KR20230016675A - 데이터 케이블 및 충전 장치 - Google Patents

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팡딩 루오
얀빈 리우
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Abstract

본 출원은 데이터 케이블 및 충전 장치를 개시한다. 여기서, 데이터 케이블은 Type-A 인터페이스, 제1 인터페이스 및 케이블을 포함하고, Type-A 인터페이스 및 제1 인터페이스의 VBUS 핀, D+ 핀, D- 핀 및 GND 핀은 대응하게 연결되며; 데이터 케이블에는 풀업 저항, 스위칭 회로 및 필터링 회로를 포함한 회로 식별 모듈이 배치되며, 스위칭 회로의 제1 단은 제1 인터페이스의 CC 핀과 연결되고, 제2 단은 풀업 저항의 제1 단과 연결되고, 제3 단은 Type-A 인터페이스의 CC 핀과 연결되며, 풀업 저항의 제2 단은 제1 인터페이스의 VBUS 핀과 연결되며, 필터링 회로의 제1 단은 Type-A 인터페이스의 CC 핀과 연결되고, 필터링 회로의 제2 단은 제1 인터페이스의 GND 핀과 연결되고, 필터링 회로의 출력단은 스위칭 회로의 제어단과 연결되며; 여기서, 필터링 회로의 제어 하에, 스위칭 회로의 제1 단은 제2 단 또는 제3 단과 턴온된다.

Description

데이터 케이블 및 충전 장치
(관련 출원의 상호 인용)
본 출원은 2020년 5월 29일 중국에서 제출된 중국특허출원 제202010478104.9호의 우선권을 주장하며, 본 출원에서는 그 전체 내용을 사용하고 있다.
본 출원은 통신 기술분야에 관한 것으로, 더 상세하게는, 데이터 케이블 및 충전 장치에 관한 것이다.
과학 기술이 발전됨에 따라 급속 충전은 널리 적용되고 있다.
종래 기술에서는 급속 충전을 위해 PD(Power Delivery) 프로토콜을 주로 사용하며, PD 프로토콜에 따른 충전을 지원하는 충전기는 CC 신호 라인을 이용하여 통신해야 하고, 상기 PD 프로토콜에 따른 충전을 지원하는 충전기는 일반적으로 제3 표준(Type-C) 인터페이스를 사용하면서 Type-C to Type-C인 데이터 케이블을 장착되어 있다. 제1 표준(Type-A 또는 Standard-A) 인터페이스를 사용하는 데이터 케이블의 경우 D+/D- 신호 라인을 통해 통신하므로 PD 프로토콜에 따른 충전을 지원할 수 없다. 그러나 현재 가장 널리 사용되는 데이터 케이블은 Type-A 인터페이스가 있는 데이터 케이블이므로 통상의 데이터 케이블의 Type-A 인터페이스가 PD 프로토콜에 따른 충전을 지원하지 않게 된다.
(기술적 과제)
본 출원의 실시예의 목적은 Type-A 인터페이스를 갖는 데이터 케이블이 PD 프로토콜에 따른 충전을 지원하지 않는 문제점을 해결할 수 있는 데이터 케이블 및 충전 장치를 제공하는 것이다.
(기술적 해결방법)
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 출원에 따른 기술적 해결방법은 다음과 같다.
제1 측면에 있어서, 본 출원의 실시예는, Type-A 인터페이스 및 제1 인터페이스를 포함하며, 상기 Type-A 인터페이스와 상기 제1 인터페이스는 케이블을 통해 연결되고, 상기 Type-A 인터페이스 및 상기 제1 인터페이스는 모두 VBUS 핀, CC 핀, D+ 핀, D- 핀 및 GND 핀을 포함하고, 상기 Type-A 인터페이스 및 상기 제1 인터페이스의 VBUS 핀, D+ 핀, D- 핀 및 GND 핀은 일대일 대응하게 연결되며;
상기 데이터 케이블에는 풀업 저항, 스위칭 회로 및 필터링 회로를 포함한 회로 식별 모듈이 배치되며, 상기 스위칭 회로의 제1 단은 상기 제1 인터페이스의 CC 핀과 연결되고, 상기 스위칭 회로의 제2 단은 상기 풀업 저항의 제1 단과 연결되고, 상기 스위칭 회로의 제3 단은 상기 Type-A 인터페이스의 CC 핀과 연결되며, 상기 풀업 저항의 제2 단은 상기 제1 인터페이스의 VBUS 핀과 연결되고, 상기 필터링 회로의 제1 단은 상기 Type-A 인터페이스의 CC 핀과 연결되고, 상기 필터링 회로의 제2 단은 상기 제1 인터페이스의 GND 핀과 연결되고, 상기 필터링 회로의 출력단은 상기 스위칭 회로의 제어단과 연결되며;
상기 필터링 회로의 제어 하에, 상기 스위칭 회로의 제1 단은 상기 스위칭 회로의 제2 단 또는 제3 단과 턴온되는, 데이터 케이블을 제공한다.
제2 측면에 있어서, 본 출원의 실시예는 제1 측면에 따른 상기 데이터 케이블; 및 상기 데이터 케이블의 Type-A 인터페이스와 매칭되고 VBUS 핀, CC 핀, D+ 핀, D- 핀 및 GND 핀을 포함한 Type-A 암 소켓을 포함한 충전기;를 포함하는, 충전 장치를 제공한다.
(발명의 효과)
본 출원의 실시예에 의하면, 데이터 케이블의 Type-A 인터페이스에는 CC 핀이 배치되어 Type-A 인터페이스의 CC 핀에 전송된 CC 통신 신호가 필터링 회로에 의해 안정적인 제어 신호로 필터링되고, 그리고 이 제어 신호에 따라 스위칭 회로의 온/오프 상태를 제어하는 데, 그리하여 스위칭 회로의 제1 단과 제2 단이 턴온될 때 Type-A 인터페이스의 CC 핀이 제1 인터페이스의 CC 핀과 턴오프됨으로써, 이 데이터 케이블이 D+ 핀과 D- 핀만을 통해서 PD 프로토콜이 아닌 통신을 할 수 밖에 없도록 하며, 스위칭 회로의 제1 단과 제3 단이 턴온될 때 Type-A 인터페이스의 CC 핀이 제1 인터페이스의 CC 핀과 연결됨으로써, 이 데이터 케이블이 동시에 D+ 핀과 D- 핀을 통해 PD 프로토콜이 아닌 통신을 지원하고 CC 핀을 통해 PD 프로토콜에 따른 통신을 지원하게 되므로 Type-A 인터페이스를 갖는 데이터 케이블이 PD 프로토콜에 따른 충전을 지원하도록 할 수 있다.
도 1은 본 출원의 실시예에 따른 데이터 케이블의 구조도이다.
도 2는 본 출원의 실시예에 따른 데이터 케이블의 식별 모듈의 구조도이다.
도 3은 본 출원의 실시예에 따른 데이터 케이블의 식별 모듈의 회로도이다.
도 4는 본 출원의 실시예에 따른 데이터 케이블의 Type-A 인터페이스의 구조도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 출원의 실시예에 따른 기술적 해결방법에 대하여 명확하고 완전하게 설명하기로 하고, 물론, 설명된 실시예는 본 출원의 실시예 전체가 아니라 실시예의 일부에 불과하다. 본 출원의 실시예를 토대로, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 창의적인 노력이 없이 획득한 모든 기타 실시예는 모두 본 출원의 보호 범위에 속할 것이다.
본 출원의 명세서 및 특허청구범위에서 "제1", "제2" 등의 용어는 유사한 대상을 구별하기 위해 사용된 것으로, 특정한 순서 또는 차례를 설명하기 위해 사용된 것은 아니다. 이렇게 사용된 데이터는 본 출원의 실시예가 여기서 도시되거나 설명된 것과 다른 순서로 실행될 수 있도록 적절한 상황에서 교환될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 명세서 및 특허청구범위에서 "및/또는"은 연결된 대상 중 적어도 하나를 나타내고, "/" 문자는 일반적으로 전후 관련 대상이 "또는"의 관계임을 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 실시예 및 적용 시나리오를 통해 본 출원의 실시예에 따른 데이터 케이블 및 충전 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2를 동시에 참조하면, 도 1은 본 출원의 실시예에 따른 데이터 케이블의 구조도이며,
도 2는 본 출원의 실시예에 따른 데이터 케이블의 식별 모듈의 구조도이다.
여기서, 데이터 케이블은 Type-A 인터페이스(1) 및 제1 인터페이스(2)를 포함하며, Type-A 인터페이스(1)와 제1 인터페이스(2)는 케이블(3)을 통해 연결되고, Type-A 인터페이스(1) 및 제1 인터페이스(2)는 모두 VBUS 핀, CC 핀, D+ 핀, D- 핀 및 GND 핀을 포함하고, Type-A 인터페이스(1) 및 제1 인터페이스(2)의 VBUS 핀, D+ 핀, D- 핀 및 GND 핀은 일대일 대응하게 연결되며;
상기 데이터 케이블에는 풀업 저항(41), 스위칭 회로(42) 및 필터링 회로(43)를 포함한 회로 식별 모듈(4)이 배치되며, 스위칭 회로(42)의 제1 단은 제1 인터페이스(2)의 CC 핀과 연결되고, 스위칭 회로(42)의 제2 단은 풀업 저항(41)의 제1 단과 연결되고, 스위칭 회로(42)의 제3 단은 Type-A 인터페이스(1)의 CC 핀과 연결되며, 풀업 저항(41)의 제2 단은 제1 인터페이스(2)의 VBUS 핀과 연결되고, 필터링 회로(43)의 제1 단은 Type-A 인터페이스(1)의 CC 핀과 연결되고, 필터링 회로(43)의 제2 단은 제1 인터페이스(2)의 GND 핀과 연결되고, 필터링 회로(43)의 출력단은 상기 스위칭 회로(42)의 제어단과 연결되며;
필터링 회로(43)의 제어 하에, 스위칭 회로(42)의 제1 단은 스위칭 회로(42)의 제2 단 또는 제3 단과 턴온된다.
기존 기술에서는 휴대폰과 같은 이동 단말기는 DP 및 DM 통신 프로토콜에 따른 급속 충전을 지원하는 경우가 많고, 이 데이터 마이너스 신호(Data Minus, DM) 충전 통신, 데이터 포지티브 신호(Data Positive, DP) 충전 통신의 통신 프로토콜은 D+ 핀과 D- 핀을 통해 통신 신호를 전송하는 데, 노트북과 같은 전자 장치는 PD 통신 프로토콜을 지원하는 경우가 많고, 이 PD 통신 프로토콜은 CC 핀을 통해 통신 신호를 전송한다. 그리고 기존 기술에서는 PD 통신 프로토콜을 지원하는 데이터 케이블은 모두 Type-C to Type-C 형태의 데이터 케이블을 사용하고, DP/DM 통신 프로토콜을 지원하는 데이터 케이블은 모두 Type-A to Type-C 형태의 데이터 케이블을 사용하는 데, 이로써 PD 통신 프로토콜을 지원하는 데이터 케이블과 DP/DM 통신 프로토콜을 지원하는 데이터 케이블은 공용으로 사용될 수 없다.
그러나, 본 실시 형태에서는, 데이터 케이블은 Type-A 인터페이스(1)를 포함하는 데이터 케이블이며, Type-A 인터페이스(1)에는 CC 핀이 추가되고 CC 통신 프로토콜의 신호가 이 CC 핀으로 전송될 때 Type-A 인터페이스(1)의 CC 핀을 제1 인터페이스 (2)의 CC 핀과 턴온시킴으로써 충전 대상 장치에 대해 PD에 따른 급속 충전을 수행할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 제1 인터페이스(2)는 이 데이터 케이블을 Type-C 소켓을 갖는 충전 대상 장치와 연결하기 위해 Type-C 인터페이스일 수 있다.
물론, 과학 기술이 발전됨에 따라 제1인터페이스(2)는 또한 기존의 인터페이스이거나 향후 나타날 수 있을 다른 인터페이스일 수 있으며, 이에 대해 특별히 제한하지 않는다.
또한, 실제 적용에서, 충전 대상 장치가 PD가 아닌DP, DM 통신 프로토콜에 따른 급속 충전만을 지원하는 경우, 이 데이터 케이블의 DP, DM 통신 채널은 여전히 턴온 상태이므로 충전 대상 장치에 대해 DP, DM 프로토콜에 따른 급속 충전을 수행할 수 있다.
스위칭 회로(42)의 제1 단이 스위칭 회로(42)의 제2 단과 턴온되는 경우, 스위칭 회로(42)의 제1 단은 스위칭 회로(42)의 제3 단과 턴오프되고, 스위칭 회로(42)의 제1 단이 스위칭 회로(42)의 제3 단과 턴온되는 경우, 스위칭 회로(42)의 제1 단은 스위칭 회로(42)의 제2 단과 턴오프된다는 점에 유의해야 한다.
또한 작동 중에 스위칭 회로(42)의 제1 단은 기본적으로 스위칭 회로(42)의 제3 단과 턴온될 수 있어서 데이터 케이블은 충전 대상 장치와 CC 통신을 수행하게 되고, 그리고 이 CC 통신 기설정 시간 내에 CC 통신 신호를 Type-A 인터페이스의 CC 핀에서 획득하는 경우, 이 스위칭 회로(42)의 제1 단을 스위칭 회로(42)의 제2 단과 턴온하도록 스위칭할 수 있다. 여기서, 기 설정된 시간은 3초, 5초 등일 수 있으며, 여기서 특별히 제한하지 않는다.
또한, 상기 Type-A 인터페이스(1) 및 제1 인터페이스(2)의 VBUS 핀, D+ 핀, D- 핀 및 GND 핀과 케이블(3)의 배선의 연결 관계는 기존 기술에 의한 각 핀 및 각 배선의 연결 관계와 동일하며, 예를 들어, 상기 제1 인터페이스(2)가 Type-C 인터페이스인 경우, Type-C 인터페이스와 Type-A 인터페이스(1) 사이의 각 핀과 케이블(3)의 각 배선의 연결 관계는 구체적으로 하기 표 1에 표시된 연결 관계와 같다.
Figure pct00001
구현예에서는, CC 통신 신호가 Type-A 인터페이스(1)의 CC 핀에 수신되는 경우, 이 CC 통신 신호는 필터링 회로(43)에 의해 안정적인 제어 신호로 조정되어, 이 제어 신호에 따라 스위칭 회로(42)를 제어하게 된다. 특정 구현예에서는, 상기 제어 신호는 하이 신호일 수 있으므로, 스위칭 회로(42)는 이 하이 신호가 수시되는 경우 그의 제1 단과 제3 단을 턴온시킬 수 있으며, 스위칭 회로(42)는 이 하이 신호보다 작은 로우 신호가 수시되는 경우 그의 제1 단과 제2 단을 턴온시킬 수 있다.
물론, 특정 구현예에서, 필터링 회로(43)는 또한 Type-A 인터페이스(1)의 CC 핀에 수신된 CC 통신 신호를 다른 제어 신호로 조정할 수 있다.
본 실시 형태에서, Type-A 인터페이스에는 CC 핀이 배치되고 Type-A 인터페이스의 CC 핀에 전송되는 통신 신호를 필터링 회로를 통해 제어 신호로 조정하여 이 CC 핀과 제1 인터페이스의 CC 핀 사이의 턴온 또는 턴오프를 제어함으로써, Type-A 인터페이스의 CC 핀에 신호가 있는 경우 이 CC 핀이 제1 인터페이스의 CC 핀과 턴온되도록 제어할 수 있으므로 데이터 케이블에서 PD 통신 채널이 PD 급속 충전을 지원하도록 턴온되게 하며; Type-A 인터페이스의 CC 핀에 신호가 없는 경우 이 CC 핀이 제1 인터페이스의 CC 핀과 턴오프되도록 제어할 수 있으므로 데이터 케이블에서 PD 통신 채널을 턴오프시키고, 이때 PD 급속 충전을 지원하지 않는다. 이로써, 데이터 케이블과 연결된 충전 대상 장치가 PD 급속 충전을 지원하는 경우, 데이터 케이블에서 PD 통신 채널을 턴온시킬 수 있고, 충전 대상 장치에 대해 PD 급속 충전을 수행할 수 있으며; 데이터 케이블과 연결된 충전 대상 장치가 PD 급속 충전을 지원하지 않는 경우, 데이터 케이블에서 PD 통신 채널이 텅온되고 DP와 DM 통신 채널이 항상 턴온되도록 함으로써 충전 대상 장치에 대해 DP/DM 프로토콜 통신에 따른 급속 충전을 수행할 수 있다.
선택적인 실시 형태로서, 회로 식별 모듈(4)은 케이블(3)에 배치되고, 회로 식별 모듈(4)은 제1 인터페이스(2)의 일단으로부터의 거리가 Type-A 인터페이스(1)의 일단으로부터의 거리보다 작다.
본 실시 형태에서, 회로 식별 모듈(4)을 케이블(3)에 배치함으로써, 케이블(3)에서 Type-A 인터페이스(1)의 CC 핀과 제1 인터페이스(2)의 CC 핀 사이의 대응되는 연결 관계를 스위칭한다.
또한, 상기 회로 식별 모듈(4)은 제1 인터페이스(2)의 일단으로부터의 거리가 Type-A 인터페이스(1)의 일단으로부터의 거리보다 작은 것은 식별 모듈(4)을 제1 인터페이스(2)에 가깝게 배치할 수 있으므로, 식별 모듈(4)을 포함한 회로 기판 구조가 케이블(3)의 중간에 배치되어 케이블(3)의 평활도 및 미관에 영향을 미치는 문제점을 피할 수 있다. 물론, 특정 구현예에서, 상기 회로 식별 모듈(4)은 제1 인터페이스(2)의 일단으로부터의 거리가 Type-A 인터페이스(1)의 일단으로부터의 거리보다 작은 것은 식별 모듈(4)을 Type-A 인터페이스(1)에 가깝게 배치할 수도 있으므로, 마찬가지로 직경이 큰 회로 모듈이 케이블(3)의 중간에 배치되어 케이블(3)의 평활도 및 미관에 영향을 미치는 문제점을 피할 수 있다.
또한, 특정 구현예에서, 회로 식별 모듈(4)이 케이블(3)에 배치되는 경우, 스위칭 회로(42)의 제3 단은 케이블(3)에서 Type-A 인터페이스(1)의 CC 핀에 연결된 CC 배선과 연결되고, 풀업 저항(41)의 제2 단은 케이블(3)의 VBUS 배선과 연결되고, 필터링 회로(43)의 제1 단은 케이블(3)에서 Type-A 인터페이스 (1)의 CC 핀에 연결된 CC 배선과 연결되며, 필터링 회로(43)의 제2 단은 케이블(3)의 GND 배선과 연결되고, 그리고 상기 VBUS 배선의 양단은 Type-A 인터페이스(1)의 VBUS 핀 및 제1 인터페이스(2)의 VBUS 핀과 각각 연결되고, GND 배선의 양단은 Type-A 인터페이스(1)의 GND 핀 및 제1 인터페이스(2)의 GND 핀과 각각 연결된다.
선택적 구현 형태로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 스위칭 회로(42)는 제1 스위칭 트랜지스터(Q1), 제2 스위칭 트랜지스터(Q2), 제3 스위칭 트랜지스터(Q3), 제4 스위칭 트랜지스터(Q4), 제1 저항(44) 및 제2 저항(45)을 포함한다.
여기서, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 제1 극은 스위칭 회로(42)의 제어단이고, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 제2 극은 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 제1 극, 제3 스위칭 트랜지스터(Q3)의 제1 극 및 상기 제4 스위칭 트랜지스터(Q4)의 제1 극과 연결되고, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 제3 극은 제1 인터페이스(2)의 GND 핀과 연결되며;
제2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 제1 극은 또한 제1 저항(44)을 통해 제1 인터페이스(2)의 VBUS 핀과 연결되고, 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 제2 극은 스위칭 회로(42)의 제2 단이고, 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 제3 극은 스위칭 회로(42)의 제1 단이며;
제3 스위칭 트랜지스터(Q3)의 제2 극은 스위칭 회로(42)의 제3 단이고, 제3 스위칭 트랜지스터(Q3)의 제3 극은 제2 저항(45)을 통해 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 제2 극과 연결되며;
제4 스위칭 트랜지스터(Q4)의 제2 극은 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 제3 극과 연결되고, 제4 스위칭 트랜지스터(Q4)의 제3 극은 제3 스위칭 트랜지스터(Q3)의 제3 극과 연결되며;
여기서, Type-A 인터페이스(1)의 CC 핀에 신호가 없는 경우, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1), 제3 스위칭 트랜지스터(Q3) 및 제4 스위칭 트랜지스터(Q4)는 모두 턴오프 상태이고, 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)는 턴온 상태이며, Type-A 인터페이스(1)의 CC 핀에 신호가 있는 경우, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1), 제3 스위칭 트랜지스터(Q3) 및 제4 스위칭 트랜지스터(Q4)는 모두 턴온 상태이고, 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)는 턴오프 상태이다.
특정 구현예에서, Type-A 인터페이스(1)의 CC 핀에 신호가 전송되는 경우, 필터링 회로(43)는 Type-A 인터페이스(1)의 CC 핀의 신호를 하이 신호로 조정하고, 그래서 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 제1 극은 이 하이 신호가 수신될 때 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)가 턴온되고, 즉 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 제2 극과 제3 극이 턴온되도록 제어하며, 이때, 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 제1 극, 제3 스위칭 트랜지스터(Q3)의 제1 극 및 제4 스위칭 트랜지스터(Q4)의 제1 극은 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)를 통해 GND 핀에 연결되어, 제3 스위칭 트랜지스터(Q3)와 제4 스위칭 트랜지스터(Q4)가 턴온되고, 즉, 제3 스위칭 트랜지스터(Q3)의 제2 극이 제3 극과 연결되고 제4 스위칭 트랜지스터(Q4)의 제2 극이 제3 극과 연결되도록 하고, 그리고 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)는 턴오프되고, 즉, 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 제2 극 은 제3 극과 턴오프된다.
일 실시 형태에서, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1) 및 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)는 N형 트랜지스터이고, 제3 스위칭 트랜지스터(Q3) 및 제4 스위칭 트랜지스터(Q4)는 P형 트랜지스터이다. 구체적으로, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1) 및 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)는 N형 금속 산화물 반도체(N-Metal-Oxide Semiconductor, NMOS)트랜지스터이고, 제3 스위칭 트랜지스터(Q3) 및 제4 스위칭 트랜지스터(Q4)는 P형 금속 산화물 반도체(P-Metal-Oxide Semiconductor, PMOS)트랜지스터이다.
적용 시, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 제1 극은 게이트 전극일 수 있고, 제2 전극은 드레인 전극일 수 있고, 제3 극은 소스 전극일 수 있으며, 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 제1 극은 게이트 전극일 수 있고, 제2 극은 드레인 전극일 수 있고, 제3 극은 소스 전극이 될 수 있으며, 그리하여 Type-A 인터페이스(1)의 CC 핀에 신호가 있는 경우, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 게이트 전극은 하이 신호를 수신하여 드레인 전극과 소스 전극을 턴온시키고, 이때 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 게이트 전극은 GND 핀에 연결되어 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)가 그의 드레인 전극 및 소스 전극을 턴오프시키도록 한다.
또한, 제3 스위칭 트랜지스터(Q3) 및 제4 스위칭 트랜지스터(Q4)의 제1 극이 게이트 전극이면, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)가 턴온되는 경우, 제3 스위칭 트랜지스터(Q3) 및 제4 스위칭 트랜지스터(Q4)의 게이트 전극은 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)를 통해 GND 핀으로 풀다운되어 PMOS 트랜지스터(Q3 및 Q4)가 턴온되도록 한다. 또한, 이때, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)가 턴온되기 때문에 Q2의 게이트 전극도 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)를 통해 GND 핀으로 풀다운되어 NMOS 트랜지스터(Q2)가 턴오프되도록 한다.
이에 대응하게는, Type-A 인터페이스(1)의 CC 핀에 신호가 없는 경우, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 제1 극은 로우 신호가 수신되어, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)가 턴오프되고 제2 스위칭 트랜지스터(Q2)의 제1 극이 제1 저항(44)을 통해 VBUS 핀으로 풀업되어 NMOS 트랜지스터(Q2)가 턴온되도록 하고, 그리고, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)가 턴오프되면 제3 스위칭 트랜지스터(Q3) 및 제4 스위칭 트랜지스터(Q4) 의 제1 극은 제1 저항(44)을 통해 VBUS 핀으로 풀업되어 PMOS 트랜지스터(Q3 및 Q4)가 턴오프되도록 한다.
물론, 특정 구현예에서, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1), 제2 스위칭 트랜지스터(Q2), 제3 스위칭 트랜지스터(Q3) 및 제4 스위칭 트랜지스터(Q4)는 또한 다른 유형의 트랜지스터일 수 있으며, 그리고 스위칭 회로(42)의 각 스위칭 트랜지스터의 연결 회로를 상응하게 변경할 수 있어서, 필터링 회로(43)에 의해 조정된 CC 신호에 따라 Type-A 인터페이스(1)의 CC 핀과 제1 인터페이스(2)의 CC 핀을 턴온하거나 턴오프하며, 여기서 특별히 제한하지 않는다.
또한, 특정 구현예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 제2 극은 제4 저항(45)을 통해 제3 스위칭 트랜지스터(Q3) 및 제4 스위칭 트랜지스터(Q4)의 제3 극에 연결된다.
본 실시 형태의 스위치 회로(42)는 아날로그 신호 제어 회로이므로, 식별 모듈(4)에 제어 유닛을 배치하는 것을 피하고 제어 유닛으로부터의 디지털 제어 신호에 따라 스위칭 회로(42)의 온/오프 상태를 제어할 수 있어서 스위칭 회로(42)의 제조 비용을 절약시킬 수 있다.
선택적 실시 형태로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 스위칭 회로는 스위치(42)를 포함하고, 스위칭 회로의 제1 단은 전환 스위치(42)의 고정단이고, 스위칭 회로의 제2 단 및 제3 단은 모두 전환 스위치 (42)의 가동단이다.
특정 구현예에서, 전환 스위치(42)는 필터링 회로(43)에 의해 전송된 제어 신호에 따라 스위칭할 수 있고, 이 제어 신호는 아날로그 제어 신호 또는 디지털 제어 신호 중 어느 하나일 수 있으며, 구체적으로, Type-A 인터페이스(1)의 CC 핀에 신호가 있는 경우, 필터링 회로(43)는 제1 제어 신호를 전환 스위치로 보내고 스위치(42)가 이 제1 제어 신호에 응답하여 가동단을 제3 단에 연결하고, 즉 제1 인터페이스(2)의 CC 핀을 Type-A 인터페이스(1)의 CC 핀과 턴온시키도록 하며; Type-A 인터페이스(1)의 CC 핀에 신호가 없는 경우, 필터링 회로(43)는 제2 제어 신호를 전환 스위치로 보내고 스위치(42)가 제2 제어 신호에 응답하여 가동단을 제2 단에 연결하고, 즉 제1 인터페이스(2)의 CC 핀을 풀업 저항(41)을 통해 VBUS 핀에 연결하도록 한다.
특정 구현예에서, 스위칭 회로에는 제어 유닛이 배치될 수도 있으며, 이 제어 유닛은 필터링 회로(43) 및 전환 스위치(42)와 각각 연결되고, 그리하여 필터링 회로(43)에서 출력된 아날로그 신호를 디지털 제어 신호로 변환하여 이 디지털 제어 신호에 의해 전환 스위치(42)의 온/오프 상태를 제어한다.
본 실시 형태에서, 스위칭 회로에 전환 스위치(42)를 제공함으로써 스위칭 회로의 구성은 단순화될 수 있다.
선택적인 일 실시 형태로서, 필터링 회로(43)는 RC 필터링 회로이다.
적용 시, Type-A 인터페이스(1)의 CC 핀에 신호가 있는 경우, 이 신호는 변동하는 레벨 신호가 될 수 있으며, 변동하는 레벨 신호는 RC 필터링 회로를 통해 비교적 안정적인 레벨 신호로 조정될 수 있다.
이와 같이, RC 필터링 회로에서 출력된 제어 신호를 보다 안정적이고 신뢰할 수 있게 할 수 있다.
더욱이, 도 3에 도시된 바와 같이, 필터링 회로(43)는 제3 저항(431) 및 제1 커패시터(432)를 포함한다.
여기서, 제3 저항(431)의 제1 단은 Type-A 인터페이스(1)의 CC 핀과 연결되고, 제3 저항(431)의 제2 단은 제1 커패시터(432)의 제1 단과 연결되며, 제1 커패시터(432)의 제2 단은 제1 인터페이스(2)의 GND 핀과 연결되고, 제1 커패시터(432)의 제1 단은 스위칭 회로(42)의 제어단과 연결된다.
적용 시， Type-A 인터페이스(1)의 CC 핀에 신호가 없는 경우, 필터링 회로(43)는 로우 신호(값이 0인 레벨 신호)를 출력하고， Type-A 인터페이스(1)의 CC 핀에 변동하는 레벨 신호가 있는 경우, 이 레벨 신호가 상승될 때 제1 커패시터(432)가 충전되고, 이 레벨 신호가 강하될 때 제1 커패시터(432)가 방전되므로, 필터링 회로(43)가 안정적인 하이 신호(값이 0보다 큰 레벨 신호)를 출력하도록 한다.
선택적으로, 제1 커패시터(432)의 커패시턴스 값은 기설정 커패시턴스 값보다 크다.
특정 구현예에서, 상기 기설정 커패시턴스 값은 트랜지스터(Q1)의 턴온 전압 및 Type-A 인터페이스 (1)의 CC 핀의 신호의 레벨 값, 변동 특성에 따라 결정될 수 있으며, 예를 들어, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 턴온 전압이 낮을 때 상기 기설정 커패시턴스 값은 작을 수 있고, 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)의 턴온 전압이 높을 때 상기 기설정 커패시턴스 값은 클 수 있으며, 여기서 구체적으로 제한하지 않는다.
본 실시 형태에서, 제1 커패시터(432)의 커패시턴스 값이 기설정 커패시턴스 값보다 크게 함으로써 Type-A 인터페이스(1)의 CC 핀에 신호가 있는 경우 필터링 회로(43)에서 출력되는 레벨 신호가 항상 제1 스위칭 트랜지스터(Q1)를 턴온시킬 수 있도록 확보하므로, 필터링 회로(43)의 제어 신뢰도를 향상시키고 서로 다른 적용 시나리오에 대한 데이터 케이블의 적용 가능성을 향상시킨다.
선택적인 일 실시 형태로서, 도 4에 도시된 바와 같이, Type-A 인터페이스(1)의 제1 측에는 GND 핀, D+ 핀, D- 핀 및 VBUS 핀이 배치되고, 이 Type-A 인터페이스(1)의 제2 측에는 CC 핀이 배치되며 상기 Type-A 인터페이스(1)의 제1 측과 제2 측은 서로 반대측이다.
물론, 상기 Type-A 인터페이스(1)에서 각 핀의 분포 위치도 교환 또는 변경될 수 있으며, 여기서 특별히 제한하지 않으며, 또한, 이 VBUS 핀 및 GND 핀의 구조 및 작동 원리는 기존 기술의 VBUS 핀 및 GND 핀의 구조 및 작동 원리와 동일하므로 여기서 자세한 설명을 생략하기로 한다.
본 실시 형태에서, CC 핀이 Type-A 인터페이스(1)의 제2 측에 배치됨으로써, Type-A 인터페이스(1)의 제1 측에 있는 GND 핀, D+ 핀, D- 핀 및 VBUS 핀의 구조 및 위치 분포는 기존 기술의 Type-A 인터페이스와 동일할 수 있게 하므로 본 출원의 실시예에 따른 데이터 케이블이 통상의 Type-A 암 소켓과 호환 가능하게 한다.
물론, 본 출원의 실시예에 따른 데이터 케이블을 통상의 Type-A 암 소켓이 구비된 충전기와 연결하는 경우, 통상의 Type-A 암 소켓에 CC 핀이 배치되어 있지 않기 때문에 Type- 인터페이스(1)의 CC 핀이 CC 신호를 수신할 수 없게 하고, 이때, 이 충전 장치는 DP/DM 통신 프로토콜에 따른 급속 충전만 지원한다.
본 출원의 실시예는, 충전기 및 상술한 실시예에 따른 데이터 케이블을 포함하는 전기 장치를 더 제공한다. 상기 충전기는, 상기 데이터 케이블의 Type-A 인터페이스와 매칭되고 VBUS 핀, CC 핀, D+ 핀, D- 핀 및 GND 핀을 포함한 Type-A 암 소켓을 포함한다.
여기서, 상기 데이터 케이블의 Type-A 인터페이스와 매칭되는 Type-A 암 소켓이라는 것은, 데이터 케이블(2)의 Type-A 인터페이스가 충전기(1)의 Type-A 암 소켓에 삽입되는 경우 Type-A 인터페이스가 Type-A 암 소켓에서 같은 핀과 연결되는 것을 이해할 수 있다.
또한, 상기 충전기는 PD 충전 모듈 및 D+/D- 충전 모듈을 더 포함하며, 구체적으로, 이 PD 충전 모듈은 CC 핀과 연결되어 CC 핀을 통해 PD 프로토콜에 의해 충전 대상 장치와 통신하게 되므로 PD 급속 충전을 지원하며, D+/D- 충전 모듈은 D+ 핀 및 D- 핀과 연결되어 D+ 핀 및 D- 핀을 통해 DP/DM 프로토콜에 의해 충전 대상 장치와 통신하게 되므로 DP/DM 급속 충전을 지원한다.
본 실시 형태에서, 상기 충전 장치의 구체적인 작업 프로세스는 상기 실시예에 따른 데이터 케이블(2)의 작업 프로세스에 대응됨에 유의해야 하며, 여기서 상세한 설명을 생략하기로 한다.
또한, Type-A 인터페이스의 각 핀이 도 4에 도시된 분포 위치와 같이 분포되는 경우, Type-A 인터페이스와 매칭되는 Type-A 암 소켓은 통상의 데이터 케이블의 Type-A 인터페이스와 연결될 수 있고, 그리고 상기 충전기의 Type-A 암 소켓이 통상의 데이터 케이블의 Type-A 인터페이스와 연결되는 경우, DP/DM 프로토콜에 따른 충전만 지원한다.
본 출원의 실시예에 따른 충전 장치는 Type-A 인터페이스를 가지고, PD 프로토콜에 따른 충전 및 DP/DM 프로토콜에 따른 충전을 지원하며, 본 출원의 실시예에 따른 데이터 케이블과 동일한 유익한 효과가 있으므로 여기서 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 문서에서, "포함", "함유" 등 용어 또는 이들의 임의 다른 변형은 비 배타적인 뜻을 포괄하는 것을 의미하므로, 일련의 구성요소를 포함한 프로세스, 방법, 물품 또는 장치는 이러한 구성요소 뿐만 아니라, 여기서 명시적으로 나열되지 않은 다른 구성요소를 더 포함할 수 있거나, 또는 이러한 프로세스, 방법, 물품 또는 장치에 포함된 고유 구성요소를 더 포함할 수 있음에 유의해야 한다. 별도의 제한이 없는 한, "하나의 ……를 포함"이라는 표현에 의해 한정된 구성요소는 해당 구성요소를 포함한 프로세스, 방법, 물품 또는 장치에 별도의 동일한 구성요소의 존재가 배제되지 않는다. 또한, 본 출원의 실시 형태에 따른 방법 및 전자 장치의 범위는 도시되거나 논의된 순서대로 기능을 수행하는 것으로 제한되지 않고, 또한 관련된 기능에 따라 실질적으로 동시에 또는 역순으로 기능을 수행하는 것도 포함할 수 있으며, 예를 들어, 설명된 방법은 설명된 것과 다른 순서로 수행될 수 있고, 다양한 단계들이 추가, 생략 또는 결합될 수도 있음에 유의해야 한다. 또한, 일부 예를 참조하여 설명된 특징은 다른 예에서 결합될 수 있다.
상기 실시 형태에 대한 설명으로부터, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기 실시예의 방법이 소프트웨어와 필요한 범용 플랫폼에 의해 구현될 수 있고, 물론 하드웨어도 사용될 수 있지만, 전자가 더 나은 실시 형태임을 명확하게 이해할 수 있다. 이러한 이해에 기초하여, 본 출원의 기술적 해결방법의 본질적인 부분 또는 기존 기술에 기여하는 부분은 소프트웨어 제품의 형태로 구현될 수 있고, 이 컴퓨터 소프트웨어 제품은 단말(휴대폰, 컴퓨터, 서버, 에어컨 또는 네트워크 장치 등이 될 수 있음)이 본 출원의 각 실시예에 따른 방법을 실행하도록 하는 여러 명령어가 포함되는 저장 매체(예: ROM/RAM, 자기 디스크, CD-ROM)에 저장되어 있다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 출원의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 본 출원은 상술한 특정 실시 형태에 한정되지 않고, 상술한 특정 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것일 뿐이며, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 출원의 계시에 의해 본 발명의 요지 및 청구범위의 보호 범위에서 벗어나지 않고 여러 가지 실시 형태를 도출할 수도 있는 데, 이는 모두 본 출원의 보호 범위에 속할 것이다.

Claims (10)

  1. Type-A 인터페이스 및 제1 인터페이스를 포함하며, 상기 Type-A 인터페이스와 상기 제1 인터페이스는 케이블을 통해 연결되고, 상기 Type-A 인터페이스 및 상기 제1 인터페이스는 모두 VBUS 핀, CC 핀, D+ 핀, D- 핀 및 GND 핀을 포함하고, 상기 Type-A 인터페이스 및 상기 제1 인터페이스의 VBUS 핀, D+ 핀, D- 핀 및 GND 핀은 일대일 대응하게 연결되며;
    상기 데이터 케이블에는 풀업 저항, 스위칭 회로 및 필터링 회로를 포함한 회로 식별 모듈이 배치되며, 상기 스위칭 회로의 제1 단은 상기 제1 인터페이스의 CC 핀과 연결되고, 상기 스위칭 회로의 제2 단은 상기 풀업 저항의 제1 단과 연결되고, 상기 스위칭 회로의 제3 단은 상기 Type-A 인터페이스의 CC 핀과 연결되며, 상기 풀업 저항의 제2 단은 상기 제1 인터페이스의 VBUS 핀과 연결되고, 상기 필터링 회로의 제1 단은 상기 Type-A 인터페이스의 CC 핀과 연결되고, 상기 필터링 회로의 제2 단은 상기 제1 인터페이스의 GND 핀과 연결되고, 상기 필터링 회로의 출력단은 상기 스위칭 회로의 제어단과 연결되며;
    여기서, 상기 필터링 회로의 제어 하에, 상기 스위칭 회로의 제1 단은 상기 스위칭 회로의 제2 단 또는 제3 단과 턴온되는, 데이터 케이블.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 인터페이스는 Type-C 인터페이스인, 데이터 케이블.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 회로 식별 모듈은 상기 케이블에 배치되고, 상기 회로 식별 모듈은 상기 제1 인터페이스의 일단으로부터의 거리가 상기 Type-A 인터페이스의 일단으로부터의 거리보다 작은, 데이터 케이블.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 스위칭 회로는 제1 스위칭 트랜지스터, 제2 스위칭 트랜지스터, 제3 스위칭 트랜지스터, 제4 스위칭 트랜지스터, 제1 저항 및 제2 저항을 포함하며;
    상기 제1 스위칭 트랜지스터의 제1 극은 상기 스위칭 회로의 제어단이고, 상기 제1 스위칭 트랜지스터의 제2 극은 상기 제2 스위칭 트랜지스터의 제1 극, 상기 제3 스위칭 트랜지스터의 제1 극 및 상기 제4 스위칭 트랜지스터의 제1 극과 연결되고, 상기 제1 스위칭 트랜지스터의 제3 극은 상기 제1 인터페이스의 GND 핀과 연결되며;
    상기 제2 스위칭 트랜지스터의 제1 극은 또한 상기 제1 저항을 통해 상기 제1 인터페이스의 VBUS 핀과 연결되고, 상기 제2 스위칭 트랜지스터의 제2 극은 상기 스위칭 회로의 제2 단이고, 상기 제2 스위칭 트랜지스터의 제3 극은 상기 스위칭 회로의 제1 단이며;
    상기 제3 스위칭 트랜지스터의 제2 극은 상기 스위칭 회로의 제3 단이고, 상기 제3 스위칭 트랜지스터의 제3 극은 상기 제2 저항을 통해 상기 제1 스위칭 트랜지스터의 제2 극과 연결되며;
    상기 제4 스위칭 트랜지스터의 제2 극은 상기 제2 스위칭 트랜지스터의 제3 극과 연결되고, 상기 제4 스위칭 트랜지스터의 제3 극은 상기 제3 스위칭 트랜지스터의 제3 극과 연결되며;
    여기서, 상기 Type-A 인터페이스의 CC 핀에 신호가 없는 경우, 상기 제1 스위칭 트랜지스터, 상기 제3 스위칭 트랜지스터 및 상기 제4 스위칭 트랜지스터는 모두 턴오프 상태이고, 상기 제2 스위칭 트랜지스터는 턴온 상태이며, 상기 Type-A 인터페이스의 CC 핀에 신호가 있는 경우, 상기 제1 스위칭 트랜지스터, 상기 제3 스위칭 트랜지스터 및 상기 제4 스위칭 트랜지스터는 모두 턴온 상태이고, 상기 제2 스위칭 트랜지스터는 턴오프 상태인, 데이터 케이블.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 스위칭 트랜지스터 및 상기 제2 스위칭 트랜지스터는 N형 트랜지스터이고, 상기 제3 스위칭 트랜지스터 및 상기 제4 스위칭 트랜지스터는 P형 트랜지스터인, 데이터 케이블.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 스위칭 트랜지스터 및 상기 제2 스위칭 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터이고, 상기 제3 스위칭 트랜지스터 및 상기 제4 스위칭 트랜지스터는 PMOS 트랜지스터인, 데이터 케이블.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 스위칭 회로는 전환 스위치를 포함하며, 상기 스위칭 회로의 제1 단은 상기 전환 스위치의 고정단이고, 상기 스위칭 회로의 제2 단 및 제3 단은 모두 상기 전환 스위치의 가동단인, 데이터 케이블.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 필터링 회로는 RC 필터링 회로인, 데이터 케이블.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 필터링 회로는 제3 저항 및 제1 커패시터를 포함하며,
    여기서, 상기 제3 저항의 제1 단은 상기 Type-A 인터페이스의 CC 핀과 연결되고, 상기 제3 저항의 제2 단은 상기 제1 커패시터의 제1 단과 연결되며, 상기 제1 커패시터의 제2 단은 상기 제1 인터페이스의 GND 핀과 연결되고, 상기 제1 커패시터의 제1 단은 상기 스위칭 회로의 제어단과 연결되는, 데이터 케이블.
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 따른 데이터 케이블; 및 상기 데이터 케이블의 Type-A 인터페이스와 매칭되고 VBUS 핀, CC 핀, D+ 핀, D- 핀 및 GND 핀을 포함한 Type-A 암 소켓을 포함한 충전기;를 포함하는, 충전 장치.
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