本发明专利技术的USB插入自动识别和供电系统，它包括供电单元，还包括插入检测单元，其用来检测外设的插入动作，如检测到插入动作就输出控制信号给供电单元，其输出端连接供电单元的输入端；插入检测动作包括检测外设的负载电压和负载电流；供电单元，根据插入检测单元的输出而控制对外设的供电。使用电流检测和电压检测双检测，不管外设的内阻大或者小，都能顺利检测到设备插入，大幅度提供插入检测的兼容性。供电系统的电流不会流过检测系统，不会增加供电系统的损耗，提高了供电系统的效率。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本专利技术涉及电子
，具体涉及一种带有USB接口的给外设充电的系统。【
技术介绍
】近年来，各类便携式智能产品得到了极大的普及，如平板电脑电脑、智能手机和移动电源等。这些便携式产品都带有USB 口，产品通过USB传输数据和供电，当设备有USB插入时候，需要自动检测到插入动作。例如移动电源产品主要用来给手机充电，当手机插入到移动电源USB 口时候，移动电源需要自动识别插入动作并开启供电系统给手机供电。同时由于手机种类众多，手机电阻值有的大有的小，自动识别系统需要有很好的兼容性。图1为现有USB插入检测和供电系统。它的工作原理如下:当手机没有插入到移动电源USB 口时，移动电源VOUT输出固定高压，USB的地端口(USB_G)被R2电阻下来，USB_G电压等于零，移动电源IC检测到USB_G零电压后从GATE端口输出低电平关闭功率MOS管Ml ;当手机插入到移动电源USB 口时，移动电源VOUT电压输出给手机的USB的VBUS端口，手机负载可以等效于Rl和Cl组成的负载，电阻Rl和电阻R2组成电阻分压串使得拉高，移动电源检测到USB_G被拉高，则开启MOS管Ml并输出VOUT电压正常给手机供电。现有USB插入检测和供电系统有几个缺点:需要功率MOS和两个检测pin脚，方案成本高；供电系统的电流会流过Ml和R2，产生大的损耗，会下降供电系统的效率；现有检测系统只通过电阻电流方式检测，然而手机种类很多，有些手机电阻很大，现有技术检测不出来，兼容性差。【
技术实现思路
】有鉴于此，本专利技术提供一种能自动识别外设插入并给外设供电的系统。本专利技术采用如下技术方案，构造USB插入自动识别和供电系统，它包括供电单元，还包括插入检测单元，其用来检测外设的插入动作，如检测到插入动作就输出控制信号给供电单元，其输出端连接供电单元的输入端；插入检测动作包括检测外设的负载电压和负载电流；供电单元，根据插入检测单元的输出而控制对外设的供电。优选的，插入检测单元包括LDO环路，电压比较器，电流比较器和或逻辑；LD0环路，用于检测外设插入时的负载电压并将该电压输出给电压比较器；电压比较器，用于比较负载电压和参考电压，并将比较结果输出给或逻辑；电流比较器，用于检测外设插入时的负载电流和参考电流，并将比较结果输出给或逻辑；或逻辑，用于将电压比较器和电流比较器的输入进行或运算，并将结果输出给供电单元。优选的，LDO环路包括运放，MOS管Ml和电阻Rl ;电流比较器包括MOS管M2和电流源Il ;运放一输入端连接参考电压Vref，另一输入端连接MOS管Ml的I管脚，运放的输出端连接MOS管Ml的栅极和MOS管M2的栅极，电源连接MOS管Ml的2管脚和MOS管M2的2管脚；电阻R2并联在MOS管Ml的I管脚和地之间。外设负载并接在MOS管Ml的I管脚和地之间。电流比较器的负输入端连接MOS管Ml的I管脚，正输入端连接参考电压(Vref-0.01V)，其输出端连接或逻辑的一输入端；电流源Il并联在MOS管M2的I管脚和地之间；或逻辑的另一输入端连接MOS管M2的I管脚，其输出端连接供电单元。优选的，所述供电单元为直流到直流电压转换器。本专利技术还提供一种芯片，它内部集成有上述的USB插入自动识别和供电系统。本专利技术的有益技术效果是:1.使用电流检测和电压检测双检测，不管外设的内阻大或者小，都能顺利检测到设备插入，大幅度提供插入检测的兼容性。2.供电系统的电流不会流过检测系统，不会增加供电系统的损耗，提高了供电系统的效率。3.整个检测系统设计在IC内部提高了芯片的集成度，降低方案成本。【【附图说明】】图1现有技术中的USB插入检测和供电系统电路框图；图2实施例一中的USB插入自动识别和供电系统与外设的电路连接框图；图3实施例一中的USB插入自动识别和供电系统的电路图。【【具体实施方式】】为了使本专利的技术方案和技术效果更加清楚，下面结合附图和实施例对本专利的【具体实施方式】进行详细描述。实施例一:如图2，本实施例中的USB插入自动识别和供电系统，包括插入检测单元和供电单元。USB插入自动识别和供电系统的输出端通过USB接口与手机或其他USB外围设备(以下简称外设)的输入端连接。插入检测单元，用来检测外设的插入动作，如检测到插入动作就输出控制信号USBIN给供电单元，其输出端连接供电单元的输入端；插入动作包括检测外设的负载电压和负载电流。插入检测单元包括低压差线性稳压器(以下简称LD0)环路，电压比较器，电流比较器和或逻辑。LDO环路，用于检测外设插入时的负载电压并将该电压输出给电压比较器。电压比较器，用于比较负载电压和参考电压，并将比较结果输出给或逻辑。电流比较器，用于检测外设插入时的负载电流和参考电流，并将比较结果输出给或逻辑。或逻辑，用于将电压比较器和电流比较器的输入进行或运算，并将结果输出给供电单元。如图3，LDO环路包括运放，MOS管Ml和电阻Rl。电流比较器包括MOS管M2和电流源II。运放一输入端连接参考电压Vref，另一输入端连接MOS管Ml的I管脚，运放的输出端连接MOS管Ml的栅极和MOS管M2的栅极，电源连接MOS管Ml的2管脚和MOS管M2的2管脚。电阻R2并联在MOS管Ml的I管脚和地之间。外设负载并接在MOS管Ml的I管脚和地之间。电流比较器的负输入端连接MOS管Ml的I管脚，正输入端连接参考电压(Vref-0.01V)，其输出端连接或逻辑的一输入端。电流源Il并联在MOS管M2的I管脚和地之间。或逻辑的另一输入端连接MOS管M2的I管脚，其输出端连接供电单元。供电单元，根据插入检测单元的输出而控制对外设的供电，其为常规的直流到直流电压转换器。本实施例中的USB插入自动识别和供电系统的工作原理如下:在没有外设插入时，LDO环路形成一个负反馈环路，使得Vout端的输出电压等于Vref,由于电压比较器输入正端小于负端，它的输出信号VM为低电平。MOS管Ml和M2形成电流镜，流过M2的电流等于Ml，在没有外设插入时，M2电流小于电流源电流II，所以电流比较器输出信号IM也为低电平。或逻辑的两个输入信号都为低电平，所以或逻辑输出信号USBIN为低电平，供电单元不开启，不对外输出电源。当外设例如手机插入时，有些手机的等效电阻Rl比较小，那么Rl的电流比较大，流过Ml的电流变大；同时M2的电流也变大，并超过电流源电流II，电流比较器输出頂电压升高到高电平，此时或逻辑输出信号USBIN为高，控制供电单元给外设供电；有些手机的耗电电阻Rl很大，如果只通过电流比较器无法检测外设的插入动作，但是本实施例的USB插入自动识别和供电系统还有电压比较路径，因为手机存在寄生电容Cl，当手机插入时候，Cl电容插入到Vout端，由于电荷分享原理CV = Q (如果电容C变大，总电荷Q不变的情况下，电压V就变小)，Vout端口电压会被拉低，低于Vref-0.1v,电压比较器输出VM为高电平，或逻辑输出USBIN为高电平，使能供电单元给插入的外设供电，实现插入检测并自动开启供电系统功能。R2的作用是生成偏置电流，流过mos管Ml的电流等于Vref/R2。本实施例的USB插入自动识别和供电系统使用电流检测和电压检测双检测，不管外设的本文档来自技高网...
【技术保护点】
USB插入自动识别和供电系统，它包括供电单元，其特征在于：它还包括插入检测单元，其用来检测外设的插入动作，如检测到插入动作就输出控制信号给供电单元，其输出端连接供电单元的输入端；插入检测动作包括检测外设的负载电压和负载电流；供电单元，根据插入检测单元的输出而控制对外设的供电。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱杰，
申请(专利权)人：深圳英集芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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