[实用新型]OTG供电‑充电自动切换模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种OTG供电-充电自动切换模块，主要用于OTG数据/充电线、OTG外接设备等。

背景技术

USB技术的发展，使得PC和周边设备能够通过简单的方式、适度的制造成本，将各种数据传输速度的设备连接在一起。通过USB连接到PC，并在PC的控制下进行数据交换。

但这种方便的交换方式，一旦离开了PC，各设备间无法利用USB口进行操作，因为没有一个从设备能够充当PC一样的主机。

OTG是On-The-Go的缩写，是近年发展起来的技术，主要应用于各种不同的设备或移动设备间的联接，进行数据交换。如Pad、手机、平板电脑、数码照相机、摄像机、打印机等设备。

OTG技术就是在没有PC的情况下，实现设备间的数据传送。例如数码相机直接连接到打印机上，通过OTG技术，连接两台设备间的USB口，将拍出的相片立即打印出来；也可以将数码照相机中的数据，通过OTG发送到USB接口的移动硬盘上，野外操作就没有必要携带价格昂贵的存储卡，或者背一个便携电脑。

USB设备分为HOST(主设备)和SLAVE(从设备)，只有当一台HOST与一台SLAVE连接时才能实现数据的传输，OTG设备就是我们的“EX”既能充当HOST，亦能充当SLAVE。

目前的OTG设备一般采用传统的继电器和手动开关来进行正常工作或切换供电模式，但在实际使用过程中，手动开关操作比较麻烦，继电器需要配合MCU器件和编写复杂的MCU控制程序，成本较高，设备体积大，功耗大，性价比不高。

传统方案，利用手动开关来控制S和G引脚之间的通断关系，很不方便。在手动控制开关的过程中，无法保证与外部是否对OTG设备试图充电协调统一，无法正常实现切换，会造成系统冲突，甚至需要系统重启才能恢复正常工作状态。

单纯使用继电器的专利方案本身有错误，无法保证在从充电转换到OTG状态的这个过程中继电器始终正常工作，而且继电器体积庞大，使用次数有限，功耗大，根本无法在性价比高的产品中实现。

需要MCU的方案必须自带电源来保证一直对MCU进行供电。而MCU成本高，编程复杂，再加上自带电池，体积大，难以大规模商业化。

如专利号为200810108684.1的中国专利，公开了一种数据传输设备、控制电路芯片及 工作模式控制方法，采用继电器作为通断开关，由电路设计根据是否有外接充电电源为依据自动切换继电器的通断情况。首先这个专利电路设计的问题，无法很好的实现自动切换的功能；其次，继电器本身有诸多缺陷：体积大，功耗大，可靠性差，容易损坏，使用寿命短，无法真正应用在体积小，性价比高的产品中。

又如专利号为201410576624.8的中国专利，公开了一种基于USB-OTG双向平衡电量的方法及装置，认为OTG和非OTG的判别是根据ID的电平，是系统自动判断ID电平来决定是处于OTG状态还是充电状态。但是根据OTG的工作原理，系统应该是判断ID管脚与接地管脚(GND)之间的电阻值来决定是处于OTG状态还是充电状态。市面上有些设计由于无法稳定的控制电阻值，使得产品的OTG/充电状态切换不稳定，一旦发生系统冲突，甚至需要重启才能恢复正常工作。或者对于有些手机可以对于其他手机又不行。

中国专利号201310396425.4，公开了一种USB OTG装置、电子设备及实现OTG功能的方法，可以通过MCU判断外接设备的状态，但并没有说明接下来作何处理，或者说应用在哪里都不清楚。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，OTG供电-充电自动切换模块。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种OTG供电-充电自动切换模块，：它包括CMOS芯片、用于连接带有OTG功能的Host设备的一号接口、用于连接充电器的二号接口、用于连接需要OTG供电的外接设备的三号接口；所述的CMOS芯片包括E端口、Y端口、Z端口，E端口与二号接口电连接，Z端口接地，Y端口与一号接口电连接。

一号接口接往带有OTG功能的Host设备的USB接口，例如手机，平板电脑等等；二号接口接往充电器的USB接口；三号接口用于连接任何一种需要OTG供电的外接设备，如移动硬盘、打印机等等。

CMOS芯片就是一个开关。E端口是这个开关的控制，Y端口和Z端口是开关的两个端口。也就是说E端口拉高就等于是把开关断开，所以Y和Z两个端口之间就断开，而当E端口拉低就等于是把开关合上，使用Y和Z两个端口之间就导通。