一種USB Type-C接口公頭智能檢測和保護電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種USB Type?C接口公頭智能檢測和保護電路，該電路包括一種USB Type?C接口公頭智能檢測和保護電路，所述電路包括公頭引腳、內(nèi)部或者另一側(cè)公頭的引腳、開關和保護檢測模塊，所述開關的一端連接公頭引腳，開關另一端連接內(nèi)部或者另一側(cè)公頭的引腳，所述保護檢測模塊與公頭引腳連接，所述保護檢測模塊包括短路檢測模塊，測試電壓控制模塊和開關控制模塊，所述短路檢測模塊用于檢測公頭引腳的電壓或電流，所述短路檢測模塊可被關閉，所述測試電壓控制模塊用于向VBUS提供電壓，所述開關控制模塊用于根據(jù)短路檢測模塊檢測得到的電壓控制開關的開通與截止。該電路可以實現(xiàn)智能檢測，最大限度防止短路造成的損壞發(fā)生。
【專利說明】一種USB Type-C接口公頭智能檢測和保護電路
[0001]
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及一種USBType-C接口公頭智能檢測和保護電路。
【背景技術】
[0003]Type-C是USB接口的一種連接介面，不分正反兩面均可插入，大小約為8.3mmX
2.5mm，和其他介面一樣支持USB標準的充電、數(shù)據(jù)傳輸、顯示輸出等功能。Type-C由USBImplementers Forum制定，在2014年獲得蘋果、谷歌、英特爾、微軟等廠商支持后開始普及。2015年8月I日，特科芯推出了全球首款Type-C接口的移動固態(tài)硬盤。2015年1月1日，鐵威馬推出全球首款USB 3.1 Type-C接口磁盤陣列。
[0004]USB Type-C接口具有小型化的特點，針腳排列密集，同時針腳電壓范圍變化較大，其中的CC腳，TX/RX，DP/DM腳和SBU腳支持5V工作電壓，而VBUS腳最高可以支持到20V。因此，當存在沾污時，很容易出現(xiàn)短路情況，導致VBUS上的高電壓出現(xiàn)在其他5V引腳上，造成接口和設備損壞。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種USBType-C接口公頭智能檢測和保護電路，所述電路包括公頭引腳、內(nèi)部或者另一側(cè)公頭的引腳、開關和保護檢測模塊，所述開關的一端連接公頭引腳，開關另一端連接內(nèi)部或者另一側(cè)公頭的引腳，所述保護檢測模塊與公頭引腳連接，所述保護檢測模塊包括短路檢測模塊，測試電壓控制模塊和開關控制模塊，所述短路檢測模塊用于檢測公頭引腳的電壓或電流，所述短路檢測模塊可被關閉，所述測試電壓控制模塊用于向VBUS提供電壓，所述開關控制模塊用于根據(jù)短路檢測模塊檢測得到的電壓控制開關的開通與截止。
[0007]所述公頭引腳包括VBUS引腳、CC引腳、DP引腳、DM引腳、SBUI引腳、SBU2引腳、RX2+引腳、RX2-引腳、TXl-引腳、TXl+引腳、TX2+引腳、TX2-引腳、RXl+引腳、RXl-引腳。
[0008]所述保護檢測模塊由VCONN或VBUS供電。
[0009]所述開關在上電時首先處于截止狀態(tài)。
[0010]所述開關為高壓保護開關。
[0011]所述測試電壓控制模塊用于向VBUS引腳提供至少一種電壓。
[0012]—種USB設備，所述USB設備包括前述的電路。
[0013]—種電子設備，所述電子設備包括前述的USB設備。
[0014]一種USB Type-C接口公頭智能檢測和保護方法，USB Type-C接口公頭包括公頭引腳、內(nèi)部或者另一側(cè)公頭的引腳、開關和保護檢測模塊，所述開關的一端連接公頭引腳，開關另一端連接內(nèi)部或者另一側(cè)公頭的引腳，所述保護檢測模塊與公頭引腳連接，所述保護檢測模塊包括短路檢測模塊，測試電壓控制模塊和開關控制模塊；
USB設備上電時，將開關設置成截止狀態(tài)，并在VBUS上加入一電壓源Vtest;
檢測至少一個引腳的電壓Vsense或電流I sense;
判斷是否存在兩個引腳的電壓或電流相同；
若存在，則保持開關截止，斷開檢測電路;若不存在，則控制開關導通，斷開檢測電路。
[0015]一種USB Type-C接口公頭智能檢測和保護方法，USB Type-C接口公頭包括公頭引腳、內(nèi)部或者另一側(cè)公頭的引腳、開關和保護檢測模塊，所述開關的一端連接公頭引腳，開關另一端連接內(nèi)部或者另一側(cè)公頭的引腳，所述保護檢測模塊與公頭引腳連接，所述保護檢測模塊包括短路檢測模塊，測試電壓控制模塊和開關控制模塊；
USB設備上電時，將開關設置成截止狀態(tài)，并在VBUS上加入數(shù)個不同的電壓源Vtest;
檢測至少一個引腳的電壓Vsense或電流I sense;
判斷是否存在兩個引腳的電壓或電流一直保持相同；
若存在，則保持開關截止，斷開檢測電路;若不存在，則控制開關導通，斷開檢測電路。
[0016]所述采用檢測電壓Vtest測試引腳短路的方法，也可以替換為采用電流源Itest或其他短路檢測方法。
[0017]參考以下詳細說明更易于理解本申請的上述以及其他特征、方面和優(yōu)點。
【附圖說明】
[0018]圖1為檢測和保護電路的示意圖。
【具體實施方式】
[0019]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例的附圖，對本發(fā)明實施例的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；谒枋龅谋景l(fā)明的實施例，本領域普通技術人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0020]除非另作定義，此處使用的技術術語或者科學術語應當為本發(fā)明所屬領域內(nèi)具有一般技能的人士所理解的通常意義。本發(fā)明專利申請說明書以及權(quán)利要求書中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性，而只是用來區(qū)分不同的組成部分。同樣，“一個”或者“一”等類似詞語也不表示數(shù)量限制，而是表示存在至少一個。
[0021]一種USB Type-C接口公頭智能檢測和保護電路，所述電路包括公頭引腳、內(nèi)部或者另一側(cè)公頭的引腳、開關和保護檢測模塊，所述開關的一端連接公頭引腳，開關另一端連接內(nèi)部或者另一側(cè)公頭的引腳，所述保護檢測模塊與公頭引腳連接，所述保護檢測模塊包括短路檢測模塊，測試電壓控制模塊和開關控制模塊，短路檢測模塊可以通過下拉電阻實現(xiàn)，檢測得到的電壓通過模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到的數(shù)據(jù)通過邏輯判斷，從而實現(xiàn)短路的判斷和控制開關的導通與截止以及檢測電路的開啟與關閉。所述短路檢測模塊用于檢測公頭引腳的電壓或電流，所述短路檢測模塊可被關閉，所述測試電壓控制模塊用于向VBUS提供電壓，所述開關控制模塊用于根據(jù)短路檢測模塊檢測得到的電壓控制開關的開通與截止。作為一種優(yōu)選的技術方案，所述公頭引腳包括VBUS引腳、CC引腳、DP引腳、DM引腳、SBUI引腳、SBU2引腳、RX2+引腳、RX2-引腳、TXl-引腳、TXl +引腳、TX2+引腳、TX2-引腳、RXl +引腳、RXl-引腳。作為一種優(yōu)選的技術方案，所述保護檢測模塊由VCONN或VBUS供電。作為一種優(yōu)選的技術方案，所述開關在上電時首先處于截止狀態(tài)。作為一種優(yōu)選的技術方案，所述開關為高壓保護開關。作為一種優(yōu)選的技術方案，所述測試電壓控制模塊用于向VBUS引腳提供至少一種電壓。
[0022]本發(fā)明的電路在容易受損的VBUS，CC,DP/DM，及SBU加入高壓保護開關。上電時，這些開關首先處于截止狀態(tài)。加入帶有Rd和Ra下拉的測試單元，取出VCONN和VBUS的5V供電后，檢測電路工作。
[0023]上電測試一:設備上電時，在一個很短的時間內(nèi)，在VBUS上加入一個特定的電壓源￥七68扒例如1.2￥。同時，測量0:，DP/DM，及SBU引腳電壓Vsense或電流Isense。在正常工作情況下，這些引腳之間不會短路，因此應該測到不同的電壓。如果測到同樣的電壓，那么說明存在短路現(xiàn)象。
[0024]上電測試二:為了排除測試中的偶然性，改變測試電壓源的電壓，再次進行測試。過程同上電測試一步驟。
[0025]判斷和報警:如果多次測試后，僅當無短路發(fā)生時，打開VBUS，CC，DP/DM，以及SBU上的高壓保護開關，并關閉檢測電路，USB Type-C公頭可以正常工作。如果存在短路，則繼續(xù)斷開VBUS，CC，DP/DM，以及SBU，并斷開檢測電路，公頭保持為高阻狀態(tài)，且主機端顯示無從設備連接。
[0026]本發(fā)明還設計一種USB設備，所述USB設備包括前述的電路。
[0027]本發(fā)明還涉及一種電子設備，所述電子設備包括前述的USB設備。
[0028]一種USB Type-C接口公頭智能檢測和保護方法，USB Type-C接口公頭包括公頭引腳、內(nèi)部或者另一側(cè)公頭的引腳、開關和保護檢測模塊，所述開關的一端連接公頭引腳，開關另一端連接內(nèi)部或者另一側(cè)公頭的引腳，所述保護檢測模塊與公頭引腳連接，所述保護檢測模塊包括短路檢測模塊，測試電壓控制模塊和開關控制模塊；
USB設備上電時，將開關設置成截止狀態(tài)，并在VBUS上加入一電壓源Vtest;
檢測至少一個引腳的電壓Vsense或電流I sense;
判斷是否存在兩個引腳的電壓或電流相同；
若存在，則保持開關截止，斷開檢測電路;若不存在，則控制開關導通，斷開檢測電路。
[0029]為了排除測試中的偶然性，改變測試電壓源的電壓，再次進行測試，USB設備上電時，將開關設置成截止狀態(tài)，并在VBUS上加入數(shù)個不同的電壓源Vtest;
檢測至少一個引腳的電壓Vsense或電流I sense;
判斷是否存在兩個引腳的電壓或電流一直保持相同；
若存在，則保持開關截止，斷開檢測電路;若不存在，則控制開關導通，斷開檢測電路。
[0030]實施例1
一種USB Type-C接口公頭智能檢測和保護電路，以CC，DP/DM，SBU1/SBU2為例，圖1中的CC_C0N/DPJ:0N/DM_C0N/SBU1J:0N/SBU2_C0N代表USB Type-C公頭上的引腳，CC_INT/DP_INT/DM_INT/SBU1_INT/SBU2_INT代表內(nèi)部或者另一側(cè)公頭的引腳。該接口的公頭引腳包括VBUS 引腳、CC 引腳CC_C0N、DP 引腳DP_C0N、DM 引腳DM_C0N、SBUI 引腳SBUI_TON、SBU2 引腳SBU2_C0N，每個公頭引腳有對應的內(nèi)部或者另一側(cè)公頭的引腳分別為CC_INT，DP_INT，DM_INT，SBU1_INT，SBU2_INT，在每個引腳和引線之間設置一開關，VBUS上設置一開關，控制VBUS的接通與截止，控制引腳的接通與截止，該電路還包括保護檢測模塊，該保護檢測模塊包括短路檢測模塊，測試電壓控制模塊和開關控制模塊，所述短路檢測模塊用于檢測公頭引腳的電壓或電流，所述短路檢測模塊可被關閉，所述測試電壓控制模塊用于向VBUS提供電壓，所述開關控制模塊用于根據(jù)短路檢測模塊檢測得到的電壓控制開關的開通與截止。該保護檢測模塊由VCONN或VBUS供電。測試電壓控制模塊可用于向VBUS引腳提供至少一種電壓。
[0031]USB設備上電時，將開關設置成截止狀態(tài)，并在VBUS上加入一電壓源Vtest;
檢測至少一個引腳的電壓Vsense;
判斷是否存在兩個引腳的電壓相同；
若不存在，則打開VBUS，CC，DP/DM，以及SBU上的高壓保護開關，并關閉檢測電路;若存在，則繼續(xù)斷開VBUS，CC，DP/DM，以及SBU，并斷開檢測電路，公頭保持為高阻狀態(tài)。
[0032]實施例2
一種USB Type-C接口公頭智能檢測和保護電路，以CC，DP/DM，SBU1/SBU2為例，圖1中的CC_C0N/DPJ:0N/DM_C0N/SBU1J:0N/SBU2_C0N代表USB Type-C公頭上的引腳，CC_INT/DP_INT/DM_INT/SBU1_INT/SBU2_INT代表內(nèi)部或者另一側(cè)公頭的引腳。該接口的公頭引腳包括VBUS 引腳、CC 引腳CC_C0N、DP 引腳DP_C0N、DM 引腳DM_C0N、SBUI 引腳SBUI_TON、SBU2 引腳SBU2_C0N，每個公頭引腳有對應的內(nèi)部或者另一側(cè)公頭的引腳分別為CC_INT，DP_INT，DM_INT，SBU1_INT，SBU2_INT，在每個引腳和引線之間設置一開關，VBUS上設置一開關，控制VBUS的接通與截止，控制引腳的接通與截止，該電路還包括保護檢測模塊，該保護檢測模塊包括短路檢測模塊，測試電壓控制模塊和開關控制模塊，所述短路檢測模塊用于檢測公頭引腳的電壓或電流，所述短路檢測模塊可被關閉，所述測試電壓控制模塊用于向VBUS提供電壓，所述開關控制模塊用于根據(jù)短路檢測模塊檢測得到的電壓控制開關的開通與截止。該保護檢測模塊由VCONN或VBUS供電。測試電壓控制模塊可用于向VBUS引腳提供至少一種電壓。
[0033]USB設備上電時，將開關設置成截止狀態(tài)，并在VBUS上加入2個不同的電壓源Vtest，1.2V和3V;
檢測引腳的電壓Vsense;
判斷是否存在兩個引腳的電壓一直保持相同；
若存在，則打開VBUS，CC，DP/DM，以及SBU上的高壓保護開關，并關閉檢測電路;若不存在，則繼續(xù)斷開VBUS，CC，DP/DM，以及SBU，并斷開檢測電路，公頭保持為高阻狀態(tài)。
[0034]以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡是根據(jù)本
【發(fā)明內(nèi)容】
所做的均等變化與修飾，均涵蓋在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種USB Type-C接口公頭智能檢測和保護電路，所述電路包括一種USB Type-C接口公頭智能檢測和保護電路，所述電路包括公頭引腳、內(nèi)部或者另一側(cè)公頭的引腳、開關和保護檢測模塊，所述開關的一端連接公頭引腳，開關另一端連接內(nèi)部或者另一側(cè)公頭的引腳，所述保護檢測模塊與公頭引腳連接，所述保護檢測模塊包括短路檢測模塊，測試電壓控制模塊和開關控制模塊，所述短路檢測模塊用于檢測公頭引腳的電壓或電流，所述短路檢測模塊可被關閉，所述測試電壓控制模塊用于向VBUS提供電壓，所述開關控制模塊用于根據(jù)短路檢測模塊檢測得到的電壓控制開關的開通與截止。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的USBType-C接口公頭智能檢測和保護電路，其特征在于，所述公頭引腳包括VBUS引腳、CC引腳、DP引腳、DM引腳、SBUl引腳、SBU2引腳、RX2+引腳、RX2-引腳、TXl-引腳、TXl+引腳、TX2+引腳、TX2-引腳、RXl+引腳、RXl-引腳。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的USBType-C接口公頭智能檢測和保護電路，其特征在于，所述保護檢測模塊由VCONN或VBUS供電。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的USBType-C接口公頭智能檢測和保護電路，其特征在于，所述開關在上電時首先處于截止狀態(tài)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的USBType-C接口公頭智能檢測和保護電路，其特征在于，所述開關為尚壓保護開關。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的USBType-C接口公頭智能檢測和保護電路，其特征在于，所述測試電壓控制模塊用于向VBUS引腳提供至少一種電壓。7.—種USB設備，所述USB設備包括權(quán)利要求1-6中任意一項權(quán)利要求所述的電路。8.—種電子設備，所述電子設備包括權(quán)利要求7所述的USB設備。9.一種USBType-C接口公頭智能檢測和保護方法，USB Type-C接口公頭包括公頭引腳、內(nèi)部或者另一側(cè)公頭的引腳、開關和保護檢測模塊，所述開關的一端連接公頭引腳，開關另一端連接內(nèi)部或者另一側(cè)公頭的引腳，所述保護檢測模塊與公頭引腳連接，所述保護檢測模塊包括短路檢測模塊，測試電壓控制模塊和開關控制模塊； USB設備上電時，將開關設置成截止狀態(tài)，并在VBUS上加入一電壓源Vtest; 檢測至少一個引腳的電壓Vsense或電流I sense ; 判斷是否存在兩個引腳的電壓或電流相同； 若存在，則保持開關截止，斷開檢測電路;若不存在，則控制開關導通，斷開檢測電路。10.一種USB Type-C接口公頭智能檢測和保護方法，USB Type-C接口公頭包括公頭引腳、內(nèi)部或者另一側(cè)公頭的引腳、開關和保護檢測模塊，所述開關的一端連接公頭引腳，開關另一端連接內(nèi)部或者另一側(cè)公頭的引腳，所述保護檢測模塊與公頭引腳連接，所述保護檢測模塊包括短路檢測模塊，測試電壓控制模塊和開關控制模塊； USB設備上電時，將開關設置成截止狀態(tài)，并在VBUS上加入數(shù)個不同的電壓源Vtest; 檢測至少一個引腳的電壓Vsense或電流I sense ; 判斷是否存在兩個引腳的電壓或電流一直保持相同； 若存在，則保持開關截止，斷開檢測電路;若不存在，則控制開關導通，斷開檢測電路。
【文檔編號】G01R31/02GK105954644SQ201610492861
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】錢海蕾
【申請人】成繹半導體技術（上海）有限公司