专利名称：一种用于usb无线上网卡的软启动电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及USB无线上网卡，尤其涉及一种应用于GPRS/EDGE制式下的USB 无线上网卡的软启动电路。
背景技术：
随着无线通信技术的不断发展，无线上网卡得到越来越多人的青睐，尤其在旅途、 户外等不适宜有线连接的场合。现有的GPRS/EDGE制式下的USB无线上网卡，采用TDMA进 行射频发射，所需要的瞬间峰值电流可以达到2A，而普通的USB 口只能输出500mA的标称电 流，这就意味着需要一颗或多颗大容值(数百uF级)的储能电容，在发射时隙通过电压跌落 来提供瞬时能量。在将USB无线上网卡插入PC的瞬间，PC通过USB接口为储能电容充电，瞬间的峰 值电流可以达到5-7安培(视电容容值不同)。这个瞬间的脉冲电流就是浪涌电流。浪涌电 流会对PC造成损伤，严重的情况会损毁PC主板。因此就需要一个保护电路，来抑制浪涌电流。目前抑制浪涌电流的方法，主要是采用专用IC或功能模块。其中，专用IC采用软 启动的上电方式，通过延长启动时间，使上电电流缓慢增加，同时实现限流功能，限制住通 过的最大电流，缺点是一旦设定好最大允许电流(如500mA)，将不能再次调整，且精度差，一 般都在+/-10%以上；而功能模块的缺点是所需器件较多，占用PCB面积较大。另外，这两种 方法的成本都比较高。
发明内容本实用新型要解决的技术问题在于提供一种应用于GPRS/EDGE制式下的USB无线 上网卡的软启动电路，避免USB无线上网卡上电启动时出现浪涌电流。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种用于USB无线上网卡的软启动电路，所述USB无线上网卡包括一储能电容，所 述软启动电路包括开关、电阻以及用以控制所述开关闭合/断开的延时开关控制电路；其 中，所述开关的一端连接USB插座的VBUS端，一端连接所述储能电容；所述储能电容 的另一端接地；所述电阻并联于所述开关的两端。其中，所述开关为具有低导通直流阻抗的开关电路。其中，所述储能电容为总容值在100uF-2200uF之间的低ESR钽电解电容或电容组。其中，所述延时开关控制电路采用RC延时电路、555定时芯片电路或由CPU控制的 GPIO电路。其中，所述电阻为一个或多个电阻串、并联的组合。本实用新型的有益效果是[0014]本实用新型采用简单的分离元件设计，可以方便的设置上电启动时刻的电容充电 电流，不但能够避免浪涌电流，还可以满足USB2. 0规范关于在USB枚举完成之前设备不能 从VBUS抽取多于IOOmA电流的规定，且该电路成本低廉，便于推广使用。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图1是本实用新型实施例提供的软启动电路图。
具体实施方式
请参阅图1，本实施例中USB无线上网卡的软启动电路包括延时开关控制电路、 开关Si、电阻R1。其中，延时开关控制电路，用以控制开关Sl的断开和闭合时间；开关Sl的一端连 接USB插座的VBUS端，一端连接储能电容Cl ；电容Cl的另一端接地；电阻Rl并联在开关 Sl的两端；VBUS经过该软启动电路，为主电路提供电源。优选地，Sl为具有低导通直流阻抗的开关电路；Cl为总容值在100uF-2200uF之间 的低ESR钽电解电容或电容组；延时开关控制电路可以是RC延时电路、555定时芯片电路 或CPU控制的GPIO电路，或者是其他可以实现定时、延时功能的芯片电路。其工作原理为在USB无线上网卡插入USB插座进行充电时，开关Sl处于断开状 态，VBUS通过电阻Rl对储能电阻Cl充电，此时电流比较小；一定时间后，由延时开关控制 电路控制开关Sl闭合，由VBUS直接继续对储能电阻充电，此时，由于储能电容的电压已升 到较高电位，电压变化率比较小，不会产生较大的尖峰电流脉冲，从而避免了浪涌电流的产 生。具体工作流程包括以下步骤。(1)外电VBUS接入时，开关电路处于断开状态，延时开关控制电路启动，VBUS端通 过Rl支路为Cl充电，A点电位逐渐上升，这个过程称为涓充。Rl的值可以为50-100欧姆 之间，Rl值太小会产生高于IOOmA的涓充电流，Rl值太大会使Cl的正端电压上升过慢。(2)随着对Cl充电的进行，A点电位逐渐上升，在此阶段中，整个电流的电流均比 较小，不会超过500mA (视Rl的大小而定)。(3)延时开关控制电路的定时时间到，延时开关控制电路控制开关电路Sl闭合。(4)由于闭合的Sl电路的直流阻抗远小于Rl的阻抗，VBUS会通过Sl支路继续为 Cl充电。此时，电容的电压已升到较高电位，电压变化率比较小，不会产生较大的尖峰电流 脉冲。待A点电位升至与VBUS几乎相同时，充电结束。静态时，A点与VBUS的电位之差为 Sl电路的电压降。(5)当外电VBUS消失时，延时开关控制电路能够迅速的控制开关Sl断开，便于下 次插入外电时正常工作。(6)在GPRS/EDGE发射时隙，Cl正端电位下降，产生的电流经由Sl传给后端的主 电路，以保证上网卡发射足够的功率。综上所述，采用本实用新型所述的电路，可以低成本的避免由于为储能电容充电 而产生的浪涌电流。以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在 本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种用于USB无线上网卡的软启动电路，所述USB无线上网卡包括一储能电容，其特 征在于，所述软启动电路包括开关、电阻以及用以控制所述开关闭合/断开的延时开关控 制电路；其中，所述开关的一端连接USB插座的VBUS端，一端连接所述储能电容；所述储能电容的另 一端接地；所述电阻并联于所述开关的两端。
2.如权利要求1所述的软启动电路，其特征在于，所述开关为具有低导通直流阻抗的 开关电路。
3.如权利要求1所述的软启动电路，其特征在于，所述储能电容为总容值在 100uF-2200uF之间的低ESR钽电解电容或电容组。
4.如权利要求1所述的软启动电路，其特征在于，所述延时开关控制电路采用RC延时 电路、555定时芯片电路或由CPU控制的GPIO电路。
5.如权利要求1所述的软启动电路，其特征在于，所述电阻为一个或多个电阻串、并联 的组合。
专利摘要本实用新型公开了一种用于USB无线上网卡的软启动电路，所述USB无线上网卡包括一储能电容，所述软启动电路包括开关、电阻以及用以控制所述开关闭合/断开的延时开关控制电路；其中，所述开关的一端连接USB插座的VBUS端，一端连接所述储能电容；所述储能电容的另一端接地；所述电阻并联于所述开关的两端。本实用新型采用简单的分离元件设计，可以方便的设置上电启动时刻的电容充电电流，不但能够避免浪涌电流，还可以满足USB2.0规范关于在USB枚举完成之前设备不能从VBUS抽取多于100mA电流的规定，且该电路成本低廉，便于推广使用。
文档编号H02H9/02GK201854021SQ20102057504
公开日2011年6月1日 申请日期2010年10月25日 优先权日2010年10月25日
发明者颜再寒 申请人:深圳市中兴移动通信有限公司