申请/专利权人：瑞萨电子株式会社

申请日：2018-11-07

公开（公告）日：2024-06-11

公开（公告）号：CN109753467B

主分类号：G06F13/38

分类号：G06F13/38

优先权：["20171108 JP 2017-215535"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.11#授权;2020.11.24#实质审查的生效;2019.05.14#公开

摘要：本公开涉及功率供给系统和用于该功率供给系统的半导体设备。提供了一种半导体设备，其中实现了系统上升时间的缩短。符合USBPD标准的功率供给系统包括：多个USB端口；该多个USB端口共用的公共功率供给单元；与该多个USB端口对应的多个功率供给单元，与该多个USB端口对应的多个控制器；以及管理单元，该管理单元根据来自多个控制器的信号来执行待指定给多个USB端口的最大功率的分配。管理单元通过执行最大功率的分配确定在被指定给第一USB端口的最大功率中是否产生剩余功率，并且在产生剩余功率时，增加被指定给第二USB端口的最大功率。

主权项：1.一种功率供给系统，符合USBPD标准，所述功率供给系统包括：多个USB端口，包括第一USB端口和第二USB端口；所述多个USB端口共用的公共电源；多个电源，对应于所述多个USB端口，所述多个电源耦合到对应的USB端口和所述公共电源，所述多个电源从所述公共电源向对应的USB端口提供功率；多个控制器，对应于所述多个USB端口，并且每个控制器耦合到对应的USB端口和对应的电源；处理器，根据来自所述多个控制器的信号，执行待指定给所述多个USB端口的最大功率的分配；以及检测器，对应于所述多个USB端口，所述检测器输出多个检测信号，所述多个检测信号指示在对应的USB端口中消耗的消耗功率，其中，当第一功率接收设备的第三USB端口和第二功率接收设备的第四USB端口分别耦合到所述第一USB端口和所述第二USB端口时，所述处理器执行用于在所述第一功率接收设备和所述第二功率接收设备之间分配所述最大功率的第一协商，其中，当指定给所述第一USB端口的最大功率对于所述第一USB端口中的消耗功率而言具有剩余功率时，所述处理器执行用于在所述第一功率接收设备和所述第二功率接收设备之间分配所述最大功率的第二协商，使得被指定给所述第二USB端口的最大功率包括所述剩余功率，其中，所述处理器执行用于在所述第一功率接收设备和所述第二功率接收设备之间分配所述最大功率的第三协商，使得被指定给所述第二USB端口的最大功率在其中所述第一USB端口中的所述消耗功率增加的时段期间减小，并且被耦合到所述公共电源的辅助电源提供辅助功率，以及其中，通过所述第三协商的执行而被指定给所述第二USB端口的最大功率等于通过所述第一协商的执行而被指定给所述第二USB端口的最大功率。

全文数据：功率供给系统和用于该功率供给系统的半导体设备相关申请的交叉引用2017年11月8日提交的日本专利申请No.2017-215535的公开内容，包括说明书、附图和摘要，通过引用整体并入本文。技术领域本发明涉及一种具有通用串行总线以下称为USB端口的功率供给系统和用于该功率供给系统的半导体设备，并且例如涉及符合USB功率传输以下称为USBPD标准的功率供给系统和用于该功率供给系统的半导体设备。背景技术众所周知，功率从USB端口被提供给电耦合到USB端口的设备。作为从USB端口提供功率的标准，建立了USBPD标准。例如，在日本未审查专利申请公开No.2010-244457专利文献1中，图1示出了具有多个USB端口下游端口8a和8b的USB集线器设备3。在这种情况下，当USB设备2和或USB设备9插入下游端口8a和或下游端口8b时，从USB集线器设备3向USB设备2和或USB设备9提供功率。发明内容在USBPD标准中，当功率接收设备的USB端口插入到功率供给设备的USB端口下文中，也称为功率供给系统时，在功率供给设备和功率接收设备之间执行协商。在协商中，功率供给设备准许提供给功率接收设备的最大功率并且提供功率。功率供给设备具有多个USB端口。当多个功率接收设备的USB端口插入USB端口时，功率供给设备在协商中分配可以在多个功率接收设备之间提供的最大功率并且授予它。当多个功率接收设备请求的操作功率的总和超过功率供应设备的最大功率时，在协商中，功率接收设备准许向功率接收设备的一部分提供小于所请求的操作功率的最大功率。例如，为了将等于或大于所请求的操作功率的最大功率指定给被指定了小于所请求的操作功率的最大功率的特定功率接收设备，要求从功率供给设备的USB端口取出特定功率接收设备和另一功率接收设备的USB端口并再次插入它们。通过该操作，再次执行协商，并且可以将等于或大于所请求的操作功率的最大功率指定给特定功率接收设备。然而，在这种情况下，出现以下问题：取出插入USB端口的操作变得必要。当增加功率供给设备可以提供的最大功率时，可以在不执行取出插入USB端口等的操作的情况下指定等于或大于所请求的操作功率的最大功率。然而，在这种情况下，功率供给设备的尺寸物理上变大，并且出现便携性损失的问题。在专利文献1中，没有写入符合USBPD标准的功率供给设备和功率接收设备，并且没有认识到如上所述的问题。根据说明书和附图的描述，其他问题和新颖特征将变得显而易见。下面将描述根据实施例的功率供给系统。一种符合USBPD标准的功率供给系统，包括：多个USB端口；所述多个USB端口共用的公共功率供给单元；多个功率供给单元，对应所述多个USB端口，耦合到对应的USB端口和所述公共功率供给单元，并为对应的USB端口提供功率；多个控制器，对应于所述多个USB端口，每个控制器耦合到对应的USB端口和对应的功率供给单元；和管理单元，根据来自所述多个控制器的信号，执行指定给所述多个USB端口的最大功率的分配。所述管理单元通过执行最大功率的分配来确定是否在指定给第一USB端口的最大功率中产生剩余功率，并且当产生剩余功率时，增加指定给第二USB端口的最大功率。由电耦合到第一USB端口的功率接收设备实际消耗的消耗功率随时间波动。因此，功率接收设备中的实际消耗功率具有如下时段：其中产生相对于由最大功率的分配所指定的最大功率的剩余。通过将剩余功率指定给第二USB端口，可以增加指定给第二USB端口的最大功率。通过检测由最大功率的分配所指定的最大功率相对于实际消耗功率的剩余并增加指定给第二USB端口的最大功率，不再要求从第一USB端口和第二USB端口取出插入功率接收设备的操作等。此外，由于当产生剩余功率时指定给第二USB端口的最大功率增加，所以可以增加功率供给效率，而不必增加公共功率供给单元的最大功率，并且可以防止功率供给系统的尺寸增加。根据实施例，可以提供一种功率供给系统，其中减少了从USB端口取出插入等操作。可以提供被抑制尺寸增加的功率供给系统。附图说明图1是示出根据第一实施例的功率供给系统的配置的框图。图2是用于说明根据第一实施例的功率供给系统的操作的图。图3是示出根据第二实施例的功率供给系统的配置的框图。图4是用于说明根据第二实施例的功率供给系统的操作的图。图5是示出根据第四实施例的功率接收设备的配置的框图。图6是示出USB-C类型USBtype-C的USB端口的端子布局的端子布局图。图7是用于说明USBPD标准的说明图。图8是示出根据第一实施例的功率供给系统的操作的时序图。图9是用于说明根据第一实施例的协商操作的时序图。具体实施方式将参考附图描述本发明的实施例。该公开仅是示例。在不脱离本领域技术人员容易理解到的精神的情况下的适当变化显然包括在本发明的范围内。在图中，为了描述清楚，与实际模式中的组件相比较，可以示意性地表示每个组件的宽度、厚度、形状等。这些图只是例子，并不限制本发明的解释。在说明书和附图中，相同的附图标记被指定给与已经利用附图描述的元件类似的元件，并且可以不重复其描述。第一实施例USBPD标准首先，将描述USBPD标准的概述。作为示例，将描述如下情况：其中为符合USBPD标准的功率接收设备和功率供给系统提供的USB端口是USB标准中建立的USB-C类型。具有多个USB端口的功率供给系统和具有一个USB端口的功率接收设备经由USB电缆而耦合。具体地，设置在USB电缆一端的USB端子插入到功率供给系统中的USB端口，设置在USB电缆另一端的USB端子插入功率接收设备的USB端口。通过插入，功率供给系统和功率接收设备电耦合，并且从功率供给系统向功率接收设备提供功率。图6是示出USB-C类型的USB端口的端子布局的端子布局图。在图中，示出了母USB端口。在USB电缆的两端，提供公USB端子。公USB端子插入功率供给系统和功率接收设备的母USB端口。尽管如图6所示，多个端子布置在USB-C类型的USB端口中，但将仅描述与本发明相关的端子。在该图中，GND表示用于接地电压的接地电压端子，VBUS表示在功率供给时输出或接收馈电电压的功率供给端子，CC1和CC2表示用于执行检测、USBPD通信等的通道端子。例如，通道端子CC1和CC2被用于检测功率接收设备是否电耦合到功率供给系统，并且在功率供给系统和功率接收设备之间执行USBPD通信的情况下被使用。在功率供给时，接地电压从功率供给系统的USB端口中的接地电压端子GND被提供到功率接收设备的USB端口中的接地电压端子GND。此外，从功率供给系统的USB端口中的功率供给端子VBUS向功率接收设备的USB端口提供馈电电压。在USBPD标准中，存在称为角色交换roleswap的功能。通过交换角色，功率接收设备作为供给功率的功率供给系统操作，并且功率供给系统作为接收功率的功率接收设备操作。供给功率的功率供给侧也称为源端source，接收功率的功率接收侧也称为汇端sink。通过角色交换，源端用作汇端，并且汇端用作源端。图7是用于说明USBPD标准的说明图。在图中，横轴表示来自源端的功率，纵轴表示来自源端的电流。在目前的USBPD标准中，一个USB端口可以提供的最大功率被设置为15W、27W、45W、60W和100W的五个功率。通过使用通道端子CC1和CC2的USBPD通信，在源端和汇端之间执行协商。通过协商，指定从源端向汇端提供的最大功率。在通过协商指定例如从源端到汇端的最大功率为15W的情况下，如图7所示，源端可以通过5V的馈电电压提供超过0A且等于或小于3A的范围内的电流。也就是说，如图7所示，源端可以提供7.5W的功率Rp1和15W的功率Rp2。此外，例如，在通过协商将45W指定为最大功率的情况下，源端也可以在馈电电压为9V且最大功率为27W的情况下以及在馈电电压为5V且最大功率为15W的情况下提供功率。另一方面，同样在协商中指定了小于所请求的操作功率的最大功率的情况下，请求汇端操作。例如，当汇端请求操作功率45W并且通过执行协商而将27W或15W指定为最大功率时，汇端在所指定的最大功率下操作。接下来，将描述使用通道端子CC1和CC2的USBPD通信以及通过USBPD通信执行的协商。图8是示出根据第一实施例的功率供给系统的操作的时序图。在图中，示出当源端和汇端经由USB电缆耦合时执行的操作。图8的A部分示出了源端的USB端口中的功率供给端子VBUS中的电压变化，而图8的B部分示出了使用通道端子CC1和CC2通过USBPD通信执行的操作。图8中的水平轴指示时间“t”。首先，在时间t0，USB电缆插入源端和汇端中每一个的USB端口中，并且耦合开始。源端确认在从时间t0开始的耦合操作中汇端经由USB电缆插入，并确认在时间t1附接了汇端。也就是说，在时间t1，源端和汇端之间的电耦合被建立，在源端和汇端之间执行USBPD通信，并且通过USBPD通信的操作开始。由于源端和汇端在耦合开始时间t0之前没有被耦合，所以源端的USB端口中的功率供给端子VBUS的电压是接地电压0V。在USBPD通信在源端和汇端之间开始的时间t1稍微之前的时间，汇端提供第一电压在图的示例中，5V作为从功率供给端子VBUS到汇端的馈电电压。例如，汇端使用馈电电压第一电压作为功率供给电压来开始USBPD通信的操作。通过从时间t1开始的USBPD通信，执行协商。如稍后将参考图9所述的，源端将从功率供给端子VBUS提供的馈电电压的电压值从第一电压改变为由协商所准许的第二电压PD请求电压，并提供第二电压。使用通道端子CC1和CC2的USBPD通信被持续执行，直到汇端与源端断开时间t2，并且通过USBPD通信执行各种操作直到所述断开。在汇端与源端断开之前，从源端的功率供给端子VBUS持续输出第二电压。在断开时，源端从其功率供给端子VBUS输出接地电压。图9是用于说明根据第一实施例的协商操作的时序图。在图中，横轴表示时间“t”。图9的A部分表示时间t1和时间t2之间由USBPD通信执行的操作。图9的B部分具体示出了在时间t1和t2之间执行的协商以及在此之前执行的操作。图9的C部分示出了在协商中由源端执行的处理。在开始协商之前，源端会检查USB电缆。进行USB检查以查看耦合源端和汇端的USB电缆是否是例如由USBPD标准认证的电缆。在经认证的电缆的情况下，源端执行协商。在未经认证的电缆的情况下，源端不执行协商。虽然没有限制，但是协商在时间tns开始并且在时间tne结束。源端在时间tsoi通知汇端可以在USBPD通信中提供的最大功率。具体地，将在USBPD标准中设置的五个最大功率中可以提供的最大的最大功率通知给汇端。汇端在时间tsir通过USBPD通信向源端请求操作功率。源端比较所通知的最大功率和由汇端所请求的操作功率，并在时间tsod和时间tsoa之间的时段中进行确定。当确定汇端请求的操作功率超过所通知的最大功率时，源端在时间tsoa向汇端通知五个最大功率中15W、27W、45W、60W和100W的等于或小于所通知的最大功率的最大功率，并且准许汇端提供该最大功率。另一方面，当确定所请求的操作功率等于或小于所通知的最大功率时，源端准许汇端提供先前通知的最大功率。虽然没有限制，但是汇端在通过请求电压PD请求电压和请求电流来表达操作功率的同时进行请求。类似地，源端通过由馈电电压和馈电电流来表示最大功率而发送通知。此后，源端从时间tsop预备功率的供给。在功率供给预备中，源端操作使得从功率供给端子VBUS输出的馈电电压变为PD请求电压。因此，从时间tsop起，功率供给端子VBUS的电压从第一电压向第二电压变化，如图8所示。尽管已经描述了通过USB电缆耦合源端的USB端口和汇端的USB端口的示例，但是本发明不限于该示例。例如，当源端的USB端口或汇端的USB端口由公USB端子构建时，可以直接耦合源端和汇端，而不使用USB电缆。功率供给系统的配置图1是示出根据第一实施例的功率供给系统的配置的框图。该图示出了功率供给系统100。尽管没有限制，但是作为功率供给系统100的示例，将描述使用商用AC电源作为电源并向多个功率接收设备提供功率的系统。尽管功率供给系统100由多个电子部件构建，但图1仅示出了解释所需的电子部件。功率供给系统100具有半导体设备101和110、电表120_A至120_N、公共功率供给单元130、功率供给插头140和USB端口150_A至150_N。USB端口150_A至150_N中的每一个USB端口具有参考图6描述的USB-C类型的结构。通过将符合参考图6描述的USB-C类型的功率接收设备未示出的USB端口电耦合到USB端口150_A至150_N，从功率供给系统100向功率接收设备提供功率。公共功率供给单元130由ACDC转换电路构建。功率供给插头140耦合到商用AC电源AC，使得公共功率供给单元130将AC电压转换为DC电压并且输出该DC电压。公共功率供给单元130由USB端口150_A至150_N共同使用。也就是说，从公共功率供给单元130输出的功率PCM被分配给USB端口150_A至150_N等。在该图中，提供给USB端口150_A至150_N并通过分发消耗的消耗功率由参考符号P_A至P_N表示。功率供给系统100起作用，使得电耦合到USB端口150_A至150_N的功率接收设备中的消耗功率P_A至P_N的总和不超过可以由公共功率供给单元130提供的最大功率。由附图标记P_103指示的功率将在后面描述。从公共功率供给单元130输出的电压经由电表120_A至120_N提供给半导体设备110。由电表120_A至120_N测量的电流值作为检测信号D_A至D_N被提供给半导体设备101。虽然没有限制，但是从公共功率供给单元130输出的电压的值例如是第一电压5V。通过获得检测信号D_A至D_N与第一电压的乘积，可以计算消耗功率P_A至P_N。因此，可以认为检测信号D_A至D_N表示USB端口150_A至150_N中消耗的消耗功率。在这种情况下，可以认为检测消耗功率的检测单元由电表120_A至120_N构建。半导体设备101通过功率控制信号PC_A至PC_N控制半导体设备110。半导体设备110耦合到USB端口150_A至150_N的功率供给端子VBUS，并且根据功率控制信号PC_A至PC_N来改变提供给功率供给端子VBUS的馈电电压的电压值。另一方面，半导体设备101耦合到USB端口150_A至150_N的通道端子CC1和CC2，并且基于USBPD通信的信号和检测信号D_A至D_N，产生功率控制信号PC_A至PC_N。半导体设备101和110都是通过已知的半导体制造技术制造的。在该图中，功率的传输路径例如，PCM由交替的长短虚线表示，并且检测信号例如，D_A和功率控制信号例如，PC_A的传输路径用实线表示。半导体设备110执行与功率有关的处理，并且半导体设备101执行与控制信号等有关的处理。因此，待在半导体设备101和110中处理的电压彼此不同，并且期望半导体设备101和110是不同的半导体设备，如图1所示。为了将半导体设备101和110彼此区分开，在下文中，执行与功率相关的处理的半导体设备110将被称为用于功率的半导体设备，并且还将执行与控制有关的处理的半导体设备101称为用于控制的半导体设备。半导体设备110和101接下来，将描述用于控制的半导体设备101和用于功率的半导体设备110。尽管半导体设备101和110中的每一个半导体设备具有多个电路块，但是在图1中仅示出了与本发明相关的电路块。用于功率的半导体设备110用于功率的半导体设备110具有多个功率供给单元111_A至111_N。尽管没有限制，但在该实施例中，用于功率的半导体设备110具有与USB端口和电表相同数量的功率供给单元。功率供给单元111_A至111_N以一一对应的方式对应于USB端口150_A至150_N和电表120_A至120_N。例如，功率供给单元111_A对应于USB端口150_A和电表120_A，功率供给单元111_N对应于USB端口150_N和电表120_N。虽然没有限制，但是功率供给单元111_A至111_N具有相同的配置，并且由从用于控制的半导体设备101输出的功率控制信号PC_A至PC_N控制。将描述功率供给单元111_A作为示例。功率供给单元111_A由电压转换电路构建，该电压转换电路将提供给节点N1或N2的电压转换为不同的电压，并从节点N2或N1输出该电压。尽管没有限制，但是本实施例中的电压转换电路由DCDC转换器构建，增加减少作为输入电压的提供给节点N1或N2的电压，并将增加的减小的电压作为输出电压从节点N2或N1输出。增加减小的电压的电压值由功率控制信号PC_A指明。功率供给单元111_A的节点N1耦合到对应的USB端口150_A的功率供给端子VBUS，并且节点N2经由对应的电表120_A耦合到公共功率供给单元130。例如，通过功率控制信号PC_A，将提供给节点N2的电压指明为输入电压，并指明通过增加来产生15V的电压。在这种情况下，由于第一电压5V经由电表120_A被提供给节点N2，所以功率供给单元111_A根据功率控制信号PC_A的指明来将节点N2的输入电压5V增加到15V，并且从节点N1输出增加的电压15V。另一方面，当通过功率控制信号PC_A将提供给节点N1的电压指明为输入电压时，从节点N2输出通过减小而产生的5V的电压。用于控制的半导体设备101通过功率控制信号PC_A向用于功率的半导体设备110通知角色交换。也就是说，通过由功率控制信号PC_A指明输入电压和输出电压的方向，来通知角色交换。它使得功率供给系统100中的USB端口150_A能够用作用于功率供给的USB端口或用于功率接收的USB端口。在使USB端口150_A用作用于功率供给的USB端口的情况下，来自公共功率供给单元130的电压5V经由电表120_A被供应到功率供给单元111_A的节点N2。功率供给单元111_A执行电压增加操作，使得电压变为由功率供给控制信号PC_A指明的电压，并且增加的输出电压作为PD请求电压被提供给USB端口150_A的功率供给端子VBUS。由于其余功率供给单元111_B至111_N类似于功率供给单元111_A，因此将不给出它们的描述。在使USB端口150_A用作用于功率接收的USB端口的情况下，从功率供给单元111_A输出功率。功率被提供到另一功率供给单元例如，111_B，并且功率供给单元111_B可以增加可以提供的最大功率。用于控制的半导体设备101接下来，将描述用于控制的半导体设备101。用于控制的半导体设备101具有功率传输控制器下文称为PD控制器或简称为控制器102_A至102_N和系统策略管理单元下文称为管理单元或简称为管理器103。尽管没有限制，但是在该实施例中，PD控制器102_A至102_N以一对一的方式对应于USB端口150_A至150_N和功率供给单元111_A至111_N。由于PD控制器102_A至102_N具有相同的配置，因此将描述PD控制器102_A作为示例。PD控制器102_A耦合到对应的USB端口150_A。通过耦合，在USBPD通信时，在PD控制器102_A与USB端口150_A的通道端子CC1和CC2之间发送接收信号CC_A。PD控制器102_A向管理器103发送信号ICC_A从管理器103接收信号ICC_A，并且输出控制对应的功率供给单元111_A的功率控制信号PC_A。在USBPD通信时，PD控制器102_A将来自耦合到USB端口150_A的功率接收设备的信号发送到管理器103，并且将从管理器103输出的信号发送到耦合到USB端口150_A的功率接收设备。PD控制器102_A根据来自管理器103的信号输出功率控制信号PC_A。与PD控制器102_A类似，剩余的PD控制器102_B至102_N向对应的USB端口发送信号CC_B至CC_N从对应的USB端口接收信号CC_B至CC_N，向管理器103发送信号ICC_B至ICC_N从管理器103接收信号ICC_B至ICC_N，并且输出控制对应的功率供给单元的功率控制信号PC_B至PC_N。尽管没有限制，但在该实施例中，管理器103具有微处理器以下称为处理器。当处理器执行程序时，实现管理器的功能。在管理器103中，预先设置可由公共功率供给单元130提供的最大功率的值。向管理器103提供来自电表120_A至120_N的检测信号D_A至D_N以及来自PD控制器102_A至102_N的信号。管理器103输出控制PD控制器102_A至102_N的信号。在该图中，信号ICC_A至ICC_N表示从PD控制器提供的信号和控制PD控制器的信号。当USB电缆插入对应的USB端口时，PD控制器102_A至102_N中的每一个控制器检测该插入并向管理器103发送通知。PD控制器102_A至102_N中的每一个控制器检测USB电缆从对应的USB端口的拔出并将该拔出通知给管理器103。通过上述，管理器103检测USB电缆是否插入USB端口150_A至150_N以及USB电缆是否从USB端口150_A至150_N中取出。此外，管理器103检测是否从公共功率供给单元130提供功率P_103，并且检测功率供给插头140是否耦合到商用AC电源。当功率供给插头140耦合到商用AC电源时，基于来自PD控制器102_A至102_N的信号，管理器103检测功率接收设备的USB端口是否插入USB端口150_A至150_N中。当检测到功率接收设备的USB端口的插入时，如图8和图9等所示，管理器103执行与功率接收设备的USBPD通信并执行协商。在这种情况下，管理器103经由PD控制器102_A至102_N执行与功率接收设备的USBPD通信。当多个功率接收单元插入多个USB端口时，管理器103执行与接收设备的协商，例如，按照插入的顺序。在协商中，图9C中所示的确定通过管理器103执行。经由USB端口将执行确定所准许的最大功率指定给接收设备。也就是说，当多个功率接收设备插入多个USB端口时，管理器103按插入顺序执行与功率接收设备的协商，以插入顺序准许最大功率，并将准许的最大功率指定给功率接收设备。最大功率被分配给每个功率接收设备。管理器103控制PD控制器，以输出与表示由功率接收设备请求的操作功率的PD请求电压对应的馈电电压。响应于该控制，PD控制器通过功率控制信号执行控制，使得对应的功率供给单元输出对应于PD请求电压的馈电电压。此外，管理器103确定当前可以提供的最大功率对于经由PD控制器通知的功率接收设备的操作功率是否不足。在不足的情况下，如果在耦合到USB端口的功率接收设备中存在具有角色交换功能的功率接收设备，则管理器103通过USBPD通信给出指令，使得该功率接收设备用作源端。当不存在用作源端的功率接收设备时，管理器103再次与耦合到USB端口的多个功率接收设备执行协商，并且重新设置指定给多个功率接收设备的最大功率以处于公共功率供给单元130的最大功率范围内。此外，当通过来自PD控制器的信号检测到功率接收设备的USB端口从USB端口取出时，响应于取出，管理器103执行与持续耦合到USB端口的功率接收设备的协商并重新分发最大功率。在该实施例中，检测信号D_A至D_N被提供给管理器103。当由检测信号D_A至D_N表示的接收设备的消耗功率USB端口150_A至150_N中的消耗功率变得小于当功率接收设备插入USB端口时执行的协商中所准许的最大功率时，管理器103确定产生剩余功率。在将功率接收设备插入USB端口150_A至150_N时执行的协商中，管理器103存储由低于从功率接收设备请求的操作功率的最大功率所准许的USB端口。当确定出现剩余功率时，管理器103再次与耦合到被准许有较低的最大功率的USB端口的功率接收设备执行协商。为了区分当功率接收设备的USB端口插入功率供给系统的USB端口时执行的协商和当产生剩余功率时再次执行的协商，在下文中，前者将被称为插入时协商第一次协商，后者将被称为剩余供给时协商第二次协商。剩余供给时的协商类似于图9的B部分和图9的C部分中所示的操作。不同点是由管理器103向功率接收设备通知的最大功率是通过向由插入时协商所准许的最大功率添加剩余功率而获得的值，并且剩余供给时协商的对象是被准许比插入时协商中的操作功率小的最大功率的功率接收设备。也就是说，管理器103向作为目标的功率接收设备执行剩余供给时协商，该功率接收设备被耦合到如下USB端口，该USB端口被存储为准许有比在插入时协商中的操作功率小的最大功率的USB端口。在剩余供给时协商中，管理器103将剩余功率添加到在插入时协商中所准许的最大功率，并将结果通知给功率接收设备。作为响应，从功率接收设备请求操作功率。在确定中，比较添加了剩余功率的最大功率和操作功率。当添加了剩余功率的最大功率等于或大于所请求的操作功率时，管理器103通过提供在上述五个最大功率以USBPD标准设置中包括所请求的操作功率的最小的最大功率来准许功率接收设备。因此，当产生剩余功率时，可以增加与其中产生剩余功率的功率接收设备不同的功率接收设备所被准许的最大功率。在这种情况下，响应于功率接收设备耦合到USB端口，管理器103不执行剩余供给时协商，而是基于由检测信号表示的消耗功率执行剩余供给时协商。也就是说，管理器103在功率接收设备持续耦合到USB端口的状态下开始剩余供给时协商。在图1中，附图标记104表示耦合到USB端口150_A的处理单元。由于稍后将在第四实施例中描述处理单元104，因此这里不给出其描述。功率供给系统的操作示例接下来，将描述当产生剩余功率时的功率供给系统的操作示例。图2是用于说明根据第一实施例的功率供给系统的操作的图。图2的A部分是功率接收设备Sink_A至Sink_C耦合到的功率供给系统100的框图。图2的B部分至图2的D部分是示出功率接收设备Sink_A至Sink_C的消耗功率的变化的波形图。横轴表示时间“t”，纵轴表示消耗功率。图2的B部分表示功率接收设备Sink_A的消耗功率的变化。图2的C部分表示功率接收设备Sink_B的消耗功率的变化，图2的D部分表示功率接收设备Sink_C的消耗功率的变化。尽管将描述耦合三个功率接收设备的情况，但是本发明不限于该数量。为了避免图的复杂化，在图2的A部分的功率供给系统100中，仅图示了图1中所示的USB端口150和功率供给插头140。然而，图2的A部分的功率供给系统100具有图1中所示的配置。功率接收设备Sink_A至Sink_C具有USB端口USB_SA至USB_SC，并且通过经由USB端口提供的馈电电压进行操作。首先，将描述当功率接收设备Sink_A到Sink_C的USB端口第三USB端口USB_SA到USB端口USB_SC第四USB端口通过USB电缆USB_K被插入功率供给系统100的USB端口150_A到150_C时执行的操作。将描述以下情况：将功率接收设备Sink_A的USB端口USB_SA首先插入USB端口150_A，并且之后，将功率接收设备Sink_B和Sink_C的USB端口按照功率接收设备Sink_B至Sink_C的顺序插入USB端口150_B和150_C。虽然没有限制，但是功率供给系统100按照功率供给设备的插入顺序确定USB端口150_A至150_C的优先级顺序。具体地，插入顺序越高，USB端口的优先级顺序越高。因此，当以上述顺序插入功率接收设备的USB端口时，被插入功率接收设备Sink_A的USB端口150_A的优先级顺序变得高于USB端口150_B和150_C，并且进一步地，USB端口150_B的优先级顺序变得高于USB端口150_C的优先级顺序。假设每个功率接收设备Sink_A至Sink_C是符合USBPD标准的功率接收设备。显然，功率供给系统100符合如上所述的USBPD标准。还假设耦合功率供给系统和功率供给设备的USB电缆USB_K是公认的USB电缆。如参考图8所述，当USB电缆USB_K未被插入功率供给系统100的USB端口150_A至150_C时，功率供给系统100停止功率的馈送。当功率接收设备Sink_A至Sink_C的USB端口USB_SA至USB_SC经由USB电缆USB_K被插入功率供给系统的USB端口150_A至150_C时，管理器103经由PD控制器检测到耦合。在检测到时，管理器103指示PD控制器102_A至102_C将第一电压5V提供给至对应的功率供给单元111_A至111_C的功率供给端子VBUS。因此，如图8所示，第一电压被提供给功率供给端子VBUS，并且第一电压被提供给每个功率接收设备Sink_A至Sink_C。接下来，管理器103检查耦合USB端口150_A至150_C和功率接收设备Sink_A至Sink_C的USB电缆USB_K，如图9所示。之后，管理器103经由PD控制器102_A至102_C执行参考图9描述的插入时协商NG_I。在这种情况下，由于功率接收设备Sink_A的USB端口首先插入USB端口150_A，因此优先考虑USB端口150_A，并且管理器103与功率接收单元Sink_A执行插入时协商NG_I，并且之后，按照功率接收设备Sink_B和Sink_C的顺序执行插入时协商NG_I。管理器103通过顺序地向功率接收设备Sink_A至Sink_C执行插入时协商NG_I，将最大功率顺序分发到功率接收设备Sink_A至Sink_C。换句话说，管理器103将公共功率供给单元130的最大功率分发给USB端口150_A至150_C。尽管没有限制，但是为了便于描述，假设公共功率供给单元130可以提供的最大功率是80W并且每个功率接收设备Sink_A至Sink_C的最大消耗功率是45W。因此，每个功率接收设备Sink_A至Sink_C在插入时协商NG_I时请求作为操作功率的最大消耗功率45W。首先，管理器103执行与功率接收设备第一功率接收设备Sink_A的插入时协商NG_I。在插入时协商NG_I中，管理器103通知功率接收设备Sink_A80W作为最大功率。另一方面，功率接收设备Sink_A需要操作功率45W。在这种情况下，管理器103确定所通知的最大功率大于操作功率，并且准许功率接收设备Sink_A处于对应于所请求的操作功率45W的最大功率45W。由于以来自功率接收设备Sink_A的请求电流和PD请求电压的形式请求操作功率，因此管理器103控制使得功率供给单元111_A将PD请求电压输出到PD控制器102_A。响应于此，PD控制器102_A进行控制，使得功率供给单元111_A通过功率控制信号PC_A输出PD请求电压。通过该操作，按照请求将最大功率45W分配给功率接收设备Sink_A。随后，管理器103执行与功率接收设备Sink_B的插入时协商NG_I。在插入时协商NG_I中，管理器103通知：通过从公共功率供给单元130给功率接收设备Sink_A的最大功率减去已经准许功率接收设备Sink_A的最大功率而得到的最大功率35W作为最大功率。另一方面，从功率接收设备Sink_B向管理器103请求45W作为操作功率。管理器103确定所请求的操作功率超过所通知的最大功率，并且根据USBPD标准准许功率接收设备Sink_B处在小于所请求的操作功率的最大功率。假设准许处于最大功率15W。管理器103控制PD控制器102_B，使得功率供给单元111_B从功率接收设备Sink_B输出PD请求电压。通过该控制，PD控制器102_B进行控制，使得功率供给单元111_B通过功率控制信号PC_B输出PD请求电压。通过这些操作，将小于所请求的操作功率45W的最大功率15W分配给功率接收设备Sink_B。在这种情况下，功率接收设备Sink_B在由管理器103准许的最大功率的范围内操作，即，最大功率15W。在功率接收设备Sink_B之后，管理器103执行与功率接收设备第二功率接收设备Sink_C的插入时协商NG_I。在与功率接收设备Sink_C的插入时协商NG_I中，管理器103通知：通过从公共功率供给单元130的最大功率中减去已经分配给功率接收设备Sink_A和Sink_B的最大功率而获得的最大功率20W作为最大功率。另一方面，从功率接收设备Sink_C向管理器103请求45W作为操作功率。管理器103确定所请求的操作功率超过所通知的最大功率，并且根据USBPD标准准许功率接收设备Sink_C处于小于所请求的操作功率的最大功率。这里假设准许最大功率15W。随后，管理器103控制PD控制器102_C，使得功率供给单元111_C从功率接收设备Sink_C生成PD请求电压。通过该控制，PD控制器102_C进行控制，使得功率供给单元111_C通过功率控制信号PC_C输出PD请求电压。通过该控制，将小于所请求的操作功率45W的最大功率15W分配给功率接收设备Sink_C。功率接收设备Sink_C在由管理器103准许的最大功率15W的范围内操作。如上所述，当按照USB端口150_A至150_C的顺序插入功率接收设备Sink_A至Sink_C时，检测到该插入，并且管理器103顺序地执行插入时协商NG_I，使得公共功率供给单元130的最大功率被分配给功率接收设备Sink_A至Sink_C，以便不超过公共功率供给单元130的最大功率。也就是说，由于将功率接收设备插入USB端口，因此执行插入时协商NG_I以分发最大功率。在插入时协商NG_I中，管理器103存储USB端口，该USB端口准许小于所请求的操作功率的最大功率。在上述示例中，管理器103存储USB端口150_B和150_C。尽管每个功率接收设备Sink_A至Sink_C在所分配的最大功率的范围内操作，但是每个消耗功率随时间改变波动。也就是说，功率接收设备Sink_A至Sink_C并不总是消耗最大功率。在该实施例中，从公共功率供给单元130流到功率供给单元111_A至111_C的电流由电表120_A至120_C测量，并作为检测信号D_A至D_C提供给管理器103。由于确定了公共功率供给单元130的输出电压，因此由检测信号D_A至D_C表示的电流消耗电流表示由功率接收设备Sink_A至Sink_C消耗的消耗功率P_A至P_C。管理器103总是监视检测信号D_A至D_C。当由检测信号D_A至D_C表示的消耗功率减小并且在插入时协商NG_I中准许的最大功率中产生过剩时，管理器103执行与特定功率接收设备的剩余供给时协商NG_U。也就是说，在由于将功率接收设备插入USB端口而执行的插入时协商NG_I中，管理器103使用被准许了小于所请求的操作功率的最大功率的功率接收设备作为特定功率接收设备，来执行剩余供给时协商NG_U。由于如上所述存储了在插入时协商NG_I中被准许小于所请求的操作功率的最大功率的USB端口，所以可以指定执行剩余供给时协商NG_U的功率接收设备。虽然没有限制，但是在本实施例中，当消耗功率变得小于插入时协商NG_I中所准许的最大功率达30W或更多时，确定产生剩余功率。也就是说，是否产生剩余功率的标准是30W。管理器103选择功率接收设备Sink_B或Sink_C作为特定功率接收设备。将描述选择功率接收设备Sink_C作为特定功率接收设备的情况。因此，功率接收设备Sink_B的消耗功率被限制为最大功率15W，如图2的C部分所示。在图2的B部分至图2的D部分中，附图标记tcnt表示在插入时协商NG_I中准许了最大功率并且开始向功率接收设备Sink_A至Sink_C提供功率的时间。由于如上所述从功率接收设备Sink_A到功率接收设备Sink_C顺序地执行插入时协商NG_I，因此向功率接收设备Sink_A至Sink_C提供功率的定时是不同的。然而，在图中，为了使描述容易，示出了时间tcnt是相同的。功率接收设备Sink_A中的消耗功率从时间tcnt起增加，之后减小。在时间tng1，管理器103从检测信号D_A检测到USB端口第一USB端口150_A中的消耗功率变得小于插入时协商NG_I所准许的最大功率达30W或更多。由于该检测，管理器103执行与插入USB端口第二USB端口150_C中的功率接收设备Sink_C的剩余供给时协商NG_U。在剩余供给时协商NG_U中，管理器103将剩余功率30W添加到插入时协商NG_I中在功率接收设备Sink_C中准许的最大功率15W，并且向功率接收设备Sink_C通知通过添加而增加到的最大功率45W。另一方面，功率接收设备Sink_C类似地在插入时协商NG_I中请求45W作为操作功率。管理器103确定所通知的最大功率和所请求的操作功率相等，并且准许功率接收设备Sink_C以所通知的最大功率45W来提供功率。功率接收设备Sink_C在时间tng1准许由管理器103提供最大功率45W。因此，在时间tng1和之后，功率接收设备Sink_C可以执行其消耗功率超过15W的处理。由于功率接收设备Sink_C执行超过15W的处理，如图2的D部分所示，功率接收设备Sink_C的消耗功率在时间tng1之后增加，并且可以使用高达与所准许的最大功率相对应的功率。如上所述，插入时协商NG_I在第一电压被提供给功率供给端子VBUS的状态下执行。另一方面，剩余供给时协商NG_U在功率供给单元111_C提供PD请求电压第二电压的状态下执行。因此，功率供给单元111_C在剩余供给时协商NG_U之前和之后持续地将PD请求电压提供给功率接收设备Sink_C。因为管理器103由于检测信号D_A而执行剩余供给时协商NG_U，而不执行从USB端口150_A至150_C取出功率接收设备Sink_A至Sink_C向USB端口150_A至150_C插入功率接收设备Sink_A至Sink_C的操作，所以可以将剩余功率分配给另一USB端口150_C，并且可以增加分配给插入另一USB端口的功率接收设备Sink_C的最大功率。尽管上面已经描述了将剩余功率分发到另一USB端口150_C的示例，但是管理器103可以执行与功率接收设备Sink_B和Sink_C两者的剩余供给时协商NG_U。以这种方式，例如，可以将剩余功率分配给两个多个功率接收设备。尽管已经描述了在插入时协商NG_I中准许的最大功率与剩余功率之和等于功率接收设备Sink_C的请求功率的情况，但是功率可以是不同的。当大于在插入时协商NG_I中准许的最大功率的最大功率在剩余供给时协商NG_U中被准许时，功率接收设备Sink_C可以执行消耗功率增加更多的处理。尽管作为示例已经描述了在插入时协商NG_I中准许对应于所请求的操作功率的最大功率的功率接收设备Sink_A的消耗功率的情况，但是本发明不限于这种情况。例如，当在插入时协商中被准许以小于所请求的操作功率的最大功率的功率接收设备的消耗功率减少并且产生剩余功率时，可以将剩余功率分配给另一USB端口。例如，如图2的A部分所示，在功率接收设备Sink_A中，紧接在操作开始之后，消耗功率变得远小于在插入时协商NG_I中所准许的最大功率。同样在这种情况下，管理器103确定产生了剩余功率。在这种操作的起始点，为了避免管理器103对于产生剩余功率的确定，例如，管理器103仅在消耗功率减少时确定是否产生剩余功率就足够了。在插入时协商NG_I中，功率接收设备向功率供给系统请求每个操作功率，并且功率供给系统根据所请求的操作功率将最大功率分发给功率接收设备所耦合的USB端口。然而，功率接收设备实际消耗的消耗功率根据此时的功率接收设备的情况而改变，并且存在消耗电流为0A且消耗功率为0W的时段。在这种情况下，功率供给系统将等于或大于功率接收设备的实际使用状态中的功率指定给USB端口，并且效率低。当指定等于或大于使用状态中的功率的最大功率时，可能变得难以将所请求的最大功率指定给功率接收设备。在该实施例中，管理器103基于检测信号D_A通过执行插入时协商NG_I来确定指定给预定USB端口例如，150_A的最大功率中是否存在剩余功率。当存在剩余功率时，管理器103增加指定给另一USB端口例如，150_C的最大功率。以这种方式，可以提高功率灵活性，并且可以最大化功率供给系统的功率供给效率。当检测到剩余功率时，作为响应，管理器103执行剩余供给时协商NG_U。因此，在无需执行插入在功率供给系统的USB端口中的功率接收设备的诸如取出插入的重新耦合操作的情况下，可以将剩余功率指定给另一USB端口。因此，例如，电池作为功率接收设备被耦合到功率供给系统而无需执行重新耦合操作，可以增加提供给电池的功率。在减少操作麻烦的同时，可以缩短对电池充电所需的充电时间。另外，变得不需要将功率供给系统可提供的最大功率设定为等于或大于功率接收设备所请求的操作功率之和，从而可以抑制功率供给系统的尺寸增加。在图2的示例中，当对功率接收设备Sink_A至Sink_C的操作功率求和时，请求135W作为可由功率供给系统100提供的最大功率。然而，如上所述，功率供给系统100的最大功率为80W。因此，可以避免公共功率供给单元130等的尺寸增加，并且可以抑制功率供给系统100的尺寸增加。第二实施例图3是示出根据第二实施例的功率供给系统的配置的框图。由于图3类似于图1，将主要描述不同点。不同点是辅助功率供给单元200被添加到功率供给系统100。在图3中，未示出将在第四实施例中描述的处理单元104。辅助功率供给单元200具有并联耦合在公共功率供给单元的输出和接地电压端子GND之间的电容器201。当剩余功率减少时，辅助功率供给单元200补充地向具有剩余功率的功率接收设备提供功率辅助功率。图4是用于说明根据第二实施例的功率供给系统的操作的图。图4的A部分示出了功率供给系统100的配置。由于图4的A部分中所示的功率供给系统100的配置与图3所示的功率供给系统相同，将不再重复描述。类似于在图2的A部分中，在图4的A部分中，仅示出了功率供给系统100的USB端口150_A至150_C和功率供给插头140。由于图4的A部分中的附图标记Sink_A至Sink_C、USB_SA至USB_SC和USB_K与图2的A部分中的相同，将不再重复它们的描述。图4的B部分至图4的D部分是示出功率接收设备Sink_A至Sink_C的消耗功率随时间的变化的波形图。尽管图4的B部分至图4的D部分中的功率接收设备Sink_A至Sink_C的消耗功率的波形与图2的B部分至图2的D部分中所示的消耗功率的波形相同，但在图4的B部分至图4的D部分中添加了用于描述第二实施例的附图标记。将描述以下情况作为示例：功率接收设备Sink_A具有剩余功率并且以类似于图2的A部分至图2的D部分的方式将剩余功率分配给功率接收设备Sink_C。如参考图2的A部分至图2的D部分所示，通过在管理器103和功率接收设备Sink_C之间执行剩余供给时协商NG_U，在功率接收设备Sink_A中产生的剩余功率被分配给功率接收设备Sink_C。它使得功率接收设备Sink_C能够执行需要消耗功率超过15W的处理。在管理器103和功率接收设备Sink_C之间执行剩余供给时协商NG_U，但是在管理器103和功率接收设备Sink_A之间不执行剩余供给时协商NG_U。因此，功率接收设备Sink_A在假设提供在插入时协商NG_I中准许的最大功率45W的情况下执行处理。因此，功率接收设备Sink_A执行消耗功率增加到与所准许的最大功率45W对应的消耗功率的处理。在功率接收设备Sink_A执行消耗功率降低的处理且在此之后执行消耗功率达到所准许的最大功率的处理的情况下，如图4的B部分所示，在时间tng1之后，功率接收设备Sink_A的消耗功率再次增加。在这种情况下，管理器103在剩余供给时协商NG_U中已经准许向功率接收设备Sink_C提供最大功率45W。因此，当功率接收设备Sink_A的消耗功率增加时，发生如下状态：功率接收设备Sink_A和Sink_C的消耗功率的总和超过公共功率供给单元130的最大功率80W。当发生这种状态时，USB端口150_A至150_C的功率供给端子VBUS中的馈电电压降低，并且变得难以维持由功率接收设备请求的PD请求电压。结果，有可能功率接收设备的操作变得不稳定或导致错误操作。在该实施例中，辅助功率供给单元200中的电容器201由公共功率供给单元130预先充电，并且在电容器201中累积足够的电荷。累积在电容器201中的电荷用于临时补偿超过公共功率供给单元130的最大功率的消耗功率。在图4的B部分至图4的D部分中，通过电容器201中累积的电荷，在时间“ths”和时间“the”之间的时段，补偿超过公共功率供给单元130的最大功率的消耗功率。在时间“ths”和时间“the”之间的时段中，管理器103控制功率接收设备Sink_C，使得功率接收设备Sink_A到Sink_C的消耗功率之和不超过公共功率供给单元130的最大功率。在该实施例中，通过表示功率接收设备Sink_A的消耗功率的检测信号D_A，管理器103检测到功率接收设备Sink_A的消耗功率增加。当功率接收设备Sink_A的消耗功率变得大于预定标准时，管理器103执行与功率接收设备Sink_C的协商。为了区分上述的插入时协商NG_I和剩余供给时协商NG_U以及这里执行的协商，在下文中，这里执行的协商将被称为剩余停止时协商第三协商NG_D。剩余停止时协商NG_D是与插入时协商NG_I类似的过程。然而，与插入时协商NG_I不同，管理器103由于表示功率接收设备Sink_A的消耗功率的检测信号D_A而开始与被分配了剩余功率的功率接收设备Sink_C的剩余停止时协商NG_D。在PD请求电压第二电压而不是第一电压被提供给功率接收设备Sink_C的状态下，管理器103执行剩余停止时协商NG_D。在剩余停止时协商NG_D中，与插入时协商NG_I中类似，管理器103向功率接收设备Sink_C通知：通过从公共功率供给单元130的最大功率减去被准许给功率接收设备Sink_A和Sink_B的最大功率的总和60W而获得的最大功率。作为响应，功率接收设备Sink_C也请求45W作为操作功率，如在插入时协商NG_I中那样。对于该请求，管理器103准许15W的最大功率，如在插入时协商NG_I中那样。管理器103对PD控制器102_C执行控制，使得功率供给单元111_C持续输出PD请求电压。由于通过剩余停止时协商NG_D准许15W的最大功率，所以功率接收设备Sink_C改变处理以降低操作功率。通过该改变，如图4的D部分所示，功率接收设备Sink_C的消耗功率在时间tng2之后减小。结果，可以防止USB端口150_A至150_C的功率供给端子VBUS中的馈电电压变得低于PD请求电压。在该实施例中，当具有剩余功率的功率接收设备Sink_A的消耗功率再次增加时，提供给该功率接收设备的功率由辅助功率供给单元200补偿。在辅助功率供给单元200补偿功率的时段中，在被分配了剩余功率的功率接收设备Sink_C和管理器103之间执行剩余停止时协商NG_D，并且减少被准许给功率接收设备Sink_C的最大功率。结果，功率接收设备Sink_C中的消耗功率降低。因此，即使功率接收设备Sink_A的消耗功率增加，也可以防止USB端口的功率供给端子VBUS中的馈电电压变得低于PD请求电压。尽管已经描述了使用电容器201作为辅助功率供给单元200的示例，但是本发明不限于该示例。例如，代替电容器201，可以使用电池或可充电电池作为辅助功率供给单元200。在使用电池作为辅助功率供给单元200的情况下，可以从公共功率供给单元130对电池充电。第三实施例在第一实施例和第二实施例中，由管理器103将确定是否产生剩余功率时的标准存储为数据。在第三实施例中，将执行确定是否产生剩余功率的处理器添加到用于控制的半导体设备101。在这种情况下，向所添加的处理器提供检测信号D_A至D_N。当由检测信号D_A至D_N表示的消耗功率持续低于所准许的最大功率例如30W达预定时段时，处理器确定产生了剩余功率。将确定结果通知给管理器103。当通知产生剩余功率的确定结果时，管理器103执行在第一实施例和第二实施例中描述的剩余供给时协商NG_U。例如，参见图2的A部分至图2的D部分，当具有优先级的耦合到USB端口150_A的功率接收设备Sink_A的消耗功率持续超过预设标准达预定时间时，所添加的处理器向管理器103通知剩余功率的产生作为确定结果。通过上述，当功率接收设备Sink_A的消耗功率在短时间内波动时，剩余功率不被分配给功率接收设备Sink_C。也就是说，当在短时间内被准许给功率接收设备Sink_A的最大功率和功率接收设备Sink_A的实际消耗功率之间的差值功率小于所述标准或者消耗功率降低时，它被认为是消耗功率的波动且没有分配功率。如果为消耗功率的这种波动分配功率，则频繁地执行协商并且控制可能被复杂化。通过向所添加的处理器提供存储作为标准的功率数据的寄存器和存储指示预定时间的数据的寄存器，可以根据使用来改变标准和预定时间。尽管作为示例已经描述了剩余供给时协商NG_U，但是对于剩余停止时协商NG_D，由检测信号D_A表示的功率接收设备Sink_A的消耗功率可以由标准和预定时间确定。显然，通过使用预定时间和标准进行确定的功能可以在剩余供给时协商NG_U的情况和剩余停止时协商NG_D的情况之一中采用。尽管在实施例中已经描述了使用与管理器103不同的处理器的情况，但是处理器的功能可以由管理器103实现。第四实施例在第三实施例中，处理器存储指示标准的数据，并且基于由检测信号表示的消耗功率，确定是否产生剩余功率。在第四实施例中，基于在功率供给系统100与功率接收设备Sink_A至Sink_N之间执行的过去处理来确定是否产生剩余功率。功率供给系统100具有如图1所示的处理单元104。处理单元104耦合到USB端口150_A中的数据发送端子TX1+、TX1-、TX2+和TX2-以及数据接收端子RX1+、RX1-、RX2+和RX2-参考图6。另一方面，经由USB电缆USB_K耦合到USB端口150_A的功率接收设备Sink_A的USB端口USB_SA具有数据发送端子TX1+、TX1-、TX2+和TX2-以及数据接收端子RX1+、RX1-、RX2+和RX2-，如图6所示。在这种情况下，USB端口150_A中的数据接收端子耦合到功率接收设备Sink_A的数据发送端子，并且USB端口150_A中的数据发送端子通过USB电缆USB_K耦合到功率接收设备Sink_A的数据接收端子。接下来，将描述功率接收设备Sink_A的配置示例。图5是示出根据第四实施例的功率接收设备的配置的框图。功率接收设备Sink_A具有USB端口USB_SA、功率接收单元300、PD控制器301和处理单元303。功率接收单元300耦合到USB端口USB_SA的功率供给端子VBUS，并将提供给功率供给端子VBUS的PD请求电压作为PD控制器301和处理单元303的操作电压而提供给PD控制器301和处理单元303。PD控制器301耦合到USB端口USB_SA的通道端子CC1和CC2，并且在USBPD通信时，与功率供给系统100中的PD控制器102_A进行通信。例如，在协商时，将功率接收设备Sink_A的操作功率通知给功率供给系统100，并且从功率供给系统100通知所准许的最大功率。PD控制器301将所通知的最大功率通知给处理单元303。处理单元303进行操作以便不超过所通知的最大功率。处理单元303耦合到USB端口USB_SA的数据发送端子TX1+、TX1-、TX2+和TX2-以及数据接收端子RX1+、RX1-、RX2+和RX2-。当USB端口USB_SA的数据发送端子和数据接收端子以及USB端口150_A的数据接收端子和数据发送端子通过USB电缆USB_K电耦合时，数据在功率供给系统100中的处理单元104和功率接收设备Sink_A中的处理单元303之间被发送接收RXTX，并且通过处理单元104和303的协作来执行实现预定功能的处理。在第四实施例中添加的处理器生成由处理单元104和303的协作执行的处理的记录和获得在执行处理时功率接收设备Sink_A的消耗功率的处理的记录。处理器学习基于所生成的记录学习生成功率接收设备Sink_A的消耗功率变小的定时的处理。通过学习，可以指明产生剩余功率的处理。当执行由学习指明的处理时，处理器使管理器103执行剩余供给时协商NG_U。通过处理单元104和303的协作执行的处理可以被理解为例如基于处理单元104和303之间发送接收的数据的处理单元303的操作模式。在这种情况下，处理器获得处理单元303的操作模式和功率接收设备Sink_A的消耗功率、生成记录并且进行学习以指明与功率接收设备Sink_A的消耗功率变小的定时相对应的操作模式。当生成由学习指明的处理单元303的操作模式时，处理器使管理器103执行剩余供给时协商NG_U。此外，由于处理单元104和303之间的数据发送接收是USB通信，例如，处理器可以监视USB通信的状态U0、U1、U3等、发送接收的数据量、通信时的分组类型等，存储通过监视获得的发送接收数据的数据模式与功率接收设备Sink_A的消耗功率之间的对应关系作为记录，并且学习与功率接收设备Sink_A的消耗功率变小的定时相对应的数据模式。同样在这种情况下，通过学习，指明与功率接收设备Sink_A的消耗功率减少的定时相对应的数据模式。当出现由学习指明的数据模式时，处理器使管理器103执行剩余供给时协商NG_U。在生成记录时，可以通过检测信号D_A获得功率接收设备Sink_A的消耗功率。因此，在操作功率供给系统100时，可以执行上述学习。然而，如果学习结束，则不必测量功率接收设备Sink_A的消耗功率。因此，通过将预先学习的结果存储到处理器中，电表120_A不是必需的。这可以抑制功率供给系统100的尺寸增加。尽管作为示例已经描述了USB端口150_A和USB_SA，但是当类似于处理单元104的处理单元被耦合到其他USB端口例如，150_B和USB_SB时，处理器可以类似地学习并指明产生剩余功率的定时并将指明的定时通知给管理器103。在这种情况下，处理器通过指明每个功率接收设备的标识信息ID来指明消耗功率减少的功率接收设备，并且将指明的功率接收设备通知给管理器103。管理器103执行例如与如下功率供给接收设备的剩余供给时协商NG_U，该功率接收设备被耦合到除了被电耦合到所通知的功率接收设备的USB端口之外的USB端口。由于可以通过学习来指明产生剩余功率的时段，因此可以更有效地实现功率分发。由于还可以去除电表120_A至120_N，所以可以使功率供给系统100小型化。尽管已经描述了通过学习获得产生剩余功率的定时，但是本发明不限于这种情况。具体地，可以通过学习获得剩余功率减少的定时。在这种情况下，处理器将通过学习获得的定时通知给管理器103，并且管理器103执行剩余停止时协商NG_D。尽管在图1和图3中示出在单个用于控制的半导体设备101中形成多个PD控制器和管理器和在单个用于功率的半导体设备110中形成多个功率供给单元的示例，但本发明不限于该示例。例如，多个PD控制器和处理器可以形成在不同的半导体设备中。多个PD控制器可以形成在不同的半导体设备中。此外，功率供给单元也可以形成在不同的半导体设备中。尽管在此基于上述实施例具体描述了本发明人实现的本发明，但显然，本发明不限于这些实施例，而是可以在不离开本发明主旨的情况下进行各种改变。

权利要求：1.一种功率供给系统，符合USBPD标准，所述功率供给系统包括：多个USB端口；所述多个USB端口共用的公共功率供给单元；多个功率供给单元，对应于所述多个USB端口，耦合到对应的USB端口和所述公共功率供给单元，并为对应的USB端口提供功率；多个控制器，对应于所述多个USB端口，并且每个控制器耦合到对应的USB端口和对应的功率供给单元；和管理单元，根据来自所述多个控制器的信号，执行待指定给所述多个USB端口的最大功率的分配，其中，所述管理单元通过执行所述最大功率的分配来确定是否在指定给第一USB端口的最大功率中产生剩余功率，并且当产生剩余功率时，增加指定给第二USB端口的最大功率。2.根据权利要求1所述的功率供给系统，还包括检测单元，所述检测单元对应于所述多个USB端口并且输出多个检测信号，所述多个检测信号指示在对应的USB端口中消耗的消耗功率，其中，所述管理单元通过基于对应于所述第一USB端口的检测信号检测所述第一USB端口中消耗的消耗功率，并且比较指定给所述第一USB端口的最大功率和检测到的所述消耗功率，来确定是否产生剩余功率。3.根据权利要求2所述的功率供给系统，还包括辅助功率供给单元，所述辅助功率供给单元耦合到所述公共功率供给单元，其中，当所述第一USB端口中的消耗功率增加时，所述辅助功率供给单元提供辅助功率。4.根据权利要求3所述的功率供给系统，其中，在所述辅助功率被提供的时段中，所述管理单元减小指定给所述第二USB端口的最大功率。5.根据权利要求2所述的功率供给系统，还包括微处理器，所述微处理器确定是否产生剩余功率。6.根据权利要求1所述的功率供给系统，其中，是否产生所述剩余功率是基于在所述第一USB端口中消耗的消耗功率的记录来确定的。7.根据权利要求1所述的功率供给系统，还包括处理单元，所述处理单元耦合到所述第一USB端口，其中，学习所述处理单元的操作模式，并且基于所述学习来确定是否产生所述剩余功率。8.根据权利要求1所述的功率供给系统，其中符合所述USBPD标准的第一功率接收设备和第二功率接收设备的第三USB端口和第四USB端口耦合到所述第一USB端口和所述第二USB端口。9.根据权利要求8所述的功率供给系统，其中所述第一USB端口至所述第四USB端口具有符合USB-C类型的端子布局。10.根据权利要求3所述的功率供给系统，其中，所述检测单元具有耦合在所述多个功率供给单元和所述公共功率供给单元之间的多个电流表，所述检测单元输出由所述电流表测量的电流作为检测信号，其中，所述辅助功率供给单元具有与所述公共功率供给单元并联耦合的电容器或可充电电池，以及其中所述电容器或电池由所述公共功率供给单元充电。11.根据权利要求2所述的功率供给系统，其中，当符合所述USBPD标准的所述第一功率接收设备和所述第二功率接收设备的所述第三USB端口和所述第四USB端口耦合到所述第一USB端口和所述第二USB端口时，所述管理单元执行在所述第一功率接收设备和所述第二功率接收设备之间分配所述最大功率的第一协商，以及其中，当通过所述最大功率的分配而指定给所述第一USB端口的最大功率相对于所述第一USB端口中的消耗功率具有剩余时，所述管理单元执行与所述第二功率接收设备的分配最大功率的第二协商，以便向所述第二USB端口指定添加了所述剩余功率的最大功率。12.根据权利要求11所述的功率供给系统，还包括辅助功率供给单元，所述辅助功率供给单元耦合到所述公共功率供给单元，其中，当所述第一USB端口中的消耗功率增加时，所述辅助功率供给单元提供辅助功率，以及其中，在所述辅助功率被提供的时段中，所述管理单元执行与所述第二功率接收设备的分配最大功率的第三协商，以便减小指定给所述第二USB端口的最大功率。13.根据权利要求12所述的功率供给系统，其中，通过执行所述第三协商而指定给所述第二USB端口的最大功率等于通过执行所述第一协商而指定给所述第二USB端口的最大功率。14.一种用于功率供给系统的半导体设备，所述功率供给系统从公共功率供给单元向多个USB端口分配功率，所述半导体设备包括：管理单元，被提供多个检测信号，所述多个检测信号根据在所述多个USB端口中消耗的消耗功率而被提供；和多个控制器，对应于所述多个USB端口，并且执行控制，以便根据所述管理单元的控制而从所述公共功率供给单元向对应的USB端口提供功率；其中，所述管理单元执行待指定给所述多个USB端口的最大功率的分配，以及其中，当通过所述最大功率的分配而指定给所述多个USB端口中的第一USB端口的最大功率相对于由对应于所述第一USB端口的检测信号表示的消耗功率具有剩余时，所述管理单元向所述多个USB端口中的第二USB端口指定添加了剩余功率的最大功率。15.根据权利要求14所述的半导体设备，其中，当符合USBPD标准的功率接收设备的USB端口耦合到所述第一USB端口和所述第二USB端口时，所述管理单元执行所述最大功率的分配。

百度查询： 瑞萨电子株式会社 功率供给系统和用于该功率供给系统的半导体设备

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