CN217332804U - 插入检测电路、Lightning插头、Lightning数据线以及充电器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种插入检测电路、Lightning插头、Lightning数据线以及充电器，插入检测电路包括第一控制器、第一电阻以及电子开关，第一电阻的第一端与第一控制器连接，第一电阻的第二端与Lightning插头的信号连接端连接至第一节点，信号连接端用于与电子设备连接；电子开关的输入端与第一控制器连接，电子开关的输出端与Lightning插头的第二控制器连接，电子开关的使能端与第一节点连接。当Lightning插头插入到电子设备时，信号连接端与电子设备连接而处于低电平，进而第一节点处于低电平，使得电子开关导通，以向第二控制器发送插入信号，第二控制器控制充电电路向Lighting插头供电，进而Lightning插头对电子设备进行充电，以避免Lightning插头实时走电导致充电器的功耗过大。

Description

插入检测电路、Lightning插头、Lightning数据线以及充电器

技术领域

本申请涉及电子电路领域，尤其涉及一种插入检测电路、Lightning插头、Lightning数据线以及充电器。

背景技术

供电设备的Lightning插头具有Lightning接口，Lightning接口为高速多功能I/O接口，“Lightning”有“闪电”的意思，Lightning插头通常译为“闪电插头”。Lightning插头与电子设备的Lightning插口连接，不仅能传输数据，也可用于传递电信号以供电子设备充电。

目前供电设备无法通过Lightning插头检测电子设备的插入，Lightning插头内的控制器会被一直供电，导致Lightning插头的功耗过大。

实用新型内容

本申请实施例提供一种插入检测电路、Lightning插头、Lightning数据线以及充电器，能够通过Lightning插头检测电子设备插入Lightning插口，进而Lightning插头为Lightning接口供电，以避免Lightning插头未插入Lightning接口时，Lightning插头的功耗过大。

第一方面，本申请实施例提供了一种插入检测电路，插入检测电路应用于Lightning插头，且用于检测Lightning插头是否与电子设备电连接，插入检测电路包括第一控制器、第一电阻以及电子开关。

第一电阻的第一端与第一控制器连接，第一电阻的第二端与Lightning插头的信号连接端连接至第一节点，信号连接端用于与电子设备连接。

电子开关包括输入端、使能端以及输出端，电子开关的输入端与第一控制器连接，电子开关的输出端与Lightning插头的第二控制器连接，电子开关的使能端与第一节点连接。

其中，Lightning插头与电子设备电连接时，信号连接端与电子设备连接，第一节点处于低电平，使得电子开关导通，以向第二控制器发送插入信号。

基于上述实施例，当Lightning插头插入到Lightning插口时，信号连接端与Lightning插口连接。连接瞬间信号连接端处于低电平，使第一节点处具有使电子开关导通的低电平信号，进而触发电子开关导通。第一控制器输出的电信号可以通过电子开关向第二控制器发出插入信号，以实现插入检测，进而可避免Lightning插头未插入Lightning插口时，Lightning插头的功耗过大。

在一些实施例中，电子开关包括PNP型三极管，PNP型三极管的发射极作为输入端与第一控制器连接，PNP型三极管的集电极作为输出端与第二控制器连接，PNP型三极管的基极作为使能端与第一节点连接。

基于上述实施例，当第一节点处于低电平，PNP型三极管的使能端能够接收到低电平的使能信号，以使PNP型三极管导通。进而第一控制器输出的电信号通过PNP型三极管输送至第二控制器，以使第二控制器接收到插入信号。

在一些实施例中，电子开关包括PMOS管，PMOS管的源极作为输入端与第一控制器连接，PMOS管的漏极作为输出端与第二控制器连接，PMOS管的栅极作为使能端与所述Lightning插头的信号连接端连接。

基于上述实施例，当第一节点处于低电平，PMOS管的栅极能够接收到低电平的使能信号，以使PMOS管导通，进而第一控制器输出的电信号通过PMOS管输送至第二控制器，以使第二控制器接收到插入信号。

在一些实施例中，插入检测电路还包括第二电阻，第二电阻的第一端与第一节点连接，第二电阻的第二端与第一节点连接。

基于上述实施例，第二电阻位于第一电阻与信号连接端之间，进而Lightning插头插入到Lightning插口时，第一控制器输出的电压输送至第一电阻，第二电阻对第一电阻输出的电压进行分压，以减小到达信号连接端的电压。进而在电子设备与信号连接端连接时，电子设备会接收到较小的电压信号，以对电子设备进行保护。

在一些实施例中，插入检测电路还包括开关元件，开关元件连接于第二电阻与Lightning插头的信号连接端之间，用于控制电流仅能从第二电阻流向Lightning插头的信号连接端。

基于上述实施例，开关元件连接于第二电阻与信号连接端之间，用于控制电流仅能从第二电阻流向信号连接端，避免电子设备内的充电电压经第一电阻以及第二电阻输送至第一控制器，以对第一控制器进行保护。

在一些实施例中，开关元件包括二极管，二极管的阳极与第二电阻的第二端连接，二极管的阴极与Lightning插头的信号连接端连接。

基于上述实施例，利用二极管的单向导电性，使电流仅能由二极管的阳极向二极管的阴极传输。即是，插入检测电路中的电流仅能从第二电阻流向信号连接端，避免电子设备内的电流经第二电阻以及第一电阻输送至第一控制器，以对第一控制器进行保护。

在一些实施例中，开关元件包括三极管或者场效应管，开关元件设置有输入端、使能端以及输出端，开关元件的输入端与第二电阻的第二端连接，开关元件的输出端与Lightning插头的信号连接端连接，开关元件的使能端与第一控制器或是第二控制器连接。

基于上述实施例，通过控制三极管的基极，以控制三极管的导通以及关断；或者通过控制场效应管的使能端，以控制场效应管的导通以及关断。当第二控制器接收到的插入信号时，第一控制器触发三极管基极，以使三极管关断；或是第一控制器触发场效应管的使能端，以使场效应管关断。进而避免电子设备内的电流经过第一电阻以及第二电阻流向第一控制器。

第二方面，本申请实施例提供了一种Lightning插头，Lightning插头包括壳体、插接头以及控制板，插接头与壳体连接，插接头表面设置有信号连接端，信号连接端为D+或D-引脚。

控制板设置于壳体内，且控制板上设有如上述的插入检测电路，第一电阻的第二端与D+或D-引脚连接。

基于本申请实施例提供的Lightning插头，Lightning插头具有插入检测电路，能够检测Lightning插头是否插入到Lightning插口。进而可在第二控制器接收到插入信号时，第二控制器输出充电电压至电子设备；第二控制器未接收到插入信号时，第二控制器不能输出充电电压至电子设备，进而以避免Lightning插头未插入Lightning接口时，Lightning插头的功耗过大。

第三方面，本申请实施例提供了一种Lightning数据线，Lightning数据线包括线体以及上述的Lightning插头。线体与壳体固定连接，且与控制板电性连接。

基于本申请实施例提供的Lightning数据线，Lightning数据线包括上述的Lightning插头，Lightning插头具有插入检测电路，能够通过Lightning接口检测电子设备插入Lightning插口，进而第二控制器为Lightning接口供电，以避免Lightning插头未插入Lightning接口时，Lightning插头的功耗过大。

第四方面，本申请实施例提供了一种充电器，充电器包括电源适配器以及上述的Lightning数据线，线体远离Lightning插头的一端与电源适配器连接。

基于本申请实施例提供的充电器，充电器包括上述的Lightning数据线，Lightning数据线包括Lightning插头，Lightning插头具有插入检测电路，能够避免Lightning插头的功耗过大。

基于本申请实施例提供的插入检测电路，当Lightning插头插入到Lightning插口时，信号连接端与Lightning插口连接。连接瞬间信号连接端处于低电平，第一节点也处于低电平，低电平触发电子开关导通。进而第一控制器输出的电信号通过电子开关输送至第二控制器，以使第二控制器接收到插入信号，可触发第二控制器输出充电电压至电子设备。进而，插入检测电路能够检测Lightning插头是否插入到Lightning插口，以避免Lightning插头在未连接Lightning插口时，Lightning插头的功耗过大。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本申请一种实施例中的插入检测电路的示意图；

图2为本申请一种实施例中的Lightning插头的结构示意图；

图3为本申请一种实施例中的Lightning插头略去壳体的结构示意图；

图4为相关技术中Lightning插头的结构示意图；

图5为本申请一种实施例中的Lightning数据线的结构示意图；

图6为本申请一种实施例中的充电器的结构示意图。

附图标记：

10、第一控制器；12、第二控制器；

R1、第一电阻；21、第一端；22、第二端；

30、信号连接端；

40、第一节点；

Q1、电子开关；51、输入端；52、输出端；53、使能端；

R2、第二电阻；61、第三端；62、第四端；

D1、二极管；71、阳极；72、阴极；

80、Lightning插头；81、壳体、82、插接头；83、控制板；

90、Lightning数据线；91、线体；

100、充电器；110、电源适配器。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

相关技术中，Lightning插头内设置有IC芯片(Integrated Circuit Chip，微型电子元器件)。电子设备设置有Lightning插口，用于与Lightning插头连接。充电器包括电源适配器，IC芯片使电源适配器与Lightning插口间产生隔离。即是说，在充电过程中，电源适配器传递的充电电信号输送至IC芯片，IC芯片将充电电信号输送至Lightning接口。Lightning插头具有Lightning接口，Lightning插头通过Lightning接口与Lightning插口插接，以实现对电子设备充电。具体地，Lightning插口与Lightning接口的VBUS(电源电压)引脚连接，实现对电子设备充电。

需要说明的是，Lightning插头插接到Lightning插口时，电源适配器输送的充电电信号并不是直接传递至Lightning插口，而是需要经过IC芯片。Lightning接口无法检测电子设备是否插入，在该供电过程中，IC芯片内的控制器与Lightning接口需要不定时地与电子设备进行握手信息沟通，造成IC芯片在待机时无法进入休眠状态，IC芯片需要消耗一定能量，导致Lightning插头的功耗过大。

为了解决上述技术问题，请参照图1，第一方面，本申请提出了一种插入检测电路。该插入检测电路能够检测Lightning插头是否插入到Lightning插口，该插入检测电路包括第一控制器10、第一电阻R1以及电子开关Q1。该Lightning插头能够与电源适配器连接，该Lightning插头包括Lightning接口、第二控制器12及充电电路，该Lightning接口能够与Lightning插口插接配合，该第二控制器12与充电电路连接，该充电电路能够通过Lightning接口对电子设备充电。当检测到该Lightning插头插入到该Lightning插口时，电源适配器输出的充电电信号经过第二控制器12输送至Lightning插头，进而对电子设备进行充电；当未检测到该Lightning插头插入到该Lightning插口时，电源适配器则不能输出充电电信号，可避免因电源适配器一直供电而导致耗电大。

插入检测电路应用于Lightning插头，用于检测Lightning插头是否插入Lightning插口中。插入检测电路检测到Lightning插头插入到Lightning插口时，电源适配器输出的充电信号通过Lightning插头输送至Lightning插口，以对电子设备进行充电；Lightning插头未插接到Lightning插口内时，插入检测电路中的第一控制器10就不会输出Lightning插头与Lightning插口连接的插入信号。那么，Lightning插头中的第二控制器12就不会接收到该插入信号，电源适配器也就不能输出充电电信号。进而可避免Lightning插头在未插接到Lightning插口时，Lightning插头功耗过大情况。

需要说明的是，Lightning插头插入到Lightning插口包括Lightning插头插入Lightning插口且与Lightning插口插紧的状态，即是Lightning插头与Lightning插口电连接；Lightning插头未插接到Lightning插口包括Lightning插头插入Lightning插口但与Lightning插口未插紧，或Lightning插头未插入Lightning插口的状态，即是Lightning插头未与Lightning插口电连接。请参阅图1及图2，具体地，第一电阻R1的第一端21与第一控制器10连接，第一电阻R1的第二端22与Lightning插头的信号连接端30连接至第一节点40，信号连接端30用于与电子设备连接。

可以理解的是，第一控制器10输出的电信号经过第一电阻R1输送至信号连接端30，第一控制器10输出的电信号经过第一电阻R1产生压降，可使第二端22输出的电压小于第一端21的输入的电压，至于第一端21输入的电压与第二端22的输出的电压间的压降，可以根据插入检测电路对压降的需求，对第一电阻R1的阻值进行设置。

需要说明的是，第一电阻R1的阻值越大，第一控制器10输出的电压经过第一电阻R1的压降越明显，也即是第二端22的输出电压相较于第一电阻R1的第一端21的输入电压下降的越多。相反地，第一电阻R1的阻值越小，第一控制器10输出的电压经过第一电阻R1的输出电压下降就比较小。

需要说明的是，第一控制器10与第二控制器12可以集成到同一MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)，也可集成到不同的MCU。具体地，可根据实际的需求进行设置。

请继续参阅图1-2，电子开关Q1包括输入端51、输出端52以及使能端53，电子开关Q1的输入端51与第一控制器10连接，电子开关Q1的输出端52与Lightning插头的第二控制器12连接，电子开关Q1的使能端53与第一节点40连接。

具体地，第一电阻R1与信号连接端30间的连接线上设置有第一节点40，电子开关Q1的使能端53与第一节点40连接。即是说，第一节点40的电压决定电子开关Q1能否导通。当第一节点40的电压可以触发电子开关Q1导通时，第一控制器10输出的电信号可通过电子开关Q1输送至第二控制器12，相当于第一控制器10向第二控制器12输入插入信号；当第一节点40的电压不能触发电子开关Q1导通时，电子开关Q1关断。此时，Lightning插头的第一控制器10输出的电信号，不能通过电子开关Q1输送至第二控制器12，相当于第一控制器10不能向第二控制器12输入插入信号。

需要注意的是，电子开关Q1在不工作或是没有接收到使能信号时，电子开关Q1处于关断状态。此时，第一控制器10输出的电信号也就不能通过电子开关Q1输送至第二控制器12。

可以理解的是，第一控制器10输出的电信号分为两路：第一路：第一控制器10输出的电信号通过第一电阻R1输送至信号连接端30；第二路：在电子开关Q1导通的情况下，第一控制器10输出的电信号通过电子开关Q1输送至第二控制器12。

当Lightning插头插入到电子设备中的Lightning插口时，Lightning插头的信号连接端30与Lightning插口连接，连接瞬间信号连接端30处于低电平。由于第一电阻R1的存在，第一控制器10输出的电压与第一节点40间产生电压差，使第一节点40处具有使电子开关Q1导通的低电平信号，进而触发电子开关Q1导通，第一控制器10输出的电信号可以通过电子开关Q1输送至第二控制器12，以使第二控制器12接收到插入信号，以实现插入检测。

当Lightning插头未插入到电子设备中时，Lightning插头的信号连接端30处于悬空状态。Lightning插头的第一控制器10与信号连接端30间的连接线上的电压相等，第一控制器10至信号连接端30间的连接线上没有压降，第一节点40处于高电平，高电平不能触发电子开关Q1导通，那么，电子开关Q1处于关断状态。此时，第一控制器10输出的电信号不能通过电子开关Q1输送至第二控制器12，进而第二控制器12也不会接收到插入信号，也就不会触发第二控制器12控制Lightning插头输出充电电压VBUS至电子设备。

为便于对插入检测电路的工作过程进行理解，请结合图1，以下举例进行说明：

例如，Lightning插头的第一控制器10输出电压为3.3V，当然3.3V的电压仅便于举例进行说明。具体地，第一控制器10的输出电压需要根据实际情况进行设置。

当Lightning插头插入到电子设备中时，Lightning插头的信号连接端30与电子设备连接，信号连接端30处于低电平。此时，需要说明的是，信号连接端30的低电平电压可为0V，当然在实际的操作过程中，信号连接端30的电压也可不为0V，具体的信号连接端30的低电平的电压需要根据与电子设备的连接情况进行确定。

以信号连接端30的电压为0V为例进行展开。那么，第一节点40的电压为0V，此时，电子开关Q1的使能端53接收到低电平的使能信号，电子开关Q1导通，Lightning插头的第一控制器10输出的3.3V的电压输送至第二控制器12，第二控制器12接收到的插入信号，以控制Lightning插头输出充电电压VBUS至电子设备。

当Lightning插头未插入到电子设备中时，信号连接端30处于悬空状态。此时，第一控制器10至信号连接端30的连接线上的电压相同为3.3V，进而第一节点40处的电压也为3.3V。电子开关Q1的输入端51与第一控制器10连接，此时，电子开关Q1的输入端51的电压为3.3V。即是，电子开关Q1的输入端51的电压与第一节点40处的电压相等，第一节点40处的高电平不能触发电子开关Q1导通。那么，电子开关Q1处于关断状态。此时，第一控制器10输出的电信号不能通过电子开关Q1输送至第二控制器12，进而第二控制器12也不会接收到插入信号，第二控制器12也就不会控制Lightning插头输出充电电压至电子设备。至于电子开关Q1的使能端53利用低电平的使能信号触发电子开关Q1导通，是因为插入检测电路利用的是第一电阻R1两端的压降，Lightning插头未插入到电子设备时，第一节点40的电压记为U1，Lightning插头插入到电子设备时，第一节点40的电压记为U2，通过上述分析可知U1>U2。也即是说，插入检测电路利用的是第一节点40的电压降低的情况，可以理解的是，利用的是第一节点40的电平从高到低的变化过程，那么，也即是第一节点40处为低电平时，电子开关Q1导通。

利用上述的电子开关Q1导通的原理，在一些具体的实施例中，电子开关Q1可为PNP型三极管，PNP型三极管的发射极作为电子开关Q1的输入端51与第一控制器10连接，PNP型三极管的集电极作为电子开关Q1的输出端52与第二控制器12连接，PNP型三极管的基极作为电子开关Q1的使能端53与第一节点40连接。

需要说明的是，PNP型三极管是利用使能端接收到低电平的使能信号时，PNP型三极管导通。

具体地，当第一节点40处于低电平，PNP型三极管的使能端接收到低电平使能信号，以使PNP型三极管导通，进而第一控制器10输出的电信号通过PNP型三极管输送至第二控制器12。当第一节点40处于高电平，高电平的使能信号不能触发PNP型三极管导通，那么，此时PNP型三极管关断。

在一些具体的实施例中，电子开关Q1也可为PMOS管，PMOS管的源极作为电子开关Q1的输入端51与第一控制器10连接，PMOS管的漏极作为电子开关Q1的输出端52与第二控制器12连接，PMOS管的栅极作为电子开关Q1的使能端53与第一节点40连接。

需要说明的是，PMOS管是利用栅极接收到低电平信号时，低电平的使能信号可触发PMOS管导通。

具体地，当第一节点40处于低电平，PMOS管的栅极接收到低电平的使能信号，以使PMOS管导通，进而第一控制器10输出的电信号通过PMOS管输送至第二控制器12，以使第二接线端11接收到插入信号。当第一节点40处于高电平，高电平的使能信号则不能使PMOS管导通，那么，此时的PMOS管关断。

Lightning插头插入到电子设备时，为避免第一控制器10输出的电压经过第一电阻R1输送至电子设备的电压过高，对电子设备造成损伤，请参照图1，插入检测电路还包括第二电阻R2，第二电阻R2的两端记为第三端61以及第四端62。第二电阻R2的第三端61与第一节点40连接，第二电阻R2的第四端62与信号连接端30连接。

在一些具体的实施例中，Lightning插头的第一控制器10输出电压可为3.3V，第一电阻R1的阻值可为470K欧姆，第二电阻R2的阻值为100K欧姆，当Lightning插头插入到电子设备中时，Lightning插头的信号连接端30与电子设备连接，此时，信号连接端30处于低电平，可记为信号连接端30的电压为0V。

可以理解的是，Lightning插头的第一控制器10输出的电压经过第一电阻R1以及第二电阻R2，可使得信号连接端30的电压为0，第一电阻R1与第二电阻R2的阻值比及接近5:1，根据串联电阻的分压原理，则有第一电阻R1两端的电压值接近2.75V，第二电阻R2两端的电压值接近0.55V，此时，位于第一电阻R1以及第二电阻R2之间的第一节点40的电压为0.55V。电子开关Q1的输入端51与第一控制器10连接，此时，电子开关Q1的输入端51的电压为3.3V，由于3.3V-0.55V＝2.75V，2.75V＞0.7V，此时，第一节点的电压为低电平，则电子开关Q1的使能端53接收低电平的使能信号，电子开关Q1导通。

需要说明的是，电子开关Q1的压降为0.7V，电子开关Q1的输入端51电压与使能端53的电压差大于0.7V时，电子开关Q1导通。电子开关Q1的压降也可为其他值，具体需根据电子开关Q1的材料确定。例如，电子开关Q1可为PNP三极管，PNP三极管的材料为硅时，压降为0.7V；PNP三极管的材料为锗时，压降为0.3V。Lightning插头未插入到电子设备时，Lightning插头的信号连接端悬空，那么，第一控制器10与信号连接端30间的连接线上的电压都相等为3.3V，也即是第一节点40的电压为3.3V，高电平使能信号不能触发电子开关Q1导通，电子开关Q1处于关断状态。第一控制器10输出的电信号不能通过电子开关Q1输送至第二控制器12。

当第二控制器12接收端到插入信号，可触发第二控制器12输出充电电压VBUS至电子设备。在接入瞬间，Lightning插头的信号连接端30也与电子设备连接，为避免电子设备接收到的充电电压，经过信号连接端30输送至第一控制器10，请参照图1，插入检测电路还包括开关元件D1，开关元件D1连接于第二电阻R2与信号连接端30之间，用于控制电流仅能从第二电阻R2流向信号连接端30。同时也可避免输送至电子设备的充电电压，经第一电阻R1以及第二电阻R2输送至第一控制器10，对第一控制器10造成损伤。

开关元件D1可为二极管，二极管的阳极71与第二电阻R2的第三端62连接，二极管的阴极72与Lightning插头的信号连接端30连接。可以理解的是，利用二极管的单向导电性，即是电流仅能由二极管的阳极71向二极管的阴极72传输，那么，插入检测电路中的电流仅能从第二电阻R2流向信号连接端30。

在一些具体的实施例中，二极管的压降通常为0.3V，当Lightning插头插入到电子设备时，Lightning插头的第一控制器10输出电压可为3.3V，第一电阻R1的阻值可为470K欧姆，第二电阻R2的阻值为100K欧姆，Lightning插头的第一控制器10输出的电压，经过第一电阻R1以及第二电阻R2，可使得信号连接端30的电压为0。此时，由于二极管具有0.3V的压降，那么，二极管靠近第二电阻R2的一侧的电压为0.3V，也即是说，第一控制器10输出电压经过第一电阻R1以及第二电阻R2降低3V。

第一电阻R1与第二电阻R2的阻值比及接近5:1，根据串联电阻的分压原理，则有第一电阻R1的分压值接近2.5V，第二电阻R2的分压值接近0.5V，此时，位于第一电阻R1以及第二电阻R2之间的第一节点40的电压为0.5V。电子开关Q1输入端51处的电压为3.3V，3.3V-0.5＞0.7V，则电子开关Q1的使能端53接收低电平的使能信号，电子开关Q1导通。Lightning插头未插入到电子设备时，Lightning插头的信号连接端30悬空，那么，第一控制器10与信号连接端30间的连接线上的电压都相等为3.3V，也即是第一节点40的电压为3.3V。

需要说明的是，二极管的压降也可为0.7V或其他，具体的二极管的压降需根据二极管的材料进行区分。在插入检测电路中利用的是二极管的单向导电性，而二极管的具体的压降的值对插入检测电路的影响不大。

在一些具体的实施例中，开关元件D1也可为三极管或者场效应管，开关元件D1设置有控制输入端、控制使能端以及控制输出端，开关元件D1的控制输入端与第二电阻R2的第四端62连接，开关元件D1的控制输出端与信号连接端30连接，开关元件D1的控制使能端与第一控制器10或是第二控制器12连接。

可以理解的是，开关元件D1可为NPN三极管，NPN三极管的集电极作为开关元件D1的控制输入端与第二电阻R2的第四端62连接，NPN三极管的发射极作为开关元件D1的控制输出端与信号连接端30相连，NPN三极管的基极作为开关元件D1的使能端，因此可以通过控制NPN三极管的基极，以控制NPN三极管的导通以及关断。

开关元件D1也可为PNP型三极管，此时PNP型三极管各极的连接关系需做适当调整，也即，PNP三极管的集电极作为开关元件D1的控制输出端与信号连接端30相连，PNP三极管的发射极作为开关元件D1的控制输入端与第二电阻R2的第四端62连接，PNP三极管的基极作为开关元件D1的使能端。

开关元件D1也可为PMOS管，PMOS管的漏极作为开关元件D1的控制输入端与第二电阻R2的第四端62连接，PMOS管的源极作为开关元件D1的控制输出端与信号连接端30相连，MOS管的栅极作为开关元件D1的控制使能端，因此可以通过控制PMOS管的栅极，以控制MOS管的导通以及关断。

开关元件D1也可为NMOS管，此时NMOS管各极的连接关系需做适当调整，也即，NMOS管的漏极作为开关元件D1的控制输出端与第二电阻R2的第四端62相连，NMOS管的源极作为开关元件D1的控制输入端与信号连接端30相连，NMOS管的栅极为开关元件D1的控制使能端。

需要说明的是，开关元件D1的控制使能端与第一控制器10连接。通常情况下，开关元件D1处于导通状态，当第二控制器12接收到的插入信号时，触发第二控制器12输出充电电压VBUS至电子设备时，第一控制器10触发开关元件D1的使能信号，开关元件D1的使能端接收使能信号，以使开关元件D1关断，进而避免输送至电子设备的充电电流，经过第一电阻R1以及第二电阻R2流向第一控制器10。

在一些具体的实施例中，开关元件D1的控制使能端也可与第二控制器12连接；通常情况下，开关元件D1处于导通状态；当第二控制器12接收到插入信号时，第二控制器12可以输出充电电压VBUS至电子设备，第二控制器12触发开关元件D1的使能端而使开关元件D1关断，进而避免输送至电子设备的充电电流经过第一电阻R1、第二电阻R2流向第一控制器10。

第二方面，本申请提供了一种Lightning插头80，请参照图2-3，Lightning插头80包括壳体81、插接头82以及控制板83。

插接头82与壳体81连接，插接头82表面设置有信号连接端30，请结合图4，信号连接端30可为D+或D-引脚；控制板83设置于壳体81内，且控制板83上设有上述的插入检测电路，请结合图1，第一电阻的第二端22与D+或D-引脚连接。插入检测电路可设置在壳体81内，且可安装于控制板83上。

需要说明的是，请参照图2-3，控制板83设置在壳体81内，对控制板83提供保护，进而避免外界的因素对控制板83造成损伤以及影响。同时插接头82的一端与控制板83(此处的控制板83可为上述的IC芯片)连接，另一端伸出壳体81外侧，且远离控制板83的一端与电子设备连接，以便于插接头82与电子设备插接。同时插接头82远离控制板83的一端的表面设置有信号连接端30，信号连接端30用于与电子设备连接。

具体地，请结合图4，信号连接端30可为Lightning插头的D+或是D-引脚，具体地，当Lightning插头80插入到电子设备中，Lightning插头的D+引脚或是D-引脚与电子设备连接，以接收电子设备与信号连接端30的插接信号。

由于Lightning插头80具有插入检测电路，能够检测Lightning插头80是否插入到Lightning插口，进而可在第二控制器12接收到插入信号时，第二控制器12控制Lightning插头输出充电电压VBUS至电子设备，第二控制器12未接收到插入信号时，第二控制器12不能控制Lightning插头输出充电电压VBUS至电子设备，进而可避免Lightning插头80在没有待充电的Lightning插口连接充电时，充电器的功耗过大。

第三方面，本申请提供了一种Lightning数据线90，请参照图5结合图2-3，Lightning数据线90包括线体91以及上述的Lightning插头80。线体91与壳体81固定连接且与控制板83电性连接。插入检测电路也可安装于线体91内，具体的安装位置可根据实际的需求进行设置。

可以理解的是，线体91与Lightning插头80连接，以通过线体91供电至Lightning插头80，以便于Lightning插头80输送电信号至电子设备。由于Lightning插头80具有插入检测电路，能够检测Lightning插头80是否插入到Lightning插口，以避免Lightning插头80在没有待充电的Lightning插口连接充电时，充电器的功耗过大。

同时通过将插入检测电路设置在数据线90的控制板83中，使得数据线90可实现对于电子设备的插拔检测功能及防过充功能，因此数据线90可对电子设备是否插入的状态进行自动检测及电源通电的开关控制，以及过流保护和过充保护，使得解决了现有数据线90充电时安全可靠性较差的问题。

第四方面，本申请提供了一种充电器100，充电器100包括电源适配器110以及上述的Lightning数据线90，线体91远离Lightning插头80的一端与电源适配器110连接。

插入检测电路可设置在数据线90中，使得实现将对于电子设备的插拔检测功能及防过充功能集成到数据线90中，而其数据线90又可以实现对电子设备是否插入的状态进行自动检测及电源通电的开关控制，以及过流保护和过充保护，使得不需要特定的电源适配器110也可实现有效的过充保护、过流保护等功能，同时也可以避免Lightning插头80在没有待充电的Lightning插口连接充电时，充电器100的功耗过大。在一些实施例中，插入检测电路还可安装于电源适配器110，具体的安装位置可根据实际的需求进行设置。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种插入检测电路，其特征在于，应用于Lightning插头，且用于检测Lightning插头是否与电子设备电连接，所述插入检测电路包括：

第一控制器；

第一电阻，所述第一电阻的第一端与第一控制器连接，所述第一电阻的第二端与所述Lightning插头的信号连接端连接至第一节点，所述信号连接端用于与所述电子设备连接；以及

电子开关，所述电子开关包括输入端、使能端以及输出端，所述电子开关的输入端与所述第一控制器连接，所述电子开关的输出端与所述Lightning插头的第二控制器连接，所述电子开关的使能端与所述第一节点连接；

其中，所述Lightning插头与所述电子设备电连接时，所述信号连接端与所述电子设备连接，所述第一节点处于低电平，使得所述电子开关导通，以向所述第二控制器发送插入信号。

2.根据权利要求1所述的插入检测电路，其特征在于，所述电子开关包括PNP型三极管，所述PNP型三极管的发射极作为所述输入端与所述第一控制器连接，所述PNP型三极管的集电极作为所述输出端与所述第二控制器连接，所述PNP型三极管的基极作为所述使能端与所述第一节点连接。

3.根据权利要求1所述的插入检测电路，其特征在于，所述电子开关包括PMOS管，所述PMOS管的源极作为所述输入端与所述第一控制器连接，所述PMOS管的漏极作为所述输出端与所述第二控制器连接，所述PMOS管的栅极作为所述使能端与所述第一节点连接。

4.根据权利要求1所述的插入检测电路，其特征在于，还包括：

第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第一节点连接，所述第二电阻的第二端与所述Lightning插头的所述信号连接端连接。

5.根据权利要求4所述的插入检测电路，其特征在于，还包括

开关元件，所述开关元件连接于所述第二电阻与所述Lightning插头的所述信号连接端之间，用于控制电流仅能从所述第二电阻流向所述Lightning插头的所述信号连接端。

6.根据权利要求5所述的插入检测电路，其特征在于，所述开关元件包括二极管，所述二极管的阳极与所述第二电阻的第二端连接，所述二极管的阴极与所述Lightning插头的所述信号连接端连接。

7.根据权利要求5所述的插入检测电路，其特征在于，所述开关元件包括三极管或者场效应管，所述开关元件设置有输入端、使能端以及输出端，所述开关元件的所述输入端与所述第二电阻的第二端连接，所述开关元件的所述输出端与所述Lightning插头的所述信号连接端连接，所述开关元件的所述使能端与所述第一控制器连接。

8.一种Lightning插头，其特征在于，包括:

壳体；

插接头，与所述壳体连接，所述插接头表面设置有信号连接端，所述信号连接端为D+或D-引脚；

控制板，设置于所述壳体内，且所述控制板上设有如权利要求1-7任一项所述的插入检测电路，所述第一电阻的第二端与所述D+或D-引脚连接。

9.一种Lightning数据线，其特征在于，所述数据线包括：

线体；

如权利要求8任一项所述的Lightning插头，所述线体与所述壳体固定连接且与所述控制板电性连接。

10.一种充电器，其特征在于，所述充电器包括：

电源适配器；及

如权利要求9所述的Lightning数据线，所述线体远离所述Lightning插头的一端与所述电源适配器连接。

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