CN107611934A - Usb接口保护电路及显示设备 - Google Patents

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李文东
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TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
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Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种USB接口保护电路，其包括：接口模块，用于与具有USB接口的外置存储设备连接；供电模块，用于接收外部输入的供电电压并根据外部输入的供电电压产生所述外置存储设备正常工作的工作电压，且通过所述接口模块将所述工作电压提供给所述外置存储设备；比较模块，用于对所述工作电压与一参考电压进行比较以产生比较信号，并将所述比较信号提供给所述供电模块，所述比较信号用于控制所述供电模块工作与否。本发明还提供了一种具有该USB接口保护电路的显示设备。在本发明中，当外置存储设备出现异常时，通过切断外置存储设备与USB接口保护电路的电路连接，从而避免影响具有该USB接口保护电路的电子设备的正常工作。

Description

USB接口保护电路及显示设备
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体地讲，涉及一种USB接口保护电路及具有该USB接口保护电路的显示设备。
背景技术
随着半导体制程的发展，芯片处理速度日益加速，现在越来越多的消费者使用具有USB接口的U盘、移动硬盘等外置存储设备直接在显示设备上播放电影、音乐、图片等多媒体。
在使用过程中，如果消费者的外置存储设备(如U盘，移动硬盘)是损坏的(诸如出现电路短路现象)，那么将外置存储设备插到显示设备上播放时，往往会导致显示设备死机，甚至损坏显示设备。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种在外置存储设备损坏时依旧可以正常工作的USB接口保护电路及具有该USB接口保护电路的显示设备。
根据本发明的一方面，提供了一种USB接口保护电路，其包括：接口模块，用于与具有USB接口的外置存储设备连接；供电模块，用于接收外部输入的供电电压并根据外部输入的供电电压产生所述外置存储设备正常工作的工作电压，且通过所述接口模块将所述工作电压提供给所述外置存储设备；比较模块，用于对所述工作电压与一参考电压进行比较以产生比较信号，并将所述比较信号提供给所述供电模块，所述比较信号用于控制所述供电模块工作与否。
进一步地，所述接口模块包括：接口端、第一电容器、第二电容器；所述接口端连接到第一节点，并且所述接口端与所述USB接口连接；所述第一电容器的一端连接到第一节点，且其另一端电性接地；所述第二电容器的一端连接到第一节点，且其另一端电性接地。
进一步地，所述供电模块包括：第一电阻器、第二电阻器、MOS晶体管和三极管；所述MOS晶体管的漏极用于接收供电电压，且其源极连接到第一节点，且其栅极连接到所述三极管的集电极；所述第一电阻器的一端连接到所述MOS晶体管的漏极，且其另一端连接到所述MOS晶体管的栅极；所述三极管的发射极连接到所述第二电阻器的一端，且其基极连接到所述比较模块；所述第二电阻器的另一端电性接地。
进一步地，所述比较模块包括电压比较器；所述电压比较器的正输入端用于接收所述参考电压；所述电压比较器的负输入端连接到第一节点，以接收所述工作电压；所述电压比较器的输出端连接到所述三极管的基极。
进一步地，所述参考电压与所述供电电压相等。
进一步地，所述第二电阻器的电阻值小于所述第一电阻器的电阻值。
进一步地，当所述USB接口出现电路短路时，所述工作电压下降并小于所述参考电压，所述电压比较器输出高电位的比较信号，所述三极管导通，所述MOS晶体管的栅极电压下降并小于所述MOS晶体管的源极电压，所述MOS晶体管截止，从而所述供电模块停止工作。
进一步地，所述MOS晶体管为NMOS晶体管。
根据本发明的另一方面，还提供了一种显示设备，其包括上述的USB接口保护电路。
本发明的有益效果：当外置存储设备出现异常时，通过切断外置存储设备与USB接口保护电路的电路连接，从而避免影响具有该USB接口保护电路的电子设备的正常工作。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：
图1是根据本发明的实施例的USB接口保护电路的模块原理图；
图2是根据本发明的实施例的USB接口保护电路的各模块的具体电路图。
具体实施方式
以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。
在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度。相同的标号在附图中始终表示相同的元件。
图1是根据本发明的实施例的USB接口保护电路的模块原理图。
参照图1，根据本发明的实施例的USB接口保护电路包括：接口模块100、供电模块200和比较模块300。需要说明的是，根据本发明的实施例的USB接口保护电路可以应用于显示设备(诸如液晶显示设备)中，但本发明并不限制于此，例如也可以是其他的具有USB接口的电子设备。
具体地，接口模块100用于与外部的具有USB接口的U盘、移动硬盘等外置存储设备进行连接。
供电模块200用于接收外部输入的供电电压Vin并根据外部输入的供电电压Vin产生所述外置存储设备正常工作的工作电压Vout，且供电模块200用于通过接口模块100将工作电压Vout提供给外置存储设备。
比较模块300用于对工作电压Vout与一参考电压Vref进行比较以产生比较信号，并将所述比较信号提供给供电模块200，所述比较信号用于控制供电模块200工作与否。
图2是根据本发明的实施例的USB接口保护电路的各模块的具体电路图。
参照图2，接口模块100包括：接口端110、第一电容器C1、第二电容器C2。
接口端110连接到第一节点A，并且接口端110与所述外置存储设备连接。这样，接口端110可以将第一节点A的电压(即工作电压Vout)提供给外置存储设备。
第一电容器C1的一端连接到第一节点A，第一电容器C1的另一端电性接地。第二电容器C2的一端连接到第一节点A，第二电容器C2的另一端电性接地。
供电模块200包括：第一电阻器R1、第二电阻器R2、MOS晶体管Q和三极管T。
MOS晶体管Q的漏极d用于接收供电电压Vin(该供电电压Vin可例如是5V)，MOS晶体管Q的源极s连接到第一节点A，MOS晶体管Q栅极g连接到三极管T的集电极c。在本实施例中，优选地，MOS晶体管Q为NMOS晶体管，但本发明并不限制于此，例如也可以是PMOS晶体管。
第一电阻器R1的一端连接到MOS晶体管Q的漏极d，第一电阻器R1的另一端连接到MOS晶体管Q的栅极g。
三极管T的发射极e连接到第二电阻器R2的一端，三极管T的基极b连接到比较模块300。
第二电阻器R2的另一端电性接地。
比较模块300包括电压比较器OP。电压比较器OP的正输入端用于接收参考电压(例如5V)；电压比较器OP的负输入端连接到第一节点，以接收工作电压Vout；电压比较器OP的输出端连接到三极管T的基极b。
以上，示出了接口模块100、供电模块200和比较模块300各自的电路结构的一个示例，但本发明并不限制于此。
此外，进一步地，参考电压Vref与供电电压Vin的电压值相等，但本发明并不限制于此。
此外，在本实施例中，第二电阻器R2的电阻值小于第一电阻器R1的电阻值。进一步地，第二电阻器R2的电阻值远小于第二电阻器R1的电阻值，例如，第二电阻器R2的电阻值比第一电阻器R1的电阻值小一个数量级，即如果第一电阻器R1的电阻值为M欧姆，那么第二电阻器R2的电阻值为M/10欧姆。
以下对根据本发明的实施例的USB接口保护电路的工作原理进行详细说明。请一并参照图1和图2，所述外置存储设备的USB接口与接口端110连接，当所述USB接口正常工作时，MOS晶体管Q的漏极d接收电压值为5V的供电电压Vin，MOS晶体管Q导通，因此第一节点A的电压(即工作电压Vout)与供电电压Vin相等，电压比较器OP的正输入端接收的参考电压Vref也与供电电压Vin相等，因此电压比较器OP输出低电位的比较信号，从而三极管T截止，供电模块200正常工作。
当所述USB接口出现异常(例如USB接口出现电路短路)时，第一节点A的电压(即工作电压Vout)会迅速下降并小于参考电压Vref，电压比较器OP的正输入端接收的参考电压Vref大于工作电压Vout，因此电压比较器OP输出高电位的比较信号，从而三极管T导通，由于第二电阻器R2的电阻值远小于第二电阻器R1的电阻值，因此MOS晶体管Q的栅极g电压迅速下降并小于MOS晶体管Q的源极s电压，从而MOS晶体管Q截止，供电模块200停止工作。这样，可以将所述USB接口与USB接口保护电路断开，从而不影响具有该USB接口保护电路的显示设备的正常工作。
综上所述，根据本发明的实施例，当外置存储设备出现异常时，通过切断外置存储设备与USB接口保护电路的电路连接，从而避免影响具有该USB接口保护电路的电子设备的正常工作。
虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。

Claims (9)

1.一种USB接口保护电路，其特征在于，包括：
接口模块，用于与具有USB接口的外置存储设备连接；
供电模块，用于接收外部输入的供电电压并根据外部输入的供电电压产生所述外置存储设备正常工作的工作电压，且通过所述接口模块将所述工作电压提供给所述外置存储设备；
比较模块，用于对所述工作电压与一参考电压进行比较以产生比较信号，并将所述比较信号提供给所述供电模块，所述比较信号用于控制所述供电模块工作与否。
2.根据权利要求1所述的USB接口保护电路，其特征在于，所述接口模块包括：接口端、第一电容器、第二电容器；
所述接口端连接到第一节点，并且所述接口端与所述USB接口连接；
所述第一电容器的一端连接到第一节点，且其另一端电性接地；
所述第二电容器的一端连接到第一节点，且其另一端电性接地。
3.根据权利要求2所述的USB接口保护电路，其特征在于，所述供电模块包括：第一电阻器、第二电阻器、MOS晶体管和三极管；
所述MOS晶体管的漏极用于接收供电电压，且其源极连接到第一节点，且其栅极连接到所述三极管的集电极；
所述第一电阻器的一端连接到所述MOS晶体管的漏极，且其另一端连接到所述MOS晶体管的栅极；
所述三极管的发射极连接到所述第二电阻器的一端，且其基极连接到所述比较模块；
所述第二电阻器的另一端电性接地。
4.根据权利要求3所述的USB接口保护电路，其特征在于，所述比较模块包括电压比较器；
所述电压比较器的正输入端用于接收所述参考电压；
所述电压比较器的负输入端连接到第一节点，以接收所述工作电压；
所述电压比较器的输出端连接到所述三极管的基极。
5.根据权利要求4所述的USB接口保护电路，其特征在于，所述参考电压与所述供电电压相等。
6.根据权利要求5所述的USB接口保护电路，其特征在于，所述第二电阻器的电阻值小于所述第一电阻器的电阻值。
7.根据权利要求6所述的USB接口保护电路，其特征在于，当所述USB接口出现电路短路时，所述工作电压下降并小于所述参考电压，所述电压比较器输出高电位的比较信号，所述三极管导通，所述MOS晶体管的栅极电压下降并小于所述MOS晶体管的源极电压，所述MOS晶体管截止，从而所述供电模块停止工作。
8.根据权利要求7所述的USB接口保护电路，其特征在于，所述MOS晶体管为NMOS晶体管。
9.一种显示设备，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的USB接口保护电路。
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