)集成到所述A2B芯片。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的功率開(kāi)關(guān)電路，其中，所述診斷模塊包括激勵(lì)模塊，所述激勵(lì)模塊經(jīng)配置以使用電壓或電流溫和地激勵(lì)所述下游線纜，其中如果在所述下游線纜上不存在故障，所述感測(cè)比較器檢測(cè)所述激勵(lì)。
15.一種在雙向、多節(jié)點(diǎn)的雙線導(dǎo)體系統(tǒng)中由A2B芯片的功率開(kāi)關(guān)電路執(zhí)行的功率開(kāi)關(guān)方法，所述雙線導(dǎo)體系統(tǒng)包括在A2B總線上互連的多個(gè)A2B芯片，所述功率開(kāi)關(guān)方法，包括: 如果在系統(tǒng)中沒(méi)有檢測(cè)到破壞性故障，則打開(kāi)所述功率開(kāi)關(guān)電路的功率開(kāi)關(guān)； 在充電電流的最低設(shè)置，打開(kāi)所述功率開(kāi)關(guān)電路的電流源； 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中電流的穩(wěn)定速率； 檢測(cè)在所述A2B芯片上局部功率供應(yīng)的狀態(tài)；以及 如果所述穩(wěn)定速率高于預(yù)定閾值以及所述局部功率供應(yīng)可行，則逐漸增加所述充電電流，直到達(dá)到預(yù)定充電速率。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的功率開(kāi)關(guān)方法，進(jìn)一步包括:報(bào)告所檢測(cè)的故障。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的功率開(kāi)關(guān)方法，進(jìn)一步包括:檢測(cè)所述下游線纜是否完全充電。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的功率開(kāi)關(guān)方法，進(jìn)一步包括:使用電壓或電流激勵(lì)所述下游線纜以檢測(cè)破壞性故障。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的功率開(kāi)關(guān)方法，進(jìn)一步包括:等待系統(tǒng)中電流的穩(wěn)定。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的功率開(kāi)關(guān)方法，進(jìn)一步包括: 設(shè)置第一標(biāo)記為高，以指示功率開(kāi)關(guān)的開(kāi)始； 設(shè)置第二標(biāo)記為高，以指示功率開(kāi)關(guān)的完成；以及 設(shè)置第三標(biāo)記為高，以指示故障。
【文檔編號(hào)】H04B3/46GK104283584SQ201410323230
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年7月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月8日
【發(fā)明者】S·帕特爾森, W·胡珀, M·凱斯勒, L·F·拉爾, W·J·托馬斯 申請(qǐng)人:美國(guó)亞德諾半導(dǎo)體公司