一種用于usb集線器設(shè)備的電壓補(bǔ)償裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于USB集線器設(shè)備的電壓補(bǔ)償裝置，所述的USB集線器設(shè)備包括主USB接口、電源轉(zhuǎn)換模塊、USB集線器、串口芯片及副USB接口，USB集線器分別與主USB接口、電源轉(zhuǎn)換模塊及串口芯片連接，電源轉(zhuǎn)換模塊與串口芯片連接，串口芯片與副USB接口連接，所述的電源轉(zhuǎn)換模塊和串口芯片之間設(shè)有電壓補(bǔ)償裝置，電壓補(bǔ)償裝置包括依次連接的采樣電阻和補(bǔ)償電路，采樣電阻一端連接電源轉(zhuǎn)換模塊，另一端連接串口芯片，補(bǔ)償電路包括依次連接的運(yùn)算放大單元、分壓電阻、電壓跟隨器及場(chǎng)效應(yīng)管。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型自動(dòng)對(duì)充電上的壓降進(jìn)行補(bǔ)償，具有補(bǔ)償電壓精度高、電壓補(bǔ)償響應(yīng)快以及補(bǔ)償電壓范圍可靈活調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】—種用于USB集線器設(shè)備的電壓補(bǔ)償裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電源供應(yīng)技術(shù)，尤其是涉及一種用于USB集線器設(shè)備的電壓補(bǔ)償裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]USB集線器設(shè)備一般是電腦系統(tǒng)接駁外圍設(shè)備如鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī)等的輸入/輸出接口，它包括USB輸入插頭及USB輸出插口，汽車行業(yè)的不斷發(fā)展使得USB集線器設(shè)備得以應(yīng)用在汽車上。USB集線器設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)供電電壓時(shí)5V，標(biāo)準(zhǔn)輸出能力是500mA，隨著消費(fèi)者對(duì)功能要求越來越多，USB負(fù)載設(shè)備越來越多，功率越來越大，大大超出了 USB設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，造成USB接口電壓不足，使得USB負(fù)載設(shè)備無法使用然而，目前在車載USB集線器設(shè)備上都沒有電壓補(bǔ)償功能，當(dāng)充電線上的壓降足夠大時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致充電端口電壓過低而使得USB接口無法給USB負(fù)載設(shè)備充電。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種用于USB集線器設(shè)備的電壓補(bǔ)償裝置。
[0004]本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種用于USB集線器設(shè)備的電壓補(bǔ)償裝置，所述的USB集線器設(shè)備包括主USB接口、電源轉(zhuǎn)換模塊、USB集線器、串口芯片及副USB接口，所述的USB集線器分別與主USB接口、電源轉(zhuǎn)換模塊及串口芯片連接，所述的電源轉(zhuǎn)換模塊與串口芯片連接，所述的串口芯片與副USB接口連接，其特征在于，所述的電源轉(zhuǎn)換模塊和串口芯片之間設(shè)有電壓補(bǔ)償裝置，所述的電壓補(bǔ)償裝置包括依次連接的采樣電阻和補(bǔ)償電路，所述的采樣電阻一端連接電源轉(zhuǎn)換模塊，另一端連接串口芯片，所述的補(bǔ)償電路包括依次連接的運(yùn)算放大單元、分壓電阻、電壓跟隨器及場(chǎng)效應(yīng)管，所述的運(yùn)算放大單元與采樣電阻連接，所述的場(chǎng)效應(yīng)管與電源轉(zhuǎn)換模塊連接。
[0005]所述的運(yùn)算放大單元包括運(yùn)算放大器，所述的運(yùn)算放大器的輸入端分別與采樣電阻兩端連接，所述的運(yùn)算放大器的輸出端通過分壓電阻與所述的電壓跟隨器連接，所述的電壓跟隨器的輸出端與場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接，所述的場(chǎng)效應(yīng)管的源極與電壓跟隨器的負(fù)極輸入端連接，所述的場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與電源轉(zhuǎn)換模塊連接。
[0006]所述的電源轉(zhuǎn)換模塊包括依次連接的12V/5V電源轉(zhuǎn)換單元和5V/3.3V電源轉(zhuǎn)換單元，所述的12V/5V電源轉(zhuǎn)換單元通過采樣電阻與串口芯片連接，所述的5V/3.3V電源轉(zhuǎn)換單元與USB集線器連接。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0008]1、能自動(dòng)對(duì)充電上的壓降進(jìn)行補(bǔ)償。
[0009]2、補(bǔ)償?shù)碾妷壕雀摺?br> [0010]3、電壓補(bǔ)償響應(yīng)快。
[0011]4、補(bǔ)償電壓的范圍可靈活調(diào)節(jié)?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型應(yīng)用于USB集線器設(shè)備的原理框圖。
[0013]圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0015]如圖1所示，一種用于USB集線器設(shè)備的電壓補(bǔ)償裝置，所述的USB集線器設(shè)備包括主USB接口 1、電源轉(zhuǎn)換模塊、USB集線器3、串口芯片4及副USB接口 5，所述的USB集線器3分別與主USB接口 1、電源轉(zhuǎn)換模塊及串口芯片4連接，所述的電源轉(zhuǎn)換模塊與串口芯片4連接，所述的串口芯片4與副USB接口 5連接，所述的副USB接口 5與負(fù)載A連接，其特征在于，所述的電源轉(zhuǎn)換模塊和串口芯片4之間設(shè)有電壓補(bǔ)償裝置6，所述的電壓補(bǔ)償裝置6包括依次連接的采樣電阻R和補(bǔ)償電路7 ;所述的電源轉(zhuǎn)換模塊包括依次連接的12V/5V電源轉(zhuǎn)換單元21和5V/3.3V電源轉(zhuǎn)換單元22，所述的5V/3.3V電源轉(zhuǎn)換單元22與USB集線器3連接；所述的采樣電阻R —端連接12V/5V電源轉(zhuǎn)換單元21，另一端連接串口芯片4，所述的補(bǔ)償電路7的輸入端與采樣電阻R連接，輸出端與12V/5V電源轉(zhuǎn)換單兀21連接。
[0016]如圖2所示，所述的補(bǔ)償電路7包括依次連接的運(yùn)算放大單元71、分壓電阻R5、電壓跟隨器U2A及場(chǎng)效應(yīng)管Q4，所述的運(yùn)算放大單元71與采樣電阻R連接，所述的場(chǎng)效應(yīng)管Q4與電源轉(zhuǎn)換模塊連接。
[0017]所述的運(yùn)算放大單元71包括運(yùn)算放大器U1A，所述的運(yùn)算放大器UlA的輸入端分別與采樣電阻R兩端連接，所述的運(yùn)算放大器UlA的輸出端通過分壓電阻R5與所述的電壓跟隨器U2A連接，所述的電壓跟隨器U2A的輸出端與場(chǎng)效應(yīng)管Q4的柵極連接，所述的場(chǎng)效應(yīng)管Q4的源極與電壓跟隨器U2A的負(fù)極輸入端連接，所述的場(chǎng)效應(yīng)管Q4的漏極與電源轉(zhuǎn)換模塊連接。
[0018]工作原理:實(shí)際電流通過采樣電阻R產(chǎn)生微電壓降，經(jīng)運(yùn)算放大單元71放大，并通過分壓電阻R5分壓后輸入到電壓跟隨器U2A，在反饋電阻回路中增加總電流后輸出到電源轉(zhuǎn)換模塊，從而拉高輸出電壓來補(bǔ)償線上的電壓。
【權(quán)利要求】
1.一種用于USB集線器設(shè)備的電壓補(bǔ)償裝置，所述的USB集線器設(shè)備包括主USB接口、電源轉(zhuǎn)換模塊、USB集線器、串口芯片及副USB接口，所述的USB集線器分別與主USB接口、電源轉(zhuǎn)換模塊及串口芯片連接，所述的電源轉(zhuǎn)換模塊與串口芯片連接，所述的串口芯片與副USB接口連接，其特征在于，所述的電源轉(zhuǎn)換模塊和串口芯片之間設(shè)有電壓補(bǔ)償裝置，所述的電壓補(bǔ)償裝置包括依次連接的采樣電阻和補(bǔ)償電路，所述的采樣電阻一端連接電源轉(zhuǎn)換模塊，另一端連接串口芯片，所述的補(bǔ)償電路包括依次連接的運(yùn)算放大單元、分壓電阻、電壓跟隨器及場(chǎng)效應(yīng)管，所述的運(yùn)算放大單元與采樣電阻連接，所述的場(chǎng)效應(yīng)管與電源轉(zhuǎn)換模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于USB集線器設(shè)備的電壓補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述的運(yùn)算放大單元包括運(yùn)算放大器，所述的運(yùn)算放大器的輸入端分別與采樣電阻兩端連接，所述的運(yùn)算放大器的輸出端通過分壓電阻與所述的電壓跟隨器連接，所述的電壓跟隨器的輸出端與場(chǎng)效應(yīng)管的柵極連接，所述的場(chǎng)效應(yīng)管的源極與電壓跟隨器的負(fù)極輸入端連接，所述的場(chǎng)效應(yīng)管的漏極與電源轉(zhuǎn)換模塊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于USB集線器設(shè)備的電壓補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述的電源轉(zhuǎn)換模塊包括依次連接的12V/5V電源轉(zhuǎn)換單元和5V/3.3V電源轉(zhuǎn)換單元，所述的12V/5V電源轉(zhuǎn)換單元通過采樣電阻與串口芯片連接，所述的5V/3.3V電源轉(zhuǎn)換單元與USB集線器連接。
【文檔編號(hào)】G05F1/56GK203502870SQ201320617629
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月8日
【發(fā)明者】錢軍, 張建, 井黨林 申請(qǐng)人:德爾福中央電氣（上海）有限公司