一种应用于终端设备的QC2.0协议电路的制作方法

本发明涉及协议电路，更具体地说是一种应用于终端设备的qc2.0协议电路。

背景技术：

目前市面上的终端设备多采用qc2.0协议芯片或者mcu芯片结合软件的方式来实现qc2.0协议功能，使支持qc2.0的适配器能够输出12v。但上述两种方案都存在硬件成本较高、开发复杂、开发周期较长的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种应用于终端设备的qc2.0协议电路。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种应用于终端设备的qc2.0协议电路，包括type-c座子j1、d+控制电路以及d-控制电路；所述type-c座子j1用于外接适配器的电源，所述d+控制电路和d-控制电路用于模拟qc2.0协议；所述d+控制电路和d-控制电路均与type-c座子j1连接。

其进一步技术方案为：所述d+控制电路包括电阻r3、电阻r8、二极管d6以及esd管d4；所述电阻r3和二极管d6串联，所述电阻r8一端连接于电阻r3和二极管d6之间，电阻r8另一端与type-c座子j1的引脚a6连接；所述esd管d4一端与电阻r8连接，esd管d4另一端接地。

其进一步技术方案为：所述d-控制电路包括rc延时单元，所述rc延时单元包括电阻r1、电阻r2、电阻r5、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、三极管q1、二极管d2以及二极管d7；所述三极管q1的基极与所述电阻r2连接，所述电容c1、电容c2、电容c3和电容c4一端连接于电阻r2和三极管q1的基极之间；所述三极管的集电极与所述电阻r1连接，所述三极管的发射极与所述二极管d2的一端连接，所述二极管d2的另一端与所述二极管d7的一端连接，所述二极管d7的另一端接地。

其进一步技术方案为：所述d-控制电路还包括快速放电回路单元，所述快速放电回路单元包括二极管d1、电阻r4以及电阻r7；所述电阻r7的一端连接于电源vcc和电阻r2的一端，所述电阻r7的另一端与所述电阻r4的一端连接，所述电阻r4的另一端接地，所述二极管d1的一端连接于所述电阻r4和电阻r7之间，所述二极管d1的另一端连接于所述电阻r2和三极管q1的基极之间。

其进一步技术方案为：所述type-c座子j1的型号为usbtypec24pin。

其进一步技术方案为：所述二极管d6的型号为l1n4148wt1g。

其进一步技术方案为：所述esd管d4的型号为az5725-01f。

其进一步技术方案为：所述三极管q1的型号为lmbt3904lt1g。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明提供的一种应用于终端设备的qc2.0协议电路，通过d+控制电路和d-控制电路用来模拟qc2.0协议，并且d+控制电路和d-控制电路均是由常规元器件组成，所以是靠纯硬件实现qc2.0协议且不需要软件参与，大大降低了成本，可靠性高，提高了市场竞争力。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一种应用于终端设备的qc2.0协议电路具体实施例的电路框图；

图2为本发明一种应用于终端设备的qc2.0协议电路具体实施例的电路原理图；

图3为本发明一种应用于终端设备的qc2.0协议电路具体实施例中qc2.0模拟握手协议过程的流程图。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、“或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。

本发明提供了一种应用于终端设备的qc2.0协议电路，该电路包括type-c座子j1、d+控制电路以及d-控制电路；type-c座子j1用于外接适配器的电源，d+控制电路和d-控制电路用于模拟qc2.0协议；d+控制电路和d-控制电路均与type-c座子j1连接。本实施例中，type-c座子j1的型号为usbtypec24pin。如图1所示，type-c座子j1作为电源接口，用于接入外部的电源，d+和d-控制电路用于模拟qc2.0的握手协议，用电模块相当于负载。本发明通过纯硬件的形式实现qc2.0协议电路，可以使得支持qc2.0协议的适配器输出12v电源为用电模块供电。

本发明通过d+控制电路和d-控制电路用来模拟qc2.0协议，并且d+控制电路和d-控制电路均是由常规元器件组成，所以是靠纯硬件实现qc2.0协议且不需要软件参与，大大降低了成本，可靠性高，提高了市场竞争力。

具体的，请参考图2，d+控制电路包括电阻r3、电阻r8、二极管d6以及esd管d4；电阻r3和二极管d6串联，电阻r8一端连接于电阻r3和二极管d6之间，电阻r8另一端与type-c座子j1的引脚a6连接；esd管d4一端与电阻r8连接，esd管d4另一端接地。本实施例中，二极管d6的型号为l1n4148wt1g。esd管d4的型号为az5725-01f。

对于d+控制电路而言，因为需要保证在qc2.0协议握手成功前后，d+信号的电压都得保持在0.6v左右(最大不超过1.925v，最小不低于0.325v)，故d+控制电路采用二极管串联电阻的方式，如图2中的d6、r3所示。二极管不能选择肖特基二极管，因为其压降只有0.3v左右，此处d6选择普通快关二极管l1n4148wt1g，为保证可靠性，流过二极管的电流需大于0.5ma，且电阻上的功率有一定的裕量，故：故rmin≈2.6kω，所以r3选择的阻值范围为2.6～8.8kω之间。

具体的，请参考图2，d-控制电路包括rc延时单元，rc延时单元包括电阻r1、电阻r2、电阻r5、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、三极管q1、二极管d2以及二极管d7；三极管q1的基极与电阻r2连接，电容c1、电容c2、电容c3和电容c4一端连接于电阻r2和三极管q1的基极之间；三极管的集电极与电阻r1连接，三极管的发射极与二极管d2的一端连接，二极管d2的另一端与二极管d7的一端连接，二极管d7的另一端接地。d-控制电路还包括快速放电回路单元，快速放电回路单元包括二极管d1、电阻r4以及电阻r7；电阻r7的一端连接于电源vcc和电阻r2的一端，电阻r7的另一端与电阻r4的一端连接，电阻r4的另一端接地，二极管d1的一端连接于电阻r4和电阻r7之间，二极管d1的另一端连接于电阻r2和三极管q1的基极之间。本实施例中，三极管q1的型号为lmbt3904lt1g。

对于d-控制电路而言，为了能够和qc2.0协议适配器握手成功，需要保证在插上电源1.25秒之后才能在d-信号输出0.6v左右(最大不超过1.925v，最小不低于0.325v)。故d-控制电路采用rc延时的方式，如图2中的r1、r2、r5、c1、c2、c3、c4、q1、d2、d7所示，为保证一定的裕量，此处需要设计2.5秒左右的延时使d-信号输出达到0.325v，d-为0.325v时的q1基极电压为1.4v左右，根据以下公式可计算所需的rc值：此处：故：rc＝3.045，取r＝50kω，c＝66uf,如上计算的参数，取r2＝r5＝100kω，c1＝c2＝c3＝22uf，c4用作滤波，故取0.1uf。

另外，为了保证拔出电源时，电路中各电容能快速的放电，从而使下次插入时能成功模拟qc2.0协议(若电容上有残压，则存在重新插入电源协议失败的现象)。故此处设计了一条快速放电回路，如图2中的d1、r4、r7所示，为保证正常rc延时充电时电流不会通过d1、r4这条路径，故需要保证r4＝r7。此处取r4＝r7＝2kω。为了保证较长时间的延时以及抵消三极管漏电流的影响，三极管的发射级采用两颗l1n4148wt1g二极管d2、d7串联的方式来实现d-端输出0.6v电压。

本发明的qc2.0协议模拟握手的工作过程如下：

请参考图3，支持qc2.0协议的适配器插入到type-c座子j1，给该电路供电，此时适配器输出5v；适配器端将d+、d-信号短接，此时d+、d-上的电压为0.5v；适配器端检测到d+、d-电压大于0.325v，且维持了1.25秒以上，适配器将d+、d-信号断开；经过2.5秒左右，q1三极管导通，此时d+、d-信号的电压为0.6v左右；适配器端检测到d+、d-电压为0.6v后，适配器输出12v电压；qc2.0协议握手完成，适配器输出了该终端设备所需的12v电压。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。