一种USB接口设备的保护电路的制作方法

一种usb接口设备的保护电路
技术领域
1.本实用新型实施例涉及电子产品技术，尤其涉及一种usb接口设备的保护电路。


背景技术：

2.现有usb c产品的type
‑
c接口用于pd协议通信的cc通道，是直接或者串一个电阻后，连接到pd协议芯片的引脚。在现有的usb c产品电路中，当它没有接电源时，由于cc是直接连到pd协议芯片的，所以只要type c接口接上手机，手机作为src就会给产品供电。而手机等供电能力弱的智能设备，有可能无法给大功率usb c产品提供足够的电能，从而导致手机被拉过载触发保护机制，甚至损坏手机。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种usb接口设备的保护电路，以实现保护usb接口设备的安全性。
4.本实用新型实施例提供了一种usb接口设备的保护电路，包括：
5.接口电路，所述接口电路与外部设备连接，用于传输所述外部设备的电源信号和其他信号；
6.控制电路，所述控制电路与所述接口电路连接，用于根据传输协议生成控制信号控制所述电源信号和其他信号的传输过程；
7.隔离控制电路，所述隔离控制电路设置于所述接口电路与所述控制电路之间，用于根据所述控制信号控制隔离所述接口电路与所述控制电路。
8.可选的，还包括：系统电源电路，所述系统电源电路与所述控制电路连接，用于提供工作电源或生成所述控制信号。
9.可选的，还包括：系统其他组成电路，所述系统其他组成电路与所述系统电源电路连接，所述系统其他组成电路包含其他设备。
10.可选的，所述接口电路通过cc通道连接到所述控制电路上。
11.可选的，所述接口电路包括type
‑
c接口。
12.可选的，所述控制电路包括usb pd协议芯片。
13.可选的，所述接口电路还包括mos管q5，所述mos管q5用于根据所述控制电路的控制信号进行导通或者关闭。
14.可选的，所述隔离控制电路包括mos管q6，所述mos管q6连接在所述接口电路与所述控制电路之间。
15.可选的，所述mos管q6为nmos管。
16.可选的，所述外部设备包括：移动终端、平板电脑和计算机。
17.本实用新型实施例提供了一种usb接口设备的保护电路，包括：接口电路，所述接口电路与外部设备连接，用于传输所述外部设备的电源信号和其他信号；控制电路，所述控制电路与所述接口电路连接，用于根据传输协议生成控制信号控制所述电源信号和其他信
号的传输过程；隔离控制电路，所述隔离控制电路设置于所述接口电路与所述控制电路之间，用于根据所述控制信号控制隔离所述接口电路与所述控制电路。本实用新型实施例提供的一种usb接口设备的保护电路通过设置隔离控制电路解决了usb接口设备在未接上电源，只单独接手机等设备时，手机会无条件供电，从而可能导致手机过载或者损坏的问题，实现了保护usb接口设备的安全性，提升了用户的体验。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例一提供的一种usb接口设备的保护电路的电路连接图；
19.图2为本实用新型实施例一提供的一种usb接口设备的保护电路的电路连接图。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
21.在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
22.此外，术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种方向、动作、步骤或元件等，但这些方向、动作、步骤或元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个方向、动作、步骤或元件与另一个方向、动作、步骤或元件区分。举例来说，在不脱离本技术的范围的情况下，可以将第一模块为第二模块，且类似地，可将第二模块称为第一模块。第一模块和第二模块两者都是模块，但其不是同一模块。术语“第一”、“第二”等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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
23.实施例一
24.图1为本实用新型实施例一提供的一种usb接口设备的保护电路的电路连接图，本实用新型实施例提供的一种usb接口设备的保护电路包括：接口电路1、控制电路2、隔离控制电路3、系统电源电路4和系统其他组成电路5。
25.所述接口电路1与外部设备连接，用于传输所述外部设备的电源信号和其他信号。
26.在本实施例中，接口电路1包括type
‑
c接口，也可以为其他接口，在本实施例中不做具体限定，均能够实现其功能效果。在本实施例中，所述外部设备包括：移动终端、平板电脑和计算机。当外部设备与本实施例中的接口电路1连接后，可以进行数据交换或者电压传输等等功能。所述接口电路1还包括mos管q5，所述mos管q5用于根据所述控制电路2的控制信号进行导通或者关闭。
27.所述控制电路2与所述接口电路1连接，用于根据传输协议生成控制信号控制所述电源信号和其他信号的传输过程，所述接口电路1通过cc通道连接到所述控制电路2上。
28.在本实施例中，控制电路2包括usb pd协议芯片，usb pd(usb power delivery)功率传输协议，usb功率2013年的新标准名为usbpd，usb pd协议基于usb3.1，是usb3.1中即type
‑
c端口后提出的功率传输概念。可以为这种技术带来更大的灵活性，将充电能力扩大为目前的10倍：最高可达100瓦。在本实施例中，控制电路2主要用于与外部设备建立通讯协议的连接，具体地，usb pd协议芯片的cc脚内置有5.1k下拉电阻(rd)，用于作为用电角色(snk)时，诱骗出供电角色(src)的电压。根据type c规范的定义，src的cc会经过一个rp电阻上拉到一个固定电压，当src和snk通过线连接时，由于snk的rd电阻的分压，src上的cc电平会变低，src从而得知有snk接入，然后给snk供电。在现有的usb c产品电路中，当它没有接电源时，由于cc是直接连到pd协议芯片的，所以只要type c接口接上手机，手机作为src就会给产品供电。在本实施例中，通过控制电路2控制隔离控制电路3的导通或者关闭，具体地，mos管q6由usb pd协议芯片1控制，可以实现在usb pd协议芯片1正常工作后，再去导通mos管q6，使得cc通路导通。从而实现了解决了usb c产品在未接上电源，只单独接手机等设备时，手机会无条件供电，从而可能导致手机过载或者损坏的问题。
29.所述隔离控制电路3设置于所述接口电路1与所述控制电路2之间，用于根据所述控制信号控制隔离所述接口电路1与所述控制电路2。
30.在本实施例中，所述隔离控制电路3为mos管q6，所述mos管q6连接在所述接口电路1与所述控制电路2之间。在本实施例中，mos管q6为nmos管，也可以为其他类型的隔离控制设备，在本实施例中不做具体限定。
31.所述系统电源电路4与所述控制电路2连接，用于提供工作电源或生成所述控制信号。
32.在本实施例中，系统电源电路4主要为usb接口设备自带的电源，以手机为例，一般为锂电池等等。系统电源电路4给整个usb接口设备提供工作电压，保证usb接口设备支撑运行。
33.所述系统其他组成电路5与所述系统电源电路4连接，所述系统其他组成电路5包含其他设备。
34.在本实施例中，系统其他组成电路5包括了系统中其他控制部分，例如usb hub模块、视频处理模块和通讯模块等等，为usb系统的主要控制部分。
35.本实用新型实施例提供了一种usb接口设备的保护电路，包括：接口电路，所述接口电路与外部设备连接，用于传输所述外部设备的电源信号和其他信号；控制电路，所述控制电路与所述接口电路连接，用于根据传输协议生成控制信号控制所述电源信号和其他信号的传输过程；隔离控制电路，所述隔离控制电路设置于所述接口电路与所述控制电路之间，用于根据所述控制信号控制隔离所述接口电路与所述控制电路。本实用新型实施例提供的一种usb接口设备的保护电路通过设置隔离控制电路解决了usb接口设备在未接上电源，只单独接手机等设备时，手机会无条件供电，从而可能导致手机过载或者损坏的问题，实现了保护usb接口设备的安全性，提升了用户的体验。
36.实施例二
37.图2为本实用新型实施例一提供的一种usb接口设备的保护电路的电路连接图，本实用新型实施例提供的一种usb接口设备的保护电路包括：接口电路1、控制电路2、隔离控制电路3、系统电源电路4和系统其他组成电路5。
38.所述接口电路1与外部设备连接，用于传输所述外部设备的电源信号和其他信号。
39.在本实施例中，接口电路1包括type
‑
c接口，也可以为其他接口，在本实施例中不做具体限定，均能够实现其功能效果。在本实施例中，所述外部设备包括：移动终端、平板电脑和计算机。当外部设备与本实施例中的接口电路1连接后，可以进行数据交换或者电压传输等等功能。所述接口电路1还包括mos管q5，所述mos管q5用于根据所述控制电路2的控制信号进行导通或者关闭。
40.所述控制电路2与所述接口电路1连接，用于根据传输协议生成控制信号控制所述电源信号和其他信号的传输过程，所述接口电路1通过cc通道连接到所述控制电路2上。
41.在本实施例中，控制电路2包括usb pd协议芯片，usb pd(usb power delivery)功率传输协议，usb功率2013年的新标准名为usbpd，usb pd协议基于usb3.1，是usb3.1中即type
‑
c端口后提出的功率传输概念。可以为这种技术带来更大的灵活性，将充电能力扩大为目前的10倍：最高可达100瓦。在本实施例中，控制电路2主要用于与外部设备建立通讯协议的连接，具体地，usb pd协议芯片的cc脚内置有5.1k下拉电阻(rd)，用于作为用电角色(snk)时，诱骗出供电角色(src)的电压。根据type c规范的定义，src的cc会经过一个rp电阻上拉到一个固定电压，当src和snk通过线连接时，由于snk的rd电阻的分压，src上的cc电平会变低，src从而得知有snk接入，然后给snk供电。在现有的usb c产品电路中，当它没有接电源时，由于cc是直接连到pd协议芯片的，所以只要type c接口接上手机，手机作为src就会给产品供电。
42.所述隔离控制电路3设置于所述接口电路1与所述控制电路2之间，用于根据所述控制信号控制隔离所述接口电路1与所述控制电路2。
43.在本实施例中，所述隔离控制电路3为mos管q6，所述mos管q6连接在所述接口电路1与所述控制电路2之间。在本实施例中，mos管q6为nmos管，也可以为其他类型的隔离控制设备，在本实施例中不做具体限定。
44.所述系统电源电路4与所述控制电路2连接，用于提供工作电源或生成所述控制信号。
45.在本实施例中，系统电源电路4主要为usb接口设备自带的电源，以手机为例，一般为锂电池等等。系统电源电路4给整个usb接口设备提供工作电压，保证usb接口设备支撑运行。在本实施例中，通过系统电源电路4控制隔离控制电路3的导通或者关闭，具体地，mos管q6由系统电源部分2控制，使得系统接上电源后，mos管q6即可以导通。从而实现了解决了usb c产品在未接上电源，只单独接手机等设备时，手机会无条件供电，从而可能导致手机过载或者损坏的问题。
46.所述系统其他组成电路5与所述系统电源电路4连接，所述系统其他组成电路5包含其他设备。
47.在本实施例中，系统其他组成电路5包括了系统中其他控制部分，例如usb hub模块、视频处理模块和通讯模块等等，为usb系统的主要控制部分。
48.本实用新型实施例提供了一种usb接口设备的保护电路，包括：接口电路，所述接口电路与外部设备连接，用于传输所述外部设备的电源信号和其他信号；控制电路，所述控制电路与所述接口电路连接，用于根据传输协议生成控制信号控制所述电源信号和其他信号的传输过程；隔离控制电路，所述隔离控制电路设置于所述接口电路与所述控制电路之
间，用于根据所述控制信号控制隔离所述接口电路与所述控制电路。本实用新型实施例提供的一种usb接口设备的保护电路通过设置隔离控制电路解决了usb接口设备在未接上电源，只单独接手机等设备时，手机会无条件供电，从而可能导致手机过载或者损坏的问题，实现了保护usb接口设备的安全性，提升了用户的体验。
49.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。