CN111082406A - 一种附件接口静电防护电路及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种附件接口静电防护电路及设备，本发明的防护电路包括一附件接口，还包括：检测电路，与附件接口相连接，根据附件接口的接入情况输出一检测信号；控制电路，与检测电路相连接，根据检测信号输出切换指令；切换电路，与附件接口相连接，用于切换附件接口与第一链路或第二链路相连接，其中第二链路包含放电电路；切换电路与控制电路相连接，根据切换指令切换附件接口与第二链路相连接，进而实现静电防护功能。实施本发明，能够在不影响附件接口现有使用方式和不引入其它不良影响的情况下，解决附件接口裸露时，静电干扰影响设备正常使用的问题。能够有效降低了静电造成的设备异常的概率，提高用户体验。方案简单，成本低，可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及静电防护领域，更具体地说，涉及一种附件接口静电防护电路及设备。
背景技术
众多电子设备中，其配件通讯信号接口通常不可避免地处于裸露状态，极易受到静电干扰。尤其是现在的手持设备由于ID需求，在结构上而言，接口裸露在空气中的情况更严重，且从接口到主控芯片的距离较长，因此更加容易受到静电干扰。当静电干扰严重时，会对手持设备造成诸如死机、黑屏、重启等异常。常规手段，诸如增加TVS管等手段，达不到较高的静电防护等级，且会对接口输入输出信号的质量造成影响，特别在高速率情况下，增加的ESD器件会影响一些信号线眼图质量。而常规的诸如滤波等方法，对信号的影响更大，很难在该种应用中使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种附件接口静电防护电路及设备。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种附件接口静电防护电路，包括一附件接口，还包括：
检测电路，与所述附件接口相连接，根据所述附件接口的接入情况输出一检测信号；
控制电路，与所述检测电路相连接，根据所述检测信号输出切换指令；
切换电路，与所述附件接口相连接，用于切换所述附件接口与第一链路或第二链路相连接，其中所述第二链路包含放电电路；
所述切换电路与所述控制电路相连接，根据所述切换指令切换所述附件接口与所述第二链路相连接，进而实现静电防护功能。
优选地，所述放电电路包括至少一个连接到地的电容。
优选地，所述放电电路包括至少一个与所述电容并联的电阻。
优选地，所述切换电路包含控制开关，所述控制电路输出的所述切换指令包括开关通路选择指令。
优选地，还包括与所述第一链路相连接的主控芯片，所述控制电路和所述检测电路均集成所述主控芯片上。
优选地，还包括连接在所述附件接口与所述切换电路之间的前置防护电路。
优选地，所述前置防护电路包括TVS管、共模电感和EMI滤波器中的一个或者多个。
优选地，所述附件接口为USB接口，所述切换电路包含同时控制所述USB接口的Data+和Data-的双通道控制开关。
本发明还构造一种设备，包括如上面所述的附件接口静电防护电路。
优选地，所述设备包括手持终端。
实施本发明的一种附件接口静电防护电路及设备，具有以下有益效果：在不影响附件接口现有使用方式和不引入其它不良影响的情况下，解决附件接口裸露时，静电干扰影响设备正常使用的问题。能够有效降低了静电造成的设备异常的概率，提高用户体验。方案简单，成本低，可靠性高。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明一种附件接口静电防护电路第一实施例的结构示意图；
图2是本发明一种附件接口静电防护电路第二实施例的结构示意图；
图3是本发明一种附件接口静电防护电路第三实施例的结构示意图；
图4是本发明一种附件接口静电防护电路第四实施例的结构示意图；
图5是本发明一种附件接口静电防护电路局部电路的一实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，在本发明的一种附件接口静电防护电路第一实施例中，包括一附件接口10，还包括：检测电路51，与附件接口10相连接，根据附件接口10的接入情况输出一检测信号；控制电路52，与检测电路51相连接，根据检测信号输出切换指令；切换电路20，与附件接口10相连接，用于切换附件接口10与第一链路30或第二链路40相连接，其中第二链路40包含放电电路41；切换电路20与控制电路52相连接，根据切换指令切换附件接口10与第二链路40相连接，进而实现静电防护功能。
具体的，在附件接口10的与内部工作电路31的连接通道上加上切换电路20，为附件接口10建立两个连接链路。其中一个链路直接与内部工作电路31连接，进行正常的工作信号传递，保证整个内部工作电路31在正常工作状态，即为第一链路。另外一个链路上设有放电电路41，可以对附件接口10的输入进行放电，防止静电进入内部工作电路31，即为第二链路。这里的放电电路41可以将附件接口10直接连接到地进行放电，也可以将附件接口10连接放电元器件进行放电。这两个链路可以通过切换电路20进行切换。切换电路20的切换是根据对附件接口10是否有附件接入进行判断执行的。例如，当附件接口10有附件接入时，检测电路51判断有附件在位，切换电路20保证附件接口10连接第一链路，完成附件与内部工作电路31的正常工作。当附件接口10没有附件接入时，这个时候检测电路51判断附件接口10为裸露状态，此时静电风险较大，则会通过切换电路20将附件接口10切换至带有放电电路41的通道上，这个时候静电在进入附件接口10后，会经由第二链路40被放电电路41泄放，而不会直接传递到内部工作电路31，损毁内部工作电路31。
进一步的，在一些实施例中，如图4所示，放电电路41包括至少一个连接到地的电容。具体的，利用电容对瞬态静电冲击的放电特性，泄放静电到地。
进一步的，在一些实施例中，如图4所示，放电电路41包括至少一个与电容并联的电阻。具体的，通过与电容并联的电阻，该与地连接的电阻能够提高放电电路41的抗干扰耦合能力。
进一步的，在一些实施例中，如图4所示，切换电路20包含控制开关，控制电路52输出的切换指令包括开关通路选择指令。
具体的，切换电路20可以为控制开关，控制电路52可以通过开关通路选择指令，选择控制开关的导通链路。例如是选择第一链路30导通还是选择第二链路40导通，以配合静电的泄放。
进一步的，如图2所示，在本发明的一种附件接口静电防护电路第二实施例中，还包括与第一链路30相连接的主控芯片50，控制电路52和检测电路51均集成所述主控芯片50上。
具体的，在一些实际使用中，与附件接口10相连接的内部工作电路31为一个主控芯片50，该主控芯片50连接附件接口10，对附件接口10是否连接附件进行检测，并依据检测结果提供控制信号，主控芯片50连接切换电路20，控制切换电路20进行切换。
进一步的，如图3所示，在本发明的一种附件接口静电防护电路第三实施例中，还包括连接在附件接口10与切换电路20之间的前置防护电路60。具体的，常见的前置防护电路60包括TVS管、共模电感和EMI滤波器中的一个或者多个。可以理解，在不影响工作性能的情况下，适当的添加防护电路，通过合理的设置各种防护电路，对防静电能力或者EMC等性能会有额外的提升。
进一步的，如图4所示，在本发明的一种附件接口静电防护电路第四实施例中，附件接口10为USB接口，切换电路20包含同时控制USB接口的Data+和Data-的双通道控制开关。主控芯片50通过检测线Det同附件接口相连接。
具体的，在USB通路上增加一个可控的双通道开关，主控芯片50通过附件口中的在位检测管脚判定USB附件是否接入，从而选择通道的导通分以下两种情况：当附件接入时，USB信号经由第一链路30与主控芯片50通信。此时由于附件接入，附件口自身的屏蔽效果可以较好的屏蔽静电干扰；当附件未接入时，附件接口10暴露在空气中，极易受静电干扰。此时第二链路40导通，USB信号通路通过电容连接到地。该种情形下瞬态静电冲击通过电容泄放到地，而不会进入到主控芯片50中。同时通路末端增加电阻到地，提高抗干扰耦合的能力。通过此设计，解决USB静电问题的同时信号质量也得到保证。此外，在一些实施例中，如图5所示，切换电路20采用集成芯片U1，在切换电路20连接的放电电路(即上述的在第二链路40上的放电电路41)包括电容R1，C1，R2和C2。
另，一种设备，包括如上面所述的附件接口10静电防护电路。可以通过在设备设置前面所描述的附件接口10静电防护电路实现整个设备的附件接口10的静电防护。在一些实施例中，该设备可以为手持终端，例如对讲机等。
例如，现有方案，手持终端的在静电等级到达接触放电±2KV、空气放电±6KV的情况下，出现死机、重启或黑屏等情况。使用本发明，最高在接触放电±6KV、空气放电±12KV的测试环境下，手持终端依旧正常。可以看出改善后的方案，静电防护能力提升明显，同时，对改善后的USB信号质量进行测试，在USB2.0情形下，眼图质量满足要求。此外，具体的，切换电路20和放电电路41可以采用如图5所示的电路。
可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种附件接口静电防护电路，包括一附件接口，其特征在于，还包括：
检测电路，与所述附件接口相连接，根据所述附件接口的接入情况输出一检测信号；
控制电路，与所述检测电路相连接，根据所述检测信号输出切换指令；
切换电路，与所述附件接口相连接，用于切换所述附件接口与第一链路或第二链路相连接，其中所述第二链路包含放电电路；
所述切换电路与所述控制电路相连接，根据所述切换指令切换所述附件接口与所述第二链路相连接，进而实现静电防护功能。
2.根据权利要求1所述的附件接口静电防护电路，其特征在于，所述放电电路包括至少一个连接到地的电容。
3.根据权利要求2所述的附件接口静电防护电路，其特征在于，所述放电电路包括至少一个与所述电容并联的电阻。
4.根据权利要求1所述的附件接口静电防护电路，其特征在于，所述切换电路包含控制开关，所述控制电路输出的所述切换指令包括开关通路选择指令。
5.根据权利要求1所述的附件接口静电防护电路，其特征在于，还包括与所述第一链路相连接的主控芯片，所述控制电路和所述检测电路均集成所述主控芯片上。
6.根据权利要求1-5任一项所述的附件接口静电防护电路，其特征在于，还包括连接在所述附件接口与所述切换电路之间的前置防护电路。
7.根据权利要求6所述的附件接口静电防护电路，其特征在于，所述前置防护电路包括TVS管、共模电感和EMI滤波器中的一个或者多个。
8.根据权利要求1所述的附件接口静电防护电路，其特征在于，所述附件接口为USB接口，所述切换电路包含同时控制所述USB接口的Data+和Data-的双通道控制开关。
9.一种设备，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的附件接口静电防护电路。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述设备包括手持终端。
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| CN111487443A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-04 | 电子科技大学 | 一种测量仪器通道扩展、物理隔离、自动静电防护系统 |
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2018
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