專利名稱：一種usb otg電路及應(yīng)用其的便攜式電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電子電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種USB OTG電路及應(yīng)用其的便攜式電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
通用串行總線(USB，Universal Serial Bus)技術(shù)的發(fā)展，使得個人電腦(PC， Personal Computer)和周邊設(shè)備能夠通過簡單方式、適度的制造成本將各種設(shè)備連接在一起，在PC的控制下進行數(shù)據(jù)交換。但這種方便的交換方式，一旦離開了 PC，各設(shè)備間無法利用USB接口進行操作，因為沒有一個設(shè)備能夠充當P C—樣的主機(host)設(shè)備。USB OTG是USB On-The-Go的縮寫，On-The-Go，即OTG技術(shù)就是實現(xiàn)在沒有主設(shè)備的情況下，實現(xiàn)設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳送。目前USB OTG的功能越來越多的被應(yīng)用到PDA、數(shù)碼相機、移動電話、打印機等消費類電子產(chǎn)品中。有一些設(shè)備，例如智能手機和平板電腦，其既可以作為主機設(shè)備對外設(shè)從機設(shè)備供電，也可以作為從機設(shè)備由外設(shè)對其進行供電，所以智能手機或類似產(chǎn)品需要對外設(shè)進行檢測和失敗，判斷本機是作為主機設(shè)備還是從機設(shè)備。本機對外設(shè)進行檢測和識別是通過VBUS、ID和DATA共同檢測和識別的，VBUS主要用于設(shè)備供電和供電電壓的檢測。為了防止用戶插入超出供電電壓范圍的外設(shè)損壞本機，需要對設(shè)備的供電電壓進行過壓保護。當供電電壓超過預(yù)設(shè)值時，會自動中斷供電，以對本機起到保護作用?，F(xiàn)有技術(shù)中通常采用過壓保護芯片來實現(xiàn)，但是，本實用新型的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，上述過壓保護方案復(fù)雜且成本較高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)中USB OTG電路中過壓保護方案復(fù)雜，成本較高的技術(shù)問題，提供一種USB OTG電路及應(yīng)用其的便攜式電子設(shè)備，能夠以較低成本、簡便易行地實現(xiàn)對外設(shè)的檢測和過壓保護。本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種USB OTG電路，包括控制器、USB OTG連接器、N型MOSFET，所述N型MOSFET 的漏極與所述USB OTG連接器的電源引腳連接，所述N型MOSFET的源極與控制器的電源檢測端連接，所述N型MOSFET的柵極與預(yù)設(shè)電壓輸出端連接?？蛇x的，所述N型MOSFET的柵極與所述控制器的通用輸入輸出接口連接。可選的，所述控制器與所述USB OTG連接器的插拔檢測端連接，當檢測到所述USB OTG連接器有外接設(shè)備插入時，輸出電壓信號至所述N型MOSFET的柵極，控制所述N型 MOSFET 開啟?？蛇x的，所述預(yù)設(shè)電壓輸出端輸出電壓范圍為2. 4-5. 5v之間?？蛇x的，所述預(yù)設(shè)電壓輸出端輸出電壓為恒壓?？蛇x的，所述預(yù)設(shè)電壓輸出端輸出電壓為3. 3v。
3[0013]可選的，所述USB OTG電路還包括雙向二極管，所述雙向二極管并聯(lián)在所述N型 MOSFET的柵極和源極之間?？蛇x的，所述雙向二極管與所述N型MOSFET封裝在一起。本實用新型還提供了包括上述USB OTG電路的便攜式電子設(shè)備。從以上技術(shù)方案可以看出，通過在USB OTG連接器和控制器之間設(shè)置N型M0SFET， 在沒有接入任何外設(shè)時，所述N型MOSFET導(dǎo)通，控制器可以對USB OTG連接器端的電源供電情況進行檢測，當USB OTG連接器接入外設(shè)時，控制器檢測到USB OTG連接器的供電，如果USB OTG連接器的供電正常，控制器檢測到N型MOSFET的源極電壓Vs符合控制器對外設(shè)設(shè)備供電的電壓對話請求協(xié)議(SRP，Session Request Protocol)的電壓范圍，則N型 MOSFET導(dǎo)通；如果USB OTG連接器的供電超出正常范圍時，則N型MOSFET的源極電壓Vs會隨之增加，導(dǎo)致N型MOSFET的開啟電壓Vgs降至標準以下，從而N型MOSFET截止，使控制器與USB OTG連接器之間的連接斷開，保護控制器不被損壞。綜上，通過在USB OTG連接器和控制器之間設(shè)置N型M0SFET，可以實現(xiàn)對USB OTG外設(shè)的電源電壓檢測以及過壓保護，且單個MOSFET即可實現(xiàn)，成本較低，簡便易行。

圖1是是本實用新型實施例一中USB OTG電路示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。本實用新型提供了用于檢測USB OTG連接器供電電壓檢測及過壓保護的USB OTG 電路，本實用新型中所描述的USB OTG電路適合于各種具有USB OTG連接器的便攜式電子設(shè)備。參照圖1所示的本實用新型實施例一中USB OTG電路示意圖，該USB OTG電路包括控制器1、USB OTG連接器2，N型MOSFET 3，N型MOSFET 3的漏極與USB OTG連接器 2的電源引腳VBUS連接，N型MOSFET 3的源極與控制器1的電源檢測端VBUSO連接，N型 MOSFET 3的柵極與預(yù)設(shè)電壓輸出端V連接。以下簡述其工作原理通過在USB OTG連接器2和控制器1之間設(shè)置N型MOSFET 3，在沒有接入任何外設(shè)時，所述N型MOSFET 3導(dǎo)通，控制器1可以對USB OTG連接器2端的電源供電情況進行檢測，當USB OTG連接器2接入外設(shè)時，控制器1檢測到USB OTG連接器2的供電，如果USB OTG連接器2的供電正常，控制器1檢測到N型MOS FET 3的源極電壓Vs符合控制器對外設(shè)設(shè)備供電的電壓對話請求協(xié)議(SRP，Session Request Protocol) 的電壓范圍，則N型MOSFET 3導(dǎo)通；如果USB OTG連接器2的供電超出正常范圍時，則N型 MOS FET 3源極電壓Vs會隨之增加，導(dǎo)致N型MOSFET的開啟電壓Vgs降至標準以下，從而 N型MOSFET 3截止，使控制器1與USB OTG連接器2之間的連接斷開，保護控制器1不被損壞。從本實施例可以看出，通過在USB OTG連接器2和控制器1之間設(shè)置N型MOSFET
43，可以實現(xiàn)對USB OTG外設(shè)的電源電壓檢測以及過壓保護，且單個MOSFET即可實現(xiàn)，成本較低，簡便易行。在具體實施中，所述控制器可以為便攜式電子設(shè)備的CPU，所述USB OTG連接器2 即為USB OTG接口。其中，根據(jù)USB OTG 規(guī)范《On-The-Go Supplement to the USB 2.0 Specif ication》的要求，當本機的控制器1通過USB OTG連接器2的引腳VBUS、ID、DATA檢測到外設(shè)為主機設(shè)備，本機為從機設(shè)備，則CPU通過電源檢測端VBUSO檢測到外設(shè)供電的電壓對話請求協(xié)議的電壓范圍為2. 1-5. 5v,即N型MOSFET 3源極處的電壓Vs為2. 1-5. 5v。 相應(yīng)地，所述預(yù)設(shè)電壓輸出端V，即N型MOSFET 3柵極電壓范圍為2.4-5. 5v之間。在具體實施中，為增強可靠性，選擇2. 4與5. 5v靠近中間的值，本實施例中，所述預(yù)設(shè)電壓輸出端V 電壓選擇為3. 3v。本實施例中，N型MOSFET 3選用型號為RUB002N05，其驅(qū)動電壓為1. 2v， 開啟電壓Vgs (th)范圍為0. 3-lv, Vgs=Vg-Vs,當柵極電壓控制在3. 3v時，只有當Vs控制在最大3v以下時MOSFET才會開啟，這時漏極和源極導(dǎo)通，控制器1檢測到USB OTG連接器 2的供電，當USB OTG連接器2的供電增加至大于5. 25v以上時，Vs處的分壓增大，Vs大于 3v，N型MOSFET 3截至，起到保護控制器1的作用。在具體實施中，N型MOSFET 3的柵極可以與控制器1的通用輸入輸出接口(GPI0， General Purpose Input Output)連接，在本機設(shè)備開機時，即可為所述N型MOSFET 3的柵極提供供電電壓。在具體實施中，為減少功耗，可以在控制器1檢測到有外設(shè)插入USB OTG連接器2 時，再向N型MOSFET 3的柵極供電，以降低功耗，可以采用如下方式實現(xiàn)將控制器1與所述USB OTG連接器2的插拔檢測端連接，當檢測到所述USB OTG連接器2有外接設(shè)備插入時，輸出電壓信號至N型MOSFET 3的柵極，控制所述N型MOSFET 3開啟。在具體實施中，所述預(yù)設(shè)電壓輸出端V輸出電壓可以為恒壓，也可以在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)有所波動。恒壓可以保持電路更好的穩(wěn)定性。在具體實施中，上述USB OTG電路還可包括雙向二極管，將所述雙向二極管并聯(lián)在所述N型MOSFET 3的柵極和源極之間。設(shè)置雙向二極管可以防止柵極和源極兩端的壓差過高時損壞M0SFET，一旦壓差過高，雙向二極管就導(dǎo)通，電流從雙向二極管流過，不通過 M0SFET，從而起到保護MOSFET的作用，用于過壓保護，起到防靜電的作用。在具體實施中，所述雙向二極管可以與所述N型MOSFET封裝在一起，使用方便。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種USB OTG電路，其特征在于，包括控制器、USB OTG連接器、N型MOSFETJy^iN 型MOSFET的漏極與所述USB OTG連接器的電源引腳連接，所述N型MOSFET的源極與控制器的電源檢測端連接，所述N型MOSFET的柵極與預(yù)設(shè)電壓輸出端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的USBOTG電路，其特征在于，所述N型MOSFET的柵極與所述控制器的通用輸入輸出接口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的USBOTG電路，其特征在于，所述控制器與所述USB OTG連接器的插拔檢測端連接，當檢測到所述USB OTG連接器有外接設(shè)備插入時，輸出電壓信號至所述N型MOSFET的柵極，控制所述N型MOSFET開啟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的USBOTG電路，其特征在于，所述預(yù)設(shè)電壓輸出端輸出電壓范圍為2. 4-5. 5v之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的USBOTG電路，其特征在于，所述預(yù)設(shè)電壓輸出端輸出電壓為恒壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的USBOTG電路，其特征在于，所述預(yù)設(shè)電壓輸出端輸出電壓為 3. 3v0
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的USBOTG電路，其特征在于，還包括雙向二極管， 所述雙向二極管并聯(lián)在所述N型MOSFET的柵極和源極之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的USBOTG電路，其特征在于，所述雙向二極管與所述N型 MOSFET封裝在一起。
9.一種便攜式電子設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求1至8任一項所述的USB OTG電路。
專利摘要本實用新型提供了一種USB OTG電路及應(yīng)用其的便攜式電子設(shè)備，所述USB OTG電路包括控制器、USB OTG連接器、N型MOSFET，所述N型MOSFET的漏極與所述USB OTG連接器的電源引腳連接，所述N型MOSFET的源極與控制器的電源檢測端連接，所述N型MOSFET的柵極與預(yù)設(shè)電壓輸出端連接。通過在USB OTG連接器和控制器之間設(shè)置N型MOSFET，可以實現(xiàn)對USB OTG外設(shè)的電源電壓檢測以及過壓保護，且單個MOSFET即可實現(xiàn)，成本較低，簡便易行。
文檔編號G06F1/30GK202076771SQ201120132140
公開日2011年12月14日 申請日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者張守闖, 易波, 王東, 祝健, 譚俊良, 陳力軍, 黃銀仔 申請人:比亞迪股份有限公司