CN220527359U - 一种数据线及充电设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及充电领域，涉及一种数据线及充电设备。该数据线包括输入端子，用于连接电源，设有第一type‑C接口；第二type‑C接口，可与第一type‑C接口电连接，包括第一通信引脚和第二通信引脚；第三type‑C接口，用于输出充电电能，第三type‑C接口与第二type‑C接口电连接，包括第三通信引脚和第四通信引脚，第三通信引脚与第一通信引脚电连接，第四通信引脚与第二通信引脚电连接；开关单元，设于第二通信引脚与第四通信引脚之间，并基于第一type‑C接口与第二type‑C接口的电连接状态，导通或断开第二通信引脚与第四通信引脚之间的通路，以触发SCP充电协议或PD充电协议。本申请能提升充电体验。
Description
技术领域
本实用新型涉及充电领域，具体涉及一种数据线及充电设备。
背景技术
数据线广泛应用于人们的生活和工作中，可以连接充电器，为电子产品进行充电。随着电子产品的种类丰富，以及人们对电子产品充电速度的追求，出现了各种充电协议，如：QC(Quick Charge，快速充电)充电协议、PD(Power Delivery，电源递送)充电协议以及SCP(Super Charge Protocol，超级快充协议)充电协议等
在相关技术中，数据线能够兼容支持60W PD快速充电技术和18W QC快速充电技术，可分别满足支持PD充电协议和QC充电协议的电子产品的充电需求。然而，现有的数据线无法向上兼容支持60W PD快速充电技术和SCP超级快充技术，充电使用受限，充电使用体验差。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种数据线及充电设备，解决现有数据线的充电使用体验差的技术问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种数据线，包括：
输入端子，用于连接电源，所述输入端子设有第一type-C接口；
第二type-C接口，可与所述第一type-C接口电连接，所述第二type-C接口包括第一通信引脚和第二通信引脚；
第三type-C接口，用于输出充电电能，所述第三type-C接口与所述第二type-C接口电连接，所述第三type-C接口包括第三通信引脚和第四通信引脚，所述第三通信引脚与所述第一通信引脚电连接，所述第四通信引脚与所述第二通信引脚电连接；
开关单元，设于所述第二通信引脚与所述第四通信引脚之间，并基于所述第一type-C接口与所述第二type-C接口的电连接状态，导通或断开所述第二通信引脚与所述第四通信引脚之间的通路，以触发SCP充电协议或PD充电协议。
其中，较佳方案是：所述输入端子还设有与第一type-C接口电连接且用于连接电源的USB-A接口，所述USB-A接口包括电源引脚，所述第一type-C接口包括第一辅助通信引脚和第一上拉元件，所述第一辅助通信引脚通过所述第二type-C接口与所述开关单元的控制端连接，所述第一上拉元件串联设置于所述第一辅助通信引脚与所述电源引脚之间。
其中，较佳方案是：所述第二type-C接口还包括下拉元件和可与所述第一辅助通信引脚电连接的第二辅助通信引脚，所述下拉元件串联设置于所述第二辅助通信引脚与地端之间，所述第二辅助通信引脚与所述下拉元件的连接节点连接至所述开关单元的控制端。
其中，较佳方案是：所述开关单元包括NMOS管，所述NMOS管的栅极连接至所述第二辅助通信引脚与所述下拉元件的连接节点，源极与所述第四通信引脚连接，漏极与所述第二通信引脚连接。
其中，较佳方案是：所述第一上拉元件和下拉元件均为电阻。
其中，较佳方案是：所述第一type-C接口还包括第五通信引脚、第六通信引脚、第二上拉元件和第三上拉元件，所述第五通信引脚可与所述第一通信引脚电连接，所述第六通信引脚可与所述第二通信引脚电连接，所述第二上拉元件串联设置于所述第五通信引脚与所述电源引脚之间，所述第三上拉元件串联设置于所述第六通信引脚与所述电源引脚之间。
其中，较佳方案是：所述第二上拉元件和第三上拉元件均为电阻。
其中，较佳方案是：所述数据线还包括第一壳体、第二壳体和分别与所述第一壳体和所述第二壳体连接的连接件，所述输入端子设于所述第一壳体上，所述第二type-C接口设于所述第二壳体上。
其中，较佳方案是：所述数据线还包括电连接线，所述电连接线的一端与所述第二type-C接口连接，另一端与所述第三type-C接口连接。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：还提供一种充电设备，包括充电器和如上述所述的数据线，所述充电器的输出端与所述数据线的输入端子电连接。
本实用新型的有益效果在于，与现有技术相比，本实用新型通过在第二type-C接口的第二通信引脚与第三type-C接口的第四通信引脚之间设置开关单元，第二type-C接口的第一通信引脚与第三type-C接口的第三通信引脚保持电连接，开关单元基于第一type-C接口与第二type-C接口的电连接状态，导通或断开第二通信引脚与第四通信引脚之间的通路，从而触发SCP充电协议或PD充电协议，使得数据线能够支持SCP充电协议以及PD充电协议，提升充电使用体验。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型一实施例中数据线(第一type-C接口与第二type-C接口处于电连接状态)的结构示意图；
图2是本实用新型一实施例中数据线(第一type-C接口与第二type-C接口断开电连接状态)结构示意图；
图3是本实用新型一实施例中数据线的USB-A接口与第一type-C接口连接的电路连接示意图；
图4是本实用新型一实施例中数据线的第二type-C接口与第三type-C接口连接的电路连接示意图；
图5是本实用新型一实施例中开关单元的电路连接示意图。
附图中的标号如下：
10、输入端子；11、第一type-C接口；111、第一辅助通信引脚；112、第一上拉元件；113、第五通信引脚；114、第六通信引脚；115、第二上拉元件；116、第三上拉元件；12、USB-A接口；121、电源引脚；20、第二type-C接口；21、第一通信引脚；22、第二通信引脚；23、下拉元件；24、第二辅助通信引脚；30、第三type-C接口；31、第三通信引脚；32、第四通信引脚；40、开关单元；50、第一壳体；60、第二壳体；70、连接件；80、电连接线。
具体实施方式
现结合附图，对本实用新型的较佳实施例作详细说明。
如图1至图5所示，本申请提供一种数据线的优选实施例。
参考图1至图5，本申请提供的数据线包括输入端子10、第二type-C接口20、第三type-C接口30以及开关单元40。
输入端子10用于连接电源，能够获取充电所需要的电能。输入端子10可以与充电器电连接，或者与可输出直流电的电源直接连接。输入端子10设有第一type-C接口11。
第二type-C接口20可与第一type-C接口11电连接。使用时，第二type-C接口20可与第一type-C接口11电连接，进行电能的传输，或者断开电连接，连接至电源。第二type-C接口20包括第一通信引脚21和第二通信引脚22。第一通信引脚21和第二通信引脚22用于发送和接收信号，是用于检测和识别连接设备的一组引脚，当两个设备通过数据线连接时,它们会互相发送探测信号并进行握手操作,以便识别连接的设备类型和角色。
第三type-C接口30用于输出充电电能，可与待充电装置电连接，对待充电装置进行充电。第三type-C接口30与第二type-C接口20电连接，第三type-C接口30包括第三通信引脚31和第四通信引脚32，第三通信引脚31与第一通信引脚21电连接，第四通信引脚32与第二通信引脚22电连接。同样的，第三type-C接口30的第三通信引脚31和第四通信引脚32用于发送和接收信号，是用于检测和识别连接设备的一组引脚，当两个设备通过数据线连接时,它们会互相发送探测信号并进行握手操作,以便识别连接的设备类型和角色。
开关单元40设于第二通信引脚22与第四通信引脚32之间，并基于第一type-C接口11与第二type-C接口20的电连接状态，导通或断开第二通信引脚22与第四通信引脚32之间的通路，以触发SCP充电协议或PD充电协议。
本申请通过在第二type-C接口20的第二通信引脚22与第三type-C接口30的第四通信引脚32之间设置开关单元40，第二type-C接口20的第一通信引脚21与第三type-C接口30的第三通信引脚31保持电连接，开关单元40基于第一type-C接口11与第二type-C接口20的电连接状态，导通或断开第二通信引脚22与第四通信引脚32之间的通路，从而触发SCP充电协议或PD充电协议，使得数据线能够支持SCP充电协议以及PD充电协议，提升充电使用体验。
具体而言，在输入端子10连接电源的情况下，当第一type-C接口11与第二type-C接口20电连接，开关单元40导通第二通信引脚22与第四通信引脚32之间的通路，第一通信引脚21与第三通信引脚31保持电连接，触发SCP充电协议，数据线可支持SCP充电协议。当第一type-C接口11与第二type-C接口20断开电连接，开关单元40断开第二通信引脚22与第四通信引脚32之间的通路，即第二通信引脚22与第四通信引脚32之间处于开路状态，第一通信引脚21与第三通信引脚31保持电连接，触发PD充电协议，数据线可支持PD充电协议，此时可将第一type-C接口11连接至电源，实现电能的获取。
在一个具体应用场景下，第一通信引脚21与第二通信引脚22可以分别为对应type-C接口中用于发送和接收信号的CC1引脚和CC2引脚,即A5信号引脚和B5信号引脚。本申请的第一通信引脚21与第二通信引脚22不限于具体的引脚序号命名。
参考图3和图5，本实施例中，输入端子10还设有与第一type-C接口11电连接且用于连接电源的USB-A接口12，USB-A接口12包括电源引脚121。第一type-C接口11包括第一辅助通信引脚111和第一上拉元件112，第一辅助通信引脚111通过第二type-C接口20与开关单元40的控制端连接，第一上拉元件112串联设置于第一辅助通信引脚111与电源引脚121之间。
第一type-C接口11的第一辅助通信引脚111用于传输非USB信号，支持第一type-C接口11的辅助功能。
当第一type-C接口11与第二type-C接口20电连接时，将电源引脚121输入的不确定的电源信号通过第一上拉元件112钳位在高电平，第一辅助通信引脚111将高电平信号通过第二type-C接口20传输至开关单元40的控制端，控制开关单元40工作，导通第二通信引脚22与第四通信引脚32之间的通路，触发SCP(Super Charge Protocol，超级快充协议)充电协议，此时数据线支持SCP充电协议。
当第一type-C接口11与第二type-C接口20断开电连接时，第一辅助通信引脚111输出为低电平，开关单元40的控制端接收到低电平信号，开关单元40停止工作，断开第二通信引脚22与第四通信引脚32之间的通路，触发PD(Power Delivery，电源递送)充电协议，此时数据线支持PD充电协议。
在一个具体应用场景下，第一辅助通信引脚111可以为对应type-C接口中用于传输非USB信号、支持type-C接口的辅助功能的SBU引脚，即A8信号引脚或者是B8信号引脚，本申请的第一辅助通信引脚111不限于具体的引脚序号命名。
参考图4和图5，本实施例中，第二type-C接口20还包括下拉元件23和可与第一辅助通信引脚111电连接的第二辅助通信引脚24，下拉元件23串联设置于第二辅助通信引脚24与地端之间，第二辅助通信引脚24与下拉元件23的连接节点连接至开关单元40的控制端。
同样的，第二辅助通信引脚24用于传输非USB信号，支持第二type-C接口20的辅助功能。
当第一type-C接口11与第二type-C接口20断开电连接时，第一辅助通信引脚111输出为低电平，通过下拉元件23，可以将第二辅助通信引脚24接收第一辅助通信引脚111的信号下拉在低电平，使得开关单元40的控制端保持低电平，开关单元40停止工作。
在一个具体应用场景下，第二辅助通信引脚24可以为对应type-C接口中用于传输非USB信号、支持type-C接口的辅助功能的SBU引脚，即A8信号引脚或者是B8信号引脚，本申请的第二辅助通信引脚24不限于具体的引脚序号命名。
本实施例中，第一上拉元件112和下拉元件23均可采用电阻，可以是一个电阻，也可以是多个电阻串联构成，电路结构简单，有利于整体数据线的小型化。
参考图4和图5，本实施例中，开关单元40包括NMOS管，NMOS管的栅极连接至第二辅助通信引脚24与下拉元件23的连接节点，源极与第四通信引脚32连接，漏极与第二通信引脚22连接。
NMOS管能够基于第二type-C接口20的第二辅助通信引脚24传输的高电平信号或低电平信号导通或断开第二通信引脚22与第四通信引脚32的通路，并对应第一type-C接口11与第二type-C接口20的电连接状态触发SCP充电协议或PD充电协议。
在其他实施例中，开关单元40也可以采用PMOS管及其外围电路或其他开关元件及其外围电路实现导通或断开第二通信引脚22与第四通信引脚32的通路。
参考图3，本实施例中，第一type-C接口11还包括第五通信引脚113、第六通信引脚114、第二上拉元件115和第三上拉元件116，第五通信引脚113可与第一通信引脚21电连接，第六通信引脚114可与第二通信引脚22电连接，第二上拉元件115串联设置于第五通信引脚113与电源引脚121之间，第三上拉元件116串联设置于第六通信引脚114与电源引脚121之间。
通过在第五通信引脚113与电源引脚121之间、第六通信引脚114与电源引脚121之间均设置对应的上拉元件，能够实现插入检测和电源角色切换功能。
本实施例中，第二上拉元件115和第三上拉元件116均为电阻，可以一个电阻，也可以是多个电阻串联构成，电路结构简单，有利于整体数据线的小型化。
在一个具体应用场景下，第五通信引脚113与第六通信引脚114可以分别为对应type-C接口中用于发送和接收信号的CC1引脚和CC2引脚,即A5信号引脚和B5信号引脚。本申请的第一通信引脚21与第二通信引脚22不限于具体的引脚序号命名。
参考图1和图2，数据线还包括第一壳体50、第二壳体60和分别与第一壳体50和第二壳体60连接的连接件70，输入端子10设于第一壳体50上，第二type-C接口20设于第二壳体60上。
通过设置连接件70，在第一type-C接口11与第二type-C接口20断开电连接后，第一type-C接口11装设的第一壳体50仍然与第二type-C接口20装设的第二壳体60连接，避免在用户疏忽的情况下丢失输入端子10，使用方便。
可选地，连接件70的材质可以是橡胶、硅胶、聚乙烯等，都可连接第一壳体50和第二壳体60。
本实施例中，参考图1和图2，数据线还包括电连接线80，电连接线80的一端与第二type-C接口20连接，另一端与第三type-C接口30连接。电连接线80实现第二type-C接口20与第三type-C接口30的电连接。电连接线80的长度可以根据实际需要进行设置，使得第二type-C接口20与第三type-C接口30之间具有一定的距离，方便使用。
本实用新型还提供一种充电设备的较佳实施例。
本实用新型提供的充电设备包括充电器和上述的数据线，充电器的输出端与数据线的输入端子10电连接。
参考图1至图5，本实用新型的充电设备中数据线通过在第二type-C接口20的第二通信引脚22与第三type-C接口30的第四通信引脚32之间设置开关单元40，第二type-C接口20的第一通信引脚21与第三type-C接口30的第三通信引脚31保持电连接，开关单元40基于第一type-C接口11与第二type-C接口20的电连接状态，导通或断开第二通信引脚22与第四通信引脚32之间的通路，从而触发SCP充电协议或PD充电协议，使得数据线能够支持SCP充电协议以及PD充电协议，提升充电使用体验。
以上所述者，仅为本实用新型最佳实施例而已，并非用于限制本实用新型的范围，凡依本实用新型申请专利范围所作的等效变化或修饰，皆为本实用新型所涵盖。
Claims (10)
1.一种数据线，其特征在于，包括：
输入端子，用于连接电源，所述输入端子设有第一type-C接口；
第二type-C接口，可与所述第一type-C接口电连接，所述第二type-C接口包括第一通信引脚和第二通信引脚；
第三type-C接口，用于输出充电电能，所述第三type-C接口与所述第二type-C接口电连接，所述第三type-C接口包括第三通信引脚和第四通信引脚，所述第三通信引脚与所述第一通信引脚电连接，所述第四通信引脚与所述第二通信引脚电连接；
开关单元，设于所述第二通信引脚与所述第四通信引脚之间，并基于所述第一type-C接口与所述第二type-C接口的电连接状态，导通或断开所述第二通信引脚与所述第四通信引脚之间的通路，以触发SCP充电协议或PD充电协议。
2.根据权利要求1所述的数据线，其特征在于，所述输入端子还设有与第一type-C接口电连接且用于连接电源的USB-A接口，所述USB-A接口包括电源引脚，所述第一type-C接口包括第一辅助通信引脚和第一上拉元件，所述第一辅助通信引脚通过所述第二type-C接口与所述开关单元的控制端连接，所述第一上拉元件串联设置于所述第一辅助通信引脚与所述电源引脚之间。
3.根据权利要求2所述的数据线，其特征在于，所述第二type-C接口还包括下拉元件和可与所述第一辅助通信引脚电连接的第二辅助通信引脚，所述下拉元件串联设置于所述第二辅助通信引脚与地端之间，所述第二辅助通信引脚与所述下拉元件的连接节点连接至所述开关单元的控制端。
4.根据权利要求3所述的数据线，其特征在于，所述开关单元包括NMOS管，所述NMOS管的栅极连接至所述第二辅助通信引脚与所述下拉元件的连接节点，源极与所述第四通信引脚连接，漏极与所述第二通信引脚连接。
5.根据权利要求3所述的数据线，其特征在于，所述第一上拉元件和下拉元件均为电阻。
6.根据权利要求2至5任一项所述的数据线，其特征在于，所述第一type-C接口还包括第五通信引脚、第六通信引脚、第二上拉元件和第三上拉元件，所述第五通信引脚可与所述第一通信引脚电连接，所述第六通信引脚可与所述第二通信引脚电连接，所述第二上拉元件串联设置于所述第五通信引脚与所述电源引脚之间，所述第三上拉元件串联设置于所述第六通信引脚与所述电源引脚之间。
7.根据权利要求6所述的数据线，其特征在于，所述第二上拉元件和第三上拉元件均为电阻。
8.根据权利要求1所述的数据线，其特征在于，所述数据线还包括第一壳体、第二壳体和分别与所述第一壳体和所述第二壳体连接的连接件，所述输入端子设于所述第一壳体上，所述第二type-C接口设于所述第二壳体上。
9.根据权利要求1所述的数据线，其特征在于，所述数据线还包括电连接线，所述电连接线的一端与所述第二type-C接口连接，另一端与所述第三type-C接口连接。
10.一种充电设备，其特征在于，包括充电器和如权利要求1至9任一项所述的数据线，所述充电器的输出端与所述数据线的输入端子电连接。
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