一种USB接口控制回路及车载设备的制作方法

文档序号:15158598发布日期:2018-08-14 08:12阅读:190来源:国知局

本发明的实施例涉及汽车配件,尤其涉及一种usb接口控制回路及车载设备。



背景技术:

随着汽车多媒体的发展,车载设备的应用越来越广泛。其中具有usb接口的车载设备具有一项功能是,可以通过usb接口向外接设备充电,因此车载设备内设置有dcdc电源。由于dcdc电源工作于开关状态,其本身是一个大功率振荡器,开关产生很多谐波,造成电磁辐射。中国专利cn104010434a公开了一种降低usb线路共模辐射的布线方法,设置一个静电防护芯片,该静电防护芯片通过其pin脚连接两个usb端口、该静电防护芯片的pin脚与每个usb端口之间均设置一组差分线,每组差分线均包括两条线路且分别接入静电防护芯片左右两侧的各一个pin脚。由于两组差分信号产生的相位相反,两条差分信号产生的磁场彼此抵消,从而降低电磁辐射。

现有技术的方案,不仅线路布图复杂,且只是通过信号抵消的方式降低了电磁辐射对电路信号的影响,并没有从根本上减少dcdc电源辐射的产生,对乘坐在车内的乘客以及乘客所使用的设备而言,还是持续受到了辐射的影响。



技术实现要素:

本发明的实施例提供一种usb接口控制回路及车载设备,能够在无外接设备接入时关闭dcdc电源,减少辐射的产生。

第一方面,提供一种usb接口控制回路,包括:ldo电源、dcdc电源、sw开关模块、电源管理ic模块和mcu模块;其中:

ldo电源,与sw开关模块连接;

dcdc电源,与sw开关模块连接;

电源管理ic模块,分别与sw开关模块、mcu模块和usb接口连接;用于获取usb接口插入外接设备的状态信息;

mcu模块,与所述电源管理ic模块、所述ldo电源、所述dcdc电源、所述sw开关模块连接;用于接收所述电源管理ic模块发送的所述usb接口插入外接设备的状态信息,根据所述状态信息控制所述sw开关模块的动作将所述ldo电源与所述电源管理ic模块导通为所述usb接口供电,或将所述dcdc电源与所述电源管理ic模块导通为所述usb接口供电,并在所述ldo电源与所述电源管理ic模块导通时关闭所述dcdc电源。

可选的,所述电源管理ic模块获取到无外接设备插入usb接口的第一状态信息,将所述第一状态信息发送给所述mcu模块;所述mcu模块控制所述ldo电源开启、所述dcdc电源关闭、所述sw开关模块将所述ldo电源与所述电源管理ic模块连接,所述ldo电源向所述电源管理ic模块供电,所述电源管理ic模块控制usb接口处于待机状态。

可选的,所述电源管理ic模块获取到有外接设备插入usb接口的第二状态信息,将所述第二状态信息发送给所述mcu模块;

所述mcu模块根据所述第二信息判断需要向所述外接设备充电时,所述mcu模块控制所述ldo电源关闭、所述dcdc电源开启、所述sw开关模块将所述dcdc电源与所述电源管理ic模块连接,所述dcdc电源向所述电源管理ic模块供电,所述电源管理ic模块通过usb接口向所述外接设备充电。

可选的,所述mcu模块根据所述第二信息判断外接设备为进行数据传输时,所述sw开关模块将所述ldo电源与所述电源管理ic模块连接,所述ldo电源向所述电源管理ic模块供电,所述电源管理ic模块通过usb接口向向所述外接设备供电。

可选的,所述mcu模块还用于根据所述第二信息确定所述外接设备的负载信息,并根据所述负载信息控制所述dcdc电源输出的最大充电电流。

第二方面,提供一种车载设备,包括上述任一usb接口控制回路。

上述方案提供的usb接口控制回路,该控制回路中,ldo电源与sw开关模块连接;dcdc电源与sw开关模块连接;电源管理ic模块分别与sw开关模块、mcu模块和usb接口连接;电源管理ic模块用于获取usb接口插入外接设备的状态信息;mcu模块与所述电源管理ic模块、所述ldo电源、所述dcdc电源、所述sw开关模块连接;mcu模块用于接收所述电源管理ic模块发送的所述usb接口插入外接设备的状态信息,根据所述状态信息控制所述sw开关模块的动作将所述ldo电源与所述电源管理ic模块导通为所述usb接口供电,或将所述dcdc电源与所述电源管理ic模块导通为所述usb接口供电,并在所述ldo电源与所述电源管理ic模块导通时关闭所述dcdc电源;由于ldo电源与电源管理ic模块导通时关闭了dcdc电源,因此能够在无外接设备接入时关闭dcdc电源,减少辐射的产生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例提供的一种usb接口控制回路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

下面对本申请的实施例所涉及的技术术语进行解释:

ldo(英文全称:lowdropoutregulator),是一种低压差线性稳压器,使用在其线性区域内运行的晶体管或fet(英文全称:fieldeffecttransistor,场效应晶体管),从应用的输入电压中减去超额的电压,产生经过调节的输出电压。所谓压降电压,是指稳压器将输出电压维持在其额定值上下100mv之内所需的输入电压与输出电压差额的最小值。正输出电压的ldo(低压降)稳压器通常使用功率晶体管(也称为传递设备)作为pnp。这种晶体管允许饱和,所以稳压器可以有一个非常低的压降电压,通常为200mv左右;与之相比,使用npn复合电源晶体管的传统线性稳压器的压降为2v左右。负输出ldo使用npn作为它的传递设备,其运行模式与正输出ldo的pnp设备类似。

dcdc(直流电压转换直流电压)表示的是高压(低压)直流电源变换为低压(高压)直流电源;体是指通过自激振荡电路把输入的直流电转变为交流电,再通过变压器改变电压之后再转换为直流电输出,或者通过倍压整流电路将交流电转换为高压直流电输出。例如车载直流电源上接的dcdc变换器是把高压的直流电变换为低压的直流电。

mcu,微控制单元(英文全称,microcontrollerunit),又称单片微型计算机(英文全称:singlechipmicrocomputer)或者单片机,是把中央处理器(英文全称:centralprocessunit;缩写:cpu)的频率与规格做适当缩减,并将内存(memory)、计数器(timer)、usb、a/d转换、uart、plc、dma等周边接口,甚至lcd驱动电路都整合在单一芯片上,形成芯片级的计算机,为不同的应用场合做不同组合控制。

sw(英文全称:switch)开关。

ic,集成电路板(英文全称:integratedcircuit,缩写:ic)。

以下对本发明的实施例所公开的技术方案进行详细说明。

本发明的实施例提供一种usb接口控制回路,包括:ldo电源11、dcdc电源12、sw开关模块13、电源管理ic模块14和mcu模块15;其中:

ldo电源11,与sw开关模13块连接;

dcdc电源12,与sw开关模块13连接;

电源管理ic模块14,分别与sw开关模块13、mcu模块15和usb接口16连接;用于获取usb接口16插入外接设备的状态信息;

mcu模块1415,与电源管理ic模块14、ldo电源11、dcdc电源12、所述sw开关模块13连接;用于接收电源管理ic模块14发送的所述usb接口16插入外接设备的状态信息,根据状态信息控制sw开关模块13的动作将ldo电源11与电源管理ic模块14导通为usb接口16供电,或将dcdc电源12与电源管理ic模块14导通为usb接口16供电,并在ldo电源11与电源管理ic模块14导通时关闭dcdc电源12。

上述方案提供的usb接口控制回路,该控制回路中,ldo电源与sw开关模块连接;dcdc电源与sw开关模块连接;电源管理ic模块分别与sw开关模块、mcu模块和usb接口连接;电源管理ic模块用于获取usb接口插入外接设备的状态信息;mcu模块与电源管理ic模块、ldo电源、dcdc电源、sw开关模块连接;mcu模块用于接收电源管理ic模块发送的usb接口插入外接设备的状态信息,根据状态信息控制sw开关模块的动作将ldo电源与电源管理ic模块导通为usb接口供电,或将dcdc电源与电源管理ic模块导通为usb接口供电,并在ldo电源与电源管理ic模块导通时关闭dcdc电源;由于ldo电源与电源管理ic模块导通时关闭了dcdc电源,因此能够在无外接设备接入时关闭dcdc电源,减少辐射的产生。

此外,为了支持usb接口的热插拔,该方案的实施例中,当无外接设备插入usb接口时,电源管理ic模块14具体用于在获取到无外接设备插入usb接口16的第一状态信息时,将第一状态信息发送给mcu模块15;mcu模块15控制ldo电源11开启、dcdc电源12关闭、sw开关模块13将ldo电源11与电源管理ic模块14连接,ldo电源11向电源管理ic模块14供电,电源管理ic模块14控制usb接口16处于待机状态。这样usb接口16处于待机状态,可以支持外接设备如u盘、光驱设备等的热插拔。

此外,usb接口16插入外接设备时,按照usb接口的功能分一下两种情况,情况一:当usb接口16用于对外接设备充电时,电源管理ic模块14获取到有外接设备插入usb接口16的第二状态信息,将第二状态信息发送给mcu模块15;mcu模块15根据第二信息判断需要向外接设备充电时,mcu模块15控制ldo电源11关闭、dcdc电源12开启、sw开关模块13将dcdc电源12与电源管理ic模块14连接,dcdc电源12向电源管理ic模块14供电,电源管理ic模块14通过usb接口16向外接设备充电。

情况二:当usb接口16用于对外接设备数据传输时,mcu模块15根据第二信息判断外接设备为进行数据传输时,sw开关模块13将ldo电源11与电源管理ic模块14连接,ldo电源11向电源管理ic模块14供电,电源管理ic模块14通过usb接口16向外接设备供电。当然在情况二中,由于usb接口16未插入外接设备时,usb接口16处于待机状态因此也可以认为情况二中mcu模块15根据第二信息判断外接设备为进行数据传输时,默认保持之前sw开关模块13将ldo电源11与电源管理ic模块14连接的状态,此时ldo电源11向电源管理ic模块14供电,电源管理ic模块14通过usb接口16向外接设备供电。

进一步的,在情况一中当usb接口16用于对外接设备充电时,为实现对充电电流的控制,该方案还包括mcu模块15还用于根据第二信息确定外接设备的负载信息,并根据负载信息控制dcdc电源12输出的最大充电电流。其中,上述usb接口控制回路可以应用于任一包含usb接口并需要通过usb接口为外接设备充电的设备,例如车载设备。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明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揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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