這種接口的一個特征是需要給各種需要連接的外設供電,例如:錄音筆、小型硬盤、調制解調器、MP3讀取器、存儲器卡等。服務器板提供12V主電源供電,有些應用中包含一個buck轉換器,將該電壓降至3.3V,用于邏輯電路供電。還需要一個升壓電路,把3.3V電壓提升到標準的USB端口電壓(5V,可提供500mA電流)。
帶電插入外設時可能引發一些問題:瞬間在端口的5V引腳插入一個不是純電阻的負載,由于存在容性元件,會產生快速、大幅度的電流,使得USB端口的電流遠遠超出500mA。
把一個大功率的硬盤連接到端口時同樣會發生類似問題,此時的容性負載不再是主要問題,硬盤的標稱工作電流可能超出500mA,這是引起系統復位或電源進入保護狀態的關鍵原因。為了抑制浪涌電流,把最大輸出電流限制在500mA以內,我們需要在5V電源和端口的VOUT引腳之間增加保護電路。
負載接入時,由于保護器件不能在瞬間實現限流(電路沒有達到故障電流限制或發生自激),帶電插拔后會出現一段短暫的盲區,使系統建立穩定。在此期間電源必須能夠承受浪涌電流的沖擊。降壓轉換器由于利用ILIMIT電阻對IOUT進行檢測,能夠處理一定的浪涌,電流環路將IOUT保持在電阻設置的門限以內。升壓轉換器則不具備這一功能。
升壓轉換器的電感在VIN和負載之間提供了一個連續通道,當電源不能為負載提供足夠的電流時,開始為升壓轉換器的電壓源充電。有些情況下,可能造成監控電路觸發系統復位,導致圖1所示的系統失效。找元器件現貨上唯樣商城
圖1. 在為USB端口產生5V電源的同時,該電路能夠抑制USB連接器熱插拔過程中的峰值浪涌電流,并根據端口需要將工作電流限制在500mA以內。
對5V boost電路進行簡單修改可以解決這一問題:在boost轉換器輸出和反饋電阻分壓器之間插入一個小電阻(大約0.5Ω)。由于5V轉換器補償該電阻兩端的壓差,作用在IOUT限制器(MAX8586)的電壓與5V負載電流無關。這一電路改動能夠在帶電插入錄音筆等低電容負載(1μF)時避免出現較高的尖峰電流,這種尖峰電流會導致boost轉換器,然后是3.3V總線過載而復位系統。0.5Ω電阻不僅在系統處于“盲區”期間將峰值電流限制在合理范圍內,還能夠將IOUT的最大值限制在500mA,滿足USB端口的要求。
審核編輯:湯梓紅
-
電流
+關注
關注
40文章
6942瀏覽量
132696 -
usb
+關注
關注
60文章
7981瀏覽量
266117 -
升壓轉換器
+關注
關注
2文章
666瀏覽量
34976 -
Boost
+關注
關注
5文章
370瀏覽量
48387
發布評論請先 登錄
相關推薦
LTC4417關機后再開機無輸入電流過沖的原因?
熱插拔是什么?熱插拔有哪些特點?
基于TPS2491的熱插拔保護電路設計
避免激光器供電啟動時的電流過沖的方法
USB芯片電路及PCB設計問題考慮
![<b class='flag-5'>USB</b>芯片<b class='flag-5'>電路</b>及PCB設計問題考慮](https://file.elecfans.com/web2/M00/49/20/pYYBAGKhtDqAegaeAAAS06YvnXU615.jpg)
HDMI線能帶電插拔嗎
簡單的電路可防止插入過程中的USB電流過沖
![<b class='flag-5'>簡單</b>的<b class='flag-5'>電路</b>可防止插入<b class='flag-5'>過程</b>中的<b class='flag-5'>USB</b><b class='flag-5'>電流過</b><b class='flag-5'>沖</b>](https://file.elecfans.com//web2/M00/8A/5E/pYYBAGO82GaAQDYzAAA9Ou1NslQ974.gif)
簡單電路輕松解決帶電插拔過程的USB電流過沖問題
簡單電路輕松解決帶電插拔過程的USB電流過沖問題
![<b class='flag-5'>簡單</b><b class='flag-5'>電路</b><b class='flag-5'>輕松</b>解決<b class='flag-5'>帶電</b><b class='flag-5'>插拔</b><b class='flag-5'>過程</b>的<b class='flag-5'>USB</b><b class='flag-5'>電流過</b><b class='flag-5'>沖</b>問題](https://file.elecfans.com//web2/M00/94/F2/poYBAGQAVlaAO3uIAABnE_TcntA256.png)
npc三電平電路換流過程
帶電插拔過程的USB電流過沖問題分析
![<b class='flag-5'>帶電</b><b class='flag-5'>插拔</b><b class='flag-5'>過程</b>的<b class='flag-5'>USB</b><b class='flag-5'>電流過</b><b class='flag-5'>沖</b>問題分析](https://file1.elecfans.com/web2/M00/C2/BA/wKgaomXeyrOAHhYjAAAgu6-63-E900.png)
評論