CN210490459U - 一种type-c接口保护电路和装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种TYPE‑C接口保护电路和装置，包括具有预设耐压值的电压保护模块，所述电压保护模块串联在TYPE‑C转换芯片和TYPE‑C接口之间，所述电压保护模块用于防止所述TYPE‑C接口的信号线过压或短路时损坏所述TYPE‑C转换芯片，因此相对于现有技术，本实用新型实施例通过在TYPE‑C接口和TYPE‑C转换芯片之间串联具有预设耐压值的电压保护模块，使得在概率性发生拔插偏位或者PIN脚产生毛刺时也不会造成信号线的高压损伤，有效保护了后端转换芯片和整体设备的安全使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及数据接口技术领域，尤其涉及一种TYPE-C接口保护电路和装置。
背景技术
TYPE-C接口(又称USB-C接口)其接口设计原理是采用一种通用串行总线(USB)的硬件接口规范，目前被消费者普遍使用，其全功能的TYPE-C方案包含充电，数据传输，显示三大功能，由于频繁的使用，概率性会发生插偏位或是接口产生毛刺等情况，由于电源PIN脚的电压范围远大于相邻信号线的耐压值，因此当概率性拔插偏位或者PIN脚产生毛刺时，极容易造成过压或短路损坏，造成信号线以及后端转换芯片的损坏，使设备永久损坏。
实用新型内容
针对上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种TYPE-C接口保护电路和装置，旨在解决现有技术中TYPE-C接口容易发生信号线过压或短路等情况造成设备损伤的问题。
本实用新型实施例的第一方面提供一种TYPE-C接口保护电路，包括具有预设耐压值的电压保护模块，所述电压保护模块串联在TYPE-C转换芯片和TYPE-C接口之间，所述电压保护模块用于防止所述TYPE-C接口的信号线过压或短路时损坏所述TYPE-C转换芯片。
可选地，所述预设耐压值大于所述TYPE-C接口的VBUS信号线的最大电压值。
可选地，所述电压保护模块包括保护芯片，所述保护芯片的CC1端和CC2端均连接所述TYPE-C转换芯片的CC信号端，所述保护芯片的HSD1端和HSD2端均连接所述TYPE-C转换芯片的SBU信号端；所述保护芯片的C_CC1端和C_CC2端均连接所述TYPE-C接口的CC信号线，所述保护芯片的C_HSD1端和C_HSD2端均连接所述TYPE-C转换芯片的SBU信号线。
可选地，所述的TYPE-C接口保护电路还包括下拉模块，所述下拉模块与所述保护芯片的OEB端连接。
可选地，所述的TYPE-C接口保护电路还包括上拉模块，所述上拉模块与所述保护芯片的INTB端连接。
可选地，所述的TYPE-C接口保护电路还包括滤波模块，所述滤波模块与所述保护芯片的VBIAS端连接。
可选地，所述下拉模块包括第一电阻，所述第一电阻的一端连接所述保护芯片的OEB端，所述第一电阻的另一端接地。
可选地，所述上拉模块包括第二电阻，所述第二电阻的一端连接+V3P3A电源端，所述第二电阻的另一端连接所述保护芯片的INTB端。
可选地，所述滤波模块包括第三电阻和电容，所述第三电阻的一端和电容的一端均连接所述保护芯片的VBIAS端，所述第三电阻的另一端和电容的另一端均接地。
本实用新型实施例第二方面提供了一种TYPE-C接口保护装置，包括PCB板，所述PCB板上设置有如上所述的TYPE-C接口保护电路。
本实用新型实施例提供的技术方案中，所述TYPE-C接口保护电路包括具有预设耐压值的电压保护模块，所述电压保护模块串联在TYPE-C转换芯片和TYPE-C接口之间，所述电压保护模块用于防止所述TYPE-C接口的信号线过压或短路时损坏所述TYPE-C转换芯片，因此相对于现有技术，本实用新型实施例通过在TYPE-C接口和TYPE-C转换芯片之间串联具有预设耐压值的电压保护模块，使得在概率性发生拔插偏位或者PIN脚产生毛刺时也不会造成信号线的高压损伤，有效保护了后端转换芯片和整体设备的安全使用。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的所述TYPE-C接口保护电路的结构框图；
图2为本实用新型实施例提供的所述TYPE-C接口保护电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1和图2，本实用新型实施例提供的TYPE-C接口保护电路与TYPE-C转换芯片和TYPE-C接口连接，其包括电压保护模块10，所述电压保护模块10串联在TYPE-C转换芯片和TYPE-C接口之间，且所述电压保护模块10具有预设耐压值，其用于防止所述TYPE-C接口的信号线发生过压或短路时损伤所述TYPE-C转换芯片。
本实施例中，通过在TYPE-C转换芯片和TYPE-C接口之间串联一个具有预设耐压值的电压保护模块10，使得TYPE-C接口在频繁使用过程中即使偶然发生拔插偏位或者PIN脚产生毛刺导致信号线过压时，由于电压保护模块10具有预设耐压值，信号线的耐压值大大提高，不会造成信号线的高压损伤，有效避免了由于信号线短路造成的TYPE-C转换芯片烧毁，使整体设备能正常长久使用。
进一步地，所述预设耐压值大于所述TYPE-C接口的VBUS信号线的最大电压值。本实施例中，所述TYPE-C接口的电源PIN脚为VBUS信号线，其电压范围在5V到20V之间，即最大电压值通常为20V，为确保所述电压保护模块10的保护能力，所述电压保护模块10的预设电压值需要大于电源PIN脚即VBUS信号线的电压值，本实施例中优选为24V，使得当VBUS信号线与相邻信号线接触时，由于串联了耐压值大于电源电压的电压保护模块10，提高了相邻信号线的耐压值，有效保护了设备的正常使用。
具体实施时，所述电压保护模块10包括保护芯片U1，所述保护芯片U1的CC1端和CC2端均连接所述TYPE-C转换芯片的CC信号端，所述保护芯片U1的HSD1端和HSD2端均连接所述TYPE-C转换芯片的SBU信号端；所述保护芯片U1的C_CC1端和C_CC2端均连接所述TYPE-C接口的CC信号线，所述保护芯片U1的C_HSD1端和C_HSD2端均连接所述TYPE-C转换芯片的SBU信号线。本实施例中，所述保护芯片U1采用型号为WS3219Q的保护芯片U1，其内部的SBU，CC信号线耐压值可到24V，当然，在其它实施例中，也可采用其它具有相同功能的其它保护芯片U1，具体可根据耐压值需求进行选择，本实用新型对此不作限定。
具体实施时，TYPE-C接口的电源PIN脚即VBUS信号线的电压范围在5V到20V之间，而与VBUS信号线相邻的为SBU和CC信号线，其耐压值在7V以下，当信号接触电压超过7V及5V以上时，则会烧坏PIN脚，由于TYPE-C接口的插拔使用频率很高，多次插拔，会概率性插拔偏位或PIN脚产生毛刺，从而VBUS可能会与相邻的SBU，CC信号接触，造成烧坏SBU，CC信号线，使设备永久损坏，本实用新型通过在SBU，C信号线上串联所述保护芯片U1，所述保护芯片U1内的SBU，CC信号线的耐压值可达24V或以上，因此在TYPE-C接口的SBU，CC信号线与VBUS信号线接触时，由于保护芯片U1的耐压值够高，可完全避免由于SBU，CC信号线与VBUS信号线短路造成的烧坏后端的TYPE-C转换芯片，不会造成设备的永久损坏。
进一步地，所述TYPE-C接口保护电路还包括下拉模块20，所述下拉模块20与所述保护芯片U1的OEB端连接，具体所述下拉模块20包括第一电阻R1，所述第一电阻R1的一端连接所述保护芯片U1的OEB端，所述第一电阻R1的另一端接地，本实施例中通过所述第一电阻R1令保护芯片U1的OEB端可靠接地，维持在低电平，确保芯片的正常工作。
进一步地，所述TYPE-C接口保护电路还包括上拉模块30，所述上拉模块30与所述保护芯片U1的INTB端连接，具体所述上拉模块30包括第二电阻R2，所述第二电阻R2的一端连接+V3P3A电源端，所述第二电阻R2的另一端连接所述保护芯片U1的INTB端，本实施例中通过所述第二电阻R2将所述保护芯片U1的INTB端钳位在高电平，保证芯片控制端口的信号稳定，辅助电路稳定的工作。
更进一步地，所述TYPE-C接口保护电路还包括滤波模块40，所述滤波模块40与所述保护芯片U1的VBIAS端连接，具体所述滤波模块40包括第三电阻R3和电容C1，所述第三电阻R3的一端和电容C1的一端均连接所述保护芯片U1的VBIAS端，所述第三电阻R3的另一端和电容C1的另一端均接地。本实施例中在所述保护芯片U1的偏置电压端即VBIAS端设置了第三电阻R3和电容C1进行滤波，对偏置电压进行滤波，得到平滑稳定的偏置电压。
上面对本实用新型实施例中的TYPE-C接口保护电路进行了描述，下面对本实用新型实施例中的TYPE-C接口保护装置进行描述，本实用新型实施例中TYPE-C接口保护装置一个实施例包括PCB板，所述PCB板上设置有如上所述的TYPE-C接口保护电路，由于上文已对所述TYPE-C接口保护电路进行了详细描述，此处不做赘述。
综上所述，本实用新型实施例提供的技术方案中，所述TYPE-C接口保护电路包括具有预设耐压值的电压保护模块，所述电压保护模块串联在TYPE-C转换芯片和TYPE-C接口之间，所述电压保护模块用于防止所述TYPE-C接口的信号线过压或短路时损坏所述TYPE-C转换芯片，因此相对于现有技术，本实用新型实施例通过在TYPE-C接口和TYPE-C转换芯片之间串联具有预设耐压值的电压保护模块，使得在概率性发生拔插偏位或者PIN脚产生毛刺时也不会造成信号线的高压损伤，有效保护了后端转换芯片和整体设备的安全使用。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种TYPE-C接口保护电路，其特征在于，包括具有预设耐压值的电压保护模块，所述电压保护模块串联在TYPE-C转换芯片和TYPE-C接口之间，所述电压保护模块用于防止所述TYPE-C接口的信号线过压或短路时损坏所述TYPE-C转换芯片。
2.根据权利要求1所述的TYPE-C接口保护电路，其特征在于，所述预设耐压值大于所述TYPE-C接口的VBUS信号线的最大电压值。
3.根据权利要求1所述的TYPE-C接口保护电路，其特征在于，所述电压保护模块包括保护芯片，所述保护芯片的CC1端和CC2端均连接所述TYPE-C转换芯片的CC信号端，所述保护芯片的HSD1端和HSD2端均连接所述TYPE-C转换芯片的SBU信号端；所述保护芯片的C_CC1端和C_CC2端均连接所述TYPE-C接口的CC信号线，所述保护芯片的C_HSD1端和C_HSD2端均连接所述TYPE-C转换芯片的SBU信号线。
4.根据权利要求3所述的TYPE-C接口保护电路，其特征在于，还包括下拉模块，所述下拉模块与所述保护芯片的OEB端连接。
5.根据权利要求3所述的TYPE-C接口保护电路，其特征在于，还包括上拉模块，所述上拉模块与所述保护芯片的INTB端连接。
6.根据权利要求3所述的TYPE-C接口保护电路，其特征在于，还包括滤波模块，所述滤波模块与所述保护芯片的VBIAS端连接。
7.根据权利要求4所述的TYPE-C接口保护电路，其特征在于，所述下拉模块包括第一电阻，所述第一电阻的一端连接所述保护芯片的OEB端，所述第一电阻的另一端接地。
8.根据权利要求5所述的TYPE-C接口保护电路，其特征在于，所述上拉模块包括第二电阻，所述第二电阻的一端连接+V3P3A电源端，所述第二电阻的另一端连接所述保护芯片的INTB端。
9.根据权利要求6所述的TYPE-C接口保护电路，其特征在于，所述滤波模块包括第三电阻和电容，所述第三电阻的一端和电容的一端均连接所述保护芯片的VBIAS端，所述第三电阻的另一端和电容的另一端均接地。
10.一种TYPE-C接口保护装置，包括PCB板，其特征在于，所述PCB板上设置有如权利要求1-9任意一项所述的TYPE-C接口保护电路。
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|---|---|---|---|---|
| CN113472340A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-10-01 | 上海南芯半导体科技有限公司 | 一种USB Type-C/PD通信的接口电路及其控制方法 |
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| CN113472340B (zh) * | 2021-06-11 | 2023-11-21 | 上海南芯半导体科技股份有限公司 | 一种USB Type-C/PD通信的接口电路及其控制方法 |
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