CN109975649B - USB Type-C设备类型的检测电路及电源适配器 - Google Patents

USB Type-C设备类型的检测电路及电源适配器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种USB Type‑C设备类型的检测电路及电源适配器，检测电路包括与非门、非门、或门、继电器、第一NMOS管以及第二NMOS管；第一NMOS管的栅极与非门的输出端电连接、源极与B12引脚电连接，A1、A12、B1引脚分别与与非门的输入端电连接，与非门的输出端与或门的一个输入端电连接，或门的另一个输入端及非门的输入端均与继电器电连接，第二NMOS管的栅极与或门的输出端电连接、源极与继电器电连接，继电器的输入回路与Type‑C插头的电源端电连接。本发明的检测电路能够对插入电源适配器的Type‑C插头中的Type‑C设备的类型进行检测，并根据检测结果对电源适配器的电能输出进行控制。

Description

USB Type-C设备类型的检测电路及电源适配器
技术领域
本发明涉及一种USB Type-C设备类型的检测电路及电源适配器。
背景技术
USB Type-C(一种通用串行总线的硬件接口规范)接口因其便携性、正反插以及供电能力强等优点被越来越多的电子设备厂商所采用，但并不是所有厂商的Type-C设备都是符合USB标准的Type-C定义，有很多厂商将Type-C接口用作自定义的功能，在用作自定义功能时其各个引脚的定义不与USB协议标准完全相同，因此用户如果误操作将其电源适配器拿来给自己的标准Type-C设备(例如手机)充电或连接就可能会导致用户的设备烧毁。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中无法知晓插入电源适配器中的USB Type-C设备是否为自定义设备的缺陷，提供一种USB Type-C设备类型的检测电路及电源适配器。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本发明提供了一种USB Type-C设备类型的检测电路，用于对插入电源适配器的Type-C插头中的USB Type-C设备的类型进行检测，所述Type-C插头具有第一排引脚和第二排引脚，所述检测电路包括与非门、非门、或门、继电器、第一NMOS管以及第二NMOS管；
所述电源适配器分别与所述与非门的电源端、所述非门的电源端、所述或门的电源端、所述继电器的输出回路的一端、所述第一NMOS管的漏极以及所述第二NMOS管的漏极电连接；
所述非门的输出端与所述第一NMOS管的栅极电连接，所述第一NMOS管的源极与所述第二排引脚的尾引脚电连接，所述第二排引脚的首引脚以及所述第一排引脚的首引脚和尾引脚分别与所述与非门的三个输入端电连接，所述与非门的输出端与所述或门的一个输入端电连接，所述或门的另一个输入端以及所述非门的输入端均与所述继电器的输出回路的另一端电连接，所述或门的输出端与所述第二NMOS管的栅极电连接，所述第二NMOS管的源极与所述继电器的输入回路的一端电连接，所述继电器的输入回路的另一端与所述Type-C插头的电源端电连接。
较佳地，所述检测电路还包括DC-DC(直流-直流)转换电路；
所述电源适配器用于通过所述DC-DC转换电路与所述与非门的电源端、所述非门的电源端、所述或门的电源端、所述继电器的输出回路的一端以及所述第一NMOS管的漏极电连接。
较佳地，所述第一排引脚和所述第二排引脚的数量均为12个。
本发明还提供了一种电源适配器，其包括如上所述的USB Type-C设备类型的检测电路。
本发明的积极进步效果在于：本发明的检测电路能够对插入电源适配器的Type-C插头中的USB Type-C设备的类型进行检测，并根据不同的检测结果对电源适配器的电能输出进行不同的控制；对于自定义的USB Type-C设备，可以保证电源适配器对其正常供电并保证不影响正常的自定义功能的使用；对于符合USB标准的USB Type-C设备，可以保证电源适配器不会对其进行电能输出，避免烧毁符合USB标准的USB Type-C设备。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的USB Type-C设备类型的检测电路的电路结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
本发明提供了一种USB Type-C设备类型的检测电路，用于对插入电源适配器的Type-C插头中的USB Type-C设备的类型进行检测，根据本领域的公知常识，电源适配器的Type-C插头一般具有两排引脚，即第一排引脚和第二排引脚，两排引脚的数量均为12个，第一排引脚按顺序从首到尾序号依次为A12、A11、A10、A9、A8、A7、A6、A5、A4、A3、A2、A1；第二排引脚按顺序从首到尾序号依次为B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9、B10、B11、B12。
如图1所示，所述检测电路包括与非门1、非门2、或门3、继电器4、第一NMOS管5、第二NMOS管6以及DC-DC转换电路7。
所述电源适配器8通过所述DC-DC转换电路7分别与所述与非门1的电源端、所述非门2的电源端、所述或门3的电源端、所述继电器4的输出回路的一端以及所述第一NMOS管5的漏极电连接，从而所述电源适配器8通过所述DC-DC转换电路7为上述各个器件供电，所述电源适配器8直接与所述第二NMOS管6的漏极电连接。
所述非门2的输出端与所述第一NMOS管5的栅极电连接，所述第一NMOS管5的源极与所述电源适配器的Type-C插头81的第二排引脚的尾引脚(即B12引脚)电连接，所述第二排引脚的首引脚(即B1引脚)以及所述第一排引脚的首引脚(即A12引脚)和尾引脚(即A1引脚)分别与所述与非门1的三个输入端电连接，所述与非门1的输出端与所述或门3的一个输入端电连接，所述或门3的另一个输入端以及所述非门2的输入端均与所述继电器4的输出回路的另一端电连接，所述或门3的输出端与所述第二NMOS管6的栅极电连接，所述第二NMOS管6的源极与所述继电器4的输入回路的一端电连接，所述继电器4的输入回路的另一端与所述Type-C插头81的电源端电连接。
在本发明中，所述第一NMOS管5在导通时会对B12引脚起到一个上拉的作用，将B12引脚的电平拉高；而所述与非门1、所述非门2以及所述或门3的默认初始输入状态为低电平。
本发明的工作原理是：由于符合USB标准的Type-C设备的A1、A12、B1、B12引脚均为GND(接地)，而对于自定义的Type-C设备的A1、A12、B1、B12引脚并不都为GND，一般是A1、A12、B1引脚为GND，而B12引脚为自定义引脚，其不为GND。因此，通过判断B12引脚是否和A1、A12、B1引脚连接在一起，就可以判断接入的设备是否为符合USB标准的Type-C设备，在完成判断后如果进入正常工作模式则切断对B12引脚的电压输入以保证设备正常工作。
下面对本发明的检测电路的具体几种工作状态进行说明：
①未插入设备：
1、非门2的输入为低电平输出为高电平；
2、第一NMOS管5的栅极为高电平，第一NMOS管具备导通条件；
3、与非门1的输入引脚均为低电平，输出为高电平；
4、或门3输出高电平到第二NMOS管6，第二NMOS管导通；
5、此时未接入设备，继电器4上无电流流过，继电器不会吸合。
②插入自定义的USB Type-C设备：
1、非门2的输入为低电平输出为高电平；
2、第一NMOS管5的栅极为高电平，第一NMOS管具备导通条件；
3、由于Type-C设备的B12引脚并未和A1、A12、B1引脚都连接在一起，因此A1、A12、B1引脚不会被同时拉高为高电平，进而与非门1的输出为高电平；
4、或门3输出高电平到第二NMOS管6，第二NMOS管导通；
5、由于接入了设备，因此继电器4上有电流流过，继电器吸合；
6、DC-DC转换电路7通过继电器4输出高电平到非门2和或门3，此时或门3持续输出高电平；
7、非门2输出变为低电平，第一NMOS管5不导通，Type-C插头81的B12引脚上不会有额外的电压加在上面，不影响B12引脚正常的自定义功能的使用。
③插入符合USB标准的USB Type-C设备：
1、非门2的输入为低电平输出为高电平；
2、第一NMOS管5的栅极为高电平，第一NMOS管具备导通条件；
3、由于Type-C设备的B12引脚和A1、A12、B1引脚都连接在一起，A1、A12、B1引脚会被同时拉高为高电平，进而与非门1的输出为低电平；
4、或门3的输入均为低电平，因此输出低电平；
5、由于或门3输出低电平，因此第二NMOS管6不导通，不会有电能输出至继电器4的输入回路，从而避免烧毁符合USB标准的Type-C设备。
本发明还提供了一种电源适配器，其包括如上所述的USB Type-C设备类型的检测电路。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种USB Type-C设备类型的检测电路，用于对插入电源适配器的Type-C插头中的USB Type-C设备的类型进行检测，所述Type-C插头具有第一排引脚和第二排引脚，其特征在于，所述检测电路包括与非门、非门、或门、继电器、第一NMOS管以及第二NMOS管；
所述电源适配器分别与所述与非门的电源端、所述非门的电源端、所述或门的电源端、所述继电器的输出回路的一端、所述第一NMOS管的漏极以及所述第二NMOS管的漏极电连接；
所述非门的输出端与所述第一NMOS管的栅极电连接，所述第一NMOS管的源极与所述第二排引脚的尾引脚电连接，所述第二排引脚的首引脚以及所述第一排引脚的首引脚和尾引脚分别与所述与非门的三个输入端电连接，所述与非门的输出端与所述或门的一个输入端电连接，所述或门的另一个输入端以及所述非门的输入端均与所述继电器的输出回路的另一端电连接，所述或门的输出端与所述第二NMOS管的栅极电连接，所述第二NMOS管的源极与所述继电器的输入回路的一端电连接，所述继电器的输入回路的另一端与所述Type-C插头的电源端电连接。
2.如权利要求1所述的USB Type-C设备类型的检测电路，其特征在于，所述检测电路还包括DC-DC转换电路；
所述电源适配器用于通过所述DC-DC转换电路与所述与非门的电源端、所述非门的电源端、所述或门的电源端、所述继电器的输出回路的一端以及所述第一NMOS管的漏极电连接。
3.如权利要求1所述的USB Type-C设备类型的检测电路，其特征在于，所述第一排引脚和所述第二排引脚的数量均为12个。
4.一种电源适配器，其特征在于，其包括如权利要求1-3中任意一项所述的USB Type-C设备类型的检测电路。
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