[发明专利]一种Type-C接口的过温保护电路、方法及系统

说明书

本发明涉及一种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。

技术领域

本发明涉及USB充电和Type-C接口电路技术领域，特别是涉及一种Type-C接口的过温保护电路、方法及系统。

背景技术

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USB Type-C接口过温保护电路、方法及系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种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，本发明提供了如下方案：

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；