一种双通道电源分配的usb20接口电路的制作方法
【专利说明】一种双通道电源分配的USB20接口电路
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及终端机通用串行总线通信技术领域，尤其涉及一种双通道电源分配的USB2.0接口电路。
[0003]
【背景技术】
[0004]目前通用串行总线技术广泛应用在消费类电子产品中，为人们的日常生活带来便捷，但是伴随着大数据量交换时代的到来，消费类电子产品原有通用串行总线的数量明显不足。
[0005]以金融系统为例，银行终端平台的使用过程中需要接入大量外设，如身份识别终端，密码输入终端，指纹采集终端，词条卡划卡器终端，扫描仪终端，打印机终端，无线路由终端等，这些外设均使用通用串行总线进行连接。然而银行终端平台通用串行总线资源却是有限的，在平台的使用中必然出现拔掉某根通信线缆的端口，而接入另一根通信线缆端口供其使用，这必将影响平台的使用效率，给操作平台的工作人员带来了不便。
【发明内容】
[0006]为了克服【背景技术】中的不足，本发明提供一种双通道电源分配的USB2.0接口电路。
[0007]为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案:
一种双通道电源分配的USB2.0接口电路，包括:电源分配开关3、ESD保护电路2，所述电源分配开关3的电源端与5V直流电源线缆①相连，电源分配开关3的输入端通过控制端线缆②与高速USB2.0集线控制器相连，所述电源分配开关3的两个输出端分别通过供电线缆④与连接输出高速USB2.0端口的ESD保护电路2的电源端相连；所述电源分配开关3由集成电路U4和其外围电路组成，所述集成电路U4是高边沿型快速M0SFET双通道电源分配开关，每组单通道均支持连续电流500mA，型号为MIC2026 ;所述的外围电路由滤波电路⑧和通信线阻抗匹配电路⑨组成，所述滤波电路⑧是由电解电容E11和陶瓷电容C12组成，用于滤除5V直流电源中的无用信号，保证MIC2026可靠工作；所述通信线缆阻抗匹配电路⑨由并接在电源与数据线之间的电阻R7构成，当数据线为高电平时，为其提供拉电流，保证数据线高电平可靠有效。
[0008]—种双通道电源分配的USB2.0接口电路，所述ESD保护电路由集成模块PRTR5V0U2X与外围电路组成，外围电路由退耦合电路⑦a、滤波电路⑦b组成，所述的PRTR5V0U2X集成电路的4脚与滤波电路⑦b相连连接电源，集成电路D11的2脚和3脚分别接入高速数据或者高频率信号线，所述滤波电路⑦b另一端与集成电路D11的1脚连接接地； 所述滤波电路⑦b是由电解电容E12与陶瓷电容C13并联组成的滤波电路；用于将输入极的无用信号滤除，从而降低对后级电路的影响；所述集成电路PRTR5V0U2X是一款超低容值轨对轨静电放电保护二极管。
[0009]—种双通道电源分配的USB2.0接口电路的工作方法，其步骤如下:
工作时，当连接高速USB2.0集线控制器的第一控制端的线缆②发出控制相信号，连接直流电源①的电源分配开关3动作，提供两路直流电源为对应的通道上安装的ESD保护集成电路，通过线缆④为两组高速USB2.0端口提供5V直流电源；
当ESD保护电路2脚所在的数据线，有高于电源电压的电信号时，信号通过D1将能量泄放到电源；
当ESD保护电路2脚所在的数据线，有低于参考点地电压的电信号时，信号通过D2将能量泄放到参考点地电压；即使ESD保护电路的4脚无电源供电；
当ESD保护电路2脚所在的数据线，有高于D1管导通压降，+ZD击穿导通电压信号时，也会将能量通过参考点地泄放；这样就使所连接的高速数据或者高频率信号线，无论是在设备有电源或无电源的情况下，均能够起到静电释放保护ESD的作用。
[0010]由于采用如上述的技术方案，本发明具有如下优越性:
本发明一种双通道电源分配的USB2.0接口电路组成的通用串行总线端口功能扩展装置，解决了通用串行总线端口数量不足的问题，由一组通用串行总线端口扩展为六组通用串行总线，为人们的日常生活带来便捷。以金融系统为例，银行终端平台的使用过程中需要接入大量外设均可以接入所述通用串行总线端口功能扩展设备中。保证通用串行总线端口通信质量和通信速率，提高了通用串行总线自供电能力。为操作平台的工作人员提供了方便。
【附图说明】
[0011]图1是一种通用串行总线端口扩展方法结构框图；
图2是高速USB2.0极线控制器及其外围电路电路图；
图3是ESD保护电路和电源分配开关及其外围电路电路图；
图4是PRTR5V0U2X内部结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]如图3所示，一种双通道电源分配的USB2.0接口电路，包括:电源分配开关3、ESD保护电路2，所述电源分配开关3的电源端与5V直流电源线缆①相连，电源分配开关3的输入端通过控制端线缆②与高速USB2.0集线控制器相连，所述电源分配开关3的两个输出端分别通过供电线缆④与连接输出高速USB2.0端口的ESD保护电路2的电源端相连；所述电源分配开关3由集成电路U4和其外围电路组成，所述集成电路U4是高边沿型快速M0SFET双通道电源分配开关，每组单通道均支持连续电流500mA，型号为MIC2026 ;所述的外围电路由滤波电路⑧和通信线阻抗匹配电路⑨组成，所述滤波电路⑧是由电解电容E11和陶瓷电容C12组成，用于滤除5V直流电源中的无用信号，保证MIC2026可靠工作；所述通信线缆阻抗匹配电路⑨由并接在电源与数据线之间的电阻R7构成，当数据线为高电平时，为其提供拉电流，保证数据线高电平可靠有效。
[0013]所述ESD保护电路由集成模块PRTR5V0U2X与外围电路组成，外围电路由退耦合电路⑦a、滤波电路⑦b组成，所述的PRTR5V0U2X集成电路的4脚与滤波电路⑦b相连连接电源，集成电路D11的2脚和3脚分别接入高速数据或者高频率信号线，所述滤波电路⑦b另一端与集成电路D11的1脚连接接地；
所述滤波电路⑦b是由电解电容E12与陶瓷电容C13并联组成的滤波电路；用于将输入极的无用信号滤除，从而降低对后级电路的影响；所述集成电路PRTR5V0U2X是一款超低容值轨对轨静电放电保护二极管。
[0014]—种双通道电源分配的USB2.0接口电路的使用，工作时，当连接高速USB2.0集线控制器的第一控制端的线缆②发出控制相信号，连接直流电源①的电源分配开关3动作，提供两路直流电源为对应的通道上安装的ESD保护集成电路，通过线缆④为两组高速USB2.0端口提供5V直流电源；
当ESD保护电路2脚所在的数据线，有高于电源电压的电信号时，信号通过D1将能量泄放到电源；
当ESD保护电路2脚所在的数据线，有低于参考点地电压的电信号时，信号通过D2将能量泄放到参考点地电压；即使ESD保护电路的4脚无电源供电；
当ESD保护电路2脚所在的数据线，有高于D1管导通压降，+ZD击穿导通电压信号时，也会将能量通过参考点地泄放；这样就使所连接的高速数据或者高频率信号线，无论是在设备有电源或无电源的情况下，均能够起到静电释放保护ESD的作用。
[0015]如图1至4所示，上述电路构成的一种通用串行总线端口功能扩展装置，包括:高速USB2.0集线控制器1、ESD保护电路2、，所述高速USB2.0集线控制器1的输入端通过ESD保护电路2与电连接串行总线的一组USB2.0接口的信号线缆相连，高速USB2.0集线控制器1的若干数据分配端线缆③分别通过ESD保护电路2与对应的若干组USB2.0接口的信号线缆相连，所述的高速USB2.0集线控制器的若干控制端线缆②与对应的电源分配开关3输入端相连，电源分配开关3的电源端与5V直流电源线缆①相连，电源分配开关3的若干输出端分别通过