車載ECU中USB接口電路供電保護設計

作者：時間：2009-03-12 來源：網(wǎng)絡

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由上述討論可知，圖1所示電路可以僅用一個比較器來構成閾值可調的窗口比較器，實現(xiàn)了對USB供電電路的有效保護。當VBUS上連入的電壓大于 VBUSH或小于VBUSL時，比較器的輸出將變?yōu)榈碗娖?，關斷MOS管MN1和MN2，將系統(tǒng)電源VCC5V和VBUS 隔離開來。電路中C1和C2的作用是維持比較器輸入端電壓瞬時不變，另外，電路使用了三路幅值不同的電源，其中VCC12V用于比較器的供電，目的是在VBUS發(fā)生對電源短路時，防止比較器的負端輸入電壓大于其供電電壓，同時也是為了能夠充分打開MOS管MN1和MN2；VCC3.3V用作比較器正端參考電壓，不建議將正端參考電壓設置為高于3.3V，因為對于一些功耗較大的USB設備，其連接的瞬間會將VBUS拉低。這期間VBUS的值將會位于3.3V與5V之間，如果此時正端的參考電壓大于3.3V，比較器會有發(fā)生誤動作的風險。

本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/197902.htm

　　為了安全起見，當系統(tǒng)探測到連接的外部設備不能識別，或是屬于不支持的設備時，系統(tǒng)要關斷USB的電力供應。此時，CPU可以通過打開MN3將比較器的輸出拉低，關斷MN1和MN2。這種情況下，外設的電源電路將會作為一個負載與R4和D2串聯(lián)組成一個回路。由于外設電源電路的輸入電阻很低，比較器同相端的將處于較低電位的狀態(tài)，從而產(chǎn)生正反饋效應，促使比較器也輸出低電位。由于比較器和MN3均是開集/漏結構，具有線與功能，所以此時系統(tǒng)CPU可以關斷MN3，通過比較器繼續(xù)維持UO的低電平狀態(tài)。只有外部設備斷開后，比較器的正端輸入電位變高，VBUS的供電線路才會恢復正常。

　　上述電路的功能在實際應用中得到了驗證。利用這個電路，當VBUS與12V電源或地發(fā)生短路時，系統(tǒng)內(nèi)的5V電源絲毫不受影響，即不會發(fā)生電壓倒灌的現(xiàn)象也不會被拉低引起系統(tǒng)復位。