Usb供電器的製作方法
2023-07-10 10:52:41
專利名稱：Usb供電器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及供電電路，具體涉及一種USB供電器。
背景技術：
隨著計算機硬體飛速發展，外圍設備日益增多，鍵盤、滑鼠、數據機、印表機、掃描儀等早已為人所共知，數位相機、MP3隨身聽等接踵而至，這麼多的設備，如何接入計算機(PC)，USB (Universal Serial BUS通用串行總線)就是基於這個目的產生的，USB是一個使計算機周邊設備連接標準化、單一化的接口。現有技術中USB供電電路一般是通過AC/DC轉換後直接為USB供電，其保護措施未能得到保證，如果電流過大，就會使連接在USB接口的外設受到損壞，造成大量的資本浪費；另外，當PC的供電不足時，會引起USB不能被識別的問題。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種USB供電器，對其供電電路進行改進，增設保護電路，減少連接USB接口的外設受到損壞的可能性，並解決由於PC的供電不足，而引起的USB不能被識別的問題。為了解決上述技術問題，本實用新型所採用的技術方案是，一種USB供電器，包括外殼、設於外殼內的電路板、以及與電路板連接的USB輸入接口和USB輸出接口，電路板上設有整流濾波電路、開關電路和穩壓保護電路，所述整流濾波電路、開關電路和穩壓保護電路順次電連接，USB輸入接口的輸出端連接於開關電路的控制端，穩壓保護電路的輸出端連接於USB輸出接口的輸入端。進一步的，所述整流濾波電路是由橋式整流電路和電容串聯實現。進一步的，所述開關電路包括三極體及其跟隨電路和場效應管(M0SFET管)及其跟隨電路。具體的，該開關電路包括三極體Ql、電阻R1、電阻R2、場效應管Q2、電阻R3、電容C2，三極體Ql的基極連接電阻Rl的一端和電阻R2的一端，電阻Rl的另一端連接USB輸入接口，電阻R2的另一端和三極體Ql的發射極接地，三極體Ql的集電極連接電阻R3的一端和場效應管Q2的柵極，場效應管Q2的漏極連接電阻R3的另一端和整流濾波電路，場效應管的源極連接電容Cl的一端和穩壓保護電路，電容Cl的另一端接地。優選的，場效應管Q2是晶片型號為IRF9540的場效應管。進一步的，所述穩壓保護電路包括型號為7805的穩壓晶片，該穩壓晶片的電路內部還有過流、過熱及調整管的保護電路，使用起來可靠、方便。進一步的，所述電路板上還設有LED顯示電路，所述LED顯示電路的輸入端連接所述穩壓保護電路的輸出端。該LED顯示電路包括二極體D5、電阻R4和發光二極體LD1，二極體D5的一端連接穩壓保護電路，另一端串聯連接電阻R4和發光二極體LDl後接地。另外，該USB供電器還包括外接電源接口，外接電源接口的電源端接於整流濾波電路的輸入端。[0010]本實用新型通過開關電路的電阻Rl和電阻R2的分壓，進而導通三極體Ql和場效應管Q2，使得電路導通，經過穩壓保護電路的調整，開始給接於USB輸出接口的外設進行供電，該電路可以使用不同的電源電壓給USB供電，靈活性好，並解決了有可能由於PC的供電不足，引起的USB不能被識別的問題，其電路簡單實用，成本低廉。另外，本實用新型的電路還增設了 LED顯示電路，可顯示工作狀態，大大方便了用戶。
圖1是本實用新型的USB供電器的框圖；圖2是本實用新型的實施例的電路原理圖。
具體實施方式
現結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進一步說明。如圖1所不,本實用新型的一種USB供電器,包括外殼、設於外殼內的電路板100、以及與電路板100連接的USB輸入接口 200、USB輸出接口 300和外接電源接口 400，電路板100上設有整流濾波電路101、開關電路102、穩壓保護電路103和LED顯示電路104，所述外接電源接口 400、整流濾波電路101、開關電路102和穩壓保護電路103順次電連接，LED顯示電路104的輸入端連接所述穩壓保護電路103的輸出端。USB輸入接口 200的輸出端連接於開關電路102的控制端，穩壓保護電路103的輸出端連接於USB輸出接口 300的輸入端。作為本實用新型的一個具體實施例，如圖2所示，整流濾波電路101是由橋式整流電路(二極體D1、二極體D2、二極體D3和二極體D4)和極性電容Cl串聯實現。極性電容Cl為濾波電容。開關電路102包括三極體及其跟隨電路和場效應管(M0SFET管)及其跟隨電路。具體的，該開關電路102包括三極體Q1、電阻R1、電阻R2、場效應管Q2、電阻R3、電容C2，三極體Ql的基極連接電阻Rl的一端和電阻R2的一端，電阻Rl的另一端連接USB輸入接口，電阻R2的另一端和三極體Ql的發射極接地，三極體Ql的集電極連接電阻R3的一端和場效應管Q2的柵極，場效應管Q2的漏極連接電阻R3的另一端和整流濾波電路101的電容Cl的正極，場效應管的源極連接電容Cl的一端和穩壓晶片Ul的輸入端(第I引腳)，電容Cl的另一端接地。電容C2為濾波電容。場效應管Q2是晶片型號為IRF9540的場效應管。IRF9540是最大電流為19A，最大電壓為100V的P溝道MOSFET管，這是P溝道增強型矽柵功率場效應電晶體，它們是採用先進的功率MOSFET設計、測試，並保證承受特定的能量水平在擊穿雪崩模式。穩壓保護電路103是由型號為7805的穩壓晶片Ul實現。7805電子產品中，常見的三端穩壓集成電路，只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。組成穩壓電源所需的外圍元件極少，電路內部還有過流、過熱及調整管的保護電路，使用起來可靠、方便，而且價格便宜。LED顯示電路104包括二極體D5、電阻R4和發光二極體LDl，二極體D5的一端連接穩壓晶片Ul的輸出端(第2引腳)，另一端串聯連接電阻R4和發光二極體LDl後接地。上述電路為USB供電電路，其中USB輸入接口 200 (Jl)連接PC端，USB輸出接口300 (J2)為USB對外輸出端。電路主要由橋式整流電路4個IN4004 二極體(二極體D1、二極體D2、二極體D3和二極體D4)、P溝道MOS管(場效應管Q2)、以及7805穩壓晶片組成。外接電源接口 400接入直流或交流電源，當USB輸入接口 200接入PC端時，Jl的4腳由PC機的電壓供電，為電阻Rl (例如電阻為22K)和電阻R2 (例如電阻為10K)提供電壓，然後2個電阻進行分壓處理，為三極體Ql提供導通電壓，此時，三極體Ql的基極的電壓Vb為Vb=Vbus*10K/ (22K+10K)，只要Vb > 0.6V，三極體Ql則處於飽和導通狀態。這樣三極體Ql的集電極由於飽和導通，則將原本的高電壓直接拉到集電極的地，使集電極狀態為低電平，由於場效應管Q2 (型號為IRF9540)為P溝道MOS管，在Ql的集電極拉低時，使場效應管Q2的柵極處於低電平，根據P溝道的MOS管的特性，場效應管Q2處於導通狀態，將通過4個IN4004整流橋電路的電壓通過場效應管Q2導入7805穩壓晶片輸入端，同時LED燈LDl此刻也會隨著有電壓亮起來，指示工作狀態，然後7805穩壓晶片工作，輸出5V電壓，供給連接USB端(USB輸出接口 300)電壓使用，使該USB供電器處於正常工作狀態。儘管結合優選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本實用新型的精神和範圍內，在形式上和細節上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種USB供電器,其特徵在於:包括外殼、設於外殼內的電路板、以及與電路板連接的USB輸入接口和USB輸出接口，電路板上設有整流濾波電路、開關電路和穩壓保護電路，所述整流濾波電路、開關電路和穩壓保護電路順次電連接，USB輸入接口的輸出端連接於開關電路的控制端，穩壓保護電路的輸出端連接於USB輸出接口的輸入端。
2.根據權利要求1所述的一種USB供電器，其特徵在於:所述整流濾波電路是由橋式整流電路和電容串聯實現。
3.根據權利要求1所述的一種USB供電器，其特徵在於:所述開關電路包括三極體及其跟隨電路和場效應管及其跟隨電路。
4.根據權利要求3所述的一種USB供電器，其特徵在於:所述開關電路包括三極體Q1、電阻R1、電阻R2、場效應管Q2、電阻R3、電容C2，三極體Ql的基極連接電阻Rl的一端和電阻R2的一端，電阻Rl的另一端連接USB輸入接口，電阻R2的另一端和三極體Ql的發射極接地，三極體Ql的集電極連接電阻R3的一端和場效應管Q2的柵極，場效應管Q2的漏極連接電阻R3的另一端和整流濾波電路，場效應管的源極連接電容Cl的一端和穩壓保護電路，電容Cl的另一端接地。
5.根據權利要求4所述的一種USB供電器，其特徵在於:所述場效應管Q2是晶片型號為IRF9540的場效應管。
6.根據權利要求1所述的一種USB供電器，其特徵在於:所述穩壓保護電路包括型號為7805的穩壓晶片。
7.根據權利要求1所述的一種USB供電器，其特徵在於:所述電路板上還設有LED顯示電路，所述LED顯示電路的輸入端連接所述穩壓保護電路的輸出端。
8.根據權利要求7所述的一種USB供電器，其特徵在於:所述LED顯示電路包括二極體D5、電阻R4和發光二極體LD1，二極體D5的一端連接穩壓保護電路，另一端串聯連接電阻R4和發光二極體LDl後接地。
9.根據權利要求1所述的一種USB供電器，其特徵在於:該USB供電器還包括外接電源接口，外接電源接口的電源端接於整流濾波電路的輸入端。
專利摘要本實用新型涉及供電電路，具體涉及一種USB供電器。一種USB供電器，包括外殼、設於外殼內的電路板、以及與電路板連接的USB輸入接口和USB輸出接口，電路板上設有整流濾波電路、開關電路和穩壓保護電路，所述整流濾波電路、開關電路和穩壓保護電路順次電連接，USB輸入接口的輸出端連接於開關電路的控制端，穩壓保護電路的輸出端連接於USB輸出接口的輸入端。本實用新型解決了由於PC的供電不足而引起的USB不能被識別的問題，其電路簡單實用，成本低廉。本實用新型應用於優化USB供電電路。
文檔編號H02M3/155GK203014676SQ20122073397
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月26日 優先權日2012年12月26日
發明者簡書傑 申請人:泉州豪傑信息科技發展有限公司