CN219980803U - 一种用于切换usb的cca或ccb上拉电源的延时电路 - Google Patents
一种用于切换usb的cca或ccb上拉电源的延时电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN219980803U CN219980803U CN202321499209.8U CN202321499209U CN219980803U CN 219980803 U CN219980803 U CN 219980803U CN 202321499209 U CN202321499209 U CN 202321499209U CN 219980803 U CN219980803 U CN 219980803U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pull
- module
- ccb
- cca
- delay
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 39
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract description 9
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Abstract
本实用新型属于延时控制技术领域，涉及一种用于切换USB的CCA或CCB上拉电源的延时电路，包括：CCA控制电路和CCB控制电路，CCA控制电路包括储能模块10、第一供电模块20、第一上拉模块30，储能模块10用于储存电能，第一供电模块20用于提供CCB上拉电源的电压，第一上拉模块30用于稳压以及上拉CCB，CCB控制电路包括延时模块40、第二供电模块50、第二上拉模块60，延时模块40用于提供延时功能，延时打开第二供电模块50，第二供电模块50用于让CCA的上拉电源延时开启，第二上拉模块60用于稳压以及上拉CCA。能够提供延时功能，可以保证USB3.0不会因为通路切换出现无法识别的情况，加强设备的可靠性，尤其适用于MCU与MTK、高通等平台的4G/5G模块需要使用USB3.0传输数据的场合。
Description
技术领域
本实用新型涉及延时控制技术领域，更具体地说，涉及一种用于切换USB的CCA或CCB上拉电源的延时电路。
背景技术
在手机、智能音箱、智能对讲机及CPE等电子产品的设计中，有很多方案需要使用MCU和MTK、高通等平台的4G/5G模块的设计。模组(又称模块)是指由数个基础功能组件组成的特定功能组件，可用来组成具完整功能之系统、设备或程序。模块通常都会具有相同的制程或逻辑，更改其组成组件可调适其功能或用途。如果MCU和MTK、高通等平台的4G/5G模块需要使用USB3.0信号连接，同时设备外接Type-C端口同样需要USB3.0信号，这样就需要切换电路来将USB3.0的通路切换到通路1(MCU－模组)或者通路2(MCU－Type-C)。但是切换电路如果不加延时，电路容易造成USB3.0识别失败。因为从其中一条通路立即切换到另一条通路时，可能会出现CCA和CCB同时拉高的情况。这样USB3.0的识别则容易出现bug，常见的问题就是，连接到电脑时，报出无法识别的设备错误。
实用新型内容
针对现有技术的上述的缺陷，本实用新型提供了一种用于切换USB的CCA或CCB上拉电源的延时电路，包括：
CCA控制电路和CCB控制电路，所述CCA控制电路包括储能模块10、第一供电模块20、第一上拉模块30，所述储能模块10用于储存电能，所述第一供电模块20用于提供CCB上拉电源的电压，所述第一上拉模块30用于稳压以及上拉CCB，所述CCB控制电路包括延时模块40、第二供电模块50、第二上拉模块60，所述延时模块40用于提供延时功能，延时打开所述第二供电模块50，所述第二供电模块50用于让CCA的上拉电源延时开启，所述第二上拉模块60用于稳压以及上拉CCA。
优选地，所述储能模块10包括：二极管D100的正极接入VBUS5V0信号，二极管D100的负极分别与电容C102的一端、电阻R103的一端连接。
优选地，所述第一供电模块20包括：PMOS管Q100的栅极与电阻R102的一端连接，PMOS管Q100的漏极与电容C100的一端连接，且接入VBAT4V0信号，电容C100的另一端接地。
优选地，所述第一上拉模块30包括：电容C101的一端与电阻R100的一端连接，电容C101的另一端接地，电阻R100的另一端与电阻R101的一端连接，且输出VBAT4V0_D信号，电阻R101的另一端输出CCB。
优选地，所述延时模块40包括：二极管D102的正极与电阻R106的一端连接且接地，二极管D102的负极分别与电阻R106的另一端、电容C103的一端连接，电容C103的另一端接入VBUS5V0信号。
优选地，所述第二供电模块50包括：三极管Q102的发射极分别与电阻R107的一端、PMOS管Q101的栅极连接，三极管Q102的集电极与PMOS管Q101的漏极连接。
优选地，所述PMOS管Q100为AO3407A。
优选地，所述PMOS管Q101为AO3407A。
优选地，所述三极管Q102为LMBT3904LT1G。
实施本实用新型的用于切换USB的CCA或CCB上拉电源的延时电路，具有以下有益效果：通过设置CCA控制电路和CCB控制电路，CCA控制电路包括储能模块10、第一供电模块20、第一上拉模块30，储能模块10用于储存电能，第一供电模块20用于提供CCB上拉电源的电压，第一上拉模块30用于稳压以及上拉CCB，CCB控制电路包括延时模块40、第二供电模块50、第二上拉模块60，延时模块40用于提供延时功能，延时打开第二供电模块50，第二供电模块50用于让CCA的上拉电源延时开启，第二上拉模块60用于稳压以及上拉CCA；能够提供延时功能，可以保证USB3.0不会因为通路切换出现无法识别的情况，加强设备的可靠性，尤其适用于使用MCU和MTK、高通等平台的4G/5G模块时，且MCU与MTK、高通等平台的4G/5G模块需要使用USB3.0传输数据的场合。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型用于切换USB的CCA或CCB上拉电源的延时电路的CCA控制电路图；
图2是本实用新型用于切换USB的CCA或CCB上拉电源的延时电路的CCB控制电路图。
图中，10-储能模块，20-第一供电模块，30-第一上拉模块，40-延时模块，50-第二供电模块，60-第二上拉模块。
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的一部分实施例，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作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。
需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
CC是配置通道(Configuration Channel)的缩写，用于TYPE-C的通道配置。配置通道A(Configuration Channel A，简称CCA)和配置通道B(Configuration Channel B，简称CCB)分别用于识别TYPE-C的正反插。
在本实用新型第一实施例提供的用于切换USB的CCA或CCB上拉电源的延时电路中，至少包括，CCA控制电路和CCB控制电路，CCA控制电路包括储能模块10、第一供电模块20、第一上拉模块30，储能模块10用于储存电能，第一供电模块20用于提供CCB上拉电源的电压，第一上拉模块30用于稳压以及上拉CCB，CCB控制电路包括延时模块40、第二供电模块50、第二上拉模块60，延时模块40用于提供延时功能，延时打开第二供电模块50，第二供电模块50用于让CCA的上拉电源延时开启，第二上拉模块60用于稳压以及上拉CCA。
图1是本实用新型用于切换USB的CCA或CCB上拉电源的延时电路的CCA控制电路图。储能模块10包括：二极管D100的正极接入VBUS5V0信号，二极管D100的负极分别与电容C102的一端、电阻R103的一端连接。储能模块10用于PMOS管Q100延时导通。
如图1所示，储能模块10利用电容的储能特性，在VBUS5V0下电后，电容C102储存的电能开始给PMOS管Q100的栅极提供电压。电阻R103是为了给电容C102提供一个放电路径，改变电阻R103的阻值，可以调整延时的时间长短。二极管D100是防止电容C102电容储存的电能通过其它路径释放。
第一供电模块20包括：PMOS管Q100的栅极与电阻R102的一端连接，PMOS管Q100的漏极与电容C100的一端连接，且接入VBAT4V0信号，电容C100的另一端接地。具体实施时，PMOS管Q100可以但是不限于为AO3407A，本实施例采用AO3407A。第一供电模块20除了提供供电功能之外，还给PMOS管Q100管提供开关功能，用于打开和关断CCB的上拉电源。
第一上拉模块30包括：电容C101的一端与电阻R100的一端连接，电容C101的另一端接地，电阻R100的另一端与电阻R101的一端连接，且输出VBAT4V0_D信号，电阻R101的另一端输出CCB。电容C101用于稳压滤波，电阻R101用于上拉CCB。
图2是本实用新型用于切换USB的CCA或CCB上拉电源的延时电路的CCB控制电路图。
如图2所示，延时模块40包括：二极管D102的正极与电阻R106的一端连接且接地，二极管D102的负极分别与电阻R106的另一端、电容C103的一端连接，电容C103的另一端接入VBUS5V0信号。延时模块40提供延时功能，延时打开第二供电模块50。
第二供电模块50包括：三极管Q102的发射极分别与电阻R107的一端、PMOS管Q101的栅极连接，三极管Q102的集电极与PMOS管Q101的漏极连接。具体实施时，PMOS管Q101可以但是不限于为AO3407A。三极管Q102可以但是不限于为LMBT3904LT1G。第二供电模块50提供电源和电源的开关功能。
第二上拉模块60包括：电容C105的一端接地，电容C105的另一端与二极管D101的正极连接，二极管D101的负极与电阻R105的一端连接，且输出VBUS5V0_D信号，电阻R105的另一端输出CCA。
第二上拉模块60给CCA提供上拉电压，TYPE-C插入时，VBUS5V0接入5V电源。上电瞬间，由于电容两端电压不能突变的特性，电容C103两端电压都为5V，所以三极管Q102导通，PMOS管Q101的栅极为高电平，PMOS管Q101不导通。然后电容C103会通过电阻R106进行充电，充电电流受电阻R106阻值影响，改变电阻R106的阻值，可以调整电容C103的充电速度。随着电容C103的充电，三极管Q102基极电压会逐渐下降，当三极管Q102基极电压下降到0.7V以下时，三极管Q102截止，PMOS管Q101的栅极电压被电阻R107拉低，VGS＝0-VBUS5V0＝-5V，满足PMOS管导通条件，PMOS管Q101导通，VBUS5V0_D有4.3V电压，CCA拉高。
本实用新型用于切换USB的CCA或CCB上拉电源的延时电路使用场景，例如CCA上拉至5V电源，CCB无电压，USB3.0的通路处在MCU和Type-C之间。CCB上拉至4V电源，CCA无电压，USB3.0的通路处在MCU和模组之间。在通用USB接口中，CCA和CCB的上拉电源为5V(4.75V-5.5V)，但是由于常规电子设备的供电通常使用电池供电，电压为3.8V。所以CCB用系统的电池供电，而CCA的上拉用TYPE-C提供的5V VBUS供电。使用电池供电的CCB，需要将上拉电阻减小(CCA上拉为56K，CCB上拉为43K)，以便CC识别正常。
当设备没有插入Type-C时，VBUS5V0没有电压，所以Q100的1脚即PMOS的栅极电压为0，VGS＝(0-VBAT4V0)＝-4V，满足PMOS导通条件，Q100导通，VBAT4V0_D等于VBAT4V0，CCB拉高。同时因为VBUS5V0没有电压，VBUS5V0_D也没有电压，CCA悬空，没有上拉。此时的USB3.0通路处于MCU和模组之间，可以满足MCU和模组的数据传输。
当设备插入Type-C时，VBUS5V0有5V电压，Q100的1脚有4.3V电压(二极管D100导通电压0.7V)，VGS＝4.3-4＝0.3V，不满足PMOS导通条件，Q100被关断，VBAT4V0_D没有电压，CCB悬空。同时，VBUS5V0上电瞬间，C103电容因为两端电压不能突变，所以Q102的瞬间基极电压等于VBUS5V0，NPN三极管Q102导通，Q101的栅极电压≈VBUS5V0，VGS≈0V，Q101不导通。然后C103会通过R106进行充电，充电电流受R106阻值影响，改变R106的阻值可以调整C103的充电速度。随着C103的充电，Q102基极电压会逐渐下降，当Q102基极电压下降到0.7V以下时，Q102截止，Q101的栅极电压被R107拉低，VGS＝0-VBUS5V0＝-5V，满足PMOS导通条件，Q101导通，VBUS5V0_D有4.3V电压，CCA拉高。实现了Type-C插入时CCA的延时拉高。当CCB悬空后，CCA也尚未拉高，此时相当于USB设备拔出，USB闲置，当延时一段时间(调整电阻到约1s)后，CCA被拉高，此时MCU会检测到USB设备插入，同时将USB通路设置为MCU与Type-C之间，可以满足Type-C的正常功能。
当设备拔出Type-C时，VBUS5V0失去电压，VBUS5V0_D也没有了电压，CCA悬空。D102用于快速泄掉C103储存的电量，否则会影响下次Type-C的识别。同时，在VBUS5V0下电前，C102电容储存了电量，D100用于防止C102储存的电量放电过快，C102储存的电量只能通过R103电阻释放，R103选择合适的电阻即可使C102缓慢放电，从而使Q100栅极电压也缓慢下降，当栅极电压下降到2.5V左右，VGS＝2.5V-4V＝-1.5V，此时Q100开始导通，VBAT4V0_D开始上电，CCB上拉。实现了Type-C拔出时CCB的延时拉高，通过调整C102的容值和R103的阻值可以改变延时时间。综上，Type-C拔出后，CCA快速下电，而CCB延时上电，延时一段时间后，CCB被拉高，此时MCU会检测到设备插入，同时将USB通路设置为MCU与模组之间，可以满足模组与MCU的数据传输。
本实用新型用于切换USB的CCA或CCB上拉电源的延时电路的关键在于，利用了电容两端电压不能突变，以及电容的储能特性，来实现PMOS管的延时导通。另外PMOS的导通电压Vth尽量选择较小的，如至少小于-1.5V，否则延时效果可能不尽人意。
本实用新型通过以上实施例的设计，其有益效果是：通过使用电容，电阻，三极管，二极管，PMOS等器件实现两路电源的关联延时上电，目的是为了解决USB多路切换时容易出现识别错误问题。
本实用新型是根据特定实施例进行描述的，但本领域的技术人员应明白在不脱离本实用新型范围时，可进行各种变化和等同替换。此外，为适应本实用新型技术的特定场合，可对本实用新型进行诸多修改而不脱离其保护范围。因此，本实用新型并不限于在此公开的特定实施例，而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。
Claims (10)
1.一种用于切换USB的CCA或CCB上拉电源的延时电路，其特征在于，包括：CCA控制电路和CCB控制电路，所述CCA控制电路包括储能模块、第一供电模块、第一上拉模块，所述储能模块用于储存电能，所述第一供电模块用于提供CCB上拉电源的电压，所述第一上拉模块用于稳压以及上拉CCB，所述CCB控制电路包括延时模块、第二供电模块、第二上拉模块，所述延时模块用于提供延时功能，延时打开所述第二供电模块，所述第二供电模块用于让CCA的上拉电源延时开启，所述第二上拉模块用于稳压以及上拉CCA。
2.根据权利要求1所述的用于切换USB的CCA或CCB上拉电源的延时电路，其特征在于，所述储能模块包括：二极管D100的正极接入VBUS5V0信号，二极管D100的负极分别与电容C102的一端、电阻R103的一端连接。
3.根据权利要求1所述的用于切换USB的CCA或CCB上拉电源的延时电路，其特征在于，所述第一供电模块（20）包括：PMOS管Q100的栅极与电阻R102的一端连接，PMOS管Q100的漏极与电容C100的一端连接，且接入VBAT4V0信号，电容C100的另一端接地。
4.根据权利要求1所述的用于切换USB的CCA或CCB上拉电源的延时电路，其特征在于，所述第一上拉模块包括：电容C101的一端与电阻R100的一端连接，电容C101的另一端接地，电阻R100的另一端与电阻R101的一端连接，且输出VBAT4V0_D信号，电阻R101的另一端输出CCB。
5.根据权利要求1所述的用于切换USB的CCA或CCB上拉电源的延时电路，其特征在于，所述延时模块包括：二极管D102的正极与电阻R106的一端连接且接地，二极管D102的负极分别与电阻R106的另一端、电容C103的一端连接，电容C103的另一端接入VBUS5V0信号。
6.根据权利要求1所述的用于切换USB的CCA或CCB上拉电源的延时电路，其特征在于，所述第二供电模块包括：三极管Q102的发射极分别与电阻R107的一端、PMOS管Q101的栅极连接，三极管Q102的集电极与PMOS管Q101的漏极连接。
7.根据权利要求1所述的用于切换USB的CCA或CCB上拉电源的延时电路，其特征在于，所述第二上拉模块包括：电容C105的一端接地，电容C105的另一端与二极管D101的正极连接，二极管D101的负极与电阻R105的一端连接，且输出VBUS5V0_D信号，电阻R105的另一端输出CCA。
8.根据权利要求3所述的用于切换USB的CCA或CCB上拉电源的延时电路，其特征在于，所述PMOS管Q100为AO3407A。
9.根据权利要求6所述的用于切换USB的CCA或CCB上拉电源的延时电路，其特征在于，所述PMOS管Q101为AO3407A。
10.根据权利要求6所述的用于切换USB的CCA或CCB上拉电源的延时电路，其特征在于，所述三极管Q102为LMBT3904LT1G。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321499209.8U CN219980803U (zh) | 2023-06-12 | 2023-06-12 | 一种用于切换usb的cca或ccb上拉电源的延时电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202321499209.8U CN219980803U (zh) | 2023-06-12 | 2023-06-12 | 一种用于切换usb的cca或ccb上拉电源的延时电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN219980803U true CN219980803U (zh) | 2023-11-07 |
Family
ID=88590680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202321499209.8U Active CN219980803U (zh) | 2023-06-12 | 2023-06-12 | 一种用于切换usb的cca或ccb上拉电源的延时电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN219980803U (zh) |
-
2023
- 2023-06-12 CN CN202321499209.8U patent/CN219980803U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202798027U (zh) | 一种单usb接口的双向供电电路 | |
| CN207782762U (zh) | 一种自动复位电路及电子产品 | |
| CN104953650A (zh) | 一种电池电量显示装置 | |
| EP3661007A1 (en) | Low voltage charging control and protection circuit for electronic cigarette and method of charging the electronic cigarette using the circuit | |
| CN205344782U (zh) | 一种电源电路 | |
| CN219980803U (zh) | 一种用于切换usb的cca或ccb上拉电源的延时电路 | |
| CN212033826U (zh) | 供电电路以及电子设备 | |
| CN111030247A (zh) | 一种type C切换host和device模式的切换电路 | |
| CN109164746A (zh) | 一种下电时序控制电路及电源电路 | |
| CN112018839B (zh) | 一种负载检测电路 | |
| CN113303506B (zh) | 一种烟杆、电子烟 | |
| CN209184282U (zh) | 一种充电保护电路及电子产品 | |
| CN211480954U (zh) | 一种type C切换host和device模式的切换电路 | |
| CN114285128A (zh) | 户外设备供电控制电路、户外设备供电系统及户外设备 | |
| CN204761070U (zh) | 一种电池电量显示装置 | |
| CN207488987U (zh) | 一种采用外置看门狗的车载mcu应用电路 | |
| CN101414209A (zh) | 存储卡供电装置以及存储卡存取装置 | |
| CN211699187U (zh) | 蓝牙控制电路以及电气设备 | |
| CN210042125U (zh) | 一种蓝牙耳机充电通路和自动开机控制电路及蓝牙耳机 | |
| CN205142166U (zh) | 蓝牙芯片的开关延迟电路和蓝牙音箱 | |
| CN215436086U (zh) | 预充保护电路、电池管理系统、充电电路及电动汽车 | |
| CN211456690U (zh) | 一种新型的usb过压过流保护电路 | |
| CN109889658A (zh) | 用于移动终端的配件以及移动终端 | |
| CN114039587B (zh) | 关机控制电路、电池保护芯片和电子设备 | |
| CN113303504B (zh) | 一种烟杆、电子烟 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |