CN106095715A - 一种Type‑C自动识别电路及识别方法 - Google Patents

一种Type‑C自动识别电路及识别方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种Type‑C自动识别电路及识别方法，所述自动识别电路包括有：比较器，一端接CC口电压检测点，一端接参考电压，通过不断改变参考电压值，并检测比较结果，最终确定CC口电压范围；参考电压控制电路，参考电压控制电路在识别电路的控制下输出参考电压；识别控制电路，识别控制电路根据设备当前角色自动进行识别。通过这种自动识别电路及识别方法，本发明的电路能够自动快速进行Type‑C连接识别。相对于使用ADC进行识别，使用比较器速度会快很多。

Description

一种Type-C自动识别电路及识别方法
技术领域
本发明属于电子的技术领域，特别涉及USB TYPE-C接口的电路设计。
背景技术
随着Type-C技术广泛应用，越来越多的便携设备支持Type-C技术。Type-C技术为便携设备的冲放电提供了一种有效的通信途径，特别是与USB PD协议配合使用时，可以支持电压5～20V，电流0～5A的冲放电，并且电压与电流值可任意配置。在Type-C通信中，有一个关键问题是识别Type-C连接。根据Type-C规范，Type-C的设备类型可分为DFP、UFP、DRP等，针对不同的应用存在多种接口及相关电路。
如专利申请201520398871.3公开了一种USB Type-C接口的识别电路，一端与适配器的5V输出端连接，另一端与终端设备连接，其特征在于：设有作为隔离开关用的第一场效应管以及连接在其栅极的第一限流电阻，还设有控制第一场效应管导通或关断的电子开关，电子开关由第一开关三极管和第二开关三极管构成的双基极开关三极管以及连接在其集电极与充电器的输出端之间的第二限流电阻组成，还设有分别控制第一开关三极管和第二开关三极管导通或关断的具有延时功能的第一电子开关和第二电子开关。识别电路控制精确，受温度影响小，符合USB Type-C标准要求，可根据终端设备给定的通信信号在标准限定的时间100～200毫秒内进行识别，以判定电源是否给终端设备供电。
图1所示，为常用的Type-C设备连接电路，图中所示，USB Type-C连接两端设备分别为DFP和UFP，DFP设备接上拉电阻或上拉电流源，UFP设备接5.1K下拉电阻。支持Type-C的USB线缆上2个CC口中的一个会接1K下拉电阻或者断开。Rd为UFP端接入的下拉电阻，大小5.1K；Ra为USB线上的下拉电阻，大小为1K。
当前设备为DFP设备时，会在两个CC口上接上拉电阻或上拉电流源Rp，将DFP与UFP连接后，上拉电阻与下拉电阻分压，CC线上得到一个电压，不同DFP设备连接后CC线上的电压不同。
如果当前设备为UFP设备，只要能检测CC口上的电压，就能根据电压范围区分CC口设备连接情况。
上述的方法识别及判断颇为复杂，识别效率也不高，因此，需要一种能够简单有效地识别Type-C连接并规避较为复杂的Type-C协议的电路。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种Type-C自动识别电路及识别方法，该电路及方法能够自动快速进行Type-C连接识别。
本发明的另一个目的在于提供一种Type-C自动识别电路及识别方法，该电路及方法能够自动识别Type-C连接，并给出最终识别结果的电路，且识别流程简单，易于判断，不再需要关心Type-C识别的繁琐流程。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下。
一种Type-C自动识别电路，其特征在于所述自动识别电路包括有：
比较器，一端接CC口电压检测点，一端接参考电压，通过不断改变参考电压值，并检测比较结果，最终确定CC口电压范围，就可以识别到CC口设备连接情况了；
参考电压控制电路，参考电压控制电路在识别电路的控制下输出参考电压，参考电压控制电路可以输出8种参考电压，分别是0.2V、0.4V、0.66V、0.8V、1.23V、1.6V、2.18V、2.6V；
识别控制电路，识别控制电路根据设备当前角色(DFP/UFP)自动进行识别，当角色不同时，有2种不同识别方式。
所述比较器用于比较CC口电压与参考电压值，若CC口电压大于参考电压，则输出结果为高，否则为低。
所述CC口电压检测点包括CC1、CC2两个检测点，所述比较器通过开关连接于其中的一个。
一种Type-C自动识别方法，其特征在于该方法首先，参考电压控制电路输出第一参考电压，比较器读取两个CC口电压检测点CC1和CC2的电压，如果CC1和CC2的电压均小于所输出的第一参考电压，则参考电压控制电路再输出一个第二参考电压；只有当一个CC口电压为第一参考电压和第二参考电压之间，另一个CC口为断开或者电压小于第二参考电压，则识别控制电路识别有UFP设备接入；若2个CC口电压都大于第一参考电压，则为无连接；否则为连接错误。
所述方法中，DFP设备中，对USB默认电源，第一参考电压为1.6V，第二参考电压为0.2V；对1.5A@5V设备，第一参考电压为1.6V，第二参考电压为0.4V；对3A@5V设备，第一参考电压为2.6V，第二参考电压为0.8V。
所述方法中，当设备是UFP设备时，参考电压控制电路输出第一参考电压，比较器读取两个CC口电压检测点CC1和CC2的电压，
当两个CC口中有一个电压小于0.2V，一个电压在0.2V～0.66V，则有DFP(USB默认电源)插入；
当两个CC口中有一个电压小于0.2V，一个电压在0.66V～1.23V，则有DFP(1.5A@5V)插入；
当两个CC口中有一个电压小于0.2V，一个电压在1.23V～2.18V，则有DFP(3A@5V)插入；
当两个CC口电压大于0.2V，则为错误情况；
当有一个CC口大于2.18V，则为错误情况。
通过这种自动识别电路及识别方法，本发明的电路能够自动快速进行Type-C连接识别。相对于使用ADC进行识别，使用比较器速度会快很多。
附图说明
图1是现有技术所实施的电路图。
图2是本发明所实施的电路图。
图3是本发明所实施对USB默认电源检测状态图。
图4是本发明所实施对1.5A@5V设备检测状态图。
图5是本发明所实施对3A@5V设备检测状态图。
图6是本发明所实施对UFP设备检测状态图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图2所示，为本发明所实现的Type-C自动识别电路，该自动识别电路包括有：
比较器，一端接CC口(CC口包括CC1、CC2两个检测点，比较器通过开关连接于其中的一个)电压检测点，一端接参考电压，通过不断改变参考电压值，并检测比较结果，最终确定CC口电压范围，就可以识别到CC口设备连接情况了。
参考电压控制电路，参考电压控制电路在识别电路的控制下输出参考电压，参考电压控制电路可以输出8种参考电压，分别是0.2V、0.4V、0.66V、0.8V、1.23V、1.6V、2.18V、2.6V。
识别控制电路，识别控制电路根据设备当前角色(DFP/UFP)自动进行识别，当角色不同时，有DFP和UFP 2种不同识别方式。
对USB默认电源检测状态如图3所示。
参考电压控制电路输出1.6V参考电压，比较器读取CC1和CC2的电压，如果CC1和CC2的电压均小于1.6V，则参考电压控制电路输出0.2V参考电压；只有当一个CC口电压为0.2V～1.6V之间，另一个CC口为断开或者电压小于0.2V，则识别控制电路识别有UFP设备接入；若2个CC口电压都大于1.6V，则为无连接；否则为连接错误。
对1.5A@5V设备检测状态如图4所示。
参考电压控制电路输出1.6V参考电压，比较器读取CC1和CC2的电压，如果CC1和CC2的电压均小于1.6V，则参考电压控制电路输出0.4V参考电压；只有当一个CC口电压为0.4V～1.6V之间，另一个CC口为断开或者电压小于0.4V，则识别控制电路识别有UFP设备接入；若2个CC口电压都大于1.6V，则为无连接；否则为连接错误。
对3A@5V设备检测状态如图5所示。
参考电压控制电路输出2.6V参考电压，比较器读取CC1和CC2的电压，如果CC1和CC2的电压均小于2.6V，则参考电压控制电路输出0.8V参考电压；只有当一个CC口电压为0.8V～2.6V之间，另一个CC口为断开或者电压小于0.8V，则识别控制电路识别有UFP设备接入；若2个CC口电压都大于2.6V，则为无连接；否则为连接错误。
对于UFP设备，如果当前设备为UFP，则需要检测是否有DFP设备插入，驱动能力大小等。设备检测状态如图6所示。
当两个CC口电压小于0.2V，则当前无连接。
当两个CC口中有一个电压小于0.2V，一个电压在0.2V～0.66V，则有DFP(USB默认电源)插入。
当两个CC口中有一个电压小于0.2V，一个电压在0.66V～1.23V，则有DFP(1.5A@5V)插入。
当两个CC口中有一个电压小于0.2V，一个电压在1.23V～2.18V，则有DFP(3A@5V)插入。
当两个CC口电压大于0.2V，则为错误情况。
当有一个CC口大于2.18V，则为错误情况。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种Type-C自动识别电路，其特征在于所述自动识别电路包括有：
比较器，一端接CC口电压检测点，一端接参考电压，通过不断改变参考电压值，并检测比较结果，最终确定CC口电压范围；
参考电压控制电路，参考电压控制电路在识别电路的控制下输出参考电压；
识别控制电路，识别控制电路根据设备当前角色自动进行识别。
2.如权利要求1所述的Type-C自动识别电路，其特征在于所述比较器用于比较CC口电压与参考电压值，若CC口电压大于参考电压，则输出结果为高，否则为低。
3.如权利要求1所述的Type-C自动识别电路，其特征在于所述CC口电压检测点包括CC1、CC2两个检测点，所述比较器通过开关连接于其中的一个。
4.如权利要求1所述的Type-C自动识别电路，其特征在于参考电压控制电路可以输出8种参考电压，分别是0.2V、0.4V、0.66V、0.8V、1.23V、1.6V、2.18V、2.6V。
5.一种Type-C自动识别方法，其特征在于该方法首先，参考电压控制电路输出第一参考电压，比较器读取两个CC口电压检测点CC1和CC2的电压，如果CC1和CC2的电压均小于所输出的第一参考电压，则参考电压控制电路再输出一个第二参考电压；只有当一个CC口电压为第一参考电压和第二参考电压之间，另一个CC口为断开或者电压小于第二参考电压，则识别控制电路识别有UFP设备接入；若CC1和CC2的电压都大于第一参考电压，则为无连接；否则为连接错误。
6.如权利要求5所述的Type-C自动识别方法，其特征在于所述方法中，DFP设备中，对USB默认电源，第一参考电压为1.6V，第二参考电压为0.2V；对1.5A@5V设备，第一参考电压为1.6V，第二参考电压为0.4V；对3A@5V设备，第一参考电压为2.6V，第二参考电压为0.8V。
7.如权利要求5所述的Type-C自动识别电路，其特征在于所述方法中，当设备是UFP设备时，参考电压控制电路输出第一参考电压，比较器读取两个CC口电压检测点CC1和CC2的电压，
当两个CC口中有一个电压小于0.2V，一个电压在0.2V～0.66V，则有USB默认电源插入；
当两个CC口中有一个电压小于0.2V，一个电压在0.66V～1.23V，则有1.5A@5V设备插入；
当两个CC口中有一个电压小于0.2V，一个电压在1.23V～2.18V，则有3A@5V设备插入；
当两个CC口电压大于0.2V，则为错误情况；
当有一个CC口大于2.18V，则为错误情况。
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