USB设备断电防丢失提示拓展电路及方法与流程

本发明涉及一种防丢失提示拓展电路，尤其是一种USB设备断电防丢失提示拓展电路及方法，属于USB设备防丢失领域。

背景技术：

传统USB设备，尤其是U盘，移动硬盘等带有私人信息的外部存储体，一旦遗留在如办公室，网吧等公共场合，将会有泄露个人信息的危险。而现有的各种具有防丢提示功能的新型U盘等专利设计，基本都是在USB设备内能增加通信芯片(如蓝牙等)，对通信连接进行检测或者增加MCU，对USB接口供电进行检测然后给出相应的控制信号进行报警提示。以上的技术方案虽然有效，但无一例外地使用了内置电源独立供电，这样不仅增加了USB设备的体积，同时也使设备面临电源电压不足造成的提示功能失效的风险，更换电池也带来了不便和额外开销；MCU控制器或通讯芯片的引入不光增加了功耗，而且比起使用普通的模拟电路元件无疑增加了更多的成本。

因此，设计一种无需内部电源，结构更简单，成本更低廉，可靠性更高的USB设备断电防丢提示电路是十分有意义的。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种USB设备断电防丢失提示拓展电路，该电路结构简单、成本低廉、使用方便，能够在电脑断电后，提示用户拔出USB设备。

本发明的另一目的在于提供一种基于上述电路的USB设备断电防丢失提示方法。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

USB设备断电防丢失提示拓展电路，包括USB接口线路、充放电模块和报警模块，所述充放电模块分别与USB接口线路和报警模块连接，所述USB接口线路分别与电脑的USB接口和USB设备的USB接口连接；在电脑通电时，电脑的USB电源接通，USB接口线路将电脑的USB电源输送给充放电模块充电，在电脑断电时，电脑的USB电源断开，充放电模块放电，使报警模块通电，以进行防丢失提示。

进一步的，所述充放电模块包括一个超级电容、一个二极管和一个PNP三极管，所述超级电容的正极分别与二极管的阴极和报警模块连接，超级电容的负极接地，所述二极管的阳极分别与USB接口线路和PNP三极管的基极连接，所述PNP三极管的发射极与报警模块连接，PNP三极管的集电极分为两路，其中一路与二极管的阳极连接，另一路接地。

进一步的，所述PNP三极管的基极与二极管的阳极之间设有第一电阻。

进一步的，所述PNP三极管的集电极与二极管的阳极之间设有第二电阻。

进一步的，所述USB接口线路的一端形成USB公头接口，另一端形成USB母头接口，其中USB公头接口与电脑的USB接口连接，USB母头接口与USB设备的USB接口连接。

进一步的，所述报警模块为蜂鸣器。

进一步的，所述蜂鸣器为有源蜂鸣器。

本发明的另一目的可以通过采取如下技术方案达到：

基于上述电路的USB设备断电防丢失提示方法，所述方法包括：

在电脑通电时，电脑的USB电源接通，使电脑与USB设备直连，二极管正向导通，USB接口线路将电脑的USB电源输送给超级电容充电，此时PNP三极管截断，报警模块不工作；

在电脑断电时，电脑的USB电源断开，二极管反向偏置，此时PNP三极管导通，超级电容通过PNP三极管的发射极和集电极构成的回路放电，使报警模块通电，以进行防丢失提示。

进一步的，在电脑通电时，电脑的USB电源为5V，二极管的正向压降为0.7V，此时PNP三极管的发射极电位为4.3V，基极电位为5V；在电脑断电时，电脑的USB电源为0V，PNP三极管的基极电位为0，发射极电位为4.3V。

本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：

1、本发明的断电防丢失提示拓展电路添加到传统的USB设备，然后通过USB接口线路与电脑连接使用，该电路设置了一个充放电模块和一个报警模块，在电脑通电时，电脑的USB电源接通，USB接口线路将电脑的USB电源输送给充放电模块充电，在电脑断电时，电脑的USB电源断开，充放电模块放电，使报警模块通电，以进行防丢失提示，即利用了电脑的USB电源的通断作为开关信号控制报警模块的工作与否，由于无需额外设置内部电源，不仅减少了USB设备的体积，而且避免了采用内部电源在电压不足时造成的提示功能失效的风险。

2、本发明的断电防丢失提示拓展电路中，充放电模块包括一个超级电容C1、一个二极管D1和一个PNP三极管Q1，在电脑通电时，电脑的USB电源接通，使电脑与USB设备直连，二极管正向导通，USB接口线路将电脑的USB电源输送给超级电容充电，此时PNP三极管截断，报警模块不工作；在电脑断电时，电脑的USB电源断开，二极管反向偏置，此时PNP三极管导通，超级电容通过PNP三极管的发射极和集电极构成的回路放电，使报警模块通电，以进行防丢失提示，可见只需少数电路元件即可实现USB设备的防丢失报警提示，因此整个电路结构简单、成本低廉。

附图说明

图1为本发明的断电防丢失提示拓展电路与电脑、USB设备的连接示意图。

图2本发明的断电防丢失提示拓展电路原理图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例：

如图1所示，本实施例的断电防丢失提示拓展电路1包括USB接口线路、充放电模块和报警模块，所述充放电模块分别与USB接口线路和报警模块连接，所述USB接口线路分别与电脑2的USB接口和USB设备3的USB接口连接，电脑2可以为笔记本电脑、台式机电脑等，图1中所示的是台式机电脑主机，USB设备3可以为U盘等；在电脑2通电(电脑开机)时，电脑2的USB电源接通，USB接口线路将电脑的USB电源输送给充放电模块充电，在电脑2断电(电脑关机)时，电脑2的USB电源断开，充放电模块放电，使报警模块通电，以进行防丢失提示。

所述USB接口线路的一端形成USB公头接口，另一端形成USB母头接口，其中USB公头接口与电脑2的USB接口(电脑的USB接口都是USB母头接口)连接，USB母头接口与USB设备3的USB接口(USB设备的USB接口都是USB公头接口)连接，这样整个断电防丢失提示拓展电路1就可以正常使用。

如图2所示，所述充放电模块包括一个超级电容C1、一个二极管D1和一个PNP三极管Q1，所述报警模块为有源蜂鸣器LS1，超级电容C1的正极分别与二极管D1的阴极和有源蜂鸣器LS1连接，超级电容C1的负极接地，二极管D1的阳极分别与USB接口线路和PNP三极管Q1的基极连接，PNP三极管Q1的发射极与有源蜂鸣器LS1连接，PNP三极管的集电极分为两路，其中一路与二极管D1的阳极连接，另一路接地；其中，超级电容C1可采用5.5V耐压，1F容量的电容，体积也很小。

进一步的，PNP三极管的基极与二极管的阳极之间设有第一电阻R1，PNP三极管的集电极与二极管的阳极之间设有第二电阻R2；第一电阻R1的作用是调节PNP三极管的基极电流到一个合理的范围，由于此电路中三极管Q1只要求工作在截止区与饱和区，所以阻值大小基本随意，一般按工程经验取值即可；第二电阻R2的作用是当电脑的USB电源断开时，为三极管Q1的基极电位提供一个可靠接地的回路，考虑到电脑的USB接口功率一般在2.5W左右，而一般0201封装贴片电阻约为0.05W，阻值R只要满足U²/R<0.05W即可，即大于500Ω，第二电阻R2越大，功耗越小，工程上取10kΩ左右。

本实施例的断电防丢失提示拓展电路具体原理如下：

在电脑通电时，电脑的USB电源接通，使电脑与USB设备直连，二极管D1正向导通，USB接口线路将电脑的USB电源输送给超级电容C1充电，电脑的USB电源为5V，二极管D1的正向压降为0.7V，此时PNP三极管Q1的发射极电位约为4.3V，基极电流很小，所以基极电位约为5V，此时PNP三极管Q1截断，有源蜂鸣器LS1不响；

在电脑断电时，电脑的USB电源断开，电脑的USB电源为0V，PNP三极管Q1的基极电位接近0，因为超级电容C1的储能左右，PNP三极管的发射极电位依然为4.3V，而二极管D1反向偏置，阻止了超级电容C1的能量回流，正好构成了PNP三极管Q1的导通电压偏置条件，此时PNP三极管Q1导通，超级电容C1通过PNP三极管Q1的发射极和集电极构成的回路放电，有源蜂鸣器LS1通电，发出提示声音，提示用户拔出USB设备才离开，避免了USB设备的遗留。

综上所述，本发明的断电防丢失提示拓展电路添加到传统的USB设备，然后通过USB接口线路与电脑连接使用，该电路设置了一个充放电模块和一个报警模块，在电脑通电时，电脑的USB电源接通，USB接口线路将电脑的USB电源输送给充放电模块充电，在电脑断电时，电脑的USB电源断开，充放电模块放电，使报警模块通电，以进行防丢失提示，即利用了电脑的USB电源的通断作为开关信号控制报警模块的工作与否，由于无需额外设置内部电源，不仅减少了USB设备的体积，而且避免了采用内部电源在电压不足时造成的提示功能失效的风险，还降低了成本。

以上所述，仅为本发明专利较佳的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。