TW201347407A - Usb識別電路 - Google Patents
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Abstract
一種USB識別電路，連接於電子設備的USB介面、主控晶片及電源管理晶片之間，該USB識別電路包括第一至第四電子開關。當USB介面接入電源適配器時，USB介面的負訊號引腳懸空，第一及第四電子開關截止、第二及第三電子開關導通，以使得電源適配器的電壓透過USB介面及第二電子開關輸入至電源管理晶片的第二電源端。當USB介面接入USB設備時，USB介面的負訊號引腳輸出低電平訊號，第一及第四電子開關導通、第二及第三電子開關截止，以使得電子設備的電壓透過電源管理晶片的第一電源端及第一電子開關為USB設備供電。
Description
本發明涉及一種USB識別電路。
目前市場上很多手持電子產品如筆記本電腦的USB介面與電源適配器往往共用同一個介面，因此對手持電子產品來講識別接入的產品是USB設備還是電源適配器十分重要，只有正確的識別所接入USB介面的產品的的類型，控制晶片才能做下一步工作。習知市場上手持電子產品識別與USB介面相連的產品的類型大部分採用的是專用的識別晶片，價格較為昂貴，增加了產品的開發成本。
鑒於以上內容，有必要提供一種較為簡單且成本較低的USB識別電路。
一種USB識別電路，連接於一電子設備的USB介面、主控晶片以及電源管理晶片之間，該USB識別電路包括第一至第四電子開關，該USB介面的電源引腳與第一電子開關及第二電子開關的第一端相連，負訊號引腳及正訊號引腳均與主控晶片相連，接地引腳接地，該第三電子開關的控制端透過第一電阻接地，還與USB介面的負訊號引腳相連，該第三電子開關的控制端與第一電阻之間的節點透過第二電阻與USB介面的電源引腳相連，該第三電子開關的第一端接地，第二端與第二及第四電子開關的控制端相連，該第三電子開關的第二端還透過第三電阻與USB介面的電源引腳相連，該第四開關的第一端接地，第二端與第一電子開關的控制端相連，該第一電子開關的第二端與電源管理晶片的第一電源端相連，該第二電子開關的第二端與電源管理晶片的第二電源端相連，該第三及第四電子開關的第二端還分別透過第三及第四電阻與USB介面的電源引腳相連；當該USB介面接入一電源適配器時，該USB介面的負訊號引腳懸空，該第一及第四電子開關截止、第二及第三電子開關導通，以使得電源適配器的電壓透過USB介面及第二電子開關輸入至電源管理晶片的第二電源端；當該USB介面接入一USB設備時，該USB介面的負訊號引腳輸出低電平訊號，該第一及第四電子開關導通、第二及第三電子開關截止，以使得電子設備的電壓透過電源管理晶片的第一電源端及第一電子開關為USB設備供電。
上述USB識別電路利用USB設備與電源適配器具有不同的引腳實現了USB設備與電源適配器的區分。當該USB介面接入電源適配器時，該第一及第四電子開關截止、第二及第三電子開關導通，以使得電源適配器的電壓透過USB介面及第二電子開關輸入至電源管理晶片的第二電源端。當該USB介面接入USB設備時，該第一及第四電子開關導通、第二及第三電子開關截止，以使得電子設備的電壓透過電源管理晶片的第一電源端及第一電子開關為USB設備供電。
請參考圖1，本發明USB識別電路連接於一USB介面10與一主控晶片20及一電源管理晶片（PMU）30之間，該USB識別電路的較佳實施方式包括四個場效應電晶體Q1-Q4、電阻R1-R4及一二極體D1。該場效應電晶體Q1及Q2為P溝道場效應電晶體，該場效應電晶體Q3及Q4為N溝道場效應電晶體。
該USB介面10的電源引腳VCC與場效應電晶體Q1及Q2的源極相連，負訊號引腳D-及正訊號引腳D+均與主控晶片20相連，接地引腳GND接地。當該USB介面10連接一USB設備時，該電源引腳VCC用於透過電源管理晶片30的電源端VBUS為USB設備供電，負訊號引腳D-及正訊號引腳D+用於傳輸USB設備與主控晶片20之間的訊號。
該USB介面10的負訊號引腳D-還與二極體D1的陰極相連，該二極體D1的陽極透過電阻R1接地，還透過電阻R2與USB介面10的電源引腳VCC相連。該二極體D1的陽極還直接與場效應電晶體Q3的柵極相連，該場效應電晶體Q3的源極接地，汲極透過電阻R3與USB介面10的電源引腳VCC相連，還直接與場效應電晶體Q2及Q4的柵極相連，該場效應電晶體Q2的汲極與電源管理晶片30的電源端ACIN相連，該場效應電晶體Q1的汲極與電源管理晶片30的電源端VBUS相連。該場效應電晶體Q4的源極接地，汲極透過電阻R4與場效應電晶體Q1的源極相連，該場效應電晶體Q4的汲極還直接與場效應電晶體Q1的柵極相連。
下面將對該USB識別電路的工作原理進行說明：
USB設備包括四個引腳：電源引腳VCC、接地引腳GND、訊號引腳D+以及D-，電源適配器包括兩個引腳：電源引腳VCC和接地引腳GND。
當USB介面10接入的為電源適配器時，USB介面10的負訊號引腳D-將被懸空，此時，該場效應電晶體Q3的柵極所接收的電壓值為電阻R1對5V電壓的分壓，即場效應電晶體Q3導通，場效應電晶體Q2亦被導通。此時，電源適配器的電壓透過USB介面10以及場效應電晶體Q2輸入至電源管理晶片30的電源端ACIN，以為電子設備充電。另，此時該場效應電晶體Q4及Q1均截止。
當USB介面10接入的為USB設備時，USB介面10的負訊號引腳D-將發出低電平訊號，此時，該二極體D1導通，該場效應電晶體Q3截止，場效應電晶體Q2亦被截止，該場效應電晶體Q4導通，該場效應電晶體Q1導通。此時，電子設備的電壓透過電源管理晶片30的電源端VBUS以及場效應電晶體Q1為與USB介面10相連的USB設備供電。
從上述描述可以看出，該場效應電晶體Q1-Q4均起到電子開關的作用，因此其他實施方式中，該場效應電晶體Q1-Q4可用其他電子開關替代，比如三極體，其中電子開關的控制端對應三極體的基極或者場效應電晶體的柵極，電子開關的第一端對應三極體的集極或者場效應電晶體的汲極，電子開關的第二端對應三極體的射極或者場效應電晶體的源極。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
10．．．USB介面
20．．．主控晶片
30．．．PMU
Q1-Q4．．．場效應電晶體
R1-R4．．．電阻
D1．．．二極體
圖1是本發明USB識別電路的較佳實施方式的電路圖。
10．．．USB介面
20．．．主控晶片
30．．．PMU
Q1-Q4．．．場效應電晶體
R1-R4．．．電阻
D1．．．二極體
Claims (6)
- 一種USB識別電路，連接於一電子設備的USB介面、主控晶片以及電源管理晶片之間，該USB識別電路包括第一至第四電子開關，該USB介面的電源引腳與第一電子開關及第二電子開關的第一端相連，負訊號引腳及正訊號引腳均與主控晶片相連，接地引腳接地，該第三電子開關的控制端透過第一電阻接地，還與USB介面的負訊號引腳相連，該第三電子開關的控制端與第一電阻之間的節點透過第二電阻與USB介面的電源引腳相連，該第三電子開關的第一端接地，第二端與第二及第四電子開關的控制端相連，該第三電子開關的第二端還透過第三電阻與USB介面的電源引腳相連，該第四開關的第一端接地，第二端與第一電子開關的控制端相連，該第一電子開關的第二端與電源管理晶片的第一電源端相連，該第二電子開關的第二端與電源管理晶片的第二電源端相連，該第三及第四電子開關的第二端還分別透過第三及第四電阻與USB介面的電源引腳相連；當該USB介面接入一電源適配器時，該USB介面的負訊號引腳懸空，該第一及第四電子開關截止、第二及第三電子開關導通，以使得電源適配器的電壓透過USB介面及第二電子開關輸入至電源管理晶片的第二電源端；當該USB介面接入一USB設備時，該USB介面的負訊號引腳輸出低電平訊號，該第一及第四電子開關導通、第二及第三電子開關截止，以使得電子設備的電壓透過電源管理晶片的第一電源端及第一電子開關為USB設備供電。
- 如申請專利範圍第1項所述之識別電路，還包括一二極體，該二極體連接於第三電子開關的控制端與USB介面的負訊號引腳之間，其中該二極體的陽極與第三電子開關的控制端相連，陰極與USB介面的負訊號引腳相連。
- 如申請專利範圍第1項所述之識別電路，其中該第一電子開關為一P溝道場效應電晶體，該第一電子開關的控制端、第一端及第二端分別對應為P溝道場效應電晶體的柵極、源極及汲極。
- 如申請專利範圍第1項所述之識別電路，其中該第二電子開關為一P溝道場效應電晶體，該第一電子開關的控制端、第一端及第二端分別對應為P溝道場效應電晶體的柵極、源極及汲極。
- 如申請專利範圍第1項所述之識別電路，其中該第三電子開關為一N溝道場效應電晶體，該第一電子開關的控制端、第一端及第二端分別對應為N溝道場效應電晶體的柵極、源極及汲極。
- 如申請專利範圍第1項所述之識別電路，其中該第四電子開關為一N溝道場效應電晶體，該第一電子開關的控制端、第一端及第二端分別對應為N溝道場效應電晶體的柵極、源極及汲極。
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