[發明專利]一種USB設備的過流保護裝置及方法

在審

• 申請號: 201711463810.0
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108319186A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 廖昀;賴志豪;朱國良;廖嘉祥;黃能躍
• 申請（專利權）人: 廈門億聯網絡技術股份有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 朱凌

1.一種USB設備的過流保護裝置，其包括USB供電器和USB從設備，所述USB供電器與USB從設備通過USB接口連接，其特征在于：所述USB從設備設有電流檢測模塊和后級模塊，所述后級模塊連接電流檢測模塊，而電流檢測模塊包括MCU、供電電壓檢測電路和可變負載電路；所述可變負載電路連接MCU，所述供電電壓檢測電路連接MCU。

2.根據權利要求1所述的一種USB設備的過流保護裝置，其特征在于：所述供電電壓檢測電路由電阻R10、電阻R11、電阻R12和三極管Q2構成，所述三極管Q2的基極經電阻R10連接USB供電器的供電電壓V_USB，同時，三極管Q2的基極經由電阻R11接地；所述三極管Q2的集電極經電阻R12連接USB供電器的供電電壓V_USB，同時三極管Q2的集電極連接MCU的輸入端；而三極管Q2的發射極接地。

3.根據權利要求1所述的一種USB設備的過流保護裝置，其特征在于：所述可變負載電路由運算放大器U1A、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4和MOS管Q1構成，所述MOS管的源極經電阻R4連接USB供電器的供電電壓V_USB，MOS管的柵極經電阻R1連接運算放大器U1A的輸出端，MOS管的漏極經由電阻R3接地，同時，MOS管的漏極經由電阻R2連接運算放大器U1A的反向輸入端；所述MCU內部DAC輸出端一方面經由電容C1接地，另一方面連接運算放大器的同向輸入端；所述電阻R3兩端連并聯接有電容C2。

4.根據權利要求1所述的一種USB設備的過流保護裝置，其特征在于：所述可變負載電路由電阻R5、電阻R6、電阻R7、三極管Q3、三極管Q4和三極管Q5構成，所述三極管Q5的基極連接MCU的接口IO3，發射極接地，而集電極經由依次串聯在一起的R7、R6和R5后連接USB供電器的供電電壓V_USB；所述三極管Q4的基極連接MCU的接口IO2，發射極接地，而集電極連接于電阻R6和電阻R7之間；所述三極管Q3的基極連接MCU的接口IO1，發射極接地，而集電極連接于電阻R5和R6之間。

5.根據權利要求1所述的一種USB設備的過流保護裝置，其特征在于：所述USB從設備為USB Phone。

6.一種USB設備的過流保護方法，其特征在于：其采用權利要求1至5任一所述的USB過流保護裝置，當USB供電器給USB從設備上電瞬間，電流檢測模塊的MCU控制可變負載電路使其負載逐漸增加，供電電壓檢測電路檢測供電器的供電電壓，當供電電壓小于電壓閾值時，供電電壓檢測電路向MCU發送信號，通知其USB供電器即將限流保護；MCU接收信號后獲取USB供電器的最大輸出電流，并根據該最大輸出電流控制USB從設備的后級模塊的功耗，限制后級模塊的功耗超過USB供電器的限流值。