CN219106560U - 一种设有Lightning母座的插座面板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及插座面板技术领域，具体涉及一种设有Lightning母座的插座面板，通过在插座面板上设置了用于外接终端设备并为外接的所述终端设备充电的Lightning母座。由于Lightning母座具有能够正插与反插的特性，因此不会像Type‑A接口一样导致用户正反切换Type‑A公头多次均无法将公头插入Type‑A母座的尴尬情况，Lightning公头即使盲插，也很容易插入Lightning母座中，优化了用户的使用体验，使用户的满意度得以提高。

Description

一种设有Lightning母座的插座面板

技术领域

本实用新型涉及插座面板领域，特别是一种设有Lightning母座的插座面板。

背景技术

为了便于给外界终端设备充电，市面上出现了带有Type-A母座的插座面板，使用该插座面板为终端设备进行充电时，只需要再备一条数据线即可，无需使用充电头，不仅节省了使用成本，还能提高美观性。

然而Type-A无法实现正反插，在使用时，Type-A公头与Type-A母座必须对位准确，以至于有时用户正反切换Type-A公头多次均无法将Type-A公头插入Type-A母座内，用户体验体验十分差。

实用新型内容

本实用新型实施例要解决的技术问题在于，提供一种设有Lightning母座的插座面板，以解决现有技术中带有Type-A母座的插座面板在使用时，会出现用户正反切换Type-A公头多次均无法将Type-A公头插入Type-A母座内的情况，用户体验体验十分差的问题。

本实用新型实施例所提供的设有Lightning母座的插座面板，所述插座面板包括：面板主体，所述面板主体的一侧设有插孔以及Lightning母座，所述面板主体的另一侧设有火线接口以及零线接口，且所述火线接口与所述零线接口均与所述插孔以及所述Lightning母座电性连接，所述Lightning母座用于外接终端设备并为外接的所述终端设备充电。

进一步地，所述面板主体的另一侧还设有地线接口，所述插孔包括三孔插孔，所述三孔插孔的三个孔位分别与所述火线接口、所述零线接口、所述地线接口电性连接；其中，所述三孔插孔的中轴线与所述Lightning母座的中轴线共线或间隔开。

进一步地，所述插孔还包括两孔插孔，所述两孔插孔的两个孔位分别与所述火线接口、所述零线接口电性连接；其中，所述三孔插孔的中轴线与所述两孔插孔的中轴线共线或间隔开。

进一步地，所述插座面板还包括：装设于所述面板主体上的电能输出单元、通信控制单元以及主控单元，所述通信控制单元分别与所述主控单元和所述Lightning母座连接，所述主控单元分别与所述电能输出单元和所述Lightning母座连接；其中，所述通信控制单元在所述Lightning母座外接所述终端设备时，通过Lightning母座与外接的所述终端设备进行握手通信；所述主控单元在握手通信完成后通过所述Lightning母座与外接的所述终端设备进行协议通信；所述Lightning母座通过所述电能输出单元与所述火线接口以及所述零线接口电性连接，所述电能输出单元在完成协议通信后且根据所述主控单元控制直接或间接为所述Lightning母座提供对应充电参数的电能，以为外接的所述终端设备充电。

进一步地，所述主控单元的第一控制引脚与Lightning母座的第一通道引脚连接，所述通信控制单元的握手引脚与Lightning母座的识别控制引脚连接，所述电能输出单元的电能输出端直接或间接与Lightning母座的电源引脚连接；其中，所述通信控制单元在Lightning母座外接所述终端设备时，通过Lightning母座的识别控制引脚与外接的所述终端设备进行握手通信；主控单元在握手通信完成后通过Lightning母座的第一通道引脚与外接的所述终端设备进行协议通信；电能输出单元在完成协议通信后且根据主控单元控制直接或间接为Lightning母座的电源引脚提供对应充电参数的电能，以为外接的所述终端设备充电。

进一步地，所述通信控制单元的第二控制引脚与Lightning母座的第一通道引脚连接，所述通信控制单元通过Lightning母座的第一通道引脚提供上电信号。

进一步地，所述主控单元的第三控制引脚与Lightning母座的第二通道引脚连接，所述主控单元包括第一协议模块和第二协议模块；其中，所述第一协议模块通过第一控制引脚与Lightning母座的第一通道引脚连接，并通过Lightning母座的第一通道引脚与外接的所述终端设备进行第一协议通信；所述第二协议模块通过第三控制引脚与Lightning母座的第二通道引脚连接，并通过Lightning母座的第二通道引脚与外接的所述终端设备进行第二协议通信。

进一步地，所述主控单元在第一协议沟通信失败后或获取所述外接终端设备不支持第一协议沟通信时，再控制第二协议模块通过Lightning母座与外接的所述终端设备进行第二协议沟通。

进一步地，所述第二协议模块包括DP引脚和DM引脚，所述Lightning母座的第二通道引脚包括L1P引脚和L1N引脚，所述DP引脚与L1P引脚连接，所述DM引脚与L1N引脚连接；所述第一协议模块包括CC引脚，所述Lightning母座的第一通道引脚包括L0P引脚，所述CC引脚与L0P引脚连接。

进一步地，所述通信控制单元还包括重置模块，所述重置模块的重置引脚外接重置电路，所述重置电路包括重置端、第一电容、第一电阻和第二电阻，所述重置引脚分别与重置端、第一电容、第一电阻和第二电阻连接，所述第一电容和第一电阻的另一端均接地，所述第二电阻的另一端接电能输出单元的电能输出端。

本实用新型实施例的有益效果在于：通过在插座面板上设置了用于外接终端设备并为外接的所述终端设备充电的Lightning母座。由于Lightning母座具有能够正插与反插的特性，因此不会像Type-A接口一样导致用户正反切换Type-A公头多次均无法将公头插入Type-A母座的尴尬情况，Lightning公头即使盲插，也很容易插入Lightning母座中，优化了用户的使用体验，使用户的满意度得以提高。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，附图中：

图1是本实用新型插座面板的结构示意图；

图2是图1中所示的插座面板的另一角度结构示意图；

图3是本实用新型另一实施例的插座面板的结构示意图；

图4是本实用新型插座面板的电路原理示意图；

图5是本实用新型基于各引脚的插座面板的电路原理示意图；

图6是本实用新型电能输出单元通过主控单元输出电能的电路原理示意图；

图7是本实用新型第一协议模块和第二协议模块的电路原理示意图；

图8是本实用新型重置模块的电路示意图；

图9是本实用新型充电系统的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。现结合附图，对本实用新型的较佳实施例作详细说明。

本实用新型实施例提供了一种设有Lightning母座的插座面板，如图1-2所示，插座面板包括面板主体1，面板主体1的一侧设有插孔11以及Lightning母座12。所述面板主体1的另一侧设有火线接口13以及零线接口14，且所述火线接口13与所述零线接口14均与所述插孔11以及所述Lightning母座12电性连接，所述Lightning母座12用于外接终端设备(图中未示出)并为外接的所述终端设备充电。

通过实施本实施例，在插座面板上设置了用于外接终端设备并为外接的所述终端设备充电的Lightning母座12。由于Lightning母座12具有能够正插与反插的特性，因此不会像Type-A接口一样导致用户正反切换Type-A公头多次均无法将公头插入Type-A母座的尴尬情况，Lightning公头即使盲插，也很容易插入Lightning母座12中，优化了用户的使用体验，使用户的满意度得以提高。

在具体实施例中，如图1-2所示，面板主体1的另一侧还设有地线接口15，插孔11包括三孔插孔111。三孔插孔111的三个孔位分别与火线接口13、零线接口14以及底线接口15电性连接。其中，三孔插孔111的中轴线与Lightning母座12的中轴线共线或间隔开。

具体地，三孔插孔111能保证电器的使用安全，在电器出现漏电现象时，三孔插孔111中连接地线的那个孔位，可以将电源及时切断，可以防止电器因电流过大被烧坏，还可以避免人因接触带电的金属外壳而出现触电事故。所述三孔插孔111的中轴线与所述Lightning母座12的中轴线共线时，插座面板看起来对称性较好，较为美观。但由于有些适配三孔插孔111的电器，其插头尺寸较大，这种插头插在三孔插孔111上时，可能会对Lightning母座12的使用产生限制。为了保证三孔插孔111与Lightning母座12可以同时使用，互不干扰，所述三孔插孔111的中轴线可以与所述Lightning母座12的中轴线间隔开。

在具体实施例中，如图1-3所示，插孔11还包括两孔插孔112，两孔插孔112的两个孔位分别与火线接口13、零线接口14电性连接。其中，三孔插孔111的中轴线与两孔插孔112的中轴线共线或间隔开。

具体地，所述三孔插孔111的中轴线与所述两孔插孔112的中轴线共线时，插座面板看起来对称性较好，较为美观。但由于有些适配三孔插孔111的电器，其插头尺寸较大，这种插头插在三孔插孔111上时，可能会对两孔插孔112的使用产生限制。为了保证三孔插孔111与两孔插孔112可以同时使用，互不干扰，所述三孔插孔111的中轴线可以与所述两孔插孔112的中轴线间隔开。

在一实施例中，插座面板上还可以装设开关(图中未示出)，开关可以用于控制插孔11和/或Lightning母座12通电与断电。

具体地，在需要用电时，可以利用开关使插孔11和/或Lightning母座12通电。不需要用电时，可以使用开关对插孔11和/或Lightning母座12断电。通过实施本实施例，不仅不会浪费电能，还能保障用电安全。

其中，开关可以是触摸式开关，也可以是按压式开关，本实用新型在此不做限定，本领域技术人员可以对此进行适应性调整。

在设有开关的实施例中，火线接口13与零线接口14不限于一个，也可以有多个，本实用新型在此不做限定，本领域技术人员可以对此进行适应性调整。

在具体实施例中，如图4-6所示，所述插座面板还包括：电能输出单元100、通信控制单元200以及主控单元300。所述通信控制单元200分别与主控单元300和Lightning母座12连接。所述主控单元300分别与电能输出单元100和Lightning母座12连接。其中，所述通信控制单元200在Lightning母座12外接终端设备时，通过Lightning母座12与外接的终端设备进行握手通信；所述主控单元300在握手通信完成后通过Lightning母座12与外接的终端设备进行协议通信；所述Lightning母座12通过所述电能输出单元100与所述火线接口13以及所述零线接口14电性连接，所述电能输出单元100在完成协议通信后且根据主控单元300控制直接或间接为Lightning母座12提供对应充电参数的电能，以为外接的终端设备充电。

当Lightning母座12外接终端设备时，进行握手通信。首先，通信控制单元200直接与终端设备进行握手通信，为实现电能输出单元100对终端设备进行快充进行前期准备沟通；以及，在在握手通信完成后，在确认沟通成功符合要求后，电能输出单元100在完成协议通信后且根据主控单元300控制直接或间接为Lightning母座12提供对应充电参数的电能，以为外接的终端设备充电。

在一个实施例中，并参考图5，所述主控单元300的第一控制引脚310与Lightning母座12的第一通道引脚121连接，所述通信控制单元200的握手引脚210与Lightning母座12的识别控制引脚122连接，所述电能输出单元100的电能输出端110直接或间接与Lightning母座12的电源引脚123连接；其中，所述通信控制单元200在Lightning母座12外接终端设备时，通过Lightning母座12的识别控制引脚122与外接的终端设备进行握手通信；主控单元300在握手通信完成后通过Lightning母座12的第一通道引脚121与外接的终端设备进行协议通信；电能输出单元100在完成协议通信后且根据主控单元300控制直接或间接为Lightning母座12的电源引脚123提供对应充电参数的电能，以为外接的终端设备充电。

在一个实施例中，Lightning母座12外接的终端设备一般认为是通过数据线将Lightning母座12与外接的终端进行连接，数据线的一端为可以插入Lightning母座12的Lightning公头，且另一端为可以插入外接的终端的充电口的充电头；其中，适配单元的电能输出正极通过Lightning母座12的电源引脚123、Lightning公头的电源引脚123、数据线的电源线和充电头的电能输出正极，与终端设备的电能输入正极连接。

在一个实施例中，终端设备为手机、平板、电脑、智能穿戴等设备。

在一个实施例中，电能输出单元100与火线接口13以及零线接口14电性连接，以使电能输出单元100能将外界火线提供的电能通过Lightning母座12向外供电的电能，同时，通过电能输出单元100提供不同电压值、电流值的电能，为外接的终端设备提供需要的充电电能，实现正常冲，快充等操作。优选地，并参考图6，所述电能输出单元100通过主控单元300为Lightning母座12提供对应充电参数的电能，通过主控单元300作为输出电能的调控，以提供最佳的电能输出操作，满足终端设备的充电要求。

在一个实施例中，握手协议是指主要用来让客户端及服务器确认彼此的身份的一类网络协议，通信控制单元200在上电并检测到Lightning母座12外接的终端设备后，先通过通信控制单元200的握手模块与外接的终端设备进行握手通沟通，判断是否属于可以进行协议快充的设备，或者判断是否属于已备案的设备。在一个实施例中，通信控制单元200包括第一芯片以及外围电路，通过额外设置一芯片IC实现通过Lightning母座12与外接的终端设备的交互，提高与外接的终端设备进行高效性、准确性的通信，同时，在插座面板的主控单元300的基础上，增加第一芯片形成通信控制单元200的设计，一方面可以简化插座面板关于主控单元300的设计，另一方面实现模块化布局，提高电路结构的量产化，降低生产成本，实现功能分布化，特别是，将具有特定功能集成在第一芯片中，生产设计具有专用功能的芯片，避免芯片功能的浪费，降低成本。其中，通过第一芯片的多个引脚作为烧录引脚，为第一芯片进行软件烧录。优选地，握手模块通过第一芯片的一通讯引脚与Lightning母座12的ID引脚连接，且第一芯片与Lightning母座12之间设置一电阻。

如图7所示，本实用新型提供一种协议通信的较佳实施例。

所述主控单元300的第三控制引脚320与Lightning母座12的第二通道引脚124连接，所述主控单元300包括第一协议模块301和第二协议模块302；其中，所述第一协议模块301通过第一控制引脚310与Lightning母座12的第一通道引脚121连接，并通过Lightning母座12的第一通道引脚121与外接的终端设备进行第一协议通信；所述第二协议模块302通过第三控制引脚320与Lightning母座12的第二通道引脚124连接，并通过Lightning母座12的第二通道引脚124与外接的终端设备进行第二协议通信。

所述第一协议模块301为PD协议模块，所述第一协议模块301通过Lightning母座12与外接的终端设备进行PD协议沟通。PD充电协议是USB-IF组织公布的功率传输协议，它可以使目前默认最大功率5V/2A的type-c接口提高到100W，同时谷歌宣布Android7.0以上的手机搭载的快充协议必须支持PD协议，意在统一快充市场。USBPD透过USB电缆和连接器增加电力输送，扩展USB应用中的电缆总线供电能力，该规范可实现更高的电压和电流，输送的功率最高可达100瓦，并可以自由的改变电力的输送方向。当然，第一协议模块301也可以是其他通信协议。

在一个实施例中，所述主控单元300在第一协议沟通信失败后或获取外接的终端设备不支持第一协议沟通信时，再控制第二协议模块302通过Lightning母座12与外接的终端设备进行第二协议沟通。所述第二协议模块302包括DP引脚和DM引脚，所述Lightning母座12的第二通道引脚124包括L1P引脚和L1N引脚，所述DP引脚与L1P引脚连接，所述DM引脚与L1N引脚连接；所述第一协议模块301包括CC引脚，所述Lightning母座12的第一通道引脚121包括L0P引脚，所述CC引脚与L0P引脚连接。其中，所述主控单元300在第一协议沟通失败后或获取外接的终端设备不支持快充时，再控制第二协议模块302通过Lightning母座12与外接的终端设备进行第二协议沟通。一方面，提高插座面板的适用性，增加Lightning母座12可配对的外接的终端设备，另一方面，可以在插座面板上设置不同的母座接口，第二协议模块302是为了这些额外增加的母座接口使用，且可再利用在Lightning母座12上，实现一共能多复用。

在一个实施例中，所述第二协议模块302包括DP引脚和DM引脚，所述Lightning母座12的第二通道引脚124包括L1P引脚和L1N引脚，所述DP引脚与L1P引脚连接，所述DM引脚与L1N引脚连接。以及，所述第二协议模块302为QC协议模块，所述第二协议模块302通过Lightning母座12与外接的终端设备进行QC协议沟通。设备通过USB数据通讯口D+、D-输出电压信号给充电器，充电器内置的USB解码芯片，判断充电器需要输出的电压大小。对于充电的USB线没有特别的要求。

在一个实施例中，主控单元300优选包括第二芯片及其外围电路，通过第二芯片进行集成化设计，当然，也可以设置一逻辑电路，实现相关控制功能。

如图8所示，本实用新型提供重置模块的较佳实施例。

所述通信控制单元200还包括重置模块，所述重置模块的重置引脚外接重置电路，所述重置电路包括重置端、第一电容、第一电阻和第二电阻，所述重置引脚分别与重置端、第一电容、第一电阻和第二电阻连接，所述第一电容和第一电阻的另一端均接地，所述第二电阻的另一端接电能输出单元100的电能输出端110。

具体地，左边的U1为第一芯片，第一芯片上的引脚P51作为重置模块的重置引脚，通过重置引脚外接重置电路，重置电路包括与重置引脚连接的重置端RST、第一电容C7、第一电阻R7和第二电阻R5，第二电阻R5的另一端接电能输出单元100的电能输出端110VOUTL连接，通过上电重置初始化，控制第一芯片进行相关通讯操作，如握手沟通。

如图9所示，本实用新型提供充电系统的较佳实施例。

一种充电系统，包括插座面板20、数据线30和终端设备40，所述数据线30一端的Lightning公头插入插座面板20的Lightning母座12，所述数据线30另一端的IO口插入终端设备40中。在一个实施例中，插座面板20还包括其他IO接口，如USB接口和type-c接口，使插座面板20具有多接口，适应性强，提高用户体验.

所述数据线30包括数据线控制器和与数据线控制器连接的开关MOS管，所述通信控制单元200的第二控制引脚与Lightning母座12的第一通道引脚121连接，所述通信控制单元200通过Lightning母座12的第一通道引脚121提供上电信号，所述数据线控制器根据上电信号导通开关MOS管，以使通信控制单元200与终端设备40通信连接。

因此，在插座面板20上电时，即通信控制单元200上电时，通过上电信号使Lightning母座12的第一通道引脚121产生上电信号，同时数据线控制器根据上电信号导通开关MOS管，以使通信控制单元200与终端设备40通信连接；以及，在通信控制单元200与终端设备40通信连接后，通信控制单元200即刻与终端设备40进行握手通信，在握手通信完成后，进行第一协议通信，实现Lightning母座12的对外充电，进而实现Lightning母座12的快充充电。

应当理解的是，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，对本领域技术人员来说，可以对上述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；而所有这些修改和替换，都应属于本实用新型所附权利要的保护范围。

Claims (9)

1.一种设有Lightning母座的插座面板，其特征在于，所述插座面板包括：面板主体、装设于面板主体上的电能输出单元、通信控制单元以及主控单元，所述通信控制单元分别与所述主控单元和所述Lightning母座连接，所述主控单元分别与所述电能输出单元和所述Lightning母座连接，所述面板主体的一侧设有插孔以及Lightning母座，所述面板主体的另一侧设有火线接口以及零线接口，且所述火线接口与所述零线接口均与所述插孔以及所述Lightning母座电性连接，所述Lightning母座用于外接终端设备并为外接的所述终端设备充电；其中，

所述通信控制单元在所述Lightning母座外接所述终端设备时，通过Lightning母座与外接的所述终端设备进行握手通信；

所述主控单元在握手通信完成后通过所述Lightning母座与外接的所述终端设备进行协议通信；

所述Lightning母座通过所述电能输出单元与所述火线接口以及所述零线接口电性连接，所述电能输出单元在完成协议通信后且根据所述主控单元控制直接或间接为所述Lightning母座提供对应充电参数的电能，以为外接的所述终端设备充电。

2.根据权利要求1所述的插座面板，其特征在于：所述面板主体的另一侧还设有地线接口，所述插孔包括三孔插孔，所述三孔插孔的三个孔位分别与所述火线接口、所述零线接口、所述地线接口电性连接；其中，所述三孔插孔的中轴线与所述Lightning母座的中轴线共线或间隔开。

3.根据权利要求2所述的插座面板，其特征在于：所述插孔还包括两孔插孔，所述两孔插孔的两个孔位分别与所述火线接口、所述零线接口电性连接；其中，所述三孔插孔的中轴线与所述两孔插孔的中轴线共线或间隔开。

4.根据权利要求1所述的插座面板，其特征在于：所述主控单元的第一控制引脚与Lightning母座的第一通道引脚连接，所述通信控制单元的握手引脚与Lightning母座的识别控制引脚连接，所述电能输出单元的电能输出端直接或间接与Lightning母座的电源引脚连接；其中，

所述通信控制单元在Lightning母座外接所述终端设备时，通过Lightning母座的识别控制引脚与外接的所述终端设备进行握手通信；

主控单元在握手通信完成后通过Lightning母座的第一通道引脚与外接的所述终端设备进行协议通信；

电能输出单元在完成协议通信后且根据主控单元控制直接或间接为Lightning母座的电源引脚提供对应充电参数的电能，以为外接的所述终端设备充电。

5.根据权利要求4所述的插座面板，其特征在于：所述通信控制单元的第二控制引脚与Lightning母座的第一通道引脚连接，所述通信控制单元通过Lightning母座的第一通道引脚提供上电信号。

6.根据权利要求4所述的插座面板，其特征在于：所述主控单元的第三控制引脚与Lightning母座的第二通道引脚连接，所述主控单元包括第一协议模块和第二协议模块；其中，

所述第一协议模块通过第一控制引脚与Lightning母座的第一通道引脚连接，并通过Lightning母座的第一通道引脚与外接的所述终端设备进行第一协议通信；所述第二协议模块通过第三控制引脚与Lightning母座的第二通道引脚连接，并通过Lightning母座的第二通道引脚与外接的所述终端设备进行第二协议通信。

7.根据权利要求6所述的插座面板，其特征在于：所述主控单元在第一协议沟通信失败后或获取所述外接终端设备不支持第一协议沟通信时，再控制第二协议模块通过Lightning母座与外接的所述终端设备进行第二协议沟通。

8.根据权利要求6所述的插座面板，其特征在于：所述第二协议模块包括DP引脚和DM引脚，所述Lightning母座的第二通道引脚包括L1P引脚和L1N引脚，所述DP引脚与L1P引脚连接，所述DM引脚与L1N引脚连接；所述第一协议模块包括CC引脚，所述Lightning母座的第一通道引脚包括L0P引脚，所述CC引脚与L0P引脚连接。

9.根据权利要求1所述的插座面板，其特征在于：所述通信控制单元还包括重置模块，所述重置模块的重置引脚外接重置电路，所述重置电路包括重置端、第一电容、第一电阻和第二电阻，所述重置引脚分别与重置端、第一电容、第一电阻和第二电阻连接，所述第一电容和第一电阻的另一端均接地，所述第二电阻的另一端接电能输出单元的电能输出端。

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