CN216216482U - Usb接口的电源控制电路及usb接口装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种USB接口的电源控制电路及USB接口装置，电源控制电路包括触发信号接口、信号控制电路和电源开关电路，所述触发信号接口与信号控制电路的输入端连接，所述信号控制电路的输出端与电源开关电路的控制端连接，所述电源开关电路设置在USB接口的电源电路中。本实用新型使USB接口实现断电上电操作，大大减少了时间，从而使产品更稳定的运行。

Description

USB接口的电源控制电路及USB接口装置

技术领域

本实用新型涉及一种USB接口的电源控制电路及USB接口装置，属于电子控制技术领域。

背景技术

随着移动技术的发展，USB接口成为了移动设备必不可少的部分。现有的传统USB接口中，usbtype-a和usbtype-b接口已经越来越难以满足新设备传输速度更快的要求。新一代的usbtype-c接口应运而生。usbtype-c接口满足了新设备传输速度更快的要求。

由于一些产品在某些特殊环境下没有有线的传输资源，只能用无线调制解调器进行数据传输，但在实际应用中发现USB接口的无线调制解调器经常死机，有时软件复位能解决问题，但多次复位以后往往彻底死掉，必须断电、上电才能恢复系统运行。

针对人工赶到现场进行断电和上电操作才能恢复USB接口的无线调制解调器运行，浪费了大量的宝贵时间，因此，本实用新型通过对USB接口改进，来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种USB接口的电源控制电路及USB接口装置，能够自动实现断电上电操作，大大减少了时间，从而使产品更稳定的运行。

本实用新型解决其技术问题采取的技术方案是：

第一方面，本实用新型实施例提供的一种USB接口的电源控制电路，包括触发信号接口、信号控制电路和电源开关电路，所述触发信号接口与信号控制电路的输入端连接，所述信号控制电路的输出端与电源开关电路的控制端连接，所述电源开关电路设置在USB接口的电源电路中。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述信号控制电路包括上拉电阻、限流电阻和NPN型三极管，所述电源开关电路包括P沟道场效应管和下拉电阻，所述触发信号接口经过限流电阻与NPN型三极管的基极连接，所述上拉电阻设置在触发信号接口与限流电阻之间，所述NPN型三极管的集电极与P沟道场效应管的栅极连接，NPN型三极管的发射极与USB接口的GDD线路连接，所述P沟道场效应管的源极和漏极接入在USB接口的VCC线路中，所述下拉电阻连接在P沟道场效应管的源极和栅极之间。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述触发信号接口与控制信号输出设备连接。

作为本实施例一种可能的实现方式，电源控制电路还包括第一保护电路，所述第一保护电路设置在电源开关电路的输出端。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述第一保护电路由稳压管T1构成。

作为本实施例一种可能的实现方式，电源控制电路还包括电源旁路电容，在电源开关电路的输入端和输出端分别设置有电源旁路电容。

第二方面，本实用新型实施例提供的一种USB接口装置，包括USB接口电路和如上所述的USB接口的电源控制电路，所述USB接口的电源控制电路设置在USB接口电路的电源电路中，所述USB接口电路的两端分别连接控制端和受控端。

作为本实施例一种可能的实现方式，USB接口装置还包括第二保护电路，所述第二保护电路设置在数据线D+和数据线D-之间。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述第二保护电路由二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4和稳压管T2构成。

作为本实施例一种可能的实现方式，USB接口装置还包括数据线旁路电容，所述的数据线D+和数据线D-分别设置有数据线旁路电容。

本实用新型实施例的技术方案可以具有的有益效果如下：

本实施例提供的一种USB接口的电源控制电路，使USB接口实现断电上电操作，大大减少了时间，从而使产品更稳定的运行。

本实用新型的一种USB接口装置，通过提供的触发信号接口可以控制电源的通断，当输入信号为高电平时，电源处于导通状态；当输入信号为低电平时，电源处于断开状态。由于，负载端(受控设备)的控制器一旦发送低电平信号，电源断开，此时触发信号接口被上拉电阻上拉至高电平，电源接通。即当负载出现异常，会自动重启。为了保障电路不受信号外界干扰，在电源端之间和信号端之间加入了稳压电路，保障负载稳定运行。在电源线之间和信号线增加保护电路，降低外界干扰和电压冲击，增强了整体性能的稳定性。

在应用该USB接口装置时，当负载死机时，负载的控制器会输出低电平，使负载断电并重启，这样免去了工人手动重启的操作，减少了大量的时间。

附图说明

图1是根据一示例性实施例示出的一种USB接口电源控制电路的原理结构图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种USB接口装置的的电路图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。

实施例1

如图1和2所示，本实施例示出的一种USB接口的电源控制电路，包括触发信号接口、信号控制电路和电源开关电路，所述触发信号接口与信号控制电路的输入端连接，所述信号控制电路的输出端与电源开关电路的控制端连接，所述电源开关电路设置在USB接口的电源电路中。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述信号控制电路包括上拉电阻R7、限流电阻R5和NPN型三极管Q1，所述电源开关电路包括P沟道场效应管Q2和下拉电阻R4，所述触发信号接口经过限流电阻R5与NPN型三极管Q1的基极连接，所述上拉电阻R7设置在触发信号接口与限流电阻之间，所述NPN型三极管Q1的集电极与P沟道场效应管的栅极连接，NPN型三极管Q1的发射极与USB接口的GDD线路连接，所述P沟道场效应管Q2的源极和漏极接入在USB接口的VCC线路中，所述下拉电阻R4连接在P沟道场效应管Q2的源极和栅极之间。

如图2所示，该电源控制电路包括触发信号接口(IO口)，当触发信号为高电平时，三极管Q1导通，P沟道的场效应管Q2的栅极相当于接地，栅极和源极之间的电势差为-5V，满足场效应管的导通条件，电源向受控设备怕供电；当触发信号为低电平时，三极管Q1截止，P沟道的场效应管Q2的栅极相当于VCC，栅极和源极之间的电势相等，不满足场效应管的导通条件，电源无法给受控设备供电；由于触发信号端接有上拉电阻R7，所以触发信号端默认高电平。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述触发信号接口与控制信号输出设备连接。所述的控制信号可以由受控设备产生，也可以由其他设备产生。如果控制信号由受控设备产生，当受控设备输出低电平时，此时电源关断，受控设备断电，控制信号段被上拉，电源闭合，受控设备通电。

作为本实施例一种可能的实现方式，电源控制电路还包括第一保护电路，所述第一保护电路设置在电源开关电路的输出端。所述第一保护电路由稳压管T1构成，保护电路可以有效的保持电压不受波动的影响。

作为本实施例一种可能的实现方式，电源控制电路还包括电源旁路电容，在电源开关电路的输入端和输出端分别设置有电源旁路电容C3、C4和C6，有效的过滤高次谐波的影响，增加系统稳定性。

实施例2

如图2所示，本实施例示出的一种USB接口装置，包括USB接口电路和实施例1所述的USB接口的电源控制电路，所述USB接口的电源控制电路设置在USB接口电路的电源电路中，所述USB接口电路的两端分别连接控制端和受控端。

USB接口电路包括接口P0、接口P1，以及设置在接口P0和接口P1之间的VCC、GND、D+和D-，在D-线路中设置有电阻R1,在D+线路中设置有电阻R2，在VCC线路中设置有电阻L1,在GND线路中设置有电阻R6。

其中P0连接的控制端(供电端)，P1连接的是受控端(负载端)。该电路引出一个触发信号接口，即图2中的IO口。当触发信号为高电平时，三极管导通，P沟道的场效应管的栅极相当于接地，栅极和源极之间的电势差为-5V，满足场效应管的导通条件，电流负载端向负载端供电；当触发信号为低电平时，三极管截止，P沟道的场效应管的栅极相当于VCC，栅极和源极之间的电势相等，不满足场效应管的导通条件，电流无法给负载端供电。由于触发信号端接有上拉电阻，所以触发信号端默认高电平。

控制信号是由受控设备产生或者外部设备产生。如果控制信号由受控设备产生，当受控设备输出低电平时，此时电源关断，受控设备断电，控制信号段被上拉，电源打开，受控设备通电。即受控设备一旦发出低电平，则受控设备就会重新启动。

作为本实施例一种可能的实现方式，USB接口装置还包括第二保护电路，所述第二保护电路设置在数据线D+和数据线D-之间。

作为本实施例一种可能的实现方式，USB接口装置还包括数据线旁路电容，所述的数据线D+和数据线D-分别设置有数据线旁路电容C1和C2。

为了减少外部干扰和大电压冲击的影响，还设计了稳压保护电路和滤波电路。稳压保护电路包括加载在VCC和GND之间的稳压管T1，D+和D-之间的二极管D1-D4，稳压管T2。当有电压冲击时，稳压管T1和T2会将电压稳定到固定值。同样的，在VCC和GND，D+和D-处接了电容，可以有效的过滤高次谐波。这样大大提高了受控设备的电源和信号的稳定性。

为了保障电路不受信号外界干扰，在电源端之间和信号端之间加入了稳压电路，保障负载稳定运行。在电源线之间和信号线增加保护电路，降低外界干扰和电压冲击。增强了整体性能的稳定性。在应用该USB接口装置时，当负载死机时，负载的控制器会输出低电平，使负载断电并重启，这样免去了工人手动重启的操作，减少了大量的时间。

以上所述只是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视作为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种USB接口的电源控制电路，其特征是，包括触发信号接口、信号控制电路和电源开关电路，所述触发信号接口与信号控制电路的输入端连接，所述信号控制电路的输出端与电源开关电路的控制端连接，所述电源开关电路设置在USB接口的电源电路中。

2.根据权利要求1所述的USB接口的电源控制电路，其特征是，所述信号控制电路包括上拉电阻、限流电阻和NPN型三极管，所述电源开关电路包括P沟道场效应管和下拉电阻，所述触发信号接口经过限流电阻与NPN型三极管的基极连接，所述上拉电阻设置在触发信号接口与限流电阻之间，所述NPN型三极管的集电极与P沟道场效应管的栅极连接，NPN型三极管的发射极与USB接口的GDD线路连接，所述P沟道场效应管的源极和漏极接入在USB接口的VCC线路中，所述下拉电阻连接在P沟道场效应管的源极和栅极之间。

3.根据权利要求1所述的USB接口的电源控制电路，其特征是，所述触发信号接口与控制信号输出设备连接。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的USB接口的电源控制电路，其特征是，还包括第一保护电路，所述第一保护电路设置在电源开关电路的输出端。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的USB接口的电源控制电路，其特征是，还包括电源旁路电容，在电源开关电路的输入端和输出端分别设置有电源旁路电容。

6.一种USB接口装置，其特征是，包括USB接口电路和如权利要求1-5任意一项的USB接口的电源控制电路，所述USB接口的电源控制电路设置在USB接口电路的电源电路中，所述USB接口电路的两端分别连接控制端和受控端。

7.根据权利要求6所述的USB接口装置，其特征是，还包括第二保护电路，所述第二保护电路设置在数据线D+和数据线D-之间。

8.根据权利要求7所述的USB接口装置，其特征是，所述第二保护电路由二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4和稳压管T2构成。

9.根据权利要求7或8所述的USB接口装置，其特征是，还包括数据线旁路电容，所述的数据线D+和数据线D-分别设置有数据线旁路电容。

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