[实用新型]USB双向供电保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用在3G智能无线电话内的保护电路，特别是公开一种USB双向供电保护电路。

背景技术

目前USB接口广泛应用于各类嵌入式电子产品内，利用USB接口中5V电源给外设供电也越来越普遍，现有的嵌入式产品通常只是被动接受PC机给出的5V电源，而没有对外供电能力。因此在嵌入式产品之间的连接需要彼此独立的两套电源，这样这个系统成本增加，连接复杂。而此技术则解决了外设供电问题，只需要连接到主嵌入式设备的USB线就可以得到主设备的电源。同时主设备也可以连接PC机。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种设置在3G智能无线电话机的内部，用于实现USB接口的电源连接控制，使无线电话机的USB端口可以直接连接PC机的USB线，用于实现3G无线Modem功能，也可以在无线电话机的USB端口上连接一个宽带路由器来实现多路WAN接口和WiFi热点功能的USB双向供电保护电路。

本实用新型为一种USB双向供电保护电路，其特征在于：包括分别受控于内部嵌入式系统并与内部嵌入式系统相连的电源控制模块、电压监测模块、电源开关模块，所述电源开关模块与所述电压监测模块相连，所述电压监测模块与所述电源控制模块相连。

所述电源开关模块与外部USB接口相连。

所述内部嵌入式系统提供电源给电源开关模块，电源开关模块输出电源给外部USB接口；内部嵌入式系统输出控制信号给电源控制模块；电源控制模块输出信号给电源开关模块；电压监测模块输出信号给电源控制模块；电压监测模块输出信号给内部嵌入式系统。

内部嵌入式系统通过电源控制模块实现对电源开关的开启或关闭控制。电源开关模块连接内部电源和外部USB接口电源。而电源监测模块可以自动识别当前是否内部系统电源和外部USB电源产生冲突，并自动切断电源开关模块。

本实用新型的有益效果是：使用低成本差分运放作为电源监测，可靠地实现了电源保护；有效提高主嵌入式产品的智能型和减少从设备的电源成本。

附图说明

图1是本实用新型与内部嵌入式系统连接的结构框图。

图2是本实用新型电路结构图。

具体实施方式

根据图1、图2，本实用新型包括包括分别受控于内部嵌入式系统并与内部嵌入式系统相连的电源控制模块、电压监测模块、电源开关模块，所述电源开关模块与所述电压监测模块相连，所述电压监测模块与所述电源控制模块相连。所述电源开关模块与外部USB接口相连。所述内部嵌入式系统提供电源给电源开关模块，电源开关模块输出电源给外部USB接口；内部嵌入式系统输出控制信号给电源控制模块；电源控制模块输出信号给电源开关模块；电压监测模块输出信号给电源控制模块；电压监测模块输出信号给内部嵌入式系统。基本工作流程如下：

电源开关模块连接内部电源和外部USB接口电源，内部嵌入式系统输出信号至电源控制模块，电源控制模块接受信号来控制电源开关的开启或关闭。

而电源监测模块可以自动识别当前是否内部系统电源和外部USB电源产生冲突，并输出信号到电源控制模块来切断电源开关模块。

下面根据图2对本实用新型的各个模块的工作原理作进一步阐述。

一、电路信号说明：

VBUS：外部USB接口的电源线，既作为PC机USB线的5V输入，也用于给外部宽带路由器供电；

VBAT：是电话机内部的工作电源，电压为3.5V～4.2V；

VDD_DIG：电话机工作时的系统IO电源3.0V；

VBUS_SI：插入USB线连接外部PC机后，此信号输入为高。没有连接时为0V；

VBUS_INT：VBUS_SI的电平转换信号，把电压限定在0和3V。此信号同VBUS电压的结合来确定当前的USB线连接设备是PC机还是外部宽带路由器。

二、电路控制：

本实用新型的电路保护工作主要由硬件实现，同时利用几个信号的状态来确定当前是PC机USB线插入还是开启对外部VUSB供电。有效逻辑如下，其它状态均属于非常正常状态。智能电话机可以自动识别VBUS大于3V和小于1V这两种状态，可以等效为为两个高低电平信号。

当VBUS=0，VBUS_INT=0，VBUS_EN=0时，没有开启对外部VUSB供电，PC机 USB线没有插入；

当VBUS=1，VBUS_INT=0，VBUS_EN=1时，开启对外部VUSB供电，PC机 USB线没有插入；