一种USB Type-C系统控制电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电路控制领域，特别是一种USB Type-C系统控制电路。
【背景技术】
[0002] 随着移动技术的发展，USB接口成为了移动设备必不可少的部分。现有的传统USB 接口中，USB Type-A和USB Type-B接口已经越来越难W满足新设备更小，更薄，更轻，功率 更大，传输速度更快的要求。新一代的USB Type-C接口应运而生。2014年发布的新一代USB Type-C接口满足了新型移动设备平台对轻薄的要求，同时也保留了USB接口本身所具有的 各种优点。
[0003] 图1是全功能的USB Type-C插座的定义。与USB Type-A和USB Type-B不同，USB Type-C接口增加了几对新的引脚定义，用来满足高速数据传输，高功率输出的要求。其中， 为了满足最大传输电流达到5A的要求，VBUS和接地各有4个引脚。其他的新增引脚CC1和CC2 是用来进行Type-C的协议通信，二对RX/TX则是用于超高速的数据传输。根据Type-C的最新 协议，在Type-C成功握手之前，VBUS的电压是0V，传统的使用于Type-A和Type-B的端口检测 电路不再有效。
[0004] USB Type-C的功率转换系统如图2所示，包含功率级、USB Type-C插座、功率级 (Power Stage)的主控制器(Main Controller)和Type-C接口控制器。功率级可能工作在两 种状态:外部系统给内置电池的充电状态和内置电池给外部系统的放电状态。功率级工作 在充电状态还是放电状态，完全取决于主控制器。主控制器则是读取Type-C接口控制器所 检测的Type-C接口电路的通讯结果，根据其结果来进行控制的。Type-C接口控制器连续不 间断的监视插头上CC1和CC2引脚上的状态。当有外部的主机或者从机接入的时候，此Type- C接口控制器能够根据USB Type-C的协议规范判断出本身系统需要响应的工作角色，将信 息上报给主控制器。
[0005] 为了能够随时的响应外部系统的插入，此USBType-C系统需要连续不间断地检测 USB Type-C上接口的状态，如Type-C接口控制器需要随时连续或者周期性的监控CC1和CC2 的电平状态。即使是长时间没有器件接入，也不能停止。运些一直工作或者周期性工作的器 件就会需要消耗额外的工作电流。考虑到移动设备在绝大部分时间都是由内置的电池供 电，对本身系统的待机电流有着比较严格的要求。从移动USB系统的节能角度考虑，运些在 待机的时候额外消耗的电流都是需要消除的。
【发明内容】
[0006] 本发明主要解决的技术问题是提供一种USB Type-C系统控制电路，通过控制USB Type-C系统控制器件的使能端，使USB Type-C系统在无外部系统插入时处于休眠状态，从 而节省了电流消耗。
[0007] 为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种USB Type-C系统 控制电路，包括USB Type-C插座与可控制电子元器件，所述可控制电子元器件上设有使能 端，所述Type-C插座上设有多个接地引脚，所述任意一个或多个接地引脚不接地而与所述 使能端连接，所述使能端与所述任意一个或多个接地引脚之间连接有上拉电路；
[0008] 所述使能端为低电平有效，所述上拉电路在USB Type-C系统空闲时维持使能端处 于高电平;所述接地引脚在USB Type-C系统工作时维持使能端处于低电平。
[0009] 进一步地，所述可控制电子元器件为USB Type-C接口控制器、单片机或稳压器当 中的一种或多种的组合结构。
[0010] 更进一步地，所述可控制电子元器件为USB Type-C接口控制器，所述USB Type-C 接口控制器上设有使能端，所述Type-C插座上设有多个接地引脚，所述任意一个或多个接 地引脚不接地而与所述使能端连接，所述使能端与所述任意一个或多个接地引脚之间连接 有上拉电路；
[0011] 所述使能端为低电平有效，所述上拉电路在USB Type-C系统空闲时维持使能端处 于高电平;所述接地引脚在USB Type-C系统工作时维持使能端处于低电平。
[0012] 更进一步地，所述可控制电子元器件为USB Type-C接口控制器与单片机，所述USB Type-C插座与单片机相连，所述单片机又与USB Type-C接口控制器相连；
[0013] 所述单片机上设有使能端，所述Type-C插座上设有多个接地引脚，所述任意一个 或多个接地引脚不接地而与所述使能端连接，所述使能端与所述任意一个或多个接地引脚 之间连接有上拉电路；
[0014] 所述使能端为低电平有效，所述上拉电路在USB Type-C系统空闲时维持使能端处 于高电平;所述接地引脚在USB Type-C系统工作时维持使能端处于低电平。
[0015] 更进一步地，所述可控制电子元器件为USB Type-C接口控制器与稳压器，所述USB Type-C插座与线性稳压器相连，所述稳压器又与USB Type-C接口控制器相连；
[0016] 所述稳压器上设有使能端，所述Type-C插座上设有多个接地引脚，所述任意一个 或多个接地引脚不接地而与所述使能端连接，所述使能端与所述任意一个或多个接地引脚 之间连接有上拉电路；
[0017] 所述使能端为低电平有效，所述上拉电路在USB Type-C系统空闲时维持使能端处 于高电平;所述接地引脚在USB Type-C系统工作时维持使能端处于低电平。
[0018] 更进一步地，所述上拉电路包括：内置电源与上拉电阻，所述内置电源的正极与上 拉电阻连接。
[0019] 更进一步地，所述USB Type-C系统控制电路还包括:场效应管和总线，所述总线与 场效应管形成的分流电路。
[0020] 更进一步地，所述分流电路中场效应管的栅极与总线连接;所述场效应管的漏极 与上拉电路连接;所述场效应管的源极接地;所述场效应管在总线电压小于场效应管阔值 时断开，在总线电压大于场效应管阔值时接通。
[0021] 更进一步地，所述场效应管与总线之间连接有分压电路。
[0022] 更进一步地，所述分压电路包括:第一电阻与第二电阻，所述第一电阻串联连接在 场效应管的栅极与总线之间，所述第二电阻并联连接在场效应管的栅极与源极之间。
[0023] 本发明的有益效果:本发明在USB Type-C接口控制器的使能端连接上拉电路，并 将USB Type-C插座的接地引脚与上拉电路相连。由于USB Type-C接口控制器的使能端为低 电平有效，所W上拉电路在USB Type-C插座未插入外部系统时，维持使能端处于高电平，使 USB Type-C接口控制器处于休眠状态。当有外部系统插入USB Type-C接口控制器时，由于 USB Type-C插座的接地引脚将上拉电路的电平拉低到低电平，故与上拉电路连接的使能端 电平也出位于低电平，此时，USB Type-C接口控制器被激活，处于工作状态。本发明巧妙利 用USB Type-C插座接地引脚在有外部系统插入时，会强行将上拉电路从高电平拉低到低电 平的现象，采用简单实用的电路设计，实现了对USB Type-C系统的唤醒。
【附图说明】
[0024] 图1为现有技术中USB Type-C插座引脚示意图；
[0025] 图2为现有技术中USB Type-C系统连接框图；
[00%]图3为本发明第一种实施例提供的USB Type-C系统连接框图；
[0027] 图3a为本发明第一种实施例提供的带有分流电路的USB Type-C系统连接框图；
[0028] 图3b为本发明场效应管的控制时序示意图；
[0029] 图3c为本发明第一种实施例提供的带有分流电路与分压电路的USB Type-C系统 连接框图；
[0030] 图4为本发明第二种实施例提供的USB Type-C系统连接框图；
[0031] 图5为本发明第Ξ种实施例提供的USB Type-C系统连接框图。
【具体实施方式】
[0032] 为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。 需要说明的是，当元件被表述"固定于"另一个元件，它可W直接在另一个元件上、或者其间 可W存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述"连接"另一个元件，它可W是直接连 接到另一个元件、或者其间可W存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语"垂直 的"、"水平脚V'左"、"右"W及类似的表述只是为了说明的目的。
[0033] 除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领 域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为 了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语"和/或"包括一 个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0034] 实施例1
[00巧]请参阅图3，一种USB Type-C系统控制电路，包括总电源、功率级、主控制器、USB Type-C插座与USB Type-C接口控制器。总电源的正极与功率级的输入端连接，总电源的负 极接地。功率级分别与USB Type-C插座的输入引脚与主控制器连接，功率级通过总线VBUS 与USB Type-C插座连接。USB Type-C接口控制器分别