CN209401944U - 一种辅助供电的usb数据线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于数字通信技术领域，特别涉及一种数据传输线。一种辅助供电的USB数据线，它包括：A端、B端、C端三个端头，A端内置有控制板，A端、B端、C端三个端头均通过控制板电连接；控制板执行的控制逻辑为：在A端与C端进行双向数据通信的同时，当A端电压高于B端电压时，A端仅向C端提供电能；当A端电压不高于B端电压时，B端向A端和C端同时供电。本实用新型可以自动识辅助供电设备的电压是否合格，控制供电电流流向，防止驱动端供电电流倒灌给辅助充电设备；同时本实用新型提高了驱动端的驱动能力，延长了设备使用时间，各端口更加安全可靠；控制板内置，小巧方便。
Description
技术领域
本实用新型属于数字通信技术领域，特别涉及一种数据传输线。
背景技术
当前许多设备之间采用USB接口和USB数据线进行通信和传递电能，USB数据线一般是双端头的，包括Host(驱动)端与Device(设备)端，但是受限于Host端所连接设备的总能量，例如手机电池电量通常为2000-4000mAh，不能长久为Device端设备输出电能。解决方案之一是采用多头USB数据线，其中的各个端头通常采用直接并联方式，DC(直流)通路上的电压同时传到各个分支端头，当使用辅助供电设备(如充电宝)连接多个端头同时使用时，由于各端头的电压不等，电能流向不受控，辅助供电设备反而容易成为负载，消耗驱动端电能，降低了使用工作时间。且未使用的端头暴露在外，容易造成短路、ESD(静电释放)等不安全事故。
实用新型内容
本实用新型的目的是：提供一种能够自动识辅助供电设备电压是否合格，从而控制电流流向，防止电流倒灌的USB数据线。
本实用新型的技术方案是：一种辅助供电的USB数据线，它包括：A端、B端、C端三个端头，其中A端内置有控制板，A端、B端、C端三个端头均通过控制板电连接；
上述方案中，具体的，控制板包括：由串接在A端直流传输线与地线GND之间的第一分压电阻R1和第二分压电阻R2组成的A端电压检测电路；由串接在B端直流传输线与地线GND之间的第三分压电阻R3和第四分压电阻R4组成的B端电压检测电路；对A端电压检测电路和B端电压检测电路所输出的电压信号进行比较的控制电路；控制A端与C端直流传输线通/断的第一功率开关Q1；控制B端与C端直流传输线通/断的第二功率开关Q2；
当A端电压高于B端电压时，控制电路控制第一功率开关正向导通，并控制第二功率开关关断，使A端仅向C端提供电能；
当A端电压不高于B端电压时，控制电路控制第一功率开关反向导通，并控制第二功率开关导通，使B端向A端和C端同时供电。
进一步的，B端可以为多个并联的USB端头。
进一步的，A端和C端之间的数据传输线采用阻抗控制，以降低控制板对数据信号传输的影响。
进一步的，控制板上与各端头连接处设有静电释放ESD防护，以防止端头静电损坏。
进一步的，A端、B端、C端三个端头分别采用TYPE-A接头、TYPE-B接头、TYPE-C接头或其它符合USB协议规定的任何一款接头。
有益效果：本实用新型可以自动识辅助供电设备的电压是否合格，控制供电电流流向，防止驱动端供电电流倒灌给辅助充电设备；同时本实用新型提高了驱动端的驱动能力，延长了设备使用时间，各端口更加安全可靠；控制板内置，小巧方便。
附图说明
图1为本实用新型的外观结构示意图；
图2为本实用新型中控制板的结构示意图；
图3为本实用新型中控制板的电路原理图；
图4为端头TYPE-A、TYPE-B、TYPE-C的结构示意图；
其中：11-A端、12-B端、13-C端、111-控制板、21-TYPE-A接头、22-TYPE-B接头、23-TYPE-C接头。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。
实施例1：参见附图1、2，一种辅助供电的USB数据线，它包括：A端11、B端12、C端13三个端头，其中A端11内置有控制板111，A端11、B端12、C端13三个端头均通过控制板111电连接；
控制板111执行的控制逻辑为：在A端11与C端13进行双向数据通信的同时，当A端11电压高于B端12电压时，A端11仅向C端13提供电能；当A端11电压不高于B端12电压时，B端12向A端11和C端13同时供电。
进一步的，上述方案中：
B端12可以为多个并联的USB端头。
A端11和C端13之间的数据传输线采用阻抗控制，以降低控制板111对数据信号传输的影响。
进一步的，控制板111上与各端头连接处设有静电释放ESD防护，以防止端头静电损坏。
进一步的，参见附图4，A端11、B端12、C端13三个端头分别采用TYPE-A21、TYPE-B22、TYPE-C23或其它符合USB协议规定的任何一款。
实施例2：参见附图3，在实施例1的基础上，对控制板111做具体限定：
控制板111包括：由串接在A端11直流传输线与地线GND之间的第一分压电阻R1和第二分压电阻R2组成的A端电压检测电路；由串接在B端12直流传输线与地线GND之间的第三分压电阻R3和第四分压电阻R4组成的B端电压检测电路；对A端电压检测电路和B端电压检测电路所输出的电压信号进行比较的控制电路；控制A端11与C端13直流传输线通/断的第一功率开关Q1；控制B端12与C端13直流传输线通/断的第二功率开关Q2；
当A端11电压高于B端12电压时，控制电路控制第一功率开关Q1正向导通，并控制第二功率开关Q2关断，使A端11仅向C端13提供电能；
当A端11电压不高于B端12电压时，控制电路控制第一功率开关Q1反向导通，并控制第二功率开关Q2导通，使B端12向A端11和C端13同时供电。
实施例3：一种如实施例2所述的辅助供电的USB数据线，它用于连接手机、智能眼镜以及充电宝；
当该USB数据线的A端11使用Type-C接口23连接至手机，C端13使用Type-C接口23连接至智能眼镜，B端12未使用时；智能眼镜采集到的声音和图像需要使用手机处理和存储，佩戴者想要看到的图像也需要手机处理后再传给智能眼镜；控制板111中的控制电路检测到A端电压大于B端电压，控制电路控制第一功率开关Q1正向导通，并控制第二功率开关Q2关断，使A端11仅向C端13提供电能，这样防止了B端12短路时带来的安全问题。当B端12接触到静电物体时，也能有效的保证安全和正常使用。
当该USB数据线的A端11使用Type-C接口23连接至手机，C端13使用Type-C接口23连接至智能眼镜，B端12使用Type-B接口22连接至充电宝时，如果手机输出电压为5V，充电宝输出电压4.8V，控制板111中的控制电路检测到A端电压大于B端电压，控制电路控制第一功率开关Q1正向导通，并控制第二功率开关Q2关断，使A端11仅向C端13提供电能，防止了充电宝接入手机成为负载，消耗手机电量。
当该USB数据线的A端11使用Type-C接口23连接至手机，C端13使用Type-C接口23连接至智能眼镜，B端12使用Type-B接口22连接至充电宝时，如果手机输出电压为5V，充电宝输出电压5.2V，控制板111中的控制电路检测到A端电压小于B端电压，控制电路控制第一功率开关Q1反向导通，并控制第二功率开关Q2导通，使充电宝同时为智能眼镜、手机电池供电。
以上控制逻辑保证了智能设备使用过程中的安全性，自动识别外部复杂供电设备是否合格，延长了智能设备的使用时间。
综上，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，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 (6)
1.一种辅助供电的USB数据线，它包括：A端(11)、B端(12)、C端(13)三个端头，其特征在于：所述A端(11)内置有控制板(111)，所述A端(11)、所述B端(12)、所述C端(13)三个端头均通过所述控制板(111)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种辅助供电的USB数据线，其特征在于：所述控制板(111)包括：由串接在所述A端(11)直流传输线与地线GND之间的第一分压电阻R1和第二分压电阻R2组成的A端电压检测电路；由串接在所述B端(12)直流传输线与地线GND之间的第三分压电阻R3和第四分压电阻R4组成的B端电压检测电路；对所述A端电压检测电路和所述B端电压检测电路所输出的电压信号进行比较的控制电路；控制所述A端(11)与所述C端(13)直流传输线通/断的第一功率开关Q1；控制所述B端(12)与所述C端(13)直流传输线通/断的第二功率开关Q2；
当所述A端(11)电压高于所述B端(12)电压时，所述控制电路控制所述第一功率开关(Q1)正向导通，并控制所述第二功率开关(Q2)关断，使所述A端(11)仅向所述C端(13)提供电能；
当所述A端(11)电压不高于所述B端(12)电压时，所述控制电路控制所述第一功率开关(Q1)反向导通，并控制所述第二功率开关(Q2)导通，使所述B端(12)向所述A端(11)和所述C端(13)同时供电。
3.根据权利要求1或2所述的一种辅助供电的USB数据线，其特征在于：所述B端(12)为多个并联的USB端头。
4.根据权利要求1或2所述的一种辅助供电的USB数据线，其特征在于：所述A端(11)和所述C端(13)之间的数据传输线采用阻抗控制。
5.根据权利要求1或2所述的一种辅助供电的USB数据线，其特征在于：所述控制板(111)上与各端头连接处设有静电释放防护。
6.根据权利要求1或2所述的一种辅助供电的USB数据线，其特征在于：所述A端(11)、B端(12)、C端(13)三个端头分别采用TYPE-A接头(21)、TYPE-B接头(22)、TYPE-C接头(23)。
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|---|---|---|---|
| CN201822032798.4U CN209401944U (zh) | 2018-12-05 | 2018-12-05 | 一种辅助供电的usb数据线 |
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Publications (1)
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| CN209401944U true CN209401944U (zh) | 2019-09-17 |
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021208575A1 (zh) * | 2020-04-14 | 2021-10-21 | 深圳市深科创投科技有限公司 | 一种充电线 |
| US11742626B2 (en) * | 2021-11-12 | 2023-08-29 | Everpro Technologies Company Ltd | Active cable avoiding influence of RX power consumption |
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2018
- 2018-12-05 CN CN201822032798.4U patent/CN209401944U/zh active Active
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