Type-C插入方向的检测电路、线路板和电子设备的制作方法

type-c插入方向的检测电路、线路板和电子设备
技术领域
1.本发明涉及但不限于检测电路技术领域，尤其涉及一种type-c插入方向的检测电路、线路板和电子设备。


背景技术：

2.现有技术使用专用的type-c插入方向检测芯片对type-c插入方向，但该采用芯片检测的方式成本高，且芯片通过软件的控制在长期使用可能导致不稳定的现象，影响type-c插入方向的检测。


技术实现要素：

3.以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
4.本发明实施例提供了一种type-c插入方向的检测电路、线路板和电子设备，能够通过开关模块内的电子元器件检测type-c插头的插入方向，有效降低了电路成本以及提高了电路的可靠性。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种type-c插入方向的检测电路，应用于电子设备，所述电子设备包括type-c插座，所述检测电路包括：
6.开关模块，所述开关模块的输入端用于与所述type-c插座的vbus端连接，所述开关模块的输入端与所述type-c插座的第一cc端和/或第二cc端连接，所述开关模块用于根据在所述输入端接收所述第一cc端和/或第二cc端输入的第一电平以改变导通状态，并在所述开关模块的驱动端输出第二电平，以使所述电子设备根据所述第二电平以确定type-c插头和所述type-c插座的插接关系。
7.第二方面，本发明还提供了一种线路板，包括如第一方面任意一项实施例所述的检测电路。
8.第三方面，本发明还提供了一种电子设备，包括如第二方面任意一项实施例所述的线路板。
9.本技术实施例包括：采用开关模块与type-c插座相连，具体为开关模块的输入端与type-c插座的vbus端连接，以为输出提供开关模块的控制端与type-c插座的第一cc端和/或第二cc端连接，开关模块的输出端为驱动端，vbus端作为输入端，为输出端的输出电平提供了电压保证，开关模块通过内部的电子元器件根据第一cc端和/或第二cc端的电平以改变自身的导通状态，从而改变输入端到输出端的电流流通情况，驱动端用于反馈type-c插头和type-c插座的插接关系，即反馈type-c插头是a面插入还是b面插入，本技术能够通过开关模块内的电子元器件检测type-c插头的插入方向，有效降低了电路成本以及提高了电路的可靠性。
10.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利
要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
11.附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
12.图1是本发明的一个实施例的tpye-c插入方向的检测电路的电路图；
13.图2是本发明的另一实施例的tpye-c插入方向的检测电路的电路图；
14.图3是本发明的另一实施例的tpye-c插入方向的检测电路的电路图；
15.图4是本发明的一个实施例的线路板的示意图；
16.图5是本发明的一个实施例的电子设备的示意图。
具体实施方式
17.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
18.需要说明的是，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书、权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
19.还应当理解，在本技术实施例说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本技术实施例的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
20.近年来，大部分的设备都采用type-c作为电子设备的接口类型，是一种全新的通用串行总线硬件接口形式，它伴随最新的usb3.1标准横空出世。type-c是usb标准化组织为了解决usb接口长期以来物理接口规范不统一，电能只能单向传输等弊端而制定的全新接口，其外观上最大特点在于其上下端完全一致，支持正反2个方向插入，与micro-usb相比用户不必再区分usb正反面。并且它集充电，显示，数据传输等功能于一身。由于其优良的性能，迅速在电子设备领域得到了广泛的应用，目前几乎所有新生代移动通讯设备都支持type-c接口。现有技术使用专用的type-c插入方向检测芯片对type-c插入方向，即通过程序检测插座上的cc引脚与插头中的cc1引脚连接还是与插头中的cc2引脚连接，以判断type-c插头是a面插入还是b面插入，从而控制usb3.0的切换位置。但这种方式采用芯片通过软件的控制在长期使用可能导致不稳定的现象，影响type-c插入方向的检测。
21.下面结合附图，对本技术实施例作进一步阐述。
22.第一方面，本发明提供了一种type-c插入方向的检测电路，其应用于电子设备，该检测电路包括：开关模块，开关模块的输入端用于与type-c插座的vbus端连接，开关模块的
输入端与type-c插座的第一cc端和/或第二cc端连接，开关模块用于根据在输入端接收第一cc端和/或第二cc端输入的第一电平以改变导通状态，并在开关模块的驱动端输出第二电平，以使电子设备根据第二电平以确定type-c插头和type-c插座的插接关系。采用开关模块与type-c插座相连，vbus端作为输入端，为输出端的输出电平提供了电压保证，开关模块通过内部的电子元器件根据第一cc端和/或第二cc端的电平以改变自身的导通状态，从而改变输入端到输出端的电流流通情况，驱动端用于反馈type-c插头和type-c插座的插接关系，即反馈type-c插头是a面插入还是b面插入，本技术能够通过开关模块内的电子元器件检测type-c插头的插入方向，有效降低了电路成本以及提高了电路的可靠性。
23.参照图1，在一个实施例中，当电子设备为device设备，即驱动设备，其中，type-c插座的第一cc端通过第一电阻r1接地，开关模块包括第一开关管q1，第一开关管q1的输入端与vbus端连接，第一开关管q1的控制端与第二cc端连接，第一开关管q1的输出端接地；该检测电路还包括延时滤波电路，延时滤波电路的输入端连接于第一开关管q1的输入端和vbus端之间，延时滤波电路的输出端为驱动端。在本实施例提供的电路中，当type-c插头的a面插入至type-c插座时，usb_vbus端为高电平，usb_cc1为高电平，usb_cc2为低电平，因此第一开关管q1不导通，驱动端usb_di r为高电平；当type-c插头的b面插入至type-c插座时，usb_vbus端为高电平，usb_cc1为低电平，usb_cc2为高电平，因此第一开关管q1导通，则电流从usb_vbus经过q1直接流至地端，不经过延时滤波电路，驱动端usb_di r为低电平。即从该实施例中，当检测到usb_di r处的电平为高电平时，则表示type-c的插入方向为a面插入，当检测到usb_di r为低电平时，则表示type-c的插入方向为b面插入。同时，在一实施例中，第一电阻r1取5.1kω，在本技术对此不作限定。
24.需要说明的是，device设备可以为存储器设备，如u盘、mp3电子设备、硬盘等。
25.继续参照图1，第一开关管q1的输入端与vbus端之间设有第二电阻r2，第二电阻r2为上拉电阻，使得第一开关管q1的输入端保持在高电平，且提高了该检测电路的稳定性。在一实施例中，第二电阻r2取47kω，在本技术对此不作限定。
26.参照图2，开关模块还包括第二开关管q2，第二开关管q2设置于第一开关管q1的输入端和岩石滤波电路之间，第二开关管q2的输入端通过第三电阻r3与vbus端连接，第二开关管q2的控制端连接于第一开关管q1的输入端和第二电阻r2之间，第二开关管q2的输出端接地，延时滤波电路的输入端连接于第二开关管q2的输入端与第三电阻r3之间。为了驱动端usb_di r的电平与第二cc端usb_cc2的电平同步，在图2的电路图方案中，新增了第二开关管q2，起到了逻辑反转的作用。具体为，当type-c插头的a面插入至type-c插座时，usb_vbus端为高电平，usb_cc1为高电平，usb_cc2为低电平，则第一开关管q1不导通，使得第二开关管q2的控制端为高电平，第二开关管q2导通，因此驱动端usb_di r为低电平；当type-c插头的b面插入至type-c插座时，usb_vbus端为高电平，usb_cc1为低电平，usb_cc2为高电平，此时第一开关管q1导通，第二开关管q2不导通，则usb_di r为高电平，通过图2提供的电路图，使得驱动端usb_di r的电平与第二cc端usb_cc2的电平同步。第三电阻r3和第二电阻r2起到的作用均为上拉电阻的作用，分别使得第一开关管q1、第二开关管q2输入端的电位保持在高电平，提高了该检测电路的稳定性。在一实施例中，第三电阻r3取47kω，在本技术对此不作限定。
27.继续参照图2，延时滤波电路包括第四电阻r4和第一电容c1，第四电阻r4的一端与
第二电容c2的一端连接，第四电阻r4的另一端连接于第二开关管q2的输入端和第三电阻r3之间，第一电容c1的另一端接地，驱动端设置于第四电阻r4和第一电容c1之间。通过该延时滤波电路消除usb_vbus上的干扰信号，并满足第一开关管q1和第二开关管q2上下电时序。在一实施例中，第四电阻r4取1kω，第一电容c1为10nf，在本技术对此不作限定。
28.继续参照图2，本技术提供的检测电路还包括第五电阻r5和第六电阻r6，第五电阻r5的一端与第六电阻r6的一端与第一开关管q1的控制端连接，第五电阻r5的另一端与第一type-c插座的第二cc端连接，第六电阻r6的另一端接地。在该电路中，第五电阻r5起到保护电阻的作用，以面电压过大对第一开关管q1造成损坏，起到一定的分压作用，而第六电阻r6为下拉电阻，提高了该检测电路的稳定性。
29.需要说明的是，第一cc端usb_cc1和第二cc端usb_cc2的连接位置可以互换，本技术对此不作限定。
30.需要说明的是，第一开关管q1和第二开关管q2可为三极管或场效应管，在本技术的实施例中，第一开关管q1和第二开关管q2为npn型三极管，第一开关管q1和第二开关管q2的输入端为npn型三极管的集电极，第一开关管q1和第二开关管q2的控制端为npn型三极管的基级，第一开关管q1和第二开关管q2的输出端为npn型三极管的发射级。
31.参照图3，在另一实施例中，当电子设备为host设备，即主设备，开关模块包括第三开关管q3和第四开关管q4，第三开关管q3的输入端与tpye-c插座的vbus端连接，第三开关管q3的控制端与type-c插座的第一cc端连接且通过第一电阻r1网络与vbus端连接，第三开关管q3的输出端依次通过第七电阻r7、第八电阻r8和第九电阻r9接地，第七电阻r7和第八电阻r8之间设有使能端，该使能端用于为表示是否有type-c插口接入，同时还可用于为后续的驱动芯片供电；第四开关管q4的输入端与type-c插座的vbus端连接，第四开关管q4的控制端与type-c插座的第二cc端连接且通过第二电阻r2网络与vbus端连接，第四开关管q4的输出端与第八电阻r8和第九电阻r9之间连接；驱动端通过第十电阻r10设置于第八电阻r8和第九电阻r9之间。其中，第七电阻r7、第八电阻r8和第九电阻r9构成串联分压电路，以能够影响到type-c插头在a面插入时或b面插入时的驱动端电平情况。具体为，当type-c插头a面插入至type插头内，usb_vbus端为高电平，此时，第一cc端usb_cc1接入type-c插头内cc端的下拉电阻，使得usb_cc1端为低电平，从而使得第三开关管q3导通，由于vbus端与第二电阻r2网络的作用，使得第四开关管q4不满足导通的条件，因此第四开关管q4不导通，电流从vbus端经过第三开关管q3的输出端流出，经过第七电阻r7后在使能端呈现高电平，同时由于第七电阻r7、第八电阻r8和第九电阻r9形成的分压电路，使得驱动端输出低电平；同理，当type-c插头b面插入至type-c插座时，usb_vbus端为高电平，此时，第二cc端usb_cc2接入type-c插头cc端的下拉电阻，使得usb_cc2端为低电平，从而使得第四开关管q4导通，由于vbus端与第一电阻r1网络的作用，使得第三开关管q3不满足导通的条件，因此第三开关管q3不导通，电流从vbus端经过第四开关管q4的输出端流出，分别经过第八电阻r8后在使能端呈现高电平和经过第十电阻r10后在驱动端呈现高电平。即当驱动端为低电平时，表示type-c插头是a面插入至type-c插座中；当驱动端为高电平时，表示type-c插头是a面插入于type-c插座内，当驱动端为低电平时，表示type-c插头是b面插入于type-c插座内。通过第三开关管q3和第四开关管q4以及多个电阻配额，采用硬件的方式检测type-c插头的插入方向，有效降低了电路成本以及提高了电路的可靠性。
32.需要说明的是，host设备可以为计算机、后台控制器等设备。
33.继续参照图3，第七电阻r7和使能端之间通过第二电容c2接地，驱动端通过第十电阻r10设置于第八电阻r8和第九电阻r9之间，第十电阻r10和驱动端之间通过第三电容c3接地，其中该第二电容c2和第十电阻r10与第三电容c3组成的电路起到滤波的作用，使得使能端和驱动端的电平更加稳定，其中在一实施例中，第二电容c2和第三电容c3可取0.1μf，第十电阻r10可取1kω，在本技术对此不作限定。
34.继续参照图3，第一电阻网络包括第十一电阻r11、第十二电阻r12和第十三电阻r13，第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13的一端相互连接，第十一电阻r11的另一端与vbus端连接，第十二电阻r12的另一端与第一cc端连接，第十三电阻r13的另一端与第三开关管q3的控制端连接；第二电阻网络包括第十四电阻r14、第十五电阻r15和第十六电阻r16，第十四电阻r14、第十五电阻r15、第十六电阻r16的一端相互连接，第十四电阻r14的另一端与vbus端连接，第十五电阻r15的另一端与第二cc端连接，第十六电阻r16的另一端与第四开关管q4的控制端连接。具体地，按照type-c的规范，第十一电阻r11和第十四电阻r14的阻值为12kω，第十二电阻r12和第十五电阻r15的阻值为27kω，第十三电阻r13和第十六电阻r16的阻值为4.7kω，对于以上电阻的具体阻值，在本技术对此不作具体限制。
35.需要说明的是，第三开关管q3和第四开关管q4可为三极管或场效应管，在本技术的实施例中，第三开关管q3和第四开关管q4为pnp型三极管，第三开关管q3和第四开关管q4的输入端为pnp型三极管的发射级，第三开关管q3和第四开关管q4的控制端为pnp型三极管的基级，第三开关管q3和第四开关管q4的输出端为pnp型三极管的集电极。
36.本技术还提供了一种线路板，其包括上述任意一项实施例的type-c插入方向的检测电路。
37.除此之外，本技术还提供了一种电子设备，包括上述实施例的线路板。
38.以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本发明权利要求所限定的范围内。