CN218678426U - 一种数据线温控检测保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种数据线温控检测保护电路，涉及数据线领域，该数据线温控检测保护电路包括：热敏器件，热敏器件应用包括：TypeC与TypeA连接、TypeC的pin脚连接、TypeC的pin脚及E‑marker芯片连接；与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型能够根据USB协会规范插拔电压范围来判断热敏电阻的电压，自切断/自恢复电流，不存在保护时还有电流通过的情况；只使用热敏器件，尺寸占用少，空间适应性好，不增加Vbus及GND回路的直流阻抗；温控点可根据不同的热敏器件的参数进行精确选型来设置不同温控点；方案成本相对现有方案成本更低，保护寿命更长。
Description
技术领域
本实用新型涉及数据线领域，具体是一种数据线温控检测保护电路。
背景技术
TypeC接口是一种时下主流采用的USB接口形式，全称叫USB Type-C。现有的数据线温控检测保护，主流方案一般采用在电源回路的Vbus线或者GND线间串接器件，如PTC、Breaker保险丝、温度保险丝等单体过温保护元器件，或者MOS管、负载开关搭配温控传感器以及处理IC构成，以实现电源的切断或增加电源回路直流阻抗来降低通过电流的目的，达到切断或减少发热区域的电能量供应，实现过温保护的效果。
以上所描述的过载保护电路。有如下缺点：
(1)在电流回路串联增加元器件会增大回路直流阻抗；
(2)在电流回路增加元器件，满足电路要求的情况下元器件通常体积较大，端子PCB 上元器件占用空间通常较多，并要求阻抗较低，导致成本相对较高；
(3)常用的比如PTC保险丝器件，存在一个内阻与温度之间的平衡状态，保护状态稳定时维持发热和一定电流通过的状态，并且器件的保护次数寿命有限。
基于以上原因，需要对现有技术进行改进。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种数据线温控检测保护电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种数据线温控检测保护电路，包括：热敏器件，热敏器件设于TypeC线回路的任意位置，检测TypeC线回路的温度信息；其中：热敏器件应用包括：
TypeC与TypeA连接：TypeC的CC接口依次串联热敏器件、电阻连接TypeA的Vbus 接口；
TypeC的pin脚连接：TypeC的两个pin脚CC接口之间通过多个热敏器件串联；
TypeC的pin脚及E-marker芯片连接：TypeC的两个pin脚CC接口之间通过多个热敏器件串联，且其中一个pin脚连接的第一个热敏器件远离该pin脚的一端连接E-marker 芯片的CC引脚。
作为本实用新型再进一步的方案：热敏器件放置于TypeC端子的PCB板上
作为本实用新型再进一步的方案：TypeC与TypeA连接应用中：TypeC包括芯片J2，TypeA包括芯片J1，芯片J2的A5引脚连接热敏器件的一端，热敏器件的另一端连接电阻 R1的一端，电阻R1的另一端连接芯片J2的A9引脚、芯片J1的VBUS引脚。
作为本实用新型再进一步的方案：TypeC的pin脚连接应用中：TypeC包括芯片J1、芯片J2，芯片J1的A5引脚连接第一热敏器件的一端，第一热敏器件的另一端连接第二热敏器件的一端，第二热敏器件的另一端连接芯片J2的A5引脚。
作为本实用新型再进一步的方案：TypeC的pin脚及E-marker芯片连接应用中：TypeC 包括芯片J1、芯片J2，芯片J1的A5引脚连接第一热敏器件的一端，第一热敏器件的另一端连接第二热敏器件的一端、E-marker芯片的2号引脚，第二热敏器件的另一端连接芯片J2的A5引脚，E-marker芯片的1号引脚连接芯片J1的B5引脚，E-marker芯片的3 号引脚连接芯片J2的B5引脚。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型能够根据USB协会规范插拔电压范围来判断热敏电阻的电压，自切断/自恢复电流，不存在保护时还有电流通过的情况；只使用热敏器件，尺寸占用少，空间适应性好，不增加Vbus及GND回路的直流阻抗；温控点可根据不同的热敏器件的参数进行精确选型来设置不同温控点；方案成本相对现有方案成本更低，保护寿命更长。
附图说明
图1为TypeC和TypeA的连接示意图。
图2为TypeC的pin脚的连接示意图。
图3为TypeC的pin脚及E-marker芯片的连接示意图。
图4为TypeC和TypeA的连接电路图。
图5为TypeC的pin脚的连接电路图。
图6为TypeC的pin脚及E-marker芯片的连接电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1到图3，一种数据线温控检测保护电路，包括：热敏器件，热敏器件设于TypeC线回路的任意位置，检测TypeC线回路的温度信息；其中：热敏器件应用包括：
TypeC与TypeA连接：TypeC的CC接口依次串联热敏器件、电阻连接TypeA的Vbus 接口；
TypeC的pin脚连接：TypeC的两个pin脚CC接口之间通过多个热敏器件串联；
TypeC的pin脚及E-marker芯片连接：TypeC的两个pin脚CC接口之间通过多个热敏器件串联，且其中一个pin脚连接的第一个热敏器件远离该pin脚的一端连接E-marker 芯片的CC引脚。
在具体实施例中：温度检测：主要元器件有PTC、NTC等类型热敏器件，热敏感器件置于TypeC线回路的一端，两端或中间任意位置。
保护动作：利用USB协会标准TypeC线材的CC线插拔检测原理，其通过检测线路上电压值来判定端子是否有插入和拔出，当CC线串联热敏感元件后，由于不同的温度导致热敏感元件阻值有较大差异，而检测电流恒定(下表1)，从而改变相应线路检测到的电压值(下表2)，当检测值在插入和拔出区间会判定为插入和拔出，从而进行下一步的步骤执行，使用时当端子实际没有拔出，而检测电压值到拔出电压范围时，连接的设备就会认为有拔出操作而关闭电流供应，达到阻止热源继续发热的目的。
恢复动作：当上一步保护切断电源后，热敏器件逐渐随着温度降低逐渐恢复到初始温度时的阻值，当端子没有拔出而插拔检测电压值达到插入电压范围后，设备执行插入后的一些列进程，如进行握手通讯，沟通电源需求，若此时电路中串联的热敏感器件在非常温下阻值影响到两端设备间握手通讯而失败，将不会进行供电，温度降低后将再次进行握手通讯直到通讯正常，然后开启正常的供电和通讯。
Table4-24SourceCCTermination(Rp)Requirements
表1(USB协会规范检测表) Table4-34CCVoltagesonSourceSide-3.0A@5V
表2(USB协会规范插拔电压范围表)
在本实施例中：请参阅图4、图5和图6，热敏器件放置于TypeC端子的PCB板上。
放置于TypeC端子的PCB板上，热量传递距离近。
在本实施例中：请参阅图4，TypeC与TypeA连接应用中：TypeC包括芯片J2，TypeA包括芯片J1，芯片J2的A5引脚连接热敏器件的一端，热敏器件的另一端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接芯片J2的A9引脚、芯片J1的VBUS引脚。
TypeA就是最常见的大口，如电脑上插鼠标、键盘、U盘的接口。芯片J1和芯片J2 的多个RX+、RX-、D+、D-、TX+、TX-引脚也连接，该连接为信息传递连接，在此不进行赘述。
在本实施例中：请参阅图5，TypeC的pin脚连接应用中：TypeC包括芯片J1、芯片J2，芯片J1的A5引脚连接第一热敏器件的一端，第一热敏器件的另一端连接第二热敏器件的一端，第二热敏器件的另一端连接芯片J2的A5引脚。
芯片J1和芯片J2的多个D+、D-、VBUS引脚也连接，该连接为信息传递连接，在此不进行赘述。
在本实施例中：请参阅图6，TypeC的pin脚及E-marker芯片连接应用中：TypeC包括芯片J1、芯片J2，芯片J1的A5引脚连接第一热敏器件的一端，第一热敏器件的另一端连接第二热敏器件的一端、E-marker芯片的2号引脚，第二热敏器件的另一端连接芯片 J2的A5引脚，E-marker芯片的1号引脚连接芯片J1的B5引脚，E-marker芯片的3号引脚连接芯片J2的B5引脚。
E-Marker的全称为“Electronically Marked Cable”，我们可以将其理解为USBType-C 线缆的电子身份标签，通过这颗芯片可以读取该线缆的各种属性，包括电源传输能力、数据传输能力、视频传输能力和ID等信息。基于此，输出端(如充电头、笔记本)才能根据输出端连接的设备(如手机或显示器)调整匹配的电压/电流或音视频信号。
本实用新型的工作原理是：通过热敏器件接入TypeC线回路，在温度变化下，热敏器件阻值变化，而TypeC线回路电流不变，根据热敏器件上的电压大小，TypeC处芯片通过USB协会规范检测和USB协会规范插拔电压范围，来控制TypeC线回路导通与否。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种数据线温控检测保护电路，其特征在于：
该数据线温控检测保护电路包括：热敏器件，热敏器件设于TypeC线回路的任意位置，检测TypeC线回路的温度信息；其中：热敏器件应用包括：
TypeC与TypeA连接：TypeC的CC接口依次串联热敏器件、电阻连接TypeA的Vbus接口；
TypeC的pin脚连接：TypeC的两个pin脚CC接口之间通过多个热敏器件串联；
TypeC的pin脚及E-marker芯片连接：TypeC的两个pin脚CC接口之间通过多个热敏器件串联，且其中一个pin脚连接的第一个热敏器件远离该pin脚的一端连接E-marker芯片的CC引脚。
2.根据权利要求1所述的数据线温控检测保护电路，其特征在于，热敏器件放置于TypeC端子的PCB板上。
3.根据权利要求1或2所述的数据线温控检测保护电路，其特征在于，TypeC与TypeA连接应用中：TypeC包括芯片J2，TypeA包括芯片J1，芯片J2的A5引脚连接热敏器件的一端，热敏器件的另一端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接芯片J2的A9引脚、芯片J1的VBUS引脚。
4.根据权利要求1或2所述的数据线温控检测保护电路，其特征在于，TypeC的pin脚连接应用中：TypeC包括芯片J1、芯片J2，芯片J1的A5引脚连接第一热敏器件的一端，第一热敏器件的另一端连接第二热敏器件的一端，第二热敏器件的另一端连接芯片J2的A5引脚。
5.根据权利要求1或2所述的数据线温控检测保护电路，其特征在于，TypeC的pin脚及E-marker芯片连接应用中：TypeC包括芯片J1、芯片J2，芯片J1的A5引脚连接第一热敏器件的一端，第一热敏器件的另一端连接第二热敏器件的一端、E-marker芯片的2号引脚，第二热敏器件的另一端连接芯片J2的A5引脚，E-marker芯片的1号引脚连接芯片J1的B5引脚，E-marker芯片的3号引脚连接芯片J2的B5引脚。
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