USB Type-C接口的識別電路的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及接口識別，特別是涉及一種USB Type-C接口的識別電路。
【背景技術】
[0002] 通用串行總線也稱通用串聯接口（Universal Serial Bus，縮略詞為USB)Type-C 接口，是一種全新的USB接口形式，它伴隨最新的USB3. 1標準在Intel Developer Forum 2014(IDF14)展會上正式對外公開。它集數據傳輸、視頻輸出及充電于一身，最大數據傳輸 速度達到lOGbps，接近于高清晰度多媒體接口（High Definition Multimedia Interface， 縮略詞為HDMI) I. 4 (10. 2Gbps)，可以直接傳輸4K/30p的影像文件，且支持高頻帶寬度數字 內容保護（High-bandwidth Digital Content Protection，縮略詞為HDCP)，插座端的尺寸 與原來的Micro USB規格一樣小，約為8. 3mmX 2. 5mm，USB Type-C數據線可以通過5A電 流，同時還支持超出現有USB供電能力的"USB功率輸出（Power Delivery，縮略詞為H))"， 提供最大100W的電力，此外，還擁有可反復插拔1萬次以上的耐久性，支持從正反兩面均可 插入的"正反插"功能，對電磁干擾（Electro Magnetic Interference，縮略詞為EMI)和 射頻干擾（Radio Frequency Interference，縮略詞為RFI)的耐性更強。依據現行的"USB Type-C Specification Release 1.1"和"USB Type-C Specification Release 1.0"標準 要求，USB Type C適配器即接口轉換器Adapter/adaptor與USB Type C的包括硬件或電 子接口或信息接口的終端設備需進行識別匹配。電源需要根據終端設備的通信信號并在標 準限定的時間100毫秒至200毫秒內判定是否給終端設備供電。現有的USB Type-C接口 的識別電路不一，性能各異，有待于進一步改進與完善。
【發明內容】
[0003] 本實用新型所要解決的技術問題是彌補上述現有技術的缺陷，提供一種USB Type-C接口的識別電路。
[0004] 本實用新型的技術問題通過以下技術方案予以解決。
[0005] 這種USB Type-C接口的識別電路，一端與USB Type C適配器的5V輸出端連接， 另一端與USB Type C的終端設備連接，終端設備的第一輸入端通過具有隔離作用的第一上 拉電阻與USB Type C適配器的5V輸出端連接，終端設備的第二輸入端通過具有隔離作用 的第二上拉電阻與USB Type C適配器的5V輸出端連接，終端設備的第一輸入端、終端設備 的第二輸入端在不同應用場合的作用不同，傳輸的信號包括通信信號和電壓信號，第一上 拉電阻和第二上拉電阻分別與終端設備的電阻構成分壓電路獲取終端設備的第一輸入端、 終端設備的第二輸入端的電壓信號量值，用于判斷終端設備是否正確連接且由識別電路根 據電壓信號的量值控制USB Type C適配器的5V輸出端與充電器的輸出端連接或隔離。
[0006] 這種USB Type-C接口的識別電路的特點是：
[0007] 設有作為隔離開關用的MOSFET場效應管以及連接在其柵極與漏極之間的限流電 阻，MOSFET場效應管的柵極與USB Type C適配器的5V輸出端連接，MOSFET場效應管的源極 與充電器的輸出端連接，所述MOSFET場效應管用于確保充電器的輸出端在未接負載和移 除負載后處于無功率輸出狀態，以符合現行的"USB Type-C Specification Release 1.1" 和 "USB Type-C Specification Release 1.0" 標準要求。
[0008] 還設有控制MOSFET場效應管導通或關斷的第一電子開關，所述第一電子開關包 括第一開關三極管、第二開關三極管及其集電極限流電阻，以及連接在第一開關三極管的 輸入電路的構成第一延時支路的第一延時電阻和第一延時電容、連接在第二開關三極管的 輸入電路的構成第二延時支路的第二延時電阻和第二延時電容組成的具有延時功能的級 聯式電子開關，第一延時支路和第二延時支路用于分別延遲第一開關三極管、第二開關三 極管的導通時間，導通時間設定為100毫秒至200毫秒。
[0009] 還設有控制第一開關三極管導通或關斷的第二電子開關，所述第二電子開關是由 兩只同類型（NPN或PNP) BJT構成的第一三極管復合管（又稱達林頓管），和第二三極管復 合管組成。
[0010] 所述第一三極管復合管的發射極與終端設備的第一輸入端連接，接受終端設 備的第一輸入端給定的通信信號，由具有延時功能的級聯式電子開關在"USB Type-C Specification Release 1.1"和"USB Type-C Specification Release 1.0"標準限定的 時間100毫秒至200毫秒內進行識別，以判定MOSFET場效應管的導通或關斷，充電器的輸 出端與USB Type C適配器的5V輸出端是否由MOSFET場效應管連接或隔離，即電源是否給 終端設備供電。
[0011] 所述第二三極管復合管的發射極與終端設備的第二輸入端連接，接受終端設 備的第二輸入端給定的通信信號，由具有延時功能的級聯式電子開關在"USB Type-C Specification Release 1.1"和"USB Type-C Specification Release 1.0"標準限定的 時間100毫秒至200毫秒內進行識別，以判定MOSFET場效應管的導通或關斷，充電器的輸 出端與USB Type C適配器的5V輸出端是否由MOSFET場效應管連接或隔離，即電源是否給 終端設備供電。
[0012] 本實用新型的技術問題通過以下進一步的技術方案予以解決。
[0013] 還設有由第一分壓電阻、第二分壓電阻和第三分壓電阻串接組成的參考電壓源， 第一分壓電阻的一端與USB Type C適配器的5V輸出端連接，第三分壓電阻的一端與GND 連接，第一分壓電阻的另一端通過第一限流電阻和第三分壓電阻的另一端通過第二限流電 阻向第一三極管復合管提供第一參考電壓，第二限流電阻的兩端分別通過第三限流電阻、 第四限流電阻向第二三極管復合管提供第二參考電壓，第一限流電阻、第二限流電阻、第三 限流電阻和第四限流電阻分別用于限制相應開關三極管的電流，以防影響終端設備的第一 輸入端、終端設備的第二輸入端。
[0014] 本實用新型的技術問題通過以下再進一步的技術方案予以解決。
[0015] 所述MOSFET場效應管T是耐電壓大于5. 5V的P溝道MOSFET場效應管，耐電流根 據客戶要求做相應的調整。
[0016] 所述第一延時電容是介質材料為X7R的溫度穩定型陶瓷電容器和介質材料為包 括銣、釤的稀有金屬氧化物的具有溫度補償特性的單片陶瓷電容器中的一種，以減少溫度 對延時支路的影響。
[0017] 所述第二延時電容是介質材料為X7R的溫度穩定型陶瓷電容器和介質材料為包 括銣、釤的稀有金屬氧化物的具有溫度補償特性的單片陶瓷電容器中的一種，以減少溫度 對延時支路的影響。
[0018] 本實用新型與現有技術相比的有益效果是：
[0019] 本實用新型的識別電路簡潔，在布板和選料成本方面有很大的優勢，符合現行的 "USB Type-C Specification Release 1.1"和"USB Type-C Specification Release 1.0" 標準要求，可根據終端設備給定的通信信號在標準限定的時間100毫秒至200毫秒內進行 識別，以判定電源是否給終端設備供電。本實用新型電路廣泛適用于各種帶有C型USB的 充電器和僅用于充電的C型USB接口設備。
【附圖說明】
[0020] 附圖是本實用新型【具體實施方式】的電路圖。
【具體實施方式】
[0021] 下面結合【具體實施方式】并對照附圖對本實用新型進行說明。
[0022] -種如附圖所示的USB Type-C接口的識別電路，一端與USB Type C適配器的5V 輸出端連接，另一端與USB Type C的終端設備連接，終端設備的第一輸入端CCl通過具有 隔離作用的3A(標稱值）第一上拉電阻R9與USB Type C適配器的5V輸出端連接，終端設 備的第二輸入端CC2通過具有隔離作用的3A(標稱值）第二上拉電阻R6與USB Type C適 配器的5V輸出端連接，終端設備的第一輸入端CC1、終端設備的第二輸入端CC2在不同應用 場合的作用不同，傳輸的信號包括通信信號和電壓信號，第一上拉電阻R9和第二上拉電阻 R6分別與終端設備的電阻構成分壓電路獲取終端設備的第一輸入端CC1、終端設備的第二 輸入端CC2的電壓信號量值，用于判斷終端設備是否正確連接且由識別電路根據電壓信號 的量值控制USB Type C適配器的5V輸出端與充電器的輸出端VBUS連接或隔離。
[0023] 設有作為隔離開關用的MOSFET場效應管T以及連接在其柵極與漏極之間的限流 電阻R16，M0SFET場效應管T是美國萬代半導體（Alpha and Omega Semiconductor，縮略詞 為AOS)公司出品的耐電壓大于5. 5V的型號為A0N7407的P溝道MOSFET場效應管，其柵極 與USB Type C適配器的5V輸出端連接，MOSFET場效應管T的源極與充電器的輸出端VBUS 連接，MOSFET場效應管T用于確保充電器的輸出端VBUS在未接負載和移除負載后處于無 功率輸出狀態，以符合現行的"USB Type-C Specification Release 1.1"和"USB Type-C Specification Release 1.0"標準要求。
[0024] 還設有控制MOSFET場效應管T導通或關斷的第一電子開關，第一電子開關包括 第一開關三極管T1-1、第二開關三極管T1-2及其集電極限流電阻R17,以及連接在第一開 關三極管Tl-I的輸入電路的構成第一延時支路的第一延時電阻Rll和第一延時電容C2、連 接在第二開關三極管T1-2的輸入電路的構成第二延時支路的第二延時電阻R14和第二延 時電容Cl組成的具有延時功能的級聯式電子開關，第一延時支路和第二延時支路用于分 別延遲第一開關三極管T1-1、第二開關三極管T1-2的導通時