[实用新型]一种针对I2C总线信号的隔离保护电路

说明书

本实用新型提供了一种针对I2C总线信号的隔离保护电路，本实用新型基于MOSFET器件和TVS器件实现I2C信号线路两侧的电压隔离和ESD静电保护功能，利用MOSFET管的开关特性，控制信号的输出，结合MOSFET两侧的上拉电路，可以实现两侧电压隔离，TVS器件可以实现热插拔过程中或正常工作中，外部打入到I2C接口的静电的快速泄放，保护内部器件安全。

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，特别是一种针对I2C总线信号的隔离保护电路。

背景技术

随着电子技术的发展，I2C总线作为一种通用和低成本技术，来实现器件或设备之间相互通信的低速通信接口，使用越来越广泛。

I2C总线结构简单，最少可以支持两线通信，即时钟SCLK和数据SDATA，而且信号都是开漏输出，即OD输出，可以支持多设备信号直连，为I2C总线的使用带来极大便利。但是在实际应用中，经常出现在系统已经上电或正常工作中，需要更换或插拔一部分模块或单板，这时如果没有隔离保护电路，已经上电的模块/单板可能会漏电到新插入的未完成上电模块，导致已上电系统出现异常，或者在插拔过程中，有静电打入，也可能损坏设备或器件。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种针对I2C总线信号的隔离保护电路，旨在解决现有技术中I2C总线结构中缺少隔离保护电路以及静电打入的问题，实现热插拔单板和主控板两侧电压隔离，以及静电的快速泄放，保护内部器件安全。

为达到上述技术目的，本实用新型提供了一种针对I2C总线信号的隔离保护电路，所述隔离保护电路包括：

热插拔单板与主控板之间通过I2C信号连接器连接；

热插拔单板的I2C数据信号接口电路包括MOSFET管、门级上拉电阻、数据信号上拉电阻以及TVS管；所述TVS管一端连接I2C信号连接器，另一端连接MOSFET管，所述MOSFET管还分别与门级上拉电阻以及数据信号上拉电阻连接，上拉电阻以及数据信号上拉电阻的另一端分别与VCC1电压连接；

主控板的I2C数据信号接口电路包括TVS管、上拉电阻和防倒灌二极管，所述TVS管依次连接上拉电阻和防倒灌二极管，所述防倒灌二极管另一端连接有VCC2电压；

其中，VCC2电压≥VCC1电压，且同时VCC1电压＞栅极与源极之间的电压。

优选地，所述I2C信号上输出的电压为低电平时，MOSFET管的栅极与源极之间的电压等于VCC1电压，MOSFET管开启，信号线上电压被拉到低电平，MOSFET管不会开启；

所述I2C信号上输出的电压为高电平时，MOSFET管的栅极与源极之间的电压等于0，MOSFET管也不会开启。

优选地，所述热插拔单板的VCC1为0时，主控板的VCC2为正常电压，MOSFET管不会开启，VCC2电压不会倒灌至VCC1电压；

所述热插拔单板先上电时，主控板在上电前，由于存在防倒灌二极管，VCC1也不会倒灌至VCC2上。

优选地，当有静电通过I2C接口打入热插拔单板时，TVS管暂时击穿。

优选地，所述TVS管的导通电压大于VCC2电压。

优选地，所述热插拔单板与主控板之间还可通过线缆连接。

实用新型内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是实用新型所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：