[发明专利]一种USB静电保护装置和终端设备

说明书

技术领域

本公开涉及USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）接口技术领域，尤其涉及一种USB静电保护装置和终端设备。

背景技术

通用串行总线是连接电子装置与外部装置的一种串行端口总线标准。USB的特点在于支持能够在电子装置运作时插上或拔除硬件的热插拔以及在新增外部装置时能够自动侦测与配置系统资源的即插即用。因此，USB目前被广泛应用于个人电子装置、移动通讯装置、摄影器材、数字电视及游戏机等多种装置中。

USB接口由于金属外壳，将承受更大的ESD（Electro Static Discharge,静电放电）冲击。ESD主要的两种破坏机制是：由ESD电流产生热量导致芯片烧毁的热失效；由ESD过高电压导致芯片内部绝缘击穿。两种破坏可能在一个芯片中同时发生。USB设备这种支持热插拔的设备在插拔的过程中很容易产生静电，USB接口芯片或者带USB接口的外部设备都要注意ESD防护。

对于终端设备的USB接口，在没有供电的情况下，静电保护器件没有工作因而起不到保护作用，如手机USB接口，在手机关机时，充电器接触手机的一瞬间静电可能通过USB先进入主控芯片，导致主控芯片的损坏。为解决该问题，可采用静电分离器。采用静电分离器时，静电分离器的电路面积较大，防静电效果一般；终端设备未上电时，静电分离器未工作，通过USB接口直接充电时有可能损坏终端设备内部芯片。

发明内容

本公开实施例提供一种USB静电保护装置和终端设备，用于防止静电保护电路未工作时对终端设备内部电路和芯片造成的静电冲击。

为达上述目的，本公开采用以下技术方案：

一种USB静电保护装置，包括：静电保护器和开关模块；开关模块的一个输入端与USB静电保护装置外的USB接口的一个引脚连接，并且开关模块的不同输入端连接USB接口的不同引脚，开关模块的控制端与USB接口的总线电压引脚连接；

静电保护器通过开关模块与USB接口的各引脚连接，静电保护器的电源输入端与USB接口的总线电压引脚连接；

所述USB接口未使用时，开关模块处于打开状态。

通过USB接口的总线电压控制静电保护器是否工作以及开关模块的闭合和断开，实现了在USB接口未使用时，开关模块处于断开状态，即使此时静电保护器未工作，也可以防止USB接口对终端设备内部电路和芯片的静电冲击。

优选的，所述USB接口使用时，开关处于闭合状态。静电保护器因总线电压供电而开始工作，此时可通过静电保护器防止来自USB接口的静电冲击，保护终端设备内部电路和芯片。

优选的，所述开关模块包括一个或多个动合型继电器。

优选的，所述开关模块包括多个金属氧化物半导体MOS晶体管，一个MOS晶体管与USB接口的一个引脚连接。

优选的，所述静电保护器未通过开关模块而直接与USB接口的接地引脚连接。相对于USB接口每个引脚均连接开关模块的方案，可以节省电路成本，降低终端设备功耗。

一种终端设备，包括USB接口以及上述任一所述的USB静电保护装置。

优选的，所述USB接口为USB2.0、USB3.0或者Micro USB接口。本公开提供的USB静电保护装置可适用于所有向下兼容USB2.0标准的接口。

本公开的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本公开而了解。本公开的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本公开的实施例一起用于解释本公开，并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开实施例提供的适用于USB2.0接口的USB静电保护装置的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的采用动合型继电器的USB静电保护装置的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的采用MOS晶体管的USB静电保护装置的结构示意图；

图4是本公开实施例提供的适用于Micro USB接口的USB静电保护装置的结构示意图；

图5是本公开实施例提供的适用于USB3.0接口的USB静电保护装置的结构示意图。

具体实施方式