USB Type-C接口的识别电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及接口识别，特别是涉及一种USBType-C接口的识别电路。
【背景技术】
[0002] 通用串行总线也称通用串联接口（UniversalSerialBus，缩略词为USB)Type-C 接口，是一种全新的USB接口形式，它伴随最新的USB3.1标准在IntelDeveloperForum 2014(IDF14)展会上正式对外公开。它集数据传输、视频输出及充电于一身，最大数据传输 速度达到lOGbps，接近于高清晰度多媒体接口（HighDefinitionMultimediaInterface， 缩略词为HDMI) 1. 4 (10. 2Gbps)，可以直接传输4K/30p的影像文件，且支持高频带宽度数字 内容保护（High-bandwidthDigitalContentProtection，缩略词为HDCP)，插座端的尺寸 与原来的MicroUSB规格一样小，约为8. 3mmX2. 5mm，USBType-C数据线可以通过5A电 流，同时还支持超出现有USB供电能力的"USB功率输出（PowerDelivery，缩略词为H))"， 提供最大100W的电力，此外，还拥有可反复插拔1万次以上的耐久性，支持从正反两面均可 插入的"正反插"功能，对电磁干扰（ElectroMagneticInterference，缩略词为EMI)和 射频干扰（RadioFrequencyInterference，缩略词为RFI)的耐性更强。依据现行的"USB Type-CSpecificationRelease1.1"和"USBType-CSpecificationRelease1.0"标准 要求，USBTypeC适配器即接口转换器Adapter/adaptor与USBTypeC的包括硬件或电 子接口或信息接口的终端设备需进行识别匹配。电源需要根据终端设备的通信信号并在标 准限定的时间100毫秒至200毫秒内判定是否给终端设备供电。现有的USBType-C接口 的识别电路不一，性能各异，有待于进一步改进与完善。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是弥补上述现有技术的缺陷，提供一种USBType-C接 口的识别电路。
[0004] 本发明的技术问题通过以下技术方案予以解决。
[0005] 这种USBType-C接口的识别电路，一端与USBTypeC适配器的5V输出端连接， 另一端与USBTypeC的终端设备连接，终端设备的第一输入端通过具有隔离作用的第一上 拉电阻与USBTypeC适配器的5V输出端连接，终端设备的第二输入端通过具有隔离作用 的第二上拉电阻与USBTypeC适配器的5V输出端连接，终端设备的第一输入端、终端设备 的第二输入端在不同应用场合的作用不同，传输的信号包括通信信号和电压信号，第一上 拉电阻和第二上拉电阻分别与终端设备的电阻构成分压电路获取终端设备的第一输入端、 终端设备的第二输入端的电压信号量值，用于判断终端设备是否正确连接且由识别电路根 据电压信号的量值控制USBTypeC适配器的5V输出端与充电器的输出端连接或隔离。
[0006] 这种USBType-C接口的识别电路的特点是：
[0007] 设有作为隔离开关用的M0SFET场效应管以及连接在其栅极与漏极之间的限流电 阻，M0SFET场效应管的栅极与USBTypeC适配器的5V输出端连接，M0SFET场效应管的源极 与充电器的输出端连接，所述MOSFET场效应管用于确保充电器的输出端在未接负载和移 除负载后处于无功率输出状态，以符合现行的"USBType-CSpecificationRelease1.1" 和"USBType-CSpecificationRelease1.0" 标准要求。
[0008] 还设有控制MOSFET场效应管导通或关断的第一电子开关，所述第一电子开关包 括第一开关三极管、第二开关三极管及其集电极限流电阻，以及连接在第一开关三极管的 输入电路的构成第一延时支路的第一延时电阻和第一延时电容、连接在第二开关三极管的 输入电路的构成第二延时支路的第二延时电阻和第二延时电容组成的具有延时功能的级 联式电子开关，第一延时支路和第二延时支路用于分别延迟第一开关三极管、第二开关三 极管的导通时间，导通时间设定为100毫秒至200毫秒。
[0009] 还设有控制第一开关三极管导通或关断的第二电子开关，所述第二电子开关是由 两只同类型（NPN或PNP)BJT构成的第一三极管复合管（又称达林顿管），和第二三极管复 合管组成。
[0010] 所述第一三极管复合管的发射极与终端设备的第一输入端连接，接受终端设 备的第一输入端给定的通信信号，由具有延时功能的级联式电子开关在"USBType-C SpecificationRelease1.1"和"USBType-CSpecificationRelease1.0"标准限定的 时间100毫秒至200毫秒内进行识别，以判定MOSFET场效应管的导通或关断，充电器的输 出端与USBTypeC适配器的5V输出端是否由MOSFET场效应管连接或隔离，即电源是否给 终端设备供电。
[0011] 所述第二三极管复合管的发射极与终端设备的第二输入端连接，接受终端设 备的第二输入端给定的通信信号，由具有延时功能的级联式电子开关在"USBType-C SpecificationRelease1.1"和"USBType-CSpecificationRelease1.0"标准限定的 时间100毫秒至200毫秒内进行识别，以判定MOSFET场效应管的导通或关断，充电器的输 出端与USBTypeC适配器的5V输出端是否由MOSFET场效应管连接或隔离，即电源是否给 终端设备供电。
[0012] 本发明的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。
[0013] 还设有由第一分压电阻、第二分压电阻和第三分压电阻串接组成的参考电压源， 第一分压电阻的一端与USBTypeC适配器的5V输出端连接，第三分压电阻的一端与GND 连接，第一分压电阻的另一端通过第一限流电阻和第三分压电阻的另一端通过第二限流电 阻向第一三极管复合管提供第一参考电压，第二限流电阻的两端分别通过第三限流电阻、 第四限流电阻向第二三极管复合管提供第二参考电压，第一限流电阻、第二限流电阻、第三 限流电阻和第四限流电阻分别用于限制相应开关三极管的电流，以防影响终端设备的第一 输入端、终端设备的第二输入端。
[0014] 本发明的技术问题通过以下再进一步的技术方案予以解决。
[0015] 所述MOSFET场效应管T是耐电压大于5. 5V的P沟道MOSFET场效应管，耐电流根 据客户要求做相应的调整。
[0016] 所述第一延时电容是介质材料为X7R的温度稳定型陶瓷电容器和介质材料为包 括铷、钐的稀有金属氧化物的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器中的一种，以减少温度 对延时支路的影响。
[0017] 所述第二延时电容是介质材料为X7R的温度稳定型陶瓷电容器和介质材料为包 括铷、钐的稀有金属氧化物的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器中的一种，以减少温度 对延时支路的影响。
[0018] 本发明与现有技术相比的有益效果是：
[0019] 本发明的识别电路简洁，在布板和选料成本方面有很大的优势，符合现行的"USB Type-CSpecificationRelease1.1"和"USBType-CSpecificationRelease1.0"标准 要求，可根据终端设备给定的通信信号在标准限定的时间100毫秒至200毫秒内进行识别， 以判定电源是否给终端设备供电。本发明电路广泛适用于各种带有C型USB的充电器和仅 用于充电的C型USB接口设备。
【附图说明】
[0020] 附图是本发明【具体实施方式】的电路图。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合【具体实施方式】并对照附图对本发明进行说明。
[0022] -种如附图所示的USBType-C接口的识别电路，一端与USBTypeC适配器的5V 输出端连接，另一端与USBTypeC的终端设备连接，终端设备的第一输入端CC1通过具有 隔离作用的3A(标称值）第一上拉电阻R9与USBTypeC适配器的5V输出端连接，终端设 备的第二输入端CC2通过具有隔离作用的3A(标称值）第二上拉电阻R6与USBTypeC适 配器的5V输出端连接，终端设备的第一输入端CC1、终端设备的第二输入端CC2在不同应用 场合的作用不同，传输的信号包括通信信号和电压信号，第一上拉电阻R9和第二上拉电阻 R6分别与终端设备的电阻构成分压电路获取终端设备的第一输入端CC1、终端设备的第二 输入端CC2的电压信号量值，用于判断终端设备是否正确连接且由识别电路根据电压信号 的量值控制USBTypeC适配器的5V输出端与充电器的输出端VBUS连接或隔离。
[0023] 设有作为隔离开关用的M0SFET场效应管T以及连接在其栅极与漏极之间的限流 电阻R16，M0SFET场效应管T是美国万代半导体（AlphaandOmegaSemiconductor，缩略词 为AOS)公司出品的耐电压大于5. 5V的型号为A0N7407的P沟道M0SFET场效应管，其栅极 与USBTypeC适配器的5V输出端连接，M0SFET场效应管T的源极与充电器的输出端VBUS 连接，M0SFET场效应管T用于确保充电器的输出端VBUS在未接负载和移除负载后处于无 功率输出状态，以符合现行的"USBType-CSpecificationRelease1.1"和"USBType-C SpecificationRelease1.0"标准要求。
[0024] 还设有控制M0SFET场效应管T导通或关断的第一电子开关，第一电子开关包括第 一开关三极管T1-1、第二开关三极管T1-2及其集电极限流电阻R17,以及连接在第一开关 三极管T1-1的输入电路的构成第一延时支路的第一延时电阻R11和第一延时电容C2、连接 在第二开关三极管T1-2的输入电路的构成第二延时支路的第二延时电阻R14和第二延时 电容C1组成的具有延时功能的级联式电子开关，第一延时支路和第二延时支路用于分别 延迟第一开关三极管T1-1、第二开关三极管T1-2的导通时间，导通时间设定为100毫秒至 200毫秒。
[0025] 第一延时电容C1和第二延时电容C2是介质材料为X7R的温度稳定型陶瓷电容器 和介质材料为包括铷、钐的稀有金属氧化物的具有温度补偿特性的单片陶瓷电容器中的一 种，以减少温度对延时支路的影响。
[0026] 第一开关三极管T1-1、第二开关三极管T1-2是耐电压大于5. 5V、耐电流大于 100yA的乐山无线电股份有限公司（LeshanRadioCo.，Ltd?，缩略词为LRC)出品的型号 为LMBT3904DW1T1G的开关三极管。
[0027] 还设有控制第一开关三极管T1-1导通或关断的第二电子开关，第二电子开关是 由两只同类型（NPN或PNP)BJT构成的第一三极管复合管（又称达林顿管）T2-1，和第二三 极管复合管T2-2组成。
[0028] 第一三极管复合管T2-1、第二三极管复合管T2-2是耐电压大于5. 5V、耐电流大于 100yA的乐山无线电股份有限公司（LeshanRadioCo.，Ltd?，缩略词为LRC)出品的型号 为LMBT394