Brevet FR3092707A1 — publié le 20200814

Description Titre de l'invention : Equipement de test de dispositif USB-PD Domaine technique [0001] La présente description concerne de façon générale les dispositifs d'alimentation de type USB-PD. Technique antérieure [0002] La connectique USB Type-C est de plus en plus souvent intégrée à tout type de dispositif d'alimentation et/ou à alimenter. Résumé de l'invention [0003] Il existe un besoin de vérification du bon fonctionnement de dispositifs de type USB- PD. [0004] Un mode de réalisation pallie tout ou partie des inconvénients des dispositifs d'alimentation de type USB-PD connus. [0005] Un mode de réalisation prévoit un équipement, adapté à tester un dispositif d'alimentation de type USB-PD, comprenant au moins un connecteur USB Type-C, destiné à être connecté au dispositif d'alimentation à tester, ledit dispositif étant distinct de l'équipement. [0006] Selon un mode de réalisation, l'équipement et le dispositif d'alimentation fonc- tionnent de manière autonome l'un de l'autre. 100071 Un mode de réalisation prévoit un procédé de test d'un dispositif de type USB-PD, dans lequel le test est mis en oeuvre par un équipement tel que décrit, comportant au moins les étapes successives suivantes : vérification que la tension d'une borne d'alimentation, est inférieure à un premier seuil ; vérification du rôle du dispositif connecté ; simulation de dispositif à alimenter ; génération de requêtes représentatives de configurations d'alimentation ; vérification de la compatibilité des configurations d'alimentation proposées par le dispositif avec des configurations d'alimentation normalisées , et vérification de la compatibilité du dispositif avec les configurations d'alimentation proposées. 100081 Selon un mode de réalisation, l'équipement comprend une batterie. 100091 Selon un mode de réalisation, au moins un connecteur USB Type-C de l'équipement est destiné à être connecté à un dispositif à alimenter à tester. 100101 Selon un mode de réalisation, l'équipement ou le procédé comporte une vérification de la compatibilité des configurations d'alimentation supportées par le dispositif à 2 alimenter testé avec les configurations d'alimentation normalisées. [0011] Selon un mode de réalisation, l'équipement comprend au moins un deuxième connecteur USB Type-C. [0012] Selon un mode de réalisation, l'équipement est destiné à être connecté simultanément à un dispositif d'alimentation et à un dispositif à alimenter, de sorte à constituer une interface. [0013] Selon un mode de réalisation, l'équipement est apte à : mémoriser les configurations d'alimentation négociées ; surveiller en continu la tension de home d'alimentation du dispositif d'alimentation et du dispositif à alimenter ; surveiller le courant circulant du dispositif d'alimentation vers le dispositif à alimenter ; et interrompre la connexion entre les deux dispositifs en cas de surtension. [0014] Selon un mode de réalisation, l'équipement comprend un mode de restitution des résultats. [0015] Selon un mode de réalisation, le mode de restitution des résultats est un écran d'affichage. [0016] Selon un mode de réalisation, le mode de restitution des résultats est un module Bluctooth. [0017] Selon un mode de réalisation, le mode de restitution des résultats est un ensemble de LEDs. [0018] Selon un mode de réalisation, l'équipement comprend un circuit d'émission pour communiquer avec le câble. [0019] Selon un mode de réalisation, l'équipement est apte à déterminer un type de câble connecté. [0020] Selon un mode de réalisation, l'équipement comprend un port double fonction. Brève description des dessins [0021] Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : [0022] [fig.1] la figure 1 représente, sous forme de diagramme, un exemple de connections fonctionnelles entre des dispositifs d'alimentation et des dispositifs à alimenter ; [0023] [fig.2] la figure 2 illustre, par un diagramme, des liaisons sujettes à de possibles sur- tensions lors de la connexion entre des dispositifs d'alimentation et des dispositifs à alimenter ; [0024] [fig.3] la figure 3 représente, de façon très schématique, un connecteur USB-PD ; [0025] [fig.4] la figure 4 représente, de façon très schématique et sous forme de blocs, des 3 étapes d'un mode de mise en oeuvre d'une procédure de test d'un dispositif d'alimentation compatible USB-PD ; [0026] [fig.5] la figure 5 représente, de façon très schématique et sous forme de blocs, des étapes d'un mode de mise en oeuvre d'une procédure de test d'un dispositif à alimenter compatible USB-PD ; [0027] [fig.6] la figure 6 représente, de façon très schématique et sous forme de blocs, des étapes d'un mode de mise en oeuvre d'une procédure de test d'un câble USB Type-C ; [0028] [fig.7] la figure 7 est un schéma bloc d'un mode de mise en oeuvre d'une procédure de test d'un dispositif USB-PD ; [0029] [fig.8] la figure 8 représente une vue en perspective de plusieurs modes de réalisation d'un équipement de mise en oeuvre de procédures de test ; [0030] [fig.9] la figure 9 représente, de façon très schématique, un mode de réalisation d'un équipement constituant une interface entre un dispositif d'alimentation et un dispositif à alimenter ; et [0031] [fig.10] la figure 10 représente, par des vues (A) et (B) en perspective, d'autres modes de réalisation d'équipement. Description des modes de réalisation [0032] De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références dans les différentes figures. En particulier, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation peuvent présenter les mêmes références et peuvent disposer de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques. [0033] Par souci de clarté, seuls les étapes et éléments utiles à la compréhension des modes de réalisation décrits ont été représentés et sont détaillés. En particulier, les éléments d'assemblage de l'équipement ne seront pas détaillés. [0034] Sauf précision contraire, lorsque l'on fait référence à deux éléments connectés entre eux, cela signifie directement connectés sans éléments intermédiaires autres que des conducteurs, et lorsque l'on fait référence à deux éléments reliés ou couplés entre eux, cela signifie que ces deux éléments peuvent être connectés ou être reliés ou couplés par l'intermédiaire d'un ou plusieurs autres éléments. [0035] Dans la description qui suit, lorsque l'on fait référence à des qualificatifs de position absolue, tels que les termes "avant", "arrière", "haut", "bas", "gauche", "droite", etc., ou relative, tels que les termes "dessus", "dessous", "supérieur", "inférieur", etc., ou à des qualificatifs d'orientation, tels que les termes "horizontal", "vertical", etc., il est fait référence sauf précision contraire à l'orientation des figures. [0036] Sauf précision contraire, les expressions "environ", "approximativement", "sen- siblement", et "de l'ordre de" signifient à 10 % près, de préférence à 5 % près. [0037] La figure 1 représente, sous forme de diagramme, un exemple de connections fonc- tionnelles entre des dispositifs d'alimentation et des dispositifs à alimenter. [0038] De tels dispositifs comportent chacun au moins un connecteur USB Type-C compatible USB-PD. Ce connecteur normalisé permet à chaque dispositif d'être connecté à tout autre dispositif disposant du même connecteur. Chaque dispositif est illustré en figure 1 par un noeud 10. [0039] Dans l'exemple de la figure 1, on suppose le cas arbitraire de six dispositifs 10, parmi lesquels : deux dispositifs d'alimentation SOURCE] et SOURCE2 ; deux dispositifs à alimenter SINKI et SINK2 ; et deux dispositifs double fonction DRP1 et DRP2, munis d'un port double fonction (Dual-Rote Port) leur permettant d'alimenter ou d'être alimenté via un même port ou connecteur. Autrement dit, ces deux dispositifs DRPI et DRP2 sont à la fois des dispositifs à alimenter et des dispositifs d'alimentation. [0040] Parmi les dispositifs d'alimentation, un premier dispositif SOURCE] est capable de fournir une tension d'alimentation de 5V. Il s'agit par exemple d'un chargeur de téléphone portable. Un deuxième dispositif SOURCE2 est capable de fournir une tension d'alimentation jusqu'à 20V. Il s'agit par exemple d'un chargeur d'ordinateur portable. [0041] Parmi les dispositifs à alimenter, un premier dispositif SINKI supporte une tension de 5 à 9V. Il s'agit par exemple d'un disque dur. Un deuxième dispositif SINK2 supporte une tension de 5 à 12V. Il s'agit par exemple d'un (Irone. [0042] Parmi les dispositifs double fonction, un premier dispositif DRPI est capable de fournir et de supporter une tension d'alimentation jusqu'à 15V. Il s'agit par exemple d'une tablette. Un deuxième dispositif DRP2 est capable de fournir et de supporter une tension d'alimentation jusqu'à 20V. Il s'agit par exemple d'un ordinateur portable. [0043] La figure 1 représente des liaisons fonctionnelles entre les différents dispositifs 10. Dans cet exemple : le premier dispositif d'alimentation SOURCEI est connecté aux deux dispositifs à alimenter SINKI et SINK2 et aux deux dispositifs double fonction DRPI et DRP2 ; le deuxième dispositif d'alimentation SOURCE2 est connecté aux deux dispositifs à alimenter SINKI et SINK2 et aux deux dispositifs double fonction DRPI et DRP2 ; le premier dispositif à alimenter SINKI est connecté aux deux dispositifs d'alimentation SOURCE] et SOURCE2 et aux deux dispositifs double fonction DRPI et DRP2 ; le deuxième dispositif à alimenter SINK2 est connecté aux deux dispositifs d'alimentation SOURCE] et SOURCE2 et aux deux dispositifs double fonction DRPI et DRP2 ; le premier dispositif double fonction DRPI est connecté aux deux dispositifs d'alimentation SOURCE] et SOURCE2, aux deux dispositifs à alimenter SINKI et SINK2 et au deuxième dispositif double fonction DRP2, soit à tous les dispositifs ; et le deuxième dispositif double fonction DRP2 est connecté aux deux dispositifs d'alimentation SOURCE] et SOURCE2, aux deux dispositifs à alimenter SINKI et SINK2 et au premier dispositif double fonction DRP1, soit à tous les dispositifs. [0044] En pratique une seule liaison deux à deux existe à un instant donné. [0045] La norme USB-PD permet à chaque dispositif 10 de s'assurer du rôle (d'alimentation, à alimenter ou double fonction) de tout autre dispositif 10 auquel il est connecté. Ceci permet, comme cela est représenté en figure 1, à chaque dispositif capable de fournir une tension d'alimentation (SOURCE], SOURCE2, DRP1 ou DRP2) d'alimenter le dispositif capable de recevoir une tension d'alimentation (SINK1, SINK2, DRP1 ou DRP2) auquel il est connecté. Plus précisément, chaque dispositif capable de fournir une tension d'alimentation (SOURCE], SOURCE2, DRP1 ou DRP2) détecte la tension maximale supportée par le dispositif capable de recevoir une tension d'alimentation (SINK1, SINK2, DRP1 ou DRP2) auquel il est connecté. Dans le cas où la tension maximale supportée est inférieure ou égale à la tension maximale que le dispositif est capable de fournir, le dispositif fournit la tension maximale supportée. Dans le cas où la tension maximale supportée est supérieure à la tension maximale que le dispositif est capable de fournir, le dispositif fournit la tension maximale qu'il peut fournir. [0046] Dans l'exemple représenté en figure 1, le premier dispositif d'alimentation SOURCE] peut alimenter sous une tension de 5V le premier dispositif à alimenter SINK1, le deuxième dispositif à alimenter SINK2, le premier dispositif double fonction DRP1 ou le deuxième dispositif double fonction DRP2. [0047] Similairement le deuxième dispositif d'alimentation SOURCE2 peut alimenter sous une tension de 9V, 12V, 15V ou 20V respectivement le premier dispositif à alimenter SINKI, le deuxième dispositif à alimenter SINK2, le premier dispositif double fonction DRPI ou le deuxième dispositif double fonction DRP2. [0048] Le premier dispositif à alimenter SINKI, peut être alimenté sous une tension de 5V par le premier dispositif d'alimentation SOURCE]. Il peut en revanche être alimenté sous une tension de 9V par le deuxième dispositif d'alimentation SOURCE2, le premier dispositif double fonction DRPI ou le deuxième dispositif double fonction DRP2. [0049] Similairement, le deuxième dispositif à alimenter SINK2, peut être alimenté sous une tension de 5V par le premier dispositif d'alimentation SOURCE I. Il peut en revanche être alimenté sous une tension de 12V par le deuxième dispositif d'alimentation SOURCE2, le premier dispositif double fonction DRP1 ou le deuxième dispositif double fonction DRP2. [0050] Le premier dispositif double fonction DRP1 peut alimenter sous une tension de 9V, 6 12V ou 15V respectivement le premier dispositif à alimenter SINK1, le deuxième dispositif à alimenter SINK2 ou le deuxième dispositif double fonction DRP2. [0051] Le premier dispositif double fonction DRP1 peut être alimenté sous une tension de 5V par le premier dispositif d'alimentation SOURCE1 ou sous une tension de 15V soit par le deuxième dispositif d'alimentation SOURCE2 soit par le deuxième dispositif double fonction DRP2. [0052] Similairement le deuxième dispositif double fonction DRP2 peut alimenter sous une tension de 9V, 12V ou 15V respectivement le premier dispositif à alimenter SINK1, le deuxième dispositif à alimenter SINK2 ou le premier dispositif double fonction DRP1. [0053] Le deuxième dispositif double fonction DRP2 peut être alimenté sous une tension de 5V, 15V ou 20V respectivement par le premier dispositif d'alimentation SOURCE1, le premier dispositif double fonction DRP1 ou le deuxième dispositif d'alimentation SOURCE2. [0054] La figure 2 illustre, par un diagramme, des liaisons sujettes à de possibles surtensions lors de la connexion entre des dispositifs d'alimentation et des dispositifs à alimenter. [0055] Les dispositifs 10 ici représentés sont identiques à ceux de la figure 1. Les tensions illustrées par des flèches, sont les cas de surtension possible quand chaque dispositif capable de fournir une tension d'alimentation (SOURCEI, SOURCE2, DRP1 ou DRP2) fournit la tension maximale qu'il peut fournir au dispositif capable de recevoir une tension d'alimentation (SINK1, SINK2, DRPI ou DRP2) auquel il est connecté. [0056] Bien que la norme USB-PD permette à chaque dispositif de s'assurer du rôle du dispositif auquel il est connecté, il ne permet pas de vérifier son bon fonctionnement. Par exemple, en cas de mauvaise connexion de la connectique USB Type-C, ou en cas de défauts de la borne d'alimentation, la tension fournie par un dispositif d'alimentation peut dépasser la valeur maximale supportée par le dispositif à alimenter auquel il est connecté, voire même dans des cas extrêmes dépasser 20V. [0057] En prenant l'exemple de la figure 2 : le deuxième dispositif d'alimentation SOURCE2 risque d'alimenter sous une tension de 20V le premier dispositif à alimenter SINK1, le deuxième dispositif à alimenter SINK2 ou le premier dispositif double fonction DRPI ; le premier dispositif double fonction DRPI risque d'alimenter sous une tension de 15V le premier dispositif à alimenter SINK1 ou le deuxième dispositif à alimenter SINK2 ; et le deuxième dispositif double fonction DRP2 risque d'alimenter à une tension de 20V le premier dispositif à alimenter SINK1, le deuxième dispositif à alimenter SINK2 ou le premier dispositif double fonction DRPI. [0058] La figure 3 représente, de façon très schématique un connecteur USB-PD. [0059] Un connecteur USB-PD 3 comprend, de façon normalisée, quatre bornes parmi 7 lesquelles deux bornes 31 et 37 destinées à véhiculer un signal d'alimentation (potentiels VBUS et GND) et deux bornes 33 et 35 destinées à des signaux de données CC1 et CC2. [0060] La figure 4 représente, de façon très schématique et sous forme de blocs, des étapes d'un mode de mise en oeuvre d'une procédure de test d'un dispositif d'alimentation compatible USB-PD. [0061] Cette procédure de test est mise en oeuvre par un équipement, par exemple un élément connu sous la dénomination anglo-saxonne "dongle", adapté à tester un dispositif d'alimentation de type USB-PD. L'équipement comprend au moins un connecteur USB Type-C, destiné à être connecté au dispositif d'alimentation à tester. Le dispositif est distinct de l'équipement. [0062] Dans une première étape (bloc 41, CHECK VBUS