USB Type-C接口的識(shí)別電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及接口識(shí)別，特別是涉及一種USB Type-C接口的識(shí)別電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 通用串行總線也稱通用串聯(lián)接口（Universal Serial Bus，縮略詞為USB)Type-C 接口，是一種全新的USB接口形式，它伴隨最新的USB3. 1標(biāo)準(zhǔn)在Intel Developer Forum 2014(IDF14)展會(huì)上正式對(duì)外公開。它集數(shù)據(jù)傳輸、視頻輸出及充電于一身，最大數(shù)據(jù)傳輸 速度達(dá)到lOGbps，接近于高清晰度多媒體接口（High Definition Multimedia Interface， 縮略詞為HDMI) I. 4 (10. 2Gbps)，可以直接傳輸4K/30p的影像文件，且支持高頻帶寬度數(shù)字 內(nèi)容保護(hù)（High-bandwidth Digital Content Protection，縮略詞為HDCP)，插座端的尺寸 與原來的Micro USB規(guī)格一樣小，約為8. 3mmX 2. 5mm，USB Type-C數(shù)據(jù)線可以通過5A電 流，同時(shí)還支持超出現(xiàn)有USB供電能力的"USB功率輸出（Power Delivery，縮略詞為H))"， 提供最大100W的電力，此外，還擁有可反復(fù)插拔1萬次以上的耐久性，支持從正反兩面均可 插入的"正反插"功能，對(duì)電磁干擾（Electro Magnetic Interference，縮略詞為EMI)和 射頻干擾（Radio Frequency Interference，縮略詞為RFI)的耐性更強(qiáng)。依據(jù)現(xiàn)行的"USB Type-C Specification Release 1.1"和"USB Type-C Specification Release 1.0"標(biāo)準(zhǔn) 要求，USB Type C適配器即接口轉(zhuǎn)換器Adapter/adaptor與USB Type C的包括硬件或電 子接口或信息接口的終端設(shè)備需進(jìn)行識(shí)別匹配。電源需要根據(jù)終端設(shè)備的通信信號(hào)并在標(biāo) 準(zhǔn)限定的時(shí)間100毫秒至200毫秒內(nèi)判定是否給終端設(shè)備供電?，F(xiàn)有的USB Type-C接口 的識(shí)別電路不一，性能各異，有待于進(jìn)一步改進(jìn)與完善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是彌補(bǔ)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種USB Type-C接口的識(shí)別電路。
[0004] 本實(shí)用新型的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以解決。
[0005] 這種USB Type-C接口的識(shí)別電路，一端與USB Type C適配器的5V輸出端連接， 另一端與USB Type C的終端設(shè)備連接，終端設(shè)備的第一輸入端通過具有隔離作用的第一上 拉電阻與USB Type C適配器的5V輸出端連接，終端設(shè)備的第二輸入端通過具有隔離作用 的第二上拉電阻與USB Type C適配器的5V輸出端連接，終端設(shè)備的第一輸入端、終端設(shè)備 的第二輸入端在不同應(yīng)用場(chǎng)合的作用不同，傳輸?shù)男盘?hào)包括通信信號(hào)和電壓信號(hào)，第一上 拉電阻和第二上拉電阻分別與終端設(shè)備的電阻構(gòu)成分壓電路獲取終端設(shè)備的第一輸入端、 終端設(shè)備的第二輸入端的電壓信號(hào)量值，用于判斷終端設(shè)備是否正確連接且由識(shí)別電路根 據(jù)電壓信號(hào)的量值控制USB Type C適配器的5V輸出端與充電器的輸出端連接或隔離。
[0006] 這種USB Type-C接口的識(shí)別電路的特點(diǎn)是：
[0007] 設(shè)有作為隔離開關(guān)用的MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管以及連接在其柵極與漏極之間的限流電 阻，MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管的柵極與USB Type C適配器的5V輸出端連接，MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管的源極 與充電器的輸出端連接，所述MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管用于確保充電器的輸出端在未接負(fù)載和移 除負(fù)載后處于無功率輸出狀態(tài)，以符合現(xiàn)行的"USB Type-C Specification Release 1.1" 和 "USB Type-C Specification Release 1.0" 標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0008] 還設(shè)有控制MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通或關(guān)斷的第一電子開關(guān)，所述第一電子開關(guān)包 括第一開關(guān)三極管、第二開關(guān)三極管及其集電極限流電阻，以及連接在第一開關(guān)三極管的 輸入電路的構(gòu)成第一延時(shí)支路的第一延時(shí)電阻和第一延時(shí)電容、連接在第二開關(guān)三極管的 輸入電路的構(gòu)成第二延時(shí)支路的第二延時(shí)電阻和第二延時(shí)電容組成的具有延時(shí)功能的級(jí) 聯(lián)式電子開關(guān)，第一延時(shí)支路和第二延時(shí)支路用于分別延遲第一開關(guān)三極管、第二開關(guān)三 極管的導(dǎo)通時(shí)間，導(dǎo)通時(shí)間設(shè)定為100毫秒至200毫秒。
[0009] 還設(shè)有控制第一開關(guān)三極管導(dǎo)通或關(guān)斷的第二電子開關(guān)，所述第二電子開關(guān)是由 兩只同類型（NPN或PNP) BJT構(gòu)成的第一三極管復(fù)合管（又稱達(dá)林頓管），和第二三極管復(fù) 合管組成。
[0010] 所述第一三極管復(fù)合管的發(fā)射極與終端設(shè)備的第一輸入端連接，接受終端設(shè) 備的第一輸入端給定的通信信號(hào)，由具有延時(shí)功能的級(jí)聯(lián)式電子開關(guān)在"USB Type-C Specification Release 1.1"和"USB Type-C Specification Release 1.0"標(biāo)準(zhǔn)限定的 時(shí)間100毫秒至200毫秒內(nèi)進(jìn)行識(shí)別，以判定MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通或關(guān)斷，充電器的輸 出端與USB Type C適配器的5V輸出端是否由MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管連接或隔離，即電源是否給 終端設(shè)備供電。
[0011] 所述第二三極管復(fù)合管的發(fā)射極與終端設(shè)備的第二輸入端連接，接受終端設(shè) 備的第二輸入端給定的通信信號(hào)，由具有延時(shí)功能的級(jí)聯(lián)式電子開關(guān)在"USB Type-C Specification Release 1.1"和"USB Type-C Specification Release 1.0"標(biāo)準(zhǔn)限定的 時(shí)間100毫秒至200毫秒內(nèi)進(jìn)行識(shí)別，以判定MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通或關(guān)斷，充電器的輸 出端與USB Type C適配器的5V輸出端是否由MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管連接或隔離，即電源是否給 終端設(shè)備供電。
[0012] 本實(shí)用新型的技術(shù)問題通過以下進(jìn)一步的技術(shù)方案予以解決。
[0013] 還設(shè)有由第一分壓電阻、第二分壓電阻和第三分壓電阻串接組成的參考電壓源， 第一分壓電阻的一端與USB Type C適配器的5V輸出端連接，第三分壓電阻的一端與GND 連接，第一分壓電阻的另一端通過第一限流電阻和第三分壓電阻的另一端通過第二限流電 阻向第一三極管復(fù)合管提供第一參考電壓，第二限流電阻的兩端分別通過第三限流電阻、 第四限流電阻向第二三極管復(fù)合管提供第二參考電壓，第一限流電阻、第二限流電阻、第三 限流電阻和第四限流電阻分別用于限制相應(yīng)開關(guān)三極管的電流，以防影響終端設(shè)備的第一 輸入端、終端設(shè)備的第二輸入端。
[0014] 本實(shí)用新型的技術(shù)問題通過以下再進(jìn)一步的技術(shù)方案予以解決。
[0015] 所述MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管T是耐電壓大于5. 5V的P溝道MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管，耐電流根 據(jù)客戶要求做相應(yīng)的調(diào)整。
[0016] 所述第一延時(shí)電容是介質(zhì)材料為X7R的溫度穩(wěn)定型陶瓷電容器和介質(zhì)材料為包 括銣、釤的稀有金屬氧化物的具有溫度補(bǔ)償特性的單片陶瓷電容器中的一種，以減少溫度 對(duì)延時(shí)支路的影響。
[0017] 所述第二延時(shí)電容是介質(zhì)材料為X7R的溫度穩(wěn)定型陶瓷電容器和介質(zhì)材料為包 括銣、釤的稀有金屬氧化物的具有溫度補(bǔ)償特性的單片陶瓷電容器中的一種，以減少溫度 對(duì)延時(shí)支路的影響。
[0018] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：
[0019] 本實(shí)用新型的識(shí)別電路簡(jiǎn)潔，在布板和選料成本方面有很大的優(yōu)勢(shì)，符合現(xiàn)行的 "USB Type-C Specification Release 1.1"和"USB Type-C Specification Release 1.0" 標(biāo)準(zhǔn)要求，可根據(jù)終端設(shè)備給定的通信信號(hào)在標(biāo)準(zhǔn)限定的時(shí)間100毫秒至200毫秒內(nèi)進(jìn)行 識(shí)別，以判定電源是否給終端設(shè)備供電。本實(shí)用新型電路廣泛適用于各種帶有C型USB的 充電器和僅用于充電的C型USB接口設(shè)備。
【附圖說明】
[0020] 附圖是本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并對(duì)照附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說明。
[0022] -種如附圖所示的USB Type-C接口的識(shí)別電路，一端與USB Type C適配器的5V 輸出端連接，另一端與USB Type C的終端設(shè)備連接，終端設(shè)備的第一輸入端CCl通過具有 隔離作用的3A(標(biāo)稱值）第一上拉電阻R9與USB Type C適配器的5V輸出端連接，終端設(shè) 備的第二輸入端CC2通過具有隔離作用的3A(標(biāo)稱值）第二上拉電阻R6與USB Type C適 配器的5V輸出端連接，終端設(shè)備的第一輸入端CC1、終端設(shè)備的第二輸入端CC2在不同應(yīng)用 場(chǎng)合的作用不同，傳輸?shù)男盘?hào)包括通信信號(hào)和電壓信號(hào)，第一上拉電阻R9和第二上拉電阻 R6分別與終端設(shè)備的電阻構(gòu)成分壓電路獲取終端設(shè)備的第一輸入端CC1、終端設(shè)備的第二 輸入端CC2的電壓信號(hào)量值，用于判斷終端設(shè)備是否正確連接且由識(shí)別電路根據(jù)電壓信號(hào) 的量值控制USB Type C適配器的5V輸出端與充電器的輸出端VBUS連接或隔離。
[0023] 設(shè)有作為隔離開關(guān)用的MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管T以及連接在其柵極與漏極之間的限流 電阻R16，M0SFET場(chǎng)效應(yīng)管T是美國(guó)萬代半導(dǎo)體（Alpha and Omega Semiconductor，縮略詞 為AOS)公司出品的耐電壓大于5. 5V的型號(hào)為A0N7407的P溝道MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管，其柵極 與USB Type C適配器的5V輸出端連接，MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管T的源極與充電器的輸出端VBUS 連接，MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管T用于確保充電器的輸出端VBUS在未接負(fù)載和移除負(fù)載后處于無 功率輸出狀態(tài)，以符合現(xiàn)行的"USB Type-C Specification Release 1.1"和"USB Type-C Specification Release 1.0"標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0024] 還設(shè)有控制MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管T導(dǎo)通或關(guān)斷的第一電子開關(guān)，第一電子開關(guān)包括 第一開關(guān)三極管T1-1、第二開關(guān)三極管T1-2及其集電極限流電阻R17,以及連接在第一開 關(guān)三極管Tl-I的輸入電路的構(gòu)成第一延時(shí)支路的第一延時(shí)電阻Rll和第一延時(shí)電容C2、連 接在第二開關(guān)三極管T1-2的輸入電路的構(gòu)成第二延時(shí)支路的第二延時(shí)電阻R14和第二延 時(shí)電容Cl組成的具有延時(shí)功能的級(jí)聯(lián)式電子開關(guān)，第一延時(shí)支路和第二延時(shí)支路用于分 別延遲第一開關(guān)三極管T1-1、第二開關(guān)三極管T1-2的導(dǎo)通時(shí)