CN204885732U - 一种带外部设备保护电路的usb - Google Patents
一种带外部设备保护电路的usb Download PDFInfo
- Publication number
- CN204885732U CN204885732U CN201520455596.4U CN201520455596U CN204885732U CN 204885732 U CN204885732 U CN 204885732U CN 201520455596 U CN201520455596 U CN 201520455596U CN 204885732 U CN204885732 U CN 204885732U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- usb
- external equipment
- vbus
- protective circuit
- storage capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn - After Issue
Links
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种带外部设备保护电路的USB，包括USB_A端和USB_B端，所述的USB_A端的4线接头分别称为VBUS、DP、DM和GND，USB_B端的4线接头分别称为Vcc、D+、D-和GND，在所述的USB_A端和USB_B端之间还包括外部设备保护电路；所述的外部设备保护电路包括设置在连接USB_A端的DP到USB_B端的D-的连接线和地之间的瞬态电压抑制二极管TVS1和设置在连接USB_A端的DM到USB_B端的D+的连接线和地之间的瞬态电压抑制二极管TVS2。本实用新型中由于在USB_A端和USB_B端之间还设置有外部设备保护电路，可以吸收由于静电和浪涌等，对外部的USB设备进行保护。
Description
技术领域
本实用新型涉及USB接口电路，特别涉及一种带外部设备保护电路的USB。
背景技术
通用串行总线（英语：UniversalSerialBus，缩写USB）是连接计算机系统与外部设备的一个串口总线标准，也是一种输入输出接口的技术规范，被广泛应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品，并扩展至摄影器材、数字电视（机顶盒）、游戏机等其它相关领域。多媒体电脑刚问世时，外接式设备的传输界面各不相同，如打印机只能接LPTport、调制解调器只能接RS232、鼠标键盘只能接PS/2等。繁杂的界面系统，加上需安装驱动程序并重启才能使用的限制，都不免造成用户的困扰。因此，创造出一个统一且支持热插拔的外接式传输界面，便成为无可避免的趋势。
目前，USB是连接主机(HOST)和下游的USB设备如U盘的连接线，有两个端头分别是与主机相连的USB_A头和与USB设备相连的USB_B头，USB_A头有时也称为DUT，USB采用四线电缆，其中两根是用来传送数据的串行通道，另两根为下游（Downstream）设备提供电源。USB_A端也就是主机端DUT的4线接头分别是VBUS、DP、DM和GND编号分别是1、3、2、4；USB_B端的4线接头分别是Vcc、D+、D-、GND编号分别是1、2、3、4，目前，USB_A端和USB_B端采用导线相连时，分别是各接口中相同编号的接头相连，USB通过支持悬挂/恢复操作来管理USB总线电源。
在主机HOST通过USB接口与USB设备相连时，由于外部环境的影响可能产生静电、浪涌，这些可能对USB设备造成损坏。
实用新型内容
本实用新型解决使用目前的USB接口连接主机与USB设备时可能由于静电、浪涌对USB设备造成损坏的不足，在USB接口中设置USB外部设备保护电路。
本实用新型所采用的技术方案是：一种带外部设备保护电路的USB，包括USB_A端和USB_B端，所述的USB_A端的4线接头分别称为VBUS、DP、DM和GND，USB_B端的4线接头分别称为Vcc、D+、D-和GND，在所述的USB_A端和USB_B端之间还包括外部设备保护电路；所述的外部设备保护电路包括设置在连接USB_A端的DP到USB_B端的D-的连接线和地之间的瞬态电压抑制二极管TVS1和设置在连接USB_A端的DM到USB_B端的D+的连接线和地之间的瞬态电压抑制二极管TVS2。
本实用新型中由于在USB_A端和USB_B端之间还设置有外部设备保护电路，可以吸收由于静电和浪涌等，对外部的USB设备进行保护。
本实用新型中还有如下优选方式：
设置在连接USB_A端的DP到USB_B端的D-的连接线上和连接USB_A端的DM到USB_B端的D+的连接线上的钳位电路。在连接USB_A端的DP到USB_B端的D-的连接线上串连有限流电阻R1，在连接USB_A端的DM到USB_B端的D+的连接线上串连有限流电阻R2。通过钳位和限流对接入到USB的USB设备进行保护。
在连接于USB_A的VBUS和USB_B的Vcc之间的连线上还设置有缓启动电路，所述的缓启动电路包括场效应管Q1，USB_A的VBUS接所述的场效应管Q1的源极，场效应管Q1的漏极接USB_B的Vcc，USB_A的VBUS与场效应管Q1的栅极之间串连连接有电容C3和电阻R5，在USB_A的VBUS与地之间连接有分压电阻R3和分压电阻R4，电容C3和电阻R5的连接处与分压电阻R3和分压电阻R4的连接处重合。在所述的场效应管Q1的源极和漏极之间连接有二极管D，二极管D3的阳极接场效应管Q1的漏极。这样保证电源的稳定和抑制上电爬升过冲，通过此保护电路然后给后级设备供电。
在连接于USB_A的VBUS和USB_B的Vcc之间的连线上还设置有平滑电源波动的储能装置。所述的储能装置包括储能电容C1、储能电容C2、储能电容C4和储能电容C5；在所述的USB_A的VBUS端所述的储能电容C1和储能电容C2并联后接地；在所述的USB_B的Vcc端所述的储能电容C4和储能电容C5并联后接地。储能电容C1，C2，C4，C5起到了平滑电源波动，有效抑制电压纹波。
在所述的USB_A的GND接头上通过稳压二极管D1接USB_A外壳地；所述的USB_B的GND接头直接接USB_B外壳地。在所述的USB_A的GND接头上还通过稳压二极管D2、瞬态电压抑制二极管TVS3接所述的USB_A的VBUS接头，稳压二极管D2的阴极接所述的USB_A的GND接头，瞬态电压抑制二极管TVS3的阴极接所述的USB_A的VBUS接头。在所述的稳压二极管D2和瞬态电压抑制二极管TVS3之间还设置有保险管F2。二极管D1反相接到USB_A的4脚和GND之前，当USB反接上，USB_A的GND脚变为电源脚，对于后级设备造成一定的损坏，由于二极管反相截止的固有特性，使得USB外部设备无法正常工作，起到了保护作用。
以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。
附图说明
图1为本实用新型电路原理图。
具体实施方式
实施例1、如图1所示，本实施例是一种具有外部保护电路的USB，它是由电缆连接的USB_A端和USB_B端，其中USB_A端为接主机HOST的DUT，USB_B端接USB设备，USB_A端的4线接头分别称为VBUS、DP、DM和GND，USB_B端的4线接头分别称为Vcc、D+、D-和GND。本实施例中，USB_A端的VBUS、DP、DM接头分别与USB_B端的Vcc、D-、D+通过电线线连接，USB_B端的GND与USB_B端外壳地相连不与USB_A端的GND相连，而在USB_A的GND接头上通过稳压二极管D1接USB_A外壳地，稳压二极管D1的阳极接USB_A外壳地。这样，由于稳压二极管D1反相接到USB_A的GND脚与USB_A端外壳的地之前，当USB反接上，USB_A端的4脚也就是理论上的GND脚变为电源脚，对于后级设备可能造成一定的损坏，但由于稳压二极管D1反相截止的固有特性，使得USB_B端接入的外部设备无法正常工作，起到了对USB_B端接入的外部设备的保护作用。另外，在USB_A的GND接头上还通过稳压二极管D2、保险管F2、瞬态电压抑制二极管TVS3接USB_A的VBUS接头，稳压二极管D2的阴极接USB_A的GND接头，瞬态电压抑制二极管TVS3的阴极接USB_A的VBUS接头。
本实施例中，在USB_A端的DP、DM接头分别与USB_B端的D-、D+的两根连接上设置电压抑制二极管对在应用过程中遇到的浪涌和静电进行吸收，形成外部设备保护电路。如图1所示，在连接USB_A端的DP到USB_B端的D-的连接线和地之间设置瞬态电压抑制二极管TVS1，在连接USB_A端的DM到USB_B端的D+的连接线和地之间设置瞬态电压抑制二极管TVS2。
另外设置在连接USB_A端的DP到USB_B端的D-的连接线上和连接USB_A端的DM到USB_B端的D+的连接线上的钳位电路。钳位电路由集成电路U1实现，U1在电源VBUS也就是5V电源与地之间选择一个钳位电压加入到连接USB_A端的DP到USB_B端的D-的连接线上，连接USB_A端的DM到USB_B端的D+的连接线上。在连接USB_A端的DP到USB_B端的D-的连接线上串连有限流电阻R1，在连接USB_A端的DM到USB_B端的D+的连接线上串连有限流电阻R2。限流电阻R1和限流电阻R2一般选择为10欧姆大小就可以了。
另外，在连接于USB_A的VBUS和USB_B的Vcc之间的连线上还设置有缓启动电路，缓启动电路包括场效应管Q1，USB_A的VBUS接场效应管Q1的源极，场效应管Q1的漏极接USB_B的Vcc，USB_A的VBUS与场效应管Q1的栅极之间串连连接有电容C3和电阻R5，在USB_A的VBUS通过一个保险管F1输出后，与地之间连接有分压电阻R3和分压电阻R4，电容C3和电阻R5的连接处与分压电阻R3和分压电阻R4的连接处重合。在场效应管Q1的源极和漏极之间连接有二极管D3，二极管D3的阳极接场效应管Q1的漏极。在连接于USB_A的VBUS和USB_B的Vcc之间的连线上还设置有平滑电源波动的储能装置。储能装置包括储能电容C1、储能电容C2、储能电容C4和储能电容C5；在USB_A的VBUS端储能电容C1和储能电容C2并联后接地；在USB_B的Vcc端储能电容C4和储能电容C5并联后接地。
如图1所示，USB外部设备接到U盘端口，也就是USB_B端接入一个U盘，然后通过USB_A端也即DUT端口接到USBhost设备上，外部设备保护电路保护信号线TD+、TD-分别接有TVS1和TVS2连接到GND，然后通过10ohm的限流电阻R1和R2,电阻后接有芯片U1嵌位TVS管，控制信号电平幅度在+5V以下，最后接到后级U盘上，+5V供电采用稳压二极管D3和缓启动电路，来保证电源的稳定和抑制上电爬升过冲，通过此保护电路然后给后级设备供电，储能电容C1，储能电容C2，储能电容C4，储能电容C5起到了平滑电源波动，有效抑制电压纹波。稳压二极管D1反相接到USB_A的4脚和GND之前，当USB反接上，USB_A的4脚变为电源脚，对于后级设备造成一定的损坏，由于二极管反相截止的固有特性，使得USB外部设备无法正常工作，起到了保护作用。通过以上组合电路，可以保证USB外部设备不会被静电、浪涌、上电过冲和极性反接造成的损坏。
Claims (10)
1.一种带外部设备保护电路的USB，包括USB_A端和USB_B端，所述的USB_A端的4线接头分别称为VBUS、DP、DM和GND，USB_B端的4线接头分别称为Vcc、D+、D-和GND，其特征在于：在所述的USB_A端和USB_B端之间还包括外部设备保护电路；所述的外部设备保护电路包括设置在连接USB_A端的DP到USB_B端的D-的连接线和地之间的瞬态电压抑制二极管TVS1和设置在连接USB_A端的DM到USB_B端的D+的连接线和地之间的瞬态电压抑制二极管TVS2。
2.根据权利要求1所述的带外部设备保护电路的USB，其特征在于：还包括设置在连接USB_A端的DP到USB_B端的D-的连接线上和连接USB_A端的DM到USB_B端的D+的连接线上的钳位电路。
3.根据权利要求1所述的带外部设备保护电路的USB，其特征在于：在连接于USB_A的VBUS和USB_B的Vcc之间的连线上还设置有缓启动电路，所述的缓启动电路包括场效应管Q1，USB_A的VBUS接所述的场效应管Q1的源极，场效应管Q1的漏极接USB_B的Vcc，USB_A的VBUS与场效应管Q1的栅极之间串连连接有电容C3和电阻R5，在USB_A的VBUS与地之间连接有分压电阻R3和分压电阻R4，电容C3和电阻R5的连接处与分压电阻R3和分压电阻R4的连接处重合。
4.根据权利要求3所述的带外部设备保护电路的USB，其特征在于：在所述的场效应管Q1的源极和漏极之间连接有二极管D，二极管D3的阳极接场效应管Q1的漏极。
5.根据权利要求4所述的带外部设备保护电路的USB，其特征在于：在连接于USB_A的VBUS和USB_B的Vcc之间的连线上还设置有平滑电源波动的储能装置。
6.根据权利要求5所述的带外部设备保护电路的USB，其特征在于：所述的储能装置包括储能电容C1、储能电容C2、储能电容C4和储能电容C5；在所述的USB_A的VBUS端所述的储能电容C1和储能电容C2并联后接地；在所述的USB_B的Vcc端所述的储能电容C4和储能电容C5并联后接地。
7.根据权利要求1至6中任一所述的带外部设备保护电路的USB，其特征在于：在所述的USB_A的GND接头上通过稳压二极管D1接USB_A外壳地，稳压二极管D1的阳极接USB_A外壳地；所述的USB_B的GND接头直接接USB_B外壳地。
8.根据权利要求7所述的带外部设备保护电路的USB，其特征在于：在所述的USB_A的GND接头上还通过稳压二极管D2、瞬态电压抑制二极管TVS3接所述的USB_A的VBUS接头，稳压二极管D2的阴极接所述的USB_A的GND接头，瞬态电压抑制二极管TVS3的阴极接所述的USB_A的VBUS接头。
9.根据权利要求8所述的带外部设备保护电路的USB，其特征在于：在所述的稳压二极管D2和瞬态电压抑制二极管TVS3之间还设置有保险管F2。
10.根据权利要求1所述的带外部设备保护电路的USB，其特征在于：在连接USB_A端的DP到USB_B端的D-的连接线上串连有限流电阻R1，在连接USB_A端的DM到USB_B端的D+的连接线上串连有限流电阻R2。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520455596.4U CN204885732U (zh) | 2015-06-30 | 2015-06-30 | 一种带外部设备保护电路的usb |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520455596.4U CN204885732U (zh) | 2015-06-30 | 2015-06-30 | 一种带外部设备保护电路的usb |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204885732U true CN204885732U (zh) | 2015-12-16 |
Family
ID=54830066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201520455596.4U Withdrawn - After Issue CN204885732U (zh) | 2015-06-30 | 2015-06-30 | 一种带外部设备保护电路的usb |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204885732U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105207027A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-12-30 | 深圳市共进电子股份有限公司 | 一种带外部设备保护电路的usb |
| CN107579511A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-01-12 | 广东欧珀移动通信有限公司 | Usb防护电路以及移动终端 |
| CN114005232A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-02-01 | 广州市科锐达光电技术股份有限公司 | 一种不漏电type-c防盗器 |
-
2015
- 2015-06-30 CN CN201520455596.4U patent/CN204885732U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105207027A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-12-30 | 深圳市共进电子股份有限公司 | 一种带外部设备保护电路的usb |
| CN105207027B (zh) * | 2015-06-30 | 2017-09-29 | 深圳市共进电子股份有限公司 | 一种带外部设备保护电路的usb |
| CN107579511A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-01-12 | 广东欧珀移动通信有限公司 | Usb防护电路以及移动终端 |
| CN114005232A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-02-01 | 广州市科锐达光电技术股份有限公司 | 一种不漏电type-c防盗器 |
| CN114005232B (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-19 | 广州市科锐达光电技术股份有限公司 | 一种不漏电type-c防盗器 |
| WO2023124216A1 (zh) * | 2021-12-29 | 2023-07-06 | 广州市科锐达光电技术股份有限公司 | 一种不漏电type-c防盗器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2991187B1 (en) | Mobile terminal with multi-port charging control function | |
| TW201447594A (zh) | 具有整合功能usb介面的電子裝置 | |
| CN204885732U (zh) | 一种带外部设备保护电路的usb | |
| CN103365817B (zh) | 一种通用串行总线usb电路及终端 | |
| CN103219042B (zh) | 通过usb接口实现程序烧录的电路及存储器电路 | |
| CN106406816A (zh) | 一种用于固件升级的接口电路及智能设备 | |
| CN204391454U (zh) | 一种兼容式数据接口 | |
| CN104035538A (zh) | 主板保护电路 | |
| CN201075214Y (zh) | 一种usb通用数据线 | |
| CN203932603U (zh) | 一种快速充电式usb数据线 | |
| CN105207027A (zh) | 一种带外部设备保护电路的usb | |
| CN104638897A (zh) | 一种具有防浪涌功能和滤波功能的装置 | |
| CN202550248U (zh) | 具有过压过流保护的usb数据线 | |
| CN105119118B (zh) | 一种usb充电线 | |
| CN203324979U (zh) | 嵌入式隔离CAN-bus收发器模块 | |
| CN207625305U (zh) | 一种移动设备充电装置 | |
| CN203086124U (zh) | 一种usb3.0端口静电放电电路及usb3.0端口 | |
| CN203760209U (zh) | 一种mhl线缆及mhl线缆热插拔检测系统 | |
| CN106055062A (zh) | 一种usb接口的充电管理方法以及电子设备 | |
| CN207251191U (zh) | 一种移动终端保护结构 | |
| CN211859638U (zh) | 一种多插口输入的电路结构 | |
| CN211790747U (zh) | 一种USB Type-C接口保护电路以及AR设备 | |
| CN203984030U (zh) | 一种设置有隔离电路的双充电电路 | |
| CN106159870A (zh) | 接口漏电保护系统及电路 | |
| CN203193775U (zh) | 一种hdmi高清信号分配器的供电系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20151216 Effective date of abandoning: 20170929 |