一种工作电流范围可选的具有过流保护功能的USB集线器制造技术

一种工作电流范围可选的具有过流保护功能的ＵＳＢ集线器，即ＵＳＢ集线器的每个通道设置多个自恢复保险，可以方便用户对电流范围选择，并且通过自恢复保险的特性，自动对ＵＳＢ设备完成过流保护。技术方案是：一种工作电流范围可选的具有过流保护功能的ＵＳＢ集线器，包括用于将总线扩展为至少两个扩展端口的ＵＳＢ集线器模块、总线和扩展端口，其特征是还设置有用于限制电流的大小和对工作电流的范围进行选择的电流限制及选择模块，所述电流限制及选择模块串接于扩展端口的ＶＢｕｓ信号线或ＧＮＤ信号线上。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及USB集线器，特别涉及一种工作电流范围可选的具有过流 保护功能的USB集线器，属于信息安全领域。
技术介绍
通用串行总线(Universal Serial Bus,简称USB)是一种应用在计算机通讯 邻域的新型接口技术。这几年，随着大量支持USB的个人电脑的普及，USB逐 步成为计算机的标准接口己经是大势所趋。USB集线器提供两个主要的功能， 一是中继器(Repeater):用于将主机下 传的数据广播至所有功能端口上的USB装置，然后将USB装置上传的数据重复 于上游端口送至主机；另一是连接与断开的检测集线器必须对USB装置的热 拔插做检测，并报告给主机以达到主机热即插即用的功能。现有的USB集线器是端口扩展，不考虑USB设备的工作电流。 一般限制工 作电流上限为500mA，也是行业标准。这种限制有两种， 一是计算机的输出USB 接口限制，二是质量较好的USB集线器的扩展USB接口也有限制。但由于USB 集线器的通用性，没有小于500mA的电流限制，用来保护USB设备的工作安全。 目前在USB集线器的使用上，基本都是以外接电源直接提供电流给USB集 线器，但因USB集线器每个扩展端口所需的电流不尽相同，例如当USB集线器 启动的那一瞬间， 一些USB设备所需要的电流超过一般正常设定的电流值时将 不能启动，或是其他不当的操作进而影响USB集线器，使得所连接的USB设备 而可能将烧坏或是缩短其使用寿命，更进而会有冒出火花或电线走火的危险因素 的发生，并且USB设备若长时间使用，会因质量问题或器件老化，出现过流工 作，将USB设备烧坏，个别可能会引起主机损坏，并引发安全问题。所以当USB 集线器所连接的USB设备数量多时，使用时的对电流范围的选择性和当USB设 备出现过流后的安全性显得尤为重要。
技术实现思路
为了解决上述现有技术的不足，本技术提出了一种工作电流范围可选的 具有过流保护功能的USB集线器，即USB集线器的每个通道设置多个自恢复保 险，可以方便用户对电流范围选择，并且通过自恢复保险的特性，自动对USB 设备完成过流保护。本技术的技术方案是USB设备工作电流范围可选的具有过流保护功 能的USB集线器，包括用于将总线扩展为至少两个扩展端口的USB集线器模块、 总线和扩展端口，其特征是还设置有用于限制电流的大小和对工作电流的范围进 行选择的电流限制及选择模块，所述电流限制及选择模块串接于扩展端口的 VBus信号线或GND信号线上。所述电流限制及选择模块包括电流自恢复保险单元以及限制电流选择单 元，所述电流自恢复保险单元包括至少两个自恢复保险，当所述限制电流选择单 元与一个自恢复保险相连接后，所述USB设备就在所在扩展端口的所述自恢复 保险能承受的电流范围下工作，如果USB设备电流过大，超过所述自恢复保险 的工作电流上限，所述自恢复保险会自动断开连接。所述电流自恢复保险单元在所述USB集线器再次上电后，所述自恢复保险 自动恢复成连接状态。所述限制电流选择单元为按钮、多位转换旋钮、数字键选择声控开关、推位 开关以及电控开关之一。所述USB集线器模块为USB HUB芯片。本技术的效果是与现有技术相比，本技术提出一种工作电流范 围可选的具有过流保护功能的USB集线器，在连接USB设备后，通过选择按钮 选择USB设备的工作电流上限， 一旦该USB设备出现故障，将表现为工作电流 加大，USB集线器会自动切断该USB设备的工作电源，可以禁止该USB设备继 续工作，避免发热、烧坏、甚至明火燃烧，该USB集线器针对24小时工作的 USB设备、主机和工作环境具有更加安全性保护。附图说明图1是工作电流范围可选的具有过流保护功能的USB集线器的结构框图； 图2是工作电流范围可选的具有过流保护功能的USB集线器的电路原理图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，但不作为对本实 用新型的限定。本技术提供的一种工作电流范围可选的具有过流保护功能的USB集线 器包括用于将总线扩展为至少两个扩展端口的USB集线器模块101，以及用 于限制电流的大小和对工作电流的范围进行选择的电流限制及选择模块102，电 流限制及选择模块串接于扩展端口的VBm信号线或GND信号线上。电流限制及选择模块102包括电流自恢复保险单元103以及限制电流选择单 元104，电流自恢复保险单元103可为至少两个自恢复保险，限制电流选择单元 104可为多位转换旋钮，当多位转换旋钮与一个自恢复保险相连接后，USB设备 就在所在扩展端口的自恢复保险能承受的电流范围下工作，如果USB设备电流 过大，超过自恢复保险的工作电流上限，自恢复保险会自动断开连接。电流自恢复保险单元103用于限制扩展端口电流大小，当电流的大小超过自 恢复保险所能承受的电流范围后，自恢复保险会自动断开。电流自恢复保险单元在所述USB集线器再次上电后，所述自恢复保险自动 恢复成连接状态。自恢复保险的原理为高分子过流保护元件系由高分子材料添加导电粒子制 成。其基本原理是一种能量的平衡当电流流过元件时，由于电流消耗功率产生 热量，所产生的热量一部分分散发到环境中去， 一部分则增加了高分子材料的温 度。在相应的工作电流下，元件产生的热量和散发的热量达到平衡，电流可以正 常通过。当过大电流产生时，元件急剧产生热量而不能及时散发出去，导致元件 内高分子材料温度上升，当温度达到材料结晶熔化温度时，高分子材料急剧膨胀， 阻断由导电粒子组成的导电通路，导致电阻值迅速上升，限制了大电流通过，从 而起到过流保护的作用。当故障排除后，自恢复保险重新冷却结品，体积收縮， 导电粒子重新形成导电通路，自恢复保险恢复为低阻状态，从而完成对电路的保 护，无须人工更换。限制电流选择单元104用于根据所述USB集线器扩展端口上连接的USB设 备所需要电流大小对所述USB集线器扩展端口的电流范围进行选择。限制电流选择单元可为按钮、多位转换旋钮、数字键选择、声控开关、推位 开关、电控开关。USB集线器模块为USB HUB芯片。集线器(HUB)是对网络进行集中管理的重要工具，像树的主干一样，它 是各分枝的汇集点。HUB芯片不仅可以将USB接口转为两个USB接口，还可 以转为两个以上的USB接口 ，比如HUB芯片可以转为四个USB接口 。用户在使用USB设备的时候，和USB集线器连接后，用户可以通过多位转 换开关选择USB设备的工作电流上限，如果USB设备出现过流等故障，工作电 流超过工作电流上限，自恢复保险会自动断开，保证USB设备不会发生避免发 热、烧坏、甚至明火燃烧等情况，用户在下次使用时，自恢复保险会自动连接上， 保证用户继续正常使用USB设备，从而保护主机和工作环境的安全。USB设备包括信息安全设备(USBKey)、数码相机、扫描仪、游戏杆、磁 带和软驱、图像设备、打印机、键盘、鼠标等。主机可以是台式电脑、笔记本电脑、服务器或专用机。为了更加清楚地描述本技术提供的一种工作电流范围可选的具有过流 保护功能的USB集线器，下面给出一个本实施例的优选电路图，如图2所示， 集线器可以是将总线扩展为至少两个扩展端口的USB集线器，本实施例选用一 扩四的集线器AU925本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工作电流范围可选的具有过流保护功能的ＵＳＢ集线器，包括用于将总线扩展为至少两个扩展端口的ＵＳＢ集线器模块、总线和扩展端口，其特征是还设置有用于限制电流的大小和对工作电流的范围进行选择的电流限制及选择模块，所述电流限制及选择模块串接于扩展端口的ＶＢｕｓ信号线或ＧＮＤ信号线上。

【技术特征摘要】
CN 2007-11-23 20072019033451、一种工作电流范围可选的具有过流保护功能的USB集线器，包括用于将总线扩展为至少两个扩展端口的USB集线器模块、总线和扩展端口，其特征是还设置有用于限制电流的大小和对工作电流的范围进行选择的电流限制及选择模块，所述电流限制及选择模块串接于扩展端口的VBus信号线或GND信号线上。2、 根据权利要求1所述的工作电流范围可选的具有过流保护功能的USB集 线器，其特征是所述电流限制及选择模块包括电流自恢复保险单元以及限制电流 选择单元，所述电流自恢复保险单元包括至少两个自恢复保险，当所述限制电流 选择单元与一个自恢复保险相连接后，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆舟，于华章，
申请(专利权)人：北京飞天诚信科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]