CN104345855B - 用于usb接口的限流电路 - Google Patents

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Abstract

一种限流电路，包括一USB接口、一触发模块、一限流模块以及一充电电池。所述USB接口用于连接所述计算机接口，当USB接口与所述计算机接口相连时所述USB接口接收所述计算机接口输出的第一电压及第一信号；所述触发模块用于接收所述第一信号并输出第一及第二控制信号；所述限流模块接收所述第一控制信号后启动限流模式；所述充电电池分别与所述USB接口及所述限流模块相连，当所述限流模块为非限流模式时，所述充电电池中的充电电流为第一充电电流；当所述限流模块为限流模式时，所述充电电池中的充电电流为第二充电电流。通过上述设计，所述限流电路在电子设备连接计算机接口时可以对电子设备进行限流以保证电子设备可以正常充电。

Description

用于USB接口的限流电路
技术领域
本发明涉及一种限流电路。
背景技术
计算机数据接口的输出电流通常具有一定的限制，如USB2.0技术规定输出电流最大为500毫安(mA)，USB3.0技术规定输出电流最大为800mA；当这些数据接口接入的电子设备电池容量超过一定量时，计算机将无法满足电子设备的电流需求，会触发数据接口输出保护，无法对上述电子设备进行充电。
发明内容
鉴于此，有必要提供一种限流电路使得具有该限流电路的电子设备连接至计算机接口时自动对自身限流以正常充电。
一种限流电路，包括：
一USB接口，用于连接计算机或电源适配器，当USB接口与所述计算机接口相连时所述USB接口接收所述计算机接口输出的第一电压及第一信号；当USB接口直接连接电源适配器时所述USB接口只接收第一电压；
一连接至USB接口的触发模块，用于接收所述第一信号并输出相应控制信号，所述触发模块接收第一信号时，所述触发模块输出第一控制信号，所述触发模块未接收第一信号时，所述触发模块输出第二控制信号；
一限流模块，所述限流模块接收所述第一控制信号时启动限流模式，所述限流模块接收第二控制信号时不启动限流模式；
一充电电池，所述充电电池分别与所述USB接口及所述限流模块相连，当所述限流模块为非限流模式时，所述充电电池中的充电电流为第一充电电流；当所述限流模块为限流模式时，所述充电电池中的充电电流为小于第一充电电流的第二充电电流。
通过上述设计，所述限流电路在电子设备连接计算机接口时可以对电子设备进行限流以保证电子设备可以正常充电。
附图说明
图1为本发明限流电路的较佳实施方式的电路图。
主要元件符号说明
限流电路 10
计算机 30
计算机接口 31
USB接口 40
触发模块 50
限流模块 60
充电电池 70
定时器 U1
电阻 R1-R5
电容 C1-C4
电子开关 Q1-Q2
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
请参考图1，本发明限流电路10设置在一电子设备中用于在该电子设备连接至一计算机30时对所述电子设备进行限流，所述限流电路10包括一USB接口40、一触发模块50、一限流模块60以及一充电电池70。所述电子设备与计算机30相连时，所述USB接口40连接至所述计算机30的计算机接口31，所述USB接口40接收所述计算机30经所述计算机接口31输出的第一电压以及第一信号，所述第一信号为一脉冲信号，用于检测所述电子设备是否需要进行数据传输；当所述电子设备直接连接电源适配器时，所述USB接口40仅接收第一电压；所述触发模块50与所述USB接口40相连，所述电子设备与计算机30相连时，所述触发模块50接收第一信号并输出第一控制信号，所述电子设备直接连接电源时，所述触发模块50未接收第一信号，所述触发模块50输出第二控制信号；所述限流模块60接收所述第一控制信号时为限流模式，所述限流模块60接收所述第二控制信号时为非限流模式；所述充电电池70分别与所述USB接口40及所述限流模块60相连，当所述限流模块60为非限流模式时，所述充电电池70中的充电电流为第一充电电流；当所述限流模块60为限流模式时，所述充电电池70中的充电电流为第二充电电流。
本实施方式中，所述USB接口40包括电源引脚V1、数据引脚D1、数据引脚D2以及接地引脚GND。所述USB接口40与所述计算机接口31相连时，所述计算机接口31输出第一电压至所述USB接口40的电源引脚V1，所述电子设备的一电压端USBP5V与所述电源引脚V1相连，用于传输所述第一电压至其他元件，所述电源引脚V1通过电容C1接地，所述数据引脚D1连接于所述触发模块50，所述接地引脚GND接地。
所述触发模块50包括一定时器U1，所述定时器U1的接地引脚GND接地，所述定时器U1的触发引脚TRIG连接于所述USB接口40的数据引脚D1，所述定时器U1的放电引脚DISCH通过电容C2接地，所述放电引脚DISCH还通过电阻R3连接于所述电压端USBP5V，所述定时器U1的阈值引脚THRES连接于所述放电引脚DISCH，所述定时器U1的电源引脚VCC连接于所述电压端USBP5V，所述定时器U1的重置引脚RESET连接于所述电源引脚VCC，所述定时器U1的控制电压引脚CONT通过电容C3接地，所述定时器U1的输出引脚OUT通过电阻R2连接于电子开关Q1的第一端，所述电子开关Q1的第二端接地，所述电子开关Q1的第三端通过电阻R3连接于所述电压端USBP5V，所述电子开关Q1的第三端还通过电阻R4连接于电子开关Q2的第一端，所述电子开关Q2的第二端接地，所述电子开关Q2的第三端通过电阻R5连接于所述充电电池70。所述电压端USBP5V还通过电容C4接地。
所述USB接口40的电源引脚V1连接于所述充电电池80的正极，所述电子开关Q2的第三端通过电阻R5连接于所述充电电池80的负极，所述充电电池80的负极还通过所述电阻R6接地。
充电时，如果所述USB接口40与所述计算机接口31相连，所述USB接口40的数据引脚D1将接收第一信号，所述第一信号为一脉冲信号，用于检测所述电子设备是否需要进行数据传输；所述定时器U1通过触发引脚TRIG接收第一信号后将在一预设时间内通过所述输出引脚OUT持续输出一高电平信号，本实施方式中所述预设时间为10秒。所述电子开关Q1的第一端接收高电平信号后导通，所述电子开关Q2的第一端接收低电平信号，所述电子开关Q2截止，此时充电电池80的负极仅通过电阻R6接地，电路中的充电电流将小于一预设值，如500mA。
如果所述电子设备连接于一电源适配器进行充电时，所述数据引脚D1未接收第一信号，当所述定时器U1的触发引脚TRIG在10秒内未从所述USB接口40的数据引脚D1接收第一信号，所述定时器U1将在预设时间即10秒内从所述输出引脚OUT持续输出一低电平信号，所述电子开关Q1的第一端接收低电平信号后截止，所述电子开关Q2的第一端为高电平，所述电子开关Q2导通，此时充电电池80的负极通过电阻R5及电阻R6的并联电路接地，电路中的电阻值变小，电路中的充电电流将大于所述预设值500mA。所述定时器U1接收第一信号时，所述电子开关Q2截止，此时电子设备处于限流充电模式；所述定时器U1未接收第一信号时，所述电子开关Q2导通，此时电子设备正常充电。
本实施方式中，所述电子开关Q1为一NPN三极管，第一端对应三极管的基极，第二端对应三极管的发射极，第三端对应三极管的集电极，所述电子开关Q2为一N沟道场效应管，第一端对应场效应管的栅极，第二端对应场效应管的的源极，第三端对应场效应管的漏极。
通过上述设计，所述限流电路10在电子设备连接计算机接口31时可以对电子设备进行限流以保证电子设备可以正常充电。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种用于USB接口的限流电路，包括：
一USB接口，用于连接计算机或电源适配器，当USB接口与所述计算机接口相连时所述USB接口接收所述计算机接口输出的第一电压及第一信号；当USB接口直接连接电源适配器时所述USB接口只接收第一电压；
一连接至USB接口的触发模块，用于接收所述第一信号并输出相应控制信号，所述触发模块接收第一信号时，所述触发模块输出第一控制信号，所述触发模块未接收第一信号时，所述触发模块输出第二控制信号；
一限流模块，所述限流模块接收所述第一控制信号时启动限流模式，所述限流模块接收第二控制信号时不启动限流模式；
一充电电池，所述充电电池分别与所述USB接口及所述限流模块相连，当所述限流模块为非限流模式时，所述充电电池中的充电电流为第一充电电流；当所述限流模块为限流模式时，所述充电电池中的充电电流为小于第一充电电流的第二充电电流；所述USB接口的电源引脚与一电压端相连，所述电源引脚通过第一电容接地，所述USB接口的第一数据引脚连接于所述触发模块，所述USB接口的接地引脚接地,所述触发模块包括一定时器，所述定时器的接地引脚接地，所述定时器的触发引脚连接于所述USB接口的第一数据引脚，所述定时器的放电引脚通过第二电容接地，所述放电引脚还通过第一电阻连接于所述电压端，所述定时器的阈值引脚连接于所述放电引脚，所述定时器的电源引脚连接于所述电压端，所述定时器的重置引脚连接于所述定时器的电源引脚，所述定时器的控制电压引脚通过第三电容接地，所述定时器的输出引脚通过第二电阻连接于一第一电子开关的第一端，所述第一电子开关的第二端接地，所述第一电子开关的第三端通过第三电阻连接于所述电压端。
2.如权利要求1所述的限流电路，其特征在于：所述限流模块包括第五至第六电阻以及第二电子开关；所述第一电子开关的第三端还通过第四电阻连接于一第二电子开关的第一端，所述第二电子开关的第二端接地，所述第二电子开关的第三端通过第五电阻连接于所述充电电池的负极，所述电压端还通过第四电容接地；所述USB接口的电源引脚连接于所述充电电池的正极，所述充电电池的负极还通过第六电阻接地，所述第一电子开关及第二电子开关的第一端接收低电平信号时，所述第一电子开关及第二电子开关的第二及第三端断开，所述第一电子开关及第二电子开关的第一端接收高电平信号时，所述第一电子开关及第二电子开关的第二及第三端导通，当所述定时器的触发引脚接收第一信号时，所述定时器通过所述定时器的输出引脚输出高电平信号至所述第一电子开关的第一端，所述第一电子开关的第二及第三端导通，所述第二电子开关的第一端为低电平，所述第二电子开关的第二及第三端断开，所述限流模块启动限流模式，当所述定时器的触发引脚未接收第一信号时，所述定时器通过所述定时器的输出引脚输出低电平信号至所述第一电子开关的第一端，所述第一电子开关的第二及第三端断开，所述第二电子开关的第一端为高电平，所述第二电子开关的第二及第三端导通，所述限流模块启动非限流模式。
3.如权利要求2所述的限流电路，其特征在于：所述第一电子开关为一NPN型三极管，所述第一电子开关的第一端对应三极管的基极，所述第一电子开关的第二端对应三极管的发射极，所述第一电子开关的第三端对应三极管的集电极。
4.如权利要求2所述的限流电路，其特征在于：所述第二电子开关为一N沟道场效应管，所述第二电子开关的第一端对应场效应管的栅极，所述第二电子开关的第二端对应场效应管的的源极，所述第二电子开关的第三端对应场效应管的漏极。
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