CN202309997U - 可以给接入设备充电的机顶盒 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种可以给接入设备充电的机顶盒，包括与机顶盒系统级芯片连接的USB接口芯片和与该芯片连接的USB接口，其中，在USB接口芯片的VBUS管脚与USB接口的连接线上串联一限流电阻，在该限流电阻与USB接口的连接端通过自恢复保险丝与机顶盒内置的开关电源连接。本实用新型所述可以给接入设备充电的机顶盒，通过为USB接口芯片增加一过流保护电路，可以有效防止充电电流过大烧毁接入设备。通过增加一检测电路，可以实现对外接接入设备是否需要充电的判断。
Description
技术领域
本实用新型涉及机顶盒技术领域，尤其涉及一种可以给接入设备充电的机顶盒。
背景技术
目前市场上的互动机顶盒一般都具有1到2个USB接口，如图1所示，外接设备使用USB连接线插入到USB接口上，于是，机顶盒主要控制系统的系统级芯片SOC就能够通过外接USB接口芯片实现外接移动设备与系统级芯片SOC的信息交互。
互动机顶盒的USB接口芯片一般使用USB3343芯片，该芯片是一种为便携式设备提供物理层方案的高速USB2.0 Transceiver，兼容USB-IF充电标准，集成过压保护监测电路，可有效的减少PCB板的面积，并降低整机成本。
那么，是否可以使用机顶盒USB接口给接入设备，成为研发人员研究的一个课题。
实用新型内容
为此，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种可以给接入设备充电的机顶盒，该机顶盒不但能够给接入设备充电，而且还可以防止充电电流过大烧毁接入设备、以及判断外接接入设备是否需要充电。
于是，本实用新型提供了一种可以给接入设备充电的机顶盒，包括与机顶盒系统级芯片连接的USB接口芯片和与该芯片连接的USB接口，其中，在USB接口芯片的VBUS管脚与USB接口的连接线上串联一限流电阻R1，在限流电阻R1与USB接口的连接端通过自恢复保险丝与机顶盒内置的开关电源连接。
所述自恢复保险丝限流为900毫安。
在USB接口芯片的D-管脚连接一电压比较器，通过USB接口芯片的D+管脚和D-管脚之间的上拉电阻和外接接入设备产生的下拉电阻分压作为该电压比较器的输入电压，该电压比较器的输出与机顶盒CPU连接。
当电压比较器的输入电压大于预置电压时，电压比较器输出高电平，CPU根据两个设备之间的通信由软件判断是否给接入设备充电，当电压比较器的输入电压小于等于预置电压时电压比较器输出低电平，CPU通知USB接口芯片不给接入设备充电。
所述预置电压为0.8伏。
USB接口芯片的D+管脚和D-管脚分别通过分压电阻R2和分压电阻R3接地。
本实用新型所述可以给接入设备充电的机顶盒，通过在USB接口芯片的VBUS管脚与USB接口的连接线上串联一限流电阻，在该限流电阻与USB接口的连接端通过自恢复保险丝与机顶盒内置的开关电源连接，使得USB接口芯片增加了一过流保护电路，可以防止充电电流过大烧毁接入设备。
进一步，通过在USB接口芯片的D-或D+管脚连接一电压比较器，在USB接口芯片的D+管脚和D-管脚之间的上拉电阻和外接接入设备产生的下拉电阻分压作为该电压比较器的输入电压，该电压比较器的输出与机顶盒CPU连接，使得USB接口芯片增加了一判断外接接入设备是否需要充电的检测电路。
附图说明
图1为现有技术中带USB接口的机顶盒结构框图；
图2为本实用新型实施例所述可以给接入设备充电的机顶盒结构框图；
图3为本实用新型实施例所述可以给接入设备充电的机顶盒软件实现方法流程图。
具体实施方式
下面，结合附图对本实用新型进行详细描述。
如图2所示，本实施例提供了一种可以给接入设备充电的机顶盒，包括：系统级芯片SOC、USB接口芯片、USB接口。
其中，系统级芯片SOC通过ULPI总线与USB接口芯片连接，在USB接口芯片的VBUS管脚与USB接口的连接线上串联一限流电阻R1，在限流电阻R1与USB接口的连接端通过自恢复保险丝与机顶盒内置的开关电源连接。本实施例中，所述自恢复保险丝限流为900毫安。
这样，机顶盒内置的开关电源就可以为接入设备提供接入设备充电所需要的5.0V直流电压，外加的自恢复保险丝不但低成本，而且还实现了对接入设备的过流保护，其过压保护是通过USB接口芯片内部的过压保护比较器来完成的。
USB接口芯片，例如USB3343芯片，其本身内部提供了一个集成了过压保护电路保护VBUS管脚，通过调整限流电阻R1流过的电流，可以减小VBUS管脚的电压。当VBUS管脚电压超过5.5V时，USB3343芯片内部的过压保护模块动作，泄放电流到地，可以有效降低限流电阻R1上的电压，从而实现对VBUS管脚的保护。
当由于外界原因导致通过限流电阻R1上的电流大于900毫安时，自恢复保险丝动作，进入高阻状态，电流在短时间内急剧下降，从而有效的保护接入设备免受损害；当故障排除，自恢复保险丝恢复到常温低阻状态，开关电源继续为接口设备提供充电电流。
本实施例中还为机顶盒增加了一个检测电路，通过该检测电路可以实现对外接设备是否需要充电的判断。
通过USB接口芯片的D+管脚和D-管脚之间的上拉电阻和外接接入设备产生的下拉电阻分压作为该电压比较器的输入电压，该电压比较器的输出与机顶盒CPU连接。
具体的，在USB接口芯片的D-或D+管脚连接一电压比较器，通过USB接口芯片的D+管脚和D-管脚之间的上拉电阻和外接接入设备产生的下拉电阻分压作为该电压比较器的输入电压，该电压比较器的输出与机顶盒CPU连接。当接入设备为手机时，USB接口芯片将D+管脚和D-管脚上拉，通过与外加下拉电阻分压，得到电压比较器的输入电压，当电压比较器的输入电压大于预置电压时，电压比较器输出高电平，CPU根据两个设备之间的通信由软件判断是否给接入设备充电，当电压比较器的输入电压小于等于预置电压时电压比较器输出低电平，CPU通知USB接口芯片不给接入设备充电。
对于外接设备为手机时，所述预置电压为0.8伏，具体为：根据USB充电协议，当输入电压低于0.8伏时，手机无电池或电池损坏，不充电；电压比较器输出低电平到机顶盒CPU的GPIO管脚，CPU读出GPIO管脚的状态，不进行充电；当输入电压高于0.8V时，则根据手机与USB的通讯由软件判断是否需要对手机进行充电。
为有效保护所述检测电路，还可以在USB接口芯片的D+管脚和D-管脚分别连接分压电阻R2和分压电阻R3，通过分压电阻R2和分压电阻R3接地。
如图3所示，对于机顶盒软件部分，可以在机顶盒的主菜单上创建一个“USB接口功能选择”菜单，该菜单包含两个选项“USB读取接口”和“USB充电接口”。
通过上下键选择需要USB支持完成的功能，当选择“USB读取接口”功能时，确认后，USB执行互动机顶盒一般的读取功能；当选择“USB充电接口””时，确认后，USB执行完成手机充电功能。
因为USB读取功能是市场上互动机顶盒都支持的功能，本实施例不做详细描述。当USB完成执行手机充电功能时，需要按如下流程处理：
1）首先判读USB通讯是否正常，如果不正常则弹出“无效设备”；
2）当USB通讯正常后，选择要进行的操作是“USB读取”还是“USB充电”。
3）当选择是USB充电后，硬件部分实现手机的充电功能，当充电完成时，弹出“手机充电完成”。
综上所述，本实施例所述可以给接入设备充电的机顶盒，通过在USB接口芯片的VBUS管脚与USB接口的连接线上串联一限流电阻，在该限流电阻与USB接口的连接端通过自恢复保险丝与机顶盒内置的开关电源连接，使得USB接口芯片增加了一过流保护电路，可以防止充电电流过大烧毁接入设备。
进一步，通过在USB接口芯片的D-管脚连接一电压比较器，在USB接口芯片的D+管脚和D-管脚之间的上拉电阻和外接接入设备产生的下拉电阻分压作为该电压比较器的输入电压，该电压比较器的输出与机顶盒CPU连接，使得USB接口芯片增加了一判断外接接入设备是否需要充电的检测电路。
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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1. 一种可以给接入设备充电的机顶盒，包括与机顶盒系统级芯片连接的USB接口芯片和与该芯片连接的USB接口，其特征在于，在USB接口芯片的VBUS管脚与USB接口的连接线上串联一限流电阻R1，在限流电阻R1与USB接口的连接端通过自恢复保险丝与机顶盒内置的开关电源连接。
2. 根据权利要求1所述的机顶盒，其特征在于，所述自恢复保险丝限流为900毫安。
3. 根据权利要求1所述的机顶盒，其特征在于，在USB接口芯片的D-或D+管脚连接一电压比较器，通过USB接口芯片的D+管脚和D-管脚之间的上拉电阻和外接接入设备产生的下拉电阻分压作为该电压比较器的输入电压，该电压比较器的输出与机顶盒CPU连接。
4. 根据权利要求3所述的机顶盒，其特征在于，当电压比较器的输入电压大于预置电压时，电压比较器输出高电平，CPU根据两个设备之间的通信由软件判断是否给接入设备充电，当电压比较器的输入电压小于等于预置电压时电压比较器输出低电平，CPU通知USB接口芯片不给接入设备充电。
5. 根据权利要求4所述的机顶盒，其特征在于，所述预置电压为0.8伏。
6. 根据权利要求3至5任意一项所述的机顶盒，其特征在于，USB接口芯片的D+管脚和D-管脚分别通过分压电阻R2和分压电阻R3接地。
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