[發明專利]一種帶溫度限制的USB線纜控制裝置及方法

在審

• 申請號: 202011389872.3
• 申請日: 2020-12-02
• 公開（公告）號: CN112531839A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 歐應陽
• 申請（專利權）人: 深圳慧能泰半導體科技有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 深圳市康弘知識產權代理有限公司 44247
• 代理人: 尹彥

本發明公開了一種帶溫度限制的USB線纜控制裝置及方法，包括兩個USB公頭/母座、電源引腳VBUS和電源接地回路引腳GND，兩個所述USB公頭/母座的電源引腳VBUS通過線纜連接，兩個所述USB公頭/母座的電源接地回路引腳GND通過線纜連接，兩個USB公頭/母座之間還通過CC引線連通。本發明通過熱敏電阻NTC實時的檢測線纜中熱點區域的溫度情況，在實測溫度大于預設溫度后，即測量電壓VNTC小于預設電壓VOT，將會觸發過溫機制，通過PD PHY單元向外接設備輸出一個Hardreset指令，在USB PD協議通信模式下，外接設備與USB公頭/母座之間需要復位，并重新進行USB PD協議通信，限制整個系統的功率，從而避免線纜因過溫融化。

技術領域

本發明屬于線纜控制技術領域，特別涉及一種帶溫度限制的USB線纜控制裝置及方法。

背景技術

通用串行總線（英語：Universal Serial Bus，縮寫：USB）是連接計算機系統與外部設備的一種串口總線標準，也是一種輸入輸出接口的技術規范，被廣泛地應用于個人電腦和移動設備等信息通訊產品，并擴展至攝影器材、數字電視（機頂盒）、游戲機等其它相關領域。

傳統的USB是一種常用的接口，他只有4根線，兩根電源兩根信號，信號是串行傳輸的，速度可以達到480Mbps，可以滿足各種工業和民用需要。

隨著移動設備對傳輸速率，充電功率，接口尺寸越來越嚴苛的要求，新一代的USB接口USB type C應運而生。USB Type C，簡稱Type C，是一種通用串行總線（USB）的硬件接口規范。新版接口的亮點在于更加纖薄的設計、更快的傳輸速度（最高40Gbps）以及更強悍的電力傳輸（最高100W）。Type C支持USB接口雙面插入，正式解決了“USB永遠插不準”的世界性難題。

同時，為了適應設備越來越大的充電功率需求，充電器端和設備端都逐漸的加大充電時的功率，包括充電的電壓，充電的電流。USB Power Delievery（PD）協議里面規定為支持最高100W的輸出功率，相對應的USB線纜能承載3A或5A的電流，輸出電壓最高到20V，同時接口中定義了用于功率傳輸協議通訊的專有通道，可以在充電和受電設備間完成智能的自適應充電調節，提升充電效率。USB PD協議規定用于區別3A和5A的USB線纜為是否在USB線纜中內置一個電子標簽芯片，當充電器端識別到此芯片后，才會向設備廣播大于3A的充電電流。

然而，在實際的應用中，很多主機無視此USB PD協議的規定，并不會預先檢查線纜中是否存在電子標簽即向設備廣播一個可能遠大于線纜額定電流的充電電流，長時間充電狀態下極易導致線纜過溫融化。給用戶造成了極大的安全隱患。

因此，發明一種帶溫度限制的USB線纜控制裝置及方法來解決上述問題很有必要。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種帶溫度限制的USB線纜控制裝置及方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種帶溫度限制的USB線纜控制裝置，包括兩個USB公頭/母座、電源引腳VBUS和電源接地回路引腳GND，兩個所述USB公頭/母座的電源引腳VBUS通過線纜連接，兩個所述USB公頭/母座的電源接地回路引腳GND通過線纜連接，

兩個USB公頭/母座之間還通過CC引線連通，所述CC引線連接有溫度檢測比較單元、控制邏輯單元和PD PHY單元，所述溫度檢測比較單元輸出端與控制邏輯單元連接，所述溫度檢測比較單元輸入端通過CC引線與一個USB公頭/母座，所述控制邏輯單元輸出端與PDPHY單元連接，所述PD PHY單元輸出端與另一個USB公頭/母座連接；

所述溫度檢測比較單元，用于對線路中的溫度進行測量，并將測量后得到的輸出信號實時傳輸給控制邏輯單元；