专利名称：一种具有防止电源冲突的usb电源切换电路的制作方法
技术领域：
一种具有防止电源冲突的USB电源切换电路
技术领域：
本实用新型涉及一种电路，特别涉及一种具有防止电源冲突的USB电源切换电 路。
背景技术：
USB外设在实际产品设计中会经常碰到这么一个需求，用户需要产品提供USB外设接口和PC USB接口，产品能够与USB外设通信，同时在用户需要的时候又能够切换到PC， 实现PC与USB外设的通信。比如本申请人开发的二代证打印机IDC100，IDC100能够访问 外部USB设备，同时PC的USB控制器也能够通过IDC100与外部USB设备通信。在这个应 用中，外部USB设备的USB总线电源可以直接由IDC100供给，但是为了减小IDC100功耗， 同时为了 PC对USB设备的完整控制，需要实现IDC100和PC之间对USB设备供电的切换工 作。现有的类似实现方案是通过两个电源控制电路实现两路电源的切换。普通的做法主要有两种一个是通过两个硬件控制端口，分别对两个电源电路进行控制，如图1所示，是通 过两个硬件控制端口 PC-CTL及HOST-CTL分别对两个电源电路VCC-DEVICE进行控制。其 缺点是增加软件的复杂度，可能因为软件的bug造成两个电源的同时输出，从而产生冲突。另外一种做法是通过一个硬件控制端口控制一个电源电路，同时反相后控制另一 路电源电路，如图2所示，是通过一个硬件控制端口 CTL控制一电源电路VCC-DEVICE，同时 反相后控制另一路电源电路VCC-DEVICE。这种作法的缺点是没有考虑到电源电路的特性。 这是因为USB电源电路一般都使用带保护功能的USB电源控制开关，例如USB电源控制输 出芯片MIC2026，其通过端口 USB_ENA控制U_P0WER输出，供给USB外设。该芯片具有短路 保护功能，且其电源控制输出与控制端口之间有Ims的时间延迟。我们在设计USB host电 源电路的时候要采用这种芯片，但是从PC端来的USB电源输出不需要这种电源管理芯片， 没有延迟，因此如果用第二种方法控制MIC2026和PC端USB电源会导致切换间隙U_P0WER 和USBVCC产生冲突，从而影响到各自的电路。为此，本实用新型在第二种方法上做了改进，彻底解决两路电源电路的冲突问题。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种具有防止电源冲突的USB电源切换 电路，通过一个逻辑电路来避免电源切换之间一段时间两路电源同时输出造成的冲突问题。本实用新型是这样实现的一种具有防止电源冲突的USB电源切换电路，包括第 一电源输出控制电路和第二电源输出控制电路，该第一电源输出控制电路为一 USB电源控 制芯片TO，所述USB电源控制芯片U6的IN端口连接USB电源输入，USB电源控制芯片TO 的OUTA端口连接所述第二电源输出控制电路的输出端U_P0WER，其特征在于所述USB电 源切换电路还包括一逻辑或门电路U4C，以及两个用于反相的三极管电路Q4和Q6，所述USB电源控制芯片U6的ENA端口通过所述三极管电路Q4连接至所述逻辑或门电路U4C的一输 入端，USB电源控制芯片U6的OUTB端口连接所述逻辑或门电路U4C的另一输入端，所述逻 辑或门电路U4C的输出端则通过所述三极管电路Q6连接所述第二电源输出控制电路的控 制端。所述三极管电路Q4包括一三极管Q4、一 4. 7K的电阻R42、一电源D3. 3V，以及一电 容C26，所述三极管Q4的基极通过电阻R42与所述USB电源控制芯片U6的ENA端口连接， 集电极分别连接所述电源D3. 3V和电容C26的正极，电容C26的负极接地。所述三极管电路Q6包括一三极管Q6、一 4. 7K的电阻R52、一电源D3 . 3V，以及一电 容C28，所述三极管Q6的基极通过电阻R42与所述辑或门电路U4C的一输入端连接，集电极 分别连接所述电源D3. 3V和电容C28的正极，电容C28的负极接地。所述三极管Q4、Q6均为MMBT5551，所述辑或门电路U4C为74HC32。本实用新型的优点在于在不增加硬件电路成本和复杂性的情况下，通过一个硬 件控制端口，控制一路电源的输出和关闭，同时控制另一路电源的关闭和输出。减少了软件 控制的复杂度，通过一个逻辑电路来避免电源切换之间一段时间，仅通过改进硬件来解决 USB电源间冲突的问题。
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。图1是现有技术中一种USB电源切换电路的结构示意图。图2是现有技术中另一种USB电源切换电路的结构示意图。图3是本实用新型USB电源切换电路的结构示意图。图4是本实用新型USB电源切换电路的时序图。
具体实施方式请参阅图3所示，本实用新型的一种具有防止电源冲突的USB电源切换电路，包括 第一电源输出控制电路11、第二电源输出控制电路12、两个用于反相的三极管电路Q4和 Q6，以及一逻辑或门电路U4C。该第一电源输出控制电路11为一 USB电源控制芯片U6，USB电源控制芯片U6为 MIC2026芯片，其具有短路保护功能，其电源控制输出有Ims的时间延迟。TO包括一 ENA端 口、一 FLGB 端口、一 FLGA 端口、一 ENB 端口、一 OUTA 端口、一 IN 端口、一 GND 端口 以及一 OUTB 端 口。所述第二电源输出控制电路12包括一三极管Q5和一 MOS管Q3，所述三极管Q5的 基极连接该第二电源输出控制电路12的控制端，MOS管Q3的输入和输出分别连接该第二 电源输出控制电路12的输入端USBVCC及输入端U_P0WER。所述三极管电路Q4包括一三极管Q4、一 4. 7K的电阻R42、一电源D3. 3V，以及一电 容C26，所述三极管Q4的基极通过电阻R42与所述USB电源控制芯片U6的ENA端口连接， 集电极分别连接所述电源D3. 3V和电容C26的正极，电容C26的负极接地。所述三极管电路Q6包括一三极管Q6、一 4. 7K的电阻R52、一电源D3. 3V，以及一电 容C28，所述三极管Q6的基极通过电阻R42与所述辑或门电路U4C的一输入端连接，集电极分别连接所述电源D3. 3V和电容C28的正极，电容C28的负极接地。所述三极管Q4、Q6均为MMBT5551，所述辑或门电路U4C为74HC32。所述USB电源控制芯片U6的IN端口连接USB电源输入D5. 0V, OUTA端口连接所 述第二电源输出控制电路的输出端U_P0WER，所述ENA端口通过所述三极管电路Q4连接至 所述逻辑或门电路U4C的一输入端，所述OUTB端口连接所述逻辑或门电路U4C的另一输入 端，所述辑或门电路U4C的输出端则通过所述三极管电路Q6连接所述第二电源输出控制电 路的控制端。本实用新型的工作原理是USB电源控制芯片U6利用MIC2026的延迟特性，通过USB_ENA端口控制MIC2026 的一路电源OUTA输出以控制U_P0WER的输出，同时该USB_ENA端口还通过一逻辑电路控制 MIC2026的另一路电源OUTB输出，即USB_ENA经反相的三极管电路Q4反相后与OUTB通过 逻辑或门电路U4C进行或操作，再经三极管电路Q6反相后控制USBVCC的输出。请结合图 4所示，通过时序图我们发现两个电源的切换不会产生冲突。综上所述，本实用新型在不增加硬件电路成本和复杂性的情况下，通过一个硬件 控制端口，控制一路电源的输出和关闭，同时控制另一路电源的关闭和输出。减少了软件控 制的复杂度，通过一个逻辑电路来避免电源切换之间一段时间，仅通过改进硬件来解决USB 电源间冲突的问题。
权利要求一种具有防止电源冲突的USB电源切换电路，包括第一电源输出控制电路和第二电源输出控制电路，该第一电源输出控制电路为一USB电源控制芯片U6，所述USB电源控制芯片U6的IN端口连接USB电源输入，USB电源控制芯片U6的OUTA端口连接所述第二电源输出控制电路的输出端U POWER，其特征在于所述USB电源切换电路还包括一逻辑或门电路U4C，以及两个用于反相的三极管电路Q4和Q6，所述USB电源控制芯片U6的ENA端口通过所述三极管电路Q4连接至所述逻辑或门电路U4C的一输入端，USB电源控制芯片U6的OUTB端口连接所述逻辑或门电路U4C的另一输入端，所述辑或门电路U4C的输出端则通过所述三极管电路Q6连接所述第二电源输出控制电路的控制端。
2.如权利要求1所述的一种具有防止电源冲突的USB电源切换电路，其特征在于所 述三极管电路Q4包括一三极管Q4、一 4. 7K的电阻R42、一电源D3. 3V，以及一电容C26，所 述三极管Q4的基极通过电阻R42与所述USB电源控制芯片U6的ENA端口连接，集电极分 别连接所述电源D3. 3V和电容C26的正极，电容C26的负极接地。
3.如权利要求1所述的一种具有防止电源冲突的USB电源切换电路，其特征在于所 述三极管电路Q6包括一三极管Q6、一 4. 7K的电阻R52、一电源D3. 3V，以及一电容C28，所 述三极管Q6的基极通过电阻R42与所述辑或门电路U4C的一输入端连接，集电极分别连接 所述电源D3. 3V和电容C28的正极，电容C28的负极接地。
4.如权利要求1所述的一种具有防止电源冲突的USB电源切换电路，其特征在于所 述三极管Q4、Q6均为MMBT5551，所述辑或门电路U4C为74HC32。
专利摘要本实用新型提供了一种具有防止电源冲突的USB电源切换电路，包括第一电源输出控制电路和第二电源输出控制电路，一逻辑或门电路U4C，以及两个用于反相的三极管电路Q4和Q6，该第一电源输出控制电路为一USB电源控制芯片U6，所述USB电源控制芯片U6的IN端口连接USB电源输入，OUTA端口连接所述第二电源输出控制电路的输出端U_POWER，ENA端口通过所述三极管电路Q4连接至所述逻辑或门电路U4C的一输入端，OUTB端口连接所述逻辑或门电路U4C的另一输入端，所述逻辑或门电路U4C的输出端则通过所述三极管电路Q6连接所述第二电源输出控制电路的控制端。其优点在于通过一个逻辑电路来避免电源切换之间一段时间两路电源同时输出造成的冲突问题。
文档编号G06F1/26GK201569969SQ20092018188
公开日2010年9月1日 申请日期2009年12月28日 优先权日2009年12月28日
发明者郑诗樵, 陈文耀 申请人:福建鑫诺通讯技术有限公司