一种具有过温保护的USB接口制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有过温保护的USB接口，USB接口处设置有过温保护电路，过温保护电路包括信号采集单元及信号控制单元，第一电阻一端与供电电源连接，第一电阻另一端与所述热敏电阻串联电压比较器同相输入端与第一电阻、热敏电阻的公共端连接，电压比较器输出端与NPN三极管基极连接，NPN三极管发射极接地，NPN三极管集电极与PNP三极管基极连接，PNP三极管集电极连接NPN三极管基极，NPN三极管集电极与处理器连接，处理器与USB接口连接的电子设备的充电电路输入端连接。本实用新型专利技术的有益效果是该电路简单，稳定性高，若USB接口一旦发生过温故障，NPN三极管持续导通，处理器持续输出低电平至充电电路，使NMOS管截止，保护电子设备及其负载。

A USB Interface with Overtemperature Protection

The utility model discloses a USB interface with over-temperature protection. The over-temperature protection circuit is arranged at the USB interface. The over-temperature protection circuit includes a signal acquisition unit and a signal control unit. One end of the first resistor is connected with a power supply, the other end of the first resistor is connected with the common end of the first resistor and the thermistor by the same phase input end of the thermistor series voltage comparator, and the voltage is connected with the common end of the first resistor and thermistor. The output terminal of the comparator is connected with the base of NPN transistor, the emitter of NPN transistor is grounded, the collector of NPN transistor is connected with the base of PNP transistor, the collector of PNP transistor is connected with the base of NPN transistor, the collector of NPN transistor is connected with the processor, and the charging circuit input of the electronic equipment connected with the processor and the USB interface is connected. The beneficial effect of the utility model is that the circuit is simple and has high stability. If the USB interface overtemperature fault occurs, the NPN transistor is continuously turned on, and the processor continuously outputs low level to the charging circuit, so that the NMOS transistor is cut off and the electronic equipment and its load are protected.

【技术实现步骤摘要】
一种具有过温保护的USB接口
本技术属于USB接口保护
，具体涉及一种具有过温保护的USB接口。
技术介绍
USB，是英文UniversalSerialBus（通用串行总线）的缩写，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。主要应用在PC领域的接口技术，USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。目前各个移动终端等电子设备，例如手机，平板等数码产品都设置有USB充电功能。然而市面上的充电器品牌及种类繁多，质量参差不齐。随着移动终端电池容量不断增加，为了不影响用户体验，充电器的输出电流不断的被提高，从最初的几百毫安到如今3安培甚至5安培，在大电流充电过程中，USB接口由于温度过高被烧毁的安全问题一直困扰着移动终端厂商，即在充电过程中可能发生USB接口温度过于高，易造成USB损坏或烧坏。
技术实现思路
为克服现有技术存在的技术缺陷，本技术公开了该电路简单，安全性能高，保护USB接口过温而影响其他电路。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种具有过温保护的USB接口，所述USB接口处设置有过温保护电路，所述过温保护电路包括信号采集单元及信号控制单元，所述信号采集单元包括热敏电阻、第一电阻及稳压管，第一电阻一端与供电电源连接，第一电阻另一端与所述热敏电阻串联，第一电阻另一端还与稳压管负极连接，稳压管正极接地；所述信号控制单元包括电压比较器、NPN三极管、PNP三极管及第二电阻，电压比较器同相输入端作为信号控制单元输入端与第一电阻、热敏电阻的公共端连接，电压比较器反相输入端外接阈值电压，电压比较器输出端与NPN三极管基极连接，NPN三极管发射极接地，NPN三极管集电极与PNP三极管基极连接，PNP三极管发射极与供电电源连接，PNP三极管集电极连接NPN三极管基极，PNP三极管集电极还通过第二电阻接地，NPN三极管集电极与处理器连接，处理器与USB接口连接的电子设备的充电电路输入端连接。优选地，所述充电电路包括待充电池、第三电阻、第四电阻及NMOS管，第三电阻一端作为充电电路输入端与处理器控制连接，第三电阻另一端与NMOS管栅极连接，NMOS管漏极通过第四电阻与供电电源连接，NMOS管源极接地。优选地，所述过温保护电路还包括第五电阻，所述第五电阻串联至供电电源与电压比较器输出端之间。优选地，所述过温保护电路还包括光耦隔离器，光耦隔离器1脚与稳压管负极连接，光耦隔离器3脚与供电电源连接，光耦隔离器4脚与信号控制单元输入端连接，光耦隔离器2脚接地。优选地，所述过温保护电路还包括电容，电容并联至所述稳压管的两端。优选地，所述电压比较器的型号为LM339。本技术的有益效果该电路简单，安全性能高，若USB接口一旦发生过温故障，NPN三极管持续导通，处理器持续输出低电平至充电电路，使NMOS管截止，保护电子设备及其负载；稳压管防止电路被击穿，提高整个电路的安全性；光耦隔离器都起电路隔离作用，减小信号采集单元和信号控制单元之间的电连接干扰。附图说明图1是本技术所述过温保护电路的一种电路原理示意图。图2是本技术所述充电电路的一种电路原理示意图。附图标记：VCC-供电电源，R1-第一电阻，R2-第二电阻，R3-第三电阻，R4-第四电阻，R5-第五电阻，PTC-热敏电阻，D-稳压管，C-电容，OC-光耦隔离器，REF-阈值电压，U1-电压比较器，Q1-NPN三极管，Q2-PNP三极管，Q3-NMOS管，E-电池，A1-信号控制单元输出端，A2-充电电路输入端。具体实施方式以下结合附图及附图标记对本技术的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。实施例：参见附图1，附图2所示的一种具有过温保护的USB接口，所述USB接口处设置有过温保护电路，所述过温保护电路包括信号采集单元及信号控制单元，所述信号采集单元包括热敏电阻PTC、第一电阻R1及稳压管D，第一电阻R1一端与供电电源VCC连接，第一电阻R1另一端与所述热敏电阻PTC串联，第一电阻R1另一端还与稳压管D负极连接，稳压管D正极接地；所述信号控制单元包括电压比较器U1、NPN三极管Q1、PNP三极管Q2及第二电阻R2，电压比较器U1同相输入端作为信号控制单元输入端与第一电阻R1、热敏电阻PTC的公共端连接，电压比较器U1反相输入端外接阈值电压REF，电压比较器U1输出端与NPN三极管Q1基极连接，NPN三极管Q1发射极接地，NPN三极管Q1集电极与PNP三极管Q2基极连接，PNP三极管Q2发射极与供电电源VCC连接，PNP三极管Q2集电极连接NPN三极管Q1基极，PNP三极管Q2集电极还通过第二电阻R2接地，NPN三极管Q1集电极与处理器连接，处理器与USB接口连接的电子设备的充电电路输入端A2连接。本实施例中，该电路简单，安全性能高，保护USB接口过温而影响其他电路。具体的，热敏电阻PTC感受USB接口处的温度，热敏电阻PTC为正温度系数热敏电阻，其阻值随温度升高而升高。热敏电阻PTC两端的分压值输至电压比较器U1同相输入端，电压比较器U1反相输入端外接阈值电压REF，该阈值电压REF表征USB接口温度过高的最小值，若电压比较器U1同相输入端的电压值大于阈值电压REF，则表示USB接口温度过高，电压比较器U1输出端输出高电平至NPN三极管Q1基极，NPN三极管Q1导通，NPN三极管Q1集电极拉低至低电平，使PNP三极管Q2基极被拉低至低电平，PNP三极管Q2导通，由于PNP三极管Q2集电极与NPN三极管Q1基极连接，则NPN三极管Q1持续接收高电平使自身导通，所以信号控制单元输出端A1持续输出低电平至处理器，处理器接收来自信号控制单元输出端A1的低电平，使处理器输出低电平至充电电路，使充电电路供电电源VCC断开与电子设备电源的连接，保护电子设备及其他负载。若电压比较器U1同相输入端的电压值低于阈值电压REF，则表示USB接口温度处于正常范围内，电压比较器U1输出端输出低电平，NPN三极管Q1及PNP三极管Q2均截止，处理器不会收到低电平使能信号使充电电路断开，充电电路与电子设备电源连通。其中，过温保护电路还包括电容C，电容C并联至所述稳压管D的两端，该电容C增加该过温保护电路的抗干扰能力；第五电阻R5串联至供电电源VCC与电压比较器U1输出端之间，第五电阻R5可提高电压比较器U1输出端的驱动能力，使电压比较器U1能正常输出高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有过温保护的USB接口，其特征在于：所述USB接口处设置有过温保护电路，所述过温保护电路包括信号采集单元及信号控制单元，所述信号采集单元包括热敏电阻（PTC）、第一电阻（R1）及稳压管（D），第一电阻（R1）一端与供电电源（VCC）连接，第一电阻（R1）另一端与所述热敏电阻（PTC）串联，第一电阻（R1）另一端还与稳压管（D）负极连接，稳压管（D）正极接地；所述信号控制单元包括电压比较器（U1）、NPN三极管（Q1）、PNP三极管（Q2）及第二电阻（R2），电压比较器（U1）同相输入端作为信号控制单元输入端与第一电阻（R1）、热敏电阻（PTC）的公共端连接，电压比较器（U1）反相输入端外接阈值电压（REF），电压比较器（U1）输出端与NPN三极管（Q1）基极连接，NPN三极管（Q1）发射极接地，NPN三极管（Q1）集电极与PNP三极管（Q2）基极连接，PNP三极管（Q2）发射极与供电电源（VCC）连接，PNP三极管（Q2）集电极连接NPN三极管（Q1）基极，PNP三极管（Q2）集电极还通过第二电阻（R2）接地，NPN三极管（Q1）集电极与处理器连接，处理器与USB接口连接的电子设备的充电电路输入端（A2）连接。...

【技术特征摘要】
1.一种具有过温保护的USB接口，其特征在于：所述USB接口处设置有过温保护电路，所述过温保护电路包括信号采集单元及信号控制单元，所述信号采集单元包括热敏电阻（PTC）、第一电阻（R1）及稳压管（D），第一电阻（R1）一端与供电电源（VCC）连接，第一电阻（R1）另一端与所述热敏电阻（PTC）串联，第一电阻（R1）另一端还与稳压管（D）负极连接，稳压管（D）正极接地；所述信号控制单元包括电压比较器（U1）、NPN三极管（Q1）、PNP三极管（Q2）及第二电阻（R2），电压比较器（U1）同相输入端作为信号控制单元输入端与第一电阻（R1）、热敏电阻（PTC）的公共端连接，电压比较器（U1）反相输入端外接阈值电压（REF），电压比较器（U1）输出端与NPN三极管（Q1）基极连接，NPN三极管（Q1）发射极接地，NPN三极管（Q1）集电极与PNP三极管（Q2）基极连接，PNP三极管（Q2）发射极与供电电源（VCC）连接，PNP三极管（Q2）集电极连接NPN三极管（Q1）基极，PNP三极管（Q2）集电极还通过第二电阻（R2）接地，NPN三极管（Q1）集电极与处理器连接，处理器与USB接口连接的电子设备的充电电路输入端（A2）连接。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：胡林，
申请(专利权)人：四川正鸿泰精密电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51