CN206272290U - 智能保护数据线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种智能保护数据线，适用于数据线技术领域。该智能保护数据线包括第一接头和第二接头，所述的第一接头与第二接头之间电连接有数据线，所述的第一接头外壳或第二接头外壳内设置有控制线路板，所述控制线路板包括有主控制芯片、电压传感电路、电流传感电路和电子开关电路；所述主控制芯片分别与电压传感电路、电流传感电路、电子开关电路电气连接。与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果在于：主控制芯片通过电压传感电路及电流传感电路监测流过数据线的电压，电流等参数，当充电异常时，通过电子开关电路切断充电电路。增强了用户充电安全可靠性，解决现有的数据线使用安全可靠性差的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及数据线技术领域，具体涉及一种智能保护数据线，用于增强用户充电安全可靠性。
背景技术
数据线是现在很多电子产品都必备的配件之一。通过数据线可进行不同设备之间的数据共享、数据传输。现在的很多数据线还只是具有充电、数据传输等一般基础功能，不能实时监测用户充电的安全性和可靠性，不能有效预防和阻止充电异常导致的用户设备损坏，设备爆炸和设备爆炸引起的火灾发生时有发生。现有的很多数据线使用安全性差，不符合现代人类对电子数码产品的高科技需求。
因此，迫切需要开发一种新型的智能保护数据线，用于监测与管理用户给设备充电的过程，增强用户充电安全可靠性，解决现有的数据线使用安全可靠性差的问题。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种智能保护数据线，用于增强用户充电安全可靠性，解决现有的数据线使用安全可靠性差的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下所述的技术方案：
一种智能保护数据线，包括第一接头和第二接头，所述的第一接头与第二接头之间电连接有数据线，所述的第一接头外壳或第二接头外壳内设置有控制线路板，所述控制线路板包括有主控制芯片、电压传感电路、电流传感电路和电子开关电路；所述主控制芯片分别与电压传感电路、电流传感电路、电子开关电路电气连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果在于：该智能保护数据线的第一接头外壳或第二接头外壳内设置有控制线路板，控制线路板包括有主控制芯片、电压传感电路、电流传感电路和电子开关电路。主控制芯片通过电压传感电路及电流传感电路监测流过数据线的电压，电流等参数。当充电异常或者电池充满电时，通过电子开关电路切断充电电路，停止对手机充电，对手机进行充电保护，增强了用户充电安全可靠性，解决现有的数据线使用安全可靠性差的问题。
附图说明
图1为本实用新型的一个实施例中的智能保护数据线的外部结构示意图；
图2为本实用新型的一个实施例中的智能保护数据线的控制线路板的功能结构框图；
图3为本实用新型的一个实施例中的智能保护数据线的控制线路板的电路图；
图4为图3的电源供电电路部分放大图；
图5为图3的主控制芯片部分放大图；
图6为图3的电压传感电路部分放大图；
图7为图3的电流传感电路部分放大图；
图8为图3的电子开关电路部分放大图；
图9为图3的充电指示电路部分放大图。
具体实施方式
为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解本实用新型的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。
请参见图1，在本实用新型的一些实施例中，一种智能保护数据线，其包括：第一接头1和第二接头5，所述的第一接头1与第二接头5之间连接有一数据线3。所述的数据线3包括一外被，所述的外被内设有至少2个电子导线孔，外被内也可以设置3个、4个、5个、6个电子导线孔，所述的电子导线孔内放置有电子导线。所述数据线3的横截面的形状为圆形，在本实用新型的一些实施例中，所述数据线3的横截面的形状也可以是扁平状或者螺旋状。所述数据线3一端与第一接头1连接，另一端与第二接头5连接。所述的第一接头1为标准的USB通用接口，所述的第二接头5为迷你的USB接口。在本实用新型的一些实施例中，所述的第二接头5也可以是标准的USB接头、苹果LIGHTING、TYPE-C等的数据充电适配接头。所述的第一接头1与数据线3之间还设有一加固连接的第一接头外壳2，所述的数据线3与第二接头5之间还设有一加固的第二接头外壳4。其中所述第一接头外壳2内设有控制线路板。在本实用新型的一些实施例中，控制线路板也可以设置于第二接头外壳4内。
请参见图2，进一步的，控制线路板包括有主控制芯片60、电压传感电路50、电流传感电路30、电子开关电路20、充电输入接口10、充电输出接口40。所述充电输入接口10、电子开关电路20、电流传感电路30、充电输入接口40依次连接，所述主控制芯片60分别与电压传感电路50、电流传感电路30、电子开关电路20连接，所述电压传感电路50还与充电输入接口10连接。充电电流从充电输入接口10流入，经过电子开关电路20连接、电流传感电路30，最后从充电输出接口40输出给外接设备充电。本实用新型实施例中，外接设备为手机。其中，电流传感电路30检测充电电路的电流大小，并把检测到的电流值传送给主控制芯片60；电压传感电路50检测充电电路的电压大小，并把检测到的电压值传送给主控制芯片60。主控制芯片60接收到电流传感电路30反馈的电流参数、电压传感电路50反馈的电压参数，对充电电路进行实时监测。针对电流值主控制芯片60设定了第一阈值、第二阈值，阈值可以根据实际情况设定，本实用新型实施例第一阈值设为3A，第二阈值设为10mA。当电流传感电路30检测到的电流值超过第一阈值(即过流)时，主控制芯片60控制电子开关电路20切断充电电路，停止对手机充电，对手机进行充电保护。当电流传感电路30检测到的电流值低于第二阈值(表示充满电)时，主控制芯片60控制电子开关电路20切断充电电路，停止对手机充电，对手机进行“只充电一次”的保护。针对电压值主控制芯片60设定了第三阈值，第三阈值可以根据实际情况设定，本实用新型实施例第三阈值设为20V。当电压传感电路50检测到的电压值超过第三阈值(即过压)时，主控制芯片60控制电子开关电路20切断充电电路，停止对手机充电，对手机进行充电保护。
进一步的，主控制芯片60设置有一计时模块，所述计时模块对充电电路的充电时间进行计时，当充电时长超过设定值(比如3h)时，不管手机是否充满电，主控制芯片60控制电子开关电路20切断充电电路，智能保护数据线强制进入充电保护状态，避免对手机进行超时充电。
进一步的，控制线路板还包括有一电源供电电路70，所述电源供电电路70分别与充电输入接口10、主控制芯片60连接。电源供电电路70对充电输入接口10输入的充电电压进行降压处理后，给主控制芯片60供电。
优选的，控制线路板还包括有一充电指示电路80，所述充电指示电路80分别与电源供电电路70、主控制芯片60电连接，用于指示充电电路的充电状态。
请参见图3，图3示出了本实用新型的一个实施例中的智能保护数据线的控制线路板的电路图。所述控制线路板包括有主控制芯片60、电压传感电路50、电流传感电路30、电子开关电路20、充电输入接口10、充电输出接口40以及电源供电电路70。
进一步的，所述充电输入接口10包括电源引脚J1、第一数据输入引脚J2、第二数据输入引脚J3、电源地引脚J4。所述充电输出接口40包括电源引脚TP1、第一数据输出引脚TP2、第二数据输出引脚TP3、电源地引脚TP4。所述充电输入接口10的电源引脚J1与所述充电输出接口40的电源引脚TP1连接，所述充电输入接口10的第一数据输入引脚J2与所述充电输出接口40的第一数据输出引脚TP2连接，所述充电输入接口10的第二数据输入引脚J3与所述充电输出接口40的第二数据输出引脚TP3连接。
参见图4并结合图3，进一步的，电源供电电路70包括第一电阻R1、第一电容C1、第二电容C2以及降压芯片。本实用新型实施例中，降压芯片选用VIC3118G系列SOT89-3型号芯片。在本实用新型其他实施例中，降压芯片可以选用其他型号的芯片。所述第一电阻R1一端与充电输入接口10的电源引脚J1连接，另一端与第一电容C1串联后接地。所述降压芯片SOT89-3的输入引脚V in与充电输入接口10的电源引脚J1连接，电源地引脚GND接地，输出引脚Vout与第二电容C2一端连接，所述第二电容C2的另一端接地。所述电源供电电路70用于对充电输入接口10输入的充电电压进行降压处理后，给主控制芯片60供电。
参见图5并结合图3，进一步的，在本实用新型实施例中，主控制芯片60选用VIC8861系列DQ-P型号芯片。在本实用新型其他实施例中，主控制芯片60 可以选用其他型号的芯片。所述主控制芯片60包括一电源引脚Vcc、电源地引脚GND、第一输入输出引脚I/O-1、第二输入输出引脚I/O-2、第三输入输出引脚I/O-3、第四输入输出引脚I/O-4、第五输入输出引脚I/O-5、第六输入输出引脚I/O-6、第七输入输出引脚I/O-7。所述主控制芯片60的电源引脚Vcc与降压芯片SOT89-3的输出引脚Vout连接，所述主控制芯片60的电源地引脚GND。
参见图6并结合图3，电压传感电路50包括第五电容C5、第六电阻R6、第七电阻R7。所述第五电容C5、第六电阻R6并联后，一端接地，另一端与主控制芯片60的第五输入输出引脚I/O-5连接，所述第七电阻R7一端与充电输入接口10的电源引脚J1连接，另一端与主控制芯片60的第五输入输出引脚I/O-5连接。所述电压传感电路50检测充电电路的电压大小，并把检测到的电压值传送给主控制芯片60。
参见图7并结合图3，进一步的，电流传感电路30包括第三电阻R3、第十一电阻R11、第六电容C6。所述第三电阻R3一端与主控制芯片60的第六输入输出引脚I/O-6连接，另一端与主控制芯片60的第七输入输出引脚I/O-7连接。所述第十一电阻R11一端与主控制芯片60的第七输入输出引脚I/O-7，另一端接地。所述第六电容C6一端与主控制芯片60的第六输入输出引脚I/O-6连接，另一端接地。所述电流传感电路30检测充电电路的电流大小，并把检测到的电流值传送给主控制芯片60。
参见图8并结合图3，进一步的，电子开关电路20包括一第一MOS管Q1。在本实用新型其他实施例中，可以用一三极管代替第一MOS管Q1，来实现电子开关的作用。所述第一MOS管Q1的栅极与主控制芯片60的第四输入输出引脚I/O-4连接，源极与主控制芯片60的第七输入输出引脚I/O-7连接，漏极与充电输出接口40的电源地引脚TP4连接。主控制芯片60的第四输入输出引脚I/O-4 输出高电平，当充电电路正常充电时，主控制芯片60的第七输入输出引脚I/O-7输出低电平，第一MOS管Q1导通，充电电路给手机充电。当当充电异常(比如过压、过流、电池充满电、充电时间过长等)时，主控制芯片60控制第七输入输出引脚I/O-7输出高电平，第一MOS管Q1截止，停止给手机充电。
请参见图3，优选的，在本实用新型的一些实施例中，控制线路板还包括有一充电指示电路80。
参见图9并结合图3，进一步的，充电指示电路80包括第八电阻R8、第十电阻R10、第一发光二极管D1、第二发光二极管D2。所述第八电阻R8一端与降压芯片SOT89-3的输出引脚Vout连接，另一端与第二发光二极管D2阳极连接，第二发光二极管D2阴极与主控制芯片60的第三输入输出引脚I/O-3连接。所述第一发光二极管D1阳极与主控制芯片60的第三输入输出引脚I/O-3连接，第一发光二极管D1阴极与第二发光二极管D2阳极连接。所述第十电阻R10一端与第二发光二极管D2阳极连接，另一端接地。当充电电路处于正常充电状态时，主控制芯片60的第三输入输出引脚I/O-3输出低电平，第二发光二极管D2导通发光，指示正在充电。当手机充满电时，主控制芯片60的第三输入输出引脚I/O-3输出高电平，第一发光二极管D1导通发光，指示充电完成。
优选的，在本实用新型的一些实施例中，所述的智能保护数据线可以增加一显示屏，用于显示充电电压、电流。
与现有技术相比，本实用新型实施例的有益技术效果在于：电压传感电路50可以检测智能保护数据线充电电路的充电电压，并把电压值传输给主控制芯片60；电压传感电路30可以检测智能保护数据线充电电路的充电电流，并把电流值值传输给主控制芯片60。主控制芯片60通过电压传感电路50及电流传感电路30监测流过智能保护数据线的电压、电流等参数。当充电异常(比如过压、过流)或者电池充满电或者充电时间达到设定值时，主控制芯片60控制电子开关电路20切断充电电路，停止对手机充电，对手机进行充电保护，增强了用户充电的安全可靠性。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，而非对本实用新型做任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围内所做的等同变化或修饰，均应落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种智能保护数据线，包括第一接头和第二接头，所述的第一接头与第二接头之间通过一数据线电连接，其特征在于：所述的第一接头的外壳或第二接头的外壳内设置有控制线路板，所述控制线路板上设置有主控制芯片、电压传感电路、电流传感电路和电子开关电路；所述主控制芯片分别与电压传感电路、电流传感电路、电子开关电路电连接。
2.如权利要求1所述的智能保护数据线，其特征在于：所述主控制芯片内部设置有一用于计算充电时间的计时模块。
3.如权利要求1所述的智能保护数据线，其特征在于：所述电压传感电路包括第五电容、第六电阻、第七电阻；所述第五电容、第六电阻并联后，一端接地，另一端与主控制芯片的第五输入输出引脚连接，所述第七电阻一端与充电输入接口的电源引脚连接，另一端与主控制芯片的第五输入输出引脚连接。
4.如权利要求1所述的智能保护数据线，其特征在于：所述电流传感电路包括第三电阻、第十一电阻、第六电容；所述第三电阻一端与主控制芯片的第六输入输出引脚连接，另一端与主控制芯片的第七输入输出引脚连接；所述第十一电阻一端与主控制芯片的第七输入输出引脚连接，另一端接地；所述第六电容一端与主控制芯片的第六输入输出引脚连接，另一端接地。
5.如权利要求1所述的智能保护数据线，其特征在于：所述电子开关电路包括有一第一MOS管，所述第一MOS管的栅极与主控制芯片的第四输入输出引脚连接，源极与主控制芯片的第七输入输出引脚连接，漏极与充电输出接口的电源地引脚连接。
6.如权利要求1所述的智能保护数据线，其特征在于：所述的数据线包括一外被，所述外被内设有至少2个电子导线孔，所述的电子导线孔内放置有电子导线。
7.如权利要求1所述的智能保护数据线，其特征在于：所述数据线的横截面的形状为扁平状或圆形状或螺旋状。
8.如权利要求1所述的智能保护数据线，其特征在于：所述的第一接头为标准的USB通用接口。
9.如权利要求1所述的智能保护数据线，其特征在于：所述控制线路板还设置有一用于给主控制芯片供电的电源供电电路；所述电源供电电路包括第一电阻、第一电容、第二电容以及降压芯片；所述第一电阻一端与充电输入接口的电源引脚连接，另一端与第一电容串联后接地；所述降压芯片的输入引脚与充电输入接口的电源引脚连接，电源地引脚接地，输出引脚与第二电容一端连接，所述第二电容的另一端接地。
10.如权利要求1所述的智能保护数据线，其特征在于：所述控制线路板还包括一充电指示电路，所述充电指示电路包括第八电阻、第十电阻、第一发光二极管、第二发光二极管；所述第八电阻一端与降压芯片的输出引脚连接，另一端与第二发光二极管阳极连接，第二发光二极管阴极与主控制芯片的第三输入输出引脚连接；所述第一发光二极管阳极与主控制芯片的第三输入输出引脚连接，第一发光二极管阴极与第二发光二极管阳极连接；所述第十电阻一端与第二发光二极管阳极连接，另一端接地。
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