一种应用于type-C充电端的双端检测复位结构及芯片实现方法与流程

本发明涉及线路保护技术领域，具体涉及一种应用于type-c充电端的双端检测复位结构及芯片实现方法。

背景技术：

usbtype-c接口，由于其更纤薄的外观，更快的传输速度，更强悍的电力传输能力和双面可插的特性，一经面世便受到欢迎并迅速普及。然而正是由于type-c接口尺寸小、引脚间距窄，当出现异物或有水进入的情况时，vbus与gnd间低阻抗导致很可能出现层间短路现象。同时，在快速充电的背景下，usb连接器承载电量也大幅增加(充电电流3a～5a/电压5v～20v)，用户的实际应用情况表明接口内的层间短路问题是近年来usb连接器频繁引发火灾的主要原因，因而在手机及个人电脑的type-c充电端添加温度保护芯片十分必要。当温度保护芯片探测到温度过高，启动过热保护功能，控制vbus上功率管的关断，可为type-c连接器短路或者异常发热提供有效保护。目前市面上的温度保护芯片的功能定义只提出在过热保护后，需要拔掉充电器端才能复位，而消费者在实际应用中往往是拔掉手机充电端进行复位。本发明在功能定义上增加了手机充电端拔插复位，可实现双端检测复位，满足了最终消费者的实际需要。

技术实现要素：

为了解决背景技术中提及的问题，本发明提出一种应用于type-c充电端的双端检测复位结构及芯片实现方法。

本发明的技术方案为：

一种应用于type-c充电端的双端检测复位结构，包括电源检测模块、配置通道检测模块、内部逻辑控制模块和电源开关，电源检测模块探测输入电源(充电器端)的电压，判断电源拔插状态；配置通道检测模块探测负载(手机等设备端)配置通道引脚电压，判断负载拔插状态，配合内部逻辑控制模块控制电源开关，vbus是否为负载供电。

上述应用于type-c充电端的双端检测复位结构的芯片实现方法：

芯片内部由电阻分压、比较器、电源欠压复位和逻辑门组成；

电源欠压复位为电源检测模块通过将电源电压与参考电压比较，并添加迟滞，抵抗电源电压噪声干扰，来探测充电器端拔插，实现复位；

负载端拔插复位为配置通道检测模块将type-c配置通道cc引脚电压与电源电压的内部电阻分压比较，与探测电源(充电器端)拔插复位信号逻辑或，产生复位信号，配合内部逻辑控制模块，控制充电端的vbus是否输出。

本发明在type-c充电端的功能定义上首次提出双端检测复位，在充电器端拔插复位的基础上，增加了负载端拔插复位功能，即当探测到温度过高，启动过热保护功能关断vbus上的功率管后，既可探测输入电源(充电器端)拔掉重插来复位，也可探测负载(手机等设备端)拔掉重插来复位，配合内部逻辑控制，重新开启功率管，对vbus供电。

附图说明

图1为本发明的系统设计框图。

图2为type-c协议配置通道功能图。

图3为实现本发明的芯片设计框图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

如图1所示，本发明的type-c接口温度保护芯片双端检测复位结构，包括电源检测模块100、配置通道检测模块200、内部逻辑控制模块300和电源开关400，电源检测模块探测输入电源(充电器端)的电压，判断电源拔插状态；配置通道检测模块探测负载(手机等设备端)配置通道引脚电压，判断负载拔插状态，配合内部逻辑控制模块控制电源开关，vbus是否为负载供电。

type-c协议配置通道cc脚功能如图2所示，插头定义为cc/vconn，插座定义为cc1/cc2，作用是发现、配置并管理type-c的连接，负责探测连接，区分正反面，区分配置主从。充电端作为协议的host/dfp端，cc脚有上拉电阻rp；设备端作为协议的ufp端，cc1/cc2脚有下拉电阻rd。接口连接后，探测到cc1/cc2中的哪个脚有下拉电阻rd，就确定了插入方向，切换配置数据通道。由于充电端上拉电阻rp的阻值为10k/22k/56k不等，而设备端下拉电阻rd固定为5.1k，这样连接后cc脚不同的分压值，用以区别default0.5～0.9a/1.5a/3a供电模式。利用type-c配置通道cc脚，探测该引脚电压，可判断手机等设备端的拔插状态，配合内部逻辑控制，实现复位。

如图3，实现本发明的芯片设计为内部由电阻分压、比较器、电源欠压复位和逻辑门组成。电源欠压复位是实现目前拔掉充电器端复位的方法，芯片通过将电源电压与参考电压比较，并添加迟滞，抵抗电源电压噪声干扰，来探测充电器端拔插，实现复位。本发明在它的基础上，增加了探测负载(手机等设备端)拔插复位的通路，将type-c配置通道cc引脚电压与电源电压的内部电阻分压比较，与探测电源(充电器端)拔插复位信号逻辑或，产生复位信号，配合内部逻辑控制模块，控制充电端的vbus是否输出。

type-c接口拔掉时，充电端的cc脚没有探测到设备端的下拉电阻rd，cc脚等于电源电压，比较器输出高电平，经过逻辑或门，复位信号输出高电平，芯片复位，充电端的vbus不输出。type-c接口连接后，充电端cc脚探测到设备端cc1或cc2的下拉电阻rd，芯片进入正常模式，充电端打开vbus电源，输出电源给设备端。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

技术特征：

技术总结
本发明提出了一种应用于type‑C充电端的双端检测复位结构及芯片实现方法，包括电源检测模块、配置通道检测模块、内部逻辑控制模块和电源开关，电源检测模块探测输入电源的电压，判断电源拔插状态；配置通道检测模块探测负载配置通道引脚电压，判断负载拔插状态，配合内部逻辑控制模块控制电源开关，VBUS是否为负载供电。即当探测到温度过高，启动过热保护关断VBUS供电后，既可通过充电器端拔插来复位，也可通过手机等设备端拔插来复位。

技术研发人员：顾怡峰;连颖;李云;赵静;杨雪;田浩;吴国臣
受保护的技术使用者：上海长园维安电子线路保护有限公司;成都天诚慧芯科技有限公司
技术研发日：2018.12.21
技术公布日：2019.03.01