CN203983681U - 具有快速充电功能的数据线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有快速充电功能的数据线，该数据线包括USB接头、充电接头和集成装置；集成装置连接在USB接头与充电接头之间；集成装置上集成有MCU控制器、与MCU控制器的输入端电连接的按钮和分别与MCU控制器的输出端电连接的电源模组、信号电子开关及显示屏；USB接头和充电接头上均设有正电源引脚、用于接地的负电源引脚、正传输引脚和负传输引脚，USB接头的正电源引脚通过电源模组与充电接头的正电源引脚电连接，USB接头的正传输引脚和负传输引脚分别通过信号电子开关与充电接头上对应的正传输引脚和负传输引脚电连接。本实用新型可实现手机的快速充电，有效提高了充电效率，大大方便了使用者；且显示屏可以显示出被充电的电流量。

Description

具有快速充电功能的数据线

技术领域

本实用新型涉及一种数据线，尤其涉及一种具有快速充电功能的数据线

背景技术

手机应用日益普及，功能也越来越多样化，通过数据线可以对手机内的各种信息更新、备份等数据传输，也可通过数据线对手机进行充电。而数据线的外表面是看不到其工作状态的，不知道数据线是否在工作、若是在工作是否是数据传输还是充电或是不知道数据线通过充电设备的电流量大小，很容易造成数据线或工作设备的损坏；另外，因为数据线连接上电脑时，手机信号传输和充电同时工作，因此充电极其缓慢，无法对手机进行快速充电

发明内容

针对上述增设的技术，本实用新型提供一种方便携带、使用安全、充电便捷及工作效率高的具有快速充电功能的数据线。

为实现上述目的，本实用新型提供一种具有快速充电功能的数据线，包括USB接头、充电接头和集成装置；所述集成装置连接在USB接头与充电接头之间；所述集成装置上集成有MCU控制器、与MCU控制器的输入端电连接的按钮和分别与MCU控制器的输出端电连接的电源模组、信号电子开关及显示屏；所述USB接头和充电接头上均设有正电源引脚、用于接地的负电源引脚、正传输引脚和负传输引脚，所述USB接头的正电源引脚通过电源模组与充电接头的正电源引脚电连接，所述USB接头的正传输引脚和负传输引脚分别通过信号电子开关与充电接头上对应的正传输引脚和负传输引脚电连接。

其中，所述电源模组包括电源稳压电路和电源开关；所述MCU控制器的输出端分别与电源稳压电路和电源开关电连接，且所述USB接头的正电源引脚依次通过电源稳压电路和电源开关后电连接至充电接头上的正电源引脚。

其中，所述USB接头与电源稳压电路之间设有电压检测点，所述充电接头上设有电流检测点，所述电压检测点和电流检测点分别与MCU控制器的输入端电连接。

其中，该数据线还包括用于显示数据线充电状态的指示灯，所述指示灯与MCU控制器的输出端电连接。

其中，该数据线还包括集成壳，所述按钮、指示灯和显示屏分别安设在集成壳的表面上，所述电源稳压电路、电源开关、信号电子开关和MCU控制器分别置于集成壳内。

其中，所述指示灯安装在按钮上或靠近按钮的侧边。

其中，所述显示屏为LCD显示屏或LED显示屏。

其中，所述指示灯为LED指示灯。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型提供的具有快速充电功能的数据线，USB接头上的正传输引脚和负传输引脚有电压差时，只能进行小电流充电，若两者连接时，电压差为零，手机可以最大的电流值充电；根据此充电原理，增设按钮和信号电子开关，若是需要给手机快速充电时，将按按钮一下，由MCU控制器输出信号来控制信号电子开关将USB接头的正传输引脚和负传输引脚相连，使手机转换为快速充电模式，该结构的改进，有效提高了充电效率，大大方便了使用者；且数据线上的显示屏可以显示出被充电的电流量，可通过电流量判定数据线的工作状态，有效避免故障率的发生。本实用新型具有设计合理、使用安全、携带便捷、适用范围广、工作效率高等特点。

附图说明

图1为本实用新型的可快速充电功能数据线的结构示意图；

图2为本实用新型的可快速充电功能数据线的工作方框图;

图3为本实用新型中USB接头与电源稳压电路的工作原理图;

图4为本实用新型中电源开关、信号电子开关、MCU控制器、 按钮、指示灯及充电接头的工作原理图；

图5为本实用新型中显示屏的工作原理图。

主要元件符号说明如下：

10、USB接头           11、充电接头

    12、MCU控制器         13、按钮

    14、电源模组           15、信号电子开关

    16、显示屏             17、指示灯

18、集成壳             19、电流检测点

20、电压检测点         141、电源稳压电路           

    142、电源开关

具体实施方式

为了更清楚地表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。

请参阅图1-5，本实用新型的具有快速充电功能的数据线，包括USB接头10、充电接头11和集成装置；集成装置连接在USB接头10与充电接头11之间；集成装置上集成有MCU控制器12、与MCU控制器12的输入端电连接的按钮13和分别与MCU控制器12的输出端电连接的电源模组14、信号电子开关15及显示屏16；USB接头10和充电接头11上均设有正电源引脚、用于接地的负电源引脚、正传输引脚和负传输引脚，USB接头的正电源引脚VDD1通过电源模组14与充电接头的正电源引脚VDD2电连接，USB接头的正传输引脚D1+和USB接头的负传输引脚D1-分别通过信号电子开关15与充电接头11上对应的充电接头的正传输引脚D2+和充电接头的负传输引脚D2-电连接；USB接头的负电源引脚GND1和充电接头的负电源引脚GND2分别接地，信号电子开关15是用来设定手机充电或数据模式。

相较于现有技术的情况，本实用新型提供的具有快速充电功能的数据线， USB接头的正传输引脚D1+和USB接头的负传输引脚D1-有电压差时，只能进行小电流充电，若两者连接时，电压差为零，手机可以最大的电流值充电；根据此充电原理，增设按钮13和信号电子开关15，若是需要给手机快速充电时，将按按钮13一下，由MCU控制器12输出信号来控制信号电子开关15将USB接头的正传输引脚D1+和USB接头的负传输引脚D1-相连，使手机转换为快速充电模式，该结构的改进，有效提高了充电效率，大大方便了使用者；且数据线上的显示屏16可以显示出被充电的电流量，可通过电流量判定数据线的工作状态，有效避免故障率的发生。本实用新型具有设计合理、使用安全、携带便捷、适用范围广、工作效率高等特点。

在本实施例中，电源模组14包括电源稳压电路141和电源开关142；MCU控制器12的输出端分别与电源稳压电路141和电源开关142电连接，且USB接头的正电源引脚VDD1依次通过电源稳压电路141和电源开关142后电连接至充电接头的正电源引脚VDD2。USB接头10与电源稳压电路141之间设有电压检测点20，充电接头11上设有电流检测点19，电压检测点20和电流检测点19分别与MCU控制器12的输入端电连接。USB接头10上的正传输引脚和负传输引脚有电压差时，手机只能进行小电流充电，若两者连接，电压差为零，手机以最大的电流值充电；另外，因为传统的数据线长度也是1米长，正负电源线串联后是2米长，在电流作用下线电阻就影响了输出功率造成电压低（≤4.6V）充电电流就变小。根据上述两个原理，本实用新型在数据线的USB接头10与充电接头11之间并靠近充电接头11端增加了电源稳压电路141来稳压给手机提供最佳的电压值充电（4.8V～5.1V）。

在信号电子开关15的作用下，由MCU控制器12控制电源稳压电路141来稳压给手机提供最佳的电压值充电(4.8V～5.1V)，为防止USB输入电压过大，在电路中增设了电压检测点20和电流检测点19，有效达到高压保护的效果；由MCU控制器12检测到超过电流或电压超过设定值，MCU控制器12输出控制电源开关142的通断控制充电接头11是否进行充电。结合在信号电子开关15的作用下，该电源稳压电路141的增设，有效缩短充电时间，同时在电压检测点20，通过MCU控制器12的作用下，起到保护被充电的电子设备不受高电压烧坏的风险。

在本实施例中，该数据线还包括用于显示数据线充电状态的指示灯17，指示灯17与MCU控制器12的输出端电连接。指示灯17为LED指示灯，最佳的实施方式是LED形式，当然，还可以是白炽灯等，如果是对指示灯17类型的改变，那么也可以理解为对本实用新型的简单变形或者变换，落入本实用新型的保护范围。

在本实施例中，该数据线还包括集成壳18，按钮13、指示灯17和显示屏16分别安设在集成壳18的表面上，电源稳压电路141、电源开关142、信号电子开关15和MCU控制器12分别置于集成壳18内。指示灯17安装在按钮13上或靠近按钮13的侧边，当然，指示灯17可直接安设在按钮13内部，将按钮13设计成透明或半透明的均可，如果是对指示灯17与按钮13位置关系的改变，只要能实现指示灯17的发亮显示，均落入本实用新型的保护范围内。

在本实施例中，显示屏16为LCD显示屏或LED显示屏。当然，显示屏16并不局限于上述两种类型，还可以是液晶显示屏或高清显示屏等，如果是对该显示屏16的类型的改变，那么也可以理解为对本实用新型的简单变形或者变换，落入本实用新型的保护范围。

该图中示出的是充电接头11是IPHONE的接头，当然，还可以是三星、HTC等各种不同手机不同型号的充电接头，这种改进结构可适用于各种各样不同的数据线上。

USB接头10具有四个引脚，分别为USB接头的电源引脚VDD1、USB接头的正传输引脚D1+、USB接头的负传输引脚D1-和USB接头的接地引脚GND1，数据传输线的正负传输引脚有两个定义：第一，D1-和D1+有电压差时，电子设备中的手机以500mA来充电；第二，D1-和D1+连接，电压差为0时，手机以最大电流值充电。

本实用新型USB接头10可用于电脑上或充电器上，以手机为例子，说明这两种工作状态：

USB接头10在电脑上充电：当数据线上的USB接头10接在电脑上时，电脑通过数据线给手机提供小电流充电和数据传输，此时指示灯17为蓝色；如果在电脑USB上需要快速给手机充电时，按一下按钮13，由MCU控制器12输出来控制信号电子开关15将USB接头的正传输引脚D1+和USB接头的负传输引脚D1-相连，使电脑与手机触发重新检测配置来变换快速充电模式，指示灯17由蓝色转为红色，电脑以最大输出电流给手机充电，数据线上的显示屏16可以显示出被充电的电流量；

插在5V2A的充电器：长按3秒按钮13，由MCU控制器12来调整电源模组14，这时红色指示灯17变为闪亮，手机就能提高充电速度，显示屏16可以显示出被充电的电流量。

本实用新型的优势在于：

1）根据USB接头10上述充电原理，增设按钮13和信号电子开关15，若是需要给手机或其他手机快速充电时，将按按钮13一下，由MCU控制器12输出信号来控制信号电子开关15将USB接头的正传输引脚D1+和USB接头的负传输引脚D1-相连，使手机转换为快速充电模式，该结构的改进，有效提高了充电效率，大大方便了使用者；

2）数据线上的显示屏16可以显示出被充电的电流量，可通过电流量判定数据线的工作状态，有效避免故障率的发生；

3）由MCU控制器12控制电源稳压电路141稳定充电接头的充电量大小，防止电压过大，有效达到高压保护的效果；由电源开关142的通断控制充电接头11是否进行充电。该电源稳压电路141的增设，有效缩短充电时间，同时保护被充电的电子设备不受高电压烧坏的风险；

4）在电路中增设了电压检测点20和电流检测点19，有效达到高压保护的效果；由MCU控制器12检测到超过电流或电压超过设定值，MCU控制器12输出控制电源开关142的通断控制充电接头11是否进行充电；

5）通过指示灯17可快速得知数据线充电状态，方便了使用者；

6）该集成装置的增设，提高电源的稳定度，根据不同手机等手机可接受的电流大小显示、工作状态显示等功能，通过这种方式延长了手机的使用寿命；

7）MCU控制器12为现有技术，可以是单片机、芯片等，可以在市面上购买得到的；

8）在数据线上增加了电源模块14、信号电子开关15和MCU控制器12；实现了手机在电脑USB上快速充电的功能；

9）本实用新型具有设计合理、使用安全、携带便捷、适用范围广、工作效率高等特点。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种具有快速充电功能的数据线，其特征在于，包括USB接头、充电接头和集成装置；所述集成装置连接在USB接头与充电接头之间；所述集成装置上集成有MCU控制器、与MCU控制器的输入端电连接的按钮和分别与MCU控制器的输出端电连接的电源模组、信号电子开关及显示屏；所述USB接头和充电接头上均设有正电源引脚、用于接地的负电源引脚、正传输引脚和负传输引脚，所述USB接头的正电源引脚通过电源模组与充电接头的正电源引脚电连接，所述USB接头的正传输引脚和负传输引脚分别通过信号电子开关与充电接头上对应的正传输引脚和负传输引脚电连接。

2.根据权利要求1所述的具有快速充电功能的数据线，其特征在于，所述电源模组包括电源稳压电路和电源开关；所述MCU控制器的输出端分别与电源稳压电路和电源开关电连接，且所述USB接头的正电源引脚依次通过电源稳压电路和电源开关后电连接至充电接头上的正电源引脚。

3.根据权利要求2所述的具有快速充电功能的数据线，其特征在于，所述USB接头与电源稳压电路之间设有电压检测点，所述充电接头上设有电流检测点，所述电压检测点和电流检测点分别与MCU控制器的输入端电连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的具有快速充电功能的数据线，其特征在于，该数据线还包括用于显示数据线充电状态的指示灯，所述指示灯与MCU控制器的输出端电连接。

5.根据权利要求4所述的具有快速充电功能的数据线，其特征在于，该数据线还包括集成壳，所述按钮、指示灯和显示屏分别安设在集成壳的表面上，所述电源稳压电路、电源开关、信号电子开关和MCU控制器分别置于集成壳内。

6.根据权利要求5所述的具有快速充电功能的数据线，其特征在于，所述指示灯安装在按钮上或靠近按钮的侧边。

7.根据权利要求1所述的具有快速充电功能的数据线，其特征在于，所述显示屏为LCD显示屏或LED显示屏。

8.根据权利要求6所述的具有快速充电功能的数据线，其特征在于，所述指示灯为LED指示灯。