TW201348939A - Usb電源控制電路 - Google Patents
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Abstract
一種USB電源控制電路，連接於一USB控制晶片及一USB連接器之間。USB電源控制電路包括第一電子開關。當USB設備未插入USB連接器時，USB連接器的接地引腳懸空，第一電子開關不導通；當USB設備插入USB連接器時，USB連接器的接地引腳接地，第一電子開關導通，第一電壓透過第一電子開關輸出至USB連接器的電壓引腳。
Description
本發明涉及一種USB電源控制電路。
電子產品上的USB連接器都是電源開啟時USB連接器就已存在著電源，待USB設備插入時以便供電。然，這樣的方式往往會因為在USB設備插入瞬間會產生電壓不穩甚至突波電壓過大而對USB設備造成損壞。
鑒於以上內容，有必要提供一種USB電源控制電路，其在USB設備插入USB連接器時，電子設備才開始對USB連接器供電。
一種USB電源控制電路，連接於一USB控制晶片及一USB連接器之間，該USB電源控制電路包括第一電子開關，該第一電子開關的控制端透過一第一電阻與一第一電壓相連，還直接與USB連接器的接地引腳相連，該第一電子開關的第一端與第一電壓相連，第二端與USB連接器的電壓引腳相連，該USB連接器的外殼與大地相連；當USB設備未插入USB連接器時，該USB連接器的接地引腳懸空，第一電子開關的控制端接收高電平訊號，該第一電子開關的第一端與第二端不導通；當USB設備插入USB連接器時，該USB連接器的接地引腳接地，該第一電子開關的控制端接收低電平訊號，該第一電子開關的第一端及第二端導通，該第一電壓透過第一電子開關輸出至USB連接器的電壓引腳。
上述USB電源控制電路透過第一電子開關使得當USB設備未插入USB連接器的時候會隔絕第一電壓與USB連接器的連接；當USB設備插入USB連接器的時候會連接第一電壓與USB連接器的連接，以為USB連接器提供工作電壓。
請參考圖1，本發明USB電源控制電路連接於一USB控制晶片1及一USB連接器2之間，該USB電源控制電路的較佳實施方式包括兩P溝道場效應電晶體Q1、Q2、電阻R1-R5、電容C1及一保險絲X1。
該場效應電晶體Q1的源極透過電阻R1與主機板上的待機電壓VCCSB相連，還直接與USB控制晶片1的過流保護引腳OC相連。該場效應電晶體Q1的汲極透過電阻R2接地，還透過電阻R3與USB連接器2的電源引腳VBUS相連。該場效應電晶體Q2的源極透過保險絲X1與主機板上的電源VCC相連，該場效應電晶體Q2的汲極直接與USB連接器2的電源引腳VBUS相連。該場效應電晶體Q1及Q2的閘極還均透過電阻R4與電源VCC相連以及透過電容C1接地。該場效應電晶體Q1及Q2的閘極還直接與USB連接器2的接地引腳GND相連。該USB連接器2的外殼透過電阻R5接地。本實施方式中，該待機電壓VCCSB為3.3V，該電源VCC為5V。
下面將對上述USB電源控制電路的工作原理進行說明：
當USB設備未插入USB連接器2時，該USB連接器2的接地引腳GND懸空，該場效應電晶體Q1及Q2的閘極透過電阻R4被拉升至電源VCC的電壓值。此時，該場效應電晶體Q1及Q2均不導通。該電源VCC將不能透過場效應電晶體Q2傳輸至USB連接器2的電源引腳VBUS。同時，該USB控制晶片1的過流保護引腳OC透過電阻R1被拉升至待機電壓VCCSB的電壓值，即USB控制晶片1的過流保護引腳OC此時接收到高電平，該USB控制晶片1不會產生過流的報警訊號。另，由於場效應電晶體Q1的隔絕作用，同樣還會使得當主機板關機時，待機電壓VCCSB不會透過場效應電晶體Q1傳輸至後方，進而避免了電能的浪費。
當USB設備插入USB連接器2時，該USB連接器2的接地引腳GND透過USB設備與USB連接器2的外殼相連，即使得USB連接器2的接地引腳GND接地。此時，該場效應電晶體Q1及Q2的閘極接收到低電平，該場效應電晶體Q1及Q2得以導通。該電源VCC即透過場效應電晶體Q2傳輸至USB連接器2的電源引腳VBUS，該USB連接器2得電。
本實施方式中，該電阻R2及R3的作用為對電源VCC進行分壓，以使得電阻R2與R3之間的節點處的電壓略小於待機電壓VCCSB的電壓值（即3.3V），以避免電源VCC的電壓直接灌入USB控制晶片1的過流保護引腳OC而導致USB控制晶片1的損毀。
該保險絲X1的作用在於避免流經USB連接器2的電流過大時燒毀USB設備。當流經USB連接器2的電流大於0.5A的時候，該保險絲X1將自動斷開。此時，USB控制晶片1的過電流保護引腳OC將會被電阻R2拉至大地，進而使得USB控制晶片1通知用戶此時發生電流過大的情形。
上述USB電源控制電路透過場效應電晶體Q1及Q2使得當USB設備未插入USB連接器2的時候會隔絕電源VCC與USB連接器2的連接；當USB設備插入USB連接器2的時候會連接電源VCC與USB連接器2的連接，以為USB連接器2提供工作電壓。
從上述描述可以看出，該場效應電晶體Q1、Q2均起到電子開關的作用，其中，該場效應電晶體Q1、Q2的閘極作為電子開關的控制端，該場效應電晶體Q1、Q2的汲極作為電子開關的第一端，場效應電晶體Q1、Q2的源極作為電子開關的第二端。其他實施方式中，該場效應電晶體Q1、Q2可用其他電子開關替代，比如三極體，其中電子開關的控制端則對應三極體的基極，電子開關的第一端則對應三極體的集極，電子開關的第二端則對應三極體的射極。
綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
1．．．USB控制晶片
2．．．USB連接器
Q1、Q2．．．場效應電晶體
R1-R5．．．電阻
C1．．．電容
VCC．．．電源
VCCSB．．．待機電壓
X1．．．保險絲
圖1是本發明USB電源控制電路的較佳實施方式的電路圖。
1．．．USB控制晶片
2．．．USB連接器
Q1、Q2．．．場效應電晶體
R1-R5．．．電阻
C1．．．電容
VCC．．．電源
VCCSB．．．待機電壓
X1．．．保險絲
Claims (6)
- 一種USB電源控制電路，連接於一USB控制晶片及一USB連接器之間，該USB電源控制電路包括第一電子開關，該第一電子開關的控制端透過一第一電阻與一第一電壓相連，還直接與USB連接器的接地引腳相連，該第一電子開關的第一端與第一電壓相連，第二端與USB連接器的電壓引腳相連，該USB連接器的外殼與大地相連；當USB設備未插入USB連接器時，該USB連接器的接地引腳懸空，第一電子開關的控制端接收高電平訊號，該第一電子開關的第一端與第二端不導通；當USB設備插入USB連接器時，該USB連接器的接地引腳接地，該第一電子開關的控制端接收低電平訊號，該第一電子開關的第一端及第二端導通，該第一電壓透過第一電子開關輸出至USB連接器的電壓引腳。
- 如申請專利範圍第1項所述之USB電源控制電路，還包括一第二電子開關，該第二電子開關的控制端與第一電子開關的控制端相連，該第二電子開關的第一端透過一第二電阻與一第二電壓相連，還直接與USB控制晶片的過流保護引腳相連，該第二電子開關的第二端透過一第三電阻接地，還透過一第四電阻與USB連接器的電壓引腳相連，該第一電壓大於第二電壓；當該第二電子開關的控制端接收低電平時，該第二電子開關的第一端與第二端導通，當該第二電子開關的控制端接收高電平時，該第二電子開關的第一端與第二端不導通。
- 如申請專利範圍第1項所述之USB電源控制電路，還包括一保險絲，該保險絲連接於第一電子開關的第一端與第一電壓之間。
- 如申請專利範圍第1項所述之USB電源控制電路，還包括一電容，該第一電子開關的控制端還透過電容接地。
- 如申請專利範圍第1項所述之USB電源控制電路，其中該第一電子開關為一場效應電晶體，該場效應電晶體的閘極、汲極及源極分別對應第一電子開關的控制端、第一端及第二端。
- 如申請專利範圍第2項所述之USB電源控制電路，其中該第二電子開關為一場效應電晶體，該場效應電晶體的閘極、汲極及源極分別對應第二電子開關的控制端、第一端及第二端。
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