数据转换接口的保护方法和系统技术领域
本发明涉及电子技术领域，具体而言，涉及一种数据转换接口的保护方法和系统。
背景技术
USB type C接口是USB组织在2013年最新定义的接口。在USB type C接口中定义
了几类信号，包括：传输USB 3.0/3.1的高速信号、传输USB 2.0的高速信号、传输电源的信
号、辅助信号和配置信号。如图1所示，主要通过TX1+接口，TX1-接口，TX2+接口，TX2-接口，
RX1+接口，RX1-接口，RX2接口+和RX2-接口传输USB 3.0/3.1的高速信号；通过D+接口和D-
接口传输USB 2.0的高速信号；通过VBUS接口传输电源的信号；通过SBU1接口和SBU2接口传
输辅助信号；通过CC1接口和CC2接口传输配置信号。
其中，SBU1和SBU2接口在USB type C接口中主要是用于传输辅助信号通信。例如，
在支持Display Port输出的设备上，SBU1和SBU2会作为AUXP和AUXN来实现输出端和接收端
的通信。也即，SBU1和SBU2接口这两个接口传输的信号在USB type C接口中起到关键的作
用。
但是，由于工艺的原因，一般USB type C控制芯片的SBU1和SBU2最高容忍的电压
小于5.5V。然而，在实际的应用过程中，由于SBU1和SBU2靠近VBUS，因此，很容易导致VBUS和
SBU1、SBU2短接在一起，此时，VBUS上的电压可能会是5V，9V，12V或者20V。如果VBUS上的电
压过高会导致设备中的器件会损坏。然而，对于上述现象，还未出现有效的解决方式，以避
免由于VBUS上的电压过高而导致器件受损的现象发生。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种数据转换接口的保护方法和系统，以至少解决现有技术
中无法对UCB Type C控制芯片中的SBU1和SBU2管脚进行保护的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种数据转换接口的保护系统，所述保护
系统包括：数据传输接口、保护电路和数据发送芯片，其中：所述数据发送芯片，用于传输数
据输出设备输出的数据；所述数据传输接口，用于连接终端设备；所述保护电路的一端与所
述数据传输接口的第一端口组相连接，并所述保护电路的另外一端与所述数据发送芯片的
第二端口组相连接，用于在检测到所述数据发送芯片的第二端口组的输出的电压高于预设
电压的情况下，断开所述数据转换接口和所述数据输出设备之间的通信连接。
进一步地，所述保护电路包括：第一可控开关和第二可控开关，所述第一可控开关
的第一端与所述第一端口组的第一端口相连接，所述第一可控开关的第二端与所述第二端
口组的第一端口相连接；所述第二可控开关的第一端与所述第一端口组的第二端口相连
接，所述第二可控开关的第二端与所述第二端口组的第二端口相连接。
进一步地，所述第一可控开关包括以下任一种：绝缘栅双极型晶体管、场效应管、
三极管；所述第二可控开关包括以下任一种：绝缘栅双极型晶体管、场效应管、三极管。
进一步地，所述保护电路还包括第一二极管和第二二极管，其中，所述第一二极管
并联在所述第一可控开关的两端，所述第二二极管并联在所述第二可控开关的两端。
进一步地，所述数据传输接口为以下至少一种：USB type C plug接口与USB type
C receptacle接口。
进一步地，所述第一端口组为所述USB type C plug接口中的SBU端口或者所述第
一端口组为所述USB type C receptacle接口中的SBU端口。
进一步地，所述预设电压小于或者等于4V。
进一步地，所述保护电路还包括：数据控制芯片，用于传输以下任一种数据信号：
USB 3.0的高速信号、USB 3.0的高速信号、USB 2.0的高速信号。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种基于上述数据转换接口的保护系统
的保护方法，包括：检测数据输出设备的第二端口组的输出电压；判断所述第二端口组的输
出电压是否大于或者等于预设电压；如果判断出所述第二端口组的输出电压大于或者等于
预设电压，则断开所述数据转换接口和所述数据输出设备之间的通信连接。
进一步地，所述第二端口组包括第一端口和第二端口，判断所述第二端口组的输
出电压是否大于或者等于预设电压包括：判断所述第二端口组的第一端口的输出电压是否
大于或者等于所述预设电压；和/或，判断所述第二端口组的第二端口的输出电压是否大于
或者等于所述预设电压。
在本发明实施例中，采用所述数据发送芯片，用于传输数据输出设备输出的数据；
所述数据传输接口，用于连接终端设备；所述保护电路的一端与所述数据传输接口的第一
端口组相连接，并所述保护电路的另外一端与所述数据发送芯片的第二端口组相连接，用
于在检测到所述数据发送芯片的第二端口组的输出的电压高于预设电压的情况下，断开所
述数据转换接口和所述数据输出设备之间的通信连接的方式，通过在数据发送芯片和数据
传输接口之间设置保护电路，当数据输出设备的第二端口组输出的电压高于预设电压的情
况下，使用保护电路断开数据转换接口和数据输出设备之间的通信连接，达到了保护SBU1
和SBU2管脚的目的，从而实现了实时对SBU1和SBU2管脚进行保护的技术效果，进而解决了
现有技术中无法对UCB Type C控制芯片中的SBU1和SBU2管脚进行保护的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发
明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据现有技术的一种USB type C系统的示意图；
图2是根据本发明实施例的一种数据转换接口的保护系统的示意图；
图3是根据本发明实施例的另一种数据转换接口的保护系统的示意图；
图4是根据本发明实施例的一种可选地数据转换接口的保护系统的示意图；
图5是根据本发明实施例的一种保护电路的示意图；以及
图6是根据本发明实施例的一种数据转换接口的保护方法的流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的
附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是
本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范
围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第
二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用
的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或
描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆
盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于
清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品
或设备固有的其它步骤或单元。
根据本发明实施例，提供了一种数据转换接口的保护系统的实施例。
图2是根据本发明实施例的一种数据转换接口的保护系统的示意图，如图1所示，
该保护系统包括：数据传输接口201、保护电路202和数据发送芯片203，其中：
数据发送芯片，用于传输数据输出设备输出的数据。
在本发明实施例中，数据发送芯片可以为DisplayPort发送芯片，其中，该
DisplayPort发送芯片通过高清数字显示接口标准与数据输出设备相连接，例如，与电视机
或者电脑相连接。
数据传输接口，用于连接终端设备。
在本发明实施例中，数据传输接口可以为USB type C接口，具体地，可以通过USB
type C接口连接终端设备，例如，手机、平板电脑等终端设备。
保护电路的一端与数据传输接口的第一端口组相连接，并保护电路的另外一端与
数据发送芯片的第二端口组相连接，用于在检测到数据发送芯片的第二端口组的输出的电
压高于预设电压的情况下，断开数据转换接口和数据输出设备之间的通信连接。
在本发明实施例中，如果数据传输接口为USB type C接口，那么第一端口组可以
为UCB Type C接口中的SBU1和SBU2接口，其中，第一端口组用于传输SBU1和SBU2信号。如果
数据发送芯片为Display Port发送芯片，那么对第二端口组可以为AUXP端口和AUXN端口，
其中，第二端口组用于传输AUXP和AUXN信号。
在保护电路连接在第一端口组和第二端口组之间的情况下，当检测到AUXP端口和
AUXN端口之间的电压高于预设电压时，断开DisplayPort发送芯片和USB type C接口之间
的通信连接，此时，就可以保护SBU1和SBU2接口的内部不被高电压损坏。
在本发明实施例中，通过在数据发送芯片和数据传输接口之间设置保护电路，当
数据输出设备的第二端口组输出的电压高于预设电压的情况下，使用保护电路断开数据转
换接口和数据输出设备之间的通信连接，达到了保护SBU1和SBU2管脚的目的，从而实现了
实时对SBU1和SBU2管脚进行保护的技术效果，进而解决了现有技术中无法对UCB Type C控
制芯片中的SBU1和SBU2管脚进行保护的技术问题。
如图3所示，在现有的USB type C系统中，DisplayPort发送芯片(即，数据发送芯
片)和USB type C接口(即，数据传输接口)之间未设置保护电路。此时，如果SBU1和SBU2与
VBUS短接在一起，会导致SBU1和SBU2接口之间的电压增大，大于或者等于预设电压6V，其
中，电压过高会导致SBU1和SBU2接口内部电路受损。
如图4所示，在本发明实施例中，通过在DisplayPort发送芯片(即，数据发送芯片)
和USB type C接口(即，数据传输接口)之间设置保护电路，来保护SBU1和SBU2不受高电压
损坏。如图3和图4所示，AUXP端口和AUXN端口即为第二端口组，SBU1和SBU2即为第一端口
组。
进一步地，如图4所示，在DisplayPort发送芯片(即，数据发送芯片)和USB type C
接口(即，数据传输接口)之间还设置有低速开关芯片，该低速开关芯片的一端与第二端口
组相连接，通过第一端口组接收AUXP和AUXN信号，低速开关芯片的另一端USB type C接口
的SBU1和SBU2接口相连接，用于输出SBU1和SBU2信号。在此情况下，如图4所示，可以在低速
开关芯片和USB type C接口之间设置保护电路，其中，保护电路通过低速开关芯片间接的
与DisplayPort发送芯片的第二端口组电连接，即，保护电路的一端与低速开关芯片的SBU1
和SBU2端口组连接，用于接收SBU1和SBU2信号，保护电路的另一端与第一端口组(即，USB
type C接口中的SBU1和SBU2接口)电连接，用于向USB type C接口输出SBU1’和SBU2’信号。
本发明实施例中的保护电路包括：第一可控开关Q1和第二可控开关Q2，其中，第一
可控开关的Q1第一端与第一端口组的第一端口相连接，第一可控开关Q1的第二端与第二端
口组的第一端口相连接；第二可控开关Q2的第一端与第一端口组的第二端口相连接，第二
可控开关Q2的第二端与第二端口组的第二端口相连接。
具体地，在图4的基础上，如图5所示，第一可控开关Q1的第一端D与第一端口组中
的第一端口(即，USB type C接口中的SBU1接口)相连接，用于通过第一端口传输SBU1’信
号；第一可控开关Q1的第二端S与第二端口组中的第一端口通过低速开关芯片间接相连，其
中，第二端S用于接收低速开关芯片传输的SBU1信号。第二可控开关Q2的第一端D与第一端
口组中的第二端口(即，USB type C接口中的SBU2接口)相连接，用于通过第二端口传输
SBU2’信号；第二可控开关Q2的第二端S与第二端口组中的第二端口通过低速开关芯片间接
相连，其中，第二端S用于接收低速开关芯片传输的SBU2信号。
需要说明的是，在本发明上述实施例中，第一可控开关包括以下任一种：绝缘栅双
极型晶体管、场效应管、三极管；第二可控开关包括以下任一种：绝缘栅双极型晶体管、场效
应管、三极管。也就是说，第一可控开关和第二可控开关可以为绝缘栅双极型晶体管、场效
应管、三极管中的任一种。
本发明实施例中的保护电路还包括第一二极管和第二二极管，其中，如图5所示，
第一二极管并联在第一可控开关的两端，第二二极管并联在第二可控开关的两端。
如图5所示，在本发明实施例中，选取的第一可控开关和第二可控开关的阈值电压
均Vgsth小于或者等于0.8V；以及第一可控开关和第二可控开关的漏极电压均为3.3V。当Q1
两端的电压大于或者等于4.1V时，Q1将断开，与此同时，也就断开了DisplayPort发送芯片
和USB type C接口之间的通信连接，也就避免了USB type C中的SUB1接口受到损坏。当Q2
两端的电压大于或者等于4.1V时，Q2将断开，与此同时，也就断开了DisplayPort发送芯片
和USB type C接口之间的通信连接，也就避免了USB type C中的SUB2接口受到损坏。从图5
中可以看出，在本发明实施例中，选取的第一可控开关和第二可控开关的型号均为A07404。
可选地，在本发明实施例中，上述数据传输接口可以为以下至少一种：USB type C
plug接口与USB type C receptacle接口。
此时，如果数据传输接口为USB type C plug接口，那么第一端口组即为USB type
C plug接口中的SBU端口(即，SBU1和SBU2端口)；如果数据传输接口为USB type C
receptacle接口，那么第一端口组即为USB type C receptacle接口中的SBU端口(即，SBU1
和SBU2端口)。
优选地，在本发明实施例中，上述预设电压小于或者等于4V。也即，在本发明实施
例中，如果第一可控开关Q1两端的电压大于或者等于4V，以及第二可控开关Q2两端的电压
大于或者等于4V，那么Q1和Q2关断。
如上述图3和图4所示，在本发明实施例中，保护电路还包括：数据控制芯片，用于
传输以下任一种数据信号：USB 3.0的高速信号、USB 3.1的高速信号、USB 2.0的高速信号。
具体地，上述数据控制芯片可以为USB控制芯片，用于传输USB 3.0的高速信号、
USB 3.0的高速信号、USB 2.0的高速信号。如图3和图4所示，USB控制芯片通过SSTX和SSRX
端口与USB高速信号开关芯片相连接，以通过USB高速信号开关芯片的TX1+/-接口，RX1+/-
接口，TX2+/-接口和RX2+/-接口传输USB 3.0的高速信号或USB 3.1的高速信号；还可以通
过D+/D-端口与USB type C相连接，用于传输USB 2.0的高速信号；USB控制芯片还与电源控
制芯片相连接。
综上，在本发明实施例中，可以通过设置上述保护电路，以保护USB type C控制芯
片SBU1和SBU2管脚的内部电路不被高电压(电压<＝20V)损坏；进一步地，还可以在不影响
SBU1和SBU2信号上的各种功能的基础上，通过更换Q1和Q2的型号支持更高电压的保护。
根据本发明实施例，提供了一种数据转换接口的保护方法的实施例。
图6是根据本发明实施例的一种数据转换接口的保护方法的流程图，如图6所示，
该保护方法包括如下步骤：
步骤S602，检测数据发送芯片的第二端口组的输出电压。
在本发明实施例中，可以保护电路检测数据发送芯片的第二端口组的输出电压，
其中，数据发送芯片可以为DisplayPort发送芯片，其中，该DisplayPort发送芯片通过高清
数字显示接口标准与数据输出设备相连接，例如，与电视机或者电脑相连接。
具体地，检测数据发送芯片的第二端口组的输出电压包括：检测数据发送芯片的
第二端口组中第一端口两端的电压，以及检测第二端口组中第二端口两端的电压。其中，如
果数据发送芯片为Display Port发送芯片，那么对第二端口组可以为AUXP端口和AUXN端
口，其中，第二端口组用于传输AUXP和AUXN信号。
步骤S604，判断第二端口组的输出电压是否大于或者等于预设电压。
在本发明实施例中，可以选取预设电压的大小为4V，也即，可以判断第二端口组的
输出电压是否大于或者等于预设电压。
具体地，可以判断第二端口组的第一端口的输出电压是否大于或者等于所述预设
电压；和/或，判断第二端口组的第二端口的输出电压是否大于或者等于所述预设电压。
如果第二端口组中的第一端口为AUXP端口，那么判断AUXP端口的输出电压是否大
于或者等于预设电压；如果第二端口组中的第二端口为AUXN端口，那么判断AUXN端口的输
出电压是否大于或者等于预设电压。
需要说明的是，如图3和图4所示，如果保护电路设置在低速开关芯片和USB type
C接口的中间，那么保护电路通过低速开关芯片间接与Display Port发送芯片相连接，此
时，判断第二端口组的输出电压是否大于或者等于预设电压可以理解为判断低速开关芯片
的端口SBU1输出的电压是否大于或者等于预设电压，或者，判断低速开关芯片的端口SBU2
输出的电压是否大于或者等于预设电压.
步骤S606，如果判断出第二端口组的输出电压大于或者等于预设电压，则断开数
据转换接口和数据输出设备之间的通信连接。
在保护电路连接在第一端口组和第二端口组之间的情况下，当检测到AUXP端口和
AUXN端口之间的电压高于预设电压时，断开DisplayPort发送芯片和USB type C接口之间
的通信连接，此时，就可以保护SBU1和SBU2接口的内部不被高电压损坏。
在本发明实施例中，通过在数据发送芯片和数据传输接口之间设置保护电路，当
数据输出设备的第二端口组输出的电压高于预设电压的情况下，使用保护电路断开数据转
换接口和数据输出设备之间的通信连接，达到了保护SBU1和SBU2管脚的目的，从而实现了
实时对SBU1和SBU2管脚进行保护的技术效果，进而解决了现有技术中无法对UCB Type C控
制芯片中的SBU1和SBU2管脚进行保护的技术问题。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有
详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的
方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为
一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或
者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互
之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连
接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显
示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个
单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以
是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单
元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用
时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上
或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式
体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机
设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或
部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存
储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的
介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人
员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应
视为本发明的保护范围。