CN210779308U - 一种自带温度检测的数据线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自带温度检测的数据线，包括第一插头、第一连接线、第二连接线以及第二插头；还包括电流控制及温度检测模块；所述第一插头与所述电流控制及温度检测模块通过第一连接线连接；所述电流控制及温度检测模块与所述第二插头通过第二连接线连接；所述温度检测模块用于检测数据线的温度，根据检测到的温度，通过电流调节模块调节充电电流。本实用新型具有以下优点：可以检测数据线的实时温度，依据温度大小进行充电电流调节。检测温度的电路结构简单，可靠性高。通过温度的检测，可以调节充电电流大小，对移动终端或数据线有很好的保护作用。大大提高数据线的端寿命，甚至减少火灾等灾害的发生。

Description

一种自带温度检测的数据线

技术领域

本实用新型涉及电子设备配件领域，特别的涉及一种自带温度检测的数据线。

背景技术

数据线(充电线)用于电脑与外部设备的连接和通讯，也可用于移动终端(最常见的移动终端就是手机)的充电和与外部的连接。通俗的说，用于传输数据和充电。

因为现在市面上手机种类以及充电头种类规格繁多，尤其是不合标准的充电头输出会有各种大小的电压电流，甚至在工作的过程中电压电流的变化会非常大，这样不仅会对手机，而且对数据线的寿命会有很大的影响。

对于所选用的充电头输出的电流不合适，引起的移动终端的电池及其相关电路造成损坏问题；本实用新型人在中国专利(专利号2017216705389)中通过设置电流检测、调节模块能够有效的解决上述问题。

但是，上述方案还存在如下缺陷：

很多情况下，数据线虽然在设置的正常电流值工作，但也可能会因为充电时间过长、电流值大等条件下，甚至是因为数据线缠绕、周围环境温度高的情况下造成数据线持续发热，不仅会加快数据线因高温的老化破损等，甚至还会引起数据线外包塑料材质在高温下的融毁甚至是导致火灾等严重事故的发生。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提出了一种自带温度检测的数据线，具体如下：

依据本实用新型实施例的一个方面，

一种自带温度检测的数据线，包括第一插头、第一连接线、第二连接线以及第二插头；还包括电流控制及温度检测模块；

所述电流控制及温度检测模块包括电流控制模块和温度检测模块，所述电流控制模块包括电流检测模块和电流调节模块；

所述第一插头与所述电流控制及温度检测模块通过第一连接线连接；

所述电流控制及温度检测模块与所述第二插头通过第二连接线连接；

所述电流检测模块连接电流调节模块，检测电流调节模块输出电流的大小；所述电流调节模块的输入连接第一连接线、所述电流调节模块的输出连接第二连接线和电流检测模块；所述电流调节模块将调节后的电流输出通过第二连接线输出给第二插头；

所述温度检测模块用于检测数据线的温度，根据检测到的温度，通过电流调节模块调节充电电流。

优选的，所述温度检测模块包括组电压产生模块、PN结电压产生模块、比较器、处理模块；

所述组电压产生模块的是产生一系列不同的电压值，输出给比较器；

所述PN结电压产生模块产生PN结电压，输出给比较器；

所述比较器检测PN结的电压，对组电压和PN结电压进行比较；

所述处理模块用于比较器的检测结果计算输出温度值并通过电流调节模块调节充电电流。

进一步优选的，所述PN结电压产生模块为二极管。

进一步优选的，所述PN结电压产生模块为二极管连接形式的三极管。

进一步优选的，所述PN结电压产生模块为可形成二极管的MOS管。

进一步优选的，所述组电压产生模块通过串联电阻分压产生一系列电压值。

更进一步优选的，所述串联电阻为n+1个。

更进一步优选的，所述n+1个串联电阻的电阻值大小相同。

优选的，所述温度检测模块中和电流检测模块中的比较器通过开关选择共用。

优选的，所述第一插头为USB接口。

优选的，所述第二插头为多头结构，所述多头结构至少为两个插头。

两个插头为不同型号的插头。

更进一步优选的，所述两个不同型号的插头为microUSB接口、miniUSB接口或Lightning接口中的任意两个。

本实用新型具有以下优点：

可以检测数据线的实时温度，依据温度大小进行充电电流调节。检测温度的电路结构简单，可靠性高。

本实用新型的数据线通过温度的检测，可以调节充电电流大小，对移动终端或数据线有很好的保护作用。大大提高数据线的端寿命，甚至减少火灾等灾害的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型一种自带温度检测的数据线的总体结构示意图。

图2为本实用新型一种自带温度检测的数据线的电流控制及温度检测模块结构示意图。

图3为本实用新型一种自带温度检测的数据线中温度检测原理示意图。

图4为本实用新型一种自带温度检测的数据线中温度检测模块示意图。

图5为本实用新型一种自带温度检测的数据线中温度检测模块工作原理示意图之一。

图6为本实用新型一种自带温度检测的数据线中温度检测模块工作原理示意图之二。

图7为本实用新型一种自带温度检测的数据线中组电压产生模块示意图。

图8为本实用新型一种自带温度检测的数据线的另一实施例的结构示意图。

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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。

为了解决现有技术中存在的问题，申请人在之前专利技术基础上，经过大量的实践和研究的基础上提出了一种自带温度检测的数据线，包括第一插头、第一连接线、电流控制及温度检测模块、第二连接线以及第二插头；

所述第一插头与所述电流控制及温度检测模块通过第一连接线连接；

所述电流控制及温度检测模块与所述第二插头通过第二连接线连接；

所述电流控制及温度检测模块包括电流控制模块和温度检测模块，电流控制模块包括电流检测模块和电流调节模块。

所述温度检测模块用于检测数据线的实时温度；

所述电流检测模块连接电流调节模块，检测电流调节模块输出电流的大小；所述电流调节模块的输入连接第一连接线、所述电流调节模块的输出连接第二连接线和电流检测模块；所述电流调节模块将调节后的电流输出通过第二连接线输出给第二插头。

下面通过几个具体的实施例对本实用新型提供的自带温度检测的数据线进一步做详细说明和阐述。

图1为本实用新型一种自带温度检测的数据线的总体结构示意图；

如图1所示的一种自带温度检测的数据线，包括第一插头10、第一连接线 11、电流控制及温度检测模块12、第二连接线13以及第二插头14；所述第一插头10与所述电流控制及温度检测模块12通过第一连接线连接11；所述电流控制及温度检测模块12与所述第二插头14通过第二连接线13连接。

这里的第一插头可以为多种接口形式，特别的为了广泛的适用性，可以优选采用为USB接口。

同样的，对于本实用新型的数据线，第二插头为多头结构，这样的多头结构至少为两个插头。两个插头可以为不同型号的插头。两个不同型号的插头为microUSB接口、miniUSB接口或Lightning接口中的任意两个。

电流控制及温度检测模块：

图2为本实用新型一种自带温度检测的数据线的电流控制及温度检测模块结构示意图；

电流控制及温度检测模块中，电流控制模块(电流检测模块和电流调节模块) 的作用是对数据线中的电流进行检测，依据检测的结果可以对数据线输出的电流进行调节；温度检测模块用于检测数据线的温度，并依据检测的温度通过电流调节模块调节充电电流。。

如图2所示的电流控制及温度检测模块12，所述电流控制及温度检测模块 12包括电流控制模块121和温度检测模块123；电流控制模块又包括电流检测模块1211和电流调节模块1212；

所述电流检测模块1211连接电流调节模块1212的输出电流Iout12，检测 Iout12的大小；

所述电流调节模块1212的输入连接第一连接线11，用于调节第一连接线11 输入的电流Iin12的大小；所述电流调节模块1212的输出连接电流检测模块1211 和第二连接线13；所述电流调节模块1212将调节后的电流Iout12输出通过第二连接线13输出给第二插头14。

所述温度检测模块123连接电流调节模块，用于检测数据线的实时温度，通过电流调节模块控制充电电流大小。例如依据预先设定温度要求的决定是否进行充电电流的调整。

电流检测模块：

电流检测模块的作用是对数据线中第一连接线中的电流进行检测。

需要说明的是对电流的检测可以有多种实现方式，可以直接通过电流比较器进行检测，也可以将电流转换为电压信号进行检测。这里优选选用了通过电流比较器进行检测的优选方式。

因为涉及到对于实用新型人原有技术的改进(专利号2017216705389)，对于原有技术的电流检测以及电流调节模块就不在详细介绍了。

图3为本实用新型一种自带温度检测的数据线中温度检测原理示意图；

本实用新型对于温度的检测主要是利用PN结负温度系数的特性进行的。如图3所示的温度检测原理示意图，例如由图所示，横坐标表示PN结的温度，纵坐标表示PN结的电压；温度越高PN结电压越低。它们简单的呈线性关系。例如横坐标的温度T1和T2，分别对应纵坐标的电压V1和V2；T1<T2；此时V1>V2，而且它们的对应关系是唯一的。所以如果能够知道PN结的电压，就能够推出此时PN结所述环境的温度值。

温度检测模块：

对于温度检测模块的具体结构介绍如下，由图4本实用新型一种自带温度检测的数据线中温度检测模块示意图所示；温度检测模块123包括组电压产生模块 1231、二极管1232、比较器1233、处理模块1234；

组电压产生模块1231的作用是产生一系列不同的电压值，输出给比较器；

二极管1232的用于产生PN结电压，输出给比较器；

需要说明的是PN结电压可以为多种形式，例如为二极管连接形式的三极管产生；可以形成二极管的MOS管等。可以形成二极管的MOS管是指通过MOS 管的不同连接方式(例如二极管连接方式)实现二极管的及其负温度系数的功能，甚至是MOS管内可寄生形成的二极管也可以在此电路中使用。

因为不同的工艺或环境可以选用不同的形式实现PN结电压。这里用二极管只是一种优选方式，且便于进行事宜说明而已。

比较器1233用于检测PN结的电压，依据组电压和PN结电压比较实现；

处理模块1234用于依据比较器的检测结果计算输出温度值；

温度检测模块的工作过程结合图5进行介绍：

如图5本实用新型一种自带温度检测的数据线中温度检测模块工作原理示意图之一所示；与图3中温度检测原理示意图类似，横坐标表示PN结的温度，纵坐标表示电压值；组电压产生模块1231产生一系列不同的电压值。温度检测模块工作时，从高到低会依次产生一系列间隔值的电压，例如V1、V2……Vm1。为了方便处理，不同电压的间隔值可以为固定的。组电压产生模块产生的电压在依次降低的过程中，如果等于或稍低于PN结的温度，比较器会产生翻转信号。此时可以认为组电压产生模块产生的电压值即为PN结的电压；这样就可以检测出PN结的电压。处理模块1234依据组电压产生模块此时的电压值(即：PN结的电压)就可以计算出PN结的温度。需要说明的是计算出的温度结果可以通过显示模块示意输出。如果温度过大，温度检测模块可以通过电流调节模块降低充电电流。

当然，也可以通过控制组电压的输出依次升高的方式检测PN结的温度。

例如图5中所示，当组电压产生模块输出的电压由V1、V2……依次降低的过程中，在降低到Vm1时，等于或稍小于PN结的温度，此时认为PN结的电压为Vm1，处理模块1234依据组电压产生模块此时的电压值Vm1就可以计算出 PN结此时的温度为T1。

同理，如图6本实用新型一种自带温度检测的数据线中温度检测模块工作原理示意图之二中所示，当组电压产生模块输出的电压由V1、V2……依次降低的过程中，在降低到Vm2时，等于或稍小于PN结的温度，此时认为PN结的电压为Vm2，处理模块1234依据组电压产生模块此时的电压值Vm1就可以计算出 PN结此时的温度为T2。

通过上述过程就可以准确的检测出PN结的的温度，即检测出PN结所处位置的温度，这样也就可以得知数据线的实时温度。

组电压产生模块：

如图7本实用新型一种自带温度检测的数据线中组电压产生模块示意图所示，组电压产生模块通过串联电阻分压产生一系列电压值。图中n+1个电阻R1、 R2……Rn+1个电阻依次串联在参考电压Vref和地之间，两两电阻之间分别输出电压V0、V1……Vn。实际工作中通过开关控制决定那个电压值输出。如前述，为了便于控制和工作，上述电压值可以使用相同的间隔，这时串联的电阻值大小一致即可。同时为了得到跟准确的PN结电压值，可以串联更多的电阻，这样电压值的间隔会更小。

为了减少元器件的个数，降低成本：温度检测模块和电流检测模块中的比较器可以共用。

如图8本实用新型一种自带温度检测的数据线的另一实施例的结构示意图所示。图中比较器1212通过不同开关的接入控制可以分别在温度检测模块或电流检测模块中使用。例如当开关K1211和K1212闭合，开关K1231和K1232打开时，比较器1212就可以供电流检测模块使用；当开关K1211和K1212打开，开关K1231和K1232闭合时，比较器1212就可以供温度检测模块使用。同时比较的结果也通过开关选择是直接输出给显示模块还是输出给前述处理模块1234。这里的开关图中并未示意。

当然这样温度检测模块或电流检测模块只有在需要工作时才会通过开关接入使用，同时还需要额外的开关控制电路。

同样的，显示模块1213可以为并联的三个不同颜色的发光二极管，例如：电流/温度为最大值，红色二极管发光；电流/温度为中等值，蓝色二极管发光；电流/温度为最小值，绿色二极管发光。

同时，显示模块1213也可以为显示屏显示，这里的显示屏可以为液晶显示屏、二极管数码显示屏等，依据电流值/温度值的不同显示不同的结果。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

可以检测数据线的实时温度，依据温度大小进行充电电流调节。

检测温度的电路结构简单，可靠性高；

通过对电阻串设置相同的电阻值，可以通过相同间隔的电压值进行温度检测，实施方便。同时，通过在电阻串设置更多的电阻。可以检测得到更精确的温度。

本实用新型的数据线通过温度的检测，可以调节充电电流大小，对移动终端或数据线有很好的保护作用。大大提高数据线的端寿命，甚至减少火灾等灾害的发生。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

Claims (10)

1.一种自带温度检测的数据线，包括第一插头、第一连接线、第二连接线以及第二插头；其特征在于：还包括电流控制及温度检测模块；

所述电流控制及温度检测模块包括电流控制模块和温度检测模块，所述电流控制模块包括电流检测模块和电流调节模块；

所述第一插头与所述电流控制及温度检测模块通过第一连接线连接；

所述电流控制及温度检测模块与所述第二插头通过第二连接线连接；

所述电流检测模块连接电流调节模块，检测电流调节模块输出电流的大小；所述电流调节模块的输入连接第一连接线、所述电流调节模块的输出连接第二连接线和电流检测模块；所述电流调节模块将调节后的电流输出通过第二连接线输出给第二插头；

所述温度检测模块用于检测数据线的温度，根据检测到的温度，通过电流调节模块调节充电电流。

2.如权利要求1所述的自带温度检测的数据线，其特征在于：

所述温度检测模块包括组电压产生模块、PN结电压产生模块、比较器和处理模块；

所述组电压产生模块产生一系列不同的电压值，输出给比较器；

所述PN结电压产生模块产生PN结电压，输出给比较器；

所述比较器检测PN结的电压，对组电压和PN结电压进行比较；

所述处理模块根据比较器的检测结果计算输出温度值并通过电流调节模块调节充电电流。

3.如权利要求2所述的自带温度检测的数据线，其特征在于：

所述PN结电压产生模块为二极管。

4.如权利要求2所述的自带温度检测的数据线，其特征在于：

所述PN结电压产生模块为二极管连接形式的三极管。

5.如权利要求2所述的自带温度检测的数据线，其特征在于：

所述PN结电压产生模块为可形成二极管的MOS管。

6.如权利要求2所述的自带温度检测的数据线，其特征在于：

所述组电压产生模块通过串联电阻分压产生一系列电压值。

7.如权利要求6所述的自带温度检测的数据线，其特征在于：

所述串联电阻为n+1个。

8.如权利要求7所述的自带温度检测的数据线，其特征在于：

所述n+1个串联电阻的电阻值大小相同。

9.如权利要求2所述的自带温度检测的数据线，其特征在于：

所述温度检测模块中和电流检测模块中的比较器通过开关选择共用。

10.如权利要求2所述的自带温度检测的数据线，其特征在于：

所述第二插头为多头结构，所述多头结构至少为两个插头。

Images