CN201868837U - 一种usb电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型适用于电子电路技术领域，提供了一种USB电路。该电路包括第一开关单元，第二开关单元，过流保护单元以及系统电源，过流保护单元是PTC自恢复保险管，系统电源通过PTC自恢复保险管分别与第一开关单元和第二开关单元相连，第一开关单元经第二开关单元和外部的USB设备分别相连，第一开关单元接收外部输入的使能信号而导通，并且使第二开关单元导通，系统电源通过PTC自恢复保险管和第二开关单元为外部USB设备供电。该电路不采用芯片，仅使用两级开关电路和一个过流保护单元即可进行过流保护，其成本较低。

Description

一种USB电路
技术领域
本实用新型属于电子电路技术领域，尤其涉及一种USB电路。
背景技术
USB接口具有使用方便、支持热插拔、连接灵活、独立供电，并且能使电子产品周边设备连接标准化、单一化等众多优点，因此，广泛应用在各种电子设备中。USB电路与USB接口配套使用，该电路在使用过程中，通常会有外接设备短路的问题，这会使USB电路出现过大的电流，从而导致USB电路和外接USB设备烧毁。
在现有的电子产品上，一般通过IC及其外围电路来对USB设备进行供电管理，并实现USB电路的过流保护功能，但此方案由于需要使用IC，导致其成本较高。
因此，有必要提供一种成本较低的USB电路。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种USB电路，旨在解决现有技术中USB电路成本较高的问题。
本实用新型是这样实现的，一种USB电路，包括第一开关单元，第二开关单元，过流保护单元以及系统电源，过流保护单元是PTC自恢复保险管，系统电源通过PTC自恢复保险管分别与第一开关单元和第二开关单元相连，第一开关单元经第二开关单元和外部的USB设备分别相连，第一开关单元接收外部输入的使能信号而导通，并且使第二开关单元导通，系统电源通过PTC自恢复保险管和第二开关单元为外部USB设备供电。
该USB电路中，第一开关单元包括第一电阻，NPN三极管和第三电阻，第一电阻一端接收外部的使能信号，另一端连接至NPN三极管的基极，第三电阻一端连接至NPN三极管的集电极，另一端分别与第二开关单元和过流保护单元相连，NPN三极管的发射极接地。
该USB电路中，第二开关单元包括第二电阻和PNP三极管，第二电阻一端连接至第一开关单元中NPN三极管的集电极，另一端连接至PNP三极管的基极；PNP三极管的集电极连接至外部的USB设备；发射极分别与第三电阻和过流保护单元相连。
该USB电路中，系统电源是5V直流电；第一电阻一端接收外部的使能信号是高电平；PTC自恢复保险管的电阻随温度升高而增大。
该电路不采用芯片，仅使用两级开关电路和一个过流保护单元即可进行过流保护，其成本较低。
附图说明
图1是本实用新型USB电路的电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1，是本实用新型USB电路的电路图。该USB电路包括第一开关单元10，第二开关单元20，过流保护单元30以及系统电源40。
系统电源40通过过流保护单元30分别与第一开关单元10和第二开关单元20相连，第一开关单元10经第二开关单元20和外部的USB设备分别相连。
第一开关单元10接收外部输入的使能信号而处于导通状态，并且使第二开关单元20导通，系统电源40通过该过流保护单元30和导通的第二开关单元20为外部USB设备供电。
当外部USB设备发生故障或者短路时，该USB电路输出的电流急剧增大，过流保护单元切断系统电源40为外部USB设备的供电，起到过流保护的作用。
该USB电路的具体电路如下：
第一开关单元10包括第一电阻R1，NPN三极管Q1和第三电阻R3，第一电阻R1一端接收外部的使能信号，例如来自IC的IO口的信号，另一端连接至NPN三极管Q1的基极B，第三电阻R3一端连接至NPN三极管Q1的集电极C，另一端分别与第二开关单元20和过流保护单元30相连，NPN三极管Q1的发射极E接地。
第二开关单元20包括第二电阻R2和PNP三极管Q2，第二电阻R2一端连接至第一开关单元10中NPN三极管Q1的集电极C，另一端连接至PNP三极管Q2的基极B；PNP三极管Q2的集电极C连接至外部的USB设备；发射极E分别与第三电阻R3和过流保护单元30相连。
过流保护单元30是一个PTC(Positive Temperative Coefficient，正温度系数)自恢复保险管F1，系统电源40通过该PTC自恢复保险管F1与第一开关单元10和第二开关单元20相连。该系统电源40通常是5V的直流电。
当第一开关单元10的第一电阻R1接收到使能信号，即高电平时，第一开关单元的NPN三极管Q1导通，该第一开关单元10导通；而第二开关单元20的PNP三极管Q2的基极E电压被拉低，使该PNP三极管Q2导通，进而该第二开关单元20导通；该系统电源40通过该过流保护单元30的PTC自恢复保险管F1以及第二开关单元20为外接USB设备供电，电流走向为系统电源40依次经过PTC自恢复保险管F1和NPN三极管Q2到达外接USB设备。
当外接USB设备发生故障或者短路时，该USB电路输出的电流急剧增大，也就是流经PTC自恢复保险管F1的电流急剧增大，PTC自恢复保险管F1上消耗的功率迅速变大，其温度随之升高，其阻值在此情况下急剧升高，切断了NPN三极管Q2给外接USB设备的供电，从而起到了过流保护的作用。
该USB电路采取两级开关电路，配合使用正温度系数的自恢复保险管，在外接USB设备发生故障或者短路时，正温度系数的自恢复保险管温度升高，电阻增大，切断外接USB设备的供电，能有效保护USB电路和外接USB设备。该电路不采用芯片，仅使用两级开关电路和一个过流保护单元即可进行过流保护，其成本较低。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种USB电路，包括第一开关单元，第二开关单元，过流保护单元以及系统电源，过流保护单元是PTC自恢复保险管，系统电源通过PTC自恢复保险管分别与第一开关单元和第二开关单元相连，第一开关单元经第二开关单元和外部的USB设备分别相连，第一开关单元接收外部输入的使能信号而导通，并且使第二开关单元导通，系统电源通过PTC自恢复保险管和第二开关单元为外部USB设备供电。
2.根据权利要求1所述的USB电路，其特征在于，第一开关单元包括第一电阻，NPN三极管和第三电阻，第一电阻一端接收外部的使能信号，另一端连接至NPN三极管的基极，第三电阻一端连接至NPN三极管的集电极，另一端分别与第二开关单元和过流保护单元相连，NPN三极管的发射极接地。
3.根据权利要求2所述的USB电路，其特征在于，第二开关单元包括第二电阻和PNP三极管，第二电阻一端连接至第一开关单元中NPN三极管的集电极，另一端连接至PNP三极管的基极；PNP三极管的集电极连接至外部的USB设备；发射极分别与第三电阻和过流保护单元相连。
4.根据权利要求3所述的USB电路，其特征在于，系统电源是5V直流电。
5.根据权利要求2所述的USB电路，其特征在于，第一电阻一端接收外部的使能信号是高电平。
6.根据权利要求1所述的USB电路，其特征在于，PTC自恢复保险管的电阻随温度升高而增大。
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