[发明专利]系统上电启动的USB设备保护电路及系统电路和电子设备

说明书

本发明属于电学技术领域，尤其涉及一种系统上电启动的USB设备保护电路及系统电路和电子设备，电路包括与USB接口总线的供电端相连的隔离保护电路和与隔离保护电路的使能引脚相连的控制电路，所述的控制电路包括具有至少两个输入端和一个输出端的逻辑电路，所述的逻辑电路的输出端连接于使能引脚，两个输入端分别连接于主控制器的USB使能信号输出端和系统的开关控制信号输出端使该电路只有当来自主控制器的USB使能信号和来自系统的开关控制信号同时满足要求时才能激活使能引脚。本发明具有能够保护外部设备同时能够保证系统正常启动等优点。

技术领域

本发明属于电学技术领域，尤其涉及一种系统上电启动的USB设备保护电路及系统电路和电子设备。

背景技术

人们使用的消费类电子产品，通常会用到USB(通用串行总线；设备，尤其是个人电脑、智能路由、智能电视机、机顶盒、音箱、手持便携音视频设备等，前述产品大多数都有USB接口，为了兼容不同的设备，电路设计上有必要做好防护措施，以应对短路、过压、过流等情况。由于现有技术中直接采用普通的MOS管作为USB供电电路的开关，无法对供电电路提供任何保护，一旦出现短路或外接负载过大等异常状况，容易造成输出电流过流或接口过热，对USB接口和外接设备造成严重的损坏。另外现有USB供电电路也不具有向主机报告上述故障的功能。

为了解决上述技术问题，人们进行了长期的探索，例如人们提出将系统5V电源输入到一个具有短路保护、限流保护功能的Switch开关芯片，通过使能脚打开或关闭，再输出给USB接口的5V供电，这样一旦电流过大或短路了，就仅仅隔离了USB接口供电，不会影响到系统5V供电，系统还能继续正常工作。

再例如中专利公开了一种USB供电保护电路及应用该电路的电视机[申请号：CN200920024522.X]，包括主芯片MCU、供电电源以及USB接口，所述USB供电保护电路还包括一供电保护开关，所述供电保护开关的输入端IN连接供电电源，输出端OUT连接USB接口的电源引脚，启动端口EN和反馈端口OC分别连接主芯片MCU；所述供电保护开关在其输出电流超出预定值时切换到恒定限流输出状态，将输出电流限定在一安全值上。

上述做法在在主系统已正常工作时，能够有效满足USB供电的保护，但如果主系统处于上电启动，而此时USB接口已挂载设备，有可能会出现两种问题：

1.如图1所示，使能控制脚一般由主芯片GPIO(通用输入输出；口控制，系统上电过程，GPIO会有短暂的不受控制的状态，如果刚好能够使能USB电源打开，USB也有可能短暂的供电，但随着系统启动过程，有可能会马上关闭USB 5V电源，该情况会造成USB设备会跟着短时间上电掉电，特别对机械硬盘等带电动机械设备的，容易造成损伤。

2.USB设备，如机械硬盘等USB设备，上电时需要脉冲电流功耗比平时工作时平均电流约大一倍，而此时系统上电也同样会有大的充电上电电流，两者共同作用有可能超出系统电源设计余量，容易造成系统上电不成功。

因此，需要开发一个应用简单、成本较低、可以在系统上电时避免USB错误供电的驱动电路。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种结构简单、能够在系统上电时避免USB错误供电的系统上电启动的USB设备保护电路；

本方案的另一目的是提供一种采用系统上电启动的USB设备保护电路的系统电路；

本方案的另一目的是提供一种采用系统上电启动的USB设备保护电路的电子设备。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：