[實用新型]一種新型的USB過壓過流保護電路

有效

• 申請號: 202020248060.6
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN211456690U
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 吳進坤;唐波;董曉勇;向楊;皮峰;冉亞林;羅鵬;陳軻;毛巧運;王義
• 申請（專利權）人: 深圳盈特創智能科技有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04
• 代理公司: 深圳市精英專利事務所 44242
• 代理人: 李翔宇

本實用新型公開了一種新型的USB過壓過流保護電路，包括用于對接入MCU的USB信號進行過壓保護的第一芯片，與第一芯片連接的USB接口，以及同時連接第一芯片電源端與USB接口電源端并且用于實現過流保護的第二芯片；本設計從根本上實現了斷電情況下的靜電過壓保護和正常工作時的過壓保護，同時也實現了操作者插錯信號接口的過壓保護；本方案的電路實現了實時的過流保護，大大提高了系統的穩定性；由于本方案具有過壓保護開關，電路可以大大簡化。與傳統的分立式解決方案相比，無論是在確保精密信號鏈的出色開關性能方面，還是在優化空間使用率方面，本方案都具有明顯優勢；非長時間過壓的情況下，多路通道沒有關聯作用，可以獨立實現保護。

技術領域

本實用新型涉及保護系統技術領域，尤其涉及一種新型的USB過壓過流保護電路。

背景技術

當前技術中，在USB連接應用時，對于電子系統的可靠性要求越來越高。過壓保護是一個關鍵的設計考量因素，因為要保護系統不受過壓影響通常需要用到大量部件，但是這些附加的部件經常會對系統產生影響，甚至燒壞MCU。除此之外，這些附加的部件會增加額外的成本，以及會進一步加劇空間限制問題。為了解決上述問題，在設計保護電路時，傳統的解決方案往往需要在系統精度和保護等級之間做出妥協，常見的簡單設計方法是使用外部保護二極管，通常是瞬態電壓抑制器(TVS)二極管，安裝在信號線和電源線或接地線之間。TVS二極管相當有用，因為他們可以快速對瞬態的電壓峰值作出反應。但存在如下缺陷

1、如果不加以限制過壓引起的泄漏電流，則可能會損壞二極管；

2、這種類型的保護電路的缺點包括增加信號上升和下降時間以及電容效應,影響數據傳輸；

3、當電路處于斷電狀態時，不提供任何保護；

4、當用戶插錯信號線時，比如將12v信號插到5V的USB信號線上會直接導致燒壞芯片。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在加深對本實用新型的總體背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。

基于上述原因，本申請人提出了一種新型的USB過壓過流保護電路，旨在解決上述問題。

實用新型內容

為了滿足上述要求，本實用新型的目的在于提供一種新型的USB過壓過流保護電路。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種新型的USB過壓過流保護電路，包括用于對接入MCU的USB信號進行過壓保護的第一芯片，與第一芯片連接的USB接口，以及同時連接第一芯片電源端與USB接口電源端并且用于實現過流保護的第二芯片；

所述第一芯片的第一引腳連接有內置于芯片內的輸入邏輯電路；所述第一芯片的第二引腳連接有內置于芯片內的開關電路，所述第一芯片的第三引腳與第二引腳的開關電路之間連接有內置于芯片內的緩沖器，所述緩沖器的輸出端與第三引腳連接；所述輸入邏輯電路用于驅動開關電路閉合或斷開；當所述開關電路閉合，所述第二引腳與第三引腳導通，當所述開關電路斷開，所述第二引腳與第三引腳斷開連接；

所述第一芯片的第五引腳與第十三引腳之間連接有兩個二極管，所述緩沖器的一個輸出端連接于兩個二極管之間的節點。

在一個可能的實施方式中，所述第一芯片的型號為ADG5412。

在一個可能的實施方式中，所述第一芯片的第三引腳連接有用于與MCU連接的DM信號接口端。

在一個可能的實施方式中，所述第一芯片的第七引腳連接有用于與MCU連接的ID信號端，所述ID信號端與第七引腳之間連接有第一電阻，所述第一電阻與第七引腳之間的節點通過第二電阻與第一芯片的第八引腳連接，所述第二電阻與第八引腳之間的節點連接有接地端。