[发明专利]通用串行总线保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于防止对连接到通用串行总线（USB）线缆的损坏的电路。特别地，所述电路防止由于接地故障而造成的损坏。

背景技术

USB被用来将电子器件连接在一起，从而允许这些器件共享数据。所述电子器件可能会由于瞬态或接地故障而被损坏，这些瞬态或接地故障可能在器件连接时发生。

发明内容

在一个实施例中，本发明提供一种通用串行总线（USB）保护电路。所述电路包括V+线、接地线、D+线、D-线、第一可复位器件（resettable device）、第二可复位器件、加窗比较器（windowing comparator）、第一开关以及第二开关。V+线被配置成连接到USB线缆的V+连接。接地线被配置成连接到USB线缆的接地连接。D+线被配置成连接到USB线缆的D+连接。D-线被配置成连接到USB线缆的D-连接。第一可复位器件耦合到V+线并且把V+线链接到本地器件的V+。第二可复位器件耦合到接地线并且把接地线链接到本地器件的公共节点。所述比较器具有耦合到所述公共节点的负输入以及耦合到接地线的正输入。第一开关耦合在D+线和本地器件的D+之间，并且由所述比较器的输出驱动。第二开关耦合在D-线和本地器件的D-之间，并且由所述比较器的输出驱动。

在另一个实施例中，本发明提供一种保护耦合到通用串行总线线缆的本地器件的方法。所述方法包括：当发生接地故障时，增加可复位器件的电阻，以便把本地器件的公共节点与接地线解耦；检测在所述公共节点与接地线之间的电压差；打开第一开关，以便把第一数据线与本地器件解耦；以及打开第二开关，以便把第二数据线与本地器件解耦。

通过考虑后面的详细描述和附图，本发明的其他方面将变得显而易见。

附图说明

图1是用于保护连接到通用串行总线的器件的电路的示意图。

图2是用于隔离USB接口的数据线的电路的实施例的示意图。

图3是加窗比较器的实施例的示意图。

具体实施方式

在详细解释本发明的任何实施例之前，应当理解的是，本发明的应用并不限于在下面的描述中阐述的或者在附图中图示的组件的构造和布局细节。本发明能够有其他实施例，并且能够按照各种方式来实践或实施。

下面的各个组件被描述为具有节点。这是为了使得描述更加清楚而不是意图进行限制。其他组件结构被设想到，这些组件结构包括具有引线的组件、表面安装组件、专用集成电路等等。

图1是用于保护器件或电路免受存在于USB接口处的瞬态和接地故障影响的电路100的示意图。下面的实例描述了USB 2.0接口；但是也设想到了其他USB实现方式。

电路100包括第一可复位器件105（例如由Tyco股份有限公司制造的#ASMD050F-2型自恢复保险丝（polyswitch）模型）、第二可复位器件110、第一开关115（例如光电耦合场效应晶体管）、第二开关120、第一静电放电（ESD）保护二极管125（例如齐纳二极管）、第二ESD二极管130以及比较器135。

电路100连接到标准USB线缆137。USB线缆137包括V+线140、USB GND线145、D+线150（第一数据连接）以及D-线155（第二数据连接），如业内公知的那样。这些线意图把本地器件通过USB连接器耦合到USB线缆，并且最终耦合到远程器件。电路100可以被合并到USB连接器中或者可以是本地器件的部分。

第一可复位器件105具有第一节点160和第二节点165。第一节点160耦合到V+线140。第二节点165充当用于与USB接口连接（interface）的电路的5伏特电源。

第二可复位器件110具有第一节点170和第二节点175。第一节点170耦合到USB GND线145。第二节点175耦合到用于与USB接口连接的电路的公共节点180。加窗比较器135的正输入185耦合到USB GND线145。加窗比较器135的负输入190耦合到公共节点180。

第一开关115具有耦合到D+线150的第一节点200、耦合到与USB接口连接的电路的D+线的第二节点205以及耦合到所述比较器的输出215的输入210。第二开关120具有耦合到D-线155的第一节点220、耦合到与USB接口连接的电路的D-线的第二节点225以及耦合到比较器135的输出215的输入230。