(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201922438280.5
(22)申请日 2019.12.30
(73)专利权人 深圳市亿境虚拟现实技术有限公
司
地址 518000 广东省深圳市宝安区新安街
道上合社区33区大宝路83号美生慧谷
科技园美谷6栋五楼-2
(72)发明人 石庆　胡小波　毕代军　
(74)专利代理机构 深圳市海盛达知识产权代理
事务所(普通合伙) 44540
代理人 赵雪佳
(51)Int.Cl.
H02J  7/00(2006.01)
G06F  1/26(2006.01)
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
(54)实用新型名称
一种type C切换host和device模式的切换
电路
(57)摘要
本实用新型提供一种type  C切换host和
device模式的切换电路，
属于USB技术领域。本实用新型包括type  C接口、USB模式切换模块、DSP、
电源管理模块、与电源管理模块相连的充电模块
和与所述充电模块相连的电池，其中，所述DSP分
别与USB模式切换模块、电源管理模块相连，所述
电源管理模块为整个电路供电，所述USB模式切
换模块分别与所述充电模块和type  C接口相连。
本实用新型的有益效果为：具有设计简单，成本
低廉，
软件修改及维护简单的优点。权利要求书2页  说明书6页  附图3页CN 211480954 U 2020.09.11
C N  211480954
U
1.一种type C切换host和device模式的切换电路，其特征在于：包括type C接口、USB 模式切换模块、DSP、电源管理模块、与电源管理模块相连的充电模块和与所述充电模块相连的电池，其中，所述DSP分别与USB模式切换模块、电源管理模块相连，所述电源管理模块为整个电路供电，所述USB模式切换模块分别与所述充电模块和type C接口相连。
2.根据权利要求1所述的type C切换host和device模式的切换电路，其特征在于：还包括USB扩展模块，所述USB扩展模块分别与DSP和USB模式切换模块相连，将DSP给出的USB信号扩展成多路USB信号。
3.根据权利要求2所述的type C切换host和device模式的切换电路，其特征在于：所述USB扩展模块包括集线器HUB、分别与集线器HUB相连的2个以上的USB接口，还包括升压单元、过流保护单元，其中，所述集线器HUB分别与DSP和USB模式切换模块相连，所述升压单元和过流保护单元分别为所述集线器HUB和USB接口提供稳定电源，所述升压单元输入端与电源管理模块输出端电性连接，所述升压单元输出端与过流保护单元的输入端电性连接，所述过流保护单元输出端与USB接口电性连接，所述升压单元还通过信号线与DSP相连。
4.根据权利要求2或3所述的type C切换host和device模式的切换电路，其特征在于：所述USB模式切换模块包括插入侦测电路、VBUS电源路径管理电路和USB DM/DP切换电路，其中，插入侦测电路的输入
端与type C接口相连，输出端与DSP输入端相连，所述VBUS电源路径管理电路和USB DM/DP切换电路的输入端分别与DSP输出端相连，所述USB DM/DP切换电路还分别与type C接口和USB扩展模块相连。
5.根据权利要求4所述的type C切换host和device模式的切换电路，其特征在于：所述插入侦测电路包括开关管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电容C2，其中，所述开关管Q1的源极接地，漏极分别与电阻R1的一端、接地电容C2和DSP的检测引脚相连，所述电阻R1的另一端接1.8V电源，所述开关管Q1的栅极分别与电阻R2和电阻R3的一端相连，所述电阻R3的另一端接地，电阻R2的另一端接type C接口的VBUS引脚。
6.根据权利要求4所述的type C切换host和device模式的切换电路，其特征在于：所述VBUS电源路径管理电路包括开关管Q2-Q5及其外围阻容器件、二极管D1，其中，所述开关管Q4的漏极分别与开关管Q2栅极、开关管Q3栅极和充电IC相连，所述开关管Q4的源极接地，栅极分别下地电阻R7的一端、电阻R14的一端、电阻R6的一端相连，所述电阻R14的另一端与二极管D1的负极相连，二极管D1的正极与DSP的host模式使能引脚相连，所述开关管Q2的源极与type C接口的VBUS引脚，开关管Q3的源极与充电模块相连，所述开关管Q2的漏极与所述开关管Q3的源极相接，并通过电阻R4与开关管Q4的漏极相连，所述开关管Q2源极通过C3与基极相连，所述开关管Q3源极通过C4与基极相连，所述开关管Q5的源极接地，漏极接R6的一端并且通过电阻R5接type C接口的VBUS引脚，栅极通过电阻R8分别与接地电
阻R9和DSP的模式切换引脚相连。
7.根据权利要求6所述的type C切换host和device模式的切换电路，其特征在于：所述USB DM/DP切换电路包括用于切换CC信号的切换芯片U1和用于切换USB_DM/DP信号的切换芯片U2，其中，
所述切换芯片U1设有诱骗系统进入host模式的HSD2-引脚6和HSD2+引脚7，其中，所述HSD2-引脚6或HSD2+引脚7分别设有接地电阻，所述接地电阻的阻值为5.1k欧姆，还包括与充电模块相连的D+引脚1、D-引脚2，与DSP的模式切换引脚相连的SEL引脚10、分别接地的OE
引脚8和GND引脚3接地、接电源的VCC引脚9、与所述type C接口两个CC引脚相连的HSD1-引脚4、HSD1+引脚5；
所述切换芯片U2的结构与切换芯片U1相同，其中，所述切换芯片U2的D+引脚1、D-引脚2分别与DSP相连，所述切换芯片U2的HSD1-引脚4、HSD1+引脚5分别与type C接口的DP和DN引脚相连，所述切换芯片U2的HSD2-引脚6或HSD2+引脚7分别与HUB扩展模块相连。
8.根据权利要求7所述的type C切换host和device模式的切换电路，其特征在于：所述切换芯片U2的HSD1-引脚4、HSD1+引脚5之间设有共模电感L1，所述切换芯片U2的HSD2-引脚6或HSD2+引脚7之间设有共模电感L2。
9.根据权利要求2或3所述的type C切换host和device模式的切换电路，其特征在于：所述type C接口包括设置在所述type C接口一侧的引脚A1-A12，设置在type C接口另一侧的引脚B1-B12，其中，所述引脚A1、引脚A12、引脚B1和引脚B12接地，引脚A2-3、A8、A10、A11、引脚B2-3、B8、B10、B11悬置，引脚A4、A9和引脚B4、B9为VBUS引脚，连接VBUS_TYPEC信号线，引脚A5为CC1引脚，引脚B5为CC2引脚，引脚A6为DP1引脚，引脚B6为DP2引脚，引脚A7为DN1引脚，引脚B7为DN2引脚，所述type C接口的引脚A6与引脚B6短接，连接USB_DP_TYPEC信号线，所述引脚A7与引脚B7短接，连接USB_DM_TYPEC信号线。
10.根据权利要求9所述的type C切换host和device模式的切换电路，其特征在于：所述USB_DP_TYPEC信号线和USB_DM_TYPEC信号线上分别设有通过电阻连接到充电模块的充电线，所述CC1引脚、CC2引脚、USB_DP_TYPEC信号线和USB_DM_TYPEC信号线上分别设有一个接地的TVS管。
一种type C切换host和device模式的切换电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及USB接口技术领域，尤其涉及一种type C切换host和device模式的切换电路。
背景技术
[0002]现有移动平台很多都只支持一个type C接口，这个接口同时兼具连接电脑，充电和外接从设备的功能。因为只有一个type C接口，无法满足同时支持多个USB外设并且能充电和连接电脑做debug及数据传输的要求，有很大的局限性，难以实现产品的多样化需求。
实用新型内容
[0003]为解决现有技术中的问题，本实用新型提供一种type C切换host和device模式的切换电路。
[0004]本实用新型包括type C接口、USB模式切换模块、DSP、电源管理模块、与电源管理模块相连的充电模块和与所述充电模块相连的电池，其中，所述DSP分别与USB模式切换模块、电源管理模块相连，所述电源管理模块为整个电路供电，所述USB模式切换模块分别与所述充电模块和type C接口相连。
[0005]本实用新型作进一步改进，还包括USB扩展模块，所述USB扩展模块分别与DSP和USB 模式切换模块相连，用于将DSP给出的USB信号扩展成多路USB信号。
[0006]本实用新型作进一步改进，所述USB扩展模块包括集线器HUB、分别与集线器HUB相连的2个以上的USB接口，还包括升压单元、过流保护单元，其中，所述集线器HUB分别与DSP 和USB模式切换模块相连，所述升压单元和过流保护单元分别为所述集线器HUB和 USB接口提供稳定电源，所述升压单
元输入端与电源管理模块输出端电性连接，所述升压单元输出端与过流保护单元的输入端电性连接，所述过流保护单元输出端与USB接口电性连接，所述升压单元还通过信号线与DSP相连。
[0007]本实用新型作进一步改进，所述USB模式切换模块包括插入侦测电路、VBUS电源路径管理电路和USB DM/DP切换电路，其中，插入侦测电路的输入端与type C接口相连，输出端与DSP输入端相连，所述VBUS电源路径管理电路和USB DM/DP切换电路的输入端分别与 DSP输出端相连，所述USB DM/DP切换电路还分别与type C接口和USB扩展模块相连。[0008]本实用新型作进一步改进，所述插入侦测电路包括开关管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电容C2，其中，所述开关管Q1的源极接地，漏极分别与电阻R1的一端、接地电容C2和DSP的检测引脚相连，所述电阻R1的另一端接1.8V电源，所述开关管Q1的栅极分别与电阻R2和电阻R3的一端相连，所述电阻R3的另一端接地，电阻R2的另一端接type C接口的VBUS引脚。
[0009]本实用新型作进一步改进，所述VBUS电源路径管理电路包括开关管Q2-Q5及其外围阻容器件、二极管D1，其中，
[0010]所述开关管Q4的漏极分别与开关管Q2栅极、开关管Q3栅极和充电IC相连，所述开
关管Q4的源极接地，栅极分别下地电阻R7的一端、电阻R14的一端、电阻R6的一端相连，所述电阻R14的另一端与二极管D1的负极相连，二极管D1的正极与DSP的host模式使能引脚相连，
[0011]所述开关管Q2的源极与type C接口的VBUS引脚，开关管Q3的源极与充电模块相连。所述开关管Q2的漏极与所述开关管Q3的源极相接，并通过电阻R4与开关管Q4的漏极相连，所述开关管Q2源极通过C3与基极相连，所述开关管Q3源极通过C4与基极相连,
[0012]所述开关管Q5的源极接地，漏极接R6的一端并且通过电阻R5接type C接口的VBUS 引脚，栅极通过电阻R8分别与接地电阻R9和DSP的模式切换引脚相连。
[0013]本实用新型作进一步改进，所述USB DM/DP切换电路包括用于切换CC信号的切换芯片 U1和用于切换USB_DM/DP信号的切换芯片U2，其中，
[0014]所述切换芯片U1设有诱骗系统进入host模式的HSD2-引脚6和HSD2+引脚7，其中，所述HSD2-引脚6或HSD2+引脚7分别设有接地电阻，所述接地电阻的阻值为5.1k欧姆，还包括与充电模块相连的D+引脚1、D-引脚2，与DSP的模式切换引脚相连的SEL引脚10、分别接地的OE引脚8和GND引脚3接地、接电源的VCC引脚9、与所述type C接口两个 CC引脚相连的HSD1-引脚4、HSD1+引脚5；
[0015]所述切换芯片U2的结构与切换芯片U1相同，其中，所述切换芯片U2的D+引脚1、D- 引脚2分别与DSP相连，所述切换芯片U2的HSD1-引脚4、HSD1+引脚5分别与type C接口的DP 和DN引脚相连，所述切换芯片U2的HSD2-引脚6或HSD2+引脚7分别与HUB扩展模块相连。[0016]本实用新型作进一步改进，所述切换芯片U2的HSD1-引脚4、HSD1+引脚5之间设有共模电感L1，所述切换芯片U2的HSD2-引
脚6或HSD2+引脚7之间设有共模电感L2。
[0017]本实用新型作进一步改进，所述type C接口包括设置在所述type C接口一侧的引脚 A1-A12，设置在type C接口另一侧的引脚B1-B12，其中，所述引脚A1、引脚A12、引脚 B1和引脚B12接地，引脚A2-3、A8、A10、A11、引脚B2-3、B8、B10、B11悬置，引脚A4、 A9和引脚B4、B9为VBUS引脚，连接VBUS_TYPEC信号线，引脚A5为CC1引脚，引脚B5 为CC2引脚，引脚A6为DP1引脚，引脚B6为DP2引脚，引脚A7为DN1引脚，引脚B7为DN2引脚，所述type C接口的引脚A6与引脚B6短接，连接USB_DP_TYPEC信号线，所述引脚A7与引脚B7短接，连接USB_DM_TYPEC 信号线。
typec转dp[0018]本实用新型作进一步改进，所述USB_DP_TYPEC信号线和USB_DM_TYPEC信号线上分别设有通过电阻连接到充电模块的充电线，所述CC1引脚、CC2引脚、USB_DP_TYPEC信号线和USB_DM_TYPEC信号线上分别设有一个接地的TVS管。
[0019]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：不需要修改原系统的USB驱动和充电部分，仅需添加几个控制脚即可完成type C接口的host和device状态切换，并同时兼容充电自带的快充协议，具有设计简单，成本低廉，软件修改及维护简单的优点。
附图说明
[0020]图1为本实用新型结构示意图；
[0021]图2为本实用新型type C接口电路原理图；
[0022]图3为插入侦测电路原理图；
[0023]图4为VBUS电源路径管理电路原理图；

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