[实用新型]一种车载USB3.0供电电路

说明书

本实用新型提供了一种车载USB3.0供电电路，包括稳压电路，与所述稳压电路相连的控制装置、电压检测装置与电流检测装置，该控制装置能够控制稳压电压的输出与否，电压检测装置能够实时检测该稳压电路的电压，电流检测装置能够实时检测该稳压电路的电流，能够很好的适应车载USB3.0设备的使用需求。

技术领域

本实用新型涉及车载电子设备领域，尤其涉及一种车载USB3.0供电电路。

背景技术

随着车身电子系统越来越智能，各个车身模块联系更密集，传统的车载CAN通信协议通信速率为1M/s，已经不能满足新一代智能无人驾驶要求，需要新一代的车在通信协议，本系统技术方案采用高速USB3.0通信技术，使网络通信速率达到100M/s，同时，USB通信同为高速差分信号，满足CAN通信必须的所有硬件条件要求，在功能上，USB通信也支持识别、唤醒、存储、缓存、中断等多种功能，满足现有通信设备所需的基础功能。通过在已减弱的输入信号上进行接收均衡提升信号质量，然后通过发送去加重最大限度发挥系统链路性能。凭借其出色的差分信号调节和增强能力，该器件能针对具有不同PCB走线和电缆通道条件的各种系统提供极大的灵活性和性能升级，同时仍保持最佳功耗。支持5Gbit/s数据信令速率的单通道器件，传统的USB3.0在消费电子上应用需要外接电源，我们应该车载上，不可能单独供电给USB3.0设备，需要直接提供一种供电电路为USB3.0设备供电。

实用新型内容

基于此，针对上述技术问题，提供一种新型的车载USB3.0供电电路，包括稳压电路，与所述稳压电路相连的控制装置、电压检测装置与电流检测装置，所述稳压电路包括三级管Q1和比较器，所述三级管Q1的发射级与电源VCC相连，集电极与负载相连，基极和集电极与比较器相连，所述比较器包括由三极管Q2A和三极管Q2B组成的差分对，所述三极管Q2B的发射级通过电阻R8接地，基极与参考电压源VDD相连，集电极与三极管Q1的基极相连，所述三极管Q2A的发射级通过电阻R8接地，集电极与三极管Q1的集电极相连，基极与分压电路连接，所述控制装置包括电阻内置型三极管Q9、串联于Q2B基极与VDD之间的电阻R12和电阻R13，Q9的集电极连接于电阻R12与电阻R13之间，发射级接地，基极与能够输出高低电平的MCU相连，所述电流检测装置包括连接于VCC与三极管Q1发射级间的限流电阻，三极管Q4以及三极管Q5,所述三极管Q4的发射级与所述限流电阻的输出端相连，基极与所述三极管Q5的基极相连，集电极通过电阻R5接地，基极与集电极之间连接导通，所述三极管Q5的发射级与VCC相连，集电极通过电阻R6接地，所述三极管Q5的集电极与电阻R6之间设有与所述MCU相连的电流检测结点。

采用以上电路结构，稳压电路中的参考电压源VDD经过分压电路调整后输出最终电压，由于分压电路是以纯净，波动小的VDD作为参照的，因此能够稳定平滑的输出电压，达到稳压的效果。

该控制电路的工作方式如下：当正常运行时，MCU输出一个低电平，Q9截止，该供电电路正常输出，当需要关闭时，MCU输出一个高电平，Q9导通将VDD接地，使得输入比较器的参考电压变为零，此时该供电电路没有输出，这时电阻R13起到限流电阻的作用使得VDD不会因为电流过大而损坏。

该电流检测装置的工作原理如下：Q4的基极和集电极两端相连，使Q4相当于二极管，为Q5提供一个偏置电压从而将Q5导通饱和，Q5的发射级通过BE结提升一个偏置电位抵消掉Q4的偏置电压，使得Q5和Q4的发射级端电压一致，由于Q4的发射级电压等于VCC减去电阻R1，R2和R9的压降，而电阻R3一端与VCC相连，一端与Q5的发射级相连，因此R3两端的压差即为R1，R2和R9的压降，通过该压降求得R3处的电流I_R3，再通过R3与R1，R2和R9的比例关系即可计算出实时工作电流，又由于Q5饱和，I_R3＝I_R6，因此采集R6的电流同样可以达到检测效果。