CN102539895A - Usb端口检测电路 - Google Patents

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Abstract

一种USB端口检测电路，用于检测电子设备的USB端口的电压，所述USB端口检测电路包括一电压比较电路及一指示电路，所述指示电路与所述电压比较电路的输出端相连，所述电压比较电路将USB端口输出的电压与一参考电压值作比较，并输出信号控制所述指示电路指示USB端口的电压是否过压或欠压。本发明USB端口检测电路可检测USB端口的电压是否过压或欠压。

Description

USB端口检测电路
技术领域
本发明涉及一种USB端口检测电路，尤指一种可检测USB端口的电压是否过压或欠压的USB端口检测电路。
背景技术
目前，带有USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)端口的电子设备(如计算机)越来越多，当USB设备连接到电子设备的USB端口后，电子设备首先检测USB设备是否连接在其USB端口上，然后才能实现同USB设备的数据交换。
为保证USB端口能正常工作，在电子设备出厂检验及日常维护时经常需要检测USB端口的供电电压是否过压或欠压，以及检查其传输数据性能是否良好。通常的检测方法是利用带有USB接口的鼠标、键盘、移动硬盘、打印机等USB端口时，需将每一个USB设备分别插入所述USB端口，再通过电子设备的自动测试程序查看是否能够正常检测到所述USB设备的存在，即所有的USB设备是否能正常工作。然而，上述USB端口检测方法仅能检测USB端口的信号传输功能，不能检测USB端口的电压是否过压或欠压。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种可检测USB端口的电压是否过压或欠压的USB端口检测电路。
一种USB端口检测电路，用于检测电子设备的USB端口的电压，所述USB端口检测电路包括一电压比较电路及一指示电路，所述指示电路与所述电压比较电路的输出端相连，所述电压比较电路将USB端口输出的电压与一参考电压值作比较，并输出信号控制所述指示电路指示USB端口的电压是否过压或欠压。
相较于现有技术，本发明USB端口检测电路利用电压比较电路将USB端口输出的电压与一参考电压值作比较，并输出信号控制所述指示电路指示USB端口的电压是否过压或欠压。
附图说明
图1是本发明较佳实施方式USB端口检测电路的组成图。
图2是图1中USB端口检测电路的具体电路图。
图3是2中电压比较芯片的内部电路图。
主要元件符号说明
USB端口                     10
分压电路                    20
电压比较电路                30
指示电路                    40
负载模组                    50
电阻                        R1～R10
电容                        C1～C2
电压比较芯片                U1
开关模组                    S1
第一发光二极管              L1
第二发光二极管              L2
第三发光二极管              L3
第四发光二极管              L4
二极管                      D1～D2
具体实施方式
请参阅图1，本发明USB端口检测电路用于检测一电子设备(如个人电脑)的USB端口10的电压，包括一与所述USB端口10相连的分压电路20、一与所述分压电路20相连的电压比较电路30、一与所述电压比较电路30相连的指示电路40及一与所述USB端口10相连的负载模组50。
请参阅图2，所述分压电路20包括串联连接于所述USB端口10的正负输出端之间的电阻R1～R3。所述电阻R1的一端与所述USB端口10的正输出端相连，另一端与一节点A相连；所述电阻R2的一端与所述节点A相连，另一端与一节点B相连；所述电阻R3的一端与所述节点B相连，另一端与所述USB端口10的负输出端相连。在本发明较佳实施方式中，所述电阻R1与所述电阻R3的阻值相等，所述电阻R2的阻值是所述电阻R1或电阻R3的3/28，如R1＝R3＝14KΩ(千欧)时，R2＝1.5KΩ(千欧)。
所述电压比较电路30包括一电压比较芯片(如TSM103芯片)U1，所述电压比较芯片U1包括引脚1～8，其中引脚1与一节点C相连，引脚2与所述节点A相连，引脚3外接有一电容C1，引脚4与所述USB端口10的负输出端相连，引脚5与所述节点B相连，引脚6与引脚3相连因而与引脚3具有相同的电压，引脚7与一节点D相连，引脚8与所述USB端口10的正输出端相连。
所述指示电路40包括一第一发光二极管L1、一第二发光二极管L2、一第三发光二极管L3、一第四发光二极管L4及二极管D1～D2。所述第一发光二极管L1的阳极通过一电阻R9与所述USB端口10的正输出端相连，阴极与所述二极管D1及D2的阳极相连，二极管D1的阴极与节点D相连，二极管D2的阴极与节点C相连；所述第二发光二极管L2的阳极与节点D相连，阴极通过一电阻R10与所述第四发光二极管L4的阳极相连；所述第三发光二极管L3的阳极与节点C相连，阴极通过所述电阻R10与所述第四发光二极管L4的阳极相连，所述第四发光二极管L4的阴极与所述USB端口10的负输出端相连。
所述负载模组50包括一开关模组S1及并联连接于所述USB端口10的正负输出端之间的电阻R4～R8，所述开关模组S1包括5个分别与所述电阻R4～R8相连的开关，分别控制所述电阻R4～R8所在支路的通断，以检测所述USB端口10外接不同的负载时其两端的电压是否在规定的范围内。所述负载模组50还包括一与所述电阻R4～R8所在的支路并联的电容C2。
请参阅图3，所述电压比较芯片U1包括一第一比较器OP1及一第二比较器OP2。所述第一比较器OP1的正输入端与引脚3相连且接有参考电压VRef(VRef＝2.5V)，负输入端与引脚2相连，输出端与引脚1相连。所述第二比较器OP2的正输入端与引脚5相连，负输入端与引脚6相连，输出端与引脚7相连。当所述第一比较器OP1或第二比较器OP2的正输入端的电压大于负输入端的电压时，其输出端输出高电平信号；反之，则输出低电平信号。所述电压比较芯片U1的引脚8为正电源引脚(Vcc+)，引脚4为负电源引脚(Vcc-)。
检测USB端口10的电压时，如果USB端口10的电压正常(如等于5V)时，节点A的电压约为2.6V，大于所述第一比较器OP1的正输入端的参考电压2.5V，因而所述第一比较器OP1通过引脚1输出低电平的信号至节点C；节点B的电压约为2.37V，小于所述第二比较器OP2的负输入端的电压，因而所述第二比较器OP2通过引脚7输出低电平的信号至节点D；此时所述第一发光二极管L1发光，所述第二发光二极管L2、第三发光二极管L3及第四发光二极管L4熄灭，指示所述USB端口10的电压正常。如果USB端口10的电压过压(如大于5.25V)时，节点A的电压大于所述第一比较器OP1的正输入端的参考电压2.5V，因而所述第一比较器OP1通过引脚1输出低电平的信号至节点C；节点B的电压大于所述第二比较器OP2的负输入端的电压，因而所述第二比较器OP2通过引脚7输出高电平的信号至节点D；此时所述第一发光二极管L1、第二发光二极管L2及第四发光二极管L4发光，第三发光二极管L3熄灭，指示所述USB端口10的电压过压。如果USB端口10的电压欠压(如小于4.75时)时，节点A的电压小于所述第一比较器OP1的正输入端的参考电压2.5V，因而所述第一比较器OP1通过引脚1输出高电平的信号至节点C；节点B的电压约小于所述第二比较器OP2的负输入端的电压，因而所述第二比较器OP2通过引脚7输出低电平的信号至节点D；此时第一发光二极管L1、第三发光二极管L3及第四发光二极管L4发光，第二发光二极管L2熄灭，指示所述USB端口10的电压欠压。测试者根据所述指示电路40的发光二极管的发光情况即可判断USB端口10的电压是否正常(仅L1发光时表示电压正常；L1、L2、L4发光时表示过压；L1、L3、L4发光时表示过压)。
在本发明较佳实施方式中，所述USB端口10输出的电压经所述分压电路20的分压后输出至所述电压比较电路30，所述电压比较电路30将接收到的电压与预设的参考值作比较，再根据比较结果输出信号至所述指示电路40指示测试结果。所述电压比较电路30亦可采用其它芯片直接将USB端口10的电压与预设的参考电压值作比较，再根据比较结果输出信号至所述指示电路40指示测试结果。
以上仅为本发明的较佳实施方式，本技术领域人员根据本发明的原理所作的等效变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种USB端口检测电路，用于检测电子设备的USB端口的电压，其特征在于：所述USB端口检测电路包括一电压比较电路及一指示电路，所述指示电路与所述电压比较电路的输出端相连，所述电压比较电路将USB端口输出的电压与一参考电压值作比较，并输出信号控制所述指示电路指示USB端口的电压是否过压或欠压。
2.如权利要求1所述的USB端口检测电路，其特征在于：所述USB端口检测电路还包括一连接于所述USB端口及所述电压比较电路之间的分压电路。
3.如权利要求2所述的USB端口检测电路，其特征在于：所述分压电路包括依次串联连接于所述USB端口的正负输出端之间的一第一电阻、一第二电阻及一第三电阻。
4.如权利要求3所述的USB端口检测电路，其特征在于：所述电压比较电路包括一电压比较芯片，所述电压比较芯片包括一第一比较器及一第二比较器，所述第一比较器的负输入端与所述第一电阻与所述第二电阻的连接端相连，所述第一比较器的输出端与所述指示电路相连，所述第二比较器的正输入端与所述第二电阻与所述第三电阻的连接端相连，所述第二比较器的输出端与所述指示电路相连。
5.如权利要求4所述的USB端口检测电路，其特征在于：所述第一比较器的正输入端接有参考电压，所述第二比较器的负输入端与所述第一比较器的正输入端相连。
6.如权利要求5所述的USB端口检测电路，其特征在于：所述指示电路包括一第一发光二极管、一第二发光二极管、一第三发光二极管及一第四发光二极管，所述第一发光二极管的正极与所述USB端口的正输出端相连，所述第一发光二极管的负极与所述第二比较器的输出端相连，所述第二发光二极管的正极与所述第二比较器的输出端相连，所述第二发光二极管的负极与所述第四发光二极管的正极相连，所述第三发光二极管的正极与所述第一比较器的输出端相连，所述第三发光二极管的负极与所述第四发光二极管的正极相连，所述第四发光二极管的负极与所述USB端口的负输出端相连。
7.如权利要求6所述的USB端口检测电路，其特征在于：所述指示电路还包括一连接于所述第一发光二级管的负极及所述第二比较器的输出端之间的第一二极管及一连接于所述第一发光二极管的负极及所述第一比较器的输出端之间的第二二极管。
8.如权利要求3所述的USB端口检测电路，其特征在于：所述第一电阻的阻值与所述第三电阻的阻值相等，所述第二电阻的阻值小于所述第一电阻或第三电阻的阻值。
9.如权利要求8所述的USB端口检测电路，其特征在于：所述第二电阻的阻值是所述第一电阻或第三电阻的阻值的3/28。
10.如权利要求1所述的USB端口检测电路，其特征在于：所述USB端口检测电路还包括一与所述USB端口相连的负载模组。
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