CN116049068A - 用于usb hub的防电流倒灌电路及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于USB HUB技术领域，涉及用于USB HUB的防电流倒灌电路及方法，电路包括：通过电气连接的MCU主控电路、第一信号调理电路、热插拔检测电路、开关驱动电路、第二信号调理电路、Vbus电源输入电路及DC电源输入电路，Vbus电源输入电路用于给Vbus电源输入供电，DC电源输入电路用于DC电源输入供电，MCU主控电路用于对用于USB HUB的防电流倒灌电路的控制，第一信号调理电路用于降低Vbus信号输出阻抗，热插拔检测电路用于对Vbus信号热插拔检测。可有效防止DC端电流倒灌到Vbus端，使电脑、手机等主机得到有效地保护，使采用本发明的产品质量得以提升，提升用户的使用满意度。

Description

用于USB HUB的防电流倒灌电路及其方法

技术领域

本发明涉及USB HUB技术领域，更具体地说，涉及一种用于USB HUB的防电流倒灌电路及其方法。

背景技术

当前在具有DC电源供电的USB HUB中，并没有将USB的Vbus与DC电源电压有效地隔离开来。这样结果是：只要电脑主机一端电压低了，另外一端的电流就会倒灌到主机这端，就有可能烧毁电脑，给产品带来安全隐患。目前许多产品退货往往是因为产品供电问题而导致的，而供电问题又和电源有没有做隔离处理息息相关，所以解决电源隔离问题能够更好地提升用户体验。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于当前在具有DC电源供电的USB HUB中，没有将USB的Vbus与DC电源电压有效地隔离开来，导致只要电脑主机一端电压低了，另外一端的电流就会倒灌到主机这端，引起安全隐患。针对现有技术的上述缺陷，一方面，本发明提供一种用于USB HUB的防电流倒灌电路，包括：通过电气连接的MCU主控电路、第一信号调理电路、热插拔检测电路、开关驱动电路、第二信号调理电路、Vbus电源输入电路及DC电源输入电路，其中MCU主控电路分别与所述第一信号调理电路、热插拔检测电路、开关驱动电路、第二信号调理电路连接，所述第一信号调理电路与所述Vbus电源输入电路连接，所述第二信号调理电路与所述DC电源输入电路连接，所述Vbus电源输入电路用于给所述用于USB HUB的防电流倒灌电路Vbus电源输入供电，所述DC电源输入电路用于给所述用于USB HUB的防电流倒灌电路的DC电源输入供电，所述MCU主控电路用于对所述用于USB HUB的防电流倒灌电路的控制，所述第一信号调理电路用于降低bus信号输出阻抗，所述热插拔检测电路用于对Vbus热插拔检测，所述开关驱动电路用于驱动MOS管，所述第二信号调理电路用于降低DC信号输出阻抗。

优选地，所述MCU主控电路包括通过电气连接的MCU控制芯片电路、MCU升级电路及MCU供电电路。

优选地，所述第一信号调理电路包括：放大器U3-D的正电源端4分别与电容C13的一端、电容C12的一端连接，放大器U3-D的GND端11与电阻RA20的一端连接，放大器U3-D的同相输入端12及输出端14均接入ADC_VBUS信号，放大器U3-D的反相输入端13分别与电阻RA19的一端、电阻RA20的另一端连接；放大器U5-B的同相输入端5及输出端7均接入ADC_VBUSM信号，放大器U5-B的反相输入端6分别与电阻RA21的一端、电阻RA22的一端连接。

优选地，所述热插拔检测电路包括：串联连接的电容C9、电阻RA3、电阻RA9、电阻RA10，由电阻RA9与电阻RA10的连接点输入热插拔信号VBUS_PLUG。

优选地，所述开关驱动电路包括：场效应晶体管QA1的漏极D分别与电容C15的正极、电容C16的一端、场效应晶体管QB1的漏极D连接，场效应晶体管QB1的源极S分别与电阻RA6的一端、电容C6的正极、电容C7的一端连接，场效应晶体管QB1的栅极G与电阻RA1的一端、电阻RA6的另一端连接，场效应晶体管QA1的源极S与电阻RA5的一端连接，场效应晶体管QA1的栅极G分别与电阻RA5的另一端、电阻RA2的一端连接，场效应晶体管Q5的栅极G分别与电阻RA13的一端、电阻RA7的一端连接，场效应晶体管Q5的源极S与电阻RA7的另一端连接，场效应晶体管Q5的漏极D与电阻RA2的另一端连接，场效应晶体管Q1的漏极D与电阻RA1的另一端连接，场效应晶体管Q1的源极S与电阻RA8的一端连接，场效应晶体管Q1的栅极G分别与电阻RA8的一端、电阻RA14的一端连接。

优选地，所述第二信号调理电路包括：放大器U4-B的同相输入端5及输出端7均接入ADC_DC5VM信号，放大器U4-B的反相输入端6分别与电阻RA15的一端、电阻RA16的一端连接；放大器U3-B的同相输入端5及输出端7均接入ADC_DC5V信号，放大器U3-B的反相输入端6分别与电阻RA17的一端、电阻RA18的一端连接。

优选地，所述Vbus电源输入电路包括：音视频连接器U2的引脚1分别与二极管D10的一端、二极管D9的一端、电容C3的正极、电容C4的一端连接。

优选地，所述MCU供电电路包括：三端稳压器U1的引脚1与电容C53的一端连接，三端稳压器U1的引脚2分别与电容C29的一端、电容C51的一端连接，三端稳压器U1的引脚3分别与电容C52的一端、电容C53的一端连接。

优选地，所述DC电源输入电路包括：电容C1与电容C2串联连接。

另一方面，本发明还提供了一种用于USB HUB的防电流倒灌方法，采用上述电路，并且执行步骤：

将MCU主控电路进行初始化，检测Vbus和Vdc热插拔信号；

经过第一信号调理电路和第二信号调理电路的ADC采样，当检测到Vbus端和Vdc端电压均大于4.2V时，打开场效应晶体管QA；

轮询比较Vbus端和Vdc端电压的大小；

当Vbus端电压大于Vdc端电压时，关断场效应晶体管QA，或者当Ibus电流≥2A时，关断场效应晶体管QA。

实施本发明的用于USB HUB的防电流倒灌电路及其方法，具有以下有益效果：通过设置通过电气连接的MCU主控电路、第一信号调理电路、热插拔检测电路、开关驱动电路、第二信号调理电路、Vbus电源输入电路及DC电源输入电路，Vbus电源输入电路给Vbus电源输入供电，DC电源输入电路给DC电源输入供电，MCU主控电路对用于USB HUB的防电流倒灌电路进行控制，第一信号调理电路降低Vbus信号输出阻抗，热插拔检测电路对Vbus热插拔进行检测，开关驱动电路驱动MOS管，第二信号调理电路降低DC信号输出阻抗；可有效防止DC端电流倒灌到Vbus端，可以使得电脑、手机等主机得到有效地保护，使得采用本发明的产品质量得以提升，也能够提升用户的使用满意度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明用于USB HUB的防电流倒灌电路的结构示意图；

图2是本发明用于USB HUB的防电流倒灌电路中的MCU控制芯片电路电路图；

图3是本发明用于USB HUB的防电流倒灌电路中的MCU升级电路电路图；

图4是本发明用于USB HUB的防电流倒灌电路中的MCU供电电路电路图；

图5是本发明用于USB HUB的防电流倒灌电路中的第一信号调理电路电路图；

图6是本发明用于USB HUB的防电流倒灌电路中的第二信号调理电路电路图；

图7是本发明用于USB HUB的防电流倒灌电路中的热插拔检测电路、开关驱动电路、Vbus电源输入电路及DC电源输入电路电路图；

图8是本发明用于USB HUB的防电流倒灌方法流程图。

图中，10-MCU主控电路，20-第一信号调理电路，30-热插拔检测电路，40-开关驱动电路，50-第二信号调理电路，60-Vbus电源输入电路，70-DC电源输入电路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例一

请参阅图1，为本发明用于USB HUB的防电流倒灌电路的结构示意图。如图1所示，在本发明第一实施例提供的用于USB HUB的防电流倒灌电路中，至少包括：通过电气连接的MCU主控电路10、第一信号调理电路20、热插拔检测电路30、开关驱动电路40、第二信号调理电路50、Vbus电源输入电路60及DC电源输入电路70，其中MCU主控电路10分别与第一信号调理电路20、热插拔检测电路30、开关驱动电路40、第二信号调理电路50连接，第一信号调理电路20与Vbus电源输入电路60连接，第二信号调理电路50与DC电源输入电路70连接，Vbus电源输入电路60用于给用于USB HUB的防电流倒灌电路Vbus电源输入供电，DC电源输入电路70用于给用于USB HUB的防电流倒灌电路的DC电源输入供电，MCU主控电路10用于对用于USB HUB的防电流倒灌电路的控制，第一信号调理电路20用于降低Vbus信号电流和电压输出阻抗，热插拔检测电路30用于对Vbus热插拔检测，开关驱动电路40用于驱动MOS管，第二信号调理电路50用于降低DC信号输出阻抗。Vbus信号输出阻抗指的是：在Vbus信号输出端，输出电压与输出电流之比为Vbus信号输出阻抗。DC信号输出阻抗指的是：在DC信号输出端，输出电压与输出电流之比为DC信号输出阻抗。

当不接DC电源不会存在电流倒灌现象；当接DC电源，不接电脑主机也不存在电流倒灌到电脑；当接DC电源和电脑主机时，不管什么电源都存在内阻，负载越大带载越差，电压下降的越快。MCU从第一信号调理电路20和第二信号调理电路50，得到Vbus端电压、Vdc端电压的采样值（如：Vbus=0x34;Vdc=0x45），再将采样值进行转化计算得到真实电压值（如计算得到Vbus=5.02V，Vdc=5.02V）。比较Vbus和Vdc的大小，若Vbus≥Vdc，Vout、Vbus、Vdc三者之间的关系为：Vout<Vdc≤Vbus，说明当前负载较轻，不需要关闭场效应晶体管QA；若Vbus<Vdc，三者Vout、Vbus、Vdc三者之间的关系为：Vbus<Vout<Vdc或者Vout<Vbus<Vdc说明当前负载较重，Vbus端存在由倒灌到电脑的风险。

MCU主控电路10包括通过电气连接的MCU控制芯片电路、MCU升级电路及MCU供电电路。图2是本发明用于USB HUB的防电流倒灌电路中的MCU控制芯片电路电路图。如图2所示，MCU控制芯片电路包括：MCU。MCU包括但是不限于N76E003、Stm32F030、CH552等，只要能够输出PWM波形的都可以，本实施例选择N76E003。N76E003引脚9分别与电容C5的一端、电容C178的一端连接，电压输入为DC3.3V。N76E003无需外接时钟晶振，只需要复位电路即可构成最小***，复位电路同样使用10K的电阻和10uf的电容，按钮按下实现N76E003硬件复位。N76E003中有两颗LED，电源LED和GPIO LED，调试代码时可以点亮GPIO LED来指示程序的运行状态。N76E003是新唐高速1T 8051 单片机系列产品，18 KB Flash ROM，可配置DataFlash与高容量1 KB SRAM，支持2.4V至5.5V宽工作电压与- 40℃至105℃工作温度，并具备高抗干扰能力 7 kVESD/4 kV EFT。N76E003在20 pin封装下提供高达18根I/O脚位；周边包含双串口、SPI、IC、6通道 PWM 输出。

图3是本发明用于USB HUB的防电流倒灌电路中的MCU升级电路电路图。如图3所示，MCU升级电路包括：电阻R8与电容C181串联连接。bootloader程序烧录到MCU存储区，方便ISP升级。ISP升级协议为标准的文件传输协议，通过串口即可实现程序的升级。通过配置BOOT引脚不同电平即可设置不同MCU启动方式。ISP模式下，把BOOT0设置为1，把BOOT1设置为0,即可实现MCU升级功能。

图4是本发明用于USB HUB的防电流倒灌电路中的MCU供电电路电路图。如图4所示，三端稳压器U1的引脚1与电容C53的一端连接，三端稳压器U1的引脚2分别与电容C29的一端、电容C51的一端连接，三端稳压器U1的引脚3分别与电容C52的一端、电容C53的一端连接。本实施例中，三端稳压器U1选择AMS1117-3.3。AMS1117的稳压调整管由一个PNP驱动的NPN管组成，有固定和可调两个版本可用。AMS1117提供电流限制和热保护，电路包含1个齐纳调节的带隙参考电压以确保输出电压的精度在±1%以内。AMS1117系列具有LLP、TO-263、SOT-223、TO-220和TO-252 D-PAK封装。AMS1117输出端需要一个至少10uF的钽电容来改善瞬态响应和稳定性。AMS1117可调电压的版本，通过2个外部电阻可实现1.25～13.8V输出电压范围。固定输出电压可以是：1.2V，1.5V，1.8V，2.5V，2.85V，3.0V，3.3V和5.0V。AMS1117-3.3是一种输出电压为3.3V的正向低压降稳压器，适用于高效率线性稳压器。

图5是本发明用于USB HUB的防电流倒灌电路中的第一信号调理电路20电路图。如图5所示，第一信号调理电路20包括：放大器U3-D的正电源端4分别与电容C13的一端、电容C12的一端连接，放大器U3-D的GND端11与电阻RA20的一端连接，放大器U3-D的同相输入端12及输出端14均接入ADC_VBUS信号，放大器U3-D的反相输入端13分别与电阻RA19的一端、电阻RA20的另一端连接；放大器U5-B的同相输入端5及输出端7均接入ADC_VBUSM信号，放大器U5-B的反相输入端6分别与电阻RA21的一端、电阻RA22的一端连接。电阻RA19、电阻RA20与放大器U3-D组成一个电压跟随器，该电压跟随器为基于运放的电压跟随器电路。因为MCU中的ADC输入阻抗比较大，而又需要实时监测本发明用于USB HUB的防电流倒灌电路的电压变化，并且监测要求高，那么就需要进行运放缓冲，从而降低信号输出阻抗。

因为MCU中的ADC输入阻抗比较大，而本发明用于USB HUB的防电流倒灌电路中需要实时监测电压变化，需要更高精度，那么就需要运放缓冲，降低信号输出阻抗。电阻RA19、RA20与放大器U3-D组成一个电压跟随器。

图6是本发明用于USB HUB的防电流倒灌电路中的第二信号调理电路50电路图。如图6所示，第二信号调理电路50包括：放大器U4-B的同相输入端5及输出端7均接入ADC_DC5VM信号，放大器U4-B的反相输入端6分别与电阻RA15的一端、电阻RA16的一端连接；放大器U3-B的同相输入端5及输出端7均接入ADC_DC5V信号，放大器U3-B的反相输入端6分别与电阻RA17的一端、电阻RA18的一端连接。电阻RA15、电阻RA16与放大器U4-B组成一个电压跟随器，该电压跟随器为基于运放的电压跟随器电路。因为MCU中的ADC输入阻抗比较大，而又需要实时监测本发明用于USB HUB的防电流倒灌电路的电压变化，并且监测要求高，那么就需要进行运放缓冲，从而降低信号输出阻抗。

图7是本发明用于USB HUB的防电流倒灌电路中的热插拔检测电路30、开关驱动电路40、Vbus电源输入电路60及DC电源输入电路70电路图。如图7所示，电阻RA3与电阻RA4为取样电阻。

热插拔检测电路30包括：串联连接的电容C9、电阻RA3、电阻RA9、电阻RA10，由电阻RA9与电阻RA10的连接点输入热插拔信号VBUS_PLUG。当有热插拔信号时，信号VBUS_PLUG由电阻RA9、RA10之间的分压产生高电平。

开关驱动电路40包括：场效应晶体管QA1的漏极D分别与电容C15的正极、电容C16的一端、场效应晶体管QB1的漏极D连接，场效应晶体管QB1的源极S分别与电阻RA6的一端、电容C6的正极、电容C7的一端连接，场效应晶体管QB1的栅极G与电阻RA1的一端、电阻RA6的另一端连接，场效应晶体管QA1的源极S与电阻RA5的一端连接，场效应晶体管QA1的栅极G分别与电阻RA5的另一端、电阻RA2的一端连接，场效应晶体管Q5的栅极G分别与电阻RA13的一端、电阻RA7的一端连接，场效应晶体管Q5的源极S与电阻RA7的另一端连接，场效应晶体管Q5的漏极D与电阻RA2的另一端连接，场效应晶体管Q1的漏极D与电阻RA1的另一端连接，场效应晶体管Q1的源极S与电阻RA8的一端连接，场效应晶体管Q1的栅极G分别与电阻RA8的一端、电阻RA14的一端连接。N mos管Q5、电阻RA5、RA13、RA7和RA2组成了P mos管QA1的控制电路，经过ADC测量得到VBUS和DC电源电压。当电压Vbus≥Vdc时，MCU控制IO P01输出高电平，打开N MOS管Q5。当N mos管Q5导通后，拉低电阻RA端电压，使得P mos管QA1 栅极G与源极S电压差大于门槛电压Vgs，这样P mos管QA1导通。反之当Vdc>Vbus时关断P mos管QA1。

Vbus电源输入电路60包括：USB连接器U2的引脚1分别与二极管D10的一端、二极管D9的一端、电容C3的正极、电容C4的一端连接。增加电容C3和电容C4，使得电压更加平稳，二极管D9和二极管D10是TVS保护管，保护后端元件，不至因插拔引起的瞬态高压而被烧毁。

DC电源输入电路70包括：电容C1与电容C2串联连接。通过电容C1与电容C2串联连接，进行电源滤波，增加电容C1与电容C2，使电压更加平滑，稳定。

实施本实施例，具有以下有益效果：通过设置通过电气连接的MCU主控电路、第一信号调理电路、热插拔检测电路、开关驱动电路、第二信号调理电路、Vbus电源输入电路及DC电源输入电路，Vbus电源输入电路给Vbus电源输入供电，DC电源输入电路给DC电源输入供电，MCU主控电路对用于USB HUB的防电流倒灌电路进行控制，第一信号调理电路降低Vbus信号输出阻抗，热插拔检测电路对Vbus热插拔进行检测，开关驱动电路驱动MOS管，第二信号调理电路降低DC信号输出阻抗；可有效防止DC端电流倒灌到Vbus端，可以使得电脑、手机等主机得到有效地保护，使得采用本发明的产品质量得以提升，也能够提升用户的使用满意度。

实施例二

图8是本发明用于USB HUB的防电流倒灌方法流程图。如图8所示，本发明还提供了一种用于USB HUB的防电流倒灌方法，由实施例一的用于USB HUB的防电流倒灌电路执行，并且执行以下步骤：

S1、将MCU主控电路进行初始化，检测Vbus和Vdc热插拔信号。

将MCU上电，让MCU主控电路内部芯片复位，然后检测是否有Vbus和Vdc热插拔信号。如图7所示，电阻RA10与RA9组成分压电路，当Vbus接入时产生分压，单片机检测到Vbus_Plug点信号，说明有插拔动作。同理，电阻RA11与RA12组成分压电路，当Vdc接入时产生分压，单片机检测到Vdc_Plug点信号，说明有插拔动作。

S2、经过第一信号调理电路和第二信号调理电路的ADC采样，当检测到Vbus端和Vdc端电压均大于4.2V时，打开场效应晶体管QA。

由于Vbus端和Vdc端电压均低于4.2V不工作，所以把4.2V做为检测最低值。一般情况下，Vbus端和Vdc端电压范围为4.2V～5.5V。N mos管Q5、电阻RA5、RA13、RA7和RA2组成了Pmos管QA1的控制电路，经过ADC测量得到VBUS和DC电源电压。当电压Vbus≥Vdc时，MCU控制IO P01输出高电平，打开N MOS管Q5，当Q5导通后拉低电阻RA2端电压，使得P mos管QA1 G极与S极电压差大于门槛电压Vgs，这样P mos管QA1导通。和QA同理,经过ADC测量得到VBUS和DC电源电压。

S3、轮询比较Vbus端和Vdc端电压的大小。

可以通过While死循环，轮询比较Vbus端和Vdc端电压的大小。

S4、当Vbus端电压小于Vdc端电压时，关断场效应晶体管QA，当Ibus电流≥2A时，关断场效应晶体管QA。

通常情况下，电源适配器规格是5V2A，10W，超过2A就需做保护动作。所以这里将Ibus电流与2A进行比较，当超过2A时，则需要进行保护。RA3与RA4分别为取样电阻，ADC_VBUS与ADC_VBUSM都是经过ADC信号调理电路得到的值，将两者取差值就得到了ΔU，通过公式I=U/R得到电流。

N mos管Q5、电阻RA5、RA13、RA7和RA2组成了P mos管QA1的控制电路，经过ADC测量得到VBUS和DC电源电压。当电压Vbus>Vdc时，MCU控制IO P01输出低电平，关闭N MOS管Q5，当Q5关闭后，电阻RA端电压升高，使得P mos管QA1 G极与S极电压差小于门槛电压Vgs，这样P mos管QA1截至。

采样通过电阻得到取样电阻两端电压差值，通过公式I=U/R得到电流，当电流超过2A时控制IO口输出高低电平控制mos关断。

本发明通过以上实施例的设计，其有益效果是：可有效防止DC端电流倒灌到Vbus端，可以使得电脑、手机等主机得到有效地保护，使得采用本发明的产品质量得以提升，也能够提升用户的使用满意度。

本发明是根据特定实施例进行描述的，但本领域的技术人员应明白在不脱离本发明范围时，可进行各种变化和等同替换。此外，为适应本发明技术的特定场合，可对本发明进行诸多修改而不脱离其保护范围。因此，本发明并不限于在此公开的特定实施例，而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。

Claims (10)

1.一种用于USB HUB的防电流倒灌电路，其特征在于，包括：

通过电气连接的MCU主控电路、第一信号调理电路、热插拔检测电路、开关驱动电路、第二信号调理电路、Vbus电源输入电路及DC电源输入电路，其中MCU主控电路分别与所述第一信号调理电路、热插拔检测电路、开关驱动电路、第二信号调理电路连接，所述第一信号调理电路与所述Vbus电源输入电路连接，所述第二信号调理电路与所述DC电源输入电路连接，所述Vbus电源输入电路用于给所述用于USB HUB的防电流倒灌电路Vbus电源输入供电，所述DC电源输入电路用于给所述用于USB HUB的防电流倒灌电路的DC电源输入供电，所述MCU主控电路用于对所述用于USB HUB的防电流倒灌电路的控制，所述第一信号调理电路用于降低Vbus信号输出阻抗，所述热插拔检测电路用于对Vbus热插拔检测，所述开关驱动电路用于驱动MOS管，所述第二信号调理电路用于降低DC信号输出阻抗。

2.根据权利要求1所述的用于USB HUB的防电流倒灌电路，其特征在于，所述MCU主控电路包括通过电气连接的MCU控制芯片电路、MCU升级电路及MCU供电电路。

3.根据权利要求1所述的用于USB HUB的防电流倒灌电路，其特征在于，所述第一信号调理电路包括：放大器U3-D的正电源端4分别与电容C13的一端、电容C12的一端连接，放大器U3-D的GND端11与电阻RA20的一端连接，放大器U3-D的同相输入端12及输出端14均接入ADC_VBUS信号，放大器U3-D的反相输入端13分别与电阻RA19的一端、电阻RA20的另一端连接；放大器U5-B的同相输入端5及输出端7均接入ADC_VBUSM信号，放大器U5-B的反相输入端6分别与电阻RA21的一端、电阻RA22的一端连接。

4.根据权利要求1所述的用于USB HUB的防电流倒灌电路，其特征在于，所述热插拔检测电路包括：串联连接的电容C9、电阻RA3、电阻RA9、电阻RA10，由电阻RA9与电阻RA10的连接点输入热插拔信号VBUS_PLUG。

5.根据权利要求1所述的用于USB HUB的防电流倒灌电路，其特征在于，所述开关驱动电路包括：场效应晶体管QA1的漏极D分别与电容C15的正极、电容C16的一端、场效应晶体管QB1的漏极D连接，场效应晶体管QB1的源极S分别与电阻RA6的一端、电容C6的正极、电容C7的一端连接，场效应晶体管QB1的栅极G与电阻RA1的一端、电阻RA6的另一端连接，场效应晶体管QA1的源极S与电阻RA5的一端连接，场效应晶体管QA1的栅极G分别与电阻RA5的另一端、电阻RA2的一端连接，场效应晶体管Q5的栅极G分别与电阻RA13的一端、电阻RA7的一端连接，场效应晶体管Q5的源极S与电阻RA7的另一端连接，场效应晶体管Q5的漏极D与电阻RA2的另一端连接，场效应晶体管Q1的漏极D与电阻RA1的另一端连接，场效应晶体管Q1的源极S与电阻RA8的一端连接，场效应晶体管Q1的栅极G分别与电阻RA8的一端、电阻RA14的一端连接。

6.根据权利要求1所述的用于USB HUB的防电流倒灌电路，其特征在于，所述第二信号调理电路包括：放大器U4-B的同相输入端5及输出端7均接入ADC_DC5VM信号，放大器U4-B的反相输入端6分别与电阻RA15的一端、电阻RA16的一端连接；放大器U3-B的同相输入端5及输出端7均接入ADC_DC5V信号，放大器U3-B的反相输入端6分别与电阻RA17的一端、电阻RA18的一端连接。

7.根据权利要求1所述的用于USB HUB的防电流倒灌电路，其特征在于，所述Vbus电源输入电路包括：音视频连接器U2的引脚1分别与二极管D10的一端、二极管D9的一端、电容C3的正极、电容C4的一端连接。

8.根据权利要求2所述的用于USB HUB的防电流倒灌电路，其特征在于，所述MCU供电电路包括：三端稳压器U1的引脚1与电容C53的一端连接，三端稳压器U1的引脚2分别与电容C29的一端、电容C51的一端连接，三端稳压器U1的引脚3分别与电容C52的一端、电容C53的一端连接。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的用于USB HUB的防电流倒灌电路，其特征在于，所述DC电源输入电路包括：电容C1与电容C2串联连接。

10.一种用于USB HUB的防电流倒灌方法，其特征在于：采用如权利要求1至9任意一项所述的电路，并且执行步骤：

将MCU主控电路进行初始化，检测Vbus和Vdc热插拔信号；

经过第一信号调理电路和第二信号调理电路的ADC采样，当检测到Vbus端和Vdc端电压均大于4.2V时，打开场效应晶体管QA；

轮询比较Vbus端和Vdc端电压的大小；

当Vbus端电压大于Vdc端电压时，关断场效应晶体管QA，或者当Ibus电流≥2A时，关断场效应晶体管QA。

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