CN201075214Y - 一种usb通用数据线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种USB通用数据线，包括USB端口，设备数据端口，以及连接USB端口和设备数据端口的四条信号线，所述四条信号线分别为一条电源线、两条差分数据线和一条地线，所述USB通用数据线还包括至少一个电源端口，所述电源端口与所述电源线及地线电性连接。通过分出电源端口，可以为手机或数码相机等设备充电，这对于充电端口与设备数据端口没有集成在一起的设备来说，通过一个USB通用数据线就可以实现数据传输和充电的双重功能，节省资源，方便了用户使用。

Description

一种USB通用数据线

技术领域

本实用新型涉及一种USB通用数据线。

背景技术

USB是Universal Serial Bus的缩写，即通用串行总线，常用来手机、PDA等终端设备和电脑传输数据使用。随着计算机的普及，USB接口已经成为计算机与各种外设数据交互的标准化接口，利用USB总线传输数据是目前最常用的一种数据传输方式，所有电脑主设备都带有USB A Type接口口。如图1所示，目前支持USB数据传输的数据线都是一端为USB接口，另一端为和手机、数码产品等终端设备数据口相对应的端口，其中，从USB接口输出的信号线有四条，包括一条电源线VBUS11、两条差分数据线D-12、D+13以及一条地线GND14，其中从VBUS输出的标准电压为5V。目前有一些手机或其他数码产品的数据端口内会包含有电源充电线路，当用数据线将手机和电脑相连时可以传输数据，也可以为手机充电，但是还有很多手机、数码相机等设备数据端口和电源端口没有集成在一起，且电源端口与数据端口的端口格式不一致，造成无法通过数据端口为手机、数码相机等充电，而需要单独的充电装置为设备充电，从而一个设备要带有数据线和充电线等不同的线缆，造成了资源的浪费以及客户使用的不便。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种USB通用数据线，带有数据端口和电源端口，既可以提供数据传输功能，还可以提供充电功能。本实用新型实施例提供的技术方案如下：

一种USB通用数据线，包括USB端口，设备数据端口，以及连接USB端口和设备数据端口的四条信号线，所述四条信号线分别为一条电源线、两条差分数据线和一条地线，所述USB通用数据线还包括至少一个电源端口，所述电源端口分别与所述电源线和地线电性连接。

和现有技术相比，本实用新型通过在USB通用数据线上分出至少一个电源端口，从而实现了当设备的数据端口和充电端口没有集成在一起时，通过一条USB通用数据线，就可以支持数据传输和为设备充电的目的，节省了资源，且为用户使用带来的便利。

附图说明

图1是现有的USB接口与设备数据接口连接的示意图。

图2是本实用新型优选实施例1的示意图。

图3是本实用新型优选实施例2的示意图。

图4是本实用新型优选实施例3的示意图。

图5是本实用新型优选实施例4的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的优选实施方式进行说明。

如图2所示，是本实用新型优选实施例1的示意图，如图2所示的USB通用数据线包括：USB端口10，设备数据端口15，电源端口27，连接USB端口10和设备数据端口15的四条信号线(即电源线VBUS11，差分数据线D-12、D+13，地线GND 14)，以及与电源端口27，电源端口27分别与电源线VBUS11和地线GND14电性连接，如图2所示，电源端口27分别通过两条信号线25、26与电源线及地线连接。为方便理解和说明，本实用新型中对于相同的部件以及相关联的连线，在各个实施例中均使用相同的编号予以说明。

本领域技术人员可知，通过同样的连接方式，可以连接多于一个的电源端口，因实现方式相同，在此不再赘述。

其中所述USB端口10可以为标准的USB A Type公头，也可以为其它的USB端口类型，所述设备数据端口15可以为MiniUSB、24Pin、20Pin等不同的端口，所述电源端口27可以为2.0mm或3.5mm孔径的音频插头，也可以为MiniUSB端口，电源端口27与手机等设备的充电端口相连，提供输入电流。

对于通用的USB端口10，当其正常接入电脑主机时，其输出电压为5V，即电源线VBUS11上的电源电压为5V，则由于信号线25、26分别与电源线VBUS11和地线GND14相连，信号线25、26之间构成5V电压差，当电源端口27与手机或数码相机等设备的充电端口相连时，构成电流回路，从而达到为手机等充电的功能。当然，随着技术发展，未来的USB端口输出电压可能变化，但是只要USB端口输出的电压能够达到手机等设备的充电电压要求，则本实用新型实施例之技术方案同样适用。

通过在现有USB通用数据线上分出至少一个电源端口，使USB通用数据线既可以接数据端口，也可以接充电端口，这对于数据端口与充电端口没有集成在一起的设备来说，用一条USB通用数据线就可以实现数据传输和充电的双重功能，当需要进行数据传输时，将对应的设备数据端口与手机等设备的数据端口相连即可，当需要进行充电时，将对应的电源端口与手机等设备的充电端口相连即可，当需要同时进行充电和数据传输时，可以将对应的设备数据端口和电源端口分别插入到手机等设备的数据端口和充电端口上即可。另外，由于本实用新型实施例中同一根USB通用数据线可以连接上不同的电源端口，从而可以为不同电源端口格式的手机或数码终端提供充电功能，进一步扩大了USB通用数据线的适用范围。

由于不用的手机或数码产品对于充电电压和电流的要求不尽相同，如果只提供单一的电压，则不能够根据不同的终端要求进行灵活调节，另外，如果产生的电流超过了手机等设备充电时能够接受的最大充电电流，将对充电设备造成损害。

有鉴于此，本实用新型提供了另一优选实施例，可以控制电源端口输出的电压和电流的大小。如图3所示，是本实用新型优选实施例2的示意图，如图3所示，在图2所示实施例基础上，本优选实施例中增加了控制电源端口输出电压和电流大小的电压转换模块30，即在所述电源端口27与所述电源线VBUS11及地线GND14电性连接之间增加所述电压转换模块30，电压转换模块30的输入端分别与所述电源线11和地线14电性连接，如图3所示的一种实现方式，是通过信号线25、26分别与电源线VBUS11和地线GND14连接，所述电压转换模块30的输出端与电源端口27电性连接，如图3所示的一种实现方式，是通过信号线31、32与电源端口27连接。电压转换模块30用于调节输出的电压和电流，具体的，该电压转换模块可以包括一个电流调节单元和一个电压调节单元，分别用于调节电流和电压的大小，还可以包括一个电流限制单元，用于限制流经电压转换模块的电流，防止短路等情况的发生，保护充电设备不会受到短路等突发情况造成的损害。电压和电流的调节电路以及电流限制电路对于本领域现有技术人员而言可以自行实现，在此不再赘述。

通过在电源端口27之前接入一个电压转换模块30，可以灵活的调节电源端口27输出的电压和电流的大小，从而可以使USB通用数据线可以适应不同终端的充电电压和电流的要求，具有更好的适应性，由于在电压转换模块30中还可以加入电流限制单元，可以有效地控制电源端口27输出的电流，以防止短路等突发情况造成的对充电设备造成的损害，提高了USB通用数据线使用的安全性。

由于目前手机和数码相机等不同的终端所使用的充电端口的规格不尽相同，如前述2.0mm或3.5mm孔径的音频插头，也可以为MiniUSB端口等，则如果电源端口单一，会造成USB通用数据线用于充电时的适用范围受限，而如果每一个USB通用数据线都同时连接多个电源端口，则会造成USB通用数据线成本增加。

有鉴于此，本实用新型提供了另一优选实施例，如图4所示，在图2所示实施例基础上，本优选实施例中增加了端口适配模块40，以及连接装置43、43’，即所述电源端口27与所述电源线VBUS11及地线GND14之间增加所述端口适配模块40，且电源端口27和端口适配模块40通过连接装置43电性连接，所述端口适配模块40的输入端分别与所述电源线VBUS11和地线GND14电性连接，如图4所示的一种实现方式，所述端口适配模块40的输入端是通过信号线25、26分别与电源线VBUS11和地线GND14连接，所述端口适配模块40的输出端通过所述连接装置43与电源端口27电性连接，或所述端口适配模块40的输出端通过所述连接装置43’与电源端口27’电性连接，在同一时刻，端口适配模块40以择一方式通过连接装置与电源端口27电性连接，也就是所述端口适配模块40的输出端与连接装置43或43’的输入端电性连接是插拔式的，连接装置43或43’的输入端可以灵活的插入和拔出端口适配模块40的输出端。当然，在实现时，端口适配模块40可以具有多个输出端，当端口适配模块40具有多个输出端时，电源端口27、27’可以分别通过连接装置43、43’插入端口适配模块40的不同的输出端。且连接装置43、43’的输出端分别与电源端口27，27’的连接既可以是插拔式的，也可以是固定式，本实施例本不限定。

以上的实施方式，可以使USB通用数据线灵活扩展电源接口，用户在选择USB通用数据线时，可以根据自己设备的充电端口的情况，选择一个或多个适合于自己的电源端口，从而给用户选择提供了更大的灵活性和适应性，进一步扩大了USB通用数据线的适用范围。

以上介绍的电压转换模块和端口适配模块可以组合在一起使用。如图5所示，在图4的基础上，增加了电压转换模块30，即端口适配模块40与所述电源线VBUS11及地线GND14电性连接之间增加电压转换模块30，所述电压转换模块30的输出端与所述端口适配模块40的输入端电性连接，所述端口适配模块40的输出端与所述连接装置43或43’的输入端连接，所述连接装置43的输出端与所述电源端口27电性连接，或所述连接装置43’的输出端与所述电源端口27’电性连接。电压转换模块30以及端口适配模块40的工作方式请参考图3，图4的的描述，在此不再赘述。该实施方式，即可以灵活的调节电压和电流，也可以灵活的设置不同规格的电源端口，从而可以为不同充电端口、不同输入电压、输入电流要求的手机等设备提供充电功能，具有更强的适应性。

总之，以上所述仅为本实用新型技术方案的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。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。

Claims (4)

1.一种USB通用数据线，包括USB端口，设备数据端口，以及连接USB端口和设备数据端口的四条信号线，所述四条信号线分别为一条电源线、两条差分数据线和一条地线，其特征在于，所述USB通用数据线还包括至少一个电源端口，所述电源端口与所述电源线及地线电性连接。

2.根据权利要求1所述的USB通用数据线，其特征在于，所述USB通用数据线还包括一个进行电压及电流控制的电压转换模块，所述电源端口与所述电源线及地线通过所述电压转换模块电性连接。

3.根据权利要求1所述的USB通用数据线，其特征在于，所述USB通用数据线还包括一个端口适配模块，所述电源端口与所述电源线及地线通过所述端口适配模块电性连接，所述端口适配模块与所述至少一个电源端口匹配，所述至少一个电源端口以可插拔方式与端口适配模块相连。

4.根据权利要求2所述的USB通用数据线，其特征在于，所述电压转换模块与电源端口之间还包括一个端口适配模块，所述端口适配模块与至少一个电源端口匹配，所述至少一个电源端口以可插拔方式与端口适配模块相连。

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