CN215268511U - 一种支持100w充电的新型接口 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及接口技术领域，公开了一种支持100W充电的新型接口，包括Type‑C母座接口、协议芯片、SWITCH芯片、桥接芯片，PD电源控制电路和系统电源模块；Type‑C母座接口的电源端与PD电源控制电路的输出端连接，PD电源控制电路的输入端通过DC‑DC转换器连接有系统电源模块，通过系统电源模块与电源连接，PD电源控制电路的控制信号输入端与协议芯片的控制信号输出端连接，协议芯片的CC信号连接端通过通讯控制电路与Type‑C母座接口的CC信号连接端连接；SWITCH芯片的信号输入端与Type‑C母座接口信号输出端连接。本实用的Type‑C接口电路能支持100W充电且能传输8K30Hz高质量视频信号，有着适配市面上绝大部分设备且同时能给予对应功率的充电和传输高质量视频的功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及接口技术领域，尤其涉及一种支持100W充电的新型接口。
背景技术
通用串行总线协会在2014年8月11日发布了通用串行总线全新的接口类型Type-C,其全称为USB Type-C接口，物理上设计解决了自USB接口出现以来出现的插入需要区分方向问题和接口臃肿的问题，其可以充当USB接口，也可以作为视频输出及电源等多种接口，小巧的Type-C集充电、数据传输及视频输出与一身，解决了目前手机，平板电脑等没有直接扩展视频端口的缺陷。由于这种新型接口的众多优点，这种新型的接口将会在电脑、平板、手机上大力推广。
现在市面上的Type-C接口电路能实现的方案有两种，一是传输8K分辨率和30Hz刷新率的视频信号并支持60W充电，二是传输4K分辨率和60Hz刷新率的视频信号并支持100W充电。前者虽传输视频的分辨率达到高质量视频传输要求，但充电功率却无法适配市面全部产品，后者传输视频的分辨率无法达到当前最高品质，在画面表现上达不到当前的最高水平。所以就需要一种既能支持100W充电和8K的接口。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种支持100W充电的新型接口。通过以下技术手段解决上述技术问题：
本实用新型的一种支持100W充电的新型接口包括Type-C母座接口、协议芯片、SWITCH芯片、桥接芯片，PD电源控制电路和系统电源模块；所述Type-C母座接口的电源端与PD电源控制电路的输出端连接，PD电源控制电路的输入端通过DC-DC转换器连接有系统电源模块，通过系统电源模块与电源连接，所述PD电源控制电路的控制信号输入端与协议芯片的控制信号输出端连接，所述协议芯片的CC信号连接端通过通讯控制电路与Type-C母座接口的CC信号连接端连接；所述SWITCH芯片的信号输入端与Type-C母座接口信号输出端连接，SWITCH芯片的视频信号输出端与桥接芯片的视频信号输入端连接；协议芯片的正反插控制信号输出端与SWITCH芯片的正反插控制信号输入端连接。
进一步，所述协议芯片为FL7102-2Q0型芯片，SWITCH芯片为PS8822QFN52GTR-A0型芯片，所述桥接芯片为PS186HDMQFN56ITR2-A1型芯片，所述DC-DC转换器为SC8815型转换器。
进一步，所述PD电源控制电路包括第一MOS管U43、第二MOS管U44、第三MOS管Q950和第四MOS管Q951，所述第一MOS管U43的栅极与电阻R102一端相连，所述电阻R102另一端与电阻R104相接，所述第二MOS管U44的栅极与电阻R110一端相连，所述电阻R110另一端与电阻R111相接，所述第一MOS管U43的漏极分别与TYPEC母座接口的VBUS_US端子和肖特基二极管D640阳极相连。所述第二MOS管U44的漏极分别与系统电源模块输出端VBUS_DS和肖特基二极管D641阳极一端相连，所述肖特基二极管D640阴极和所述肖特基二极管D641阴极相连，所述第一MOS管U43和第二MOS管U44的源极相连，所述第三MOS管Q950的栅极与协议芯片给出的控制信号UP_CHARGE相连，所述第四MOS管Q951的栅极与协议芯片给出的控制信号DOUNPORT_ON相连，所述第三MOS管Q950的漏极与R104一端相连。所述第四MOS管Q951漏极与R111一端相连，所述第四MOS管Q951的源极和所述第三MOS管的源极分别接地，所述第一MOS管和第二MOS管Q12型号均为AP4407GM，所述第三MOS管和第二MOS管Q12型号均为2N7002。
进一步，所述系统电源模块采用的SC8815型升降压型DC-DC转换器的输出端与PD电源控制电路的第二MOS管U44的漏极相连输出5-20V和3-5A的直流电，升降压型DC-DC转换器SC8815的输入端与系统电源输入端12至24V相连。
本实用新型的工作原理：投屏设备例如电脑、手机、平板等接入Type-C母座接口，协议芯片通过CC线与接入设备做协议沟通，读取设备信息，主程序产生中断通过与SWITCH芯片的IIC总线去设置该芯片工作在传输视频模式并且为了支持在Type-C正反插时显示信号线序反的问题。在正反插时协议芯片会侦测到并给到SWITCH芯片去纠正，同时协议芯片通过CC通讯去设置投屏设备输出视频信号，投屏设备会读取通过桥接芯片传输来的后端EDID信息，从而输出8K30Hz的高质量视频信号，给到SWITCH芯片，再由SWITCH芯片输出给桥接芯片。
Type-C在接入投屏设备后，协议芯片会通过CC线进行沟通并确定设备所需充电电压，然后主程序产生中断通过IIC总线发通知给系统电源模块，输出对应电压给Type-C母座接口电源端，给插入的投屏设备充电，之后再进行视频部分的沟通和传输。
本实用新型的有益效果：本实用新型能支持100W充电且能传输8K视频信号的Type-C接口电路有益效果如下，协议芯片通过检查Type-C连接器上的CC脚电平的变化，感知到有外设插入，并识别插入的是投屏设备，先输出满足设备所需的充电电压，再产生中断告知SWITCH芯片，设置其工作到传输视频模式，用来传输8K视频，相较市面上现有的方案设计本Type-C接口电路能支持100W充电且能传输8K30Hz高质量视频信号，有着适配市面上绝大部分设备且同时能给予对应功率的充电和传输高质量视频的功能，解决了现有技术中的问题。
附图说明
图1为本实用新型框架结构图；
图2为TYPEC母座接口的电路图；
图3为SWITCH芯片的电路图；
图4为协议芯片的电路图；
图5为桥接芯片的电路图；
图6为PD电源控制电路电路图；
图7为系统电源模块的电路图。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明：
如图1-7所示，本实用新型的一种支持100W充电的新型接口包括Type-C母座接口、协议芯片、SWITCH芯片、桥接芯片，PD电源控制电路和系统电源模块；所述Type-C母座接口的电源端与PD电源控制电路的输出端连接，PD电源控制电路的输入端通过DC-DC转换器连接有系统电源模块，通过系统电源模块与电源连接，所述PD电源控制电路的控制信号输入端与协议芯片的控制信号输出端连接，所述协议芯片的CC信号连接端通过通讯控制电路与Type-C母座接口的CC信号连接端连接；所述SWITCH芯片的信号输入端与Type-C母座接口信号输出端连接，SWITCH芯片的视频信号输出端与桥接芯片的视频信号输入端连接；协议芯片的正反插控制信号输出端与SWITCH芯片的正反插控制信号输入端连接。所述协议芯片为FL7102-2Q0型芯片，SWITCH芯片为PS8822QFN52GTR-A0型芯片，所述桥接芯片为PS186HDMQFN56ITR2-A1型芯片，所述DC-DC转换器为SC8815型转换器。
本实施例中，所述PD电源控制电路包括第一MOS管U43、第二MOS管U44、第三MOS管Q950和第四MOS管Q951，所述第一MOS管U43的栅极与电阻R102一端相连，所述电阻R102另一端与电阻R104相接，所述第二MOS管U44的栅极与电阻R110一端相连，所述电阻R110另一端与电阻R111相接，所述第一MOS管U43的漏极分别与TYPEC母座接口的VBUS_US端子和肖特基二极管D640阳极相连。所述第二MOS管U44的漏极分别与系统电源模块输出端VBUS_DS和肖特基二极管D641阳极一端相连，所述肖特基二极管D640阴极和所述肖特基二极管D641阴极相连，所述第一MOS管U43和第二MOS管U44的源极相连，所述第三MOS管Q950的栅极与协议芯片给出的控制信号UP_CHARGE相连，所述第四MOS管Q951的栅极与协议芯片给出的控制信号DOUNPORT_ON相连，所述第三MOS管Q950的漏极与R104一端相连。所述第四MOS管Q951漏极与R111一端相连，所述第四MOS管Q951的源极和所述第三MOS管的源极分别接地，所述第一MOS管和第二MOS管Q12型号均为AP4407GM，所述第三MOS管和第二MOS管Q12型号均为2N7002。
本实施例中，所述系统电源模块采用的SC8815型升降压型DC-DC转换器的输出端与PD电源控制电路的第二MOS管U44的漏极相连输出5-20V和3-5A的直流电，升降压型DC-DC转换器SC8815的输入端与系统电源输入端12至24V相连。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
Claims (5)
1.一种支持100W充电的新型接口，其特征在于：包括Type-C母座接口、协议芯片、SWITCH芯片、桥接芯片，PD电源控制电路和系统电源模块；所述Type-C母座接口的电源端与PD电源控制电路的输出端连接，PD电源控制电路的输入端通过DC-DC转换器连接有系统电源模块，通过系统电源模块与电源连接，所述PD电源控制电路的控制信号输入端与协议芯片的控制信号输出端连接，所述协议芯片的CC信号连接端通过通讯控制电路与Type-C母座接口的CC信号连接端连接；所述SWITCH芯片的信号输入端与Type-C母座接口信号输出端连接，SWITCH芯片的视频信号输出端与桥接芯片的视频信号输入端连接；协议芯片的正反插控制信号输出端与SWITCH芯片的正反插控制信号输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种支持100W充电的新型接口，其特征在于：所述协议芯片为FL7102-2Q0型芯片，SWITCH芯片为PS8822QFN52GTR-A0型芯片，所述桥接芯片为PS186HDMQFN56ITR2-A1型芯片，所述DC-DC转换器为SC8815型转换器。
3.根据权利要求1所述的一种支持100W充电的新型接口，其特征在于：所述PD电源控制电路包括第一MOS管U43、第二MOS管U44、第三MOS管Q950和第四MOS管Q951，所述第一MOS管U43的栅极与电阻R102一端相连，所述电阻R102另一端与电阻R104相接，所述第二MOS管U44的栅极与电阻R110一端相连，所述电阻R110另一端与电阻R111相接，所述第一MOS管U43的漏极分别与TYPEC母座接口的VBUS_US端子和肖特基二极管D640阳极相连。
4.根据权利要求3所述的一种支持100W充电的新型接口，其特征在于：所述第二MOS管U44的漏极分别与系统电源模块输出端VBUS_DS和肖特基二极管D641阳极一端相连，所述肖特基二极管D640阴极和所述肖特基二极管D641阴极相连，所述第一MOS管U43和第二MOS管U44的源极相连，所述第三MOS管Q950的栅极与协议芯片给出的控制信号UP_CHARGE相连，所述第四MOS管Q951的栅极与协议芯片给出的控制信号DOUNPORT_ON相连，所述第三MOS管Q950的漏极与R104一端相连。
5.根据权利要求3所述的一种支持100W充电的新型接口，其特征在于：所述第四MOS管Q951漏极与R111一端相连，所述第四MOS管Q951的源极和所述第三MOS管的源极分别接地，所述第一MOS管和第二MOS管Q12型号均为AP4407GM，所述第三MOS管和第二MOS管Q12型号均为2N7002。
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| CN115833317A (zh) * | 2022-12-06 | 2023-03-21 | 深圳今翔科技有限公司 | 应用于多功能充电设备的控制电路、控制方法及充电设备 |
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Denomination of utility model: A new interface supporting 100W charging Effective date of registration: 20220701 Granted publication date: 20211221 Pledgee: Shenzhen small and medium sized small loan Co.,Ltd. Pledgor: SHENZHEN SMART-CORE S&T Co.,Ltd. Registration number: Y2022440020120 |
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