CN208862227U - 一种usb插座、usb插头、数据线及移动终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种USB插座、USB插头、数据线及移动终端，该USB插头的第一排接线端包括：第一GND端子和第一Vbus端子，第二排接线端包括：第二GND端子和第二Vbus端子；该USB插座的第三排接线端包括：第一GND端子和第一Vbus端子，第四排接线端包括：第二GND端子和第二Vbus端子。在本实用新型实施例中，USB插座的每排接线端只有一个GND端子和一个Vbus端子，使得GND端子和Vbus端子之间的距离增大，降低了Vbus端子与GND端子之间发生短接的风险；同时，减少GND端子和Vbus端子的数量，降低了Vbus端子发生电化学腐蚀的风险。

Description

一种USB插座、USB插头、数据线及移动终端

技术领域

本实用新型实施例涉及电子技术领域，特别涉及一种USB插座、USB插头、数据线及移动终端。

背景技术

参见图1，USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)协会规定，在USB 类型C(Type-C)插座上定义了四个电源线(Vbus)端子和四个接地线(GND) 端子，其目的在于通过增加Vbus端子和GND端子数量可使得USB Type-C插座具有5安培(A)的过流能力。

然而，当导电物质落入USB Type-C插座中时，极易使USB Type-C插座的Vbus端子短接，导致烧坏USB Type-C插座。

另一方面，由于USB Type-C插座内的四个Vbus端子均为高电压点，使得Vbus端子与其它端子之间形成电压差，若是此时Vbus端子与其它端子之间有杂质，在电压差的作用下会加速Vbus端子与其它端子之间的电化学腐蚀。

参见图2，由于Vbus端子与其它端子之间的电化学腐蚀，在插座端子上形成腐蚀产物21，该腐蚀产物21导致插座端子22与插头端子23之间的接触阻抗增大，进而导致移动终端的充电效率降低。

综上所述，现有的USB Type-C插座通过设置四个Vbus端子和四个GND 端子使得USB Type-C插座的过流能力提高，但也导致USB Type-C插座更容易短路，更容易被腐蚀。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种USB插座、USB插头、数据线及移动终端，解决现有USB Type-C插座易短路和易被腐蚀的问题。

依据本实用新型的第一方面，提供了一种USB插头，包括：第一PCB 板和第一插接部，所述第一插接部包括：第一排接线端和第二排接线端，其特征在于，所述第一排接线端包括：第一接地线GND端子和第一电源线Vbus 端子，所述第二排接线端包括：第二GND端子和第二Vbus端子，其中，所述第一GND端子和第二GND端子与所述第一PCB板上的GND网络电连接，所述第一Vbus端子和第二Vbus端子与所述第一PCB板上的Vbus网络电连接，所述第一GND端子和第一Vbus端子的位置与所述第二GND端子和第二 Vbus端子的位置关于所述第一插接部的中心对称，所述第一GND端子和第一 Vbus端子之间端子的数量大于三个，所述第二GND端子和第二Vbus端子之间端子的数量大于三个。

依据本实用新型的第二方面，提供了一种USB插座，包括：第二PCB板和第二插接部，所述第二插接部包括：第三排接线端和第四排接线端，其特征在于，所述第三排接线端包括：第三GND端子和第三Vbus端子，所述第四排接线端包括：第四GND端子和第四Vbus端子，其中，所述第三GND端子和第四GND端子与所述第二PCB板上的GND网络电连接，所述第三Vbus 端子和第四Vbus端子与所述第二PCB板上的Vbus网络电连接，所述第三 GND端子和第三Vbus端子的位置与所述第四GND端子和第四Vbus端子的位置关于所述第二插接部的中心对称，所述第三GND端子和第三Vbus端子之间端子的数量大于三个，所述第四GND端子和第四Vbus端子之间端子的数量大于三个。

依据本实用新型第三方面提供了一种数据线，所述数据线包括如第一方面所述的USB插头。

依据本实用新型第四方面提供了一种移动终端，所述移动终端包括如第二方面所述的USB插座。

在本实用新型实施例中，USB插座的每排接线端只有一个GND端子和一个Vbus端子，使得GND端子和Vbus端子之间的距离增大，降低了Vbus 端子与GND端子之间发生短接的风险；同时，减少GND端子和Vbus端子的数量，降低了Vbus端子发生电化学腐蚀的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有USB Type-C插座的结构示意图；

图2为一种USB Type-C插座端子被腐蚀的场景示意图；

图3为本实用新型实施例提供的USB插头在工作时的电路联通示意图；

图4为本实用新型实施例提供的USB插座在工作时的电路联通示意图；

图5为本实用新型实施例提供的USB插头和USB插座接通的电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例的USB插头的类型可以是USB Type-C插头，可以理解的是，本实用新型实施例对USB插头的类型不做具体限定。

参见图3，本实用新型实施例提供了一种USB插头，包括：第一PCB板(图中未示出)和第一插接部30，该第一插接部30包括：第一排接线端31 和第二排接线端32，第一排接线端31包括：第一GND端子311和第一Vbus 端子312，第二排接线端32包括：第二GND端子321和第二Vbus端子322，其中，第一GND端子311和第二GND端子321与第一PCB板上的GND网络电连接，第一Vbus端子312和第二Vbus端子322与第一PCB板上的Vbus 网络电连接，第一GND端子311和第一Vbus端子312的位置与第二GND端子321和第二Vbus端子322的位置关于第一插接部30的中心对称，第一GND 端子311和第一Vbus端子312之间端子的数量大于三个，第二GND端子321 和第二Vbus端子322之间端子的数量大于三个。

应当理解的是，图1示出了现有USB Type-C插座的结构示意图，由于USB Type-C插座和插头要相互配合使用，所以现有USB Type-C插头的结构也可以参考图1。

对比图1和图3，本实用新型实施例的USB插头，Vbus端子和GND端子的数量减少，且Vbus端子和GND端子之间的距离增加。

参见图1，现有USB Type-C插头中有四个Vbus端子和四个GND端子。参见图3，本实用新型实施例的USB插头有两个Vbus端子和两个GND端子。相比于现有USB Type-C插头，本实用新型实施例的USB插座减少了Vbus端子和GND端子的数量，降低了Vbus端子与其它的信号端子之间发生电化学腐蚀的风险。

继续参见图1，在现有USB Type-C插头中，同一排的Vbus端子与相邻的 GND端子之间相隔两个端子。继续参见图3，在本实用新型实施例中，第一 GND端子311与第一Vbus端子312之间相隔了七个端子，第二GND端子321 与第二Vbus端子322之间也相隔了七个端子。相比于现有USB Type-C插头，本实用新型实施例的USB插头增大了Vbus端子和GND端子之间的距离，有效避免Vbus端子与GND端子之间发生短路。

当上述本实用新型实施例的USB插头为USB Type-C插头时，USB插头的各GND端子和Vbus端子在第一插接部30中的对应的端子号，可以参考 USB协会规定的USB Type-C插头端子的端子号，如图3所示，第一GND端子311的端子号为A1，第二GND端子321的端子号为B1，第一Vbus端子 312的端子号为A9，第二Vbus端子322的端子号为B9。

端子号用于表示USB插头的各端子在第一插接部30中的位置，继续参见图3：第一GND端子311的端子号为A1，表示第一GND端子311位于第一插接部30的第一排接线端31中左数第一个位置；第二Vbus端子322的端子号为B9，表示第二Vbus端子322位于第一插接部30的第二排接线端32中右数第九个位置。

应当理解的是，图3中仅示出了本实用新型实施例USB插头的一种情况，对于第一GND端子311的端子号为A12，第二GND端子321的端子号为B12，第一Vbus端子312的端子号为A4，第二Vbus端子322的端子号为B4的情况，本实用新型实施例的USB插头同样适用，在此不再赘述。

本实用新型实施例的USB插座的类型可以是USB Type-C插座，可以理解的是，本实用新型实施例对USB插座的类型不做具体限定。

参见图4，本实用新型实施例提供了一种USB插座，包括：第二PCB板 (图中未示出)和第二插接部40，第二插接部40包括：第三排接线端41和第四排接线端42，第三排接线端1包括：第三GND端子411和第三Vbus端子412，第四排接线端42包括：第四GND端子421和第四Vbus端子422，其中，第三GND端子411和第四GND端子421与第二PCB板上的GND网络电连接，第三Vbus端子412和第四Vbus端子422与第二PCB板上的Vbus 网络电连接，第三GND端子411和第三Vbus端子412的位置与第四GND端子421和第四Vbus端子422的位置关于第二插接部40的中心对称，第三GND 端子411和第三Vbus端子412之间端子的数量大于三个，第四GND端子421 和第四Vbus端子422之间端子的数量大于三个。

对比图1和图4，本实用新型实施例的USB插座，Vbus端子和GND端子的数量减少，且Vbus端子和GND端子之间的距离增加。

图1和图4的具体比较过程可以参考图1和图3比较过程的描述，在此不再赘述。

当上述本实用新型实施例的USB插头为USB Type-C插头时，USB插座的各GND端子和Vbus端子在第二插接部40中的对应的端子号，可以参考 USB协会规定的USB Type-C插座端子的端子号，如图4所示，第三GND端子411的端子号为A1，第四GND端子421的端子号为B1，第三Vbus端子 412的端子号为A9，第四Vbus端子422的端子号为B9。

端子号用于表示USB插座的各端子在第二插接部40中的位置，例如：第三GND端子411的端子号为A1，表示第三GND端子411位于第二插接部 40的第三排接线端41中左数第一个位置；第四Vbus端子422的端子号为B9，表示第四Vbus端子422位于第二插接部40的第四排接线端42中右数第九个位置。

应当理解的是，图4中仅示出了本实用新型实施例USB插座的一种情况，对于第三GND端子411的端子号为A12，第四GND端子421的端子号为B12，第三Vbus端子412的端子号为A4，第四Vbus端子422的端子号为B4的情况，本实用新型实施例的USB插座同样适用，在此不再赘述。

本实用新型实施例提供的USB插座和USB插头能够搭配使用，在使用时需要保证USB插座上的各端子和USB插头上的各端子相互对应，例如，当 USB插头上的第一GND端子的端子号为A1时，USB插座上的第三GND端子的端子号也为A1。

在实际使用过程中，USB插座的Vbus端子不可避免地会发生腐蚀，产生腐蚀物质粘附在端子上。当腐蚀物质增多，将导致插座的Vbus端子与插头的 Vbus端子之间的接触阻抗增大，进而导致移动终端充电效率降低。

为解决上述问题，本实用新型实施例对USB插座和插头做了进一步改进，具体地，继续参见图3和图4：

如图3所示，在USB插头的第一排接线端31中设置了第一检测端子313，在第二排接线端32中设置了第二检测端子323，第一检测端子313的位置与第二检测端子323的位置关于第一插接部30的中心对称。

如图4所示，在USB插座的第三排接线端41中设置了第三检测端子413，在第四排接线端42中设置了第四检测端子423，第三检测端子413的位置与第四检测端子423的位置关于第二插接部40的中心对称。

在本实用新型实施例中，当USB插头中的第一Vbus端子312的端子号为 A9，第二Vbus端子322的端子号为B9时，第一检测端子313的端子号可以为A4，第二检测端子323的端子号可以为B4；当第一Vbus端子312的端子号为A4，第二Vbus端子322的端子号为B4时，第一检测端子313的端子号可以为A9，第二检测端子323的端子号可以为B9。

在本实用新型实施例中，对于USB插座，当第三Vbus端子412的端子号为A9，第四Vbus端子422的端子号为B9时，第三检测端子413的端子号为 A4，第四检测端子423的端子号为B4；当第三Vbus端子412的端子号为A4，第四Vbus端子422的端子号为B4时，第三检测端子413的端子号为A9，第四检测端子423的端子号为B9。

参见图5，USB插头51中还包括：第一电阻511，第一电阻511的一端与第一Vbus端子312和/或第二Vbus端子322电连接，第一电阻511的另一端与第一检测端子313或者第二检测端子323电连接。

USB插座52中还包括：用于检测检测第三Vbus端子412和/或第四Vbus 端子422接收的第一输入电压的第一检测电路521、用于检测第三检测端子413 或第四检测端子423接收的第二输入电压的第二检测电路522和第二电阻523。

其中，第一检测电路521的输入端与第三Vbus端子412和/或第四Vbus 端子422电连接，第一检测电路521用于检测由第三Vbus端子412和/或第四 Vbus端子422接收的第一输入电压；

第二检测电路522的输入端与第三检测端子413或第四检测端子423电连接，第二检测电路522用于检测由第三检测端子413或第四检测端子423接收的第二输入电压；

第二电阻523的一端电连接在第三检测端子413或第四检测端子423与第二检测电路522的输入端之间，第二电阻523的另一端接地。

在本实用新型实施例中，只有当第一检测电路521的测量结果在其量程的中间部分时，该测量结果是准确的。为保证该测量结果准确，在USB插头51 中设置第一电阻511，在USB插座52中设置第二电阻523。当USB插头51 和USB插座52接通后，由于第一电阻511的存在，可以避免第一检测电路 521在检测过程中发生满偏的现象；进一步地，由于第二电阻523的存在，可以避免第一检测电路521在检测过程中发生零偏的现象。

继续参见图5，图中仅示出了本实用新型实施例的一种可能的实施方式，即第一Vbus端子312和第三Vbus端子412的端子号为A9，第二Vbus端子 322和第四Vbus端子422的端子号为B9，USB插头51使用第一检测端子313， USB插座52使用第三检测端子413。

通过改变第一Vbus端子312和第三Vbus端子412的端子号、第二Vbus 端子322和第四Vbus端子422的端子号，USB插头51使用第一检测端子313 或者第二检测端子323，以及USB插座52使用第三检测端子413或者第四检测端子423能够获得额外三种实施方式：

(1)第一Vbus端子312和第三Vbus端子412的端子号为A9，第二Vbus 端子322和第四Vbus端子422的端子号为B9，USB插头51使用第二检测端子323，USB插座52使用第四检测端子423；

(2)第一Vbus端子312和第三Vbus端子412的端子号为A4，第二Vbus 端子322和第四Vbus端子422的端子号为B4，USB插头51使用第二检测端子323，USB插座52使用第四检测端子423；

(3)第一Vbus端子312和第三Vbus端子412的端子号为A4，第二Vbus 端子322和第四Vbus端子422的端子号为B4，USB插头51使用第一检测端子313，USB插座52使用第三检测端子413；

上述三种实施方式的电路可参考图5中的电路，在此不再赘述。

本实用新型实施例还提供一种数据线，该数据线包括如上所述的USB插头。

本实用新型实施例还提供一种移动终端，该移动终端包括如上所述的USB 插座。

继续参见图5，该移动终端还包括：用于检测USB插头51的第一Vbus 端子312与USB插座52的第三Vbus端子412之间的接触阻抗，和/或USB 插头51的第二Vbus端子322与USB插座的第四Vbus端子422之间的接触阻抗的充电检测电路53和提示电路54。

其中，充电检测电路53的一端分别与USB插座52的第一检测电路521 和第二检测电路522电连接，充电检测电路53的另一端与提示电路54的一端电连接，当接触阻抗大于预设值时，充电检测电路53向提示电路54输出控制信号，提示电路54根据控制信号输出提示信息，例如提示用户USB插座内有异物，当然并不限于此。

具体地，接触阻抗通过公式计算获得，该公式为：

其中，R为接触阻抗，R₁为第一电阻511的阻值，R₂为第二电阻523的阻值，V₁为第一检测电路测得的第一输入电压，V₂为第二检测电路测得的第二输入电压，I为充电电流。

充电检测电路53从第一检测电路521获取V₁，从第二检测电路522获取V₂，并根据R₁、R₂以及I，计算得到接触阻抗R。

充电检测电路53对接触阻抗R与预设值R₀进行比较，当接触阻抗R大于预设值R₀时，充电检测电路53向提示电路54输出控制信号，充电检测电路53可以通过现有的单片机或可编程控制器实现。

提示电路54根据该控制信号输出提示信息，该提示信息可以是警报，告知用户USB插座已被腐蚀，需进行维修。

在本实用新型实施例中，USB插座中增加第一检测电路和第二检测电路，移动终端中增加充电检测电路和提示电路。充电检测电路根据第一检测电路和第二检测电路的结果获得USB插座和插头之间的接触阻抗，并在接触阻抗大于预设值时向提示电路输出控制信号，提示电路根据该控制信号输出提示信息，提醒用户USB插座被腐蚀，使用户能够及时对USB插座进行维修。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种USB插头，包括：第一PCB板和第一插接部，所述第一插接部包括：第一排接线端和第二排接线端，其特征在于，所述第一排接线端包括：第一GND端子和第一Vbus端子，所述第二排接线端包括：第二GND端子和第二Vbus端子；

其中，所述第一GND端子和所述第二GND端子与所述第一PCB板上的GND网络电连接，所述第一Vbus端子和所述第二Vbus端子与所述第一PCB板上的Vbus网络电连接，所述第一GND端子和第一Vbus端子的位置与所述第二GND端子和第二Vbus端子的位置关于所述第一插接部的中心对称，所述第一GND端子和第一Vbus端子之间间隔端子的数量大于三个，所述第二GND端子和第二Vbus端子之间间隔端子的数量大于三个。

2.根据权利要求1所述的USB插头，其特征在于，所述第一排接线端还包括：第一检测端子，所述第二排接线端还包括：第二检测端子，所述第一插接部还包括第一电阻；

其中，所述第一检测端子的位置与所述第二检测端子的位置关于所述第一插接部的中心对称，所述第一电阻的一端与所述第一Vbus端子和/或第二Vbus端子电连接，所述第一电阻的另一端与所述第一检测端子或者所述第二检测端子电连接。

3.根据权利要求2所述的USB插头，其特征在于，所述USB插头为USB Type-C插头，所述第一GND端子的端子号为A1，所述第二GND端子的端子号为B1，所述第一Vbus端子的端子号为A9，所述第二Vbus端子的端子号为B9，所述第一检测端子的端子号为A4，所述第二检测端子的端子号为B4；

或者，所述第一GND端子的端子号为A12，所述第二GND端子的端子号为B12，所述第一Vbus端子的端子号为A4，所述第二Vbus端子的端子号为B4，所述第一检测端子的端子号为A9，所述第二检测端子的端子号为B9。

4.一种USB插座，包括：第二PCB板和第二插接部，所述第二插接部包括：第三排接线端和第四排接线端，其特征在于，所述第三排接线端包括：第三GND端子和第三Vbus端子，所述第四排接线端包括：第四GND端子和第四Vbus端子，其中，所述第三GND端子和所述第四GND端子与所述第二PCB板上的GND网络电连接，所述第三Vbus端子和所述第四Vbus端子与所述第二PCB板上的Vbus网络电连接，所述第三GND端子和第三Vbus端子的位置与所述第四GND端子和第四Vbus端子的位置关于所述第二插接部的中心对称，所述第三GND端子和第三Vbus端子之间端子的数量大于三个，所述第四GND端子和第四Vbus端子之间端子的数量大于三个。

5.根据权利要求4所述的USB插座，其特征在于，所述第三排接线端还包括：第三检测端子，所述第四排接线端还包括：第四检测端子，其中，所述第三检测端子的位置与所述第四检测端子的位置关于所述第二插接部的中心对称。

6.根据权利要求5所述的USB插座，其特征在于，所述USB插座为USB Type-C插座，所述第三GND端子的端子号为A1，所述第四GND端子的端子号为B1，所述第三Vbus端子的端子号为A9，所述第四Vbus端子的端子号为B9，所述第三检测端子的端子号为A4，所述第四检测端子的端子号为B4；

或者，所述第三GND端子的端子号为A12，所述第四GND端子的端子号为B12，所述第三Vbus端子的端子号为A4，所述第四Vbus端子的端子号为B4，所述第三检测端子的端子号为A9，所述第四检测端子的端子号为B9。

7.根据权利要求5所述的USB插座，其特征在于，所述插座还包括第一检测电路、第二检测电路和第二电阻；

其中，所述第一检测电路的输入端与所述第三Vbus端子和/或第四Vbus端子电连接，所述第一检测电路用于检测所述第三Vbus端子和第四Vbus端子接收的第一输入电压；

所述第二检测电路的输入端与所述第三检测端子或第四检测端子电连接，所述第二检测电路用于检测所述第三检测端子或第四检测端子接收的第二输入电压；

所述第二电阻的一端电连接在所述第三检测端子或第四检测端子与所述第二检测电路的输入端之间，所述第二电阻的另一端接地。

8.一种数据线，其特征在于，所述数据线包括如权利要求1至3任一项所述的USB插头。

9.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括：如权利要求4至7任一项所述的USB插座。

10.根据权利要求9所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括：用于检测USB插头的第一Vbus端子与所述USB插座的第三Vbus端子之间的接触阻抗，和/或所述USB插头的第二Vbus端子与所述USB插座的第四Vbus端子之间的接触阻抗的充电检测电路和提示电路；

其中，所述充电检测电路的一端分别与所述USB插座的第一检测电路和第二检测电路电连接，所述充电检测电路的另一端与所述提示电路的一端电连接，当所述接触阻抗大于预设值时，所述充电检测电路向所述提示电路输出控制信号，所述提示电路根据所述控制信号输出提示信息。