專利名稱：萬(wàn)用串列總線的過(guò)電流保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是有關(guān)一種電流保護(hù)電路，特別定有關(guān)一種使用在萬(wàn)用串列總線(USB)的過(guò)電流保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
萬(wàn)用串列總線(USB)具有能夠連接任何周邊設(shè)備與電腦主機(jī)的功能，定一個(gè)十分便利的連接裝置且萬(wàn)用串列總線將繼續(xù)走向更高的傳輸速率，從中低速周邊應(yīng)用延伸至高速周邊領(lǐng)域，擴(kuò)大使用領(lǐng)域，所以萬(wàn)用串列總線的應(yīng)用愈來(lái)愈重要。
請(qǐng)參閱圖1所示，已知當(dāng)主機(jī)系統(tǒng)(Host System)10和伺服器系統(tǒng)(Server System)14以萬(wàn)用串列總線12連接時(shí)，通常有電流限制的要求，因?yàn)槿f(wàn)用串列總線的5V電壓，會(huì)隨著電流而有所變化，電流愈大，電壓降也愈大，瞬間電流過(guò)大造成全系統(tǒng)的不穩(wěn)定、損壞或產(chǎn)生錯(cuò)誤信息，尤其是在電源由主機(jī)系統(tǒng)(Host System)10供給伺服器系統(tǒng)(Server System)14時(shí)，主機(jī)系統(tǒng)在插電的瞬間會(huì)使伺服器系統(tǒng)14電壓的瞬間變化過(guò)快如圖2所示，造成瞬間電流過(guò)大致使主機(jī)系統(tǒng)10連線中斷，或是使伺服器系統(tǒng)14不正常運(yùn)作或重置(Reset)進(jìn)而造成系統(tǒng)或檔案的損壞。
有監(jiān)于此，本實(shí)用新型是針對(duì)上述的問(wèn)題，提出一種萬(wàn)用串列總線的過(guò)電流保護(hù)電路，以解決已知的問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的，是在提供一種萬(wàn)用串列總線的過(guò)電流保護(hù)電路，其是利用階段式電源電路來(lái)避免因?yàn)樗查g電流過(guò)大造成整個(gè)系統(tǒng)的不穩(wěn)定或損壞。
本實(shí)用新型的另一目的，是在提供一種萬(wàn)用串列總線的過(guò)電流保護(hù)電路，其是于過(guò)電流狀態(tài)消失后，回到正常模式供電，避免因?yàn)橄拗齐娏鲗?duì)伺服器系統(tǒng)造成不良影響。
本實(shí)用新型的再一目的，是在主機(jī)系統(tǒng)電源發(fā)生異動(dòng)情形時(shí)，可確保主機(jī)系統(tǒng)正常工作，避免連線中斷，同時(shí)具有使用便利的優(yōu)點(diǎn)。
為達(dá)上述的目的，本實(shí)用新型一種萬(wàn)用串列總線的過(guò)電流保護(hù)電路，其特征在于，包括一開(kāi)關(guān)元件，其是連接一電源輸入端，該開(kāi)關(guān)元件具有一設(shè)定值，以根據(jù)該設(shè)定值而形成通路/斷路的狀態(tài)；一分流電路，其是連接該電源輸入端，另一端跨接該開(kāi)關(guān)元件以提供一電流分流；以及一控制電路，其第一端是與該電源輸入端連接，第二端與接地線連接，第三端與該開(kāi)關(guān)元件連接，該控制電路可控制該開(kāi)關(guān)元件形成通路。
其中，該開(kāi)關(guān)元件是為一P型金屬氧化物半導(dǎo)體。
其中，該控制電路是由一電阻及一電容所組成，并具有一RC充電時(shí)間常數(shù)。
其中，該分流電路是為一電阻。
本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型是利用階段式電源電路來(lái)避免因?yàn)樗查g電流過(guò)大造成整個(gè)系統(tǒng)的不穩(wěn)定或損壞，是于過(guò)電流狀態(tài)消失后，回到正常模式供電，避免因?yàn)橄拗齐娏鲗?duì)伺服器系統(tǒng)造成不良影響，是在主機(jī)系統(tǒng)電源發(fā)生異動(dòng)情形時(shí)，可確保主機(jī)系統(tǒng)正常工作，避免連線中斷，同時(shí)具有使用便利的優(yōu)點(diǎn)。


以下由具體實(shí)施例配合所附的附圖詳加說(shuō)明，當(dāng)更容易了解本實(shí)用新型的目的、技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及其所達(dá)成的功效，其中圖1為已知的系統(tǒng)連接關(guān)系示意圖。
圖2為已知的電壓與時(shí)間關(guān)系圖。
圖3為本實(shí)用新型的電路示意圖。
圖4為本實(shí)用新型于實(shí)際應(yīng)用的一電路實(shí)施例的詳細(xì)電路。
圖5為本實(shí)用新型的電壓與時(shí)間關(guān)系圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型是應(yīng)用在萬(wàn)用串列總線的過(guò)電流保護(hù)，于電流開(kāi)始導(dǎo)通時(shí)僅有一部分電流通過(guò)，待系統(tǒng)穩(wěn)定后全部電流導(dǎo)通，以保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定。
如圖3所示，其是為本實(shí)用新型的電路示意圖，一過(guò)電流保護(hù)電路20包括一開(kāi)關(guān)元件22，其是連接5V電壓輸入端，另一端則連接輸出端，再有一端與控制電路24相連并接收其傳送的偏壓信號(hào)，且該開(kāi)關(guān)元件22是具有一電壓設(shè)定值，以根據(jù)該電壓設(shè)定值而形成通路與斷路兩種狀態(tài)；一分流電路26，其是一端連接5V電壓輸入端，另一端跨接開(kāi)關(guān)元件22并連接至輸出端，可提供一電流分流；一控制電路24，其一端與5V電壓輸入端連接，另一端與接地線連接，再有一端則與開(kāi)關(guān)元件22連接并可傳送一偏壓的信號(hào)至開(kāi)關(guān)元件22。
其中，當(dāng)萬(wàn)用串列總線12開(kāi)始輸入電流時(shí)，開(kāi)關(guān)元件22為斷路狀態(tài)，使得電流只有通過(guò)分流電路26而輸出電流Ia，且電流Ia僅為輸入電流的一部份，可以防止電流過(guò)大而損壞伺服器系統(tǒng)14，待萬(wàn)用串列總線12的輸入電流穩(wěn)定后，控制電路24會(huì)對(duì)開(kāi)關(guān)元件22產(chǎn)生一偏壓，當(dāng)該偏壓超過(guò)開(kāi)關(guān)元件22的電壓設(shè)定值時(shí)，會(huì)使其形成通路狀態(tài)并流過(guò)電流Ib，造成總輸出電流為電流Ia與電流Ib相加，達(dá)到萬(wàn)用串列總線12正常運(yùn)作狀態(tài)。
在了解本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)及作用關(guān)系之后，接著請(qǐng)參閱圖4所示，為本實(shí)用新型于實(shí)際應(yīng)用的一電路實(shí)施例，此過(guò)電流保護(hù)電路20是置于一萬(wàn)用串列總線12上，并與其5V電壓線與接地線連接，該5V電壓線進(jìn)入過(guò)電流保護(hù)電路20與其內(nèi)部三個(gè)元件連接，一為分流電路26，其是為一電阻R1并使得電流Ia流通至輸出端二為開(kāi)關(guān)元件22，其是為一P型金屬氧化物半導(dǎo)體PMOS，當(dāng)其柵極(Gate)有一偏壓且超過(guò)電壓設(shè)定值時(shí)即導(dǎo)通，可使電流Ib流通至輸出端；三是控制電路24，其是由一電容C及一電阻R2所組成，電容C一端與5V電壓線連接，另一端分出二個(gè)連接線，其中一連接線連接至P型金屬氧化物半導(dǎo)體PMOS的柵極(Gate)，另一連接線則經(jīng)過(guò)電阻R2連接至接地線形成一RC電路，當(dāng)萬(wàn)用串列總線12輸入電流穩(wěn)定時(shí)，由電容C與電阻R2之間的RC充電時(shí)間常數(shù)特性，會(huì)傳送一偏壓信號(hào)至開(kāi)關(guān)元件22。
當(dāng)萬(wàn)用串列總線12通電時(shí)，會(huì)有瞬間電流過(guò)大情況，此時(shí)，P型金屬氧化物半導(dǎo)體PMOS為斷路狀態(tài)，只有一電流Ia經(jīng)由電阻R1流過(guò)，使萬(wàn)用串列總線12充電直到穩(wěn)定狀態(tài)，然后利用電容C與電阻R2的RC充電時(shí)間常數(shù)特性產(chǎn)生一偏壓，當(dāng)該偏壓超過(guò)電壓設(shè)定值時(shí)，可將P型金屬氧化物半導(dǎo)體PMOS導(dǎo)通并流過(guò)一電流Ib，使得供應(yīng)萬(wàn)用串列總線12的總電流為I＝Ia+Ib，達(dá)到正常的供電模式，再參閱圖5為一電壓與時(shí)間關(guān)系圖，利用階段提升電流方式，使得伺服器系統(tǒng)14電壓變化緩慢，可避免伺服器系統(tǒng)因?yàn)樗查g電流過(guò)大，造成全系統(tǒng)的不穩(wěn)定或損壞，而當(dāng)輸入電流正常時(shí)，回到正常供電模式，避免因?yàn)橄拗齐娏鲗?duì)伺服器系統(tǒng)造成不良影響。
本實(shí)用新型利用P型金屬氧化物半導(dǎo)體PMOS作為開(kāi)關(guān)元件，在萬(wàn)用串列總線通電時(shí)，利用電阻R1將電流限制在Ia避免過(guò)電流對(duì)伺服器系統(tǒng)產(chǎn)生影響，然后再利用控制電路中電容與電阻的RC充電時(shí)間常數(shù)來(lái)控制P型金屬氧化物半導(dǎo)體PMOS的開(kāi)關(guān)，使通過(guò)的電流增加到正常供電方式I＝Ia+Ib。因此，本實(shí)用新型不但可有效解決已知瞬間電流過(guò)大造成整個(gè)系統(tǒng)的不穩(wěn)定或損壞問(wèn)題，提供一種過(guò)電流保護(hù)電路，可確保系統(tǒng)正常工作。
以上所述是由實(shí)施例說(shuō)明本實(shí)用新型的特點(diǎn)，其目的在使熟悉該技術(shù)者能了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，而非限定本實(shí)用新型的專利范圍，故，凡其他未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神所完成的等效修飾或修改，仍應(yīng)包含在以下所述的申請(qǐng)專利范圍中。
權(quán)利要求1.一種萬(wàn)用串列總線的過(guò)電流保護(hù)電路，其特征在于，包括一開(kāi)關(guān)元件，其是連接一電源輸入端，該開(kāi)關(guān)元件具有一設(shè)定值，以根據(jù)該設(shè)定值而形成通路/斷路的狀態(tài)；一分流電路，其是連接該電源輸入端，另一端跨接該開(kāi)關(guān)元件以提供一電流分流；以及一控制電路，其第一端是與該電源輸入端連接，第二端與接地線連接，第三端與該開(kāi)關(guān)元件連接，該控制電路可控制該開(kāi)關(guān)元件形成通路。
2.如權(quán)利要求1所述的萬(wàn)用串列總線的過(guò)電流保護(hù)電路，其特征在于，其中，該開(kāi)關(guān)元件是為一P型金屬氧化物半導(dǎo)體。
3.如權(quán)利要求1所述的萬(wàn)用串列總線的過(guò)電流保護(hù)電路，其特征在于，其中，該控制電路是由一電阻及一電容所組成，并具有一RC充電時(shí)間常數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的萬(wàn)用串列總線的過(guò)電流保護(hù)電路，其特征在于，其中，該分流電路是為一電阻。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種萬(wàn)用串列總線的過(guò)電流保護(hù)電路，其是由一P型金屬氧化物半導(dǎo)體PMOS的特性作為一開(kāi)關(guān)元件，在電源接通的初形成斷路狀態(tài)，只有部分電流通過(guò)分流電路，待系統(tǒng)穩(wěn)定后利用RC充電時(shí)間常數(shù)的特性，控制P型金屬氧化物半導(dǎo)體PMOS導(dǎo)通而通過(guò)另一部分電流，使系統(tǒng)階段式將電流增加到正常工作狀態(tài)。因此本實(shí)用新型提供一種電流保護(hù)電路，避免瞬間電流過(guò)大造成全系統(tǒng)的不穩(wěn)定或損壞，而當(dāng)沒(méi)有電流過(guò)大的情形時(shí)切換回正常的模式，可確保系統(tǒng)正常工作。
文檔編號(hào)H02H3/08GK2826790SQ20042001379
公開(kāi)日2006年10月11日 申請(qǐng)日期2004年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月1日
發(fā)明者楊智欽 申請(qǐng)人:笙泉科技股份有限公司