一種USB Type-C系統控制電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及電路控制領域，特別是一種USB Type-C系統控制電路。
【背景技術】
[0002] 隨著移動技術的發展，USB接口成為了移動設備必不可少的部分。現有的傳統USB 接口中，USB Type-A和USB Type-B接口已經越來越難W滿足新設備更小，更薄，更輕，功率 更大，傳輸速度更快的要求。新一代的USB Type-C接口應運而生。2014年發布的新一代USB Type-C接口滿足了新型移動設備平臺對輕薄的要求，同時也保留了USB接口本身所具有的 各種優點。
[0003] 圖1是全功能的USB Type-C插座的定義。與USB Type-A和USB Type-B不同，USB Type-C接口增加了幾對新的引腳定義，用來滿足高速數據傳輸，高功率輸出的要求。其中， 為了滿足最大傳輸電流達到5A的要求，VBUS和接地各有4個引腳。其他的新增引腳CC1和CC2 是用來進行Type-C的協議通信，二對RX/TX則是用于超高速的數據傳輸。根據Type-C的最新 協議，在Type-C成功握手之前，VBUS的電壓是0V，傳統的使用于Type-A和Type-B的端口檢測 電路不再有效。
[0004] USB Type-C的功率轉換系統如圖2所示，包含功率級、USB Type-C插座、功率級 (Power Stage)的主控制器(Main Controller)和Type-C接口控制器。功率級可能工作在兩 種狀態:外部系統給內置電池的充電狀態和內置電池給外部系統的放電狀態。功率級工作 在充電狀態還是放電狀態，完全取決于主控制器。主控制器則是讀取Type-C接口控制器所 檢測的Type-C接口電路的通訊結果，根據其結果來進行控制的。Type-C接口控制器連續不 間斷的監視插頭上CC1和CC2引腳上的狀態。當有外部的主機或者從機接入的時候，此Type- C接口控制器能夠根據USB Type-C的協議規范判斷出本身系統需要響應的工作角色，將信 息上報給主控制器。
[0005] 為了能夠隨時的響應外部系統的插入，此USBType-C系統需要連續不間斷地檢測 USB Type-C上接口的狀態，如Type-C接口控制器需要隨時連續或者周期性的監控CC1和CC2 的電平狀態。即使是長時間沒有器件接入，也不能停止。運些一直工作或者周期性工作的器 件就會需要消耗額外的工作電流。考慮到移動設備在絕大部分時間都是由內置的電池供 電，對本身系統的待機電流有著比較嚴格的要求。從移動USB系統的節能角度考慮，運些在 待機的時候額外消耗的電流都是需要消除的。
【發明內容】
[0006] 本發明主要解決的技術問題是提供一種USB Type-C系統控制電路，通過控制USB Type-C系統控制器件的使能端，使USB Type-C系統在無外部系統插入時處于休眠狀態，從 而節省了電流消耗。
[0007] 為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是:提供一種USB Type-C系統 控制電路，包括USB Type-C插座與可控制電子元器件，所述可控制電子元器件上設有使能 端，所述Type-C插座上設有多個接地引腳，所述任意一個或多個接地引腳不接地而與所述 使能端連接，所述使能端與所述任意一個或多個接地引腳之間連接有上拉電路；
[0008] 所述使能端為低電平有效，所述上拉電路在USB Type-C系統空閑時維持使能端處 于高電平;所述接地引腳在USB Type-C系統工作時維持使能端處于低電平。
[0009] 進一步地，所述可控制電子元器件為USB Type-C接口控制器、單片機或穩壓器當 中的一種或多種的組合結構。
[0010] 更進一步地，所述可控制電子元器件為USB Type-C接口控制器，所述USB Type-C 接口控制器上設有使能端，所述Type-C插座上設有多個接地引腳，所述任意一個或多個接 地引腳不接地而與所述使能端連接，所述使能端與所述任意一個或多個接地引腳之間連接 有上拉電路；
[0011] 所述使能端為低電平有效，所述上拉電路在USB Type-C系統空閑時維持使能端處 于高電平;所述接地引腳在USB Type-C系統工作時維持使能端處于低電平。
[0012] 更進一步地，所述可控制電子元器件為USB Type-C接口控制器與單片機，所述USB Type-C插座與單片機相連，所述單片機又與USB Type-C接口控制器相連；
[0013] 所述單片機上設有使能端，所述Type-C插座上設有多個接地引腳，所述任意一個 或多個接地引腳不接地而與所述使能端連接，所述使能端與所述任意一個或多個接地引腳 之間連接有上拉電路；
[0014] 所述使能端為低電平有效，所述上拉電路在USB Type-C系統空閑時維持使能端處 于高電平;所述接地引腳在USB Type-C系統工作時維持使能端處于低電平。
[0015] 更進一步地，所述可控制電子元器件為USB Type-C接口控制器與穩壓器，所述USB Type-C插座與線性穩壓器相連，所述穩壓器又與USB Type-C接口控制器相連；
[0016] 所述穩壓器上設有使能端，所述Type-C插座上設有多個接地引腳，所述任意一個 或多個接地引腳不接地而與所述使能端連接，所述使能端與所述任意一個或多個接地引腳 之間連接有上拉電路；
[0017] 所述使能端為低電平有效，所述上拉電路在USB Type-C系統空閑時維持使能端處 于高電平;所述接地引腳在USB Type-C系統工作時維持使能端處于低電平。
[0018] 更進一步地，所述上拉電路包括：內置電源與上拉電阻，所述內置電源的正極與上 拉電阻連接。
[0019] 更進一步地，所述USB Type-C系統控制電路還包括:場效應管和總線，所述總線與 場效應管形成的分流電路。
[0020] 更進一步地，所述分流電路中場效應管的柵極與總線連接;所述場效應管的漏極 與上拉電路連接;所述場效應管的源極接地;所述場效應管在總線電壓小于場效應管闊值 時斷開，在總線電壓大于場效應管闊值時接通。
[0021] 更進一步地，所述場效應管與總線之間連接有分壓電路。
[0022] 更進一步地，所述分壓電路包括:第一電阻與第二電阻，所述第一電阻串聯連接在 場效應管的柵極與總線之間，所述第二電阻并聯連接在場效應管的柵極與源極之間。
[0023] 本發明的有益效果:本發明在USB Type-C接口控制器的使能端連接上拉電路，并 將USB Type-C插座的接地引腳與上拉電路相連。由于USB Type-C接口控制器的使能端為低 電平有效，所W上拉電路在USB Type-C插座未插入外部系統時，維持使能端處于高電平，使 USB Type-C接口控制器處于休眠狀態。當有外部系統插入USB Type-C接口控制器時，由于 USB Type-C插座的接地引腳將上拉電路的電平拉低到低電平，故與上拉電路連接的使能端 電平也出位于低電平，此時，USB Type-C接口控制器被激活，處于工作狀態。本發明巧妙利 用USB Type-C插座接地引腳在有外部系統插入時，會強行將上拉電路從高電平拉低到低電 平的現象，采用簡單實用的電路設計，實現了對USB Type-C系統的喚醒。
【附圖說明】
[0024] 圖1為現有技術中USB Type-C插座引腳示意圖；
[0025] 圖2為現有技術中USB Type-C系統連接框圖；
[00%]圖3為本發明第一種實施例提供的USB Type-C系統連接框圖；
[0027] 圖3a為本發明第一種實施例提供的帶有分流電路的USB Type-C系統連接框圖；
[0028] 圖3b為本發明場效應管的控制時序示意圖；
[0029] 圖3c為本發明第一種實施例提供的帶有分流電路與分壓電路的USB Type-C系統 連接框圖；
[0030] 圖4為本發明第二種實施例提供的USB Type-C系統連接框圖；
[0031] 圖5為本發明第Ξ種實施例提供的USB Type-C系統連接框圖。
【具體實施方式】
[0032] 為了便于理解本發明，下面結合附圖和具體實施例，對本發明進行更詳細的說明。 需要說明的是，當元件被表述"固定于"另一個元件，它可W直接在另一個元件上、或者其間 可W存在一個或多個居中的元件。當一個元件被表述"連接"另一個元件，它可W是直接連 接到另一個元件、或者其間可W存在一個或多個居中的元件。本說明書所使用的術語"垂直 的"、"水平腳V'左"、"右"W及類似的表述只是為了說明的目的。
[0033] 除非另有定義，本說明書所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發明的技術領 域的技術人員通常理解的含義相同。本說明書中在本發明的說明書中所使用的術語只是為 了描述具體的實施例的目的，不是用于限制本發明。本說明書所使用的術語"和/或"包括一 個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
[0034] 實施例1
[00巧]請參閱圖3，一種USB Type-C系統控制電路，包括總電源、功率級、主控制器、USB Type-C插座與USB Type-C接口控制器。總電源的正極與功率級的輸入端連接，總電源的負 極接地。功率級分別與USB Type-C插座的輸入引腳與主控制器連接，功率級通過總線VBUS 與USB Type-C插座連接。USB Type-C接口控制器分別