一种数据线测试保护电路的制作方法

1.本实用新型应用于保护电路的技术领域,特别涉及一种数据线测试保护电路。


背景技术：

2.在平板电脑进行充电测试时，需要通过usb数据线将平板电脑与主机连接，进行供电以及数据的交互。然而，在测试过程中由于外力造成的意外脱落或特殊情况，使得usb数据线需要重新插拔时，usb数据线上的静电浪涌电压会损坏平板电脑或主机上的数据触点，影响平板电脑和主机的正常使用。传统的抗干扰技术是采用添加tvs二极管进行静电释放。tvs二极管释放静电有电流/时间限制16kv，1ua，1ns，无法防止被测试的usb线的数据传输部分与vcc/vbus短路，短路时造成的瞬间电流过大，会损坏平板电脑和主机的usb接口，usb线的抗干扰能力不强。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种抗干扰能力强、能防止数据传输部分和供电部分短路的数据线测试保护电路。
4.本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括接口保护模块、电源隔离模块以及usb隔离模块，所述接口保护模块连接在所述usb隔离模块与usb接头的数据传输端子之间，所述电源隔离模块为所述usb隔离模块供电。
5.由上述方案可见，所述电源隔离电路用于隔离所述usb隔离模块的电源电压与平板电脑、测试主机的电源电压，进而防止损坏平板电脑和测试主机。所述接口保护模块设置在所述usb隔离模块与usb接头的数据传输端子之间，进行静电泄放，避免所述usb隔离模块遭受静电干扰，同时进行滤除高频干扰信号以及消除差分信号上的共模干扰。所述usb隔离模块隔离平板电脑与测试主机之间的usb_n/usb_p信号，防止usb_n/usb_p与电源之间短路损坏平板电脑和测试主机，其中电源有为所述usb隔离模块供电的vcc电源以及为平板电脑供电的vbus电源。
6.一个优选方案是，所述电源隔离模块包括依次连接的电源输入端口、肖特基二极管、电源滤波电路、电源隔离芯片以及滤波电容，所述电源隔离芯片的型号为b050s
‑
1wr2，所述电源输入端口与外部电源连接。
7.由上述方案可见，所述电源输入端口与外部的电源电压连接。所述肖基特二极管防止外部电源电压反接损坏元件。所述电源滤波电路用于滤除干扰，所述电源滤波电路由电感和滤波电容组成。所述电源隔离芯片用于防止外部电源短路导致所述电源隔离模块的电源输出短路，损坏平板电脑和测试主机。
8.一个优选方案是，所述接口保护模块包括跨接电容和共模滤波电感，所述跨接电容连接在usb接头的接口地和数字地之间，所述共模滤波电感与所述usb隔离模块电性连接。
9.由上述方案可见，所述跨接电容用于连接usb接头的接口地和数字地，其典型取值
为1nf。所述共模滤波电感用于消除输入的差分信号上的共模干扰。
10.一个优选方案是，所述usb隔离模块包括型号为adum3160brwz的数字隔离芯片。
11.由上述方案可见，该型号的数字隔离芯片能够隔离2500v的高压，持续时间为60秒，能够有效的保护平板电脑和测试主机。
12.进一步的优选方案是，所述usb隔离模块还包括频率限制调节电路，所述频率限制调节电路与所述数字隔离芯片电性连接。
附图说明
13.图1是本实用新型的整体框图；
14.图2是所述接口保护模块的电路原理图；
15.图3是所述电源隔离模块的电路原理图；
16.图4是所述usb隔离模块的电路原理图；
17.图5是传统usb数据线的线路短路后平板电脑的信号波形图；
18.图6是设置了本实用新型的usb数据线的线路短路后平板电脑的信号波形图；
19.图7是传统usb数据线的线路短路后测试主机的信号波形图；
20.图8是设置了本实用新型的usb数据线的线路短路后测试主机的信号波形图。
具体实施方式
21.如图1至图4所示，在本实施例中，本实用新型设置在usb数据线的接头中，本实用新型包括接口保护模块、电源隔离模块1以及usb隔离模块2，所述接口保护模块连接在所述usb隔离模块2与usb接头的数据传输端子之间，所述电源隔离模块1为所述usb隔离模块2供电。
22.在本实施例中，所述电源隔离模块1包括依次连接的电源输入端口j1、肖特基二极管d3、电源滤波电路g1、电源隔离芯片u1以及滤波电容c7，所述电源隔离芯片u1的型号为b050s
‑
1wr2，所述电源输入端口j1与外部电源连接。
23.在本实施例中，所述接口保护模块包括跨接电容c3、c4和共模滤波电感，所述跨接电容c3、c4连接在usb接头的接口地和数字地之间，所述共模滤波电感与所述usb隔离模块2电性连接。所述共模滤波电感与usb接头的数据传输端子之间还设置有静电阻抗器。
24.在本实施例中，所述usb隔离模块2包括型号为adum3160brwz的数字隔离芯片u2。
25.在本实施例中，所述usb隔离模块2还包括频率限制调节电路g2，所述频率限制调节电路g2与所述数字隔离芯片u2电性连接。
26.本实用新型的工作原理：
27.正常工作时，测试主机的信号通过usb接头输入所述接口保护模块中，所述共模滤波电感消除差分信号上的共模干扰，然后信号流输入所述数字隔离芯片u2中，所述数字隔离芯片u2将隔离后的信号输出。同理，usb数据线另一端的所述数据线测试保护电路对信号进行处理，完成处理后将信号输入至平板电脑中。
28.当usb数据线在测试过程中插拔时，电流脉冲经过所述usb隔离模块2，所述usb隔离模块2将电流脉冲隔离，进而避免对平板电脑和测试主机造成损伤。
29.如图5所示，传统usb数据线的线路短路后平板电脑的usb接口会产生直流8v的短
路电压脉冲，造成平板电脑的usb接口损坏。如图6所示，设置了所述数据线测试保护电路的usb数据线在短路时所述电源隔离模块1会进行电源隔离，进而保护平板电脑不受短路电压脉冲影响。
30.同理，如图7所示，传统usb数据线的线路短路后测试主机的usb接口会产生直流8v的短路电压脉冲，造成测试主机的usb接口损坏。如图8所示，设置了所述数据线测试保护电路的usb数据线在短路时测试主机不受短路电压脉冲影响。