CN103793033A - Usb电源提供电路 - Google Patents

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Abstract

一种USB电源提供电路，包括靠近前置USB接口设置的第一电子开关、靠近后置USB接口设置的第二电子开关及第三电子开关。所述第一电子开关的第一端用于为前置USB接口输出USB电压，所述第二电子开关的第一端用于为后置USB接口输出USB电压，所述第三电子开关的第二端用于同时为前置USB接口及后置USB接口输出USB电压。当主板处于S0状态时，所述USB电压由系统电压提供；当主板处于S3或S5状态时，所述USB电压由待机电压提供。上述USB电源提供电路可以节约布线的空间。

Description

USB电源提供电路
技术领域
本发明涉及一种USB电源提供电路。
背景技术
主板的双电压（Dual Power）是通过主板的系统电压（system power）和待机电压（standby power）共同来提供的，如给USB接口供电的USB电源在S5状态和S3状态的时候是通过5V待机电压（5V_SB）来供电的，在S0状态的时候是通过5V系统电压（5V_SYS）来供电的，这样就可以让USB接口在各种状态下都有电。
由于在主板上USB接口多且分布比较分散，一般会分后置USB接口和前置USB接口等等，所以USB电源的布线会涉及比较大的范围，如四个后置USB接口就要求2A的电流供电能力（USB协会规范要求每个USB接口的最大电流为0.5A）。一般40mil的线宽可以供电1A，4个USB接口应该最小要有80mil的线宽，再加上考虑到走线比较长时会有压降的情况，在实际布线时会走大于80mil的线宽，所以当主板的尺寸比较小时，设计USB电源的布线会比较困难。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种USB电源提供电路，其可以节约布线的空间。
一种USB电源提供电路，包括：
第一电子开关，靠近前置USB接口设置，所述第一电子开关的控制端与主板上的IC芯片相连，以接收第一控制信号，所述第一电子开关的第一端用于为前置USB接口输出USB电压，所述第一电子开关的第二端与系统电源相连；
第二电子开关，靠近后置USB接口设置，所述第二电子开关的控制端与第一电子开关的控制端相连，所述第二电子开关的第一端用于为后置USB接口输出USB电压，所述第二电子开关的第二端与第一电子开关的第二端相连；及
第三电子开关，所述第三电子开关的控制端与主板上的IC芯片相连，以接收第二控制信号，所述第三电子开关的第一端用于同时为前置USB接口及后置USB接口输出USB电压，第二端与待机电源相连；
其中当主板处于S0状态时，所述第一及第二控制信号分别为高电平及低电平，所述第一及第二电子开关的第一端与第二端导通，所述第三电子开关的第一端与第二端断开，所述USB电压由系统电压提供；当主板处于S3或S5状态时，所述第一及第二控制信号分别为低电平及高电平，所述第一及第二电子开关的第一端与第二端断开，所述第三电子开关的第一端与第二端截止，所述USB电压由待机电压提供。
上述USB电源提供电路通过将第一电子开关布置于前置USB接口附近、第二电子开关布置于后置USB接口附近，如此即可大大缩短系统电源、第一电子开关与前置USB接口之间的布线的长度和区域以及系统电源、第二电子开关与后置USB接口以及系统电源之间的布线的长度及区域，进而可大大减少具有较大线宽的布线长度及区域。
附图说明
图1是本发明USB电源提供电路的较佳实施方式的电路图。
主要元件符号说明
IC芯片 10
场效应管 Q1-Q3
电容 C1
前置USB接口 1
后置USB接口 2
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述：
请参考图1，本发明USB电源提供电路的较佳实施方式包括三个场效应管Q1-Q3，其中所述场效应管Q1-Q3均为N沟道场效应管。
所述场效应管Q1的栅极与主板上的一IC芯片10相连，以接收来自IC芯片10的控制信号VCCGATE。所述场效应管Q1的源极与系统电源5V_SYS相连。所述场效应管Q2的栅极与场效应管Q1的栅极相连，所述场效应管Q2的源极与场效应管Q1的源极相连，所述场效应管Q1的漏极用于为前置USB接口1输出USB电源5V_USB，所述场效应管Q2的漏极用于为后置USB接口2输出USB电源5V_USB。
所述场效应管Q3的栅极与IC芯片10相连，以接收来自IC芯片10的控制信号DUALGATE_USB。所述场效应管Q3的漏极与待机电源5V_SB相连，所述场效应管Q3的源极用于同时为前置USB接口1及后置USB接口2输出USB电源5V_USB，所述场效应管Q3的源极还通过电容C1接地。
根据主板上IC芯片10的规范可知，当主板处于S0状态时，IC芯片1所输出的控制信号VCCGATE及DUALGATE_USB分别为高电平及低电平；当主板处于S3或S5状态时，IC芯片所输出的控制信号VCCGATE及DUALGATE_USB分别为低电平及高电平。
根据上面的描述可知，当主板处于S0状态时，控制信号VCCGATE及DUALGATE_USB分别为高电平及低电平，所述场效应管Q1及Q2导通，所述场效应管Q3截止，此时，所述USB电源5V_USB将由系统电源5V_SYS提供。
当主板处于S3或S5状态时，控制信号VCCGATE及DUALGATE_USB分别为低电平及高电平，所述场效应管Q1及Q2截止，所述场效应管Q3导通，此时，所述USB电源5V_USB将由待机电源5V_SB提供。
根据主板的规范可知，主板上位于前置USB接口1以及后置USB接口2处都会布置有电源层，因此只需将场效应管Q1布置于前置USB接口1附近、场效应管Q2则布置于后置USB接口2附近，如此即可大大缩短系统电源5V_SYS、场效应管Q1与前置USB接口1之间的布线的长度和区域以及系统电源5V_SYS、场效应管Q2与后置USB接口2以及系统电源5V_SYS之间的布线的长度及区域，进而可大大减少具有较大线宽的布线长度及区域。至于其他地方，如IC芯片10与场效应管Q1-Q3的栅极之间的连线，只需20mil即可。
而对于待机电源5V_SB而言，由USB规范可知，USB接口只有在S0状态时才会消耗较大的电流，而在S3或S5状态时对电流的需求很小，因此场效应管Q3的源极可既与前置USB接口1相连，又与后置USB接口2相连。
从上述描述可以看出，所述场效应管Q1-Q3均起到电子开关的作用，因此其他实施方式中，所述场效应管Q1-Q3可用其他电子开关替代，比如三极管，其中电子开关的控制端对应三极管的基极或者场效应管的栅极，电子开关的第一端对应三极管的集电极或者场效应管的漏极，电子开关的第二端对应三极管的发射极或者场效应管的源极。

Claims (5)

1.一种USB电源提供电路，包括：
第一电子开关，靠近前置USB接口设置，所述第一电子开关的控制端与主板上的IC芯片相连，以接收第一控制信号，所述第一电子开关的第一端用于为前置USB接口输出USB电压，所述第一电子开关的第二端与系统电源相连；
第二电子开关，靠近后置USB接口设置，所述第二电子开关的控制端与第一电子开关的控制端相连，所述第二电子开关的第一端用于为后置USB接口输出USB电压，所述第二电子开关的第二端与第一电子开关的第二端相连；及
第三电子开关，所述第三电子开关的控制端与主板上的IC芯片相连，以接收第二控制信号，所述第三电子开关的第一端用于同时为前置USB接口及后置USB接口输出USB电压，第二端与待机电源相连；
其中当主板处于S0状态时，所述第一及第二控制信号分别为高电平及低电平，所述第一及第二电子开关的第一端与第二端导通，所述第三电子开关的第一端与第二端断开，所述USB电压由系统电压提供；当主板处于S3或S5状态时，所述第一及第二控制信号分别为低电平及高电平，所述第一及第二电子开关的第一端与第二端断开，所述第三电子开关的第一端与第二端截止，所述USB电压由待机电压提供。
2.如权利要求1所述的USB电源提供电路，其特征在于：所述第一电子开关的第一端还通过电容接地。
3.如权利要求1所述的USB电源提供电路，其特征在于：所述第一电子开关为N沟道场效应管，所述第一电子开关的控制端、第一端及第二端分别对应为N沟道场效应管的栅极、漏极及源极。
4.如权利要求1所述的USB电源提供电路，其特征在于：所述第二电子开关为N沟道场效应管，所述第二电子开关的控制端、第一端及第二端分别对应为N沟道场效应管的栅极、漏极及源极。
5.如权利要求1所述的USB电源提供电路，其特征在于：所述第三电子开关为N沟道场效应管，所述第三电子开关的控制端、第一端及第二端分别对应为N沟道场效应管的栅极、漏极及源极。
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