CN207353874U - 一种TypeC接口保护电路及移动终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种Type C接口保护电路及移动终端，电路包括：过压保护模块，过压保护模块分别与Type C接口中CC脚和移动终端中USB PD器相连，当CC脚电压大于预设电压时，过压保护模块断开。本实用新型通过对Type C接口中CC脚增加过压保护，提高了Type C接口对抗电化学腐蚀的能力，降低了Type C接口出现充电功能失效或烧接口等故障的风险。

Description

一种TypeC接口保护电路及移动终端

技术领域

本实用新型涉及移动终端技术领域，特别是涉及一种Type C接口保护电路和一种移动终端。

背景技术

目前，移动终端有线充电技术快速升级换代，移动终端的充电接口逐渐从传统的micro USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口变为Type C 接口，相较于microUSB接口，Type C接口不仅可以提供更高的数据传输速度，还可以支持更高的充电电压和充电电流。

传统的mircro USB接口只有VBUS脚、DP脚、DM脚、ID脚以及GND 脚五个管脚。在基于mircro USB接口的快充方案中，通常采用减小VBUS 脚上的电流，同时提高VBUS脚上的电压的高压充电技术，来实现更高功率的能量传输，克服mircro USB接口过流能力不足的缺点。由于VBUS脚上的电压通常是9V或12V等高电压，在充电时，与VBUS脚相邻的DM脚通常是低电平状态，VBUS脚和DM脚的压差较大。当mircro USB接口处有液体或杂质时，很容易产生电化学反应，导致mircro USB接口处发生腐蚀，出现充电功能失效或烧接口等故障。

为解决上述问题，现有技术在移动终端侧增加接口保护IC，该接口保护 IC内集成了比较器，当mircro USB接口内部发生电源脚和信号脚的微短路时，DP脚、DM脚的电压会触发比较器的门限电压值，该接口保护IC迅速切断DP脚、DM脚与充电器端的信号通路，实现对micro USB接口的保护，且DP脚、DM脚与充电器端的信号通路断开后，充电器端的充电电压可以从高压状态恢复到普通的5V电压状态，以延缓接口处的电化学腐蚀反应。

但是，当移动终端采用Type C接口后，由于Type C接口管脚间距相对 micro USB接口的间距更小，且管脚的定义方式完全不同，即便在移动终端侧增加上述的接口保护IC，Type C接口处出现充电功能失效或烧接口等故障的风险仍然存在，且该风险远高于传统的micro USB接口。例如，由于Type C接口中电源管脚与信号管脚直接相邻，当发生微短路时信号管脚会直接过压失效。当TypeC接口有液体或杂质时，会发生电化学腐蚀反应，造成接口损坏。当用户接入的Type C接口充电设备未经过握手直接输出高压信号时，接口也会烧坏。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型实施例的目的在于提供一种Type C接口保护电路和一种移动终端，以解决现有技术中Type C接口处容易出现充电功能失效或烧接口等故障的问题。

为了解决上述问题，本实用新型实施例公开了一种Type C接口保护电路，应用于移动终端，所述Type C接口保护电路包括：过压保护模块，所述过压保护模块分别与所述Type C接口中CC脚和所述移动终端中USB PD 器(Power Delivery，功率传输)器相连，当所述CC脚电压大于预设电压时，所述过压保护模块断开。

本实用新型实施例包括以下优点：通过设置Type C接口保护电路包括过压保护模块，过压保护模块分别与Type C接口中CC脚和移动终端中USB PD器相连，当CC脚电压小于或等于预设电压时，过压保护模块导通，CC 脚与USB PD器相连，当CC脚电压大于预设电压时，过压保护模块断开， CC脚与USB PD器之间的连接断开。本实用新型通过对Type C接口中CC 脚增加过压保护，一旦出现导致CC脚电压大于预设电压的情况，例如Type C接口处有液体或杂质，或VBUS脚和与VBUS脚直接相邻的CC脚之间发生微短路，或充电设备未经过握手直接输出高压信号等情况，过压保护模块将迅速断开CC脚与USB PD器之间的连接，实现保护USB PD器。因此，本实用新型不仅有效提高了Type C接口对抗电化学腐蚀的能力，且降低了 Type C接口出现充电功能失效或烧接口等故障的风险。

附图说明

图1是本实用新型的一种Type C接口保护电路实施例的结构框图；

图2是本实用新型的一种Type C接口保护电路具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1，其示出了本实用新型的一种Type C接口保护电路1实施例的结构框图，该Type C接口保护电路1可以应用于移动终端，移动终端可以包括手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑(PDA，Personal Digital Assistant)、车载终端、可穿戴设备、以及计步器等。

如图1所示，该Type C接口保护电路1具体可以包括如下模块：过压保护模块11，过压保护模块11分别与移动终端的Type C接口2中CC脚21 和移动终端中USB PD器3相连，当CC脚21电压大于预设电压时，过压保护模块11断开。其中，USB PD器3支持USB PD标准。

具体地，CC脚21可以为CC1脚22、CC2脚23中的至少一个。

具体地，当CC脚21电压小于或等于预设电压时，过压保护模块11导通，此时，CC脚21与移动终端中USB PD器3相连。

其中，导致CC脚21电压大于预设电压的情况，可以为Type C接口2 处有液体或杂质，或Type C接口2中VBUS脚和与VBUS脚直接相邻的CC 脚21之间发生微短路，或充电设备未经过握手直接输出高压信号等情况，此时，过压保护模块11断开CC脚21与USB PD器3之间的连接，实现保护USB PD器3。

由于在Type C接口2中，CC脚21与VBUS脚直接相邻，DP脚和DM 脚不与VBUS脚直接相邻，因此，本实用新型实施例对CC脚21进行过压保护，而不是对DP脚、DM脚进行过压保护，可以实现以最快速度保护Type C接口2。

可选地，在本实用新型的一个实施例中，参照图2，过压保护模块11 可以包括CC1脚过压保护单元110和CC2脚过压保护单元120，其中，CC1 脚过压保护单元110分别与TypeC接口2中CC1脚22和USB PD器3相连，当CC1脚电压大于第一预设电压VREF1时，CC1脚过压保护单元110断开，实现保护USB PD器3，当CC1脚电压小于或等于第一预设电压VREF1时， CC1脚过压保护单元110导通，此时，CC1脚22与USB PD器3相连；CC2 脚过压保护单元120分别与Type C接口2中CC2脚23和USB PD器3相连，当CC2脚电压大于第二预设电压VREF2时，CC2脚过压保护单元120断开，实现保护USB PD器3，当CC2脚电压小于或等于第二预设电压VREF2时， CC2脚过压保护单元120导通，此时，CC2脚23与USB PD器3相连。这样，无论CC1脚22过压还是CC2脚23过压，本实用新型实施例均可以对 USB PD器3进行保护。

可选地，第一预设电压VREF1和第二预设电压VREF2可以相等或不相等。

可选地，在本实用新型的一个实施例中，参照图2，CC1脚过压保护单元110可以包括第一比较器111、第一驱动电路112以及第一开关113，其中，第一比较器111的第一输入端与CC1脚22相连，第一比较器111的第二输入端与第一预设电压VREF1的提供端相连，第一比较器111对CC1脚电压和第一预设电压VREF1进行比较；第一开关113的第一端与CC1脚22 相连，第一开关113的第二端与USB PD器3相连；第一驱动电路112的输入端与第一比较器111的输出端相连，第一驱动电路112的输出端与第一开关113的控制端相连，当CC1脚电压大于第一预设电压VREF1时，第一驱动电路112根据第一比较器111的输出信号停止驱动第一开关113，第一开关113断开。当CC1脚电压小于或等于第一预设电压VREF1时，第一驱动电路112根据第一比较器111的输出信号驱动第一开关113导通。

可选地，在本实用新型的一个实施例中，参照图2，CC1脚过压保护单元110还可以包括：第一逻辑电路114，第一逻辑电路114分别与第一比较器111的输出端和移动终端的处理器4相连，当CC1脚电压大于第一预设电压VREF1时，第一逻辑电路114根据第一比较器111的输出信号发送第一中断信号至处理器4，以使处理器4降低与移动终端相连充电设备的功率。此时，若由于Type C接口2处有液体或杂质导致CC1脚电压大于第一预设电压VREF1，降低充电设备的功率后，可以实现减小Type C接口2处的电化学腐蚀反应，延缓Type C接口2的腐蚀。其中，处理器4降低与移动终端相连充电设备的功率，可以为在DP脚/DM脚功能正常的情况下，处理器 4通过Type C接口2中DP脚/DM脚发送第一指令至充电设备，充电设备根据第一指令降低充电电流或充电电压。

可选地，第一开关113可以包括至少一个NMOS管或至少一个PMOS 管，或由至少一个NMOS管和至少一个PMOS管构成的开关。

可选地，在本实用新型的一个实施例中，参照图2，CC2脚过压保护单元120可以包括第二比较器121、第二驱动电路122以及第二开关123，其中，第二比较器121的第一输入端与CC2脚23相连，第二比较器121的第二输入端与第二预设电压VREF2的提供端相连，第二比较器121对CC2脚电压和第二预设电压VREF2进行比较；第二开关123的第一端与CC2脚23 相连，第二开关123的第二端与USB PD器3相连；第二驱动电路122的输入端与第二比较器121的输出端相连，第二驱动电路122的输出端与第二开关123的控制端相连，当CC2脚电压大于第二预设电压VREF2时，第二驱动电路122根据第二比较器121的输出信号停止驱动第二开关123，第二开关123断开。当CC2脚电压小于或等于第二预设电压VREF2时，第二驱动电路122根据第二比较器121的输出信号驱动第二开关123导通。

可选地，在本实用新型的一个实施例中，参照图2，CC2脚过压保护单元120还可以包括：第二逻辑电路124，第二逻辑电路124分别与第二比较器121的输出端和移动终端的处理器4相连，当CC2脚电压大于第二预设电压VREF2时，第二逻辑电路124根据第二比较器121的输出信号发送第二中断信号至处理器4，以使处理器4降低与移动终端相连充电设备的功率。此时，若由于Type C接口2处有液体或杂质导致CC2脚电压大于第二预设电压VREF2，降低充电设备的功率后，可以实现减小Type C接口2处的电化学腐蚀反应，延缓Type C接口2的腐蚀。其中，处理器4降低与移动终端相连充电设备的功率，可以为在DP脚/DM脚功能正常的情况下，处理器 4通过Type C接口2中DP脚/DM脚发送第二指令至充电设备，充电设备根据第二指令降低充电电流或充电电压。

可选地，第二开关123可以包括至少一个NMOS管或至少一个PMOS 管，或由至少一个NMOS管和至少一个PMOS管构成的开关。

可选地，在本实用新型的一个实施例中，参照图2，Type C接口保护电路1还可以包括micro USB开关12，micro USB开关12的一端分别与Type C 接口2中DP脚、DM脚相连，micro USB开关12的另一端分别与处理器4 和移动终端的MCU相连，micro USB开关12集成了DP脚/DM脚的过压保护功能和DP脚/DM脚的开关切换功能。此时，本实用新型的Type C接口保护电路1基于现有micro USB开关12，增加过压保护模块11，便于实现对CC脚21、DP脚、DM脚均进行过压保护，并节省Type C接口保护电路 1的设计成本。可选地，micro USB开关12和过压保护模块11可以集成设计，便于减小Type C接口保护电路1的体积。

本实用新型实施例的Type C接口保护电路包括以下优点：通过设置Type C接口保护电路包括过压保护模块，过压保护模块分别与Type C接口中CC 脚和移动终端中USB PD器相连，当CC脚电压小于或等于预设电压时，过压保护模块导通，CC脚与USB PD器相连，当CC脚电压大于预设电压时，过压保护模块断开，CC脚与USB PD器之间的连接断开，另外，还可以置 Type C接口保护电路包括micro USB开关。本实用新型通过对Type C接口中CC脚增加过压保护，一旦出现导致CC脚电压大于预设电压的情况，例如Type C接口处有液体或杂质，或VBUS脚和与VBUS脚直接相邻的CC 脚之间发生微短路，或充电设备未经过握手直接输出高压信号等情况，过压保护模块将迅速断开CC脚与USB PD器之间的连接，实现保护USBPD器，还可以实现对DP脚、DM脚均进行过压保护。因此，本实用新型实施例的 Type C接口保护电路有效提高了Type C接口对抗电化学腐蚀的能力，降低了Type C接口出现充电功能失效或烧接口等故障的风险。

本实用新型还公开了一种移动终端，包括上述的Type C接口保护电路。

可选地，移动终端可以包括手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、以及计步器等。

本实用新型实施例的移动终端包括以下优点：通过设置Type C接口保护电路包括过压保护模块，过压保护模块分别与Type C接口中CC脚和移动终端中USB PD器相连，当CC脚电压小于或等于预设电压时，过压保护模块导通，CC脚与USB PD器相连，当CC脚电压大于预设电压时，过压保护模块断开，CC脚与USB PD器之间的连接断开，另外，还可以置Type C接口保护电路包括micro USB开关。本实用新型通过对Type C接口中CC 脚增加过压保护，一旦出现导致CC脚电压大于预设电压的情况，例如Type C接口处有液体或杂质，或VBUS脚和与VBUS脚直接相邻的CC脚之间发生微短路，或充电设备未经过握手直接输出高压信号等情况，过压保护模块将迅速断开CC脚与USB PD器之间的连接，实现保护USB PD器，还可以实现对DP脚、DM脚均进行过压保护。因此，有效提高了Type C接口对抗电化学腐蚀的能力，降低了Type C接口出现充电功能失效或烧接口等故障的风险。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本实用新型实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本实用新型所提供的一种Type C接口保护电路和一种移动终端，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种Type C接口保护电路，应用于移动终端，其特征在于，所述Type C接口保护电路包括：

过压保护模块，所述过压保护模块分别与所述Type C接口中CC脚和所述移动终端中USB PD器相连，当所述CC脚电压大于预设电压时，所述过压保护模块断开。

2.根据权利要求1所述的Type C接口保护电路，其特征在于，所述过压保护模块包括CC1脚过压保护单元和CC2脚过压保护单元，其中，

所述CC1脚过压保护单元分别与所述Type C接口中CC1脚和所述USB PD器相连，当所述CC1脚电压大于第一预设电压时，所述CC1脚过压保护单元断开；

所述CC2脚过压保护单元分别与所述Type C接口中CC2脚和所述USB PD器相连，当所述CC2脚电压大于第二预设电压时，所述CC2脚过压保护单元断开。

3.根据权利要求2所述的Type C接口保护电路，其特征在于，所述CC1脚过压保护单元包括第一比较器、第一驱动电路以及第一开关，其中，

所述第一比较器的第一输入端与所述CC1脚相连，所述第一比较器的第二输入端与所述第一预设电压的提供端相连，所述第一比较器对所述CC1脚电压和所述第一预设电压进行比较；

所述第一开关的第一端与所述CC1脚相连，所述第一开关的第二端与所述USB PD器相连；

所述第一驱动电路的输入端与所述第一比较器的输出端相连，所述第一驱动电路的输出端与所述第一开关的控制端相连，当所述CC1脚电压大于所述第一预设电压时，所述第一驱动电路根据所述第一比较器的输出信号停止驱动所述第一开关。

4.根据权利要求3所述的Type C接口保护电路，其特征在于，所述CC1脚过压保护单元还包括：

第一逻辑电路，所述第一逻辑电路分别与所述第一比较器的输出端和所述移动终端的处理器相连，当所述CC1脚电压大于所述第一预设电压时，所述第一逻辑电路根据所述第一比较器的输出信号发送第一中断信号至所述处理器，以使所述处理器降低与所述移动终端相连充电设备的功率。

5.根据权利要求3所述的Type C接口保护电路，其特征在于，所述第一开关包括至少一个NMOS管或至少一个PMOS管，或由至少一个NMOS管和至少一个PMOS管构成的开关。

6.根据权利要求2所述的Type C接口保护电路，其特征在于，所述CC2脚过压保护单元包括第二比较器、第二驱动电路以及第二开关，其中，

所述第二比较器的第一输入端与所述CC2脚相连，所述第二比较器的第二输入端与所述第二预设电压的提供端相连，所述第二比较器对所述CC2脚电压和所述第二预设电压进行比较；

所述第二开关的第一端与所述CC2脚相连，所述第二开关的第二端与所述USB PD器相连；

所述第二驱动电路的输入端与所述第二比较器的输出端相连，所述第二驱动电路的输出端与所述第二开关的控制端相连，当所述CC2脚电压大于所述第二预设电压时，所述第二驱动电路根据所述第二比较器的输出信号停止驱动所述第二开关。

7.根据权利要求6所述的Type C接口保护电路，其特征在于，所述CC2脚过压保护单元还包括：

第二逻辑电路，所述第二逻辑电路分别与所述第二比较器的输出端和所述移动终端的处理器相连，当所述CC2脚电压大于所述第二预设电压时，所述第二逻辑电路根据所述第二比较器的输出信号发送第二中断信号至所述处理器，以使所述处理器降低与所述移动终端相连充电设备的功率。

8.根据权利要求7所述的Type C接口保护电路，其特征在于，所述第二开关包括至少一个NMOS管或至少一个PMOS管，或由至少一个NMOS管和至少一个PMOS管构成的开关。

9.根据权利要求1所述的Type C接口保护电路，其特征在于，还包括micro USB开关。

10.一种移动终端，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的Type C接口保护电路。