接口过流保护电路制造技术

本公开提供了一种接口过流保护电路，包括：串行通讯接口和瞬态阻断单元，串行通讯接口中的至少一根电源线与后级电路之间串联有瞬态阻断单元，瞬态阻断单元配置为在其所在线路上的电流大于预设触发电流值时使得相应电源线与后级电路之间的断路，且在其两端电压差小于预设重置电压时恢复相应电源线与后级电路之间的通路。路之间的通路。路之间的通路。

【技术实现步骤摘要】
接口过流保护电路


[0001]本公开涉及电子产品
，特别涉及一种接口过流保护电路。

技术介绍

[0002]随着电子产品技术的发展，串行通讯接口在相应领域获得了广泛的应用。现阶段，针对串行通讯接口的电路设计虽然在考虑到电路防浪涌、静电等瞬间高压冲击等问题的同时，也存在过流保护设计，如采用限流芯片，但是存在反应缓慢，不能及时动作，会发生通讯接口设备烧毁的问题，没有起到过流保护作用，依然存在电位差或电网不稳带来的安全隐患。

技术实现思路

[0003]本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种接口过流保护电路。
[0004]为实现上述目的，第一方面，本公开实施例提供了一种接口过流保护电路，包括：
[0005]串行通讯接口和瞬态阻断单元，所述串行通讯接口中的至少一根电源线与后级电路之间串联有所述瞬态阻断单元，所述瞬态阻断单元配置为在其所在线路上的电流大于预设触发电流值时使得相应电源线与所述后级电路之间的断路，且在其两端电压差小于预设重置电压时恢复相应电源线与所述后级电路之间的通路。
[0006]在一些实施例中，所述串行通讯接口中的每根电源线与所述后级电路之间均串联有对应的瞬态阻断单元。
[0007]在一些实施例中，所述串行通讯接口包括：RS-422串行接口、RS-485串行接口或USB接口。
[0008]在一些实施例中，所述串行通讯接口为USB接口，所述USB接口的电源线包括：工作电压线和接地线；
[0009]所述工作电压线与所述后级电路之间串联有所述瞬态阻断单元；
[0010]和/或，所述接地线与所述后级电路之间串联有所述瞬态阻断单元。
[0011]在一些实施例中，所述瞬态阻断单元的连续交流工作电压大于或等于250V。
[0012]在一些实施例中，所述预设触发电流值小于等于2.1A。
[0013]在一些实施例中，当电源线与所述后级电路之间形成通路时，位于该电源线和所述后级电路之间的所述瞬态阻断单元的压降小于或等于0.5V。
[0014]在一些实施例中，当电源线与所述后级电路之间形成通路时，位于该电源线和所述后级电路之间的所述瞬态阻断单元的等效电阻小于或等于250mΩ。
[0015]在一些实施例中，所述接口过流保护电路还包括：过压保护电路，所述过压保护电路设置在所述后级电路和所述串行通讯接口之间的线路上，所述过压保护电路配置为在其所在线路上的电压大于预设触发电压值时使得所述串行通讯接口与所述后级电路之间形成断路。
24V。如图2所示，在接地线电压被抬高的同时，由于USB接口的工作电压线要和接地线保持一定的相对电压，所以工作电压线的电位也被抬高。当两台设备出现一台设备接地异常时，USB接口连接时，由于连接的线路电位不同，连接瞬间高电位减低到低电位，造成USB接口工作电压线和接地线有过电流产生，该过电流最大可达20A，持续上百us，足以对USB设备造成损坏。
[0029]另外，基于相同的原理，当供电电路出现电压不稳时，出现一端USB设备工作电压线电压高于或低于5V的情况，导致对接的USB口电源电压不一致，连接瞬间同样会造成USB接口工作电压线有过电流产生。
[0030]图3为本公开实施例提供的一种接口过流保护电路的结构框图。如图3所示，该接口过流保护电路包括：串行通讯接口1和瞬态阻断单元(Transient Blocking Units，简称TBU)2。
[0031]其中，串行通讯接口1中的至少一根电源线与后级电路3之间串联有瞬态阻断单元2，具体地，串行通讯接口1中的每根电源线与后级电路3之间均串联有对应的瞬态阻断单元2；瞬态阻断单元2配置为在其所在线路上的电流大于预设触发电流值时使得相应电源线与后级电路之间形成断路，且在其两端电压差小于预设重置电压时恢复相应电源线与所述后级电路之间的通路。
[0032]具体地，瞬时阻断单元2利用半导体场效应晶体管技术，当检测到线路电流过流时，在1us内迅速关断内部电子开关，直接切断线路，抑制过流，从而达到保护后级电路和器件的目的，且在过流结束后，瞬时阻断单元2自动恢复为正常状态，由此实现接口电路过流保护。瞬时阻断单元2为小尺寸封装，占用面积小。在正常工作情况下等效为低阻值电阻，不影响电路正常工作电路状态，易于设计，并且长期免维护。
[0033]在一些实施例中，串行通讯接口1包括：RS-422串行接口、RS-485串行接口或USB接口。具体地，该接口过流保护电路适用于所有含有地线的串行通讯接口电路。
[0034]在一些实施例中，串行通讯接口1为USB接口，USB接口的电源线包括：工作电压线4和接地线5；该工作电压线4与后级电路3之间串联有瞬态阻断单元2；和/或，接地线5与后级电路3之间串联有瞬态阻断单元2。在一些实施例中，一个瞬态阻断单元2可以串接两路信号，一路串接在工作电压线4上，一路串接在接地线5上，也可以选择只支持一路线路的瞬态阻断单元，使用两个瞬态阻断单元进行连接。
[0035]在一些实施例中，瞬态阻断单元2的连续交流工作电压大于或等于250V。
[0036]在一些实施例中，预设触发电流值小于等于2.1A。
[0037]在一些实施例中，当电源线与后级电路3之间形成通路时，位于该电源线和后级电路3之间的瞬态阻断单元2的压降小于或等于0.5V。
[0038]在一些实施例中，当电源线与后级电路3之间形成通路时，位于该电源线和后级电路3之间的瞬态阻断单元2的等效电阻小于或等于250mΩ。
[0039]在一些实施例中，该接口过流保护电路还包括：过压保护电路(Over Voltage Protection，简称OVP)6，过压保护电路6设置在后级电路3和串行通讯接口1之间的线路上。过压保护电路6配置为在其所在线路上的电压大于预设触发电压值时使得串行通讯接口1与后级电路3之间形成断路。
[0040]本公开所提供的接口过流保护电路可实现在串行通讯接口电路因为电位差或供
电电压不稳而出现过电流现象时进行快速保护，且结构简单，硬件工作性能可靠。
[0041]本公开实施例还提供了一种接口过流保护电路，包括：后级电路和如上述实施例中的任一接口过流保护电路。
[0042]下面对本公开提供的接口过流保护电路结合实际应用进行详细描述，具体地，串行通讯接口为USB接口，其工作电流在0.5A～2A之间波动，其工作电压线的电压应稳定在4.5V～5.5V之间；考虑到温度降额等因素，则将预设触发电流值设为2.1A；考虑到设备采用交流电源和电压波动情况，瞬态阻断单元的连续交流工作电压设置为大于250V；同时保证瞬态阻断单元未动作时造成的压降小于或等于0.5V，选取瞬态阻断单元应低于250mΩ；由上述全部参数确定瞬态阻断单元的选择。图4为本公开实施例提供的一种接口过流保护电路实际工作时的电压-电流示意图，如图4所示，实际工作时，当两台对连USB接口设备接地良好且电压稳定时进行连接通信，两端工作电压线和接地线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种接口过流保护电路，其中，包括：串行通讯接口和瞬态阻断单元，所述串行通讯接口中的至少一根电源线与后级电路之间串联有所述瞬态阻断单元，所述瞬态阻断单元配置为在其所在线路上的电流大于预设触发电流值时使得相应电源线与所述后级电路之间形成断路，且在其两端电压差小于预设重置电压时恢复相应电源线与所述后级电路之间的通路。2.根据权利要求1所述的接口过流保护电路，其中，所述串行通讯接口中的每根电源线与所述后级电路之间均串联有对应的瞬态阻断单元。3.根据权利要求1所述的接口过流保护电路，其中，所述串行通讯接口包括：RS-422串行接口、RS-485串行接口或USB接口。4.根据权利要求1所述的接口过流保护电路，其中，所述串行通讯接口为USB接口，所述USB接口的电源线包括：工作电压线和接地线；所述工作电压线与所述后级电路之间串联有所述瞬态阻断单元；和/或，所述接地线与所述后级电路之间串联有所述瞬态阻断单元。5.根据权利要求4所述的接口过流保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：张本军，徐加征，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：