一种快速放电电路、USB设备及用电设备的制作方法

一种快速放电电路、usb设备及用电设备
技术领域
1.本技术涉及电路领域，特别是涉及一种快速放电电路、usb设备及用电设备。


背景技术：

2.当用电设备在断开电源开关后，如果负载电路有大电容，会引起负载电路上的电压下降缓慢，此时如果重新导通电源，负载电路在未完全掉电的情况下重新上电，可能会导致内部工作电路不能正常复位启动，进而导致内部工作电路工作异常，出现用电设备死机等情况。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种快速放电电路、usb设备及用电设备，以实现掉电过程中的快速放电。
4.第一方面，本实用新型实施例提出一种快速放电电路，包括依次连接的采样电路、触发电路以及放电电路；其中，
5.所述采样电路包括第一采样电路以及第二采样电路；所述第一采样电路的输入端连接电源端，输出端连接触发电路的第一端；所述第二采样电路包括电容c1、稳压二极管d1、电阻r3以及二极管d3，所述二极管d3的正极连接电源端，负极经过电阻r3连接触发电路的第二端，所述稳压二极管d1的正极连接公共地，负极连接触发电路的第二端，所述电容c1连接在触发电路的第二端与公共地之间；
6.所述触发电路根据采样电路采集的信号确定是否掉电，并在掉电时输出对应的控制信号控制放电电路导通构成放电回路。
7.在一实施例中，所述第一采样电路包括电阻r1、r4，所述电阻r1连接在电源端与触发电路的第一端之间，所述电阻r4连接在公共地与触发电路的第一端之间。
8.在一实施例中，所述触发电路包括比较器u1，所述比较器u1的反相输入端连接第一采样电路的输出端，正相输入端连接第二采样电路的输出端。
9.在一实施例中，所述触发电路还包括二极管d2以及电容c2，所述二极管d2的正极连接电源端，负极连接比较器u1的第三端，所述电容c2连接在比较器u1的第三端与公共地之间。
10.在一实施例中，所述放电电路包括可控开关m1以及与可控开关m1连接的电阻r2，所述可控开关m1的控制端连接触发电路的输出端，并在可控开关m1导通时与电阻r2构成放电回路。
11.在一实施例中，所述放电电路还包括连接在触发电路的输出端与可控开关m1的控制端之间的电阻r5。
12.在一实施例中，所述可控开关m1采用mos管。
13.在一实施例中，所述可控开关m1的g极连接电阻r5，s极连接公共地，d极连接电阻r2。
14.第二方面，本实用新型实施例提出一种usb设备，包括第一方面所述的快速放电电路。
15.第三方面，本实用新型实施例提出一种用电设备，包括第一方面所述的快速放电电路。
16.与现有技术相比，本实施例提出的快速放电电路、usb设备及用电设备，在掉电过程中，通过电容c1放电并经过稳压二极管d1稳压使得第二采样电路能够输出短暂的稳压电压信号，从而触发电路根据采样电路采集的信号输出对应的控制信号控制放电电路导通构成放电回路，从而实现掉电过程中的快速放电，即便重新导通电源也不会导致用电设备内部工作电路的工作异常，避免了用电设备死机等情况。
附图说明
17.图1为一个实施例中一种快速放电电路的结构示意图；
18.图2为一个实施例中一种快速放电电路的电路原理图。
19.其中，10-采样电路；20-触发电路；30-放电电路；101-第一采样电路；102-第二采样电路。
具体实施方式
20.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
21.显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本技术应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本技术公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本技术揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本技术公开的内容不充分。
22.在本技术中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本技术所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。
23.除非另作定义，本技术所涉及的技术术语或者科学术语应当为本技术所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本技术所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本技术所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本技术所涉及的“多个”是指两个
或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本技术所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。
24.实施例一
25.如图1所示，本实施例提供了一种快速放电电路，包括依次连接的采样电路10、触发电路20以及放电电路30。采样电路10用于采集用于判断是否掉电的信号，触发电路30根据采样电路采集的信号确定是否掉电，并在掉电时输出对应的控制信号控制放电电路导通构成放电回路，放电电路30用于在掉电时快速放电，即便重新导通电源也不会导致用电设备内部工作电路的工作异常，避免了用电设备死机等情况。
26.如图2所示，采样电路10包括第一采样电路101以及第二采样电路102。第一采样电路101的输入端连接电源端，输出端连接触发电路的第一端，第一采样电路101包括电阻r1、r4，所述电阻r1连接在电源端与触发电路的第一端之间，所述电阻r4连接在公共地与触发电路的第一端之间；第二采样电路102包括电容c1、稳压二极管d1、电阻r3以及二极管d3，所述二极管d3的正极连接电源端，负极经过电阻r3连接触发电路的第二端，所述稳压二极管d1的正极连接公共地，负极连接触发电路的第二端，所述电容c1连接在触发电路的第二端与公共地之间。
27.电阻r3为稳压管d1的限流电阻，二极管d3防止电容c1电荷在掉电后通过电源总线直接释放到gnd，稳压管d1稳定电压到2.4v。电容c1为退耦电容，在系统掉电后可暂时提供触发电路正相输入端的电平。电阻r1与电阻r4与电源端vcc组成分压电路。由于有电容c1的放电，因此不需要额外的供电电源。
28.需要说明的是，稳压管d1稳定电压低于第一采样电路输出电压。在一示例实施例中，稳压管d1稳定电压到2.4v，电阻r1与电阻r4分压比例为1:1，电源端vcc为5.0v则分压输出2.5v。
29.触发电路20包括比较器u1、二极管d2以及电容c2。比较器u1的反相输入端连接第一采样电路的输出端，正相输入端连接第二采样电路的输出端。
30.二极管d2防止电容c2电荷在掉电后通过电源总线直接释放到gnd，电容c2在系统掉电后可为比较器u1暂时提供电源。比较器u1中，当反相输入端电平高于正相输入端时，输出端输出为低电平电压，当反相输入端电平低于正相输入端时，输出端输出为高电平电压。由于有电容c2的放电，因此不需要额外的供电电源。
31.放电电路30包括可控开关m1、与可控开关m1连接的电阻r2以及连接在触发电路的输出端与可控开关m1的控制端之间的电阻r5，所述可控开关m1的控制端通过电阻r5连接触发电路的输出端，并在可控开关m1导通时与电阻r2构成放电回路。
32.在一实施例中，可控开关m1采用mos管。可控开关m1的g极连接电阻r5，s极连接公共地，d极连接电阻r2。需要说明的是，本实施例中并不对可控开关m1的类型进行限定，还可以是三极管等其他可控开关。
33.电阻r5为可控开关m1的驱动电阻，电阻r2为功率电阻。当可控开关m1收到高电平电压时，可控开关m1导通，电源端vcc的电压通过电阻r2连接到公共地gnd，电能在电阻r2上以热能形式消耗。
34.当用电设备上电时，比较器u1因为电容c2充电的影响，上电时序将晚于用电设备整体电源，将不会立即工作。当用电设备上电时，vcc为5.0v，比较器u1的正相输入端由于稳压管d1的作用稳定在2.4v，反相输入端因为电阻r1与r4分压的作用稳定在2.5v，此时正相输入端的电压《反相输入端的电压，比较器u1输出端输出低电平，可控开关m1截止，不导通，放电电阻r2处于断路状态。
35.当用电设备掉电时，比较器u1的vcc电源因为二极管d2反向截止和电容c2放电的原因，下电时序将晚于用电设备总线电源，将会工作一段时间。此时u1比较器的反相输入端电压迅速随总线电源快速跌落，而正相输入端由于电容c1的放电作用将保持2.4v一段时间。此时正相输入端电压》反相输入端电压，比较器u1输出端输出高电平电压，可控开关m1的g极输入为高电平，vgs》0.7v，可控开关m1导通，电阻r2与vcc总线串联，用电设备总线电源的电荷迅速在电阻r2上耗散，导致总线电源上电压迅速下降。即便再次导通用电设备时就不会出现负载电路在未完全掉电的情况下重新上电的情况，消除了电路不能正常复位启动进而电路工作异常出现开机死机等的情况。
36.实施例2
37.本实施例提出一种usb设备，包括实施例一中所述的快速放电电路。
38.当拔出usb设备，其接口断开电源开关后，如果负载电路有大电容，会引起负载电路上的电压下降缓慢，此时如果重新插入usb设备，负载电路在未完全掉电的情况下重新上电，可能会导致电路不能正常复位启动，进而电路工作异常，出现设备死机等情况。
39.本实施例中的usb设备，通过快速放电电路实现usb设备拔出的过程中快速放电，即便短时间内重新插入usb设备，也不会导致电路工作异常，出现设备死机等情况。
40.实施例3
41.本实施例提出一种用电设备，包括实施例一中所述的快速放电电路。
42.可以理解的是，用电设备在掉电和快速上电的过程中，同样会出现负载电路在未完全掉电而导致电路不能正常复位启动，进而电路工作异常，出现设备死机等情况。
43.本实施例中的用电设备，通过快速放电电路实现用电设备掉电的过程中快速放电，即便短时间内重新上电，也不会导致电路工作异常，出现设备死机等情况。
44.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
45.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。