本技術(shù)涉及計(jì)算機(jī)，具體地，本技術(shù)涉及一種用于計(jì)算機(jī)的usb接口電路。

背景技術(shù)：

1、目前，計(jì)算機(jī)的前置usb接口已成為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)機(jī)箱的標(biāo)配之一。通過(guò)前置usb，計(jì)算機(jī)可以更便捷地連接各種外部設(shè)備，如閃存盤(pán)、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、攝像頭等，而不必在機(jī)箱后面尋找接口，從而增加了用戶(hù)的便利性和操作的靈活性，也符合現(xiàn)代人們對(duì)于設(shè)備連接方便的需求。

2、隨著計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備不斷地更新?lián)Q代，其功能不斷增加、優(yōu)化的同時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)的耗電量也在不斷提升，因此usb接口輸出過(guò)載的情況時(shí)有發(fā)生。usb接口輸出過(guò)載可能導(dǎo)致usb接口電路或外部設(shè)備中的電子元件過(guò)熱、損壞或甚至發(fā)生故障，且一些電子元件的絕緣層或其本身也有被擊穿的危險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述通過(guò)usb接口可能會(huì)發(fā)生輸出過(guò)載的問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種用于計(jì)算機(jī)的usb接口電路。為此，本實(shí)用新型在如下的提供方案。

2、一種用于計(jì)算機(jī)的usb接口電路包括：降噪電路，其包括正向信號(hào)降噪電路和反向信號(hào)降噪電路，所述正向信號(hào)降噪電路與usb芯片的d+引腳連接，所述反向信號(hào)降噪電路與usb芯片的d-引腳連接；比較電路，其與usb芯片的vbus引腳連接，用于比較vbus輸出電壓與標(biāo)準(zhǔn)電壓的大??；溫度檢測(cè)電路，其與mcu連接，用于將usb接口的溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將所述數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)絤cu。mcu，其接收vbus輸出電壓與標(biāo)準(zhǔn)電壓的大小進(jìn)行比較的結(jié)果，并根據(jù)所述結(jié)果向控制開(kāi)關(guān)輸入控制電平信號(hào)；控制開(kāi)關(guān)，其為vbus線(xiàn)路的開(kāi)關(guān)，且其接收所述mcu輸出的所述控制電平信號(hào)，并根據(jù)所述控制電平信號(hào)控制usb電源輸出線(xiàn)路的接通與斷開(kāi)。

3、在一個(gè)實(shí)施例中，所述比較電路包括第一電感l(wèi)1、第二電阻r2、第五電阻r5、第六電阻r6、第七電阻r7、第八電阻r8以及第一運(yùn)算放大器a1，所述第一運(yùn)算放大器a1的同相輸入端通過(guò)第二電阻r2和第一電感l(wèi)1連接于所述vbus引腳，所述第一運(yùn)算放大器a1的反相輸入端通過(guò)第七電阻r7連接于所述電源，所述第八電阻r8的兩端分別連接于所述第一運(yùn)算放大器a1的同相輸入端和輸出端，從而形成負(fù)反饋回路，所述第一運(yùn)算放大器a1的輸出端還與所述mcu連接。

4、在一個(gè)實(shí)施例中，所述正向信號(hào)降噪電路包括：第三電感l(wèi)3、第一電容c1以及第四電阻r4，所述第一電容c1的一極通過(guò)所述第四電阻r4和所述第三電感l(wèi)3連接于usb芯片的d+引腳，所述第一電容c1的另一極接地，其中，所述第三電感l(wèi)3為磁芯電感。

5、在一個(gè)實(shí)施例中，所述反向信號(hào)降噪電路包括：第二電感l(wèi)2、第二電容c2以及第三電阻r3，所述第二電容c2的一極通過(guò)所述第三電阻r3和所述第二電感l(wèi)2連接于usb芯片的d-引腳，所述第二電容c2的另一極接地，其中，所述第二電感l(wèi)2為磁芯電感。

6、在一個(gè)實(shí)施例中，所述溫度檢測(cè)電路包括：熱敏電阻rntc、信號(hào)放大器、第十三電阻r13、第十四電阻r14和第三電容c3，所述熱敏電阻rntc的一端接地，所述熱敏電阻rntc的另一端通過(guò)所述第十三電阻r13與電源連接，所述熱敏電阻rntc的另一端還通過(guò)所述第十四電阻r14與所述信號(hào)放大器連接，所述信號(hào)放大器與所述第十四電阻r14連接的一端還通過(guò)第三電容接地c3，所述信號(hào)放大器與所述mcu連接，其中，所述熱敏電阻安裝在usb接口的金屬外殼的內(nèi)部。

7、在一個(gè)實(shí)施例中，所述信號(hào)放大器包括第二運(yùn)算放大器a2、第十五電阻r15、第十六電阻r16，所述第二運(yùn)算放大器a2的同相輸入端與所述補(bǔ)償器連接，所述第二運(yùn)算放大器a2的反相輸入端通過(guò)所述第十五電阻r15接地，所述第二運(yùn)算放大器a2的反相輸入端還通過(guò)所述第十六電阻r16連接所述第二運(yùn)算放大器a2的輸出端，所述第二運(yùn)算放大器a2的輸出端還與mcu連接。

8、在一個(gè)實(shí)施例中，所述信號(hào)放大器通過(guò)adc轉(zhuǎn)換電路與mcu連接。

9、在一個(gè)實(shí)施例中，所述控制開(kāi)關(guān)包括三極管q，第十電阻r10、第十一電阻r1以及第十二電阻r12，所述第十電阻r10的一端和所述三極管q的發(fā)射極連接于第九電阻r9，所述三極管q的基極連接于第十電阻r10的另一端，所述三極管q的基極還通過(guò)所述第十一電阻r1連接于所述mcu，所述三極管的集電極通過(guò)所述十二電阻r12成為所述usb接口電路的電源輸出端。

10、在一個(gè)實(shí)施例中，所述三極管q的發(fā)射極還通過(guò)所述第九電阻r9和所述第一電感l(wèi)1連接于vbus引腳。

11、在一個(gè)實(shí)施例中，一種用于計(jì)算機(jī)的usb接口電路還包括第四電感l(wèi)4和第一電阻r1，且usb芯片的gnd引腳通過(guò)第四電感l(wèi)4接地，usb芯片的d+引腳通過(guò)第一電阻r1與電源連接，其中，所述第一電阻r1為上拉電阻器。

12、本實(shí)用新型的有益效果為：

13、本實(shí)用新型將計(jì)算機(jī)usb接口的實(shí)際輸出電壓與一個(gè)電源的電壓進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)usb接口的實(shí)際輸出電壓大于電源的電壓時(shí)，將計(jì)算機(jī)usb接口與外部設(shè)備之間的電源線(xiàn)斷開(kāi)連接。本實(shí)用新型還通過(guò)溫度檢測(cè)電路獲得usb接口的溫度，當(dāng)usb接口的溫度超過(guò)預(yù)設(shè)的溫度閾值時(shí)，mcu發(fā)出控制信號(hào)時(shí)usb的電源線(xiàn)路斷開(kāi)。

14、本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)usb接口的實(shí)際輸出電壓和usb接口的溫度進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果控制usb接口電源線(xiàn)的導(dǎo)通或斷開(kāi)，從而防止usb線(xiàn)路因過(guò)載或電壓過(guò)高而損壞。

技術(shù)特征：

1.一種用于計(jì)算機(jī)的usb接口電路，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于計(jì)算機(jī)的usb接口電路，其特征在于，所述比較電路包括：第一電感（l1）、第二電阻（r2）、第五電阻（r5）、第六電阻（r6）、第七電阻（r7）、第八電阻（r8）以及第一運(yùn)算放大器（a1），所述第一運(yùn)算放大器（a1）的同相輸入端通過(guò)第二電阻（r2）和第一電感（l1）連接于所述vbus引腳，所述第一運(yùn)算放大器（a1）的反相輸入端通過(guò)第七電阻（r7）連接于所述電源，所述第八電阻（r8）的兩端分別連接于所述第一運(yùn)算放大器（a1）的同相輸入端和輸出端，從而形成負(fù)反饋回路，所述第一運(yùn)算放大器（a1）的輸出端還與所述mcu連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于計(jì)算機(jī)的usb接口電路，其特征在于，所述正向信號(hào)降噪電路包括：第三電感（l3）、第一電容（c1）以及第四電阻（r4），所述第一電容（c1）的一極通過(guò)所述第四電阻（r4）和所述第三電感（l3）連接于usb芯片的d+引腳，所述第一電容（c1）的另一極接地，其中，所述第三電感（l3）為磁芯電感。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于計(jì)算機(jī)的usb接口電路，其特征在于，所述反向信號(hào)降噪電路包括：第二電感（l2）、第二電容（c2)以及第三電阻（r3），所述第二電容（c2）的一極通過(guò)所述第三電阻（r3）和所述第二電感（l2）連接于usb芯片的d-引腳，所述第二電容（c2）的另一極接地，其中，所述第二電感（l2）為磁芯電感。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于計(jì)算機(jī)的usb接口電路，其特征在于，所述溫度檢測(cè)電路包括：熱敏電阻（rntc）、信號(hào)放大器、第十三電阻（r13）、第十四電阻（r14）和第三電容（c3），所述熱敏電阻（rntc）的一端接地，所述熱敏電阻（rntc）的另一端通過(guò)所述第十三電阻（r13）與電源連接，所述熱敏電阻（rntc）的另一端還通過(guò)所述第十四電阻（r14）與所述信號(hào)放大器連接，所述信號(hào)放大器與所述第十四電阻（r14）連接的一端還通過(guò)第三電容接地（c3），所述信號(hào)放大器與所述mcu連接，其中，所述熱敏電阻安裝在usb接口的金屬外殼的內(nèi)部。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于計(jì)算機(jī)的usb接口電路，其特征在于，所述信號(hào)放大器包括第二運(yùn)算放大器（a2）、第十五電阻（r15）、第十六電阻（r16），所述第二運(yùn)算放大器（a2）的同相輸入端與補(bǔ)償器連接，所述第二運(yùn)算放大器（a2）的反相輸入端通過(guò)所述第十五電阻（r15）接地，所述第二運(yùn)算放大器（a2）的反相輸入端還通過(guò)所述第十六電阻（r16）連接所述第二運(yùn)算放大器（a2）的輸出端，所述第二運(yùn)算放大器（a2）的輸出端還與mcu連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于計(jì)算機(jī)的usb接口電路，其特征在于，所述信號(hào)放大器通過(guò)adc轉(zhuǎn)換電路與mcu連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于計(jì)算機(jī)的usb接口電路，其特征在于，所述控制開(kāi)關(guān)包括：三極管（q），第十電阻（r10）、第十一電阻（r1）以及第十二電阻（r12），所述第十電阻（r10）的一端和所述三極管（q）的發(fā)射極連接于第九電阻（r9），所述三極管（q）的基極連接于第十電阻（r10）的另一端，所述三極管（q）的基極還通過(guò)所述第十一電阻（r1）連接于所述mcu，所述三極管的集電極通過(guò)所述十二電阻（r12）成為所述usb接口電路的電源輸出端。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種用于計(jì)算機(jī)的usb接口電路，其特征在于，所述三極管（q）的發(fā)射極還通過(guò)所述第九電阻（r9）和第一電感（l1）連接于vbus引腳。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于計(jì)算機(jī)的usb接口電路，其特征在于，還包括：第四電感（l4）和第一電阻（r1），且usb芯片的gnd引腳通過(guò)第四電感（l4）接地，usb芯片的d+引腳通過(guò)第一電阻（r1）與電源連接，其中，所述第一電阻（r1）為上拉電阻器。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體地，本技術(shù)涉及一種用于計(jì)算機(jī)的USB接口電路，該電路包括：降噪電路，其包括正向信號(hào)降噪電路和反向信號(hào)降噪電路，所述正向信號(hào)降噪電路與USB芯片的D+引腳連接，所述反向信號(hào)降噪電路與USB芯片的D?引腳連接；比較電路，其包括第一運(yùn)算放大器A1，所述第一運(yùn)算放大器A1的同相輸入段與VBUS引腳連接，所述第一運(yùn)算放大器A1的同相輸入端與電源連接，所述第一運(yùn)算放大器A1的輸出端與MCU連接；溫度檢測(cè)電路，其與MCU連接，用于將所述數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)組CU。MCU；控制開(kāi)關(guān)，其為VBUS線(xiàn)路的開(kāi)關(guān)，且其接收所述MCU輸出的所述控制電平信號(hào)。

技術(shù)研發(fā)人員：馬玉龍,陳祖義,趙太祥,周雨
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)人民解放軍空軍工程大學(xué)航空機(jī)務(wù)士官學(xué)校
技術(shù)研發(fā)日：20240425
技術(shù)公布日：2025/1/9