CN210608577U - 一种支持pd快充的苹果数据线电路 - Google Patents

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杨明
阳秋明
朱锌铧
涂柏生
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Abstract

本实用新型公布了一种支持PD快充的苹果数据线电路,其特征在于,它包括USB‑C输入接口和CC脚控制电路、VOUT输出控制电路、MCU控制电路和PD快充的MFI认证电路;本实用新型电路原理简单,适用性广,可移植性好。

Description

一种支持PD快充的苹果数据线电路
技术领域
本实用新型属于充电电路技术领域,具体为一种支持PD快充的苹果数据线电路。
背景技术
苹果新推出的iPhone X、iPhone 8、iPhone 8 Plus三款手机已经支持USB PD快充,不过虽然手机支持USB PD快充,但标配的仍然是5W充电器和USB-A to Lighting数据线,用户享受USB PD快充需另外购买一个USB PD充电器和一条USB-C to Lighting的数据线。苹果原装USB-C to Lighting的数据线官方售价都不低,这让很多消费者望而止步。
市面上存在多款第三方USB-C to Lighting的快充线,但是均存在各种瑕疵,主要缺点在于:1、进入高压输出后,手机等设备拔下后,PD适配器不能关闭高压输出,当非PD的手机或设备插入时,会烧坏插入的手机或者设备;2、不能用在现有客户批量生产的模具上,客户需要更改模具,而且生产工艺也会比较麻烦;3、不能给完全没电的手机或者设备充电。
市面上有些方案的CC连接有3种方案:A:直接通过一个电阻下拉到地:该方案有个弊端:进行快充阶段(>5V)后,当手机或者设备从Lightning接口拔下时,由于USB-C端并没有拔下,CC脚仍然通过一个固定的下拉电阻到地,PD适配器的CC脚仍然会检测到该电压信号,不能识别到手机或者设备拔下,继续维持之前的高压输出,如果此时将一个不支持PD的手机或者设备插入Lightning接口,高压会将手机或者设备烧坏。
B:通过一个电阻接到Lightning接口的外壳引脚上,手机插入Lightning接口时,手机内部结构会把外壳短接到地;当手机拔下时,CC脚的电阻会和地断开,出现悬空,PD适配器就能检测手机拔下,而关闭输出。这种方案虽然可行,但是需要修改现有的生产模具,生产工艺会比较麻烦,现有客户批量生产的模具不会进行修改。
C:CC脚通过一个电阻连接到MCU的一个IO口上,MCU通过检测手机或者设备的拔插,IO设置成输出0或者输入状态,来控制CC脚上的电压信号,该方案虽然解决了手机或者设备拔下时VBUS上仍有高压信号的问题,但是遇到完全没电的手机或者设备插入时,MCU不能正常工作,PD适配器不能检测到CC脚上的电压信号,不会输出电压,从而不能能给完全没电的手机或者设备进行充电。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对以上问题,提供一种支持PD快充的苹果数据线电路,它解决了手机拔下时,仍然输出高压的问题。在没有接手机,或者接上完全没电的手机或外部设备时,也可以给完全没电的外部设备进行供电。
为实现以上目的,本实用新型采用的技术方案是:一种支持PD快充的苹果数据线电路,它包括USB-C输入接口和CC脚控制电路、VOUT输出控制电路、MCU控制电路和PD快充的MFI认证电路;
所述USB-C输入接口和CC脚控制电路中CC信号的控制脚CCEN连接到MCU控制电路的MCU脚上,MCU会通过检测手机或者设备的拔插,对CCEN输出相应的控制信号,实现PD充电器对VBUS的控制;当设备拔下时,CCEN脚会复位CC信号,让PD充电器关闭高压输出,恢复为5V输出状态;在没有接设备,或者接上完全没电的外部设备时,CCEN脚会被R2上拉到高,Q1导通,CC信号通过R1连通到地,PD适配器会默认输出5V;
所述VOUT输出控制电路受MCU控制电路中MCU的GATA信号进行控制;当MCU上电时,先关闭VOUT输出,GATA输出0,让Q3截止,Q2的控制级被R3上拉到高,呈截止状态,关闭VBUS输出;当MCU的DATA收到手机发送过来的开VDD命令时,GATA会输出1信号,让Q3导通,Q2的控制级为低电平,呈导通状态,开启VBUS输出,给设备充电;
所述MCU控制电路中U1为MCU,GATA为控制VBUS的导通和关闭;DATA口和手机或者设备进行握手通讯,另外DATA信号接到D1二极管正极,再D1负极到MCU的VDD脚,给MCU进行续电;C1起储电作用;CCEN完成对CC信号的控制,实现PD充电器对VBUS的关闭和输出;
所述PD快充的MFI认证电路中U2为PD快充的MFI认证IC,采用ID单总线通信方式,和U1一起完成整个PD快充协议的握手通讯和认证,其中R5起匹配作用。
本实用新型的有益效果:
1、本实用新型原理简单,适用性广,可移植性好;它解决了手机拔下时,仍然输出高压的问题。在没有接手机,或者接上完全没电的手机或外部设备时,也可以给完全没电的外部设备进行供电。
附图说明
图1为本实用新型的电路图。
图2为本实用新型中USB-C输入接口和CC脚控制电路的电路图。
图3为本实用新型中VOUT输出控制电路的电路图。
图4为本实用新型中MCU控制电路的电路图。
图5为本实用新型中PD快充的MFI认证电路的电路图。
其中:△1为USB-C输入接口和CC脚控制电路,△2为VOUT输出控制电路,△3为MCU控制电路,△4为PD快充的MFI认证电路。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面结合附图对本实用新型进行详细描述,本部分的描述仅是示范性和解释性,不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。
如图1-图5所示,本实用新型的具体结构为:一种支持PD快充的苹果数据线电路,它包括USB-C输入接口和CC脚控制电路、VOUT输出控制电路、MCU控制电路和PD快充的MFI认证电路;
所述USB-C输入接口和CC脚控制电路中CC信号的控制脚CCEN连接到MCU控制电路的MCU脚上,MCU会通过检测手机或者设备的拔插,对CCEN输出相应的控制信号,实现PD充电器对VBUS的控制;当设备拔下时,CCEN脚会复位CC信号,让PD充电器关闭高压输出,恢复为5V输出状态;在没有接设备,或者接上完全没电的外部设备时,CCEN脚会被R2上拉到高,Q1导通,CC信号通过R1连通到地,PD适配器会默认输出5V;
所述VOUT输出控制电路受MCU控制电路中MCU的GATA信号进行控制;当MCU上电时,先关闭VOUT输出,GATA输出0,让Q3截止,Q2的控制级被R3上拉到高,呈截止状态,关闭VBUS输出;当MCU的DATA收到手机发送过来的开VDD命令时,GATA会输出1信号,让Q3导通,Q2的控制级为低电平,呈导通状态,开启VBUS输出,给设备充电;
所述MCU控制电路中U1为MCU,GATA为控制VBUS的导通和关闭;DATA口和手机或者设备进行握手通讯,另外DATA信号接到D1二极管正极,再D1负极到MCU的VDD脚,给MCU进行续电;C1起储电作用;CCEN完成对CC信号的控制,实现PD充电器对VBUS的关闭和输出;
所述PD快充的MFI认证电路中U2为PD快充的MFI认证IC,采用ID单总线通信方式,和U1一起完成整个PD快充协议的握手通讯和认证,其中R5起匹配作用。
需要说明的是,在本文中,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、物品或者设备所固有的要素。
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。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,由于文字表达的有限性,而客观上存在无限的具体结构,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进、润饰或变化,也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合;这些改进润饰、变化或组合,或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均应视为本实用新型的保护范围。

Claims (1)

1.一种支持PD快充的苹果数据线电路,其特征在于,它包括USB-C输入接口和CC脚控制电路、VOUT输出控制电路、MCU控制电路和PD快充的MFI认证电路;
所述USB-C输入接口和CC脚控制电路中CC信号的控制脚CCEN连接到MCU控制电路的MCU脚上,MCU会通过检测手机或者设备的拔插,对CCEN输出相应的控制信号,实现PD充电器对VBUS的控制;当设备拔下时,CCEN脚会复位CC信号,让PD充电器关闭高压输出,恢复为5V输出状态;在没有接设备,或者接上完全没电的外部设备时,CCEN脚会被R2上拉到高,Q1导通,CC信号通过R1连通到地,PD适配器会默认输出5V;
所述VOUT输出控制电路受MCU控制电路中MCU的GATA信号进行控制;当MCU上电时,先关闭VOUT输出,GATA输出0,让Q3截止,Q2的控制级被R3上拉到高,呈截止状态,关闭VBUS输出;当MCU的DATA收到手机发送过来的开VDD命令时,GATA会输出1信号,让Q3导通,Q2的控制级为低电平,呈导通状态,开启VBUS输出,给设备充电;
所述MCU控制电路中U1为MCU,GATA为控制VBUS的导通和关闭;DATA口和手机或者设备进行握手通讯,另外DATA信号接到D1二极管正极,再D1负极到MCU的VDD脚,给MCU进行续电;C1起储电作用;CCEN完成对CC信号的控制,实现PD充电器对VBUS的关闭和输出;
所述PD快充的MFI认证电路中U2为PD快充的MFI认证IC,采用ID单总线通信方式,和U1一起完成整个PD快充协议的握手通讯和认证,其中R5起匹配作用。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112531839A (zh) * 2020-12-02 2021-03-19 深圳慧能泰半导体科技有限公司 一种带温度限制的usb线缆控制装置及方法

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