(57)【要約】【課題】瞬間電流により、システム全体が不安定になったり、損壊したりするのを防止し、電流過大がない時、正常モードに戻って、システムの正常作業を確保することが出来るUSBの過電流保護回路を提供する。【解決手段】本考案のUSBの過電流保護回路は、P型金属酸化膜半導体PMOSをスイッチ素子とし、電源導通時に開回路状態を形成し、一部の電流だけが分流回路に流れ、システムが安定した後、RC充電時間常数の特性により、P型金属酸化膜半導体PMOSの導通を制御し、残りの電流を流して、システム階段式で、電流が正常な作業状態にまで増加する。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）の過電流保護回路であって、
電圧入力端に連接され、電圧設定値を有して、前記電圧設定値に基づいて、閉回路と開回路の二種の状態を形成するスイッチ素子と、
前記電圧入力端に連接され、もう一端が前記スイッチ素子を跨接して、電流分流を提供する分流回路と、
一端が前記電圧入力端と連接され、もう一端が接地線と連接され、更にもう一端が前記スイッチ素子と連接されて、前記スイッチ素子が閉回路を形成するのを制御する制御回路と、
からなることを特徴とするUSBの過電流保護回路。
【請求項２】
電流入力が開始された時、前記スイッチ素子は開回路の状態で電流を流すことが出来ず、過電流保護の作用を達成することを特徴とする請求項１に記載のUSBの過電流保護回路。
【請求項３】
前記スイッチ素子はP型金属酸化膜半導体PMOSであることを特徴とする請求項１に記載のUSBの過電流保護回路。
【請求項４】
電流入力が正常である時、前記制御回路は、バイアス電圧を前記スイッチ素子に伝送し、前記スイッチ素子が閉回路状態を形成して、システムの正常作業を達成することを特徴とする請求項１に記載のUSBの過電流保護回路。
【請求項５】
前記制御回路は、抵抗とコンデンサからなると共に、RC充電時間常数を有することを特徴とする請求項１に記載のUSBの過電流保護回路。
【請求項６】
前記分流回路は、抵抗であることを特徴とする請求項１に記載のUSBの過電流保護回路。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、USBの過電流保護回路に関するものであって、特に、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）に使用する過電流保護回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＵＳＢは、周辺機器とコンピュータホストを連接する功能を有し、大変便利な連接装置で、且つ、ＵＳＢは、更に速い伝送速度を達成し、中低速から高速周辺領域にまで応用され、使用領域を拡大しているので、ＵＳＢはますます重要になっている。
【０００３】
図１を参照すると、ホストシステム（Host  System）１０とサーバシステム（Sever  System）１４が、USB１２により連接される時、通常、電流制限の要求があるが、USBの５ボルトの電圧は、電流に従って変化するので、電流が大きくなれば、電圧降下も大きくなり、瞬間電流の過大により、全システムが不安定になり、損壊するか、或いは、エラーメッセージを発する。特に、電源が、ホストシステム１０からサーバシステム１４に供給される時、ホストシステムは、電源を挿した瞬間に、サーバシステム１４の電圧瞬間変化が、図２で示されるように、速くなりすぎて、瞬間電流の過大によって、ホストシステム１０の連接が中断されるか、或いは、サーバシステム１４が不正常運行するか、或いは、リセット（Reset）して、システム、或いは、ファイルが損壊する。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の問題を改善するため、本考案は、USBの過電流保護回路を提供し、階段式電源回路により、瞬間電流の過大で、システム全体が不安定になったり、損壊したりするのを防止することを目的とする。
【０００５】
本考案は、USBの過電流保護回路を提供し、過電流状態が消失した後、正常モード供電に戻り、電流制限がサーバシステムに対し好ましくない影響を与えるのを防止することをもう一つの目的とする。
【０００６】
本考案は、ホストシステムの電源が異動状態である時、ホストシステムの正常作業を確保し、接続が中断するのを防止すると共に、使用が便利であるという長所を具備させることを更なる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するため、本考案は、スイッチ素子からなり、電源通電時に開回路を形成し、電流が分流回路を経過して、小さい電流を通過させ、更に、前記スイッチ素子に連接される制御回路を有し、USB電流が安定した後、制御回路がスイッチ素子を制御して閉回路状態になり、電流保護回路の階段式増加出力の電流が、瞬間電流の過大により、サーバシステムの不安定や損壊するのを防止する。
【考案の効果】
【０００８】
本考案はUSBの過電流保護に応用し、電流が導通する時、僅かに一部分の電流が通過し、システムの安定後、全部の電流が導通して、システムが安定を保つという利点がある。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００９】
図３は、本考案の回路を示す図である。過電流保護回路２０は、５ボルトの電圧入力端に連接され、もう一端が出力端に連接され、更に、もう一端が制御回路２４と連結すると共に、伝送されるバイアス電圧信号を受信し、且つ、電圧設定値を有して、前記電圧設定値に基づいて、閉回路と開回路の二種の状態を形成するスイッチ素子２２と、一端が５ボルトの電圧入力端に連接され、もう一端がスイッチ素子２２を跨接すると共に、出力端に連接され、電流分流を提供する分流回路２６と、一端が５ボルトの電圧入力端と連接され、もう一端が接地線と連接され、更にもう一端がスイッチ素子２２と連接されて、バイアス電圧の信号をスイッチ素子２２に伝送する制御回路２４と、からなる。
【００１０】
USB１２が電流を入力し始める時、スイッチ素子２２は開回路状態で、電流が分流回路２６だけを通過して、電流Iaを出力する。且つ、電流Iaは、入力電流の一部で、電流過大により、サーバシステム１４が損壊するのを防止する。USB１２の入力電流が安定した後、制御回路２４は、スイッチ素子２２に対しバイアス電圧を生成する。バイアス電圧がスイッチ素子２２の電圧設定値を超過する時、閉回路状態を形成すると共に、電流Ibが流れ、総出力電流はIaとIbを加算したもので、USB１２の正常作業状態をもたらす。
【００１１】
本考案の回路構造と作用関係を理解した後、図４を参照する。図４は、本考案を実際に応用した回路実施例である。この過電流保護回路２０は、USB１２上に置設されると共に、５ボルトの電圧線と接地線が連接し、５ボルトの電圧線が過電流保護回路２０に進入して、内部の３個の素子と連接する。一つは、分流回路２６で、抵抗R１であり、電流Iaを出力端に流通させる。二つ目は、スイッチ素子２２で、P型金属酸化膜半導体PMOSで、ゲートがバイアス電圧を有し、且つ、電圧設定値を超過する時導通し、電流Ibを出力端に流通させる。三つ目は、制御回路２４で、コンデンサC及び抵抗R２からなり、コンデンサC一端と５ボルトの電圧線が連接し、もう一端は二つの連接線を分出し、その内の一つは、P型金属酸化膜半導体PMOSのゲートに連接され、もう一つの連接線は、抵抗R２を経て、接地線に連接され、RC回路を形成する。USB１２が電流を入力して安定した時、コンデンサCと抵抗R２間のRC充電時間が常数特性により、バイアス電圧信号をスイッチ素子２２に伝送する。
【００１２】
USB１２が通電する時、瞬間電流の過大が発生することがあり、この時、P型金属酸化膜半導体PMOSは開回路状態で、電流Iaだけが、抵抗R１を通過し、USB１２は安定状態になるまで充電する。その後、コンデンサCと抵抗R２のRC充電時間常数特性を利用し、バイアス電圧を生成し、バイアス電圧が電圧設定値を超過した時、P型金属酸化膜半導体PMOSが導通すると共に、電流Ibが流れ、USB１２の総電流I＝Ia＋Ibで、正常な供電モードを達成する。更に、図５を参照すると、図５は電圧と時間関係図で、階段電流増加方式により、サーバシステム１４の電圧変化を緩慢にし、サーバシステムが瞬間電流の過大で、全システムが不安定になったり、損壊したりするのを防止する。入力電流が正常である時、正常な供電モードに戻り、電流の制限でサーバシステムに好ましくない影響を与えるのを防止する。
【００１３】
本考案は、P型金属酸化膜半導体PMOSを、スイッチ素子とし、USB通電時、抵抗R１を利用して、電流をIaで制限し、過電流がサーバシステムに影響するのを防止し、その後、更に、制御回路中のコンデンサと抵抗のRC充電時間常数により、P型金属酸化膜半導体PMOSのスイッチを制御して、通過する電流を、正常な供電方式I＝Ia＋Ibに増加する。これにより、本考案の過電流保護回路は、効果的に、公知の瞬間電流の過大により、システム全体が不安定になったり、損壊したりする問題を解決し、システムの正常な作動を確保することが出来る。
【００１４】
本考案では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本考案に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本考案の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本考案明の保護範囲は、実用新案請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】公知のシステム連接関係図である。
【図２】公知の電圧と時間の関係図である。
【図３】本考案の回路図である。
【図４】本考案を実際に応用した詳細な回路図である。
【図５】本考案の電圧と時間の関係図である。
【符号の説明】
【００１６】
１０…ホストシステム
１２…USB
１４…サーバシステム
２０…過電流保護回路
２２…スイッチ素子
２４…制御回路
２６…分流回路
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図２】
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【図５】
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