充电接口、电子设备和电子设备组件的制作方法

1.本技术涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种充电接口、电子设备和电子设备组件。


背景技术：

2.数据线通常分为大电流充电线即原装数据线，以及小电流充电线即普通数据线这两种数据线，在将普通数据线用作大电流充电时，通常会出现数据线压降过大、充电效率下降、数据线发热等情况，甚至还有可能出现数据线烧断、起火现象。因此，需要对数据线进行识别，数据线的id识别是将普通数据线(充电电流在3a以内)和原装数据线(充电电流大于3a)进行区分。
3.相关技术中，其是将电子设备的通用串行总线c型接口即usb type c接口的两个辅助信号sbu(side band use)接入平台adc(analog-to-digital converter)检测端的检测方案，即type c接口的sbu1引脚和sbu2引脚同时接到平台的adc检测端，基于adc检测端检测sbu1引脚和sbu2引脚的电压来判断是否为大电流数据线。例如，sbu1引脚与sbu2引脚分别通过分压电路接到adc检测端1和adc检测端2，当adc检测端1和adc检测端2检测到的电压同时满足要求时，则判定为原装数据线，才能进入大电流充电。然而，当前检测方案需求2个平台adc检测端，对于低端平台，adc检测端资源紧张，没有足够的adc检测端给数据线检测使用。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的是提供一种充电接口，能够解决检测数据线是否为原装充电线时adc检测端资源紧张的问题。
5.第一方面，本技术实施例提供一种充电接口，应用于电子设备，其包括：
6.第一充电端和第二充电端，用于和数据线连接以对电子设备进行充电；
7.检测模块，所述检测模块的检测端与所述第一充电端连接；
8.比较器，所述比较器的输入端与所述检测模块的检测端连接；
9.延时模块，所述延时模块的输入端与所述比较器的输出端连接；
10.第一开关，所述第一开关包括控制端，所述第一开关的控制端与所述延时模块的输出端连接，所述第一开关连接在所述第二充电端与所述检测模块的检测端之间；
11.其中，在所述数据线接入所述充电接口的情况下，所述检测模块检测所述第一充电端的第一电压；
12.所述比较器用于将所述第一电压和参考电压进行比较，在所述第一电压小于所述参考电压的情况下，所述延时模块延时第一时长后控制所述第一开关导通，并通过所述检测模块检测所述第一充电端和所述第二充电端之间的第二，以及在所述第二电压位于预设电压范围的情况下，确定所述数据线为原装数据线。
13.第二方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括：
14.如以上第一方面所述的充电接口。
15.第三方面，本技术实施例提供了一种电子设备组件，包括电子设备和数据线；
16.所述电子设备包括充电接口；
17.所述充电接口包括第一充电端和第二充电端，用于和所述数据线连接以对所述电子设备进行充电；
18.所述充电接口还包括检测模块、比较器、延时模块和第一开关，所述检测模块的检测端分别与所述第一充电端和所述比较器的输入端连接，所述比较器的输出端与所述延时模块的输入端连接，所述延时模块的输出端与所述第一开关的控制端连接，所述第一开关连接在所述第二充电端与所述检测模块的检测端之间；
19.其中，在所述数据线接入所述充电接口的情况下，所述检测模块检测所述第一充电端的第一电压；
20.所述比较器用于将所述第一电压和参考电压进行比较，在所述第一电压小于所述参考电压的情况下，所述延时模块延时第一时长后控制所述第一开关导通，并通过所述检测模块检测所述第一充电端和所述第二充电端之间的第二电压，以及在所述第一电压满足预设电压阈值的情况下，确定所述数据线为原装数据线。
21.在本技术实施例中，所提供的充电接口包括第一充电端、第二充电端、检测模块、比较器、延时模块和第一开关，在充电接口有数据线插入的情况下，检测模块会检测第一充电端的第一电压，比较器将该第一电压和参考电压，延时模块在第一电压小于参考电压的情况下，延时第一时长后控制第一开关导通，并通过检测模块检测第一充电端和第二充电端之间的第二电压，以及在第二电压位于预设电压范围的情况下，确定数据线为原装数据线。即，将第一充电端和第二充电端间接只接一个adc检测端，利用该检测端做两次电压检测，第一次单独检测第一充电端，第二次检测第一充电端和第二充电端之间的电压，进而根据识别到的两次电压来判定数据线是否为原装数据线，通过单adc检测端检测方案，实现数据线检测，同时，通过延时模块可以延缓第一开关的动作，起到可靠的作用，从而实现可靠的单adc检测端检测方案。
附图说明
22.图1是本技术实施例提供的一种充电接口的结构示意图；
23.图2是本技术实施例提供的一种电子设备组件的结构示意图之一；
24.图3是本技术实施例提供的一种电子设备组件的结构示意图之二；
25.图4是本技术实施例提供的延时模块的结构示意图；
26.图5是本技术实施例提供的检测方法的流程示意图。
具体实施方式
27.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
28.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互
换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
29.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
30.本技术实施例提供一种充电接口，应用于电子设备产品中，其中，该电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、可穿戴设备等电子设备。
31.如图1所示，为本技术实施例提供的一种充电接口的结构示意图。该充电接口10包括：检测模块110、比较器120、延时模块130、第一开关140、第一充电端150和第二充电端160。第一充电端150和第二充电端160用于和数据线2连接以对电子设备1进行充电。检测模块110的检测端(adc)与第一充电端150连接。比较器120的输入端与检测模块110的检测端连接。延时模块130的输入端与比较器120的输出端连接。第一开关140包括控制端，第一开关140的控制端与延时模块130的输出端连接，第一开关140连接在第二充电端160与检测模块110的检测端之间。
32.参照图3，充电接口10为通用串行总线c型接口，即，usb type-c接口，可以理解的是，充电接口10共有24个端子，可以正插或者反插，并且传输速度快，接口没有方向性，能够在使用中避免出现插错的情况，有效降低了故障率。充电接口10包括第一充电端150和第二充电端160，该第一充电端150可以为第一辅助信号(side band use，sbu1)端，第二充电端160可以为第一辅助信号sbu2端，充电接口10还包括cc端，通过cc引脚可以检测数据线2是否接入。
33.其中，参照图2和图3，数据线2包括第二电阻21和第三电阻22，第二电阻21的第一端接地，第二电阻21的第二端与第一充电端150(sbu1端)连接；第三电阻22的第一端接地，第三电阻22的第二端与第二充电端160(sbu2端)连接。数据线2为通用串行总线c型数据线，即，usb type-c数据线。第二电阻21和第三电阻22均为30kω，这样便可确保比较器120的vin电压可以在数据线2插入后拉低。
34.其中，检测模块110的检测端为adc检测端。通常，该检测模块110可以是系统级芯片(soc)或者电源管理芯片(pmu)，在此，可以将soc/pmu的adc检测端作为该检测模块110的检测端。在本技术实施例中，在数据线2接入充电接口10时，检测模块110的检测端进行两次电压检测，第一次单独检测sbu1端的电压，第二次是检测sbu1端和sbu2端之间的电压。并记录两次电压状态上报软件，由软件识别到两次电压检测状态同时满足要求时，则判定数据线为原装数据线，即数据线线材为合法线材，并进入大电流充电，否则认为数据线为普通数据线，即数据线线材为非法线材，则不进入大电流充电。
35.其中，第一开关140用作sub2端的输入和输出控制，当数据线2未接入充电接口10时，第一开关140默认为断开状态。第一开关140的控制端由延时模块130的输出端控制，当延时模块130的输出端输出高电平信号时，第一开关140导通；反之，当延时模块130的输出
端输出低电平信号时，第一开关140断开。并且，第一开关140的控制端默认为低电平信号，即延时模块130的输出端默认输出低电平信号。
36.其中，参照图1，比较器120可以仅包括一个输入端，且比较器120内部设置有参考电压。或者参照图3，比较器120包括第一输入端和第二输入端，比较器120的第一输入端与检测模块110的检测端连接，比较器120的第二输入端接入参考电压。参考电压vref可以是根据实际应用场景和实际需求设置的数值，该参考电压vref可以为0.6v。其中，比较器120用于比较所接入的参考电压vref和检测模块110的检测端所检测的电压vin，vin默认输出为高电平信号例如1.8v(检测模块110内部上拉)。比较器120的第一输入端可以为正相输入端，比较器120的第二输入端可以为反向输入端。比较器120的判断条件为：在检测模块110的检测端检测到的电压vin大于参考电压vref的情况下，比较器120输出高电平信号；在检测模块110的检测端检测到的电压vin小于参考电压vref的情况下，比较器120输出低电平信号。
37.当数据线2未插入充电接口10时，检测模块110的检测端检测到的电压vin大于参考电压vref，默认输出高电平信号。当数据线2插入充电接口10时，检测模块110的检测端检测到的电压vin为sbu1端的电压并输出至比较器120。比较器120判断出sbu1端的电压vin小于参考电压vref，输出低电平信号。当sbu1端与sbu2端之间并联连接时，检测模块110的检测端检测到的电压vin为sbu1端和sbu2端之间的电压并输出至比较器120，由于sbu1端和sbu2并联，并联电压比sbu1的电压小，比较器120判断出sbu1端和sbu2端之间的电压vin更小于参考电压vref，输出低电平信号。
38.其中，延时模块130用于控制第一开关140的延缓开启，即延缓sbu2端接入检测模块110的检测端。参照图4，延时模块130包括第一电容132、第一电阻131和延时芯片133。第一电容132的第一端分别与比较器120的输出端和延时芯片133的第一端连接，第一电容132的第二端接地。第一电阻131的第一端分别与比较器120的输出端和延时芯片133的第二端连接，第一电阻131的第二端接入系统电压vsys，延时芯片133的输出端与第一开关140的控制端连接。并且，延时模块130的延时的第一时长根据第一电阻和第一电容确定，例如第一时长td＝1.1*r
t
*c
t
，其中，r
t
为第一电阻131的电阻值，c
t
为第一电容132的电容值。参照图4可知，延时模块130还包括电容c1。
39.参照图4，延时芯片133的电路电压v
cc
由系统电压vsys供电。当数据线2未插入充电接口10时，延时模块130的输入端in为高电平信号，第一电容132会通过第一电阻131充电，即达到高状态。此时th与tr管脚均为高电平，根据芯片逻辑，此时延时芯片133的输出端out会输出低电平信号。当数据线2插入充电接口10时，延时模块130的输入端为低电平信号，第一电容132开始放电，第一时长td后，th与tr管脚均为低电平，根据芯片逻辑，此时延时芯片133的输出端out会输出高电平信号。也就是说，延时模块130的输出状态与输入状态为反向状态。当延时模块130的输出端输出高电平信号时，第一开关140导通。
40.情况1：参照图3，默认状态下，数据线2未接入充电接口10，此时sbu1与sbu2上均没有下拉电阻，故检测模块110的检测端检测的电压vin为1.8v(检测模块110内部上拉)。比较器120检测vin＞vref，输出高电平至延时模块130。由于延时模块130输出与输入为反向关系，延时模块130延时第一时长后输出低电平信号至第一开关140的控制端。由于第一开关140为高电平信号有效，在此第一开关140会维持断开状态，即sbu2端为断开状态。且只要没
有数据线2没有插入充电接口10，第一开关140维持断开状态。
41.本实施例中，在数据线2接入充电接口10的情况下，检测模块110的检测端检测第一充电端(sbu1端)的第一电压。比较器120将第一电压和参考电压进行比较，在第一电压小于参考电压的情况下，延时模块130延时第一时长后控制第一开关140导通，并通过检测模块110检测第一充电端(sbu1端)和第二充电端(sbu2端)之间的第二电压，以及在第二电压位于预设电压范围的情况下，确定数据线为原装数据线。
42.其中，预设电压范围可以是根据实际应用场景和实际需求设置的数值，预设电压范围可以是0-0.4v之间。
43.情况2：参照图3，对于数据线2线材为合法线材的情况，在数据线2接入充电接口10的情况下，数据线2内的第一电阻21会连接到sbu1端，此时检测模块120的检测端检测到的电压vin为sbu1端的电压。比较器120判断出vin＜vref，输出低电平信号至延时模块130。由于反向关系，延时模块130延时第一时长td后输出高电平信号至第一开关140的控制端，第一开关140导通，在此，sbu1端和sbu2端并联。此时检测模块110的检测端检测到的电压vin为sbu1端和sbu2端并联后的电压，并将检测到的电压vin上报至处理器，由处理器将该电压vin与预设电压范围进行比较，在电压vin位于预设电压范围例如小于0.4v的情况下，确定数据线2为原装数据线。与此同时，由于并联的电压会更小，即比较器120判断出vin＜vref，比较器120仍然输出低电平信号至延时模块130。延时模块130维持输出高电平信号至第一开关140的控制端，第一开关140会维持导通状态，因此，检测模块110的检测端会稳定的检测到sbu1端与sbu2端的并联电压。由于第一次检测与第二次检测均满足要求，故数据线2即原装数据线，即数据线线材为合法线材，会进入大电流充电。
44.情况3：对于数据线2线材为非法线材，且sbu1端非法的情况，在数据线2接入充电接口10的情况下，数据线2内的第一电阻21会连接到sbu1端，此时检测模块110的检测端检测到的电压vin为sbu1端的电压，由于sbu1非法，因此检测模块110的检测端第一次检测的电压异常，比较器120判断出vin＞vref，输出高电平信号至延时模块130。由于反向关系，延时模块130延时第一时长td后输出低电平信号至第一开关140的控制端，第一开关140会保持断开，无法进行第二次sbu1端口和sbu2端口并联的检测，即判断数据线2为普通数据线，不进入大电流充电。
45.情况4：对于数据线2线材为非法线材，且sbu2端非法的情况，在数据线2接入充电接口10的情况下，数据线2内的第一电阻21会连接到sbu1端，此时检测模块110的检测端检测到的电压vin为sbu1端的电压，即比较器120判断出vin＜vref，输出低电平信号至延时模块130。由于反向关系，延时模块130延时第一时长td后输出高电平信号至第一开关140的控制端，第一开关140导通，在此，sbu1端和sbu2端并联。并将检测到的电压vin上报至处理器，由处理器将该电压vin与预设电压范围进行比较，在电压vin不位于预设电压范围例如大于0.4v的情况下(并联电压异常)，确定数据线2为普通数据线，不进入大电流充电。
46.情况5：对于数据线2线材为非法线材，且sbu1端非法和sbu2端非法的情况，在数据线2接入充电接口10的情况下，数据线2内的第一电阻21会连接到sbu1端。检测模块110的检测端检测到的电压vin为sbu1端的电压，由于sbu1非法，因此检测模块110的检测端第一次检测的电压异常，比较器120判断出vin＞vref，输出高电平信号至延时模块130。由于反向关系，延时模块130延时第一时长td后输出低电平信号至第一开关140的控制端，第一开关
140会保持断开，无法进行第二次sbu1端和sbu2端并联的检测，即判断数据线2为普通数据线，不进入大电流充电。
47.根据本技术实施例，所提供的充电接口包括第一充电端、第二充电端、检测模块、比较器、延时模块和第一开关，在充电接口有数据线插入的情况下，检测模块会检测第一充电端的第一电压，比较器将该第一电压和参考电压，延时模块在第一电压小于参考电压的情况下，延时第一时长后控制第一开关导通，并通过检测模块检测第一充电端和第二充电端之间的第二电压，以及在第二电压位于预设电压范围的情况下，确定数据线为原装数据线。即，将第一充电端和第二充电端间接只接一个adc检测端，利用该检测端做两次电压检测，第一次单独检测第一充电端，第二次检测第一充电端和第二充电端之间的电压，进而根据识别到的两次电压来判定数据线是否为原装数据线，通过单adc检测端检测方案，实现数据线检测，同时，通过延时模块可以延缓第一开关的动作，起到可靠的作用，从而实现可靠的单adc检测端检测方案。
48.图5示出一个例子的充电接口的检测方法的流程示意图，参照图5，检测方法包括如下步骤：
49.步骤401，在数据线2接入充电接口10的情况下，检测模块110的检测端检测sbu1端的电压并记录至寄存器。
50.步骤402，比较器120判断检测模块110的检测端检测的电压vin与参考电压vref，在vin＜vref的情况下，执行步骤403，反之，执行步骤408。
51.步骤403，比较器120在判断出vin＜vref的情况下，输出低电平信号至延时模块130。
52.步骤404，延时模块130延时第一时长td后输出高电平信号至第一开关140的控制端。
53.步骤405，第一开关140导通，sbu1端和sbu2端并联。
54.步骤406，检测模块110的检测端检测sbu1端和sbu2端之间的电压并记录寄存器。
55.步骤407，判断检测模块110的检测端两次检测的电压是否均符合预设要求，是的话，确定数据线2为原装数据线，则进入大电流充电，反之，确定数据线2为普通数据线，则维持普通充电。
56.步骤408，比较器120在判断出vin＞vref的情况下，输出高电平信号至延时模块130。
57.步骤409，延时模块130延时第一时长td后输出低电平信号至第一开关140的控制端，第一开关140持续断开，无法接入sbu2端，则确定数据线2为普通数据线，则维持普通充电。
58.根据本例子，在adc/gpio端紧缺的情况下，可以通过单adc检测方案，实现数据线线材检测，同时检测可靠度与以往双adc检测方案相同。
59.本技术实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括上述电路实施例部分提供的任一种充电接口。
60.在本实施例中，电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、可穿戴设备等。
61.在本实施例中，由于本技术实施例提供的电子设备包括上述充电接口实施例部分
提供的任一种充电接口，因此，本技术实施例提供的电子设备能够实现与上述充电接口实施例部分提供的任一种充电接口相同功能。即，所提供的充电接口包括第一充电端、第二充电端、检测模块、比较器、延时模块和第一开关，在充电接口有数据线插入的情况下，检测模块会检测第一充电端的第一电压，比较器将该第一电压和参考电压，延时模块在第一电压小于参考电压的情况下，延时第一时长后控制第一开关导通，并通过检测模块检测第一充电端和第二充电端之间的第二电压，以及在第二电压位于预设电压范围的情况下，确定数据线为原装数据线。即，将第一充电端和第二充电端间接只接一个adc检测端，利用该检测端做两次电压检测，第一次单独检测第一充电端，第二次检测第一充电端和第二充电端之间的电压，进而根据识别到的两次电压来判定数据线是否为原装数据线，通过单adc检测端检测方案，实现数据线检测，同时，通过延时模块可以延缓第一开关的动作，起到可靠的作用，从而实现可靠的单adc检测端检测方案。
62.本技术实施例还提供一种电子设备组件，如图2所示，该电子设备组件包括电子设备1和数据线2。
63.所述电子设备1包括充电接口10。
64.所述充电接口10包括第一充电端150和第二充电端160，用于和所述数据线2连接以对所述电子设备1进行充电。
65.所述充电接口10包括检测模块110、比较器120、延时模块130和第一开关140，所述检测模块110的检测端分别与所述第一充电端150和所述比较器120的输入端连接，所述比较器120的输出端与所述延时模块130的输入端连接，所述延时模块130的输出端与所述第一开关140的控制端连接，所述第一开关140连接在所述第二充电端与所述检测模块110的检测端之间。
66.本实施例中，在数据线2接入充电接口的情况下，检测模块110检测第一充电端150的第一电压；比较器120用于将第一电压和参考电压进行比较，在第一电压小于参考电压的情况下，延时模块130延时第一时长后控制第一开关140导通，并通过检测模块110检测第一充电端150和第二充电端160之间的第二电压，以及在第二电压位于预设电压范围的情况下，确定数据线为原装数据线。
67.根据本技术实施例，所提供的充电接口包括第一充电端、第二充电端、检测模块、比较器、延时模块和第一开关，在充电接口有数据线插入的情况下，检测模块会检测第一充电端的第一电压，比较器将该第一电压和参考电压，延时模块在第一电压小于参考电压的情况下，延时第一时长后控制第一开关导通，并通过检测模块检测第一充电端和第二充电端之间的第二电压，以及在第二电压位于预设电压范围的情况下，确定数据线为原装数据线。即，将第一充电端和第二充电端间接只接一个adc检测端，利用该检测端做两次电压检测，第一次单独检测第一充电端，第二次检测第一充电端和第二充电端之间的电压，进而根据识别到的两次电压来判定数据线是否为原装数据线，通过单adc检测端检测方案，实现数据线检测，同时，通过延时模块可以延缓第一开关的动作，起到可靠的作用，从而实现可靠的单adc检测端检测方案。
68.在一个实施例中，参照图4，所述延时模块130包括第一电容132、第一电阻131和延时芯片133。
69.所述第一电容132的第一端分别与所述比较器120的输出端和所述延时芯片133的
第一端连接，所述第一电容132的第二端接地。
70.所述第一电阻131的第一端分别与所述比较器120的输出端和所述延时芯片133的第二端连接，所述第一电阻131的第二端接入系统电压。
71.在一个实施例中，所述第一时长根据所述第一电阻131和所述第一电容132确定。
72.在一个实施例中，所述数据线2包括第二电阻21和第三电阻22。
73.所述第二电阻21的第一端接地，所述第二电阻21的第二端与所述第一充电端连接。
74.所述第三电阻22的第一端接地，所述第三电阻22的第二端与所述第二充电端连接。
75.在一个实施例中，所述第二电阻21和所述第三电阻22均为30kω。
76.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
77.上面结合附图对本公开的实施例进行了描述，但是本公开并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本公开的启示下，在不脱离本公开宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本公开的保护之内。