[实用新型]USB总线电流检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电流检测领域，特别涉及一种USB总线电流检测装置。

背景技术

USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)协议允许外设在主机和其它外设工作时进行连接配置，使用及移除即所谓的即插即用，同时USB总线的应用可以清除PC上过多的I/O端口，而以一个串行通道取代，使PC与外设之间的连接更容易。

USB接口通过一个四线电缆来传输信号与电源：D+信号线，D-信号线，GND信号线和Vbus信号线。其中D+信号线和D-信号线是一对差模的信号线，而Vbus(高电平)信号线和GND(地)信号线则提供了电源，它可以给一些设备(包括USB Hub)供电。USB提供了两种数据传输率：一种是12Mbps的高速(full speed，全速)模式，另一种是1.5Mbps的低速(slowspeed，低速)模式。这两种模式可以同时存在于一个USB系统中，而引入低速模式主要是为了降低要求不高的设备的成本，比如鼠标键盘等等。

在USB设备的生产、测试或调试中，工作人员一般都需要通过测试USB的Vbus信号线或GND信号线上的电流来检测USB产品的状态，进而判断USB产品的好坏，目前通常的做法是检测USB的Vbus信号线或GND信号线上的电压，例如可以通过电压表来测量某个信号线上的电压，但是许多情况下还需要进一步了解USB信号线上的电流，然而，目前直接检测USB信号线上的电流的方法却很少，一般都是通过检测其它参数，然后依据这些参数计算得到USB信号线上的电流，或者通过外搭电路来间接实现，或者将USB设备外壳拆开，将电流表串接到USB的Vbus信号线或GND信号线上进行检测，这样做不仅很麻烦，而且还需要将USB设备的外壳拆开，露出电路板才能实现，这就给工程人员带来了很多不便，外接设备或电路等来进行检测的时候可能还需要电池等额外电源；另外，将电流表串接到USB设备的信号线上或外接外搭电路到USB设备的信号线上时，也很容易影响USB设备的工作状态。

实用新型内容

为了解决检测USB设备工作电流不方便的问题，本实用新型提供了一种USB总线电流检测装置，该装置包括用于与USB设备连接的第一USB接口、与上游USB接口连接的第二USB接口、电流检测模块和输出模块；

所述电流检测模块串联在所述第一USB接口和所述第二USB接口之间的Vbus信号线或GND信号线上；所述电流检测模块的输出端口与所述输出模块连接；所述第一USB接口的D+信号线和D-信号线分别与所述第二USB接口的D+信号线和D-信号线连接；

所述电流检测模块和输出模块通过所述第二USB接口由上游USB接口为其提供电力。

当所述第一USB接口为多个时，所述装置还包括选择切换模块，通过所述第二USB接口由上游USB接口为其提供电力；

所述选择切换模块，分别与每个第一USB接口和第二USB接口相连，用于选择连通多个第一USB接口中的一个USB接口与第二USB接口之间的通路；

相应地，所述电流检测模块串联在所述第二USB接口和所述选择切换模块之间的Vbus信号线或GND信号线上；所述第二USB接口的D+信号线和D-信号线通过所述选择切换模块与所述第一USB接口的D+信号线和D-信号线连通。

所述选择切换模块为选择开关。

所述选择切换模块由控制芯片和选择开关组成。

所述电流检测模块具体包括电流检测元件和控制芯片；

所述电流检测元件，用于检测所述第一USB接口和所述第二USB接口之间的Vbus信号线或GND信号线上的电流值，并将所述电流值转换为电压值，发送至所述控制芯片；

所述控制芯片用于将接收到的电压值转换为所述输出模块输出的信号量格式，发送至所述输出模块。

所述电流检测模块还包括A/D转换芯片；

所述A/D转换芯片，用于对所述电流检测元件得到的电压值进行模/数转换，得到对应的电压值数字量，并将所述电压值数字量发送至所述控制芯片。

所述A/D转换芯片与所述控制芯片集成在一颗A/D转换芯片中。

所述电流检测元件为电阻。

所述电流检测元件为电磁感应器件。

所述电磁感应器件为霍尔传感器，具体为穿孔型霍尔传感器。

所述电流检测模块具体包括电流检测元件、压/频转换芯片、计数芯片和控制芯片；