CN220492359U - 一种带有esd防护功能的usb线缆组件、esd防护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于USB线缆技术领域，具体涉及一种带有ESD防护功能的USB线缆组件、ESD防护电路，其中，所述USB线缆组件包括连接线缆，用于实现电荷及数据的传输；连接器和USB母头模块，分别连于所述连接线缆的两端上，用于与外部设备连接，实现两外部设备间的数据传输；以及ESD防护模块，设于所述USB母头模块上，用于实现组件整体的静电防护。本实用新型提供了一种带有ESD防护功能的USB线缆组件，不仅可有效的实现两设备间的数据传输，而且可为周边设备提供良好的ESD防护，提高周边设备使用的安全性。

Description

一种带有ESD防护功能的USB线缆组件、ESD防护电路

技术领域

本实用新型属于USB线缆技术领域，具体涉及一种带有ESD防护功能的USB线缆组件、ESD防护电路。

背景技术

USB线缆是一种连于两设备之间，用于实现两设备间数据传输的电子器件；其结构一般包括连接线缆，以及分设于所述连接线缆两端部上的连接器。USB线缆实现数据传输的两设备间，为了保证电器运行过程中的绝缘性和安全性，不仅两设备所采用材料的绝缘性一般较高，而且两设备及其周边的环境也一般会维持在比较干燥的状态；因此，两设备之间往往容易产生聚集在物体上、处于静止状态或不流动的电荷，即静电；当带静电物体接触零电位物体(接地物体)或与其有电位差的物体时，会发生电荷转移，产生我们日常见到火花放电现象，进而引起可燃物的起火和爆炸。

现有技术中，USB线缆结构简单，一般仅用于数据的传输，两设备以及电子器件的静电防护主要通过外部加设的ESD防护设计来实现；但是采用USB线缆进行数据传输大部分的使用场景都是比较临时的，如果两设备本身不具有ESD防护功能，那么采用该USB线缆连接后的ESD防护功能一般也达不到要求的标准。

因此，研究一种有效集成ESD防护功能的USB线缆设计，对于提高电器使用安全而言，具有重要意义。

实用新型内容

为了解决所述现有技术的不足，本实用新型提供了一种带有ESD防护功能的USB线缆组件，通过连接线缆、连接器、USB母头模块和ESD防护模块结合而成，不仅可有效的实现两设备间的数据传输，而且可为周边设备提供良好的ESD防护，免受静电的损伤，提高周边设备使用的安全性。本实用新型提供了一种适用于该USB线缆组件的ESD防护电路，可将聚集在物体上、处于静止状态或不流动的电荷引入大地，避免静电积累，安全性高。

本实用新型所要达到的技术效果通过以下技术方案来实现：

本实用新型中带有ESD防护功能的USB线缆组件，包括连接线缆，用于实现电荷及数据的传输；连接器和USB母头模块，分别连于所述连接线缆的两端上，用于与外部设备连接，实现两外部设备间的数据传输；以及ESD防护模块，设于所述USB母头模块上，用于实现组件整体的静电防护；其中，所述ESD防护模块包括设于所述USB母头模块上的ESD防护主板，以及多个连于所述ESD防护主板上的静电防护二极管。

作为其中的一种优选方案，所述USB母头模块包括连于所述连接线缆端部的母头端子，以及与所述连接线缆端部连接、包裹于所述母头端子外部的母头连接器外壳。

作为其中的一种优选方案，所述母头连接器外壳包括与所述连接线缆端部连接、包裹于所述母头端子外部的连接器外壳本体，以及与所述母头端子插拔端平齐、凸设于所述连接器外壳本体两侧上的面板安装连接耳。

作为其中的一种优选方案，所述面板安装连接耳包括连接耳本体，以及开设于所述连接耳本体上的安装连接孔。

作为其中的一种优选方案，所述面板安装连接耳还包括嵌设于所述安装连接孔上的螺母连接件。

作为其中的一种优选方案，所述连接耳本体与外部设备连接的接触截面为矩形或半圆形结构。

作为其中的一种优选方案，所述连接器外壳本体的其中一面上设有防呆标识。

作为其中的一种优选方案，所述母头连接器外壳还包括设于所述连接器外壳本体与所述连接线缆端部之间的加固防护套。

作为其中的一种优选方案，所述母头端子为USB2.0端子或USB3.0端子，包括嵌设于所述母头连接器外壳上的连接限位套，以及与所述连接线缆端部连接、设于所述连接限位套内部的端子集成PCBA。

本实用新型中的ESD防护电路，包括第一数据输入引脚、第二数据输入引脚、第三数据输入引脚、第四数据输入引脚，

与所述第一数据输入引脚连接的第一数据输出引脚、与所述第二数据输入引脚连接的第二数据输出引脚、与所述第三数据输入引脚连接的第三数据输出引脚、与所述第四数据输入引脚连接的第四数据输出引脚，

连于所述第一数据输入引脚和所述第一数据输出引脚之间线路与接地端之间的第一防静电二极管D1、连于所述第二数据输入引脚和所述第二数据输出引脚之间线路与接地端之间的第二防静电二极管D2，以及连于所述第三数据输入引脚和所述第三数据输出引脚之间线路与接地端之间的第三防静电二极管D3。

综上所述，本实用新型至少具有以下有益之处：

1、本实用新型中带有ESD防护功能的USB线缆组件，通过连接线缆、连接器、USB母头模块和ESD防护模块结合而成，不仅可有效的实现两设备间的数据传输，而且可为周边设备提供良好的ESD防护，免受静电的损伤，提高周边设备使用的安全性。

2、本实用新型中的ESD防护电路，应用于上述的USB线缆组件上，可将聚集在物体上、处于静止状态或不流动的电荷引入大地，避免静电积累，安全性高。

附图说明

图1是本实用新型实施例中带有ESD防护功能的USB线缆组件的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例中ESD防护模块的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中USB母头模块的结构正视示意图；

图4是本实用新型实施例中母头端子的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中USB母头模块的结构侧视示意图；

图6是本实用新型实施例中ESD防护电路的电路结构图。

附图标记：

10、连接线缆；

20、连接器；

30、USB母头模块，31、母头端子，311、连接限位套，312、端子集成PCBA，32、连接器外壳本体，321、连接器外壳本体，322、面板安装连接耳，322a、连接耳本体，322b、安装连接孔，322c、螺母连接件，323、防呆标识，33、加固防护套；

40、ESD防护模块，41、ESD防护主板，42、静电防护二极管。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式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方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1：

请参阅附图1，本实施例中带有ESD防护功能的USB线缆组件，包括连接线缆10、分别连于连接线缆10两端上的连接器20和USB母头模块30，以及设于USB母头模块30上的ESD防护模块40；其中，连接线缆10用于实现电荷及数据的传输；连接器20用于与输出设备连接，实现数据的输出，USB母头模块30用于与输入设备连接，实现数据的输入；ESD防护模块40用于实现组件整体的静电防护，提高组件整体使用的安全性。

请进一步参阅附图2，ESD防护模块40包括设于USB母头模块30上的ESD防护主板41，以及多个连于ESD防护主板41上的静电防护二极管42；当有静电电流流入USB线缆的数据传输通道时，ESD防护模块40将快速作用，将流入的静电经由静电防护二极管42流入电源负极归零，从而达到静电消除的目的。

本实施例中带有ESD防护功能的USB线缆组件，通过连接线缆10、连接器20、USB母头模块30和ESD防护模块40结合而成，不仅可有效的实现两设备间的数据传输，而且可为周边设备提供良好的ESD防护，免受静电的损伤，提高周边设备使用的安全性。

实施例2：

请参阅附图1-2，本实施例中带有ESD防护功能的USB线缆组件与实施例1相同，均包括连接线缆10、分别连于连接线缆10两端上的连接器20和USB母头模块30，以及设于USB母头模块30上的ESD防护模块40；其主要区别在于，本实施例在实施例1的基础上，对USB母头模块30进行了进一步的设计，具体设计如下：

请进一步参阅附图3，USB母头模块30包括连于连接线缆10端部的母头端子31，与连接线缆10端部连接、包裹于母头端子31外部的母头连接器外壳32，以及设于连接器外壳本体32与连接线缆10端部之间的加固防护套33；其中，母头端子31用于实现数据的传输；母头连接器外壳32用于实现模块整体的绝缘，以及对母头端子31的固定和保护；加固防护套33用于提高连接器外壳本体32与连接线缆10之间连接的稳定性和密封性。

进一步地，母头端子31为USB2.0端子或USB3.0端子，请进一步参阅附图4，母头端子31包括嵌设于母头连接器外壳32上、与设备上连接端子相适配的连接限位套311，以及与连接线缆10端部连接、设于连接限位套311内部的端子集成PCBA 312；其中，端子集成PCBA312用于对USB线缆组件数据传输的过程进行控制，当母头端子31与设备上的连接端子连接时，USB线缆组件可对设备上的数据进行传输。

请进一步参阅附图3，母头连接器外壳32包括与连接线缆10端部连接、包裹于母头端子31外部的连接器外壳本体321，以及与母头端子31插拔端平齐、凸设于连接器外壳本体321两侧上的面板安装连接耳322；其中，连接器外壳本体321用于实现模块整体的绝缘，以及对母头端子31的固定和保护，面板安装连接耳322用于提高USB线缆组件与设备连接的紧固性和稳定性，有效的防止USB线缆组件与设备断联。进一步地，连接器外壳本体321的其中一面上设有防呆标识323，防呆标识323可对母头端子31的空槽侧进行标识，以提高与设备连接的效率。

请进一步参阅附图5，面板安装连接耳322包括连接耳本体322a、开设于连接耳本体322a上的安装连接孔322b，以及嵌设于安装连接孔322b上的螺母连接件322c。优选地，连接耳本体322a为柱体结构，且连接耳本体322a与外部设备连接的接触截面为矩形或半圆形结构，利于螺母连接件322c的装设，可有效的保证螺母连接件322c装设于连接耳本体322a的稳定性；螺母连接件322c选用为通用的M3六角螺母，当母头端子31与设备上的连接端子连接完成后，可通过M3螺钉连接螺母连接件322c以及设备上的安装孔，以有效的提高USB线缆组件与设备连接的紧固性和稳定性。

实施例3：

本实施例中的ESD防护电路，应用于实施例1或2所述带有ESD防护功能的USB线缆组件，请参阅附图6，电路包括第一数据输入引脚、第二数据输入引脚、第三数据输入引脚、第四数据输入引脚；与第一数据输入引脚连接的第一数据输出引脚、与第二数据输入引脚连接的第二数据输出引脚、与第三数据输入引脚连接的第三数据输出引脚、与第四数据输入引脚连接的第四数据输出引脚；连于第一数据输入引脚和第一数据输出引脚之间线路与接地端之间的第一防静电二极管D1、连于第二数据输入引脚和第二数据输出引脚之间线路与接地端之间的第二防静电二极管D2，以及连于第三数据输入引脚和第三数据输出引脚之间线路与接地端之间的第三防静电二极管D3。

本实施例中的ESD防护电路，实现静电防护的具体过程如下：

1、当有静电电流流入USB线缆组件的数据传输通道2和3时，第二防静电二极管D2和第三防静电二极管D3快速作用，将流入的静电经由ESD9L5芯片流入电源负极归零，从而达到静电消除的目的。

2、当有静电电流流入USB线缆组件的供电传输通道1时，第一防静电二极管D1快速作用，将流入的静电经由SD05芯片流入电源负极归零，从而达到静电消除的目的。

从上述实施例的技术方案可以看出，本实用新型提供了一种带有ESD防护功能的USB线缆组件，通过连接线缆、连接器、USB母头模块和ESD防护模块结合而成，不仅可有效的实现两设备间的数据传输，而且可为周边设备提供良好的ESD防护，免受静电的损伤，提高周边设备使用的安全性。本实用新型还提供了一种应用于上述USB线缆组件的ESD防护电路，可将聚集在物体上、处于静止状态或不流动的电荷引入大地，避免静电积累，安全性高。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

虽然对本实用新型的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。

Claims (10)

1.一种带有ESD防护功能的USB线缆组件，其特征在于，包括：

连接线缆，用于实现电荷及数据的传输；

连接器和USB母头模块，分别连于所述连接线缆的两端上，用于与外部设备连接，实现两外部设备间的数据传输；

以及ESD防护模块，设于所述USB母头模块上，用于实现组件整体的静电防护；

其中，所述ESD防护模块包括设于所述USB母头模块上的ESD防护主板，以及多个连于所述ESD防护主板上的静电防护二极管。

2.根据权利要求1所述的带有ESD防护功能的USB线缆组件，其特征在于，所述USB母头模块包括连于所述连接线缆端部的母头端子，以及与所述连接线缆端部连接、包裹于所述母头端子外部的母头连接器外壳。

3.根据权利要求2所述的带有ESD防护功能的USB线缆组件，其特征在于，所述母头连接器外壳包括与所述连接线缆端部连接、包裹于所述母头端子外部的连接器外壳本体，以及与所述母头端子插拔端平齐、凸设于所述连接器外壳本体两侧上的面板安装连接耳。

4.根据权利要求3所述的带有ESD防护功能的USB线缆组件，其特征在于，所述面板安装连接耳包括连接耳本体，以及开设于所述连接耳本体上的安装连接孔。

5.根据权利要求4所述的带有ESD防护功能的USB线缆组件，其特征在于，所述面板安装连接耳还包括嵌设于所述安装连接孔上的螺母连接件。

6.根据权利要求4所述的带有ESD防护功能的USB线缆组件，其特征在于，所述连接耳本体与外部设备连接的接触截面为矩形或半圆形结构。

7.根据权利要求3所述的带有ESD防护功能的USB线缆组件，其特征在于，所述连接器外壳本体的其中一面上设有防呆标识。

8.根据权利要求3所述的带有ESD防护功能的USB线缆组件，其特征在于，所述母头连接器外壳还包括设于所述连接器外壳本体与所述连接线缆端部之间的加固防护套。

9.根据权利要求2所述的带有ESD防护功能的USB线缆组件，其特征在于，所述母头端子为USB2.0端子或USB3.0端子，包括嵌设于所述母头连接器外壳上的连接限位套，以及与所述连接线缆端部连接、设于所述连接限位套内部的端子集成PCBA。

10.一种权利要求1-9任一所述带有ESD防护功能的USB线缆组件的ESD防护电路，其特征在于，所述电路包括：

第一数据输入引脚、第二数据输入引脚、第三数据输入引脚、第四数据输入引脚，

与所述第一数据输入引脚连接的第一数据输出引脚、与所述第二数据输入引脚连接的第二数据输出引脚、与所述第三数据输入引脚连接的第三数据输出引脚、与所述第四数据输入引脚连接的第四数据输出引脚，

连于所述第一数据输入引脚和所述第一数据输出引脚之间线路与接地端之间的第一防静电二极管D1、连于所述第二数据输入引脚和所述第二数据输出引脚之间线路与接地端之间的第二防静电二极管D2，以及连于所述第三数据输入引脚和所述第三数据输出引脚之间线路与接地端之间的第三防静电二极管D3。