全文摘要
本实用新型涉及电子技术领域，尤其是一种抄表集中器USB供电电路，包括微处理器U1和USB插接口，USB插接口至少设有对应于外插USB接口的总线输入端Vbus、数据正信号端DP和数据负信号端DM，微处理器U1和USB插接口对应连接从而形成总线通路、正信号通路和负信号通路；总线通路上设有总线谐振滤波结构，正信号通路和负信号通路设有信号通路共模滤波结构和静电防护结构。本实用新型引入了谐振滤波结构、共模滤波结构以及静电防护结构，大幅度降低了USB插入使用过程中的高频噪声干扰、共模干扰以及人为的静电风险，提高了抄表集中器通过USB进行数据互传时中的稳定性和抗干扰性，降低数据传输的误码率。
主设计要求
1.一种抄表集中器USB供电电路，其特征在于，包括：微处理器U1和USB插接口，所述USB插接口至少设有对应于外插USB接口的总线输入端Vbus、数据正信号端DP和数据负信号端DM，所述微处理器U1和USB插接口对应连接从而形成总线通路、正信号通路和负信号通路；电阻R1、电容C1、电感L1和电容C2，所述电阻R1串接在总线通路上，所述电容C1和电感L1分别旁接在总线通路一侧，电感L1与电容C2串联，电容C1和电容C2远离总线通路的一端接地；共模电感L2、电阻R5和电阻R6，所述共模电感L2分别串接在正信号通路和负信号通路上，所述电阻R5和电阻R6分别并联在共模电感L2两侧。
设计方案
1.一种抄表集中器USB供电电路，其特征在于，包括：
微处理器U1和USB插接口，所述USB插接口至少设有对应于外插USB接口的总线输入端Vbus、数据正信号端DP和数据负信号端DM，所述微处理器U1和USB插接口对应连接从而形成总线通路、正信号通路和负信号通路；
电阻R1、电容C1、电感L1和电容C2，所述电阻R1串接在总线通路上，所述电容C1和电感L1分别旁接在总线通路一侧，电感L1与电容C2串联，电容C1和电容C2远离总线通路的一端接地；
共模电感L2、电阻R5和电阻R6，所述共模电感L2分别串接在正信号通路和负信号通路上，所述电阻R5和电阻R6分别并联在共模电感L2两侧。
2.根据权利要求1所述的抄表集中器USB供电电路，其特征在于，还包括电阻R2、电阻R4和开关管Q1，所述开关管Q1的基极依次与电阻R2和微处理器U1的正信号引脚连接，所述开关管Q1的漏极接有直流电压VDD，所述开关管Q1的源极依次与电阻R4和数据正信号端DP连接。
3.根据权利要求2所述的抄表集中器USB供电电路，其特征在于，所述开关管Q1的基极和漏极之间设有电阻R3，其中，电阻R3的一端与开关管Q1的基极连接，电阻R3的另一端与开关管Q1的漏极连接。
4.根据权利要求2所述的抄表集中器USB供电电路，其特征在于，还包括电阻R7和发光二极管LED，所述发光二极管LED的阳极与直流电压VDD连接，所述发光二极管LED的阴极与电阻R7连接，所述电阻R7的另一端与微处理器U1连接。
5.根据权利要求1所述的抄表集中器USB供电电路，其特征在于，还包括电感L3、电容C3和电容C4，所述电感L3和电容C3分别旁接在所述正信号通路一侧，电感L3与电容C4串联，电容C3和电容C4远离正信号通路的一端接地。
6.根据权利要求1所述的抄表集中器USB供电电路，其特征在于，还包括电感L4、电容C5和电容C6，所述电感L4和电容C5分别旁接在所述负信号通路一侧，电感L4与电容C6串联，电容C5和电容C6远离负信号通路的一端接地。
7.根据权利要求1所述的抄表集中器USB供电电路，其特征在于，所述正信号通路和负信号通路均旁接有ESD二极管U2，所述ESD二极管U2的阴极与正信号通路或负信号通路连接，所述ESD二极管U2的阳极接地。
8.根据权利要求7所述的抄表集中器USB供电电路，其特征在于，所述的ESD二极管U2为PRTR5V0U2X型ESD芯片。
9.根据权利要求1所述的抄表集中器USB供电电路，其特征在于，所述的USB插接口还设有对应于外插USB接口的接地端GND和屏蔽端SHIELD，所述接地端GND串联有磁珠FB1，所述屏蔽端SHIELD串联有电容C7，所述磁珠FB1和电容C7远离USB插接口的一端接地。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的抄表集中器USB供电电路，其特征在于，所述微处理器U1为LPC2378型处理芯片。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，尤其是一种抄表集中器USB供电电路。
背景技术
随着远程抄表技术的普及，抄表集中器可兼容连接的硬件种类越来越多，抄表集中器通过带有USB接口的数据项与其他硬件设备连接，由于大部分硬件设备电路里包含大功率射频功放电路，另外是人为操作时产生的静电，均会对抄表集中器在通过USB接口进行数据交互传输时产生严重影响，严重时会发生传输错误或设备故障。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有抄表集中器在使用USB进行数据交互时容易因高频噪声干扰而影响数据传输结果的缺陷。
为实现上述目的，本实用新型提供一种抄表集中器USB供电电路，包括微处理器U1和USB插接口；其中，USB插接口至少设有对应于外插USB接口的总线输入端Vbus、数据正信号端DP和数据负信号端DM，微处理器U1和USB插接口对应连接从而形成总线通路、正信号通路和负信号通路；
还包括由电阻R1、电容C1、电感L1和电容C2构成的总线谐振滤波结构，电阻R1串接在总线通路上，电容C1和电感L1分别旁接在总线通路一侧，电感L1与电容C2串联，电容C1和电容C2远离总线通路的一端接地；
还包括由共模电感L2、电阻R5和电阻R6构成的信号通路共模滤波结构，共模电感L2分别串接在正信号通路和负信号通路上，电阻R5和电阻R6分别并联在共模电感L2两侧。
作为优选，还包括电阻R2、电阻R4和开关管Q1，开关管Q1的基极依次与电阻R2和微处理器U1的正信号引脚连接，开关管Q1的漏极接有直流电压VDD，开关管Q1的源极依次与电阻R4和数据正信号端DP连接。
进一步的，开关管Q1的基极和漏极之间设有电阻R3，其中，电阻R3的一端与开关管Q1的基极连接，电阻R3的另一端与开关管Q1的漏极连接。
进一步的，还包括电阻R7和发光二极管LED，发光二极管LED的阳极与直流电压VDD连接，发光二极管LED的阴极与电阻R7连接，电阻R7的另一端与微处理器U1连接。
作为优选，还包括电感L3、电容C3和电容C4，电感L3和电容C3分别旁接在正信号通路一侧，电感L3与电容C4串联，电容C3和电容C4远离正信号通路的一端接地。
作为优选，还包括电感L4、电容C5和电容C6，电感L4和电容C5分别旁接在负信号通路一侧，电感L4与电容C6串联，电容C5和电容C6远离负信号通路的一端接地。
作为优选，正信号通路和负信号通路均旁接有ESD二极管U2，ESD二极管U2的阴极与正信号通路或负信号通路连接，ESD二极管U2的阳极接地。
进一步的，ESD二极管U2为PRTR5V0U2X型ESD芯片。
作为优选，USB插接口还设有对应于外插USB接口的接地端GND和屏蔽端SHIELD，接地端GND串联有磁珠FB1，屏蔽端SHIELD串联有电容C7，磁珠FB1和电容C7远离USB插接口的一端接地。
作为优选，微处理器U1为LPC2378型处理芯片。
本实用新型的有益效果：引入了谐振滤波结构、共模滤波结构以及静电防护结构，大幅度降低了USB插入使用过程中的高频噪声干扰、共模干扰以及人为的静电风险，提高了抄表集中器通过USB进行数据互传时中的稳定性和抗干扰性，降低数据传输的误码率。
附图说明
图1：本实用新型抄表集中器USB供电电路的原理示意图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清晰，下面将结合实施例和附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本实用新型提供一种抄表集中器USB供电电路。
请参照图1所示，为本实用新型的一个实施例，抄表集中器USB供电电路包括微处理器U1和USB插接口；具体地，微处理器U1为LPC2378型处理芯片，USB插接口设有总线输入端Vbus、数据正信号端DP、数据负信号端DM、接地端GND和屏蔽端SHIELD，各端口分别对应于USB接口，用于对外插接USB接口，微处理器U1分别与USB插接口的总线输入端Vbus、数据正信号端DP、数据负信号端DM对应连接，从而形成总线通路、正信号通路和负信号通路。
总线通路上，设有由电阻R1、电容C1、电感L1和电容C2构成的总线谐振滤波结构，其中，电阻R1串接在总线通路上，电容C1和电感L1分别旁接在总线通路一侧，电感L1与电容C2串联，电容C1和电容C2远离总线通路的一端接地。
正信号通路和负信号通路上，设有由共模电感L2、电阻R5和电阻R6构成的信号通路共模滤波结构，其中，共模电感L2分别串接在正信号通路和负信号通路上，电阻R5和电阻R6分别并联在共模电感L2两侧。
上述接地端GND接有磁珠FB1，上述屏蔽端SHIELD串联有电容C7，磁珠FB1和电容C7远离USB插接口的一端接地。
供电电路启动后，微处理器U1为正信号通路提供一个高电平信号，具体包括电阻R2、电阻R4和开关管Q1，开关管Q1的基极依次与电阻R2和微处理器U1的正信号引脚连接，开关管Q1的漏极接有直流电压VDD，开关管Q1的源极依次与电阻R4和数据正信号端DP连接，通过开关管Q1将直流电压VDD引向正信号通路。另外，开关管Q1的基极和漏极之间设有电阻R3，电阻R3的一端与开关管Q1的基极连接，电阻R3的另一端与开关管Q1的漏极连接，避免微处理器U1因掉电导致开关管Q1截止。
为了进一步减少正信号通路和负信号通路上的高频噪声干扰，正信号通路和负信号通路上设置类似于总线旁侧的谐振滤波结构。正信号通路上设有电感L3、电容C3和电容C4，电感L3和电容C3分别旁接在正信号通路一侧，电感L3与电容C4串联，电容C3和电容C4远离正信号通路的一端接地；负信号通路上设有电感L4、电容C5和电容C6，电感L4和电容C5分别旁接在负信号通路一侧，电感L4与电容C6串联，电容C5和电容C6远离负信号通路的一端接地。结合共模电感L2的作用可减少信号通路上的大部分干扰信号。
为了提高供电电路的抗静电性能，正信号通路和负信号通路均旁接有ESD二极管U2其中，本实施例的ESD二极管U2为PRTR5V0U2X型ESD芯片，ESD二极管U2的阴极与正信号通路或负信号通路连接，ESD二极管U2的阳极接地，ESD二极管U2的电源引脚与总线通路连接。
微处理器U1和直流电压VDD间设有电阻R7和发光二极管LED，供电电路正常工作时，发光二极管LED将正常发光，否则不发光，以此提示用户供电电路的工作情况。具体地，发光二极管LED的阳极与直流电压VDD连接，发光二极管LED的阴极与电阻R7连接，电阻R7另一端与微处理器U1连接。
综上所述，本实用新型提供的抄表集中器USB供电电路引入了谐振滤波结构、共模滤波结构以及静电防护结构，大幅度降低了USB插入使用过程中的高频噪声干扰、共模干扰以及人为的静电风险，提高了抄表集中器通过USB进行数据互传时中的稳定性和抗干扰性，降低数据传输的误码率，具有进步意义。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201921145227.X
申请日:2019-07-18
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:44(广东)
授权编号:CN209842556U
授权时间:20191224
主分类号:G06F1/26
专利分类号:G06F1/26;H02M1/12;H02M1/44
范畴分类:40B;
申请人:佛山市天宇鸿图创新科技有限公司
第一申请人:佛山市天宇鸿图创新科技有限公司
申请人地址:528000 广东省佛山市南海区桂城街道佛平三路1号金色领域广场4座1923室之一
发明人:何建璋
第一发明人:何建璋
当前权利人:佛山市天宇鸿图创新科技有限公司
代理人:张宏威
代理机构:44409
代理机构编号:佛山市智汇聚晨专利代理有限公司 44409
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：集中器论文; 接地保护论文; 开关管论文; 电容电阻论文; esd论文; 电感论文; usb接口论文; 信号通路论文;