CN210665994U - Usb接口负载检测装置、系统及usb连接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种USB接口负载检测装置、系统及USB连接装置，在USB母口的母口绝缘部件内侧且位于任一常规PIN下方设置检测PIN，当USB公口插入该USB母口时，USB公口的公口绝缘部件和USB公口的常规PIN挤压该USB母口的多个常规PIN，使得下方设置了检测PIN的常规PIN和该检测PIN接触，产生检测信号，再通过检测PIN输出部输出检测信号。本实用新型实施例的检测PIN设置在USB母口的内部，不易损坏，并且可以检测所带USB公口的壳体不为金属的负载，从而实现负载检测插入功能，确保在负载设备安装到位后再接通电源，达到节约用电的目的。

Description

USB接口负载检测装置、系统及USB连接装置

技术领域

本实用新型涉及USB检测技术领域，尤其涉及一种USB接口负载检测装置、系统及USB连接装置。

背景技术

USB(通用串行总线)是一个外部总线标准，用于规范电子设备与外部设备的连接和通讯。由于USB接口的标准规范和优越性，其已被广泛地应用在手机、电脑、移动电源等3C数码产品中，成为充电或供电、以及数据传输的主流接口。一般采用将USB公口插入USB母口的方式配合使用。

最常用的USB-Type A型号的母口针脚包括VBUS、D-、D+、GND这四个PIN，只由这4个PIN组成的USB接口本身不具有插入负载检测功能，因此用户在使用该USB接口时，存在即使未接入待充电设备，也会产生不必要的电力消耗，或者该USB接口和其他金属导体接触异常放电的问题。

目前，针对上述问题，研究和工程人员设计了相应的应对装置，例如在 USB母口绝缘片的对侧设置检测PIN，在常规4PIN的任一PIN上方设置开口，将检测PIN的末端设置向下弯曲的弧度以使得检测PIN的末端可以探入开口中，当USB公口插入USB母口时，检测PIN在弹性作用下和USB公口金属壳体的上部接触，转移电信号，但是该装置存在以下几点问题：1、检测 PIN外露，反复拔插USB公口、或异物插入USB母口时，检测PIN有可能会损坏；2、需要额外的固定件将检测PIN固定在USB接口的上表面外部，增加了USB接口的空间占用；3、USB公口的壳体必须是金属壳体，否则无法传输电信号；4、必须在任一PIN上方设置开口，影响了USB的插接牢固程度。另外，其他的几种装置设置了检测PIN的USB接口，也由于检测PIN的形状、形变方式和设置的位置，存在检测PIN易损坏、无法检测塑料插头的问题。

因此，目前缺乏一种设置了用于检测负载插入情况的检测PIN，且检测 PIN不易损坏的USB接口负载检测装置。

实用新型内容

为了解决目前设置了用于检测负载插入情况的检测PIN，但是检测PIN 易损坏，且无法检测塑料插头的问题，一方面，本实用新型实施例提供一种 USB接口负载检测装置，该装置包括：设置在USB母口内的检测PIN；其中，检测PIN设于USB母口的任一常规PIN和母口绝缘部件之间，且检测PIN 沿与其对应的常规PIN在公口插入时的挤压方向设置；USB公口未插入时，检测PIN与任一常规PIN均未接触；检测PIN与其对应的常规PIN之间的最短距离不大于对应的常规PIN在USB公口插入时被挤压的最大变形距离；检测PIN的外端不短于与其对应的常规PIN的外端，且不长于母口绝缘部件的外端，检测PIN的设置有有检测信号输出部；检测PIN用于在USB公口插入 USB母口时，与被挤压的对应的常规PIN接触，以输出检测信号。

优选地，检测PIN接触部为弧形。

优选地，检测PIN接触部弧形面与对应的常规PIN接触部的外端部分相切。

优选地，检测PIN接触部为波浪形结构。

优选地，每个检测PIN和一个任一常规PIN对应；检测PIN的数量不多于USB母口的常规PIN的数量。

优选地，检测PIN接触部和任一常规PIN接触部的形状相同。

另一方面，本实用新型实施例还提供了一种USB接口负载检测系统，该系统包括：依次连接的USB接口负载检测装置、控制装置和供电装置，供电装置和USB接口负载检测装置连接。

优选地，控制装置和USB接口负载检测装置的检测PIN的检测信号输出部连接。

优选地，本实用新型实施例还提供了一种USB连接装置，该USB连接装置包括上述USB接口负载检测系统。

本实用新型提供了一种USB接口负载检测装置、系统及USB连接装置，在USB母口的母口绝缘部件内侧且位于任一常规PIN下方设置检测PIN，当 USB公口插入该USB母口时，USB公口的公口绝缘部件挤压该USB母口的多个常规PIN，使得下方设置了检测PIN的常规PIN和该检测PIN接触产生检测信号，从检测PIN的输出部输出检测信号。本实用新型实施例的检测PIN 设置在USB母口的内部，不易损坏，并且可以检测所带USB公口的壳体不为金属的负载，从而实现负载检测插入功能，确保在负载设备安装到位后再接通电源，达到节约用电的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为本实用新型实施例的USB接口负载检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的USB接口负载检测装置的另一结构示意图；

图3为本实用新型实施例的向USB接口负载检测装置中插入USB公口的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的USB接口负载检测系统的结构示意图；

其中：

1、检测PIN 2、常规PIN 3、母口绝缘部件

4、USB公口 11、检测信号输出部 12、检测PIN接触部

21、常规PIN接触部。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

USB接口的类型有Type-A、Type-B、Type-C、Micro USB等规格，每种规格的USB接口的针脚数量不一。

基于物理方法的USB接口负载检测，一般都发生在USB公口插入USB 母口时，USB公口和USB母口的绝缘部件或壳体互相耦合的过程中，该过程中USB母口中的部件发生形变，从而触发负载插入的电信号，以判断USB 接口中是否插入负载。

图1为本实用新型实施例的USB接口负载检测装置的结构示意图，图3 为本实用新型实施例的向USB接口负载检测装置中插入USB公口的结构示意图，如图1和图3所示，本实用新型实施例提供一种USB接口负载检测装置，该装置包括：设置在USB母口内的检测PIN1；其中，检测PIN1设于 USB母口的任一常规PIN2和母口绝缘部件3之间，且检测PIN1沿与其对应的常规PIN2在公口插入时的挤压方向设置；USB公口4未插入时，检测PIN1 与任一常规PIN2均未接触；检测PIN1与其对应的常规PIN2之间的最短距离不大于对应的常规PIN2在USB公口插入时被挤压的最大变形距离；检测 PIN1的外端不短于与其对应的常规PIN2的外端，且不长于母口绝缘部件3 的外端，检测PIN1设置有检测信号输出部11和检测PIN接触部12；检测 PIN接触部12用于在USB公口4插入USB母口时，与被挤压的对应的常规 PIN接触部21接触，以输出检测信号。

由于USB母口一般作为固定端，USB公口一般作为负载端，因此本实用新型实施例将用于检测负载插入的检测PIN1设于USB母口的内部。

具体地，USB母口的多个常规PIN2下方设有母口绝缘部件3，将检测 PIN1设于母口绝缘部件3的内侧且位于任一常规PIN2的下方，从而使得USB 公口4插入该USB母口时，USB公口4的公口绝缘部件挤压该USB母口的常规PIN接触部21，使得下方设置了检测PIN1的常规PIN的接触部21与该检测PIN接触部12接触，产生电信号，然后将该电信号作为检测信号输出。

进一步地，检测PIN1的的外端不短于与其对应的常规PIN2的外端，且不长于母口绝缘部件3的外端，检测PIN1设置有检测信号输出部11和检测 PIN接触部12，检测信号通过检测信号输出部11输出，以便于利用检测信号检测USB母口中是否插入了负载的USB公口4。

需要说明的是，为了使得检测PIN1在母口绝缘部件3中保持稳定，检测 PIN接触部12通过卡在USB母口的尾部而固定。图2为本实用新型实施例的USB接口负载检测装置只保留检测PIN1和常规PIN2部分的结构示意图，如图2所示，从USB母口的正面看，检测PIN1不可见，其中虚线为检测PIN1 的位置。

还需要说明的是，当负载的USB公口4拔出时，USB母口的多个常规 PIN2复位，下方设置了检测PIN1的常规PIN2与该检测PIN1断开接触。

本实用新型实施例提供的USB接口负载检测装置，在USB母口的母口绝缘部件3内侧且位于任一常规PIN2下方设置检测PIN1，当USB公口4插入该USB母口时，USB公口4绝缘部件内的常规PIN挤压该USB母口的多个常规PIN2，使得下方设置了检测PIN1的常规PIN接触部21和检测PIN接触部12接触产生检测信号，从检测PIN1的输出部输出检测信号。本实用新型实施例的检测PIN1设置在USB母口的内部，不易损坏，并且可以检测所带USB公口4的壳体不为金属的负载，从而实现负载检测插入功能，确保在负载设备安装到位后再接通电源，达到节约用电的目的。

基于上述实施例，每个检测PIN1和一个任一常规PIN2对应；检测PIN1 的数量不多于USB母口的常规PIN2的数量。

具体地，一个检测PIN1只用于检测一个对应的常规PIN2，该装置可以只在一个常规PIN2的下方设置一个对应的检测PIN1，也可以在多个常规 PIN2的下方分别设置一个对应的检测PIN1。通过冗余设置检测PIN1，使得多个常规PIN2分别有一个对应的检测PIN1，从而使得即使部分检测PIN1损坏，也能通过剩余的检测PIN1进行检测。本实用新型实施例对于检测PIN1 的数量不作限定。

应当知道的是，为了节约和成本考虑，检测PIN1的数量不多于常规PIN2 的数量，例如若USB接口的类型为USB-A，则检测PIN1可以为1～4的任意数量。

进一步地，检测PIN接触部12延伸为弧形；检测PIN接触部12的弧形面与对应的常规PIN接触部21的外端部分相切；检测PIN接触部为波浪形结构，都可以使检测PIN接触部12和常规PIN接触部21有更大的接触面积。

如图1和图2所示，为了使得检测PIN1和常规PIN2在绝缘部件中便于安装，检测PIN除检测PIN接触部12以外的部分和任一常规PIN2除常规PIN 接触部21以外的部分形状相同。

图4为本实用新型实施例的USB接口负载检测系统的结构示意图，如图 4所示，本实用新型实施例还提供了一种USB接口负载检测系统，该系统包括：依次连接的USB接口负载检测装置、控制装置和供电装置，供电装置也和USB接口负载检测装置连接。其中，控制装置和USB接口负载检测装置的检测PIN1的检测信号输出部11连接。

具体地，将控制装置和USB接口负载检测装置的检测PIN1的信号输出部相连，使得控制协议装置接收信号输出部的检测信号。当控制装置根据检测信号获知USB接口负载检测装置接入负载时，识别负载充电协议，进而向供电模块输出控制信号，以控制供电模块向USB接口输出与和负载匹配的电压和电流。

进一步地，当控制协议装置根据检测信号获知USB接口负载检测装置和负载断开时，向供电模块输出控制信号，停止向USB接口供电，从而起到节约用电的目的。

进一步地，本实用新型实施例还提供了一种USB连接装置，该USB连接装置包括上述USB接口负载检测系统。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种USB接口负载检测装置，其特征在于，包括：设置在USB母口内的检测PIN；

其中，所述检测PIN设于所述USB母口的任一常规PIN和母口绝缘部件之间，且所述检测PIN沿其对应的常规PIN在公口插入时的挤压方向设置；

USB公口未插入时，所述检测PIN与任一常规PIN均未接触，且所述检测PIN与其对应的常规PIN之间的距离不大于所述对应的常规PIN在USB公口插入时被挤压的最大形变距离；

所述检测PIN不长于所述母口绝缘部件的外端；

所述检测PIN用于在USB公口插入所述USB母口时，与被挤压的对应常规PIN接触，以输出检测信号。

2.根据权利要求1所述的USB接口负载检测装置，其特征在于，所述检测PIN包括检测PIN接触部和与检测PIN接触部相连接的检测信号输出部；且所述检测PIN接触部的外端不短于与其对应的常规PIN的外端。

3.根据权利要求2所述的USB接口负载检测装置，其特征在于，所述检测PIN接触部与被挤压的对应常规PIN部分形成线接触或面接触。

4.根据权利要求3所述的USB接口负载检测装置，其特征在于，所述检测PIN接触部和所述任一常规PIN接触部的形状相同。

5.根据权利要求3所述的USB接口负载检测装置，其特征在于，所述检测PIN接触部的弧形面与对应的常规PIN接触部的外端部分相切。

6.根据权利要求3所述的USB接口负载检测装置，其特征在于，所述检测PIN接触部为波浪形结构。

7.根据权利要求1所述的USB接口负载检测装置，其特征在于，所述检测PIN的数量不多于所述USB母口的常规PIN的数量。

8.一种USB接口负载检测系统，其特征在于，包括：至少一个如权利要求1-7任一项所述的USB接口负载检测装置、控制装置和供电装置，所述控制装置分别和供电装置和所述USB接口负载检测装置连接，以控制USB接口供电的通断。

9.根据权利要求8所述的USB接口负载检测系统，其特征在于，供电装置连接通信协议模块，通信协议模块在负载接入后获取所述负载支持的充电协议，发送给供电装置以输出适配的电流电压。

10.一种USB连接装置，其特征在于，包括如权利要求8-9任一项所述的USB接口负载检测系统。

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