USB连接器放电方法及电路技术

本发明专利技术公开了一种USB连接器放电电路，配置为对USB连接器第一引脚的电压进行放电；所述USB连接器放电电路包括：放电负载，配置为对所述电源第一引脚的电压进行放电；第一控制电路，配置为放电过程中调整所述放电负载的大小，使所述放电负载产生的功耗满足第一预设条件，且放电时长在第一预设范围内；所述第一预设条件表征产生的功耗不触发过温保护；以及第二控制电路，配置为放电过程中检测所述第一引脚的电压是否发生横跨参考电压的变化，以及响应所述变化调整所述放电负载大小，使所述第一引脚电压的摆率在第二预设范围内。本发明专利技术同时还公开了一种USB连接器放电方法。

Discharge method and circuit for USB connector

The invention discloses a USB connector discharge circuit configuration for the voltage on the USB pin of the first connector for discharge; the USB connector of the discharge circuit includes: discharge load configuration for the voltage of the power supply of the first discharge pin; a first control circuit configured to adjust the size of the discharge load discharge process. The power consumption of the discharge load produced meet the first preset condition and discharge time in the first preset range; the first preset power produced by the characterization of trigger over temperature protection; and a second control circuit configured to discharge voltage detection in the process of the first pin is changed across the reference voltage. In response to the change and adjustment of the discharge load, the slew rate of the first pin voltage in second preset range. The invention also discloses a discharge method of the USB connector.

【技术实现步骤摘要】
USB连接器放电方法及电路
本专利技术涉及通用串行总线(USB，UniversalSerialBus)领域，尤其涉及一种USB连接器放电方法及电路。
技术介绍
USB连接器已被广泛地应用于诸如电源适配器、移动电源、笔记本电脑、手机、平板电脑之类的电子设备中，以实现充电以及数据传输等功能。最近发布的C型通用串行总线(USBType-C)电缆和连接器规范中定义了一种新的符合USB3.1协议的C型USB连接器。在功能和性能方面，C型USB连接器与目前广泛应用的B型USB连接器相比，具有更高的数据速率、更高的可配置充电电流，并且支持USB插头沿双方向插入USB插座。当上行端口(UFP，UpstreamFacingPort)设备通过C型USB连接器及相应的电缆与下行端口(DFP，DownstreamFacingPort)设备连接后，DFP设备会通过VBUS引脚向UFP设备输出VBUS电压，以向UFP设备充电。但当电缆去除(removal)后，VBUS引脚需要进行放电。目前，C型USB的相关协议中规定了VBUS引脚电压放电过程中所需要遵循的各种原则(包括功耗、放电时长、以及摆率(SR，SlewRate)等方面)。但是，目前尚未发现如何依据C型USB的相关协议的规定，来控制VBUS引脚电压放电过程的有效解决方案。
技术实现思路
为解决现有存在的技术问题，本专利技术实施例提供一种USB连接器放电方法及电路。为达到上述目的，本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：本专利技术实施例提供了一种USB连接器放电电路，配置为对USB连接器第一引脚的电压进行放电；所述放电电路包括：放电负载，配置为对所述第一引脚的电压进行放电；第一控制电路，配置为放电过程中调整所述放电负载的大小，使所述放电负载产生的功耗满足第一预设条件，且放电时长在第一预设范围内；所述第一预设条件表征产生的功耗不触发过温保护；以及第二控制电路，配置为放电过程中检测所述第一引脚的电压是否发生横跨参考电压的变化，以及响应所述变化调整所述放电负载大小，使所述第一引脚电压的摆率在第二预设范围内。本专利技术实施例还提供了一种USB连接器放电方法，包括：利用放电负载对USB连接器第一引脚的电压进行放电；其中，在放电过程中，调整所述放电负载的大小，使所述放电负载产生的功耗满足第一预设条件，且放电时长在第一预设范围内；所述第一预设条件表征产生的功耗不触发过温保护；以及检测所述第一引脚的电压是否发生横跨参考电压的变化，以及响应所述变化调整所述放电负载大小，使所述第一引脚电压的摆率在第二预设范围内。本专利技术实施例提供的USB连接器放电方法及电路，利用放电负载对第一引脚的电压进行放电的过程中，调整所述放电负载的大小，使所述放电负载产生的功耗满足第一预设条件，且放电时长在第一预设范围内；所述第一预设条件表征产生的功耗不触发过温保护；并检测所述第一引脚的电压是否发生横跨参考电压的变化，以及响应所述变化调整所述放电负载大小，使所述第一引脚电压的摆率在第二预设范围内，如此，能够有效地控制第一引脚的放电过程。附图说明在附图(其不一定是按比例绘制的)中，相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似附图标记可表示相似部件的不同示例。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。图1为本专利技术实施例第一种USB连接器放电电路结构示意图；图2为本专利技术实施例第二种USB连接器放电电路结构示意图；图3为本专利技术实施例第三种USB连接器放电电路结构示意图；图4为本专利技术实施例第四种USB连接器放电电路结构示意图；图5为本专利技术应用实施例放USB连接器电电路结构示意图；图6为VBUS引脚放电过程电压随时间变化示意图；图7为本专利技术实施例USB连接器放电方法流程示意图；图8为采用图5所示的电路的仿真结果示意图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术再作进一步详细的描述。为了便于理解本专利技术的技术方案，在下文中，首先对本专利技术中使用的技术术语进行解释。DFP设备，可以理解为主机(Host)。典型的DFP设备是电源适配器，因为它永远都只是供电。UFP设备，可以理解为从机(Device)，典型的UFP设备是U盘、移动硬盘，因为它们永远都是被读写数据和被供电。双角色端口(DRP，DualRolePort)设备，DRP设备也可以在DFP设备与UFP设备间动态切换，既可以做DFP设备(Host)，也可以做UFP设备(Device)。典型的DRP设备是电脑(可以作为U盘的主机，也可以作为被充电的UFP设备，具有OTG(on-the-go)功能的手机(可以作为被充电和被读写数据的设备，也可以作为主机为其他设备提供电源或者读写U盘数据)，移动电源(可通过单个USBType-C接口放电和充电)。SR，VBUS电压时间变化率。如
技术介绍
所描述的，当UFP设备通过C型USB连接器及相应的电缆与DFP设备连接后，DFP设备会通过VBUS引脚向UFP设备输出VBUS电压，以向UFP设备供电。但当电缆去除(removal)后，VBUS需要进行放电，以确保操作安全。实际应用时，VBUS推荐使用如表1所示的操作条件。表1同时，由于C型USB连接器支持更高的可配置充电电流，即具有更高的电力传输能力(最高可达100W)，所以C型USB的相关协议中规定了以下主要几种VBUS电压的放电模式：(1)去连接后源端和接收端自动放电模式(AutoSinkandSourceDischargeafteradisconnect)：VBUS电压从21.5V放至安全0V(VBUSDischargefrom21.5Vtovsafe0V)；(2)去连接后仅接收端自放电模式(AutoSinkDischargeafteradisconnectstateonly)：VBUS电压从16V放至安全5V(VBUSDischargefrom16Vtovsafe5V)；这种模式下的放电时长参数称为tSinkDischargeFull；(3)连接状态中仅源端自放电模式(AutoSourceDischargeduringaconnectionstateonly)：VBUS电压从21.5V放至安全5V(VBUSDischargefrom21.5Vtovsafe5V)。其中，所述安全5V是指：安全工作电压为5V；相应地，安全0V是指：安全工作电压为0V。这里，实际应用时，推荐使用如表2所示的安全工作电压。表2C型USB的相关协议中规定了VBUS放电过程中所需要遵循的包含功耗、放电时长、以及SR等方面的各种原则。具体地，(1)放电过程中的功耗不能触发设备实施过温保护(OTP，OverTemperatureProtect)，这样，设备就不能正常工作了。(2)当电容值为1μF～100μF(较为通用的取值)时，放电时长参数(tSinkDischargeFull)需要小于等于50ms。(3)放电过程中SR需要小于等于30mV/μs，如果SR过高，会导致用于检测VBUS电压的模数转换器(ADC，Analog-to-DigitalConverter)不能精确识别VBUS的电压值。基于此，在本专利技术的各种实施例中：利用放电负载对第一引脚的电压进行放电的过程中，调整所述放电负载的大小，使所述放电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种USB连接器放电电路，其特征在于，配置为对USB连接器第一引脚的电压进行放电；所述放电电路包括：放电负载，配置为对所述第一引脚的电压进行放电；第一控制电路，配置为放电过程中调整所述放电负载的大小，使所述放电负载产生的功耗满足第一预设条件，且放电时长在第一预设范围内；所述第一预设条件表征产生的功耗不触发过温保护；以及第二控制电路，配置为放电过程中检测所述第一引脚的电压是否发生横跨参考电压的变化，以及响应所述变化调整所述放电负载大小，使所述第一引脚电压的摆率在第二预设范围内。

【技术特征摘要】
1.一种USB连接器放电电路，其特征在于，配置为对USB连接器第一引脚的电压进行放电；所述放电电路包括：放电负载，配置为对所述第一引脚的电压进行放电；第一控制电路，配置为放电过程中调整所述放电负载的大小，使所述放电负载产生的功耗满足第一预设条件，且放电时长在第一预设范围内；所述第一预设条件表征产生的功耗不触发过温保护；以及第二控制电路，配置为放电过程中检测所述第一引脚的电压是否发生横跨参考电压的变化，以及响应所述变化调整所述放电负载大小，使所述第一引脚电压的摆率在第二预设范围内。2.根据权利要求1所述的USB连接器放电电路，其特征在于，所述放电负载包括第一放电负载及第二放电负载；所述第一放电负载小于所述第二放电负载；所述第一放电负载，配置为对所述第一引脚的电压进行放电；所述第一控制电路，配置为检测所述第一引脚的电压是否小于第一阈值，当检测结果表征所述第一引脚的电压小于第一阈值时，产生使能信号；所述第二放电负载，配置为响应所述使能信号，对所述第一引脚的电压进行放电。3.根据权利要求1所述的USB连接器放电电路，其特征在于，所述第二控制电路，配置为：当所述第一引脚的电压高于所述参考电压时，增大所述放电负载。4.根据权利要求1所述的USB连接器放电电路，其特征在于，所述第二控制电路，配置为：当所述第一引脚的电压低于所述参考电压时，减小所述放电负载。5.根据权利要求1所述的USB连接器放电电路，其特征在于，所述USB连接器放电电路还包括：第三控制电路，配置为第一控制电路及第二控制电路提供使能信号。6.根据权利要求1所述的USB连接器放电电路，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟明，陈建立，
申请(专利权)人：快捷半导体苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32