本实用新型涉及一种多路USB输出电路，尤其涉及一种可过温保护的电流自适应多路USB 输出电路。
背景技术：
USB接口，即通用串行总线是连接计算机系统与外部设备的一种串口总线标准，也是一种输入输出接口的技术规范，被广泛地应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品，并扩展至摄影器材、数字电视(机顶盒)、游戏机等其它相关领域。正是由于USB接口的广泛应用，单个的USB输出已经无法适应使用需求，越来越多的多路USB输出设备出现。但是，目前市面上现有的多路USB输出通常只有一个固定大小的限流功能，具体而言就是，所有的USB口都输出固定电流，不同的USB口其输出的电流大小不可调整，这就导致了每个USB口无法针对输出状态进行分析，不能动态调整输出电流的大小，USB口本身限定的输出电流不一定适用于接入设备，不合适的输出电流使得充电器和用电器具不在最优的使用状态，不仅损耗电能还会损伤设备，缩短充电器和用电器具的使用寿命。对此，人们急需一种可电流自适应的多路USB输出装置，使得每个USB口输出的电流都与其接入设备相适应，使得充电器和用电器具都处于最优的使用状态，避免多设备的损伤。
技术实现要素：
本实用新型提供了一种可过温保护的电流自适应多路USB输出电路，旨在解决目前多路USB的每个USB 输出固定电流，无法适应各自接入设备的问题，同时还解决每个USB接口工作温度过高可能损伤电路的问题。
本实用新型所述一种可过温保护的电流自适用多路USB输出电路，包括5V输出模块，多个USB连接模块，USB输出控制模块，所述USB控制电路模块包括，USB监测单元，接受USB连接模块发出的USB电压监控信号，产生USB电流监控信号，将USB电流监控信号发送至主控处理单元，接受主控处理单元发出的控制信号，控制USB电压监控信号从而控制USB连接模块的输出；
温度监测单元，监测USB连接模块和USB检测单元的温度，将监测的温度信息发送至主控处理单元；
主控处理单元，接受温度监测单元发送的温度信息，接受USB检测单元发送的USB电流监控信号，发出控制信号至USB监测单元控制USB连接模块的USB输出。
本实用新型所述的一种可过温保护的电流自适用多路USB输出电路，通过设置多个USB连接模块，实现多路USB输出，并且可以通过每个USB连接模块对每个USB 接口进行控制。本实用新型设置USB监测单元，检测每个USB连接模块的电压情况，得到USB 电流情况，主控处理单元分析USB电流情况，确定该USB接口当前的输出电流是否合适，如果不合适则发出控制信号通过USB监测单元控制USB输出的电流，使得每个USB接口都输出合适的工作电流，使得充电器和用电器具都处于最优的使用状态，解决了目前多路USB的每个USB 输出固定电流，无法适应各自接入设备的问题。同时本实用新型还设置了温度监测单元，该温度监控单元监测USB连接模块和USB检测单元的温度，主控处理单元根据温度监控单元监测的信息判断当前USB接口是否温度过高存在损伤电路的风险，如存在风险则发出控制信号通过USB监测单元控制USB输出的电流，降低USB输出电流以避免USB接口在过温状态下工作，损伤电路。由于有的USB接入的用电器需要的电流过高，USB接口长时间在过高电流下工作将会发热，USB接口长时间在发热状态下工作则可能损伤设备，通过设置温度监测单元，监测USB连接模块和USB检测单元的温度，主控处理单元可以及时控制调整USB输出电流，实现过温保护，避免设备损伤。本实用新型在实现多路USB输出的电流自适应的同时，还未每个USB提供过温保护，避免在电流自适应的情况下，产生过大电流导致USB发热工作，损伤设备。
附图说明
图1为一种可过温保护的电流自适应多路USB输出电路的电路框图；
图2为USB控制电路模块的电路框图；
图3为USB监测单元的电路图；
图4为5V电压变换的电路图；
图5为USB控制电路模块的电路图；
图6为USB连接模块的电路图；
图7为5V输出模块的电路框图；
图8位5V输出模块的电路图。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种可过温保护的电流自适用多路USB输出电路，包括5V输出模块，多个USB连接模块，USB输出控制模块，所述USB控制电路模块包括，USB监测单元，接受USB连接模块发出的USB电压监控信号，产生USB电流监控信号，将USB电流监控信号发送至主控处理单元，接受主控处理单元发出的控制信号，控制USB电压监控信号从而控制USB连接模块的输出；温度监测单元，监测USB连接模块和USB检测单元的温度，将监测的温度信息发送至主控处理单元；主控处理单元，接受温度监测单元发送的温度信息，接受USB检测单元发送的USB电流监控信号，发出控制信号至USB监测单元控制USB连接模块的USB输出。USB监测单元，检测每个USB连接模块的电压情况，得到USB 电流情况，主控处理单元分析USB电流情况，确定该USB接口当前的输出电流是否合适，如果不合适则发出控制信号通过USB监测单元控制USB输出的电流。温度监控单元监测USB连接模块和USB检测单元的温度，主控处理单元根据温度监控单元监测的信息判断当前USB接口是否温度过高存在损伤电路的风险，如存在风险则发出控制信号通过USB监测单元控制USB输出的电流，降低USB输出电流以避免USB接口在过温状态下工作，损伤电路。
如图3所示，所述USB监测单元包括，电容、电阻和场效应管；场效应管Q1栅极连接第一电阻R1的一端和控制信号G1接收端，第一电阻R1的另一端与第二电源VCC2连接，控制信号G1接收端连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2另一端连接场相应管Q1源极，场效应管Q1源极连接第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5的一端，第三电阻R3的另一端与USB电流监控信号CS1发送端连接，USB电流监控信号CS1发送端连接第一电容C1一端，第一电容C1另一端接地，第四电阻R4和第五电阻R5的另一端接地，场效应管Q1漏极连接USB电压监控信号V-1接收端。接受USB电压监控信号V-1产生USB电流监控信号CS1，将USB电流监控信号CS1发送至主控处理单元，主控单元根据接收到的USB电流监控信号CS1判断该USB接口的输出电流是否需要要调整，如需要调整侧输出控制信号G1，控制信号G1控制USB电压监控信号V-1改变，USB电压监控信号V-1的改变从而影响USB接口输出的电流。
如图4所示，所述第二电源由5V输出模块输出的5V电压经过变换得到。5V电压输出端连接DC/DC直流转换芯片的输入端，输出端即为经过转换得到的第二电源VCC2，5V输入端与第二电源输出端分别通过一个电容与芯片接地接脚一同接地。
如图5所示，所述温度检测单元为温度传感器，所述主控处理单元为MCU芯片。在本实施例中，以四路USB输出为例，MCU芯片的P13-P16为４路A/D输入口，主要用于输出端口部分温度检测的输入，与温度传感器连接，MCU芯片的的Ｇ１-Ｇ４为４路ＰＷＭ方式调制输出控制端口，与USB监测单元的控制信号G1-G4接收端连接，MCU芯片的CS１-CS４为输出端口的４路电流检测端口，与USB监测单元的USB电流监控信号CS1发送端连接，MCU通过测测限流检测电阻（Ｒ3-Ｒ5等）上的压降来计算出各个端口的输出电流大小， MCU通过温度传感器1-4实时动态的检测Ｑ1、Ｑ2、Ｑ3、Ｑ4和USB1、USB2、USB3、USB4的温度，当输出端口部分温度过高时，则通过Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４以ＰＷＭ方式调制输出电流的大小，确保每个USB端口都工作在理想的安全状态下。
如图6所示，所述USB连接模块包括数据处理芯片，USB接口，电容和电阻；USB接口中的电源正极与5V输出模块输出端连接，USB接口中的数据正极和数据负极与数据处理芯片的对应引脚连接，5V输出模块输出端通过电阻与数据处理芯片的电源引脚连接，USB接口中的电源负极与USB电压监控信号输出端连接。本实施例中使用的数据处理芯片U1可以同时处理两个USB接口，故第一USB接口USB1的数据正极D+和数据负极D-与数据处理芯片U1对应的第一组数据引脚连接即第1pin和第6pin，第二USB接口USB2的数据正极D+和数据负极D-与数据处理芯片U1对应的第二组数据引脚连接即第3pin和第4pin。5V输出模块输出端通过电阻R21与数据处理芯片U1的电源引脚即第5pin脚连接，数据处理芯片U1的电源引脚即第5pin脚通过电容C5接地，处理芯片U1的接地引脚即第2pin脚接地。
如图7所示，所述5V输出模块包括，AC输入单元，连接市电，对市电进行整流滤波，将线路输入的交流电压转化为平滑的直流电压，为后级电路提供电能；开关变换单元，接受AC输入单元的电能，控制开关管开闭使变压器次级绕组产生电电压；次级输出单元，变压器次级绕组产生电压进过整流滤波后产生5V电压输出。该模块使用市电，将市电的交流220V经过整流滤波变换等步骤得到直流的5V电压，为后级电路供电。该模块的具体实施方式可通过共模电感和整流桥等组成AC接入单元，将市电转换为平滑的直流电，通过驱动芯片TW1699B及变压器产生5V电压，如图8所示。