[实用新型]一种可自恢复的USB接口过负载电源保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种过负载保护电路装置，特别是涉及一种可自恢复的USB接口过负载电源保护电路。

背景技术

随着USB在电子产品中的应用越来越广泛，USB负载设备也越来越大。但USB接口设备的负载能力有限，当USB负载超过接口负载能力时，往往会造成其电源电路的损坏。因此对USB接口的电源保护有重大实用价值。同时，由于USB接口支持热插拔，在热插拔瞬间会形成较大的瞬时电流，而这一瞬时电流持续时间较短，一般不会造成电源损坏，所以在热插拔瞬间不需要对电源进行保护。因此，USB电源保护需要对过负载和热插拔形成的大瞬时电流区别对待。目前解决这一问题的方法有三种，一是采用集成过载电源保护芯片实现，其缺点是成本高；二是采用保险丝，缺点是不可恢复且不能区分热插拔和过负载；三是采用类保险类器件，也不能区分热插拔和过负载。

发明内容

本实用新型为了解决现有USB接口过载电源保护装置成本高、不能自恢复、不能区分热插拔形成的大瞬时电流的技术问题，提供一种结构简单、成本低、具有自恢复功能、能够区分热插拔形成的大瞬时电流的可自恢复的USB接口过负载电源保护电路。

本实用新型提供的可自恢复的USB接口过负载电源保护电路，包括电源开关单元、过流检测单元、第一热插拔瞬时大电流滤除单元、第二热插拔瞬时大电流滤除单元和热插拔瞬时大电流旁路单元，第一热插拔瞬时大电流滤除单元连接于电源开关单元和过流检测单元之间，第二热插拔瞬时大电流滤除单元连接于过流检测单元和USB负载设备之间；热插拔瞬时大电流旁路单元连接于电源开关单元和第二热插拔瞬时大电流滤除单元之间；

过流检测单元用于检测过负载时的大电流，并将电流信号转换成电压信号；

电源开关单元用于切断或接通电源，接收过流检测单元输出的电压信号，该电压信号作为控制信号来控制切断动作或接通动作；

热插拔瞬时大电流旁路单元用于为热插拔形成的瞬时电流提供旁路；

第一热插拔瞬时大电流滤除单元和第二热插拔瞬时大电流滤除单元用于将热插拔时的瞬时大电流滤除。

优选地，电源开关单元包括第一开关管、第二开关管、第二开关管的集电极接电源，第二开关管的基极通过第二电阻接电源，第二开关管的基极与第一开关管的集电极连接，第一开关管的发射极接地，第一开关管的发射极与基极之间连接有第四电阻，第四电阻两端并联有第四电容；

过流检测单元包括运算放大器、第一电阻、第五电阻和第六电阻，运算放大器的输出端通过第三电阻与第一开关管的基极连接，运算放大器的输出端与运算放大器的正向输入端连接有第七电阻，运算放大器的反向输入端通过第八电阻接地；

第一热插拔瞬时大电流滤除单元包括第二电感和第二电容，第二热插拔瞬时大电流滤除单元包括第一电感和第一电容，热插拔瞬时大电流旁路单元包括第三电容；第二电感的一端与第二开关管的发射极连接，另一端与第一电阻的一端连接；第一电阻的另一端与第一电感的一端连接，第一电感的另一端通过第三电容与第二开关管的集电极连接；

第二电感和第一电阻之间的节点通过第五电阻与运算放大器的正向输入端连接，同时第二电感和第一电阻之间的节点通过第二电容接地；第一电感和第一电阻之间的节点通过第六电阻与运算放大器的反向输入端连接，同时第一电感和第一电阻之间的节点通过第一电容接地。

优选地，第一电阻的阻值是0.1Ω。

本实用新型的有益效果是，采用基本电路分立元件实现USB协议要求的过负载电源保护功能，并能正常提供热插拔需要的大瞬时电流，对过负载和热插拔形成的大瞬时电流区别对待。电路还具有自恢复功能。由于采用分立元件设计，电路通用性好，结构简单、成本低，且易于实现和改进。

本实用新型进一步的特征，将在以下具体实施方式的描述中，得以清楚地记载。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图；

图2是本实用新型的电路原理图。

附图符号说明：