一種檢測(cè)usb負(fù)載設(shè)備接入狀態(tài)的電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種檢測(cè)USB負(fù)載設(shè)備接入狀態(tài)的電路，包括供電電路模塊、開(kāi)關(guān)電路模塊、USB頭接入檢測(cè)電路模塊、穩(wěn)壓保護(hù)電路模塊、USB負(fù)載接入檢測(cè)電路模塊、電源管理單元模塊，本實(shí)用新型的有益效果在于：不接入U(xiǎn)SB線等帶USB頭的連接裝置時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)沒(méi)有任何電能消耗，節(jié)約電能；任何一種USB線插入負(fù)載設(shè)備后，無(wú)論其USB金屬頭有沒(méi)有接地或者線兩端USB頭間有沒(méi)有屏蔽線短路，另一端沒(méi)有接負(fù)載設(shè)備則不會(huì)被檢測(cè)到；可避免誤識(shí)別，不會(huì)控制開(kāi)啟預(yù)訂功能，也不會(huì)妨礙設(shè)備開(kāi)關(guān)機(jī)或其他正常操作。
【專利說(shuō)明】—種檢測(cè)USB負(fù)載設(shè)備接入狀態(tài)的電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)USB負(fù)載設(shè)備，尤其涉及一種檢測(cè)USB負(fù)載設(shè)備接入狀態(tài)的電路。
【背景技術(shù)】
[0002]市面上有的移動(dòng)無(wú)線路由器包含插入U(xiǎn)SB設(shè)備自動(dòng)開(kāi)機(jī)對(duì)外充電功能，但插入IPHONE專用線(此線的USB頭內(nèi)部接地)，即使不接USB負(fù)載設(shè)備也會(huì)觸發(fā)開(kāi)機(jī)，處于工作狀態(tài)；如果接手機(jī)充電完畢，拔出手機(jī)后無(wú)法自動(dòng)關(guān)機(jī)；市售某些USB數(shù)據(jù)線兩端USB頭沒(méi)有用屏蔽線相連短接，如果使用該種數(shù)據(jù)線，則接負(fù)載設(shè)備后無(wú)法觸發(fā)開(kāi)機(jī)；市面上有帶自動(dòng)充電功能的充電寶，無(wú)需開(kāi)機(jī)鍵，但是其原理是在USB 口上持續(xù)提供5V電壓，并沒(méi)有關(guān)掉所有電路，實(shí)際上一直處于工作狀態(tài)，這種“假關(guān)機(jī)”會(huì)引起電能損耗。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型目的在于解決市面上帶自動(dòng)充電功能充電寶“假關(guān)機(jī)”，雖然無(wú)需開(kāi)機(jī)鍵，但是其原理是在USB 口上持續(xù)提供5V電壓，并沒(méi)有關(guān)掉所有電路，實(shí)際上一直處于工作狀態(tài)，針對(duì)這種“假關(guān)機(jī)”會(huì)引起電能損耗的不足而提供的一種新型檢測(cè)USB負(fù)載設(shè)備接入狀態(tài)的電路。
[0004]本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種檢測(cè)USB負(fù)載設(shè)備接入狀態(tài)的電路，包括供電電路模塊、開(kāi)關(guān)電路模塊、USB頭接入檢測(cè)電路模塊、穩(wěn)壓保護(hù)電路模塊、USB負(fù)載接入檢測(cè)電路模塊、電源管理單元模塊，所述供電電路模塊與所述開(kāi)關(guān)電路模塊電連接，所述供電電路模塊與所述USB頭接入檢測(cè)電路模塊電連接，所述USB頭接入檢測(cè)電路模塊通過(guò)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通控制與所述開(kāi)關(guān)電路模塊電連接，所述開(kāi)關(guān)電路模塊與所述穩(wěn)壓保護(hù)電路模塊電連接，所述穩(wěn)壓保護(hù)電路模塊與所述USB負(fù)載接入檢測(cè)電路模塊電連接，所述USB負(fù)載接入檢測(cè)電路模塊通過(guò)控制信號(hào)線與所述電源管理單元模塊信號(hào)連接。
[0005]進(jìn)一步地，還包括USB母座，所述USB母座包括一個(gè)VBUS管腳及一個(gè)GND管腳，所述VBUS管腳與所述穩(wěn)壓保護(hù)電路模塊電連接，所述GND管腳與USB負(fù)載接入檢測(cè)電路模塊電連接。
[0006]進(jìn)一步地，所述穩(wěn)壓保護(hù)電路模塊的輸出電壓為5V。
[0007]進(jìn)一步地，所述USB頭接入檢測(cè)電路模塊使用一種特殊的USB母座，當(dāng)USB公頭接入時(shí)會(huì)使母座上的管腳狀態(tài)發(fā)生改變，如兩個(gè)管腳由不相通變?yōu)槎搪?、某個(gè)管腳由懸空變?yōu)榻拥?。利用此特性搭配使用三極管和MOS管輸出合適的高低電平觸發(fā)信號(hào)，可以對(duì)開(kāi)關(guān)電路進(jìn)行控制。
[0008]進(jìn)一步地，所述USB負(fù)載接入檢測(cè)電路模塊工作時(shí)，所述USB母座VBUS管腳有5V電壓，在USB母座的GND管腳串一小電阻Rl到地，R2為USB頭不接負(fù)載時(shí)VBUS和GND管腳間的等效電阻，數(shù)值為無(wú)窮大，r電阻為外部負(fù)載，Rl電阻一端接到運(yùn)算放大器正極，Rf、Rg分別為反饋電阻和輸入電阻。[0009]使用時(shí)，(I)設(shè)備起始為關(guān)機(jī)狀態(tài)；供電電路I吳塊向USB頭接入檢測(cè)電路I吳塊提供電源，開(kāi)關(guān)電路模塊為關(guān)閉狀態(tài)；(2)當(dāng)不接負(fù)載設(shè)備的USB頭插入設(shè)備時(shí)，USB頭接入檢測(cè)電路模塊會(huì)檢測(cè)到此動(dòng)作并控制開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通，供電電路模塊向穩(wěn)壓保護(hù)電路模塊供電，USB母座輸出5V電壓，同時(shí)向USB負(fù)載接入檢測(cè)電路模塊提供電源進(jìn)入工作狀態(tài)，若此時(shí)拔出USB頭，則回到步驟I狀態(tài)；(3)當(dāng)有負(fù)載設(shè)備接入步驟2的USB頭時(shí)，USB負(fù)載接入檢測(cè)電路模塊會(huì)檢測(cè)到此動(dòng)作并輸出觸發(fā)信號(hào)到電源管理單元模塊，開(kāi)啟預(yù)訂功能，USB接頭和設(shè)備一起拔出則回步驟I狀態(tài)，只拔出USB設(shè)備則回步驟2狀態(tài)。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0011]1.不接入U(xiǎn)SB線等帶USB頭的連接裝置時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)沒(méi)有任何電能消耗，節(jié)約電倉(cāng)泛;
[0012]2.任何一種USB線插入負(fù)載設(shè)備后，無(wú)論其USB金屬頭有沒(méi)有接地或者線兩端USB頭間有沒(méi)有屏蔽線短路，另一端沒(méi)有接負(fù)載設(shè)備則不會(huì)被檢測(cè)到，可避免誤識(shí)別，不會(huì)控制開(kāi)啟預(yù)訂功能，也不會(huì)妨礙設(shè)備開(kāi)關(guān)機(jī)或其他正常操作。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型檢測(cè)USB負(fù)載設(shè)備接入狀態(tài)的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型USB頭接入檢測(cè)電路模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型USB負(fù)載接入檢測(cè)電路模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為本實(shí)用新型檢測(cè)USB負(fù)載設(shè)備接入狀態(tài)的電路流程結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]附圖標(biāo)記:1、供電電路模塊；2、開(kāi)關(guān)電路模塊；3、USB頭接入檢測(cè)電路模塊；4、穩(wěn)壓保護(hù)電路模塊；5、USB負(fù)載接入檢測(cè)電路模塊；6、電源管理單元模塊；7、USB母座；8、開(kāi)關(guān)導(dǎo)通控制；9、控制信號(hào)線。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述:
[0019]如圖1所示:一種檢測(cè)USB負(fù)載設(shè)備接入狀態(tài)的電路，包括供電電路模塊1、開(kāi)關(guān)電路模塊2、USB頭接入檢測(cè)電路模塊3、穩(wěn)壓保護(hù)電路模塊4、USB負(fù)載接入檢測(cè)電路模塊
5、電源管理單元模塊6，所述供電電路模塊I與所述開(kāi)關(guān)電路模塊2電連接，所述供電電路模塊I與所述USB頭接入檢測(cè)模塊3電連接，所述USB頭接入檢測(cè)模塊3通過(guò)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通控制8與所述開(kāi)關(guān)電路模塊2電連接，所述開(kāi)關(guān)電路模塊2與所述穩(wěn)壓保護(hù)電路模塊4電連接，所述穩(wěn)壓保護(hù)電路模塊4與所述USB負(fù)載接入檢測(cè)電路模塊5電連接，所述USB負(fù)載接入檢測(cè)電路模塊5通過(guò)控制信號(hào)線9與所述電源管理單元模塊6信號(hào)連接。
[0020]優(yōu)選地，還包括USB母座7，所述USB母座7包括一 VBUS管腳及一個(gè)GND管腳，所述VBUS管腳與所述穩(wěn)壓保護(hù)電路模塊4電連接，所述GND管腳與USB負(fù)載接入檢測(cè)電路模塊5電連接。
[0021]優(yōu)選地，所述穩(wěn)壓保護(hù)電路模塊4的輸出電壓為5V。
[0022]如圖2所示:所述USB頭接入檢測(cè)電路模塊3使用一種特殊的USB母座，當(dāng)USB公頭接入時(shí)會(huì)使母座上的管腳狀態(tài)發(fā)生改變，如兩個(gè)管腳由不相通變?yōu)槎搪?、某個(gè)管腳由懸空變?yōu)榻拥?。利用此特性搭配使用三極管和MOS管輸出合適的高低電平觸發(fā)信號(hào)，可以對(duì)開(kāi)關(guān)電路進(jìn)行控制，起始時(shí)Vgs=OV, PMOS管D極與S極不通。當(dāng)有USB公頭接入母座時(shí)，G極接地故Vgs〈0，PMOS管D極與S極導(dǎo)通，鋰電池向PMU供電同時(shí)5V穩(wěn)壓IC將電池電壓轉(zhuǎn)為5V輸出到USB母座VBUS管腳上。
[0023]如圖3所示，所述USB負(fù)載接入檢測(cè)電路模塊5工作時(shí)，所述USB負(fù)載接入檢測(cè)電路工作時(shí)USB母座7的VBUS管腳有5V電壓，在USB母座7的GND管腳串一小電阻Rl到地，R2為USB頭不接負(fù)載時(shí)VBUS和GND管腳間的等效電阻，數(shù)值為無(wú)窮大，r電阻為外部負(fù)載，Rl電阻一端接到運(yùn)算放大器正極，Rf、Rg分別為反饋電阻和輸入電阻，根據(jù)電阻分壓原理，當(dāng)沒(méi)有外部負(fù)載接入時(shí)，Rl上的電壓差UR1=R1/R2*5V=0V，運(yùn)放正負(fù)極輸入都為OV故Vout=OV,當(dāng)外部負(fù)載r接入時(shí)，URl=Rl/ (R2//r) *5V=Rl/r*5V，根據(jù)運(yùn)放放大倍數(shù)公式Gain=l+Rf/RgJjfWVout= Rl/r*5V* (1+Rf/Rg)，故 USB 負(fù)載接入前后 Vout 值會(huì)有變化，可搭配三極管、MOS管輸出合理的電平觸發(fā)預(yù)訂功能電路。
[0024]如圖4所示，使用時(shí):(I)設(shè)備起始為關(guān)機(jī)狀態(tài)；將供電電路模塊I向USB頭接入檢測(cè)電路|吳塊3提供電源，開(kāi)關(guān)電路|吳塊2為關(guān)閉狀態(tài)；(2)當(dāng)不接負(fù)載設(shè)備的USB頭插入設(shè)備時(shí)，USB接頭接入檢測(cè)電路模塊3會(huì)檢測(cè)到此動(dòng)作并控制開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通，供電電路模塊I向穩(wěn)壓保護(hù)電路模塊4供電，USB母座輸出5V電壓，同時(shí)向USB負(fù)載接入檢測(cè)電路模塊5提供電源進(jìn)入工作狀態(tài)，若此時(shí)拔出USB頭，則回到步驟I狀態(tài)；(3)當(dāng)有負(fù)載設(shè)備接入步驟2的USB頭時(shí)，USB負(fù)載接入檢測(cè)電路模塊5會(huì)檢測(cè)到此動(dòng)作并輸出觸發(fā)信號(hào)到電源管理單元模塊6，開(kāi)啟預(yù)訂功能，USB接頭和設(shè)備一起拔出則回步驟I狀態(tài)，只拔出USB設(shè)備則回步驟2狀態(tài)。
[0025]根據(jù)上述說(shuō)明書(shū)的揭示和教導(dǎo)，本實(shí)用新型所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷?。因此，本?shí)用新型并不局限于上面揭示和描述的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說(shuō)明書(shū)中使用了一些特定的術(shù)語(yǔ)，但這些術(shù)語(yǔ)只是為了方便說(shuō)明，并不對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)成任何限制。
【權(quán)利要求】
1.一種檢測(cè)USB負(fù)載設(shè)備接入狀態(tài)的電路，其特征在于:包括供電電路模塊、開(kāi)關(guān)電路模塊、USB頭接入檢測(cè)電路模塊、穩(wěn)壓保護(hù)電路模塊、USB負(fù)載接入檢測(cè)電路模塊、電源管理單元模塊，所述供電電路模塊與所述開(kāi)關(guān)電路模塊電連接，所述供電電路模塊與所述USB頭接入檢測(cè)電路模塊電連接，所述USB頭接入檢測(cè)電路模塊通過(guò)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通控制與所述開(kāi)關(guān)電路模塊電連接，所述開(kāi)關(guān)電路模塊與所述穩(wěn)壓保護(hù)電路模塊電連接，所述穩(wěn)壓保護(hù)電路模塊與所述USB負(fù)載接入檢測(cè)電路模塊電連接，所述USB負(fù)載接入檢測(cè)電路模塊通過(guò)控制信號(hào)線與所述電源管理單元模塊信號(hào)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)USB負(fù)載設(shè)備接入狀態(tài)的電路，其特征在于:還包括USB母座，所述USB母座包括一個(gè)VBUS管腳及一個(gè)GND管腳，所述VBUS管腳與所述穩(wěn)壓保護(hù)電路模塊電連接，所述GND管腳與USB負(fù)載接入檢測(cè)電路模塊電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)USB負(fù)載設(shè)備接入狀態(tài)的電路，其特征在于:所述穩(wěn)壓保護(hù)電路模塊的輸出電壓為5V。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)USB負(fù)載設(shè)備接入狀態(tài)的電路，其特征在于:所述USB頭接入檢測(cè)電路模塊使用一種特殊的USB母座，當(dāng)USB公頭接入時(shí)會(huì)使母座上的管腳狀態(tài)發(fā)生改變，如兩個(gè)管腳由不相通變?yōu)槎搪?、某個(gè)管腳由懸空變?yōu)榻拥?，利用此特性搭配使用三極管和MOS管輸出合適的高低電平觸發(fā)信號(hào)，可以對(duì)開(kāi)關(guān)電路進(jìn)行控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)USB負(fù)載設(shè)備接入狀態(tài)的電路，其特征在于:所述USB負(fù)載接入檢測(cè)電路模塊工作時(shí)，所述USB母座的VBUS管腳有5V電壓，在USB母座的GND管腳串一小電阻Rl到地，R2為USB頭不接負(fù)載時(shí)VBUS和GND管腳間的等效電阻，數(shù)值為無(wú)窮大，r電阻為外部負(fù)載，Rl電阻一端接到運(yùn)算放大器正極，Rf、Rg分別為反饋電阻和輸入電阻。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK203759164SQ201420130457
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年3月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月22日
【發(fā)明者】謝曉楠, 崔岑, 吳學(xué)偉, 周向陽(yáng), 何堅(jiān)強(qiáng) 申請(qǐng)人:深圳市偉文無(wú)線通訊技術(shù)有限公司