具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本公开的技术方案，下面结合附图对本公开提供的接口过流保护电路进行详细描述。

在下文中将参考附图更充分地描述示例实施例，但是所述示例实施例可以以不同形式来体现且不应当被解释为限于本文阐述的实施例。反之，提供这些实施例的目的在于使本公开透彻和完整，并将使本领域技术人员充分理解本公开的范围。

本文所使用的术语仅用于描述特定实施例，且不意欲限制本公开。如本文所使用的，单数形式“一个”和“该”也意欲包括复数形式，除非上下文另外清楚指出。还将理解的是，当本说明书中使用术语“包括”和/或“由……制成”时，指定存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。

除非另外限定，否则本文所用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与本领域普通技术人员通常理解的含义相同。还将理解，诸如那些在常用字典中限定的那些术语应当被解释为具有与其在相关技术以及本公开的背景下的含义一致的含义，且将不解释为具有理想化或过度形式上的含义，除非本文明确如此限定。

本公开所提供的接口过流保护电路可用于防止通讯接口对连通讯时，出现由于互连线路电位差造成的过流烧坏接口芯片或线路的现象。

串行通讯接口被广泛应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品，其中，以USB接口设备，即通用串行总线设备为例，设备正常接地，与对端设备的USB接口连接时，接口里面的接地线(GND)上的电压都和大地等电位，为0V，工作电压线(VBUS)也为正常的5V。对接在一起时，没有电位差和过电流产生，USB接口通信正常。

图1和图2为使用串行通讯接口的通讯设备非正常接地时的示意图，特别地，针对USB接口设备，在连接时可能会出现对连的设备或者计算机接地不良或未接地的情况，造成接地线悬空现象。如图1所示，由于接地线对设备电源输入正线(Vin+)和负线(Vin-)的分布电容或滤波电容的存在，电容分压造成接地线的电位被抬高到输入电压的一半。针对220V交流电源输入设备来说，接地线电压可达到110V；对-48V直流设备来说，GND电压可达到-24V。如图2所示，在接地线电压被抬高的同时，由于USB接口的工作电压线要和接地线保持一定的相对电压，所以工作电压线的电位也被抬高。当两台设备出现一台设备接地异常时，USB接口连接时，由于连接的线路电位不同，连接瞬间高电位减低到低电位，造成USB接口工作电压线和接地线有过电流产生，该过电流最大可达20A，持续上百us，足以对USB设备造成损坏。

另外，基于相同的原理，当供电电路出现电压不稳时，出现一端USB设备工作电压线电压高于或低于5V的情况，导致对接的USB口电源电压不一致，连接瞬间同样会造成USB接口工作电压线有过电流产生。

图3为本公开实施例提供的一种接口过流保护电路的结构框图。如图3所示，该接口过流保护电路包括：串行通讯接口1和瞬态阻断单元(Transient Blocking Units，简称TBU)2。

其中，串行通讯接口1中的至少一根电源线与后级电路3之间串联有瞬态阻断单元2，具体地，串行通讯接口1中的每根电源线与后级电路3之间均串联有对应的瞬态阻断单元2；瞬态阻断单元2配置为在其所在线路上的电流大于预设触发电流值时使得相应电源线与后级电路之间形成断路，且在其两端电压差小于预设重置电压时恢复相应电源线与所述后级电路之间的通路。

具体地，瞬时阻断单元2利用半导体场效应晶体管技术，当检测到线路电流过流时，在1us内迅速关断内部电子开关，直接切断线路，抑制过流，从而达到保护后级电路和器件的目的，且在过流结束后，瞬时阻断单元2自动恢复为正常状态，由此实现接口电路过流保护。瞬时阻断单元2为小尺寸封装，占用面积小。在正常工作情况下等效为低阻值电阻，不影响电路正常工作电路状态，易于设计，并且长期免维护。

在一些实施例中，串行通讯接口1包括：RS-422串行接口、RS-485串行接口或USB接口。具体地，该接口过流保护电路适用于所有含有地线的串行通讯接口电路。

在一些实施例中，串行通讯接口1为USB接口，USB接口的电源线包括：工作电压线4和接地线5；该工作电压线4与后级电路3之间串联有瞬态阻断单元2；和/或，接地线5与后级电路3之间串联有瞬态阻断单元2。在一些实施例中，一个瞬态阻断单元2可以串接两路信号，一路串接在工作电压线4上，一路串接在接地线5上，也可以选择只支持一路线路的瞬态阻断单元，使用两个瞬态阻断单元进行连接。

在一些实施例中，瞬态阻断单元2的连续交流工作电压大于或等于250V。

在一些实施例中，预设触发电流值小于等于2.1A。

在一些实施例中，当电源线与后级电路3之间形成通路时，位于该电源线和后级电路3之间的瞬态阻断单元2的压降小于或等于0.5V。

在一些实施例中，当电源线与后级电路3之间形成通路时，位于该电源线和后级电路3之间的瞬态阻断单元2的等效电阻小于或等于250mΩ。

在一些实施例中，该接口过流保护电路还包括：过压保护电路(Over VoltageProtection，简称OVP)6，过压保护电路6设置在后级电路3和串行通讯接口1之间的线路上。过压保护电路6配置为在其所在线路上的电压大于预设触发电压值时使得串行通讯接口1与后级电路3之间形成断路。

本公开所提供的接口过流保护电路可实现在串行通讯接口电路因为电位差或供电电压不稳而出现过电流现象时进行快速保护，且结构简单，硬件工作性能可靠。

本公开实施例还提供了一种接口过流保护电路，包括：后级电路和如上述实施例中的任一接口过流保护电路。

下面对本公开提供的接口过流保护电路结合实际应用进行详细描述，具体地，串行通讯接口为USB接口，其工作电流在0.5A～2A之间波动，其工作电压线的电压应稳定在4.5V～5.5V之间；考虑到温度降额等因素，则将预设触发电流值设为2.1A；考虑到设备采用交流电源和电压波动情况，瞬态阻断单元的连续交流工作电压设置为大于250V；同时保证瞬态阻断单元未动作时造成的压降小于或等于0.5V，选取瞬态阻断单元应低于250mΩ；由上述全部参数确定瞬态阻断单元的选择。图4为本公开实施例提供的一种接口过流保护电路实际工作时的电压-电流示意图，如图4所示，实际工作时，当两台对连USB接口设备接地良好且电压稳定时进行连接通信，两端工作电压线和接地线上的电压等电位，没有电位差和过电流产生，USB接口通信正常，此时瞬态阻断单元成低电阻状态，不影响通信电路正常工作；当USB接口出现电位差时，连接瞬间会产生过电流，此时瞬态阻断单元能在1us内检测到线路电流过流，并迅速关断内部电子开关，直接切断线路，抑制过流；或者在USB接口正常5V工作情况下若产生过流，本实施例所提供的接口过流保护电路可实现将电流迅速限值在2.1A以下。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

本文已经公开了示例实施例，并且虽然采用了具体术语，但它们仅用于并仅应当被解释为一般说明性含义，并且不用于限制的目的。在一些实例中，对本领域技术人员显而易见的是，除非另外明确指出，否则可单独使用与特定实施例相结合描述的特征、特性和/或元素，或可与其他实施例相结合描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解，在不脱离由所附的权利要求阐明的本公开的范围的情况下，可进行各种形式和细节上的改变。