CN210428424U

CN210428424U - 一种usb开关重启控制装置

Info

Publication number: CN210428424U
Application number: CN201921834037.9U
Authority: CN
Inventors: 刘瑞东; 罗良文; 邹丛林
Original assignee: Xiamen Caimore Communication Technology Co ltd
Current assignee: Xiamen Caimore Communication Technology Co ltd
Priority date: 2019-10-29
Filing date: 2019-10-29
Publication date: 2020-04-28
Anticipated expiration: 2029-10-29

Abstract

本实用新型提供一种USB开关重启控制装置，包括电源输入电路、USB电源输出电路、USB重启电路和控制器；电源输入电路的输出端与USB电源输出电路的输入端相连接；USB重启电路用于切断电源输入电路与USB电源输出电路的电连接。本实用新型提供的USB开关重启控制装置，通过设置USB自动重启电路，在USB外接设备工作一定时间后出现USB接口死机时，可自动断开USB外接设备一段时间的供电，使USB外接设备先断电重新启动工作；采用本实用新型实施例提供的USB开关重启控制装置，在USB接口死机时可自动重新启动USB接口连接的外接设备，确保USB接口连接的外接设备不会因长时间工作而出现死机的情况。

Description

一种USB开关重启控制装置

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，特别涉及一种USB开关重启控制装置。

背景技术

随着电子技术和USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)技术的不断发展，USB传输技术的应用越来越广泛，现有的电子设备中一般都设有USB接口以用于外接其他电子设备如鼠标、键盘等。但是在实际使用时，USB接口连接的外接设备经长时间工作可能出现死机的情况，即可能会出现接口信号无法被检测的情况，使得USB接口所连接的外接设备无法被正常识别或者工作；此时需要人工手动重新启动外接设备才能恢复USB接口功能，而重启设备对用户来说即浪费时间又不方便。

实用新型内容

为解决上述现有技术中提到的不足，本实用新型提供一种USB开关重启控制装置，包括电源输入电路、USB电源输出电路、USB重启电路和控制器；所述电源输入电路的输入端用于连接外部电源，所述电源输入电路的输出端与所述USB电源输出电路的输入端相连接，所述USB电源输出电路的输出端用于连接USB接头的电源输入引脚；所述USB重启电路用于切断所述电源输入电路与所述USB电源输出电路的电连接。

进一步地，所述电源输入电路包括电源输入端口、MOS管Q1和MOS管Q2；所述电源输入端口与所述MOS管Q1的漏极相连接，所述MOS管Q1的源极与所述MOS管Q2的源极相连接；所述USB电源输出电路包括电源管理芯片；所述电源管理芯片的输入端与所述MOS管Q2的漏极相连接；所述电源管理芯片的输出端用于连接USB接头的电源输入引脚。

进一步地，所述USB重启电路包括看门狗芯片U2、定时器芯片U3、MOS管Q3、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6和三极管Q7；

所述看门狗芯片U2的输入端连接至第一信号输入端；所述看门狗芯片U2的输出端连接至三极管Q4的基极；所述三极管Q4的发射极连接至地线；所述三极管Q4的集电极通过电阻R5连接至第三直流电源；

所述三极管Q5的发射极连接至地线；所述三极管Q5的基极连接至所述三极管Q4的集电极；所述三极管Q4的集电极通过电阻R6连接至第一直流电源；

所述定时器芯片U3的触发输入端分别连接至所述电阻R6与所述三极管Q2集电极的公共端；所述定时器芯片U3的电源输入端连接至第一直流电源；所述定时器芯片U1的输出端连接至所述三极管Q3的栅极；所述MOS管Q3的源极一路通过电阻R15连接至第一直流电源，一路通过电阻R10连接至三极管Q7的基极；所述三极管Q7的发射极通过电阻R12连接至MOS管Q1的栅极和MOS管Q2的栅极。

进一步地，所述MOS管Q1、MOS管Q2和MOS管Q3均为P通道MOS管；所述三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6和三极管Q7均为NPN型三极管。

本实用新型提供的USB开关重启控制装置，通过设置USB自动重启电路，在USB外接设备工作一定时间后出现USB接口死机时，可自动断开USB外接设备一段时间的供电，使USB外接设备先断电停止工作一段时间后再次重新启动工作；采用本实用新型实施例提供的USB开关重启控制装置，在USB接口死机可自动重新启动USB接口连接的外接设备，确保USB接口连接的外接设备不会因长时间工作而出现死机的情况。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本实用新型提供的一种USB开关重启控制装置的电路原理图一；

图2为本实用新型提供的一种USB开关重启控制装置的电路原理图二。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用于区分不同的组成部分。“一端”、“另一端”等类似词语，仅是指示装置或元件的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。“包括”或者“包含”等类似词语意指出在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似词语并非限定于物理或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

图1、图2为本实用新型实施例提供的一种USB开关重启控制装置的电路原理图；如图1、图2所示，本实用新型提供一种USB开关重启控制装置，包括电源输入电路、USB电源输出电路、USB重启电路；电源输入电路的输入端用于连接外部电源，电源输入电路的输出端与USB电源输出电路的输入端相连接，USB电源输出电路的输出端用于连接USB接头的电源输入引脚；USB重启电路用于切断电源输入电路与USB电源输出电路的电连接。

具体实施时，如图1所示，本实用新型提供的USB开关重启控制装置，包括电源输入电路、USB电源输出电路、USB重启电路；其中电源输入电路包括电源输入端口、MOS管Q1和MOS管Q2；其中MOS管Q1和MOS管Q2均为带续流二极管的P通道MOS管；电源输入端口用于连接外界的直流电源，电源输入端口还与MOS管Q1的漏极相连接，MOS管Q1的源极与MOS管Q2的源极相连接；在电源输入电路中引出第一直流电源(如图1所示的VCC1)和第二直流电源(如图1所示的VCC2)，以供USB开关重启控制其他模块使用。较佳地，在电源输入电路还设有可恢复保险丝F1。

如图2所示，USB电源输出电路包括电源管理芯片(如图2所示的U1)；电源管理芯片的输入端与MOS管Q2的漏极相连接，即电源管理芯片的输入电源为VCC1；电源管理芯片的输出端用于连接USB接头的电源输入引脚。

如图1所示，本实用新型实施例中的USB重启电路包括看门狗芯片U2、定时器芯片U3、MOS管Q3、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6和三极管Q7；看门狗芯片U2的输入端连接至第一信号输入端(如图1所示的WDI)，第一信号输入端向看门狗芯片U2提供计数用的脉冲信号；看门狗芯片U2的输出端连接至三极管Q4的基极；三极管Q4的发射极连接至地线；三极管Q4的集电极通过电阻R5连接至第三直流电源；三极管Q5的发射极连接至地线；三极管Q5的基极连接至三极管Q4的集电极；三极管Q4的集电极通过电阻R6连接至第一直流电源；定时器芯片U3的触发输入端分别连接至电阻R6与三极管Q2集电极的公共端；定时器芯片U3的电源输入端连接至第一直流电源；定时器芯片U1的输出端连接至三极管Q3的栅极；MOS管Q3的源极一路通过电阻R15连接至第一直流电源，一路通过电阻R10连接至三极管Q7的基极；三极管Q7的发射极通过电阻R12连接至MOS管Q1的栅极和MOS管Q2的栅极。

本实用新型实施例中，三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6和三极管Q7均为NPN型三极管。

本实用新型实施例提供的USB开关重启控制装置在实际工作时：

在电源输入端接入外界的直流电源时，此时三极管Q6处于截止状态，定时器芯片U3的触发输入端的输入为高电平信号，定时器芯片U3输出端输出为低电平信号，MOS管Q3导通，三极管Q7导通，MOS管Q1和MOS管Q2的栅极电压均被拉低，MOS管Q1和MOS管Q2导通，从而使第一直流电源有效；第一直流电源经电源管理芯片整流稳压后送入USB接口的电源输入引脚，以作为USB外接设备的供电电源。

同时看门狗芯片U2得电开始工作；此时看门狗芯片U2的输出端输出为高电平信号，三极管Q5导通，三极管Q6的基极通过三极管Q5连接至地线，三极管Q6仍然处于截止状态；第一信号输入端向看门狗芯片U2的输入端输送脉冲信号，脉冲信号由使用本实用新型提供的控制装置的电子设备的主控制器提供，而当电子设备的控制器检测到USB接口死机时(由于USB接口状态检测为现有的成熟技术，在此不再赘述)，第一信号输入端不再向看门狗芯片U2的输入端输送脉冲信号，看门狗芯片U2的WDI端口在设定的时间内未能检测到电平信号变化，看门狗芯片U2的输出端将输出低电平信号，使三极管Q5截止，从而三极管Q6导通，定时器芯片U3的触发输入端通过三极管Q6连接至地线，定时器芯片U3的触发输入端的输入信号由高电平信号变换为低电平信号，定时器芯片U3的输出端输出高电平信号，使MOS管Q3截止，进而三极管Q7截止，MOS管Q1和MOS管Q2截止，第一直流电源失效，从而电源管理芯片不再为USB接口的电源输入引脚输送电源，进而使USB外接设备掉电关闭；

由于此时看门狗芯片U2和定时器芯片U3都断电停止工作；三极管Q5恢复为导通状态，三极管Q6的恢复为截止状态，定时器芯片U3的触发输入端的输入信号由低电平信号变换为高电平信号，定时器芯片U3的输出端再次输出低电平信号，MOS管Q3导通，进而三极管Q7导通，MOS管Q1和MOS管Q2的栅极电压均被拉低，MOS管Q1和MOS管Q2导通，从而使第一直流电源恢复有效；第一直流电源再次经电源管理芯片整流稳压后送入USB接口的电源输入引脚，为USB外接设备供电，USB外接设备的重新启动。

本实用新型实施例提供的USB开关重启控制装置，通过设置USB自动重启电路，在USB外接设备工作一定时间后，自动断开USB外接设备一段时间的供电，使USB外接设备先断电停止工作一段时间后再次重新启动工作；采用本实用新型实施例提供的USB开关重启控制装置，每间隔一段时间即可自动重新启动USB接口连接的外接设备，确保USB接口连接的外接设备不会因长时间工作而出现死机的情况。

尽管本文中较多的使用了诸如USB、看门狗芯片、定时器芯片、MOS管、三极管等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种USB开关重启控制装置，其特征在于：包括电源输入电路、USB电源输出电路、USB重启电路和控制器；所述电源输入电路的输入端用于连接外部电源，所述电源输入电路的输出端与所述USB电源输出电路的输入端相连接，所述USB电源输出电路的输出端用于连接USB接头的电源输入引脚；所述USB重启电路用于切断所述电源输入电路与所述USB电源输出电路的电连接。

2.根据权利要求1所述USB开关重启控制装置，其特征在于：所述电源输入电路包括电源输入端口、MOS管Q1和MOS管Q2；所述电源输入端口与所述MOS管Q1的漏极相连接，所述MOS管Q1的源极与所述MOS管Q2的源极相连接；所述USB电源输出电路包括电源管理芯片；所述电源管理芯片的输入端与所述MOS管Q2的漏极相连接；所述电源管理芯片的输出端用于连接USB接头的电源输入引脚。

3.根据权利要求2所述USB开关重启控制装置，其特征在于：所述USB重启电路包括看门狗芯片U2、定时器芯片U3、MOS管Q3、三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6和三极管Q7；

4.根据权利要求3所述USB开关重启控制装置，其特征在于：所述MOS管Q1、MOS管Q2和MOS管Q3均为P通道MOS管；所述三极管Q4、三极管Q5、三极管Q6和三极管Q7均为NPN型三极管。