一种USB Type-C系统控制电路技术方案

本发明专利技术提供一种USB Type-C系统控制电路，包括USB Type-C插座与可控制电子元器件，所述可控制电子元器件上设有使能端，所述Type-C插座上设有多个接地引脚，所述任意一个或多个接地引脚不接地而与所述使能端连接，所述使能端与所述任意一个或多个接地引脚之间连接有上拉电路；所述使能端为低电平有效，所述上拉电路在USB Type-C系统空闲时维持使能端处于高电平；所述接地引脚在USB Type-C系统工作时维持使能端处于低电平。本发明专利技术巧妙利用USB Type-C插座接地引脚在有外部系统插入时，会强行将所述使能端从高电平拉低到低电平的现象，采用简单实用的电路设计，实现了对USB Type-C系统的唤醒。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电路控制领域，特别是一种USBType-C系统控制电路。
技术介绍
随着移动技术的发展，USB接口成为了移动设备必不可少的部分。现有的传统USB接口中，USBType-A和USBType-B接口已经越来越难以满足新设备更小，更薄，更轻，功率更大，传输速度更快的要求。新一代的USBType-C接口应运而生。2014年发布的新一代USBType-C接口满足了新型移动设备平台对轻薄的要求，同时也保留了USB接口本身所具有的各种优点。图1是全功能的USBType-C插座的定义。与USBType-A和USBType-B不同，USBType-C接口增加了几对新的引脚定义，用来满足高速数据传输，高功率输出的要求。其中，为了满足最大传输电流达到5A的要求，VBUS和接地各有4个引脚。其他的新增引脚CC1和CC2是用来进行Type-C的协议通信，二对RX/TX则是用于超高速的数据传输。根据Type-C的最新协议，在Type-C成功握手之前，VBUS的电压是0V，传统的使用于Type-A和Type-B的端口检测电路不再有效。USBType-C的功率转换系统如图2所示，包含功率级、USBType-C插座、功率级(PowerStage)的主控制器(MainController)和Type-C接口控制器。功率级可能工作在两种状态：外部系统给内置电池的充电状态和内置电池给外部系统的放电状态。功率级工作在充电状态还是放电状态，完全取决于主控制器。主控制器则是读取Type-C接口控制器所检测的Type-C接口电路的通讯结果，根据其结果来进行控制的。Type-C接口控制器连续不间断的监视插头上CC1和CC2引脚上的状态。当有外部的主机或者从机接入的时候，此Type-C接口控制器能够根据USBType-C的协议规范判断出本身系统需要响应的工作角色，将信息上报给主控制器。为了能够随时的响应外部系统的插入，此USBType-C系统需要连续不间断地检测USBType-C上接口的状态，如Type-C接口控制器需要随时连续或者周期性的监控CC1和CC2的电平状态。即使是长时间没有器件接入，也不能停止。这些一直工作或者周期性工作的器件就会需要消耗额外的工作电流。考虑到移动设备在绝大部分时间都是由内置的电池供电，对本身系统的待机电流有着比较严格的要求。从移动USB系统的节能角度考虑，这些在待机的时候额外消耗的电流都是需要消除的。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种USBType-C系统控制电路，通过控制USBType-C系统控制器件的使能端，使USBType-C系统在无外部系统插入时处于休眠状态，从而节省了电流消耗。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种USBType-C系统控制电路，包括USBType-C插座与可控制电子元器件，所述可控制电子元器件上设有使能端，所述Type-C插座上设有多个接地引脚，所述任意一个或多个接地引脚不接地而与所述使能端连接，所述使能端与所述任意一个或多个接地引脚之间连接有上拉电路；所述使能端为低电平有效，所述上拉电路在USBType-C系统空闲时维持使能端处于高电平；所述接地引脚在USBType-C系统工作时维持使能端处于低电平。进一步地，所述可控制电子元器件为USBType-C接口控制器、单片机或稳压器当中的一种或多种的组合结构。更进一步地，所述可控制电子元器件为USBType-C接口控制器，所述USBType-C接口控制器上设有使能端，所述Type-C插座上设有多个接地引脚，所述任意一个或多个接地引脚不接地而与所述使能端连接，所述使能端与所述任意一个或多个接地引脚之间连接有上拉电路；所述使能端为低电平有效，所述上拉电路在USBType-C系统空闲时维持使能端处于高电平；所述接地引脚在USBType-C系统工作时维持使能端处于低电平。更进一步地，所述可控制电子元器件为USBType-C接口控制器与单片机，所述USBType-C插座与单片机相连，所述单片机又与USBType-C接口控制器相连；所述单片机上设有使能端，所述Type-C插座上设有多个接地引脚，所述任意一个或多个接地引脚不接地而与所述使能端连接，所述使能端与所述任意一个或多个接地引脚之间连接有上拉电路；所述使能端为低电平有效，所述上拉电路在USBType-C系统空闲时维持使能端处于高电平；所述接地引脚在USBType-C系统工作时维持使能端处于低电平。更进一步地，所述可控制电子元器件为USBType-C接口控制器与稳压器，所述USBType-C插座与线性稳压器相连，所述稳压器又与USBType-C接口控制器相连；所述稳压器上设有使能端，所述Type-C插座上设有多个接地引脚，所述任意一个或多个接地引脚不接地而与所述使能端连接，所述使能端与所述任意一个或多个接地引脚之间连接有上拉电路；所述使能端为低电平有效，所述上拉电路在USBType-C系统空闲时维持使能端处于高电平；所述接地引脚在USBType-C系统工作时维持使能端处于低电平。更进一步地，所述上拉电路包括：内置电源与上拉电阻，所述内置电源的正极与上拉电阻连接。更进一步地，所述USBType-C系统控制电路还包括：场效应管和总线，所述总线与场效应管形成的分流电路。更进一步地，所述分流电路中场效应管的栅极与总线连接；所述场效应管的漏极与上拉电路连接；所述场效应管的源极接地；所述场效应管在总线电压小于场效应管阈值时断开，在总线电压大于场效应管阈值时接通。更进一步地，所述场效应管与总线之间连接有分压电路。更进一步地，所述分压电路包括：第一电阻与第二电阻，所述第一电阻串联连接在场效应管的栅极与总线之间，所述第二电阻并联连接在场效应管的栅极与源极之间。本专利技术的有益效果：本专利技术在USBType-C接口控制器的使能端连接上拉电路，并将USBType-C插座的接地引脚与上拉电路相连。由于USBType-C接口控制器的使能端为低电平有效，所以上拉电路在USBType-C插座未插入外部系统时，维持使能端处于高电平，使USBType-C接口控制器处于休眠状态。当有外部系统插入USBType-C接口控制器时，由于USBType-C插座的接地引脚将上拉电路的电平拉低到低电平，故与上拉电路连接的使能端电平也出位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种USB Type‑C系统控制电路，其特征在于，包括USB Type‑C插座与可控制电子元器件，所述可控制电子元器件上设有使能端，所述Type‑C插座上设有多个接地引脚，所述任意一个或多个接地引脚不接地而与所述使能端连接，所述使能端与所述任意一个或多个接地引脚之间连接有上拉电路；所述使能端为低电平有效，所述上拉电路在USB Type‑C系统空闲时维持使能端处于高电平；所述接地引脚在USB Type‑C系统工作时维持使能端处于低电平。

【技术特征摘要】
1.一种USBType-C系统控制电路，其特征在于，包括USBType-C
插座与可控制电子元器件，所述可控制电子元器件上设有使能端，所
述Type-C插座上设有多个接地引脚，所述任意一个或多个接地引脚
不接地而与所述使能端连接，所述使能端与所述任意一个或多个接地
引脚之间连接有上拉电路；
所述使能端为低电平有效，所述上拉电路在USBType-C系统空
闲时维持使能端处于高电平；所述接地引脚在USBType-C系统工作
时维持使能端处于低电平。
2.根据权利要求1所述USBType-C系统控制电路，其特征在于，
所述可控制电子元器件为USBType-C接口控制器、单片机或稳压器
当中的一种或多种的组合结构。
3.根据权利要求2所述USBType-C系统控制电路，其特征在于，
所述可控制电子元器件为USBType-C接口控制器，所述USBType-C
接口控制器上设有使能端。
4.根据权利要求2所述USBType-C系统控制电路，其特征在于，
所述可控制电子元器件为USBType-C接口控制器与单片机，所述USB
Type-C插座与单片机相连，所述单片机又与USBType-C接口控制器
相连，所述单片机上设有使能端。
5.根据权利要求2所述USBType-C系统控制电路，其特征在于，<...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢仁践，
申请(专利权)人：深圳慧能泰半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44