Usb下行端口充電器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種USB下行端口充電器，設(shè)置于主機(jī)端口，其包括第一比較器、第二比較器、第三比較器、控制器及電子開(kāi)關(guān)，第一比較器的正向輸入端與第二比較器的反向輸入端均與DP數(shù)據(jù)線連接，一低電壓的參考電壓輸入第一比較器的反向輸入端，一高電壓的參考電壓輸入第二比較器的正向輸入端，第三比較器的反向輸入端與DM數(shù)據(jù)線連接，高電壓的參考電壓輸入第三比較器的正向輸入端，第一比較器、第二比較器及第三比較器的輸出端均與控制器連接，電子開(kāi)關(guān)的一端與DP數(shù)據(jù)線連接，另一端與DM數(shù)據(jù)線連接，電子開(kāi)關(guān)的控制端與控制器的輸出端連接。本實(shí)用新型的USB下行端口充電器使用簡(jiǎn)單、成本低廉，可使各USB外設(shè)進(jìn)行正常充電，兼容性好。
【專利說(shuō)明】USB下行端口充電器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及集成電路領(lǐng)域，更具體地涉及一種設(shè)置于主機(jī)端口的USB下行端口充電器。

【背景技術(shù)】
[0002]USB接口作為在市場(chǎng)上得到了廣泛的應(yīng)用的一種通信接口，涉及電腦主機(jī)、鍵盤(pán)鼠標(biāo)、攝像頭、手機(jī)、平板電腦、導(dǎo)航儀、相機(jī)、游戲機(jī)等。隨著各類消費(fèi)電子產(chǎn)品充電接口的統(tǒng)一，大部分消費(fèi)電子產(chǎn)品都支持USB接口直接充電同時(shí)兼數(shù)據(jù)通信功能。市場(chǎng)上USB外設(shè)種類繁雜，各家USB芯片廠商的充電方案不盡相同，有的USB芯片廠商其充電方案甚至完全自定義，不符合USB充電協(xié)議或與USB充電協(xié)議相差甚遠(yuǎn)，這使得USB HOST端口或USB HUB下行端口對(duì)各種USB外設(shè)的充電支持兼容性支持提出了挑戰(zhàn)
[0003]因此有必要在USB下行端口設(shè)置專門(mén)的充電控制電路，以支持對(duì)各種USB外設(shè)進(jìn)行充電。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種USB下行端口充電器，所述USB下行端口充電器使用簡(jiǎn)單、成本低廉，可使各USB外設(shè)進(jìn)行正常充電，兼容性好。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種USB下行端口充電器，設(shè)置于主機(jī)端口，其包括第一比較器、第二比較器、第三比較器、控制器及電子開(kāi)關(guān)，所述第一比較器的正向輸入端與所述第二比較器的反向輸入端均與DP數(shù)據(jù)線連接，一低電壓的參考電壓輸入所述第一比較器的反向輸入端，一高電壓的參考電壓輸入所述第二比較器的正向輸入端，所述第三比較器的反向輸入端與DM數(shù)據(jù)線連接，所述高電壓的參考電壓輸入所述第三比較器的正向輸入端，所述第一比較器、第二比較器及第三比較器的輸出端均與所述控制器連接，所述電子開(kāi)關(guān)的一端與DP數(shù)據(jù)線連接，另一端與DM數(shù)據(jù)線連接，所述電子開(kāi)關(guān)的控制端與所述控制器的輸出端連接；當(dāng)通過(guò)所述第一比較器、第二比較器的比較檢測(cè)到DP數(shù)據(jù)線上的電壓大于低電壓的參考電壓且小于高電壓的參考電壓時(shí)，所述控制器控制所述電子開(kāi)關(guān)閉合；當(dāng)通過(guò)所述第二比較器及第三比較器的比較檢測(cè)到DP數(shù)據(jù)線或DM數(shù)據(jù)線上的電壓大于高電壓的參考電壓時(shí)，所述控制器控制所述電子開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。
[0006]較佳地，所述低電壓的參考電壓與高電壓的參考電壓均為符合USB充電協(xié)議的基準(zhǔn)電壓。
[0007]較佳地，主機(jī)輸出第一控制信號(hào)至所述控制器的一控制端，當(dāng)所述第一控制信號(hào)有效時(shí)，所述控制器控制所述電子開(kāi)關(guān)閉合。
[0008]較佳地，主機(jī)輸出第二控制信號(hào)至所述控制器的另一控制端，當(dāng)USB外設(shè)與主機(jī)斷開(kāi)連接時(shí)，主機(jī)輸出的所述第二控制信號(hào)有效。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的USB下行端口充電器可通過(guò)所述述第一比較器、第二比較器的比較檢測(cè)到DP數(shù)據(jù)線上的電壓大于低電壓的參考電壓且小于高電壓的參考電壓時(shí)，所述控制器控制所述電子開(kāi)關(guān)閉合，從而通過(guò)所述電子開(kāi)關(guān)短接DP數(shù)據(jù)線與DM數(shù)據(jù)線而給USB外設(shè)進(jìn)行通電；另外，通過(guò)所述第二比較器及第三比較器的比較檢測(cè)到DP數(shù)據(jù)線或DM數(shù)據(jù)線上的電壓大于高電壓的參考電壓時(shí)，所述控制器控制所述電子開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，從而與主機(jī)端口連接的USB外設(shè)可與主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；因此本實(shí)用新型的USB下行端口充電器可實(shí)現(xiàn)各種USB外設(shè)同時(shí)與主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸或充電，兼容性好，使用范圍廣
[0010]通過(guò)以下的描述并結(jié)合附圖，本實(shí)用新型將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本實(shí)用新型。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型USB下行端口充電器的電路結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]現(xiàn)在參考附圖描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，附圖中類似的元件標(biāo)號(hào)代表類似的元件。如上所述，本實(shí)用新型提供了一種USB下行端口充電器，所述USB下行端口充電器使用簡(jiǎn)單、成本低廉，可使各USB外設(shè)進(jìn)行正常充電，兼容性好。
[0013]請(qǐng)參考圖1，圖1為本實(shí)用新型USB下行端口充電器的電路結(jié)構(gòu)圖。且本實(shí)用新型的USB下行端口充電器電路設(shè)置于主機(jī)端口側(cè)，USB外設(shè)通過(guò)DP數(shù)據(jù)線與DM數(shù)據(jù)線與主機(jī)端口連接，從而USB外設(shè)與主機(jī)連接后即可通過(guò)USB數(shù)據(jù)線對(duì)USB外設(shè)進(jìn)行充電。本實(shí)用新型的USB下行端口充電器包括第一比較器COMl、第二比較器COM2、第三比較器COM3、控制器MCU及電子開(kāi)關(guān)kl。所述第一比較器COMl的正向輸入端與所述第二比較器COM2的反向輸入端均與DP數(shù)據(jù)線連接；一低電壓的參考電壓vref_l輸入所述第一比較器COMl的反向輸入端，一高電壓的參考電壓vref_h輸入所述第二比較器COM2的正向輸入端；從而所述第一比較器COMl比較所述DP數(shù)據(jù)線上的電壓值與所述低電壓的參考電壓vref_l的大小，所述第二比較器COM2比較所述DP數(shù)據(jù)線上的電壓值與所述高電壓的參考電壓vref_h的大??；所述第三比較器COM3的反向輸入端與DM數(shù)據(jù)線連接，所述高電壓的參考電壓vrefj!輸入所述第三比較器COM3的正向輸入端，從而，所述第三比較器COM3比較所述DM數(shù)據(jù)線上的電壓值與所述高電壓的參考電壓vref_h的大小。所述第一比較器COMl、第二比較器COM2及第三比較器COM3的輸出端均與所述控制器MCU連接，從而，所述第一比較器C0M1、第二比較器COM2及第三比較器COM3將各自對(duì)比獲得的電壓比較高低的結(jié)果輸入至所述控制器MCU，從而所述控制器MCU對(duì)輸入的結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步的分析處理。所述電子開(kāi)關(guān)Kl的一端與DP數(shù)據(jù)線連接，另一端與DM數(shù)據(jù)線連接，且所述電子開(kāi)關(guān)Kl的控制端與所述控制器MCU的輸出端連接，從而所述控制器MCU通過(guò)三個(gè)比較器輸入的對(duì)比結(jié)果控制所述電子開(kāi)關(guān)Kl的通斷。其中，當(dāng)通過(guò)所述第一比較器C0M1、第二比較器COM2的比較檢測(cè)到DP數(shù)據(jù)線上的電壓大于低電壓的參考電壓vref_l且小于高電壓的參考電壓vref_h時(shí)，所述控制器MCU通過(guò)對(duì)輸入的結(jié)果進(jìn)行分析處理而輸出控制信號(hào)控制所述電子開(kāi)關(guān)Kl閉合，此時(shí)，DP數(shù)據(jù)線與DM數(shù)據(jù)線短接，從而可對(duì)與主機(jī)端口連接的USB外設(shè)進(jìn)行充電；當(dāng)通過(guò)所述第一比較器COMl、第二比較器COM2、第三比較器COM3的比較檢測(cè)到DP數(shù)據(jù)線或DM數(shù)據(jù)線上的電壓大于高電壓的參考電壓vrefj!時(shí)，所述控制器MCU控制所述電子開(kāi)關(guān)Kl斷開(kāi)，從而與主機(jī)端口連接的USB外設(shè)可與主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。因此，通過(guò)本實(shí)用新型的USB下行端口充電器可實(shí)現(xiàn)各種USB外設(shè)同時(shí)與主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸或充電，兼容性好，使用范圍廣。
[0014]另外，在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述低電壓的參考電壓vref_l與高電壓的參考電壓vref_h均為符合USB充電協(xié)議(USB BCl.2)的基準(zhǔn)電壓，從而可保證符合USB充電協(xié)議的USB外設(shè)與主機(jī)端口連接后均可正常進(jìn)行充電；且所述低電壓的參考電壓vref_l與高電壓的參考電壓vref_h均可根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，其中，所述低電壓的參考電壓vref_l可調(diào)電壓范圍為0.4V?0.8V，所述高電壓的參考電壓vref_h可調(diào)電壓范圍為
2.8V ?3.3V。
[0015]進(jìn)一步地，在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式中，主機(jī)輸出第一控制信號(hào)fouce_short至所述控制器的一控制端，當(dāng)所述第一控制信號(hào)fouce_short有效時(shí),所述控制器MCU控制所述電子開(kāi)關(guān)Kl閉合，從而在異常情況下可強(qiáng)制對(duì)USB外設(shè)進(jìn)行充電。另外，主機(jī)輸出第二控制信號(hào)dev_discom至所述控制器MCU的另一控制端，當(dāng)USB外設(shè)與主機(jī)斷開(kāi)連接時(shí)，主機(jī)輸出的所述第二控制信號(hào)dev_discom有效，即當(dāng)USB外設(shè)與主機(jī)端口斷開(kāi)連接時(shí),主機(jī)反饋一信號(hào)(第二控制信號(hào))至本實(shí)用新型的USB下行端口充電器，以提示所述控制器MCU USB外設(shè)的連接狀態(tài)；從而可通過(guò)所述第二控制信號(hào)deV_diSCom提示USB外設(shè)已斷開(kāi)連接，重復(fù)進(jìn)行DP、DM數(shù)據(jù)線電壓的檢測(cè)。
[0016]以上結(jié)合最佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但本實(shí)用新型并不局限于以上揭示的實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本實(shí)用新型的本質(zhì)進(jìn)行的修改、等效組合。
【權(quán)利要求】
1.一種USB下行端口充電器，設(shè)置于主機(jī)端口，其特征在于，包括第一比較器、第二比較器、第三比較器、控制器及電子開(kāi)關(guān)，所述第一比較器的正向輸入端與所述第二比較器的反向輸入端均與DP數(shù)據(jù)線連接,一低電壓的參考電壓輸入所述第一比較器的反向輸入端，一高電壓的參考電壓輸入所述第二比較器的正向輸入端，所述第三比較器的反向輸入端與DM數(shù)據(jù)線連接，所述高電壓的參考電壓輸入所述第三比較器的正向輸入端，所述第一比較器、第二比較器及第三比較器的輸出端均與所述控制器連接，所述電子開(kāi)關(guān)的一端與DP數(shù)據(jù)線連接，另一端與DM數(shù)據(jù)線連接，所述電子開(kāi)關(guān)的控制端與所述控制器的輸出端連接；當(dāng)通過(guò)所述第一比較器、第二比較器的比較檢測(cè)到DP數(shù)據(jù)線上的電壓大于低電壓的參考電壓且小于高電壓的參考電壓時(shí)，所述控制器控制所述電子開(kāi)關(guān)閉合；當(dāng)通過(guò)所述第二比較器及第三比較器的比較檢測(cè)到DP數(shù)據(jù)線或DM數(shù)據(jù)線上的電壓大于高電壓的參考電壓時(shí)，所述控制器控制所述電子開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。
2.如權(quán)利要求1所述的USB下行端口充電器，其特征在于，所述低電壓的參考電壓與高電壓的參考電壓均為符合USB充電協(xié)議的基準(zhǔn)電壓。
3.如權(quán)利要求2所述的USB下行端口充電器，其特征在于，主機(jī)輸出第一控制信號(hào)至所述控制器的一控制端，當(dāng)所述第一控制信號(hào)有效時(shí)，所述控制器控制所述電子開(kāi)關(guān)閉合。
4.如權(quán)利要求3所述的USB下行端口充電器，其特征在于，主機(jī)輸出第二控制信號(hào)至所述控制器的另一控制端，當(dāng)USB外設(shè)與主機(jī)斷開(kāi)連接時(shí)，主機(jī)輸出的所述第二控制信號(hào)有效。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK203951234SQ201420337093
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年6月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月23日
【發(fā)明者】張國(guó) 申請(qǐng)人:四川和芯微電子股份有限公司