CN105824382B - Usb供电电路及应用该电路的电子装置 - Google Patents

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Abstract

一种USB供电电路，包括第一至第三电子开关、第一至第六电阻、以及一第一电容。所述USB供电电路连接一USB接口。所述第一电子开关的控制端用于接收一控制信号。所述第一电子开关的第一端连接一待机电源，所述待机电源该通过所述第一电容接地，所述第二电子开关连接所述第一电子开关，所述第三电子开关连接在所述第二电子开关及所述USB接口之间。上述USB供电电路可避免供电电源刚上电时的浪涌电流对连接所述USB接口的USB设备所造成的损坏。本发明还提供了一种应用该电路的电子装置。

Description

USB供电电路及应用该电路的电子装置
技术领域
本发明涉及一种USB供电电路及应用该电路的电子装置。
背景技术
USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）接口通常通过一个四线电缆来传输信号与电源：D+信号线、D-信号线、GND信号线和Vbus信号线。其中Vbus（高电平）信号线和GND信号线提供电源，它可以给一些USB设备供电。通常USB接口开始给USB设备进行供电时都会产生浪涌电流，且该电流较大，若不对该浪涌电流采取措施，其很可能对USB设备造成损坏。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种电子装置，以避免USB接口在给USB设备供电时因浪涌电流损坏USB设备。
一种USB供电电路，连接一USB接口，所述USB供电电路包括第一至第三电子开关、第一至第六电阻以及一第一电容，所述第一电子开关的控制端用于接收一控制信号，所述第一电子开关的第一端通过所述第一及第二电阻连接一待机电源，所述待机电源还通过所述第三电阻及所述第一电容接地，所述第三电阻与所述第一电容的节点连接所述第一与第二电阻之间的节点，所述第二电子开关的控制端连接所述第一与第二电阻之间的节点，所述第二电子开关的第一端通过所述第四电阻连接所述待机电源，所述第二电子开关的第一端还通过所述第五电阻接地，所述第二电子开关的第二端通过所述第六电阻接地，所述第三电子开关的控制端连接所述第二电子开关的第二端，所述第三电子开关的第一端连接一供电电源，所述第三电子开关的第二端接地，所述第三电子开关的第二端还连接所述USB接口的电源引脚；当所述供电电源没有启动时，所述第一电子开关的控制端接收的控制信号为低电平，所述第一电子开关的第一端与第二端断开，当所述供电电源上电后，所述第一电子开关的控制端接收的控制信号为高电平，所述第一电子开关的第一端与第二端导通；当所述第二电子开关的控制端接收高电平信号时，所述第二电子开关的第一端与第二端断开，当所述第二电子开关的控制端接收低电平信号时，所述第二电子开关的第一端与第二端导通；当所述第三电子开关的控制端接收高电平信号时，所述第三电子开关的第一端与第二端导通，当所述第三电子开关的控制端接收低电平信号时，所述第三电子开关的第一端与第二端断开。
一种电子装置，包括一平台控制器、一USB接口及一USB供电电路，所述USB供电电路包括第一至第三电子开关、第一至第六电阻以及一第一电容，所述第一电子开关的控制端连接所述平台控制器，所述第一电子开关的第一端通过所述第一及第二电阻连接一待机电源，所述待机电源还通过所述第三电阻及所述第一电容接地，所述第三电阻与所述第一电容的节点连接所述第一与第二电阻之间的节点，所述第二电子开关的控制端连接所述第一与第二电阻之间的节点，所述第二电子开关的第一端通过所述第四电阻连接所述待机电源，所述第二电子开关的第一端还通过所述第五电阻接地，所述第二电子开关的第二端通过所述第六电阻接地，所述第三电子开关的控制端连接所述第二电子开关的第二端，所述第三电子开关的第一端连接一供电电源，所述第三电子开关的第二端接地，所述第三电子开关的第二端还连接所述USB接口的电源引脚；当所述供电电源没有启动时，所述平台控制器输出一低电平的控制信号，所述第一电子开关的第一端与第二端断开，当所述供电电源上电后，所述平台控制器输出一高电平的控制信号，所述第一电子开关的第一端与第二端导通；当所述第二电子开关的控制端接收高电平信号时，所述第二电子开关的第一端与第二端断开，当所述第二电子开关的控制端接收低电平信号时，所述第二电子开关的第一端与第二端导通；当所述第三电子开关的控制端接收高电平信号时，所述第三电子开关的第一端与第二端导通，当所述第三电子开关的控制端接收低电平信号时，所述第三电子开关的第一端与第二端断开。
上述电子装置在供电电源上电后，并不立即输出电压至USB接口，随着时间的推移，当第一电容放电至一定电压值时，所述供电电源才输出电压至所述USB接口，如此即可避免供电电源上电时所产生的浪涌电流对连接在所述USB接口上的USB设备所造成的损坏。
附图说明
图1是本发明电子装置的较佳实施方式的电路图。
主要元件符号说明
USB供电电路 100
电子转置 1
PCH 10
电阻 R1-R6
电容 C1、C2
二极管 D
USB接口 20
场效应管 Q1、Q2、Q3
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述：
请参考图1，本发明电子装置1用于为一USB设备供电，所述电子装置1的较佳实施方式包括一USB供电电路100、一平台控制器(Platform Controller Hub, PCH) 10以及一USB接口20。
所述USB供电电路100用于根据所述PCH 10的控制进而通过所述USB接口20为所述USB设备供电。所述USB供电电路100的较佳实施方式包括电阻R1-R6、电容C1、C2、一二极管D以及场效应管Q1、Q2、Q3，其中，所述场效应管Q1、Q3为NMOS场效应管，所述场效应管Q2为PMOS场效应管。
所述场效应管Q1的栅极连接所述PCH 10的控制引脚S，所述场效应管Q1的漏极依序通过所述电阻R1及电阻R2连接一电源V1，所述场效应管Q1的源极接地。所述电源V1还依序通过所述电阻R3及电容C1接地。所述述电阻R3与电容C1之间的节点连接所述二极管D的阳极，所述二极管D的阴极连接所述电阻R1与电阻R2之间的节点。所述场效应管Q2的栅极连接所述电阻R1与电阻R2之间的节点，所述场效应管Q2的漏极通过所述电阻R4连接所述电源V1。所述场效应管Q2的漏极还通过所述电阻R5接地，所述场效应管Q2的源极通过所述电阻R6接地。所述场效应管Q3的栅极连接所述场效应管Q2的源极，所述场效应管Q3的漏极连接一电源V2，所述场效应管Q3的源极通过所述电容C2接地。所述场效应管Q3的源极还连接所述USB接口20的电源引脚Vbus。本实施方式中，所述电源V1为一待机电源。
下面将对上述电子转置1的工作原理进行说明：
当所述电子装置1处于待机状态时，所述电源V1处于供电状态，所述电源V1通过电阻R3给所述电容C1充电。当所述电子装置1开机后，所述电源V2上电，所述场效应管Q1的栅极接收来自所述PCH 10的控制引脚S输出的一高电平信号进而导通，所述电容C1通过所述电阻R1及所述场效应管Q1开始放电。此时，所述场效应管Q2及Q3均处于截止状态。
随着时间的延续，所述电容C1持续放电，当电容C1的电压降低到所述场效应管Q2的导通电压后，所述场效应管Q2导通，所述场效应管Q3也导通，如此使得所述电源V2输出的电压输出给所述USB接口20。
从工作原理可以看出，所述场效应管Q1、Q2及Q3在电路中起到电子开关的作用，因此，其它实施方式中，所述场效应管Q1、Q2及Q3亦可采用其它类型的晶体管或场效应管来代替，甚至其它具有电子开关功能的电子元件均可。
根据上面的描述可知，电源V2上电后，并不立即输出电压至USB接口20。一定时间后，电容C1放电至一定电压值，所述电源V2才输出电压至所述USB接口20。如此即可避免电源V2上电时所产生的浪涌电流对连接在所述USB接口20上的USB设备所造成的损坏。

Claims (10)

1.一种USB供电电路，连接一USB接口，所述USB供电电路包括第一至第三电子开关、第一至第六电阻以及一第一电容，所述第一电子开关的控制端用于接收一控制信号，所述第一电子开关的第一端通过所述第一及第二电阻连接一待机电源，所述待机电源还通过所述第三电阻及所述第一电容接地，所述第三电阻与所述第一电容之间的节点连接所述第一电阻与第二电阻之间的节点，所述第二电子开关的控制端连接所述第一与第二电阻之间的节点，所述第二电子开关的第一端通过所述第四电阻连接所述待机电源，所述第二电子开关的第一端还通过所述第五电阻接地，所述第二电子开关的第二端通过所述第六电阻接地，所述第三电子开关的控制端连接所述第二电子开关的第二端，所述第三电子开关的第一端连接一供电电源，所述第三电子开关的第二端接地，所述第三电子开关的第二端还连接所述USB接口的电源引脚；当所述供电电源没有启动时，所述第一电子开关的控制端接收的控制信号为低电平，所述第一电子开关的第一端与第二端断开，当所述供电电源上电后，所述第一电子开关的控制端接收的控制信号为高电平，所述第一电子开关的第一端与第二端导通；当所述第二电子开关的控制端接收高电平信号时，所述第二电子开关的第一端与第二端断开，当所述第二电子开关的控制端接收低电平信号时，所述第二电子开关的第一端与第二端导通；当所述第三电子开关的控制端接收高电平信号时，所述第三电子开关的第一端与第二端导通，当所述第三电子开关的控制端接收低电平信号时，所述第三电子开关的第一端与第二端断开。
2.如权利要求1所述的USB供电电路，其特征在于：所述USB供电电路还包括一平台控制器，所述第一电子开关的控制端连接所述平台控制器以接收所述平台控制器输出的控制信号。
3.如权利要求1所述的USB供电电路，其特征在于：所述USB供电电路还包括一二极管，所述第三电阻与所述第一电容之间的节点连接所述二极管的阳极，所述二极管的阴极连接所述第一电阻及第二电阻之间的节点。
4.如权利要求1所述的USB供电电路，其特征在于：所述USB供电电路还包括一第二电容，所述第三电子开关的第二端通过所述第二电容接地。
5.如权利要求1所述的USB供电电路，其特征在于：所述第一电子开关为一NMOS场效应管，其控制端、第一端及第二端分别为NMOS场效应管的栅极、源极及漏极。
6.如权利要求1或5所述的USB供电电路，其特征在于：所述第二电子开关为一PMOS场效应管，其控制端、第一端及第二端分别为PMOS场效应管的栅极、源极及漏极。
7.如权利要求1或5所述的USB供电电路，其特征在于：所述第三电子开关为一NMOS场效应管，其控制端、第一端及第二端分别为NMOS场效应管的栅极、源极及漏极。
8.一种电子装置，包括一平台控制器、一USB接口及一USB供电电路，所述USB供电电路包括第一至第三电子开关、第一至第六电阻以及一第一电容，所述第一电子开关的控制端连接所述平台控制器，所述第一电子开关的第一端通过所述第一及第二电阻连接一待机电源，所述待机电源还通过所述第三电阻及所述第一电容接地，所述第三电阻与所述第一电容之间的节点连接所述第一电阻与第二电阻之间的节点，所述第二电子开关的控制端连接所述第一与第二电阻之间的节点，所述第二电子开关的第一端通过所述第四电阻连接所述待机电源，所述第二电子开关的第一端还通过所述第五电阻接地，所述第二电子开关的第二端通过所述第六电阻接地，所述第三电子开关的控制端连接所述第二电子开关的第二端，所述第三电子开关的第一端连接一供电电源，所述第三电子开关的第二端接地，所述第三电子开关的第二端还连接所述USB接口的电源引脚；当所述供电电源没有启动时，所述平台控制器输出一低电平的控制信号，所述第一电子开关的第一端与第二端断开，当所述供电电源上电后，所述平台控制器输出一高电平的控制信号，所述第一电子开关的第一端与第二端导通；当所述第二电子开关的控制端接收高电平信号时，所述第二电子开关的第一端与第二端断开，当所述第二电子开关的控制端接收低电平信号时，所述第二电子开关的第一端与第二端导通；当所述第三电子开关的控制端接收高电平信号时，所述第三电子开关的第一端与第二端导通，当所述第三电子开关的控制端接收低电平信号时，所述第三电子开关的第一端与第二端断开。
9.如权利要求8所述的电子装置，其特征在于：所述第一及第三电子开关为NMOS场效应管，其控制端、第一端及第二端分别为NMOS场效应管的栅极、源极及漏极。
10.如权利要求8或9所述的电子装置，其特征在于：所述第二电子开关为一PMOS场效应管，其控制端、第一端及第二端分别为PMOS场效应管的栅极、源极及漏极。
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Address before: 430205 Hubei city of Wuhan province Optics Valley East Lake New Technology Development Zone Road No. two Foxconn Technology Park

Co-patentee before: HON HAI PRECISION INDUSTRY Co.,Ltd.

Patentee before: HONG FU JIN PRECISION INDUSTRY (WuHan) Co.,Ltd.

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
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Denomination of invention: USB power supply circuit and electronic devices using this circuit

Effective date of registration: 20231226

Granted publication date: 20181109

Pledgee: Zhejiang Haining rural commercial bank Limited by Share Ltd. North Branch

Pledgor: Haining Economic Development Industrial Park Development and Construction Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980073311