CN202887727U

CN202887727U - 外置供电电路、自备电源的u盘系统和终端电路

Info

Publication number: CN202887727U
Application number: CN 201220512784
Authority: CN
Inventors: 许倩倩
Original assignee: ZHEJIANG JKING POWER-ELECTRONIC Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Xili Intelligent Technology Co ltd
Priority date: 2012-10-08
Filing date: 2012-10-08
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2022-10-08

Abstract

本实用新型公开了一种通过USB接口为需供电设备提供电源的外置供电电路，包括外置电池、电源转换芯片和第一USB端口。所述电源转换芯片分别与所述外置电池和所述第一USB端口相连。其中在第一USB端口处插入U盘，即可由上述外置供电电路对U盘进行供电，这样，终端自带的后备电池无需再对U盘进行供电，而只需为USB主机供电即可。由于无需再对U盘进行供电，终端也就无须再对U盘进行电源管理，从而简化了终端的电源管理。

Description

外置供电电路、自备电源的U盘系统和终端电路

技术领域

本实用新型涉及移动存储领域，特别涉及自备电源的U盘。

背景技术

根据国家电网规定要求，在停电后，终端部分功能要求能正常工作一段时间，所以终端都会具有后备可充电电池。因此，现有的终端一般包括后备电池、电源转换电路、LDO(低压差线性稳压器)、USB主机、电源限流控制开关和USB端口，U盘经USB端口和终端进行信息的交互。

在现有技术中，当终端无外部电源供电时，由后备电池对终端和U盘进行供电，其供电过程如下：后备电池的输出电压经电源转换电路转换为+5V直流电压后，兵分两路，一路经电源限流控制开关为U盘提供电源，一路进入LDO，由LDO输出直流+3.3V电压为USB主机提供电源。

此时，终端既要管理USB主机的供电又要管理U盘的供电，所以相应的使终端电源管理复杂化。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种自备电源的U盘，旨在解决当终端无外部电源供电时电源管理复杂化的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种通过USB接口为需供电设备提供电源的外置供电电路，包括外置电池、电源转换芯片和第一USB端口；

所述电源转换芯片分别与所述外置电池和所述第一USB端口相连。

优选的，所述第一USB端口的数量为两个，其中一个第一USB端口作为所述需供电设备的插入端口，另一个第一USB端口作为USB数据延长线插入端口。

一种自备电源的U盘系统，包括U盘和如上述的外置供电电路。

一种终端电路，包括后备电池、LDO低压差线性稳压器、USB主机和第二USB端口；

所述LDO分别与所述后备电池和所述USB主机相连；

所述第二USB端口与所述USB主机相连；

所述第二USB端口还通过数据延长线与如上述的外置供电电路中作为USB数据延长线插入端口的第一USB端口相连。

优选的，所述终端电路，还包括电池供电开关，所述电池供电开关分别与所述后备电池和所述LDO相连。

优选的，所述终端电路还包括电压检测芯片，所述电压检测芯片与所述USB主机相连。

优选的，所述终端电路还包括三极管，所述三极管分别与所述USB主机和所述电池供电开关相连。

优选的，所述电池供电开关包括PMOS管。

优选的，所述PMOS管的栅极与所述三极管的集电极相连；所述PMOS管的源极与所述后备电池相连；所述PMOS管的漏极与所述LDO相连。

从上述的技术方案可以看出，在本实用新型实施例中，在外置供电电路中的第一USB端口处插入U盘，即可实现由外置供电电路对U盘进行供电，这样，终端自带的后备电池无需再对U盘进行供电，而只需为USB主机供电即可。由于无需再对U盘进行供电，终端也就无须再对U盘进行电源管理，从而简化了终端的电源管理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为通过USB接口为需供电设备提供电源的外置供电电路图；

图2为终端电路图；

图3为外置供电电路与终端电路的连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例要求保护通过USB接口为需供电设备提供电源的外置供电电路。图1示出了外置供电电路的一种结构，其可包括外置电池11、电源转换芯片12和第一USB端口13。

电源转换芯片12分别与外置电池11和第一USB端口13相连：

电源转换芯片12的7引脚VIN与外置电池11的正极相连，外置电池11的负极直接接地，同时电源转换芯片12的7引脚VIN还通过电容C1接地。电源转换芯片12的6引脚GND直接接地；

电源转换芯片12通过连接电路14与第一USB端口13相连。具体的，电源转换芯片12的4引脚FB与连接电路14的1引脚相连，电源转换芯片12的1引脚BOOT与连接电路14的2引脚相连，电源转换芯片12的8引脚SW与连接电路14的3引脚相连。连接电路14的4引脚与第一USB端口13相连。连接电路14内部具体结构请参见图1。

由上可见，在第一USB接口13处插入U盘，即可由上述外置供电电路对U盘进行供电，这样，终端自带的后备电池无需再对U盘进行供电，而只需为USB主机供电即可。由于无需再对U盘进行供电，终端也就无须再对U盘进行电源管理，从而简化了终端的电源管理。

在本实用新型其它实施例中，所有实施例中的第一USB端口13的数量可为两个，仍请参见图1，其中一个第一USB端口13可作为上述需供电设备的插入端口，另一个第一USB端口13可作为USB数据延长线插入端口。

为区别起见，可将为需供电设备提供插入端口的第一USB端口13称为J1USB端口，为USB数据延长线提供插入位置的第一USB端口13称为J2USB端口。

更具体的，J1USB端口的Vbus引脚与连接电路14的4引脚相连，J1USB端口的Vss引脚直接接地，J1USB端口的D+引脚与J2USB端口的D+引脚相连，J1USB端口的D-引脚与J2USB端口的D-引脚相连；

J2USB端口的Vbus引脚通过二极管D2与连接电路14的4引脚相连，J2USB端口的VSS引脚直接接地。

在实际使用时，可在J1USB端口插入需供电的设备（U盘），在J2USB端口插入USB数据延长线，该USB数据延长线的另一端与USB主机相连。如此，即可实现需供电设备（U盘）与USB主机之间信息的交互。

本实用新型实施例还公开了一种自备电源的U盘系统，包括U盘和上述的外置供电电路。

本实用新型实施例还要求保护终端电路，图2示出了其一种结构，其可包括后备电池21、LDO低压差线性稳压器22、USB主机23和第二USB端口24。

LDO22分别与后备电池21和USB主机23相连。

其后备电池21、LDO低压差线性稳压器22、USB主机和第二USB端口24的连接关系可参见现有技术，以下实施例公开了一种连接关系。

具体的，LDO22的1引脚IN通过接通电路与后备电池21的正极相连，而后备电池21的负极直接接地，其中接通电路包括二极管D2；同时LDO22的1引脚IN还分别通过电容C1、电容C2接地，除此之外，由于上述终端电路还支持用+5V直流电源通过LDO22对USB主机23供电，所以LDO22的1引脚IN还通过二极管D1与+5V直流电源相连。LDO22的2引脚GND直接接地。LDO22的3引脚EN直接与LDO22的1引脚IN相连。LDO22的5引脚OUT与USB主机23的VDD引脚相连，同时LDO22的5引脚OUT还分别通过电容C3和电容C4接地；

第二USB端口24与USB主机23相连；

具体的，第二USB端口24的Vbus引脚与USB主机23的GPIO引脚相连；第二USB端口24的D+引脚与USB主机23的USB_D+引脚相连；第二USB端口24的D-引脚与USB主机23的USB_D-引脚相连；第二USB端口24的VSS引脚直接接地。

第二USB端口24还通过数据延长线与外置供电电路中作为USB数据延长线插入端口的第一USB端口相连；

具体的，参见图3，第二USB端口24还通过数据延长线与上述所有实施例中的外置供电电路中的第一USB端口中的J2USB端口相连。

在使用时，后备电池21通过LDO22输出+3.3V的直流电压，即可为USB主机提供电源，并且第二USB端口24通过USB延长线与外置供电电路中的第一USB端口中的J2USB端口相连，同时在J1USB端口处插入U盘，如此，即可实现USB主机和U盘之间信息的交互，而上述终端电路，只需对USB的主机进行供电，无需对U盘进行供电，从而也无需对U盘进行电源管理，所以简化了终端电路的电源管理。

仍请参见图2，在本实用新型其它实施例中，上述接通电路，还可包括电池供电开关，电池供电开关分别与后备电池21和LDO22相连。

具体的，上述电池供电开关与后备电池21的正极相连，上述电池供电开关通过二极管D2分别与LDO22的1引脚IN和3引脚EN相连。

实际使用时，当没有外部电源供电时，打开电池供电开关，即可由后备电池通过LDO22输出+3.3V直流电压为USB主机23供电。

在本实用新型其它实施例中，上述所有实施例中的终端电路，还可包括与USB主机23相连的电压检测芯片26。电压检测芯片26与USB主机23的连接可通过现在技术实现，在此不再赘述。

由于此终端电路同样也适用于由外部电源供电时的情况，电压检测芯片26用于在没有外部电源的情况下告知USB主机23，由USB主机23控制打开电池供电开关，此时由后备电池21对USB主机23进行供电。

在本实用新型其它实施中，仍请参见图2，上述所有实施例中的终端电路还可包括三极管27，三极管27分别与USB主机23和电池供电开关相连。

具体的，三极管27的基极通过电阻R2与USB主机23的GPIO引脚相连，同时三极管27的基极还通过电阻R3接地。三极管27的发射极直接接地。三极管27的集电极通过电阻R1与后备电池21的正极相连，同时三极管27的集电极还通过二极管D3与按键“S1”相连。除此之外，三极管27的集电极还通过二极管D3与二极管D4与USB主机23的GPIO引脚相连。

各器件工作原理如下：电压检测芯片26检测到没有外部电源供电时，将告知USB主机23，此时USB主机23将拉高GPIO引脚，从而使三极管27处于饱和状态，此时三极管27的发射极与集电极导通，将能打开电池供电开关，从而使得后备电池21对USB主机23供电。

在本实用新型其它实施例中，仍请参见图2，上述所有实施例中的电池供电开关可包括PMOS管25。

其中，PMOS管25的栅极与三极管27的集电极相连，PMOS管25的源极与后备电池21相连；PMOS管25的漏极与LDO22相连。

具体的，PMOS管25的栅极与三极管27的集电极相连，同时PMOS管25的栅极还通过二极管D3与按键S1相连，除此之外，PMOS管25的栅极还通过二极管D3和D4与USB主机23的GPIO引脚相连。PMOS管25的源极与后备电池21的正极相连，同时PMOS管的源极还通过电阻R1与三极管27的集电极相连。PMOS管25的漏极通过二极管D2分别与LDO22的1引脚IN和3引脚IN相连。

在实际使用时，当长时间按下按键S1“确定键”时，PMOS管的栅极导通接地，从而PMOS管的漏极和源极导通，此时后备电池21通过LDO22得到+3.3V直流电源给USB主机23供电。在S1按下过程中，电压检测芯片26和USB主机23开始工作，当电压检测芯片26检测到没有外部电源时，此时电压检测芯片26的5引脚

会输出低电平，USB主机23检测到该低电平后，将会使USB主机23的GPIO引脚输出高电平，该高电平使三极管27的集电极与发射极导通，此时PMOS管25的栅极经三极管27接地，PMOS管25的源极与漏极导通，电池导通，此时可松下按键S1。

此外，参见图2，上述所有实施例中的终端电路还可包括检测告警模块28，检测告警模块28分别与USB主机23和第二USB端口24相连。

由于上述终端电路不但支持后备电池供电还支持外部电源供电，检测告警模块28用于在外部电源供电时，检测对上述需供电设备的供电电压的检测，如果供电电压超过设备的工作电压，检测告警模块28将发出警告信号告知USB主机23，USB主机23将停止对上述需供电的设备的供电。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种通过USB接口为需供电设备提供电源的外置供电电路，其特征在于，包括外置电池、电源转换芯片和第一USB端口；

2.根据权利要求1所述的外置供电电路，其特征在于，所述第一USB端口的数量为两个，其中一个第一USB端口作为所述需供电设备的插入端口，另一个第一USB端口作为USB数据延长线插入端口。

3.一种自备电源的U盘系统，其特征在于，包括U盘和如权利要求1或2所述的外置供电电路。

4.一种终端电路，其特征在于，包括后备电池、LDO低压差线性稳压器、USB主机和第二USB端口；

所述LDO分别与所述后备电池和所述USB主机相连；

所述第二USB端口与所述USB主机相连；

所述第二USB端口还通过数据延长线与如权利要求2所述的外置供电电路中作为USB数据延长线插入端口的第一USB端口相连。

5.根据权利要求4所述的终端电路，其特征在于，还包括电池供电开关，所述电池供电开关分别与所述后备电池和所述LDO相连。

6.根据权利要求4或5所述的终端电路，其特征在于，还包括电压检测芯片，所述电压检测芯片与所述USB主机相连。

7.根据权利要求6所述的终端电路，其特征在于，还包括三极管，所述三极管分别与所述USB主机和所述电池供电开关相连。

8.根据权利要求7所述的终端电路，其特征在于，所述电池供电开关包括PMOS管。

9.根据权利要求8所述的终端电路，其特征在于，所述PMOS管的栅极与所述三极管的集电极相连；所述PMOS管的源极与所述后备电池相连；所述PMOS管的漏极与所述LDO相连。