[發明專利]一種通用串行總線限流電路和方法

有效

• 申請號: 201110005981.5
• 申請日: 2011-01-12
• 公開（公告）號: CN102591832A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 吳玉強;石嶺;高夫
• 申請（專利權）人: 深圳艾科創新微電子有限公司
• 主分類號: G06F13/40
• 分類號: G06F13/40;H02H3/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明電路領域，具體涉及一種通用串行總線限流電路和方法。

背景技術

由于通用串行總線(USB，Universal?Serial?Bus)具有熱拔插特性，因此USB接口很快成為電腦與外設的連接接口。隨著電腦的普及，與電腦相關的外圍設備更是不勝枚舉，尤其對多媒體工作者和玩游戲的人而言，一臺電腦主機就可能通過USB端口連接很多外圍設備，而這些外圍設備所需的工作電流又不盡相同。

目前電腦外圍設備都是靠USB供電，USB協議規定USB端口電壓為5V，最大輸出電流為500毫安。但是當負載過重或者設備突然短路的情況下，USB上流經的電流超過額定值，損害USB端口，甚至引起主板故障。

現有技術中不能提供一種在負載過重或者設備突然短路的情況下，限制USB上流經的電流的技術方案，因此，損害USB端口，甚至引起主板故障。

發明內容

本發明實施例提供通用串行總線限流電路和方法，實現了對USB總線電流進行限制，從而保護了USB接口的安全。

本發明實施例提供了一種通用串行總線限流電路，所述電路包括：獲取電流單元，獲取電壓單元，比較單元，和開關單元；

所述獲取電流單元，用于通過電流鏡像，獲取流經USB電源線上的電流；

所述獲取電壓單元，用于將獲取的電流轉換為對應的電壓；

所述比較單元，用于將轉換獲取的電壓與預置電壓比較大小；

所述開關單元，用于根據比較大小的結果，控制通用串行總線的電源線的通斷。

優選的，所述電路還包括：

電流調整單元，用于根據鏡像獲取的電流，和USB電源線上實際流經的電流，調整使得鏡像獲取的電流與USB電源線上實際流經的電流成比例。

優選的，所述電路還包括：

獲取預置電壓單元，用于根據輸入的控制電壓，獲取與控制電壓對應的預置電壓。

優選的，所述獲取電流單元和開關單元，具體包括：P型MOS管MS、MP，其中，P型MOS管MS和MP的源極分別接到電源供給設備的USB電源線上，P型MOS管MS和MP的柵極分別與比較單元的輸出端連接，P型MOS管MS的漏極與獲取電壓單元的輸入端連接，P型MOS管MP的漏極接到USB外圍設備的USB電源線上。

優選的，所述比較單元具體包括：放大器OP1，其正相輸入端與獲取電壓單元的輸出端連接，其反相輸入端輸入預置電壓，放大器OP1的輸出端為所述比較單元的輸出端。

優選的，所述電流調整單元具體包括：放大器OP2和P型MOS管MF，其中，P型MOS管MS的漏極與放大器OP2的反相輸入端連接，P型MOS管MP的漏極與放大器OP2的正相輸入端連接，放大器OP2的輸出端與P型MOS管MF的柵極連接，P型MOS管MF的源極與P型MOS管MS的漏極連接，P型MOS管MF的漏極與OP1的正相端連接。

優選的，所述獲取電壓單元具體包括：電阻RS，電阻RS的一端接地，另一端與P型MOS管MF的漏極連接。

優選的，所述獲取預置電壓單元，具體包括：

電阻R0、R1、R2，N型MOS管M1、M2，電流源I0；其中，電阻R0、R1、R2依次串聯，電阻R0、R1、R2依次串聯的支路連接于電流源I0和地之間；

N型MOS管M1的漏極與電流源I0輸出端連接、源極分別與N型MOS管M2的漏極和電阻R1連接、柵極輸入第一控制電壓VR1；

N型MOS管M2的漏極與MOS管M1的源極連接、源極與電阻R2非接地的一端連接、柵極輸入第二控制電壓VR2。

本發明實施例還提供了一種通用串行總線限流方法，所述方法包括：

通過電流鏡像，獲取流經USB電源線上的電流；

將獲取的電流轉換為對應的電壓；

將轉換獲取的電壓與預置電壓比較大小；

根據比較大小的結果，控制通用串行總線的電源線的通斷。

優選的，所述將轉換獲取的電壓與預置電壓比較大小之前，所述方法還包括：

根據鏡像獲取的電流，和USB電源線上實際流經的電流，調整使得鏡像獲取的電流與USB電源線上實際流經的電流成比例。

優選的，所述方法還包括：根據輸入的控制電壓，獲取與控制電壓對應的預置電壓。

本發明實施例中通過鏡像獲取流經USB電源線上的電流，并將電流轉換為對應的電壓值，通過比較轉換獲取的電壓值與預置的電壓值大小，控制USB接口上電源線路的通斷，從而實現了限制流經USB電源線上電流，避免電流過大對主板等其它元器件的損傷。

附圖說明