一种插入检测电路的制作方法

1.本实用新型涉及检测电路领域，尤其涉及一种插入检测电路。


背景技术：

2.随着移动快充技术的不断发展，存在需要给快充适配器升级新的快充协议的需求。针对产线上批量适配器升级固件的场景，为提高生产效率，上位机在升级时候需要识别适配器是否有外部设备插入。已有的usb插入识别技术主要有：检测usb的供电线上是否有供电电压、检测usb的脉冲信号，这些插入检测技术都需要要求适配器供电，这给产线上适配器升级带来困难。


技术实现要素：

3.为此，需要提供一种插入检测电路，解决识别是否有外部设备(如适配器)插入需要对外部设备进行供电的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了一种插入检测电路，包括插入接口、第一晶体管q1、第一电阻r1、第二晶体管q2、第二电阻r2、第三电阻r3和负压电压源；
5.插入接口的信号线与第一晶体管q1的栅极和第三电阻r3的一端连接；插入接口的接地端和电路接地端连接；第三电阻r3的另一端和第一晶体管q1的源极和负压电压源连接；第一晶体管q1的漏极和第一电阻r1的一端和第二晶体管q2的栅极连接，第一电阻r1的另一端与io电源端vccio和第二电阻r2的一端连接；第二晶体管q2的源极和电路接地端连接，第二晶体管q2的漏极与第二电阻r2的另一端和电路检测输出端连接，然后接到控制器的输入引脚，所述电路检测输出端用于判断插入接口是否有外部设备插入。
6.进一步地，还包括控制器u1，所述控制器u1的输入io端与所述电路检测输出端连接，所述控制器u1的信号线连接端与插入接口的信号线连接。
7.进一步地，还包括电控开关单元rl，所述电控开关单元rl的控制端与控制器u1的控制输出端连接，所述控制器u1的信号线连接端通过所述电控开关单元与插入接口的信号线连接，所述控制器u1检测到所述电路检测输出端的插入信号后驱动所述电控开关单元rl的控制端。
8.进一步地，所述电控开关单元的内部包括第一开关rl1和第二开关rl2，所述控制器u1的信号线连接端通过所述第一开关rl1与插入接口的信号线连接，所述电路的电源端通过所述第二开关与所述插入接口的电源端连接。
9.进一步地，所述电控开关单元rl为继电器。
10.进一步地，还包括驱动单元，所述控制器u1的控制输出端通过所述驱动单元与所述电控开关单元rl的控制端连接。
11.进一步地，所述第一晶体管或者第二晶体管为mos管或者三极管。
12.进一步地，所述插入接口为usb接口。
13.进一步地，所述插入接口的信号线为与快充芯片连接的信号线。
14.进一步地，所述io电源端vccio为所述电路的电源端。
15.区别于现有技术，上述技术方案在插入接口与插入设备(如适配器)连接时，在插入设备无需供电的情况下，电路检测输出端就可以检测到设备插入，并输出插入的电压信号。从而可以给上位机或者烧录板等设备进行读取，上位机或者烧录板即可以判断到插入设备已经插入到插入接口上，即可以对插入设备进行相应操作，如开始给插入设备的插入接口连接线供电，启动烧录。
附图说明
16.图1为具体实施方式所述的电路图。
具体实施方式
17.为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
18.请参阅图1，本实施例提供一种插入检测电路，包括插入接口、第一晶体管q1、第一电阻r1、第二晶体管q2、第二电阻r2、第三电阻r3和负压电压源；插入接口的信号线与第一晶体管q1的栅极和第三电阻r3的一端连接；插入接口的接地端和电路接地端连接；第三电阻r3的另一端和第一晶体管q1的源极和负压电压源连接；第一晶体管q1的漏极和第一电阻r1的一端和第二晶体管q2的栅极连接，第一电阻r1的另一端与io电源端vccio和第二电阻r2的一端连接；第二晶体管q2的源极和电路接地端连接，第二晶体管q2的漏极与第二电阻r2的另一端和电路检测输出端连接，然后接到控制器的输入引脚，所述电路检测输出端用于判断插入接口是否有外部设备插入。
19.本实用新型设计原理是基于二极管导通后，二极管两端电压钳位到某个电平来设计。插入设备(如充电适配器)中，芯片内部信号线的引脚与接地端之间设置有防静电的esd二极管。如图1中的快充芯片(快充ic)内部用于升级固件的信号线d+与接地端之间设置有二极管esd_d。当插入设备未通过接入接口(如usb)接入到本电路时，插入接口的信号线d+悬空，此时第一晶体管q1的栅极的电压等于负压电压源提供的电压(如-2.5v)，第一晶体管q1的栅极和源极压差为0，第一晶体管q1不导通，第一晶体管q1的漏极电压通过第一电阻r1上拉为高电平。此时第二晶体管q2导通，第二晶体管q2漏极输出为低电平，即电路检测输出端plug_in为低电平。当插入设备通过插入接口连接到本电路时，由于插入设备的信号线对地有一个esd反向二极管，存在以下的电流路径：接地端
→
插入设备内对地钳位二极管esd_d
→
插入接口信号线
→
第三电阻r3
→
负压电压源。此时由于对地钳位二极管的钳位作用，第一晶体管q1的栅极的电压被钳位到二极管的钳位电压值(如-0.7v)，选用合适的值，使第一晶体管q1的栅极和源极压差大于第一晶体管q1的导通阈值，则第一晶体管q1导通。第一晶体管q1导通，则第二晶体管q2栅极电压被拉低不导通，即第二晶体管q2的漏极输出到电路检测输出端plug_in信号为高电平。从而实现了未上电的插入设备插入后，电路检测输出端plug_in的信号变化，即实现了未上电时插入设备的插入检测，为后续的工作提供插入检测。
20.上述实施例中，插入设备可以为待烧录或者是待通过信号线通信的设备。则本电路还可以包括与插入设备通信的控制器u1，如可以是单片机或者上位机。所述控制器u1的
输入io端与所述电路检测输出端连接，所述控制器u1的信号线连接端与插入接口的信号线连接。当插入设备通过插入接口插入时，电路检测输出端plug_in为高电平，则控制器u1检测到高电平，则知道所述插入设备已经插入。则可以通过信号线进行通信或者烧录。在本实用新型中，进行通信或者烧录是现有技术，本实用新型不对此进行改进，本实用新型关键在于：插入设备插入后给控制器提供一个信号，从而让控制器开始之前的通信或者烧录工作。
21.为了避免控制器u1的信号线连接端与插入接口的信号线连接时对插入检测的影响，以及提高控制器信号线与插入设备信号线连接的稳定性和控制烧录的进程(什么时候开始烧录，烧录完后断开)，优选地，可以在检测到插入后再进行插入接口信号线与控制器信号线的连接。则本实用新型还包括电控开关单元rl，所述电控开关单元rl的控制端与控制器u1的控制输出端连接，所述控制器u1的信号线连接端通过所述电控开关单元与插入接口的信号线连接，所述控制器u1检测到所述电路检测输出端的插入信号后驱动所述电控开关单元rl的控制端。当插入设备插入后，控制器检测到插入信号后，驱动所述电控开关单元rl的控制端，使得电控开关单元内部导通，从而使得所述控制器u1的信号线连接端与插入接口的信号线连接，实现了插入后的信号线连接。当然，在检测到没有插入设备插入时，则要断开所述电控开关单元rl的内部连接。
22.在某些实施例中，还可以实现插入接口的电源端在插入设备插入后的连接。可以通过第二电控开关单元来进行连接，或者采用双路的电控开关单元。采用双路的电控开关单元时，所述电控开关单元的内部包括第一开关rl1和第二开关rl2，所述控制器u1的信号线连接端通过所述第一开关rl1与插入接口的信号线连接，所述电路的电源端通过所述第二开关与所述插入接口的电源端连接。当插入设备插入后，控制器检测到插入信号后，驱动所述电控开关单元rl的控制端，使得电控开关单元内部第一开关rl1和第二开关rl2导通。从而使得所述控制器u1的信号线连接端与插入接口的信号线连接，所述电路的电源端与所述插入接口的电源端连接。
23.上述的电控开关单元可以为正负压供电的开关芯片或者可以为继电器。如图1中，即采用继电器的实施例。其中，电控开关单元rl的1脚和8脚为控制端，通过驱动1脚和8脚上电，就可以实现第一开关rl1和第二开关rl2导通。
24.为了实现对继电器的驱动，还包括驱动单元，所述控制器u1的控制输出端power_on通过所述驱动单元与所述电控开关单元rl的控制端连接。驱动单元可以是继电器驱动芯片，通过驱动芯片放大控制器的驱动能力。
25.上述实施例中，晶体管作用是实现电控导通，优选地，所述第一晶体管或者第二晶体管为mos管，在某些实施例中，也可以为三极管、晶闸管等。
26.本实用新型的插入接口是用于与外部设备连接的接口，所述插入接口可以为usb接口。usb接口如果还有其他信号线，可以与控制器u1直接连接。
27.正如上述实施例提到的，外部设备可以是快充适配器，则快充适配器包含有快充芯片，则所述插入接口的信号线为与快充芯片(快充ic)连接的信号线，从而可以实现快充芯片的烧录。这样有助于产线升级适配器协议软件的批量执行，操作工人仅需将适配器接入插入接口(usb)，烧录板的控制器识别到适配器接入后，将插入识别信号传输给上位机，上位机即可启动烧录。
28.上述实施例中，如果控制器u1有单独的io电源端，则第二电阻r2的一端连接的为
所述io电源端。在某些实施例中，控制器u1的io可以兼容电路的电源端的电压，则所述io电源端vccio为所述电路的电源端，无需单独的io电源端，如图1中那个的vcc和vccio可以为同一电源。
29.需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型专利的保护范围之内。