一种Type-C接口的过温保护电路、方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种Type‑C接口的过温保护电路、方法及系统，其中，过温保护电路中，包括上拉电阻、电压比较单元、Type‑C连接检测单元和下拉电阻，上拉电阻的一端连接供电电源，上拉电阻的另一端连接电压比较单元的输入端，电压比较单元的输出端连接Type‑C连接检测单元；上拉电阻的另一端还连接供电设备的Type‑C接口；下拉电阻的一端连接充电设备的Type‑C接口，下拉电阻的另一端接地；供电设备的Type‑C接口和充电设备的Type‑C接口分别与Type‑C线缆两端的Type‑C接口连接；上拉电阻和所述下拉电阻之间还连接有热敏电阻，热敏电阻与所述Type‑C线缆串联连接。利用Type‑C接口过温保护能够应用于供电设备、充电设备和线缆。基于该过温保护方法的过程简单，不会引入额外的功率损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种Type-C接口的过温保护电路、方法及系统
本专利技术涉及USB充电和Type-C接口电路
，特别是涉及一种Type-C接口的过温保护电路、方法及系统。
技术介绍
随着快充技术的发展，USB接口传输的功率越来越大，几十瓦甚至一百瓦的功率传输已经非常普及。直充技术的兴起，使得更大的电流直接流经USB接口和线缆。USB接口处的引脚阻抗、走线阻抗以及接触阻抗都会导致热损耗，热量积累造成接口的温度快速上升，不但影响用户体验，严重时会对供电设备、充电设备或者线缆造成损伤，甚至导致设备端锂电池爆炸的现象发生。市面上，有些线缆在USB接口附近的VBUS或者GND走线上串接PTC热敏电阻实现过温过流保护。PTC电阻流过电流时，自身会发热；此外，USB接口的热量也会传导到PTC电阻。当PTC电阻温度升高后，电阻值会增大，导致输出到负载端的电压降低，从而减小输出电流。由于PTC电阻串接在功率通路上，正常工作时也引入了额外的功率损耗。进入保护状态后，输出没有关断，输出的大部分电压降落在PTC电阻上，PTC电阻和接口的温度会持续升高，安全隐患并没有解除。另外，PTC电阻必须能够承受足够大的功率才不会导致自身的损坏，而大功率的PTC电阻需要更高的成本以及更大的空间尺寸。另外一种USB接口过温保护的常见方法是在接口附近放置NTC热敏电阻，通过温度检测电路获取NTC热敏电阻的阻值变化，从而追踪USB接口的温度变化。当温度超出设定值时，控制电路做出相应的保护动作。这种方法引入了温度检测电路以及相应的保护控制电路，实现复杂度高，增加了成本、空间和功耗。这种方法往往应用在供电设备和充电设备上，却不太方便在线缆上实现。因此，亟需一种既能应用在供电设备和充电设备上，也能应用在线缆上的USBType-C接口过温保护电路、方法及系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种Type-C接口的过温保护电路、方法及系统，利用Type-C接口协议的CC逻辑掉线检测来实现断电源保护，安全且通用，能够应用于包括供电设备、充电设备和线缆中的Type-C接口保护。基于该过温保护方法的过温保护电路，过温保护过程简单，易实现，成本低，而且不会引入额外的功率损耗。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种Type-C接口的过温保护电路，包括上拉电阻、电压比较单元、Type-C连接检测单元和下拉电阻；所述上拉电阻的一端连接供电电源，所述上拉电阻的另一端连接所述电压比较单元的输入端，所述电压比较单元的输出端连接所述Type-C连接检测单元；所述上拉电阻的另一端还连接供电设备的Type-C接口；所述下拉电阻的一端连接充电设备的Type-C接口，所述下拉电阻的另一端接地；所述供电设备的Type-C接口和所述充电设备的Type-C接口分别与Type-C线缆两端的Type-C接口连接；所述上拉电阻和所述下拉电阻之间还连接有热敏电阻，所述热敏电阻与所述Type-C线缆串联连接；所述电压比较单元，用于判断所述上拉电阻和所述热敏电阻之间的检测节点电压值是否位于Type-C连接检测电压范围内，得到判断结果；所述Type-C连接检测单元，用于根据所述判断结果，判断所述Type-C接口的连接状态，根据所述连接状态控制所述供电电源的导通和关断。一种Type-C接口的过温保护方法，包括：实时获取上拉电阻和热敏电阻之间的检测节点电压值；判断所述检测节点电压值是否位于Type-C连接检测电压范围内，得到判断结果；根据所述判断结果，判断Type-C接口的连接状态；根据所述连接状态控制供电电源的导通和关断。一种Type-C接口的过温保护系统，包括：电压获取模块，用于实时获取上拉电阻和热敏电阻之间的检测节点电压值；电压判断模块，用于判断所述检测节点电压值是否位于Type-C连接检测电压范围内，得到判断结果；连接状态判断模块，用于根据所述判断结果，判断Type-C接口的连接状态；电源导通及关断模块，用于根据所述连接状态控制供电电源的导通和关断。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供了一种Type-C接口的过温保护电路、方法及系统，其中，过温保护电路中，包括上拉电阻、电压比较单元、Type-C连接检测单元和下拉电阻，上拉电阻的一端连接供电电源，上拉电阻的另一端连接电压比较单元的输入端，电压比较单元的输出端连接Type-C连接检测单元；上拉电阻的另一端还连接供电设备的Type-C接口；下拉电阻的一端连接充电设备的Type-C接口，下拉电阻的另一端接地；供电设备的Type-C接口和充电设备的Type-C接口分别与Type-C线缆两端的Type-C接口连接；上拉电阻和所述下拉电阻之间还连接有热敏电阻，热敏电阻与所述Type-C线缆串联连接。可见，上述过温保护电路结构简单，成本低。另外，可以在上拉电阻和下拉电阻之间设置热敏电阻，即在供电设备上或者充电设备上或者Type-C线缆上均可以设置热敏电阻，提高了过温保护电路应用的广泛性；还有，当Type-C接口的温度升高时，热敏电阻值增大，可以通过实时检测上拉电阻和热敏电阻之间的检测节点电压值，当检测节点电压值超出Type-C连接检测电压范围时，则可以关断供电电路VBUS的输出，即停止电源供电，实现了过温时接口的保护，而当Type-C接口的温度降低时，热敏电阻值减小，检测节点电压值位于Type-C连接检测电压范围时，则可以导通供电电路VBUS的输出，即继续电源供电，显然，本专利技术的过温保护电路实现的是周期性的保护过程，实现了Type-C接口过温保护的实时性，而且保护过程简单，易操作，易实现，同时也不会引入额外的功率损耗。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1提供的一种Type-C接口的过温保护电路图；图2为本专利技术实施例1提供的热敏电阻位于供电设备的过温保护电路图；图3为本专利技术实施例2提供的热敏电阻位于充电设备的过温保护电路图；图4为本专利技术实施例3提供的热敏电阻位于Type-C线缆的过温保护电路图；图5为本专利技术实施例4提供的一种Type-C接口的过温保护方法流程图；图6为本专利技术实施例4提供的热敏电阻的阻值和CC逻辑电压随温度变化的示意图；图7为本专利技术实施例4提供的USBType-C接口过温保护过程的波形图；图8为本专利技术实施例5提供的一种Type-C接口的过温保护系统框图；符号说明：1：上拉电阻Rp；2：电压比较单元；21：第一电压比较器；22：第二电压比较器；3：Type-C连接检测单元；4：下拉电阻Rd；5：热敏电阻RPTC；51：第一热敏电阻RPTC1；52：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Type-C接口的过温保护电路，其特征在于，包括上拉电阻、电压比较单元、Type-C连接检测单元和下拉电阻；/n所述上拉电阻的一端连接供电电源，所述上拉电阻的另一端连接所述电压比较单元的输入端，所述电压比较单元的输出端连接所述Type-C连接检测单元；/n所述上拉电阻的另一端还连接供电设备的Type-C接口；/n所述下拉电阻的一端连接充电设备的Type-C接口，所述下拉电阻的另一端接地；/n所述供电设备的Type-C接口和所述充电设备的Type-C接口分别与Type-C线缆两端的Type-C接口连接；/n所述上拉电阻和所述下拉电阻之间还连接有热敏电阻，所述热敏电阻与所述Type-C线缆串联连接；/n所述电压比较单元，用于判断所述上拉电阻和所述热敏电阻之间的检测节点电压值是否位于Type-C连接检测电压范围内，得到判断结果；/n所述Type-C连接检测单元，用于根据所述判断结果，判断所述Type-C接口的连接状态，根据所述连接状态控制所述供电电源的导通和关断。/n

【技术特征摘要】
1.一种Type-C接口的过温保护电路，其特征在于，包括上拉电阻、电压比较单元、Type-C连接检测单元和下拉电阻；
所述上拉电阻的一端连接供电电源，所述上拉电阻的另一端连接所述电压比较单元的输入端，所述电压比较单元的输出端连接所述Type-C连接检测单元；
所述上拉电阻的另一端还连接供电设备的Type-C接口；
所述下拉电阻的一端连接充电设备的Type-C接口，所述下拉电阻的另一端接地；
所述供电设备的Type-C接口和所述充电设备的Type-C接口分别与Type-C线缆两端的Type-C接口连接；
所述上拉电阻和所述下拉电阻之间还连接有热敏电阻，所述热敏电阻与所述Type-C线缆串联连接；
所述电压比较单元，用于判断所述上拉电阻和所述热敏电阻之间的检测节点电压值是否位于Type-C连接检测电压范围内，得到判断结果；
所述Type-C连接检测单元，用于根据所述判断结果，判断所述Type-C接口的连接状态，根据所述连接状态控制所述供电电源的导通和关断。


2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述热敏电阻设于所述上拉电阻与所述供电设备的Type-C接口之间，且所述热敏电阻与所述供电设备的Type-C接口之间的距离小于第一预设距离。


3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述热敏电阻设于所述充电设备的Type-C接口与所述下拉电阻之间，且所述热敏电阻与所述充电设备的Type-C接口之间的距离小于第二预设距离。


4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述热敏电阻包括第一热敏电阻和第二热敏电阻，所述第一热敏电阻和所述第二热敏电阻分别设于所述Type-C线缆两端的Type-C接口之间，且所述第一热敏电阻与所述Type-C线缆一端的Type-C接口的距离小于第三预设距离，所述第二热敏电阻与所述Type-C线缆另一端的Type-C接口的距离小于第四预设距离。


5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电压比较单元包括第一电压比较器和第二电压比较器，所述第一电压比较器和所述第二电压比较器的正极均与所述上拉...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁源超，徐永志，
申请(专利权)人：珠海智融科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44