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一种TypeC的CC检测功能电路的制作方法

专利查询6月前  26

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一种type c的cc检测功能电路
技术领域
1.本实用新型涉及智能模块检测技术领域,尤其涉及用于一种type c的cc 检测功能电路。


背景技术:

2.目前智能模块的应用已经越来越广泛,例如家居、安防、智能pos机等。而目前许多智能模块都带有usb功能,但很多模块只支持micro usb和miniusb接口,不支持type c接口。
3.其中,micro/mini usb接口使用管脚usb_id识别接入的设备,当usb_id 为高时,接入的设备为dfp,当usb_id为低时,接入的设备为ufp。而typec接口使用cc管脚识别设备,cc管脚的电压与接入的设备相关。如果智能模块只有usb_id的信号引脚,则默认智能支持micro/mini usb接口,无法支持 type c接口。
4.现在市面上大部分的终端设备的usb接口开始由micro/mini usb切换为 type c,但依然存在只支持micro/mini usb接口的设备,故而这些设备只能继续使用micro/mini usb接口,无法及时地更新换代,切换成主流的type c接口。


技术实现要素:

5.本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种type c的cc检测功能电路,使没有cc管脚的智能模块也能支持与采用type c接口的设备连接。
6.为实现上述技术目的,本实用新型采用的技术方案如下:
7.一种type c的cc检测功能电路,包括type c插座、智能模块和开关电路;
8.所述type c插座包括cc引脚,所述智能模块包括中断引脚和采样引脚;
9.所述cc引脚同时与所述采样引脚和所述开关电路的控制信号端电连接,所述开关电路的输出端与所述中断引脚连接。
10.进一步地,还包括第一下拉电阻;
11.所述第一下拉电阻的一端与所述中断引脚连接且另一端接地。
12.进一步地,所述第一下拉电阻的阻值为5-20kω。
13.进一步地,所述智能模块还包括芯片电压输出引脚;
14.所述芯片电压输出引脚与所述开关电路的电压输入端连接。
15.进一步地,所述开关电路还包括分压电阻;
16.所述cc引脚通过所述分压电阻与所述控制信号端连接;
17.所述分压电阻用于与接入所述type c插座的设备内部的下拉电阻进行分压;
18.所述分压电阻的阻值为1-10kω。
19.进一步地,还包括第二下拉电阻;
20.所述第二下拉电阻的一端与所述采样引脚连接且另一端接地;
21.所述第二下拉电阻的阻值为5-20mω。
22.进一步地,所述cc引脚包括cc1引脚和cc2引脚,所述cc1引脚和所述cc2引脚分别与一个二极管的负极端连接,两个所述二极管的正极端同时与所述采样引脚连接。
23.进一步地,所述智能模块的电源接线端与所述type c插座的电源接线端连接。
24.本实用新型的有益效果在于:本实用新型提供一种type c的cc检测功能电路,通过增加一个type c插座,并将type c插座上的cc引脚引出与智能模块的采样引脚连接,并通过并联一个开关电路,将开关电路的输出端与智能模块的中断引脚连接,由开关电路产生中断信号给智能模块,以此模拟type c接口的cc引脚功能电路,使没有cc管脚功能的智能模块,也能支持采用type c 插座与带有type c接口的设备连接,并实现对设备类型的识别功能。
附图说明
25.图1为一种type c的cc检测功能电路的结构示意图。
26.标号说明:
27.10、智能模块;20、type c插座;30、开关电路;r1、第一下拉电阻;r2、第二下拉电阻;r3、分压电阻;d1、二极管;vbus、电源接线端;vdd_gpio、电压输入端;int、中断引脚;adc、采样引脚。
具体实施方式
28.为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果,以下结合实施方式并配合附图予以说明。
29.在此之前,为了便于理解本实用新型的技术方案,对于本实用新型中涉及的英文缩写、特定名词等进行说明如下:
30.cc:configuration channel,配置通道,这是usb type c新增的关键通道,它的作用有检测连接设备类型、检测正反插、usb设备间数据与vbus的连接建立与管理等。
31.dfp:downstream facing port,下行端口,可以理解为host,dfp可以提供vbus(电源),也可以提供数据,典型的dfp设备是电源适配器。
32.ufp:upstream facing port,上行端口,可以理解为device,ufp从vbus 中取电,并可提供数据,典型的ufp设备是u盘、移动硬盘等。
33.drp:dual role port,双角色端口,既可以作为dfp,也可以作为ufp,也可以再dfp与ufp间动态切换,典型的drp设备有电脑和具有otg功能的手机等。
34.type c接口设备:带有usb type c接口的设备,其内部与type c插座上的cc1、cc2连接的引脚设置有下拉电阻和/或上拉电阻,根据设备的类型决定,有下拉电阻的为ufp设备。
35.请参照图1,一种type c的cc检测功能电路,包括type c插座、智能模块和开关电路;
36.所述type c插座包括cc引脚,所述智能模块包括中断引脚和采样引脚;
37.所述cc引脚同时与所述采样引脚和所述开关电路的控制信号端电连接,所述开关电路的输出端与所述中断引脚连接。
38.由上述描述可知,本实用新型的有益效果在于:通过增加一个type c插座,并将
type c插座上的cc引脚引出与智能模块的采样引脚连接,并通过并联一个开关电路,将开关电路的输出端与智能模块的中断引脚连接,由开关电路产生中断信号给智能模块,以此模拟type c接口的cc引脚功能电路,使没有cc 管脚功能的智能模块,也能支持采用type c插座与带有type c接口的设备连接,并实现对设备类型的识别功能。
39.进一步地,还包括第一下拉电阻;
40.所述第一下拉电阻的一端与所述中断引脚连接且另一端接地。
41.由上述描述可知,由于开关电路在断开状态下有可能存在漏电流流入中断引脚,加入一个下拉电阻可以使漏电流流经第一下拉电阻并产生压降,防止在开关电路断开的状态下存在漏电流引起智能模块的中断引脚为高电平而产生中断信号造成干扰。
42.进一步地,所述第一下拉电阻的阻值为5-20kω。
43.由上述描述可知,由于开关电路的漏电流一般为微安级别,故而采用5-20kω级别的电阻,即可保证流经第一下拉电阻产生的压降不足以到达高电平且在低电平的范围内,消除对中断引脚的影响。
44.进一步地,所述智能模块还包括芯片电压输出引脚;
45.所述芯片电压输出引脚与所述开关电路的电压输入端连接。
46.由上述描述可知,智能模块通过type c插座与其他设备进行连接时,会将芯片的电压输出到开关电路的电压输入端上,用于控制开关电路的通断,即可通过开关电路的通断判断接入的设备类型是dfp、ufp还是drp。
47.进一步地,所述开关电路还包括分压电阻;
48.所述cc引脚通过所述分压电阻与所述控制信号端连接;
49.所述分压电阻用于与接入所述type c插座的设备内部的下拉电阻进行分压;
50.所述分压电阻的阻值为1-10kω。
51.由上述描述可知,开关电路导通时,即表示接入的设备是upf设备,此时接入的upf设备内部与type c插座的cc引脚相连的地方的下拉电阻会与开关电路的分压电阻一起对输入开关电路的芯片电压进行分压,而分压的大小通过cc引脚输送给智能模块的采样引脚,而开关电路导通时智能模块的中断引脚的电压也会由低变高,产生中断信号给智能模块驱动采样引脚采集cc引脚分压到的电压值,从而通过该电压值大小判断接入的upf设备的具体类型;由于接入type c插座的设备内部的下拉电阻阻值一般为千欧级别,故而限定分压电阻的阻值也为1-10kω。
52.进一步地,还包括第二下拉电阻;
53.所述第二下拉电阻的一端与所述采样引脚连接且另一端接地;
54.所述第二下拉电阻的阻值为5-20mω。
55.由上述描述可知,为了保证分压后输入采样引脚的电压值的稳定,即接入一个第二下拉电阻;而由于入type c插座的设备内部与cc引脚连接的下拉电阻阻值一般为千欧级别,且一般是在10k以内,加入的第二下拉电阻对于设备内部下拉电阻的影响不能太大,一般至少为其阻值的十倍以上,故而第二下拉电阻限定为5-20mω,保证cc引脚输出的分压值稳定的同时,减小对分压值的影响。
56.进一步地,所述cc引脚包括cc1引脚和cc2引脚,所述cc1引脚和所述cc2引脚分别与一个二极管的负极端连接,两个所述二极管的正极端同时与所述采样引脚连接。
57.由上述描述可知,cc引脚分为cc1引脚和cc2引脚,满足type c插座可正反插的基本要求,同时增加二极管防止连接的设备的电流会通过cc1引脚或 cc2引脚流入采样引脚造成分压结果的偏差,影响对设备类型的判断。
58.进一步地,所述智能模块的电源接线端与所述type c插座的电源接线端连接。
59.由上述描述可知,满type c接口设备与智能模块之间的电源输入/输出需求。
60.请参照图1,本实用新型的实施例一为:
61.一种type c的cc检测功能电路,如图1所示,包括type c插座20、智能模块10和开关电路30。其中,type c插座20包括cc引脚,智能模块10 包括中断引脚int、采样引脚adc和未在图上标出的芯片电压输出引脚,开关电路30包括分压电阻r3。
62.在本实施例中,如图1所示,智能模块10的电源接线端vbus与type c 插座20的电源接线端vbus连接,即满足了智能模块10与连接的设备之间的电源的互相输入。
63.图中智能模块10上未标出的芯片电压输出引脚与开关电路30的电压输入端vdd_gpio连接,cc引脚同时与采样引脚adc和开关电路30的控制信号端电连接,其中cc引脚通过分压电阻r3与控制信号端连接,用于与接入typec插座20的设备内部的下拉电阻进行分压,开关电路30的输出端与中断引脚 int连接。
64.在本实施例中,当设备通过type c插座20接入智能模块10时,设备的 vbus与智能模块10的vbus连接,若此时检测到智能模块10的vbus有电,可以理解为此时接入的设备正在为智能模块10进行充电,则此时智能模块10 的芯片电压输出引脚没有电压输入到开关电路30的电压输入端vdd_gpio,故而此时开关电路30不导通,控制信号端不产生中断信号给中断引脚int,即可以判断此时接入智能模块10的设备可能为dfp设备或drp设备。
65.若此时智能模块10的usb枚举失败,则可以判断接入的设备为不能提供数据、仅能进行充电的电源适配器;若usb枚举成功,则可以判断得到接入的设备为host设备,比如电脑。
66.当设备接入智能模块10但检测到智能模块10的vbus无电时,则可以判断此时接入的设备为device。此时智能模块10的芯片电压输出引脚输出电压给开关电路30的电压输入端vdd_gpio,开关电路30导通,此时接入的device 设备内部与type c插座20的cc引脚相连的地方的下拉电阻会与开关电路30 的分压电阻r3一起对输入开关电路30的芯片电压进行分压,而分压的大小通过cc引脚输送给智能模块10的采样引脚adc,而开关电路30导通时智能模块10的中断引脚int的电压也会由低变高,产生中断信号给智能模块10驱动采样引脚adc采集cc引脚分压到的电压值,从而通过该电压值判断接入的 upf设备的具体类型。
67.在本实施例中,由于接入type c插座20的设备内部与cc引脚连接的下拉电阻阻值一般为千欧级别,故而分压电阻r3的阻值也取千欧级别的4.7kω,在其他等同实施例中,分压电阻r3阻值为1-10kω即可。
68.其中,本实施例根据采样引脚adc采样的电压值,进行device类型的判断,其主要的电压值与类型的对应关系如下:
69.(1)当电压小于0.5v时,设备为音频设备;
70.(2)当电压在0.5v-1v之间时,设备为usb-otg设备;
71.(3)电压阈值可自定义,也可以增加更多的设备类型。
72.即智能模块10可以根据电压值判断接入的usb设备的类型,调用对应的 usb驱动
初始化usb设备并使用。
73.当设备插入并检测到智能模块10的vbus有电时,若此时中断引脚int 没有产生中断信号,则表示智能设备不支持该插入的设备,若有中断信号,但是采样的电压值超出上述定义的范围之外,则也表示智能设备不支持该插入的设备。
74.即本实施例通过增加了一个type c插座20,并将type c插座20上的cc 引脚引出与智能模块10的采样引脚adc连接,通过并联一个开关电路30,将开关电路30的输出端与智能模块10的中断引脚int连接,由开关电路30产生中断信号给智能模块10,以此模拟type c接口的cc引脚功能电路,使没有 cc管脚功能的智能模块10,也能支持采用type c插座20与带有type c接口的设备连接,实现了对接入的设备的类型的准确识别。
75.请参照图1,本实用新型的实施例二为:
76.在上述实施例一的基础上,如图1所示,本实施例的一种type c的cc检测功能电路还包括第一下拉电阻r1和第二下拉电阻r2。
77.其中,第一下拉电阻r1与中断引脚int连接,由于开关电路30在断开状态下有可能存在漏电流流入中断引脚int,故而在中断引脚int处引入第一下拉电阻r1,可以使漏电流流经第一下拉电阻r1并产生压降,防止漏电流引起智能模块的中断引脚int为高电平而产生中断信号造成干扰。
78.在本实施例中,第一下拉电阻r1的阻值为10kω,由于开关电路30的漏电流一般为微安级别,故而采用10kω的电阻,以保证流经第一下拉电阻r1产生的压降不足以到达高电平且在低电平的范围内,消除对中断引脚int的影响,在其他等同实施例中,第一下拉电阻r1也可以5-20kω等其他的千欧阻值。
79.另外,如图1所示,在本实施例中,还包括第二下拉电阻r2,第二下拉电阻r2的一端与采样引脚adc连接且另一端接地。
80.为了保证分压后输入采样引脚adc的电压值的稳定,即接入一个第二下拉电阻r1;而由于入type c插座20的设备内部与cc引脚连接的下拉电阻阻值一般为千欧级别,且一般是在10k以内,加入的第二下拉电阻r2对于设备内部下拉电阻的影响不能太大,一般至少为其阻值的十倍以上,故而在本实施例中第二下拉电阻r2的阻值为10mω,以保证cc引脚输出的分压值稳定的同时,减小对分压值的影响。在其他等同实施例中,第二下拉电阻r2也可以为5-20mω等其他兆欧阻值。
81.请参照图1,本实用新型的实施例三为:
82.在上述实施例一或实施例二的基础上,如图1所示,本实施例中的一种typec的cc检测功能电路中,cc引脚包括cc1引脚和cc2引脚,cc1引脚和cc2 引脚分别与一个二极管d1的负极端连接,两个所述二极管d1的正极端同时与采样引脚adc连接。
83.在本实施例中,cc引脚分为cc1引脚和cc2引脚,满足type c插座20 可正反插的基本要求,同时增加二极管d1防止连接的设备的电流会通过cc1 引脚或cc2引脚流入采样引脚adc造成分压结果的偏差,影响对设备类型的判断。
84.综上所述,本实用新型提供的一种type c的cc检测功能电路,通过增加一个type c插座,并将type c插座上的cc引脚引出与智能模块的采样引脚连接,并通过并联一个开关电路,将开关电路的输出端与智能模块的中断引脚连接,由开关电路产生中断信号给智能模块,以此模拟type c接口的cc引脚功能电路,使没有cc管脚功能的智能模块,也能支持采
用type c插座与带有typec接口的设备连接,并实现对设备类型的识别功能。其中,通过加入分压电阻,用于与接入的设备内部的下拉电阻一起对智能模块的芯片电压进行分压,实现根据分压值判断接入的设备的具体类型;通过加入第一下拉电阻与智能模块的中断引脚连接,防止开关电路断开状态下可能存在漏电流流入智能模块的中断引脚产生中断信号造成干扰;加入第二下拉电阻,保证输入采样引脚的分压电压值稳定,同时在cc引脚处加入二极管防止接入的设备的电流会通过cc引脚流入采样引脚造成分压结果的偏差,以影响对设备类型的判断。
85.以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换,或直接或间接运用在相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

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