CN104882869A - 移动设备数据接口保护电路 - Google Patents

移动设备数据接口保护电路 Download PDF

Info

Publication number
CN104882869A
CN104882869A CN201510318426.6A CN201510318426A CN104882869A CN 104882869 A CN104882869 A CN 104882869A CN 201510318426 A CN201510318426 A CN 201510318426A CN 104882869 A CN104882869 A CN 104882869A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mobile device
power supply
data interface
diode
device data
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.)
Pending
Application number
CN201510318426.6A
Other languages
English (en)
Inventor
张德
文波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Sichuan Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Sichuan Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, State Grid Sichuan Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201510318426.6A priority Critical patent/CN104882869A/zh
Publication of CN104882869A publication Critical patent/CN104882869A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Protection Of Static Devices (AREA)

Abstract

移动设备数据接口保护电路，连接在移动设备数据接口的供电端和总线端之间，由比较器、第一NMOS管、第二NMOS管、第一二极管、第二二极管、第一直流电源、第二直流电源、限流电阻、第一上拉电阻和第二上拉电阻组成；所述比较器的输出端连接两个NMOS管的栅极，两个NMOS管的衬底分别连接供电端和总线端，并与各自的漏极连接；所述第二直流电源的电压值大于第一直流电源。本发明可以实现对移动设备USB电源输出线的有效保护，无论USB电源输出线VBUS发生对电源还是对地短路，均不影响移动设备内部电路的正常工作，实现了可靠的短路保护。

Description

移动设备数据接口保护电路
技术领域
本发明涉及电子电路领域，具体地，涉及一种移动设备数据接口保护电路。
背景技术
为了保证使用安全，移动设备，例如野外数据采集时使用的车载设备的安全性能要求很高，在设计时便要保证故障发生率尽量低。作为目前应用最为广泛的移动外设与主机间通讯接口，USB（Universal Serial Bus）具有成本低、使用简单、支持即插即用、易于扩展等特点，在车载娱乐和存储设备上获得了广泛的应用。因为USB接口提供了内置电源，可提供 500mA以上的电流，对于一些功率较大的设备，如移动硬盘等，其瞬时驱动电流则可达到1A以上。对于USB总线这种可以直接输出电源的接口，可能发生接口电路对电源或对地短路的情况，此时将会损坏机体。
发明内容
为克服可对外供电充电的移动设备接口发生对电源或地短路时大电流损坏内部器件及设备的技术缺陷，本发明公开了一种移动设备数据接口保护电路。
移动设备数据接口保护电路，连接在移动设备数据接口的供电端和总线端之间，其特征在于，由比较器、第一NMOS管、第二NMOS管、第一二极管、第二二极管、第一直流电源、第二直流电源、限流电阻、第一上拉电阻和第二上拉电阻组成；
所述比较器的输出端连接两个NMOS管的栅极，两个NMOS管的衬底分别连接供电端和总线端，并与各自的漏极连接，两个NMOS管的源极互联，并连接第一二极管的正极，限流电阻连接在第一二极管的负极比较器反相输入端之间，比较器正相输入端通过第二上拉电阻连接第一直流电源，并连接第二二极管正极，第二二极管负极连接总线端，比较输出端通过第一上拉电阻连接第二直流电源；
所述第二直流电源的电压值大于第一直流电源。
优选的，所述比较器输出端到地之间连接有发光二极管。
优选的，所述限流电阻两端和地之间分别连接有第一电容和极点电阻。
优选的，所述比较器正相输入端和地之间连接有第二电容。
本发明所述移动设备数据接口保护电路，可以实现对移动设备USB电源输出线的有效保护，无论USB电源输出线VBUS发生对电源还是对地短路，均不影响移动设备内部电路的正常工作，实现了可靠的短路保护。通过使用成本极低的普通分离器件，大幅降低了制造成本。
附图说明
图1是本发明一种具体实施方式示意图；
附图中标记及相应的零部件名称：VIN-供电端，VBUS-第一分压电阻，VCC1-第一直流电源，VCC2-第二直流电源，COMP-比较器，R1–限流电阻，R2-极点电阻，R3-第一上拉电阻，R4-第二上拉电阻，D1-第一二极管，D2-第二二极管，D3-发光二极管，C1–第一电容，C2-第二电容，M1-第一NMOS管，M2-第二NMOS管。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
本发明所述移动设备数据接口保护电路，连接在移动设备数据接口的供电端和总线端之间，其特征在于，由比较器、第一NMOS管、第二NMOS管、第一二极管、第二二极管、第一直流电源、第二直流电源、第一分压电阻、第二分压电阻、第一上拉电阻和第二上拉电阻组成；
所述比较器的输出端连接两个NMOS管的栅极，两个NMOS管的衬底分别连接供电端和总线端，并与各自的漏极连接，两个NMOS管的源极互联，并连接第一二极管的正极，限流电阻连接在第一二极管的负极比较器反相输入端之间，比较器正相输入端通过第二上拉电阻连接第一直流电源，并连接第二二极管正极，第二二极管负极连接总线端，比较输出端通过第一上拉电阻连接第二直流电源；
所述第二直流电源的电压值大于第一直流电源。
例如第一直流电源取3.3V，第二直流电源取12V，此时对于供电端，输入电压应该在3.3至12V之间，例如为5V。
对于两个NMOS管，漏极为P区，衬底为N区，衬底与漏极连接，形成从漏极指向衬底的二极管，对于两个NMOS管连接在一起的源极A点，当在VBUS端接入外界设备时，无论VBUS端电压高于或低于5V，在A点电压都是VBUS端和VIN端之间的较高者。
当VBUS端电压在第一直流电源和第二直流电源电压区间值之外，即大于12V或小于3.3V时，例如当小于3.3V时，A点电压为5V，通过第一二极管D1 和限流电阻在比较器反相输入端电压输入，而由于VBUS电压低于3.3V，使第二二极管导通，在比较器正相输入端，电压为低于3.3V的值，比较器输出低电平，关闭两个MOS管，避免VBUS端电压过低，即通常的短路接地时，造成VIN与地之间短路。而当VBUS电压高于5V时，A点电压为VBUS电压，但第二二极管不导通，使比较器正相输入端电压仍然为第一直流电源的3.3V，比较器正相输入端输入电压高于5V，输出电压仍然为负值，两个MOS管保持关闭，此时不充电，避免电流倒灌5V电压，损害电池。
而当VBUS电压高于第二直流电源12V时，由于此时对于第二NMOS管，栅极电压被VCC2限制在12V，VGS已经变为负值，M2不会导通，避免高压损害内部器件。
可以在比较器输出端设置一个发光二极管D3，正负极分别连接比较器输出端和地，在比较器输出正电压，两个NMOS管开启时，D3发光，提示此时数据接口正常，如D3不亮，则比较器输出低电平，表示接入电源幅值超范围。
本发明A点反馈到比较器反相输入端，实际构成一个反馈环路，为提高环路稳定性，可以采取在输入端接电容的措施，例如在所述限流电阻两端和地之间分别连接有第一电容和极点电阻，或在所述比较器正相输入端和地之间连接有第二电容，都可以提供一个主极点，其中第一种方式更加复杂，通常极点电阻R2 阻值远大于R1，尽量削弱R1、R2分压带来的在比较器输入端带来的电压变化影响，R2和C1共同提供一个主极点，通过对R2的调节，可以更好的调节主极点的位置，这与第二种方式仅在输入端连接C2电容，对比较器的输入阻抗模糊处理相比，更加精确。
如上所述，可较好的实现本发明。

Claims (4)

1.移动设备数据接口保护电路，连接在移动设备数据接口的供电端和总线端之间，其特征在于，由比较器、第一NMOS管、第二NMOS管、第一二极管、第二二极管、第一直流电源、第二直流电源、限流电阻、第一上拉电阻和第二上拉电阻组成；
所述比较器的输出端连接两个NMOS管的栅极，两个NMOS管的衬底分别连接供电端和总线端，并与各自的漏极连接，两个NMOS管的源极互联，并连接第一二极管的正极，限流电阻连接在第一二极管的负极比较器反相输入端之间，比较器正相输入端通过第二上拉电阻连接第一直流电源，并连接第二二极管正极，第二二极管负极连接总线端，比较输出端通过第一上拉电阻连接第二直流电源；
所述第二直流电源的电压值大于第一直流电源。
2.根据权利要求1所述的移动设备数据接口保护电路，其特征在于，所述比较器输出端到地之间连接有发光二极管。
3.根据权利要求1所述的移动设备数据接口保护电路，其特征在于，所述限流电阻两端和地之间分别连接有第一电容和极点电阻。
4.根据权利要求1所述的移动设备数据接口保护电路，其特征在于，所述比较器正相输入端和地之间连接有第二电容。
CN201510318426.6A 2015-06-11 2015-06-11 移动设备数据接口保护电路 Pending CN104882869A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510318426.6A CN104882869A (zh) 2015-06-11 2015-06-11 移动设备数据接口保护电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510318426.6A CN104882869A (zh) 2015-06-11 2015-06-11 移动设备数据接口保护电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104882869A true CN104882869A (zh) 2015-09-02

Family

ID=53950254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510318426.6A Pending CN104882869A (zh) 2015-06-11 2015-06-11 移动设备数据接口保护电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104882869A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105720431A (zh) * 2016-03-23 2016-06-29 成都锐奕信息技术有限公司 车载ecu中的usb接口保护装置
CN106095709A (zh) * 2016-06-14 2016-11-09 罗艳平 电动汽车车载通信设备数据读写接口

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1516028A (zh) * 1993-11-29 2004-07-28 ��ʿͨ��ʽ���� 电子***、半导体集成电路和终端装置
US6774675B1 (en) * 2003-06-24 2004-08-10 Fairchild Semiconductor Corporation Bus hold circuit with power-down and over-voltage tolerance
CN102567271A (zh) * 2010-12-22 2012-07-11 罗伯特·博世有限公司 通用串行总线保护电路
CN102723705A (zh) * 2011-03-30 2012-10-10 帝奥微电子有限公司 一种用于usb物理层接口芯片的全端口保护电路
CN104638599A (zh) * 2013-11-07 2015-05-20 成都市科虹电子有限公司 一种车载usb接口电路供电保护器
CN204651917U (zh) * 2015-06-11 2015-09-16 国网四川省电力公司南充供电公司 数据接口保护电路

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1516028A (zh) * 1993-11-29 2004-07-28 ��ʿͨ��ʽ���� 电子***、半导体集成电路和终端装置
US6774675B1 (en) * 2003-06-24 2004-08-10 Fairchild Semiconductor Corporation Bus hold circuit with power-down and over-voltage tolerance
CN102567271A (zh) * 2010-12-22 2012-07-11 罗伯特·博世有限公司 通用串行总线保护电路
CN102723705A (zh) * 2011-03-30 2012-10-10 帝奥微电子有限公司 一种用于usb物理层接口芯片的全端口保护电路
CN104638599A (zh) * 2013-11-07 2015-05-20 成都市科虹电子有限公司 一种车载usb接口电路供电保护器
CN204651917U (zh) * 2015-06-11 2015-09-16 国网四川省电力公司南充供电公司 数据接口保护电路

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105720431A (zh) * 2016-03-23 2016-06-29 成都锐奕信息技术有限公司 车载ecu中的usb接口保护装置
CN106095709A (zh) * 2016-06-14 2016-11-09 罗艳平 电动汽车车载通信设备数据读写接口
CN106095709B (zh) * 2016-06-14 2018-12-25 威马汽车科技集团有限公司 电动汽车车载通信设备数据读写接口

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20170250553A1 (en) Electronic device and power adapter therefor
US9977475B2 (en) Over voltage protection for a communication line of a bus
CN104239240A (zh) 具有整合功能usb接口的电子装置
CN209462021U (zh) 一种防反接防过压保护装置、耳机及usb充电装置
CN104122925B (zh) 一种应用于电源管理单元的内部电源产生电路
CN106027012A (zh) 一种下拉电阻开关电路
CN109196751B (zh) 一种充电装置及终端
CN204681073U (zh) 数据及充电传输接口保护电路
CN108429241B (zh) 一种vcc电容和电阻内置的锂电池保护电路及***
CN104882869A (zh) 移动设备数据接口保护电路
CN104035538A (zh) 主板保护电路
CN204651917U (zh) 数据接口保护电路
CN104104058A (zh) 一种电源管理芯片的温度保护装置和移动终端
CN209642342U (zh) 过压保护电路及电子设备
CN205489434U (zh) 车载usb电源短路保护电路
CN109283963A (zh) 一种uvlo保护电路
CN104753104A (zh) 具有电流调节功能的usb充电电路
CN110445216B (zh) 一种充电芯片
CN205724833U (zh) 一种电源过压保护电路
CN207148219U (zh) 一种防反接、防温漂的电阻检测电路
CN207691425U (zh) 一种直流供电的保护电路
CN106095709B (zh) 电动汽车车载通信设备数据读写接口
CN104092259B (zh) 一种用于充电电池的充电保护电路
CN215646212U (zh) 一种过压保护充电线缆电路
CN103546126A (zh) 一种低噪声延迟电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150902