[實(shí)用新型]一種基于USB-C端口切換DFP與UFP的電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202023173822.X
• 申請(qǐng)日: 2020-12-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN213518241U
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭穎鋒;歐新木;黃繼波;王智鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福州富昌維控電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G06F13/38
• 分類號(hào): G06F13/38;G06F13/42
• 代理公司: 福州市博深專利事務(wù)所(普通合伙) 35214
• 代理人: 段惠存

本實(shí)用新型涉及電路設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于USB?C端口切換DFP與UFP的電路。主要由PMOS管Q1、電阻R11、電流感應(yīng)放大器U3、運(yùn)算放大器U2C、運(yùn)算放大器U5B和USB?C端口組成，并通過(guò)各元器件之間的電連接關(guān)系而形成；當(dāng)僅有USB OTG功能的CPU/MCU芯片要采用USB type C硬件端口形式時(shí)，可以通過(guò)添加本實(shí)用新型的基于USB?C端口切換DFP與UFP的電路使USB type C可以直接繞過(guò)專用協(xié)議芯片，實(shí)現(xiàn)DFP/UFP的自動(dòng)切換。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電路設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于USB-C端口切換DFP與UFP的電路。

背景技術(shù)

USB通用串行總線(Universal Serial Bus)是一種新興的并逐漸取代其他接口標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)通信方式，由Intel、Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC及Northern Telecom等計(jì)算機(jī)公司和通信公司于1995年聯(lián)合制定，形成了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。USB總線作為一種高速串行總線，其極高的傳輸速度可以滿足高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用環(huán)境要求，且該總線還兼有供電簡(jiǎn)單、支持即插即用和熱插拔、可擴(kuò)展端口、傳輸方式多樣化，以及兼容好產(chǎn)品升級(jí)后向下兼容等優(yōu)點(diǎn)。

USB Type-C，又稱USB-C，是一種通用串行總線(USB)的硬件接口形式，外觀上最大特點(diǎn)在于其上下端完全一致，與之前所有的USB端口相比這意味著用戶不必再區(qū)分USB正反面，兩個(gè)方向都可以插入。USB Type-C母頭定義如圖1所示。

在行業(yè)應(yīng)用上，對(duì)于USB的需求通常是可實(shí)現(xiàn)主從設(shè)備切換功能即可，依靠USB_ID信號(hào)完成；目前，為了實(shí)現(xiàn)在有普通USB功能但又不含USB-C完整信號(hào)的CPU/MCU中采用USB-C硬件接口形式，行業(yè)上一般方式采用專用芯片，對(duì)USB-C的CC信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)DFP/UFP功能的切換；其中采用專用芯片的原因是USB-C硬件端口沒(méi)有USB_ID信號(hào)；然而，存在以下缺陷：

1、需要專用芯片監(jiān)控CC1，CC2電壓，提高了USB-C接口成本；

2、專用芯片監(jiān)控的結(jié)果，一般通過(guò)I2C接口告知CPU，額外占用芯片端口資源，增加軟件開(kāi)發(fā)的復(fù)雜度。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于USB-C端口切換DFP與UFP的電路。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

一種基于USB-C端口切換DFP與UFP的電路，包括PMOS管Q1、電阻R11、電流感應(yīng)放大器U3、運(yùn)算放大器U2C、運(yùn)算放大器U5B和USB-C端口；

所述PMOS管Q1通過(guò)電阻R11與USB-C端口電連接，所述電流感應(yīng)放大器U3的輸入端與電阻R11兩端電連接，所述電流感應(yīng)放大器U3的輸出端與運(yùn)算放大器U2C的正向輸入端電連接，所述運(yùn)算放大器U2C的輸出端分別與PMOS管Q1的受控端和外設(shè)的CPU電連接，所述USB-C端口與運(yùn)算放大器U5B的正向輸入端電連接，所述運(yùn)算放大器U5B的輸出端與外設(shè)的CPU電連接。

進(jìn)一步的，所述PMOS管Q1的漏極與5V電源連接，所述PMOS管Q1的源極與電阻R11一端電連接，所述PMOS管Q1的受控端為PMOS管Q1的柵極。

進(jìn)一步的，所述電流感應(yīng)放大器U3的型號(hào)為IN212，所述電流感應(yīng)放大器U3的第一引腳接3V電平，所述電流感應(yīng)放大器U3的第二引腳接地，所述電流感應(yīng)放大器U3的第三引腳接5V電源，所述電流感應(yīng)放大器U3的第五引腳接電阻R11一端，所述電流感應(yīng)放大器U3的第四引腳接電阻R11另一端，所述電流感應(yīng)放大器U3的第六引腳為電流感應(yīng)放大器U3的輸出端。

進(jìn)一步的，所述運(yùn)算放大器U2C的反向輸入端接2.7V電平，所述運(yùn)算放大器U5B的反向輸入端接4.5V電平。

本實(shí)用新型的有益效果在于：