USB设备及USBOTG连接器的控制电路的制作方法

usb设备及usb otg连接器的控制电路
技术领域
[0001]
本实用新型实施例涉及电连接器技术领域，尤其涉及一种usb设备及usb otg连接器的控制电路。


背景技术：

[0002]
usb otg(usb on-the-go)连接器主要应用于各种不同的设备或移动设备间的连接实现进行数据交换。usb otg连接器通常安装于一个设备后通过自身的电平识别引脚 (usb_id)的高低电平判断与自身插接的外部插入设备的类型，当外部插入设备为电脑等主设备时，usb_id悬空为高电平，usb otg连接器作为从设备而由外部插入设备向自身设备供电以及自身初始化；当外部插入设备为u盘等从设备时，usb_id引脚为低电平， usb otg连接器作为主设备而由自身设备向外部插入设备供电以及初始化外部插入设备。
[0003]
现有的usb otg连接器的控制电路通常包括与usb otg连接器连接的主控芯片和限流保护芯片，主控芯片通过自身的第一控制引脚识别usb otg连接器的usb_id的电平，进而通过内部软件调节自身第二控制引脚的电平，从而控制与第二控制引脚相连的限流保护芯片的工作状态，当限流保护芯片启动时，usb otg连接器向外部插入设备供电，当限流保护芯片关闭时，外部插入设备向自身内部设备供电。但是，上述电路结构需要采用限流保护芯片和主控芯片的两个控制引脚，占用了芯片的管脚资源，成本也较高，而且需要主控芯片的内部软件调控，效率较低，电路结构也较为复杂。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种usb otg连接器的控制电路，结构简单，成本较低。
[0005]
本实用新型实施例进一步所要解决的技术问题在于，提供一种usb设备，结构简单，成本较低。
[0006]
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供以下技术方案：一种usb otg连接器的控制电路，与usb otg连接器相连，所述电路包括：主控芯片、第一电阻r1、三极管q、二极管d以及输出第一预定电压的电源vcc，所述主控芯片包括电源输入引脚和输出第二预定电压的控制引脚，其中：
[0007]
所述电源输入引脚分别连接至所述usb otg连接器的电源连接引脚和三极管q的集电极；所述控制引脚连接至二极管d的正极；
[0008]
所述电源vcc连接至三极管q的发射极，并通过第一电阻r1分别连接至三极管q的基极、二极管d的负极以及usb otg连接器的电平识别引脚；
[0009]
所述第一预定电压大于所述第二预定电压。
[0010]
进一步的，所述电路还包括连接于所述电源vcc和三极管q的发射极之间的保险丝 f。
[0011]
进一步的，所述保险丝f为自恢复保险丝。
[0012]
进一步的，所述电路还包括连接于所述三极管q的基极和二极管d的负极之间的第二电阻r2。
[0013]
进一步的，所述电路还包括连接于所述三极管q的集电极和所述电源连接引脚之间的防电磁干扰元件。
[0014]
进一步的，所述防电磁干扰元件为磁珠fb。
[0015]
进一步的，所述电源连接引脚还分别通过第一防静电二极管esd1和电容c连接至接地端，所述电平识别引脚还通过第二防静电二极管esd2连接至接地端。
[0016]
另一方面，为了解决上述进一步的技术问题，本实用新型实施例提供以下技术方案：一种usb设备，包括usb otg连接器以及与usb otg连接器相连的控制电路，所述控制电路为如上述任一项所述的控制电路。
[0017]
进一步的，所述usb otg连接器还包括第一数据传输引脚，所述主控芯片还包括第二数据传输引脚，所述第一数据传输引脚连接至第二数据传输引脚。
[0018]
进一步的，所述第一数据传输引脚和第二数据传输引脚之间的线路还通过第三防静电二极管esd3连接至接地端。
[0019]
采用上述技术方案后，本实用新型实施例至少具有如下有益效果：本实用新型实施例通过采用主控芯片、第一电阻r1、三极管q、二极管d以及输出第一预定电压的电源 vcc相配合，当usb otg连接器的外部插入设备分别为主设备和从设备时，三极管q对应关闭和打开，分别对应由外部插入设备和自身设备供电，同时，二极管d对应关闭和打开，主控芯片的控制引脚对应为低电平和高电平，主控芯片对应自身初始化和初始化外部插入设备，进行数据交互，有效的实现了供电和数据传输；整个控制电路采用的电路元件少，结构简单，有效降低了生产的成本。
附图说明
[0020]
图1为本实用新型usb设备一个可选实施例的电路示意图。
具体实施方式
[0021]
下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细说明。应当理解，以下的示意性实施例及说明仅用来解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定，而且，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
[0022]
如图1所示，本实用新型一个可选实施例提供一种usb otg连接器的控制电路1，与usb otg连接器3相连，所述电路1包括：主控芯片10、第一电阻r1、三极管q、二极管d以及输出第一预定电压的电源vcc，所述主控芯片10包括电源输入引脚101和输出第二预定电压的控制引脚103，其中：
[0023]
所述电源输入引脚101分别连接至所述usb otg连接器3的电源连接引脚30和三极管q 的集电极；
[0024]
所述控制引脚103连接至二极管d的正极；
[0025]
所述电源vcc连接至三极管q的发射极，并通过第一电阻r1分别连接至三极管q的基极、二极管d的负极以及usb otg连接器3的电平识别引脚32；
[0026]
所述第一预定电压大于所述第二预定电压。
[0027]
本实用新型实施例通过采用主控芯片10、第一电阻r1、三极管q、二极管d以及输出第一预定电压的电源vcc相配合，当usb otg连接器3的外部插入设备分别为主设备和从设备时，三极管q对应关闭和打开，分别对应由外部插入设备和自身设备供电，同时，二极管d对应关闭和打开，主控芯片10的控制引脚103对应为低电平和高电平，主控芯片10对应自身初始化和初始化外部插入设备，进行数据交互，有效的实现了供电和数据传输；整个控制电路1采用的电路元件少，结构简单，有效降低了生产的成本。
[0028]
本实用新型实施例具体工作原理如下：当外部插入设备为电脑等主设备时，根据 usb接线原理，外部线束不与usb otg连接器3的电平识别引脚32相连，电平识别引脚 32悬空，usb otg连接器3的电源连接引脚30与外部插入设备的电源相连，导致电平识别引脚32为高电平，且电压值为第一预定电压，同时由于控制引脚103的电压值为第二预定电压，第一预定电压(例如：5v)大于所述第二预定电压(例如：3.3v)，二极管d关闭，控制引脚103为高电平，控制芯片10作为从设备自身初始化与外部插入设备数据交互，同时三极管q的发射极和基极都是高电平，三极管q关闭，无法通过电源vcc向外部插入设备供电，而由外部插入设备作为向控制芯片10的电源输入引脚101供电；当外部插入设备为u盘等从设备时，根据usb接线原理，外部线束的接地端与usb otg连接器3 的电平识别引脚32相连，usb otg连接器3的电源连接引脚30悬空，导致电平识别引脚 32为低电平，拉低二极管d的负极和三极管q的基极的电平，二极管d开启，控制引脚103的电平被拉低为低电平，控制芯片10作为主设备初始化外部插入设备而与外部插入设备数据交互，同时三极管q的发射极和基极分别为高电平和低电平，三极管q开启，电源 vcc向外部插入设备供电。在具体实施时，所述控制芯片10的型号可以为 mcimx6d6avt10ad；usb otg连接器3的型号为mnb-0005s-rp；三极管q的型号为 bcw68；所述二极管d为低正向压差二极管，型号为lrb521s。
[0029]
在本实用新型另一个可选实施例中，所述电路还包括连接于所述电源vcc和三极管 q的发射极之间的保险丝f。本实施例还通过设置保险丝f，当电源vcc的输入电压或电流达到预定阈值时，可自行熔断，保护电路。
[0030]
在本实用新型一个可选实施例中，所述保险丝f为自恢复保险丝。本实施例保险丝f 采用自恢复保险丝，当电源vcc的输入电压或电流，降低至预定阈值时，保险丝f自行恢复，多次反复使用，避免更换。在具体实施时，保险丝f的型号可以是1206l035/16yr。
[0031]
在本实用新型再一个可选实施例中，所述电路还包括连接于所述三极管q的基极和二极管d的负极之间的第二电阻r2。本实施例还通过设置第二电阻r2，可以有效的对电路限流，保护三极管q。
[0032]
在本实用新型一个可选实施例中，所述电路还包括连接于所述三极管q的集电极和所述电源连接引脚30之间的防电磁干扰元件。本实施例还通过设置防电磁干扰元件，减小电源vcc和外部插入设备的电源之间的干扰，保护电路。
[0033]
在本实用新型另一个可选实施例中，所述防电磁干扰元件为磁珠fb。本实施例防电磁干扰元件采用磁珠fb，能有效的实现电磁防干扰。另外，可以理解的是，所述防电磁干扰元件还可以是防电磁干扰光电开关。
[0034]
在本实用新型又一个可选实施例中，所述电源连接引脚30还分别通过第一防静电二极管esd1和电容c连接至接地端，所述电平识别引脚32还通过第二防静电二极管esd2 连接至接地端。本实施例将电源连接引脚30分别通过第一防静电二极管esd1和电容c连接至
接地端，并将第二防静电二极管esd2连接至接地端，减小对控制芯片10的控制引脚 103和电源输入引脚101的影响，可有效滤除静电和外部插入设备的电源的干扰，提高电路稳定性。
[0035]
另一方面，本实用新型实施例提供以下技术方案：一种usb设备，包括usb otg 连接器3以及与usb otg连接器3相连的控制电路1，所述控制电路1为如上述任一项所述的控制电路。本实用新型实施例usb设备采用上述usb otg连接器3的控制电路，结构简单，成本较低。
[0036]
在本实用新型再一个可选实施例中，所述usb otg连接器3还包括第一数据传输引脚34，所述主控芯片10还包括第二数据传输引脚105，所述第一数据传输引脚34连接至第二数据传输引脚105。本实施例还通过分别设置第一数据传输引脚34和第二数据传输引脚 105相连，实现usb设备和外部插入设备的数据交互。在具体实施时，可以理解的是，所述第一数据传输引脚34可以是usb otg连接器3的d+和d-引脚；第二数据传输引脚105 可以是主控芯片10的dn和dp引脚。
[0037]
在本实用新型另一个可选实施例中，所述第一数据传输引脚34和第二数据传输引脚 105之间的线路还通过第三防静电二极管esd3连接至接地端。本实施例还通过设置第三防静电二极管esd3，降低静电对数据交互的影响，提高电路稳定性。
[0038]
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。