一种usb供电线路损耗电压弥补与过载保护电路
2019-11-26

一种usb供电线路损耗电压弥补与过载保护电路

本实用新型提供一种USB供电线路损耗电压弥补与过载保护电路,包括循环连接的DC‑DC稳压单元、线路损耗电压弥补回路、电流采集放大单元和门限比较单元,DC‑DC稳压单元实现稳定电压输出,线路损耗电压弥补回路实现输出负载电流流经本回路后,使DC‑DC稳压单元的反馈采样输入回路与参考地回路之间的电压发生变化,电流采集放大单元将流经线路损耗电压弥补回路上引起电压发生变化的电阻上的电压信号进行放大并输出至门限比较单元,门限比较单元将基准电压与电流采集放大单元输出的电压进行比较,当负载电流超过门限值电流时,控制DC‑DC稳压单元关断输出,并间歇性尝试重新输出电压动作。本申请能对USB供电线路损耗电压进行弥补和电流过载保护,简单实用可靠。

为了更好地理解本申请提供的USB供电线路损耗电压弥补与过载保护电路,以下将对该电路的工作原理进行详细说明:

≈2/3VCC

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本实用新型。

通常,由于车载娱乐系统USB接口一般设计在中控台下方位置或中央扶手箱内,而车载娱乐系统主机却安放在中控台上方位置或是扶手箱上方位置,由此就必须使用延长线的方式来连接主机与USB接口,但是加入了延长线就出现了不可避免的线路损耗问题。例如要使用1.5米延长线,采用25AWG线材设计,导线电阻=1.5×2×0.106=0.318Ω,通过1A电流时压降为0.318V,不能满足5V±10%,若加上接口的接触电阻及PCB线路上的损耗会更大。

U1AOUT=(2/3VCC+VD2)/(1-R9/(R10+R9))

进一步,所述电流采集放大单元包括电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R12、二极管D2、电容C1、电容C2和运算放大器U1A,所述电阻R7的一端与参考地脚GND连接,所述电容C2的一端接地,所述电阻R7和电容C2的另一端均与运算放大器U1A的正向输入端连接,所述电阻R8的一端与电阻R4和电阻R3之间的节点连接,所述电阻R8的另一端和电阻R12的一端均与运算放大器U1A的反向输入端连接,所述电阻R12的另一端和电阻R9的一端均与运算放大器U1A的输出端连接,所述电阻R9的另一端与二极管D2的正极连接,所述二极管D2的负极连接到门限比较单元,所述运算放大器U1A的正电源端和电容C1的一端连接直流电源VCC,所述运算放大器U1A的负电源端和电容C1的另一端接地。