[實用新型]數據及充電傳輸接口保護電路

有效

• 申請號: 201520400551.7
• 申請日: 2015-06-11
• 公開（公告）號: CN204681073U
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: 鄧鎵卓;高波;林妍君;孫敏麗;劉貴富;張淦水
• 申請（專利權）人: 國網四川省電力公司南充供電公司;國家電網公司
• 主分類號: H02H3/08
• 分類號: H02H3/08
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 梁田

技術領域

本實用新型涉及電子電路領域，具體地，涉及一種數據及充電傳輸接口保護電路。?

背景技術

為了保證使用安全，移動設備，例如野外數據采集時使用的車載設備的安全性能要求很高，在設計時便要保證故障發生率盡量低。作為目前應用最為廣泛的移動外設與主機間通訊接口，USB（Universal?Serial?Bus）具有成本低、使用簡單、支持即插即用、易于擴展等特點，在車載娛樂和存儲設備上獲得了廣泛的應用。因為USB接口提供了內置電源，可提供?500mA以上的電流，對于一些功率較大的設備，如移動硬盤等，其瞬時驅動電流則可達到1A以上。對于USB總線這種可以直接輸出電源的接口，可能發生接口電路對電源或對地短路的情況，此時將會損壞機體。

實用新型內容

為克服可對外供電充電的移動設備接口發生對電源或地短路時大電流損壞內部器件及設備的技術缺陷，本實用新型公開了一種數據及充電傳輸接口保護電路。

數據及充電傳輸接口保護電路，連接在移動設備數據接口的供電端和總線端之間，其特征在于，由比較器、第一NMOS管、第二NMOS管、第一二極管、第二二極管、第一直流電源、第二直流電源、限流電阻、第一上拉電阻和第二上拉電阻組成；

所述比較器的輸出端連接兩個NMOS管的柵極，兩個NMOS管的襯底分別連接供電端和總線端，并與各自的漏極連接，兩個NMOS管的源極互聯，并連接第一二極管的正極，限流電阻連接在第一二極管的負極與比較器反相輸入端之間，比較器正相輸入端通過第二上拉電阻連接第一直流電源，并連接第二二極管正極，第二二極管負極連接總線端，比較輸出端通過第一上拉電阻連接第二直流電源；所述第二直流電源的電壓值大于第一直流電源；

所述總線端與地線之間連接有第三NMOS管，所述第三NMOS管的柵極、源極和襯底均與地連接，漏極連接總線端，所述供電端和第二NMOS管的源極之間連接有PMOS管，所述PMOS管的柵極、源極和襯底均與供電端連接，漏極連接第二NMOS管的源極。

優選的，所述比較器輸出端到地之間連接有發光二極管。

優選的，所述限流電阻兩端和地之間分別連接有第一電容和極點電阻。

優選的，所述比較器正相輸入端和地之間連接有第二電容。

本實用新型所述數據及充電傳輸接口保護電路，可以實現對移動設備USB電源輸出線的有效保護，無論USB電源輸出線VBUS發生對電源還是對地短路，均不影響移動設備內部電路的正常工作，實現了可靠的短路保護。通過使用成本極低的普通分離器件，大幅降低了制造成本。

附圖說明

圖1是本實用新型一種具體實施方式示意圖；

附圖中標記及相應的零部件名稱：VIN-供電端，VBUS-第一分壓電阻，VCC1-第一直流電源，VCC2-第二直流電源，COMP-比較器，R1–限流電阻，R2-極點電阻，R3-第一上拉電阻，R4-第二上拉電阻，D1-第一二極管，D2-第二二極管，D3-發光二極管，C1–第一電容，C2-第二電容，M1-第一NMOS管，M2-第二NMOS管，M3-第三NMOS管，M4-PMOS管。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖，對本實用新型作進一步地的詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。

本實用新型所述數據及充電傳輸接口保護電路，連接在移動設備數據接口的供電端和總線端之間，其特征在于，由比較器、第一NMOS管、第二NMOS管、第一二極管、第二二極管、第一直流電源、第二直流電源、第一分壓電阻、第二分壓電阻、第一上拉電阻和第二上拉電阻組成；

所述比較器的輸出端連接兩個NMOS管的柵極，兩個NMOS管的襯底分別連接供電端和總線端，并與各自的漏極連接，兩個NMOS管的源極互聯，并連接第一二極管的正極，限流電阻連接在第一二極管的負極與比較器反相輸入端之間，比較器正相輸入端通過第二上拉電阻連接第一直流電源，并連接第二二極管正極，第二二極管負極連接總線端，比較輸出端通過第一上拉電阻連接第二直流電源；

所述第二直流電源的電壓值大于第一直流電源。

例如第一直流電源取3.3V，第二直流電源取12V，此時對于供電端，輸入電壓應該在3.3至12V之間，例如為5V。

對于兩個NMOS管，漏極為P區，襯底為N區，襯底與漏極連接，形成從漏極指向襯底的二極管，對于兩個NMOS管連接在一起的源極A點，當在VBUS端接入外界設備時，無論VBUS端電壓高于或低于5V，在A點電壓都是VBUS端和VIN端之間的較高者。