通用串行总线的热插拔电路制造技术

本发明专利技术是一种通用串行总线（ＵＳＢ）的热插拔电路，通过增设一较短的插接指示脚位（ＰＲＥＳＥＮＣＥ）作为ＵＳＢ模块是否已完全插入ＵＳＢ插槽的指示信号产生的部分；当此插接指示脚位指示为ＵＳＢ模块未完全插入ＵＳＢ插槽时，则控制ＵＳＢ过流信号，使之不输出至系统，即可防止ＵＳＢ因热插拔所产生的过流信号，以解决ＵＳＢ模块无法热插拔的问题。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种热插拔电路，特别是一种通用串行总线的热插拔电路。而目前市场上所应用的USB组件，多半为一对一(one by one)的连接方式。如果需要同时与多个USB组件相连接时，就必须设法将USB模块化并通过此USB模块来连接多个USB组件。然而，USB模块却无法符合热插拔的需求。因为，在USB模块插入USB插槽的瞬间，会产生电容效应，进而可能导致电压的降低。如此，将会使得USB模块当中的过流保护(overcurrent)信号被触发，该信号一旦传至系统，USB即无法工作，即无法传输数据。此举是USB设计之初，为了保护USB组件而设计的。因此，为了让USB模块能够实现热插拔的功能，有必要设计一套符合USB模块的热插拔电路，以让USB模块具有热插拔功能。本专利技术的目的在于提供一种通用串行总线的热插拔电路，其能让USB模块在系统运行时，可使USB模块随插即用且不致产生过流保护信号而让USB无法工作。为实现上述目的，本专利技术所提供的通用串行总线的热插拔电路，用以在USB模块插入USB插槽时，防止在热插拔时所产生的过流信号传至USB插槽，而导致USB模块无法运行。其中，USB模块包括通用串行总线接触高电位脚位(SUSB_PEN_H)、通用串行总线过流低电位脚位(USBOC_L)与通用串行总线过流脚位(USBOVRCUR)。包含有插接指示脚位(PRESENCE)、一开关单元、一反相器与一或门，各部分的连接关系与功用分述如下PRENSECE，其于USB插槽与USB同时装设，其长度较SUSB_PEN_H为短，当USB未完全插入USB插槽时，PRESENCE为高电位(H)，而USB完全插入USB插槽时，则输出为低电位(L)。开关单元则与PRESENCE相连接，当PRESENCE为H则开启，而当PRESENCE为L则截止。反相器的输入端与SUSB_PEN_H相连接。或门的输入端分别连接反相器的输出端与USBOC_L，其输出端连接USBOVRCUR。运行时，当PRESENCE输出为H时，USBOVRCUR输出则因开关单元为开启而恒为高电位(H)。当PRESENCE输出为高电位(L)时，USBOVRCUR则因开关单元截止而受控于USBOC_L的输出。其中，更可在反相器的输入端与SUSB_PEN_H之间加设一延迟单元。延迟单元可使用ADM809，开关单元则可使用晶体管。有关本专利技术的特征与实例配合附图详细说明如下。附图说明图1为本专利技术的通用串行总线的热插拔电路的示意图；图2为本专利技术的通用串行总线的热插拔电路应用的系统示意图；图3为本专利技术的通用串行总线的热插拔电路的第一具体实施例。在确定USB模块的接脚已完全插入USB插槽后，接下来，就必须设法防止USB模块产生过流保护信号而使USB无法工作。图2是本专利技术的通用串行总线的热插拔电路应用的系统示意图。本专利技术的USB模块热插拔电路20中，USBOVERCUR 24与SUSB_PEN_H 21是连接到系统10，而PRESENCE 22与USBOC_L 23则连接到USB模块30。各脚位所连接的部分表示信号传递的位置，各脚位的信号内涵说明如下。SUSB_PEN_H 21表示USB模块30已插入系统10的USB插槽，PRESENCE 22则表示USB模块30已完全插入USB插槽。而USBOC_L 23则为USB模块30所传递的过流信号，USBOVERCUR 24则为从USB模块热插拔电路20传递至系统10的USB模块过流信号。此过流信号的产生，是用来保护USB模块免于过流所产生的组件损坏。因此，当此USBOVERCUR 24被触发时，USB模块的供电将会被切断，以保护USB模块。由于在热插拔时，可能会产生的电容效应，导致保护USB模块30之用的USBOVERCUR 24被触发。然而，此时所产生的电容效应并非破坏性的过流现象，因此，将其排除即可让USB模块成为可热插拔。具体做法请参考表1。表1 表1是本专利技术的通用串行总线的热插拔电路的真值表，说明了本专利技术调整上述四个脚位的信号状况。在USB模块20未插入PRESENCE 22时，PRESENCE脚位为高电位(H)，插入后，PRESENCE成为低电位(L)。其它的SUSB_PEN_H的信号均为H(只说明插入时的状况)，而USBOC_L为L表示USB模块产生过流状况，H表示未发生过流状况。USBOVRCUR为H表示USB模块未发生过流状况，反之，L则为USB模块发生过流状况。所以，当USBOC_L为H时，USBOVRCUR信号应该为H；反之，同为L。由于USB模块的过流信号的产生，是依据USBOC_L的信号L，再转换为USBOVRCUR的信号L。由于因热插拔而产生过流信号会在USB模块插入USB插槽的讯瞬间产生，所以，这种状况只会发生在PRESENCE为H时。因此，只要在PRESENCE为H时，将USBOC_L的信号忽略，而将USBOVRCUR的信号保持H即可防止插入瞬间所产生的过流效应，如表1所示。所以，当PRESENCE为H时，即使USBOC_L为L，USBOVRCUR同样为H，USB模块便不会被死锁，而能正常运行。实现表1真值表的电路，即可用来实现USB模块的热插拔。图3则为其中的一种实施例。从图中可观察到本专利技术对各脚位的信号产生的线路安排。SUSN_PEN_H安排在电阻R1与R2之接点，电阻R1的另一端接电源(+5V)，而电阻R2的另一端则连接到端点N1。端点N1连接了晶体管Q1的集极并作为ADM809(用来作信号延迟以确保信号位准在稳定状态)的电压输入(Vcc)。PRESENCE信号则通过电阻R3接至晶体管Q1的基极；晶体管Q1的射极则接地。此外，ADM809的重置输出接至反相器NOT1的输入。反相器NOT1的输出则接至或门OR1。或门OR1的另一个输入则为USBOC_L，其输出则为USBOVRCUR。具体的电路运行说明如下当USB模块未插入USB插槽时PRESENCE为H故Q1为开启的状态。而SUSB_PEN_H为L，此时USB_PEN_H为L，故ADM809的重置输出为L，经过反相器NOT1的反相输出为H。最后，经过或门OR1的输出，亦即，USBOVRCUR为H。因此SYSTEM得到的USBOVRCUR信号为正常状态。所以，此时不论USBOC_L的信号为何，均不会影响USBOVRCUR的输出，其均为H。而在USB模块未完全插入USB插槽时PRESENCE为L，故晶体管Q1截止。当USB模块插入USB模块但未完全插入时，SUSB_PEN_H为H，此时USB_PEN_H为H。经过ADM809延迟输出后，反相器NOT1输出为L。于是，此时USBOVRCUR为H或L状态，就由USBOC_L来控制，即此时完全由USB模块当时情况来控制。综上所述，本专利技术是通过延迟单元ADM809将SUSB_PEN_H输出加以延迟，即可确保信号位准在稳定状态。并且，晶体管Q1的功用在于将PRESENCE的输入作为开关之用，因此，可称之为开关单元。而反相器NOT1则将SUSB_PEN_H的信号反相并输出至或门OR1。或门可将经反相的SUSB_PEN_H作为USBOVRCUR的输出控制。通过使用本专利技术的通用串行总线的热插拔电路，即可使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通用串行总线的热插拔电路，用以于该通用串行总线插入一通用串行总线插槽时，防止一过流信号于热插拔瞬间产生时传送至该通用串行总线插槽，其中，该通用串行总线包括一通用串行总线接触高电位脚位、一通用串行总线过流低电位脚位与一通用串行总线过流脚位，其特征在于，所述的通用串行总线的热插拔电路包含： 一插接指示脚位，在该通用串行总线插槽与该通用串行总线同时装设，其长度较通用串行总线接触高电位脚位为短，当该通用串行总线未完全插入该通用串行总线插槽时，该插接指示脚位输出为高电位，且当该通用串行总线完全插入该通用串行总线插槽时，则其输出为低电位； 一开关单元，与该插接指示脚位相连接，当该插接指示脚位为高电位则开启，而当该插接指示脚位为低电位则截止； 一反相器，其输入端与该通用串行总线接触高电位脚位相连接；及 一或门，其输入端分别连接该反相器之输出端与该通用串行总线过流低电位脚位，其输出端连接该通用串行总线过流脚位； 其中，当该插接指示脚位输出为高电位时，该通用串行总线过流脚位输出因该开关单元开启而恒为高电位；当该插接指示脚位输出为高电位时，该通用串行总线过流脚位则因该开关单元截止而受控于该通用串行总线过流低电位脚位。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄承华，
申请(专利权)人：英业达股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]