一種帶外部設(shè)備保護(hù)電路的USB制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種帶外部設(shè)備保護(hù)電路的USB，包括USB_A端和USB_B端，所述的USB_A端的4線接頭分別稱為VBUS、DP、DM和GND，USB_B端的4線接頭分別稱為Vcc、D+、D-和GND，在所述的USB_A端和USB_B端之間還包括外部設(shè)備保護(hù)電路；所述的外部設(shè)備保護(hù)電路包括設(shè)置在連接USB_A端的DP到USB_B端的D-的連接線和地之間的瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS1和設(shè)置在連接USB_A端的DM到USB_B端的D+的連接線和地之間的瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS2。本發(fā)明專利技術(shù)中由于在USB_A端和USB_B端之間還設(shè)置有外部設(shè)備保護(hù)電路，可以吸收由于靜電和浪涌等，對外部的USB設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及USB接口電路，特別涉及一種帶外部設(shè)備保護(hù)電路的USB。
技術(shù)介紹
通用串行總線(英語-Universal Serial Bus，縮寫USB)是連接計算機(jī)系統(tǒng)與外部設(shè)備的一個串口總線標(biāo)準(zhǔn)，也是一種輸入輸出接口的技術(shù)規(guī)范，被廣泛應(yīng)用于個人電腦和移動設(shè)備等信息通訊產(chǎn)品，并擴(kuò)展至攝影器材、數(shù)字電視(機(jī)頂盒)、游戲機(jī)等其它相關(guān)領(lǐng)域。多媒體電腦剛問世時，外接式設(shè)備的傳輸界面各不相同，如打印機(jī)只能接LPT port、調(diào)制解調(diào)器只能接RS232、鼠標(biāo)鍵盤只能接PS/2等。繁雜的界面系統(tǒng)，加上需安裝驅(qū)動程序并重啟才能使用的限制，都不免造成用戶的困擾。因此，創(chuàng)造出一個統(tǒng)一且支持熱插拔的外接式傳輸界面，便成為無可避免的趨勢。目前，USB是連接主機(jī)(HOST)和下游的USB設(shè)備如U盤的連接線和兩個端頭，有兩個端頭分別是與主機(jī)相連的USB_A頭和與USB設(shè)備相連的USB_B頭，USB_A頭有時也稱為DUT，USB采用四線電纜，其中兩根是用來傳送數(shù)據(jù)的串行通道，另兩根為下游(Downstream)設(shè)備提供電源。USB_A端也就是主機(jī)端DUT的4線接頭分別是VBUS、DP、DM和GND編號分別是1、3、2、4 ;USB_B端的4線接頭分別是Vcc、D+、D-、GND編號分別是1、2、3、4，目前，USB_A端和USB_B端采用導(dǎo)線相連時，分別是各接口中相同編號的接頭相連，USB通過支持懸掛/恢復(fù)操作來管理USB總線電源。在主機(jī)HOST通過USB接口與USB設(shè)備相連時，由于外部環(huán)境的影響可能產(chǎn)生靜電、浪涌，這些可能對USB設(shè)備造成損壞。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)解決使用目前的USB接口連接主機(jī)與USB設(shè)備時可能由于靜電、浪涌對USB設(shè)備造成損壞的不足，在USB接口中設(shè)置USB外部設(shè)備保護(hù)電路。本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案是:一種帶外部設(shè)備保護(hù)電路的USB，包括USB_A端和USB_B端，所述的USB_A端的4線接頭分別稱為VBUS、DP、DM和GND，USB_B端的4線接頭分別稱為Vcc、D+、D-和GND，在所述的USB_A端和USB_B端之間還包括外部設(shè)備保護(hù)電路；所述的外部設(shè)備保護(hù)電路包括設(shè)置在連接USB_A端的DP到USB_B端的D-的連接線和地之間的瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl和設(shè)置在連接USB_A端的DM到USB_B端的D+的連接線和地之間的瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS2。本專利技術(shù)中由于在USB_A端和USB_B端之間還設(shè)置有外部設(shè)備保護(hù)電路，可以吸收由于靜電和浪涌等，對外部的USB設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。本專利技術(shù)中還有如下優(yōu)選方式: 設(shè)置在連接USB_A端的DP到USB_B端的D-的連接線上和連接USB_A端的DM到USB_B端的D+的連接線上的鉗位電路。在連接USB_A端的DP到USB_B端的D-的連接線上串連有限流電阻R1，在連接USB_A端的DM到USB_B端的D+的連接線上串連有限流電阻R2。通過鉗位和限流對接入到USB的USB設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。在連接于USB_A的VBUS和USB_B的Vcc之間的連線上還設(shè)置有緩啟動電路，所述的緩啟動電路包括場效應(yīng)管Ql，USB_A的VBUS接所述的場效應(yīng)管Ql的源極，場效應(yīng)管Ql的漏極接USB_B的Vcc，USB_A的VBUS與場效應(yīng)管Ql的柵極之間串連連接有電容C3和電阻R5，在USB_A的VBUS與地之間連接有分壓電阻R3和分壓電阻R4，電容C3和電阻R5的連接處與分壓電阻R3和分壓電阻R4的連接處重合。在所述的場效應(yīng)管Ql的源極和漏極之間連接有二極管D，二極管D3的陽極接場效應(yīng)管Ql的漏極。這樣保證電源的穩(wěn)定和抑制上電爬升過沖，通過此保護(hù)電路然后給后級設(shè)備供電。在連接于USB_A的VBUS和USB_B的Vcc之間的連線上還設(shè)置有平滑電源波動的儲能裝置。所述的儲能裝置包括儲能電容Cl、儲能電容C2、儲能電容C4和儲能電容C5 ;在所述的USB_A的VBUS端所述的儲能電容Cl和儲能電容C2并聯(lián)后接地；在所述的USB_B的Vcc端所述的儲能電容C4和儲能電容C5并聯(lián)后接地。儲能電容C1，C2，C4，C5起到了平滑電源波動，有效抑制電壓紋波。在所述的USB_A的GND接頭上通過穩(wěn)壓二極管DI接USB_A外殼地；所述的USB_B的GND接頭直接接USB_B外殼地。在所述的USB_A的GND接頭上還通過穩(wěn)壓二極管D2、瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS3接所述的USB_A的VBUS接頭，穩(wěn)壓二極管D2的陰極接所述的USB_A的GND接頭，瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS3的陰極接所述的USB_A的VBUS接頭。在所述的穩(wěn)壓二極管D2和瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS3之間還設(shè)置有保險管F2。二極管Dl反相接到USB_A的4腳和GND之前，當(dāng)USB反接上，USB_A的GND腳變?yōu)殡娫茨_，對于后級設(shè)備造成一定的損壞，由于二極管反相截止的固有特性，使得USB外部設(shè)備無法正常工作，起到了保護(hù)作用。以下將結(jié)合附圖和實施例，對本專利技術(shù)進(jìn)行較為詳細(xì)的說明。【附圖說明】圖1為本專利技術(shù)電路原理圖。【具體實施方式】實施例1、如圖1所示，本實施例是一種具有外部保護(hù)電路的USB，它是由電纜連接的USB_A端和USB_B端，其中USB_A端為接主機(jī)HOST的DUT，USB_B端接USB設(shè)備，USB_A端的4線接頭分別稱為VBUS、DP、DM和GND，USB_B端的4線接頭分別稱為Vcc、D+、D_和GND。本實施例中，USB_A端的VBUS、DP、DM接頭分別與USB_B端的Vcc、D_、D+通過電線線連接，USB_B端的GND與USB_B端外殼地相連不與USB_A端的GND相連，而在USB_A的GND接頭上通過穩(wěn)壓二極管Dl接USB_A外殼地，穩(wěn)壓二極管Dl的陽極接USB_A外殼地。這樣，由于穩(wěn)壓二極管Dl反相接到USB_A的GND腳與USB_A端外殼的地之前，當(dāng)USB反接上，USB_A端的4腳也就是理論上的GND腳變?yōu)殡娫茨_，對于后級設(shè)備可能造成一定的損壞，但由于穩(wěn)壓二極管Dl反相截止的固有特性，使得USB_B端接入的外部設(shè)備無法正常工作，起到了對USB_B端接入的外部設(shè)備的保護(hù)作用。另外，在USB_A的GND接頭上還通過穩(wěn)壓二極管D2、保險管F2、瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS3接USB_A的VBUS接頭，穩(wěn)壓二極管D2的陰極接USB_A的GND接頭，瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS3的陰極接USB_A的VBUS接頭。本實施例中，在USB_A端的DP、DM接頭分別與USB_B端的D_、D+的兩根連接上設(shè)置電壓抑制二極管對在應(yīng)用過程中遇到的浪涌和靜電進(jìn)行吸收，形成外部設(shè)備保護(hù)電路。如圖1所示，在連接USB_A端的DP到USB_B端的D-的連接線和地之間設(shè)置瞬態(tài)電壓抑制當(dāng)前第1頁1 2 本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種帶外部設(shè)備保護(hù)電路的USB，包括USB_A端和USB_B端，所述的USB_A端的4線接頭分別稱為VBUS、DP、DM和GND，USB_B端的4線接頭分別稱為Vcc、D+、D?和GND，其特征在于：在所述的USB_A端和USB_B端之間還包括外部設(shè)備保護(hù)電路；所述的外部設(shè)備保護(hù)電路包括設(shè)置在連接USB_A端的DP到USB_B端的D?的連接線和地之間的瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS1和設(shè)置在連接USB_A端的DM到USB_B端的D+的連接線和地之間的瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS2。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉德，陳穎，張濤，
申請(專利權(quán))人：深圳市共進(jìn)電子股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44