[實(shí)用新型]一種USB過流檢測和控制電路

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920204903.6
• 申請(qǐng)日: 2009-09-18
• 公開（公告）號(hào): CN201536253U
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 殷厚城;陳碧波;李科
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市同洲電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H02H3/08
• 分類號(hào): H02H3/08;G01R19/165
• 代理公司: 深圳市康弘知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44247
• 代理人: 胡朝陽;孫潔敏

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)，尤其涉及USB的檢測和保護(hù)技術(shù)。

背景技術(shù)

目前市場上有大量關(guān)于USB過流檢測和保護(hù)類的器件，例如以下幾種。

1、過流保護(hù)，一旦出線過流情況就切斷電源，過流情況消失后恢復(fù)；

2、過流檢測，出現(xiàn)過流情況后檢測引腳發(fā)出過流信號(hào)，不對(duì)過流情況進(jìn)行處理；

3、過流檢測和保護(hù)，一旦出現(xiàn)過流情況就切斷電源，同時(shí)檢測引腳發(fā)出過流信號(hào)，過流情況消失后恢復(fù)；

例如，在中國專利局公開的一件專利公開號(hào)為CN201149942的中國專利，其公開日為2008.11.12，其公開一種工作電流范圍可選的具有過流保護(hù)功能的USB轉(zhuǎn)接裝置，即USB轉(zhuǎn)接裝置設(shè)置多個(gè)自恢復(fù)保險(xiǎn)，可以方便用戶對(duì)電流范圍選擇，并且通過自恢復(fù)保險(xiǎn)的特性，自動(dòng)對(duì)USB設(shè)備完成過流保護(hù)。技術(shù)方案是：包括相互連接的第一USB接口模塊和第二USB接口模塊，所述第一USB接口用于與USB設(shè)備連接，所述第二USB接口用于與上游USB接口連接，還設(shè)置有用于限制電流大小和對(duì)工作電流范圍進(jìn)行選擇的電流限制及選擇模塊，所述電流限制及選擇模塊串聯(lián)在第一USB接口模塊與第二USB接口模塊之間的Vbus信號(hào)線或GND信號(hào)線上，所述第一USB接口模塊的D+信號(hào)線及D-信號(hào)線分別與所述第二USB接口模塊的D+信號(hào)線及D-信號(hào)線相連。

但是，現(xiàn)有的一些電子設(shè)備，例如家庭多媒體設(shè)備，辦公設(shè)備等等，都會(huì)配備有一個(gè)或多個(gè)USB接口，現(xiàn)有技術(shù)描述的電子設(shè)備都是在過流情況出現(xiàn)后不加選擇的對(duì)過流的一條支路進(jìn)行關(guān)斷處理，當(dāng)出現(xiàn)單路USB供電電路電流正常，而整體電流超出要求的情況，則無法有選擇的對(duì)各個(gè)USB供電電路進(jìn)行處理。

因此，隨著USB技術(shù)的普及以及發(fā)展，當(dāng)電子設(shè)備出現(xiàn)單路USB供電電路電流正常，而整體電流超出要求的情況，如何有選擇的對(duì)各個(gè)USB供電電路進(jìn)行處理，使產(chǎn)品正常工作，成為急待解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種USB過流檢測和控制電路，當(dāng)電子設(shè)備出現(xiàn)單路USB供電電路電流正常，而整體電流超出要求的情況，可以有選擇的對(duì)各個(gè)USB供電電路進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)過流檢測和控制，使產(chǎn)品正常工作。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型公開了一種USB過流檢測和控制電路，其中，包括：

對(duì)多個(gè)USB干路中的電流信號(hào)進(jìn)行采樣并將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的采樣模塊；

進(jìn)行所述電壓信號(hào)放大的放大模塊；

對(duì)所述電壓信號(hào)進(jìn)行比較的比較模塊；和

接收所述比較模塊比較所述電壓信號(hào)而產(chǎn)生表示實(shí)時(shí)電流狀態(tài)的電平信號(hào)后并檢測出電流超出設(shè)定值之后有選擇控制多個(gè)USB支路上的開關(guān)控制模塊的CPU；其中，

采樣模塊，放大模塊和比較模塊依次串聯(lián)，且比較模塊還連接所述CPU。

較優(yōu)的，所述采樣模塊進(jìn)一步包括兩個(gè)并聯(lián)的第一電阻和第二電阻，其中，所述并聯(lián)后的電路，一端連接5V供電網(wǎng)絡(luò)以及所述放大模塊，另一端連接兩路或多路USB的負(fù)載網(wǎng)絡(luò)以及所述放大模塊。

較優(yōu)的，所述放大模塊進(jìn)一步包括：第一運(yùn)放，第三電阻，第四電阻，第五電阻和第六電阻，其中，所述第一運(yùn)放的負(fù)極輸入端通過所述第三電阻與負(fù)載網(wǎng)絡(luò)連接以及通過所述第五電阻與其輸出形成反饋電路，所述第一運(yùn)放的正極輸入端通過所述第四電阻與供電網(wǎng)絡(luò)連接以及通過所述第六電阻接地。

較優(yōu)的，所述比較模塊進(jìn)一步包括：第二運(yùn)放，第七電阻，第八電阻，第九電阻和穩(wěn)壓管，其中，所述第二運(yùn)放的正極輸入端通過所述第七電阻與所述第一運(yùn)放的輸出連接，所述第二運(yùn)放的負(fù)極輸入端通過所述第八電阻與基準(zhǔn)電壓連接，所述第二運(yùn)放的輸出端通過第九電阻連接CPU的通用輸入輸出接口GPIO_IN，并在所述第九電阻和所述CPU的通用輸入輸出接口GPIO_IN之間連接所述穩(wěn)壓管。

較優(yōu)的，所述開關(guān)控制模塊進(jìn)一步包括：NPN管，第十電阻，第十一電阻，第十六電阻，第十七電阻，第十八電阻，第十九電阻，電容和P溝道MOS管Q9，其中，所述第十七電阻的一端連接所述CPU的通用輸入輸出接口GPIO_IN，，另一端連接所述NPN管的基極，其中，所述第十八電阻的兩端分別連接所述NPN管的基極和發(fā)射極

所述NPN管的集電極連接所述第十電阻的一端和所述第十六電阻的一端，所述第十六電阻的另一端通過所述第十一電阻與所述P溝道MOS管Q9的柵極連接，且所述第十六電阻的另一端也同時(shí)通過所述第十九電阻，所述電容同所述P溝道MOS管Q9的源級(jí)連接；