[發(fā)明專利]USB接口短路保護電路及具有USB接口短路保護功能的電源

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610070038.1
• 申請日: 2006-11-06
• 公開（公告）號: CN101179185A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發(fā)明（設計）人: 遲洪波;辛曉光
• 申請（專利權）人: 青島海信電器股份有限公司
• 主分類號: H02H3/08
• 分類號: H02H3/08;H02H3/06
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司
• 代理人: 苗峻

技術領域

本發(fā)明為一種USB接口短路保護電路及含有此電路的電源。

背景技術

在現有技術中，USB接口的電源一般由均由主電路的電源提供，由于USB接口連接的是外接設備，一旦外接設備發(fā)生故障，很有可能造成USB接口線路短路，因此，一般要在主電路中加裝保護電路。通常的輸出短路保護，有原邊的短路保護、次級的短路保護。對于低電壓輸出，如果要達到原邊保護的流限點，次級電流很大，可能導致次級溫升超標，同時可能導致其他路電源輸出不能正常工作。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于公開一種在USB接口短路時能夠保護電路的其它部分不受影響，且在故障狀態(tài)消除后能夠自動恢復正常供電的電路或電源。

本發(fā)明既可為單一的保護電路用于相關的設備中，也可以將其制為電源為相應的設備供電。針對單一的保護電路或相應的電源其中電路本發(fā)明的技術方案為：它包括與主電路輸端連接的USB輸出端，所述的主電源輸出端接場效應管的陽極，USB電源輸出接該場效應管的源極，場效應管的柵極接能夠使柵極在正常狀態(tài)為能使場效應管導通的高電位、在USB接口短路時使場效應管截止的低電位的控制電路。該控制電路可以通過CPU對USB端口的電源電壓的數據采集以及場效應管柵極的控制來實現。對于已含有CPU的設備，在使用時，這種方法較為方便。

在一般的設備中，由于不同的電路或元件對供電電壓的要求不同(如有的為5V，有的為12V等)在某些設備或電源中要設置好電位的輸出端，具體可以在主電源輸出端或USB電源輸出端通過上拉電阻接高電位輸出端。這時，如果要實現對場效應管柵極的控制，可以通過以下簡單的電路實現：該控制電路包括三極管V812，其E極與USB輸出端正極連接，其B極與輸出電壓較USB端口輸出電壓低的嵌位電路連接，C極與場效應管的G極連接。在正常的工作狀態(tài)下，三極管V812的C極電位高于B極電位，由于PN結反向偏置，故三極管V812截至。在USB出現短路故障時，由于短路其輸出端電平被拉低，三極管V812導通，MOS管G極出現低電平，MOS管截至，USB供電自動切斷。由于上拉電阻R865的存在，此時切斷USB的供電后，從而不會影響CPU正常供電。在故障解除后，三極管V812截至，MOS管G極出現高電平，MOS管導通，USB供電自動恢復。這一電路利用簡單的結構實現了USB供電的獨立、自恢復的短路保護。

此外，在本發(fā)明中，可將上拉電阻的低電位端通過電容C875接USB電源輸出端，并接場效應管G極。最好再將穩(wěn)壓二極管VZ809并聯于電容C875兩端。

本發(fā)明有效地解決USB供電5V輸出端電源獨立的短路保護和自恢復的問題，而且僅是在現有電源電路的基礎上增加了少量阻容器件，因此還具有成本低廉、制作方便、實用性強、使用可靠的特點。

附圖說明

圖1本發(fā)明保護電路及電源中所含保護電路實施例的電路圖；

具體實施方式

實施例一：

本實施例為保護電路或包括該保護電路的電源。該保護電路包括含有CPU的主電路以及其5V的電壓輸出電路，或同時包括12V或24V輸出。前述電路采用現有技術，這里不再贅述。本實施例中主電路5V電壓輸出端接場效應管的D極，USB輸出端接該場效應管的S極，而其柵極接由CPU控制的能夠分別輸出高電平或低電平輸出端，而在USB接口電源輸出端有一支路接CPU的數據采集端。在本實施例中，CPU能夠通過采集USB電源輸出端電壓，控制給場效應管輸出高電平或低電平，從而控制場效應管的導通或截止。例如，當USB電源輸出端短路時，CPU控制柵極處于低電平，從而使場效應管截止，即控制USB電源輸出端與主電路5V輸出端之間截止，由此實現對主電路的保護。而當采集到USB電源輸出端正常時，又可能控制場效應管的柵極為高電平，自動恢復對USB接口的供電。

實施例二：

本實施例為保護電路或包括該保護電路的電源。該保護電路包括由電容C842、電感L811、電容C843組成的整流濾波電路，該電路的輸出端為主電路的5V輸出端，該輸出端同時接于場效應管V813的陽極。場效應管V813的源極接USB電源輸出端，該端通過電容C844和電阻R866接地。場效應管V813的源極與柵極之間并聯有電容C857、穩(wěn)壓管VZ809和電阻R918。柵極還接三極管V812的集電極，并通過上拉電阻R865接12V電壓輸出端。三極管V812的集電極接USB接口電源輸出端。三極管V812的B極通過并聯的電阻R863和電容C883接USB接口電源端，還通過電阻R899接嵌位電路。該嵌位電路由并聯的電容C882和穩(wěn)壓二極管VZ816并聯組成，并將B點電壓限定在3.3V。嵌位電路通過電阻R898與12V電壓輸出端連接，由其供電。