一種雙通道電源分配的usb20接口電路的制作方法
【專利說明】一種雙通道電源分配的USB20接口電路
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及終端機(jī)通用串行總線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙通道電源分配的USB2.0接口電路。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]目前通用串行總線技術(shù)廣泛應(yīng)用在消費(fèi)類電子產(chǎn)品中，為人們的日常生活帶來便捷，但是伴隨著大數(shù)據(jù)量交換時(shí)代的到來，消費(fèi)類電子產(chǎn)品原有通用串行總線的數(shù)量明顯不足。
[0005]以金融系統(tǒng)為例，銀行終端平臺的使用過程中需要接入大量外設(shè)，如身份識別終端，密碼輸入終端，指紋采集終端，詞條卡劃卡器終端，掃描儀終端，打印機(jī)終端，無線路由終端等，這些外設(shè)均使用通用串行總線進(jìn)行連接。然而銀行終端平臺通用串行總線資源卻是有限的，在平臺的使用中必然出現(xiàn)拔掉某根通信線纜的端口，而接入另一根通信線纜端口供其使用，這必將影響平臺的使用效率，給操作平臺的工作人員帶來了不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服【背景技術(shù)】中的不足，本發(fā)明提供一種雙通道電源分配的USB2.0接口電路。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種雙通道電源分配的USB2.0接口電路，包括:電源分配開關(guān)3、ESD保護(hù)電路2，所述電源分配開關(guān)3的電源端與5V直流電源線纜①相連，電源分配開關(guān)3的輸入端通過控制端線纜②與高速USB2.0集線控制器相連，所述電源分配開關(guān)3的兩個輸出端分別通過供電線纜④與連接輸出高速USB2.0端口的ESD保護(hù)電路2的電源端相連；所述電源分配開關(guān)3由集成電路U4和其外圍電路組成，所述集成電路U4是高邊沿型快速M(fèi)0SFET雙通道電源分配開關(guān)，每組單通道均支持連續(xù)電流500mA，型號為MIC2026 ;所述的外圍電路由濾波電路⑧和通信線阻抗匹配電路⑨組成，所述濾波電路⑧是由電解電容E11和陶瓷電容C12組成，用于濾除5V直流電源中的無用信號，保證MIC2026可靠工作；所述通信線纜阻抗匹配電路⑨由并接在電源與數(shù)據(jù)線之間的電阻R7構(gòu)成，當(dāng)數(shù)據(jù)線為高電平時(shí)，為其提供拉電流，保證數(shù)據(jù)線高電平可靠有效。
[0008]—種雙通道電源分配的USB2.0接口電路，所述ESD保護(hù)電路由集成模塊PRTR5V0U2X與外圍電路組成，外圍電路由退耦合電路⑦a、濾波電路⑦b組成，所述的PRTR5V0U2X集成電路的4腳與濾波電路⑦b相連連接電源，集成電路D11的2腳和3腳分別接入高速數(shù)據(jù)或者高頻率信號線，所述濾波電路⑦b另一端與集成電路D11的1腳連接接地； 所述濾波電路⑦b是由電解電容E12與陶瓷電容C13并聯(lián)組成的濾波電路；用于將輸入極的無用信號濾除，從而降低對后級電路的影響；所述集成電路PRTR5V0U2X是一款超低容值軌對軌靜電放電保護(hù)二極管。
[0009]—種雙通道電源分配的USB2.0接口電路的工作方法，其步驟如下:
工作時(shí)，當(dāng)連接高速USB2.0集線控制器的第一控制端的線纜②發(fā)出控制相信號，連接直流電源①的電源分配開關(guān)3動作，提供兩路直流電源為對應(yīng)的通道上安裝的ESD保護(hù)集成電路，通過線纜④為兩組高速USB2.0端口提供5V直流電源；
當(dāng)ESD保護(hù)電路2腳所在的數(shù)據(jù)線，有高于電源電壓的電信號時(shí)，信號通過D1將能量泄放到電源；
當(dāng)ESD保護(hù)電路2腳所在的數(shù)據(jù)線，有低于參考點(diǎn)地電壓的電信號時(shí)，信號通過D2將能量泄放到參考點(diǎn)地電壓；即使ESD保護(hù)電路的4腳無電源供電；
當(dāng)ESD保護(hù)電路2腳所在的數(shù)據(jù)線，有高于D1管導(dǎo)通壓降，+ZD擊穿導(dǎo)通電壓信號時(shí)，也會將能量通過參考點(diǎn)地泄放；這樣就使所連接的高速數(shù)據(jù)或者高頻率信號線，無論是在設(shè)備有電源或無電源的情況下，均能夠起到靜電釋放保護(hù)ESD的作用。
[0010]由于采用如上述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性:
本發(fā)明一種雙通道電源分配的USB2.0接口電路組成的通用串行總線端口功能擴(kuò)展裝置，解決了通用串行總線端口數(shù)量不足的問題，由一組通用串行總線端口擴(kuò)展為六組通用串行總線，為人們的日常生活帶來便捷。以金融系統(tǒng)為例，銀行終端平臺的使用過程中需要接入大量外設(shè)均可以接入所述通用串行總線端口功能擴(kuò)展設(shè)備中。保證通用串行總線端口通信質(zhì)量和通信速率，提高了通用串行總線自供電能力。為操作平臺的工作人員提供了方便。
【附圖說明】
[0011]圖1是一種通用串行總線端口擴(kuò)展方法結(jié)構(gòu)框圖；
圖2是高速USB2.0極線控制器及其外圍電路電路圖；
圖3是ESD保護(hù)電路和電源分配開關(guān)及其外圍電路電路圖；
圖4是PRTR5V0U2X內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖3所示，一種雙通道電源分配的USB2.0接口電路，包括:電源分配開關(guān)3、ESD保護(hù)電路2，所述電源分配開關(guān)3的電源端與5V直流電源線纜①相連，電源分配開關(guān)3的輸入端通過控制端線纜②與高速USB2.0集線控制器相連，所述電源分配開關(guān)3的兩個輸出端分別通過供電線纜④與連接輸出高速USB2.0端口的ESD保護(hù)電路2的電源端相連；所述電源分配開關(guān)3由集成電路U4和其外圍電路組成，所述集成電路U4是高邊沿型快速M(fèi)0SFET雙通道電源分配開關(guān)，每組單通道均支持連續(xù)電流500mA，型號為MIC2026 ;所述的外圍電路由濾波電路⑧和通信線阻抗匹配電路⑨組成，所述濾波電路⑧是由電解電容E11和陶瓷電容C12組成，用于濾除5V直流電源中的無用信號，保證MIC2026可靠工作；所述通信線纜阻抗匹配電路⑨由并接在電源與數(shù)據(jù)線之間的電阻R7構(gòu)成，當(dāng)數(shù)據(jù)線為高電平時(shí)，為其提供拉電流，保證數(shù)據(jù)線高電平可靠有效。
[0013]所述ESD保護(hù)電路由集成模塊PRTR5V0U2X與外圍電路組成，外圍電路由退耦合電路⑦a、濾波電路⑦b組成，所述的PRTR5V0U2X集成電路的4腳與濾波電路⑦b相連連接電源，集成電路D11的2腳和3腳分別接入高速數(shù)據(jù)或者高頻率信號線，所述濾波電路⑦b另一端與集成電路D11的1腳連接接地；
所述濾波電路⑦b是由電解電容E12與陶瓷電容C13并聯(lián)組成的濾波電路；用于將輸入極的無用信號濾除，從而降低對后級電路的影響；所述集成電路PRTR5V0U2X是一款超低容值軌對軌靜電放電保護(hù)二極管。
[0014]—種雙通道電源分配的USB2.0接口電路的使用，工作時(shí)，當(dāng)連接高速USB2.0集線控制器的第一控制端的線纜②發(fā)出控制相信號，連接直流電源①的電源分配開關(guān)3動作，提供兩路直流電源為對應(yīng)的通道上安裝的ESD保護(hù)集成電路，通過線纜④為兩組高速USB2.0端口提供5V直流電源；
當(dāng)ESD保護(hù)電路2腳所在的數(shù)據(jù)線，有高于電源電壓的電信號時(shí)，信號通過D1將能量泄放到電源；
當(dāng)ESD保護(hù)電路2腳所在的數(shù)據(jù)線，有低于參考點(diǎn)地電壓的電信號時(shí)，信號通過D2將能量泄放到參考點(diǎn)地電壓；即使ESD保護(hù)電路的4腳無電源供電；
當(dāng)ESD保護(hù)電路2腳所在的數(shù)據(jù)線，有高于D1管導(dǎo)通壓降，+ZD擊穿導(dǎo)通電壓信號時(shí)，也會將能量通過參考點(diǎn)地泄放；這樣就使所連接的高速數(shù)據(jù)或者高頻率信號線，無論是在設(shè)備有電源或無電源的情況下，均能夠起到靜電釋放保護(hù)ESD的作用。
[0015]如圖1至4所示，上述電路構(gòu)成的一種通用串行總線端口功能擴(kuò)展裝置，包括:高速USB2.0集線控制器1、ESD保護(hù)電路2、，所述高速USB2.0集線控制器1的輸入端通過ESD保護(hù)電路2與電連接串行總線的一組USB2.0接口的信號線纜相連，高速USB2.0集線控制器1的若干數(shù)據(jù)分配端線纜③分別通過ESD保護(hù)電路2與對應(yīng)的若干組USB2.0接口的信號線纜相連，所述的高速USB2.0集線控制器的若干控制端線纜②與對應(yīng)的電源分配開關(guān)3輸入端相連，電源分配開關(guān)3的電源端與5V直流電源線纜①相連，電源分配開關(guān)3的若干輸出端分別通過