Usb下行端口充电器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种USB下行端口充电器，设置于主机端口，其包括第一比较器、第二比较器、第三比较器、控制器及电子开关，第一比较器的正向输入端与第二比较器的反向输入端均与DP数据线连接，一低电压的参考电压输入第一比较器的反向输入端，一高电压的参考电压输入第二比较器的正向输入端，第三比较器的反向输入端与DM数据线连接，高电压的参考电压输入第三比较器的正向输入端，第一比较器、第二比较器及第三比较器的输出端均与控制器连接，电子开关的一端与DP数据线连接，另一端与DM数据线连接，电子开关的控制端与控制器的输出端连接。本实用新型的USB下行端口充电器使用简单、成本低廉，可使各USB外设进行正常充电，兼容性好。
【专利说明】USB下行端口充电器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及集成电路领域，更具体地涉及一种设置于主机端口的USB下行端口充电器。
【背景技术】
[0002]USB接口作为在市场上得到了广泛的应用的一种通信接口，涉及电脑主机、键盘鼠标、摄像头、手机、平板电脑、导航仪、相机、游戏机等。随着各类消费电子产品充电接口的统一，大部分消费电子产品都支持USB接口直接充电同时兼数据通信功能。市场上USB外设种类繁杂，各家USB芯片厂商的充电方案不尽相同，有的USB芯片厂商其充电方案甚至完全自定义，不符合USB充电协议或与USB充电协议相差甚远，这使得USB HOST端口或USB HUB下行端口对各种USB外设的充电支持兼容性支持提出了挑战
[0003]因此有必要在USB下行端口设置专门的充电控制电路，以支持对各种USB外设进行充电。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种USB下行端口充电器，所述USB下行端口充电器使用简单、成本低廉，可使各USB外设进行正常充电，兼容性好。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供一种USB下行端口充电器，设置于主机端口，其包括第一比较器、第二比较器、第三比较器、控制器及电子开关，所述第一比较器的正向输入端与所述第二比较器的反向输入端均与DP数据线连接，一低电压的参考电压输入所述第一比较器的反向输入端，一高电压的参考电压输入所述第二比较器的正向输入端，所述第三比较器的反向输入端与DM数据线连接，所述高电压的参考电压输入所述第三比较器的正向输入端，所述第一比较器、第二比较器及第三比较器的输出端均与所述控制器连接，所述电子开关的一端与DP数据线连接，另一端与DM数据线连接，所述电子开关的控制端与所述控制器的输出端连接；当通过所述第一比较器、第二比较器的比较检测到DP数据线上的电压大于低电压的参考电压且小于高电压的参考电压时，所述控制器控制所述电子开关闭合；当通过所述第二比较器及第三比较器的比较检测到DP数据线或DM数据线上的电压大于高电压的参考电压时，所述控制器控制所述电子开关断开。
[0006]较佳地，所述低电压的参考电压与高电压的参考电压均为符合USB充电协议的基准电压。
[0007]较佳地，主机输出第一控制信号至所述控制器的一控制端，当所述第一控制信号有效时，所述控制器控制所述电子开关闭合。
[0008]较佳地，主机输出第二控制信号至所述控制器的另一控制端，当USB外设与主机断开连接时，主机输出的所述第二控制信号有效。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的USB下行端口充电器可通过所述述第一比较器、第二比较器的比较检测到DP数据线上的电压大于低电压的参考电压且小于高电压的参考电压时，所述控制器控制所述电子开关闭合，从而通过所述电子开关短接DP数据线与DM数据线而给USB外设进行通电；另外，通过所述第二比较器及第三比较器的比较检测到DP数据线或DM数据线上的电压大于高电压的参考电压时，所述控制器控制所述电子开关断开，从而与主机端口连接的USB外设可与主机进行数据传输；因此本实用新型的USB下行端口充电器可实现各种USB外设同时与主机进行数据传输或充电，兼容性好，使用范围广
[0010]通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型USB下行端口充电器的电路结构图。
【具体实施方式】
[0012]现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本实用新型提供了一种USB下行端口充电器，所述USB下行端口充电器使用简单、成本低廉，可使各USB外设进行正常充电，兼容性好。
[0013]请参考图1，图1为本实用新型USB下行端口充电器的电路结构图。且本实用新型的USB下行端口充电器电路设置于主机端口侧，USB外设通过DP数据线与DM数据线与主机端口连接，从而USB外设与主机连接后即可通过USB数据线对USB外设进行充电。本实用新型的USB下行端口充电器包括第一比较器COMl、第二比较器COM2、第三比较器COM3、控制器MCU及电子开关kl。所述第一比较器COMl的正向输入端与所述第二比较器COM2的反向输入端均与DP数据线连接；一低电压的参考电压vref_l输入所述第一比较器COMl的反向输入端，一高电压的参考电压vref_h输入所述第二比较器COM2的正向输入端；从而所述第一比较器COMl比较所述DP数据线上的电压值与所述低电压的参考电压vref_l的大小，所述第二比较器COM2比较所述DP数据线上的电压值与所述高电压的参考电压vref_h的大小；所述第三比较器COM3的反向输入端与DM数据线连接，所述高电压的参考电压vrefj!输入所述第三比较器COM3的正向输入端，从而，所述第三比较器COM3比较所述DM数据线上的电压值与所述高电压的参考电压vref_h的大小。所述第一比较器COMl、第二比较器COM2及第三比较器COM3的输出端均与所述控制器MCU连接，从而，所述第一比较器C0M1、第二比较器COM2及第三比较器COM3将各自对比获得的电压比较高低的结果输入至所述控制器MCU，从而所述控制器MCU对输入的结果进行进一步的分析处理。所述电子开关Kl的一端与DP数据线连接，另一端与DM数据线连接，且所述电子开关Kl的控制端与所述控制器MCU的输出端连接，从而所述控制器MCU通过三个比较器输入的对比结果控制所述电子开关Kl的通断。其中，当通过所述第一比较器C0M1、第二比较器COM2的比较检测到DP数据线上的电压大于低电压的参考电压vref_l且小于高电压的参考电压vref_h时，所述控制器MCU通过对输入的结果进行分析处理而输出控制信号控制所述电子开关Kl闭合，此时，DP数据线与DM数据线短接，从而可对与主机端口连接的USB外设进行充电；当通过所述第一比较器COMl、第二比较器COM2、第三比较器COM3的比较检测到DP数据线或DM数据线上的电压大于高电压的参考电压vrefj!时，所述控制器MCU控制所述电子开关Kl断开，从而与主机端口连接的USB外设可与主机进行数据传输。因此，通过本实用新型的USB下行端口充电器可实现各种USB外设同时与主机进行数据传输或充电，兼容性好，使用范围广。
[0014]另外，在本实用新型的优选实施方式中，所述低电压的参考电压vref_l与高电压的参考电压vref_h均为符合USB充电协议(USB BCl.2)的基准电压，从而可保证符合USB充电协议的USB外设与主机端口连接后均可正常进行充电；且所述低电压的参考电压vref_l与高电压的参考电压vref_h均可根据具体情况进行调节，其中，所述低电压的参考电压vref_l可调电压范围为0.4V?0.8V，所述高电压的参考电压vref_h可调电压范围为
2.8V ?3.3V。
[0015]进一步地，在本实用新型的优选实施方式中，主机输出第一控制信号fouce_short至所述控制器的一控制端，当所述第一控制信号fouce_short有效时,所述控制器MCU控制所述电子开关Kl闭合，从而在异常情况下可强制对USB外设进行充电。另外，主机输出第二控制信号dev_discom至所述控制器MCU的另一控制端，当USB外设与主机断开连接时，主机输出的所述第二控制信号dev_discom有效，即当USB外设与主机端口断开连接时,主机反馈一信号(第二控制信号)至本实用新型的USB下行端口充电器，以提示所述控制器MCU USB外设的连接状态；从而可通过所述第二控制信号deV_diSCom提示USB外设已断开连接，重复进行DP、DM数据线电压的检测。
[0016]以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。
【权利要求】
1.一种USB下行端口充电器，设置于主机端口，其特征在于，包括第一比较器、第二比较器、第三比较器、控制器及电子开关，所述第一比较器的正向输入端与所述第二比较器的反向输入端均与DP数据线连接,一低电压的参考电压输入所述第一比较器的反向输入端，一高电压的参考电压输入所述第二比较器的正向输入端，所述第三比较器的反向输入端与DM数据线连接，所述高电压的参考电压输入所述第三比较器的正向输入端，所述第一比较器、第二比较器及第三比较器的输出端均与所述控制器连接，所述电子开关的一端与DP数据线连接，另一端与DM数据线连接，所述电子开关的控制端与所述控制器的输出端连接；当通过所述第一比较器、第二比较器的比较检测到DP数据线上的电压大于低电压的参考电压且小于高电压的参考电压时，所述控制器控制所述电子开关闭合；当通过所述第二比较器及第三比较器的比较检测到DP数据线或DM数据线上的电压大于高电压的参考电压时，所述控制器控制所述电子开关断开。
2.如权利要求1所述的USB下行端口充电器，其特征在于，所述低电压的参考电压与高电压的参考电压均为符合USB充电协议的基准电压。
3.如权利要求2所述的USB下行端口充电器，其特征在于，主机输出第一控制信号至所述控制器的一控制端，当所述第一控制信号有效时，所述控制器控制所述电子开关闭合。
4.如权利要求3所述的USB下行端口充电器，其特征在于，主机输出第二控制信号至所述控制器的另一控制端，当USB外设与主机断开连接时，主机输出的所述第二控制信号有效。
【文档编号】H02J7/00GK203951234SQ201420337093
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年6月23日 优先权日:2014年6月23日
【发明者】张国 申请人:四川和芯微电子股份有限公司