二極管TVSl，在連接USB_A端的DM到USB_B端的D+的連接線和地之間設(shè)置瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS2。
[0016]另外設(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。鉗位電路由集成電路Ul實現(xiàn)，Ul在電源VBUS也就是5V電源與地之間選擇一個鉗位電壓加入到連接USB_A端的DP到USB_B端的D-的連接線上，連接USB_A端的DM到USB_B端的D+的連接線上。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。限流電阻Rl和限流電阻R2—般選擇為10歐姆大小就可以了。
[0017]另外，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，緩啟動電路包括場效應管Ql，USB_A的VBUS接場效應管Ql的源極，場效應管Ql的漏極接USB_B的Vcc，USB_A的VBUS與場效應管Ql的柵極之間串連連接有電容C3和電阻R5，在USB_A的VBUS通過一個保險管Fl輸出后，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。在場效應管Ql的源極和漏極之間連接有二極管D3，二極管D3的陽極接場效應管Ql的漏極。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。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USB_A的VBUS端儲能電容Cl和儲能電容C2并聯(lián)后接地；在USB_B的Vcc端儲能電容C4和儲能電容C5并聯(lián)后接地。
[0018]如圖1所示，USB外部設(shè)備接到U盤端口，也就是USB_B端接入一個U盤，然后通過USB_A端也即DUT端口接到USB host設(shè)備上，外部設(shè)備保護電路保護信號線TD+、TD_分別接有TVSl和TVS2連接到GND，然后通過10hm的限流電阻Rl和R2，電阻后接有芯片Ul嵌位TVS管，控制信號電平幅度在+5V以下，最后接到后級U盤上，+5V供電采用穩(wěn)壓二極管D3和緩啟動電路，來保證電源的穩(wěn)定和抑制上電爬升過沖，通過此保護電路然后給后級設(shè)備供電，儲能電容Cl，儲能電容C2，儲能電容C4，儲能電容C5起到了平滑電源波動，有效抑制電壓紋波。穩(wěn)壓二極管Dl反相接到USB_A的4腳和GND之前，當USB反接上，USB_A的4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，起到了保護作用。通過以上組合電路，可以保證USB外部設(shè)備不會被靜電、浪涌、上電過沖和極性反接造成的損壞。
【主權(quán)項】
1.一種帶外部設(shè)備保護電路的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)備保護電路；所述的外部設(shè)備保護電路包括設(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。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶外部設(shè)備保護電路的USB，其特征在于: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。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶外部設(shè)備保護電路的USB，其特征在于: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管Ql，USB_A的VBUS接所述的場效應管Ql的源極，場效應管Ql的漏極接USB_B的Vcc，USB_A的VBUS與場效應管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。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶外部設(shè)備保護電路的USB，其特征在于:在所述的場效應管Ql的源極和漏極之間連接有二極管D，二極管D3的陽極接場效應管Ql的漏極。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶外部設(shè)備保護電路的USB，其特征在于: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。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶外部設(shè)備保護電路的USB，其特征在于: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。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一所述的帶外部設(shè)備保護電路的USB，其特征在于:在所述的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；所述的USB_B的GND接頭直接接USB_B外殼地。8.根據(jù)權(quán)利要求8所述的帶外部設(shè)備保護電路的USB，其特征在于: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。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的帶外部設(shè)備保護電路的USB，其特征在于: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。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶外部設(shè)備保護電路的USB，其特征在于: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。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種帶外部設(shè)備保護電路的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)備保護電路；所述的外部設(shè)備保護電路包括設(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)備保護電路，可以吸收由于靜電和浪涌等，對外部的USB設(shè)備進行保護。
【IPC分類】H01R31/06, H01R13/66, H01R13/68
【公開號】CN105207027
【申請?zhí)枴緾N201510369395
【發(fā)明人】劉德, 陳穎, 張濤
【申請人】深圳市共進電子股份有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年6月30日