TWI508411B - Usb適配器及usb線 - Google Patents

Description

USB適配器及USB線

本發明涉及通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)適配器，尤其涉及一種具備大電流充電能力的USB適配器。

現有電子產品的USB充電器由USB適配器及USB線組成，當電子產品進行充電時，USB線一端插接至USB適配器，另一端插接至電子產品。由於USB適配器及USB線所包含的USB連接器的腳位大小限制，使得USB充電器對電子產品充電時，其充電電流不得大於2A。因此，設計一種USB適配器及USB線其能夠進行2A以上的電流充電成為一大研究課題。

有鑑於此，需提供一種USB適配器，其能對電子產品進行大電流充電。

此外，還需提供一種USB線，其能傳送充電時的大電流。

本發明實施方式提供一種USB適配器，透過USB線與外部電子裝置相連。該USB適配器包括電壓轉換電路、USB介面、電流偵測電路、第一電子開關、第二電子開關及第三電子開關。該電壓轉換電路用於對外部電源的輸出電壓進行電壓轉換。該USB介面包括電源引腳、第一資料引腳、第二資料引腳及接地引腳，其中該電源 引腳電連接於該電壓轉換電路。該電流偵測電路一端電連接於該電壓轉換電路，另一端電連接於該接地引腳，用於偵測該外部電子裝置充電時的充電電流並與基準電壓進行比較以輸出比較結果信號。該第一電子開關電連接於該電流偵測電路、該電源引腳及該第一資料引腳，用於根據該比較結果信號控制該電源引腳與該第一資料引腳之間短路或者開路。該第二電子開關電連接於該電流偵測電路、該第一資料引腳及該第二資料引腳，用於根據該比較結果信號控制該第一資料引腳與該第二資料引腳之間短路或者開路。該第三電子開關電連接於該電流偵測電路、該第二資料引腳及該接地引腳，用於根據該比較結果信號控制該第二資料引腳與該接地引腳之間短路或者開路。

優選地，該電流偵測電路在該外部電子裝置的充電電流大於該基準電壓時輸出第一比較結果信號，該第一電子開關根據該第一比較結果信號控制該電源引腳與該第一資料引腳之間短路，該第二電子開關根據該第一比較結果信號控制該第一資料引腳與該第二資料引腳之間開路，該第三電子開關根據該第一比較結果信號控制該第二資料引腳與該接地引腳之間短路。

優選地，該電流偵測電路在該外部電子裝置的充電電流不大於該基準電壓時輸出第二比較結果信號，該第一電子開關根據該第二比較結果信號控制該電源引腳與該第一資料引腳之間開路，該第二電子開關根據該第二比較結果信號控制該第一資料引腳與該第二資料引腳之間短路，該第三電子開關根據該第二比較結果信號控制該第二資料引腳與該接地引腳之間開路。

優選地，該USB適配器還包括電壓偵測電路，該電壓偵測電路電 連接於該第一資料引腳或該第二資料引腳，用於偵測並判斷該第一資料引腳或該第二資料引腳是否存在直流電壓。

優選地，該電壓偵測電路在該第一資料引腳或該第二資料引腳不存在直流電壓時輸出第一控制信號，該第一電子開關根據該第一控制信號控制該電源引腳與該第一資料引腳之間開路，該第二電子開關根據該第一控制信號控制該第一資料引腳與該第二資料引腳之間短路，該第三電子開關根據該第一控制信號控制該第二資料引腳與該接地引腳之間開路。

優選地，該USB適配器還包括控制電路，該控制電路電連接於該電流偵測電路、該電壓偵測電路、該第一電子開關及該第三電子開關，該電壓偵測電路在判斷該第一資料引腳或該第二資料引腳存在直流電壓時輸出第二控制信號，該電流偵測電路在該外部電子裝置的充電電流大於該基準電壓時輸出第一比較結果信號，該控制電路用於根據該電流偵測電路輸出的第一比較結果信號及該電壓偵測電路輸出的第二控制信號輸出第三控制信號，該第一電子開關根據該第三控制信號控制該電源引腳與該第一資料引腳之間短路，該第二電子開關根據該第二控制信號控制該第一資料引腳與該第二資料引腳之間開路，該第三電子開關根據該第三控制信號控制該第二資料引腳與該接地引腳之間短路。

優選地，該USB適配器還包括控制電路，該控制電路電連接於該電流偵測電路、該電壓偵測電路、該第一電子開關及該第三電子開關，該電壓偵測電路在判斷該第一資料引腳或該第二資料引腳存在直流電壓時輸出第二控制信號，該電流偵測電路在該外部電子裝置的充電電流不大於該基準電壓時輸出第二比較結果信號， 該控制電路用於根據該電流偵測電路輸出的第二比較結果信號及該電壓偵測電路輸出的第二控制信號輸出第四控制信號，該第一電子開關根據該第四控制信號控制該電源引腳與該第一資料引腳之間開路，該第二電子開關根據該第二控制信號控制該第一資料引腳與該第二資料引腳之間開路，該第三電子開關根據該第四控制信號控制該第二資料引腳與該接地引腳之間開路。

優選地，該第二電子開關還電連接於該電壓偵測電路，該控制電路包括及閘及觸發器。該及閘包括第一輸入端、第二輸入端及輸出端，該第一輸入端電連接於該電壓偵測電路，該第二輸入端電連接於該電流偵測電路。該觸發器包括輸入端、第一輸出端及第二輸出端，該輸入端電連接於該及閘的輸出端，該第一輸出端電連接於該第一電子開關，該第二輸出端電連接於該第三電子開關。

優選地，該電流偵測電路包括採樣電阻及比較器。該採樣電阻一端電連接於該電壓轉換電路，另一端電連接於該接地引腳。該比較器包括正輸入、負輸入端及輸出端，該正輸入端電連接於該採樣電阻與該接地引腳的公共端，該負輸入端用於接收該基準電壓，該輸出端電連接該第一電子開關、該第二電子開關及該第三電子開關。

本發明實施方式提供一種USB線，該USB線包括USB介面及連接器。該連接器用於插接至外部電子設備，該USB介面包括電源引腳、第一資料引腳、第二資料引腳及接地引腳。該電源引腳與該第一資料引腳之間短路，該第一資料引腳與該第二資料引腳之間開路，該第二資料引腳與該接地引腳之間短路。

上述USB適配器藉由電壓/電流偵測模組來切換其USB介面的四個引腳的連接關係，增強了USB介面的耐電流能力，實現透過USB線對待充電裝置進行大電流充電，同時可根據不同規格的USB線對待充電裝置輸出合適大小的充電電流。

10‧‧‧外部電源

20、20a、20b‧‧‧USB適配器

30、30a‧‧‧USB線

40‧‧‧外部電子裝置

202‧‧‧電壓轉換電路

204‧‧‧第一USB介面

206‧‧‧電流偵測電路

208‧‧‧電壓偵測電路

210‧‧‧控制電路

302‧‧‧第二USB介面

304‧‧‧連接器

Q1‧‧‧第一電子開關

Q2‧‧‧第二電子開關

Q3‧‧‧第三電子開關

R1‧‧‧採樣電阻

C1‧‧‧比較器

Vref‧‧‧基準電壓

AN1‧‧‧及閘

T1‧‧‧觸發器

Vcc‧‧‧電源引腳

D1‧‧‧第一資料引腳

D2‧‧‧第二資料引腳

GND‧‧‧接地引腳

圖1為本發明USB適配器一實施方式中的模組圖。

圖2為本發明USB適配器另一實施方式中的模組圖。

圖3為本發明USB線一實施方式中的模組圖。

圖4為本發明USB適配器一實施方式中的電路圖。

圖1為本發明一實施方式中USB適配器20的模組圖。在本實施方式中，USB適配器20透過USB線30與外部電子裝置40相連，外部電子裝置40可以是手機、桌上型風扇、保溫瓶等。USB適配器20包括電壓轉換電路202、第一USB介面204、電流偵測電路206、第一電子開關Q1、第二電子開關Q2及第三電子開關Q3。電壓轉換電路202將外部電源10輸出的交流電壓或直流電壓轉換為預設電壓的預設電流。第一USB介面204包括電源引腳Vcc、第一資料引腳D1、第二資料引腳D2及接地引腳GND。第一USB介面204的電源引腳Vcc電連接於電壓轉換電路202，以提供外部電子裝置40透過USB線30插接進行充電。電流偵測電路206一端電連接於電壓轉換電路202，另一端電連接於第一USB介面的接地引腳GND，電流偵測電路206偵測外部電子裝置40充電時的充電電流大小並與基準電壓Vref進行比較以輸出比較結果信號。第一電子開關Q1電連接於電流偵測電路206、第一USB介面204的電源引腳Vcc及第一USB介 面204的第一資料引腳D1，第一電子開關Q1根據電流偵測電路206輸出的比較結果信號控制第一USB介面204的電源引腳Vcc與其第一資料引腳D1之間短路或者開路。第二電子開關Q2電連接於電流偵測電路206、第一USB介面204的第一資料引腳D1及第一USB介面204的第二資料引腳D2，第二電子開關Q2根據電流偵測電路206輸出的比較結果信號控制第一USB介面204的第一資料引腳D1與其第二資料引腳D2之間短路或者開路。第三電子開關Q3電連接於電流偵測電路206、第一USB介面204的第二資料引腳D2及第一USB介面204的接地引腳GND，第三電子開關Q3根據電流偵測電路206輸出的偵測結果信號控制第一USB介面204的第二資料引腳D2與其接地引腳GND之間短路或者開路。

在本實施方式中，電壓轉換電路202將外部電源10輸出的交流電壓或直流電壓轉換為預設電壓的預設電流，預設電壓為5V直流電壓，預設電流為3A。即USB適配器20可最大輸出3A的充電電流對外部電子裝置40進行充電，同時USB線30亦可以承受最大3A的充電電流。外部電子裝置40可以是能智慧調節充電電流的裝置，如手機、平板電腦等。當外部電子裝置40在充電狀態時，其充電電流小於或等於3A。

需要注意的是，在現有技術的USB介面設計標準中，由於第一USB介面204的電源引腳Vcc、第一資料引腳D1、第二資料引腳D2及接地引腳GND的腳位大小限制，使得流經第一USB介面204的每一引腳的電流需小於或等於2A。

在本實施方式中，基準電壓Vref為2A充電電流對應的電壓信號，電流偵測電路206可利用現有的技術手段將偵測到的外部電子裝 置40的充電電流轉換為一電壓信號，進而與基準電壓Vref進行比較。舉例而言，電流偵測電路206可設置一電阻來實現充電電流與電壓信號的轉換。當電流偵測電路206偵測到外部電子裝置40的充電電流大於基準電壓Vref時，亦即充電電流大於2A時，第一電子開關Q1控制第一USB介面204的電源引腳Vcc與其第一資料引腳D1之間短路以使第一USB介面204的電源引腳Vcc與第一USB介面204的第一資料引腳D1並聯連接，第二電子開關Q2控制第一USB介面204的第一資料引腳D1與其第二資料引腳D2之間開路，第三電子開關Q3控制第一USB介面204的第二資料引腳D2與其接地引腳GND之間短路以使第一USB介面204的第二資料引腳D2與第一USB介面204的接地引腳GND並聯連接。USB適配器藉由第一電子開關Q1、第二電子開關Q2及第三電子開關Q3使得當偵測到充電電流大於2A時，第一USB介面204的電源引腳Vcc與第一USB介面204的第一資料引腳D1轉變為並聯連接，第一USB介面204的第二資料引腳D2與第一USB介面204的接地引腳GND轉變為並聯連接，從而提高第一USB介面204耐電流能力，實現第一USB介面204可輸出大於2A的充電電流以對外部電子裝置40進行充電。

需要注意的是，在本實施方式中，電流偵測電路206串接於電壓轉換電路202與第一USB介面204的接地引腳GND之間來偵測外部電子裝置40的充電電流。在本發明的其他實施方式中，電流偵測電路206也可以串接於電壓轉換電路202與第一USB介面204的電源引腳Vcc之間來偵測外部電子裝置40的充電電流。

圖2為本發明一實施方式中USB適配器20a的模組圖。在本實施方式中USB線30a包括第二USB介面302及連接器304，連接器304可以 是現有技術中的直流圓孔型插頭，也可以是其他型號的充電型接頭。第一USB介面204與第二USB介面302為一對公母USB介面。第二USB介面302插接於第一USB介面204中，第二USB介面302的電源引腳Vcc、第一資料引腳D1、第二資料引腳D2、接地引腳GND與第一USB介面204的電源引腳Vcc、第一資料引腳D1、第二資料引腳D2、接地引腳GND一一對應電連接，連接器304插接於外部電子裝置40。在本實施方式中，USB線30a為特殊型資料線，如圖3所示，其與現有技術的通用型資料線不同，USB線30a的第二USB介面302的電源引腳Vcc與第二USB介面302的第一資料引腳D1之間短路以使電源引腳Vcc與第一資料引腳D1並聯連接，第二USB介面302的第一資料引腳D1與第二USB介面302的第二資料引腳之間開路，第二USB介面302的的第二資料引腳D2與第二USB介面302的接地引腳GND之間短路以使第二資料引腳D2與接地引腳GND並聯連接，從而使得第二USB介面302可以接收第一USB介面204輸出的大於2A的充電電流，以對外部電子裝置40進行2A以上充電電流充電。在本發明的其它實施方式中，USB線30a也可為現有技術的通用型資料線，即電源引腳Vcc與第一資料引腳D1之間開路，第一資料引腳D1與第二資料引腳D2之間開路，第二資料引腳D2與接地引腳GND之間開路，此時，雖然USB適配器20a可以輸出最大3A的充電電流，但由於USB線30a為通用型資料線，流經電源引腳Vcc及接地引腳GND的充電電流需小於或等於2A，為了保證充電安全，USB適配器20a需輸出小於或等於2A的電流，以藉由USB線30a對外部電子裝置40進行充電。

在本實施方式中，USB適配器20a與圖1中的USB適配器20基本相同，不同之處在於，USB適配器20a還包括電壓偵測電路208及控制 電路210。電壓偵測電路208電連接於第一USB介面204的第一資料引腳D1，電壓偵測電路208偵測並判斷第一USB介面204的第一資料引腳D1是否存在直流電壓，從而判斷插接至第一USB介面204的USB線30a是特殊型資料線還是通用型資料線。當USB線30a為通用型資料線時，由於第二USB介面302的電源引腳Vcc與第二USB介面302的第一資料引腳D1之間開路，第一電壓偵測電路208偵測到第一USB介面204的第一資料引腳D1無直流電壓，此時，USB適配器20a為常規充電模式，其只能進行最大2A的充電電流充電。當USB線30a為特殊型資料線時，由於第二USB介面302的電源引腳Vcc與第二USB介面302的第一資料引腳D1之間短路，電壓偵測電路208偵測到第一USB介面204的第一資料引腳D1存在直流電壓，此時，USB適配器20a為增強型充電模式，其可進行最大3A的充電電流充電。

電壓偵測電路208偵測到第一USB介面204的第一資料引腳D1不存在直流電壓時輸出第一控制信號，USB線30a為通用型資料線，USB適配器20a可進行最大2A的充電電流充電。第一電子開關Q1根據第一控制信號控制第一USB介面204的電源引腳Vcc與第一USB介面204的第一資料引腳D1之間開路，第二電子開關Q2根據第一控制信號控制第一USB介面204的第一資料引腳D1與第一USB介面204的第二資料引腳D2之間短路，第三電子開關Q3根據第一控制信號控制第一USB介面204的第二資料引腳D2與第一USB介面204的接地引腳GND開路。USB適配器20a處於常規充電模式，外部電子裝置40進行2A以下的電流充電。

控制電路210電連接於電流偵測電路206、電壓偵測電路208、第 一電子開關Q1及第三電子開關Q3。第二電子開關Q2電連接於電壓偵測電路208，當電壓偵測電路208判斷第一USB介面204的第一資料引腳D1存在直流電壓時輸出第二控制信號，USB線30a為特殊型資料線，USB適配器20a可進行最大3A的充電電流充電。電流偵測電路206判斷當前外部電子裝置40的充電電流是否大於2A，當外部電子裝置40的充電電流大於2A時，亦即外部電子裝置40的充電電流大於基準電壓Vref，電流偵測電路206輸出第一比較結果信號，控制電路210根據電流偵測電路206輸出的第一比較結果信號及電壓偵測電路208輸出的第二控制信號輸出第三控制信號，第一電子開關Q1根據第三控制信號控制第一USB介面204的電源引腳Vcc與第一USB介面204的第一資料引腳D1之間短路，第二電子開關Q2根據第三控制信號控制第一USB介面204的第一資料引腳D1與第一USB介面204的第二資料引腳D2之間開路，第三電子開關Q3根據第三控制信號控制第一USB介面204的第二資料引腳D2與第一USB介面204的接地引腳GND之間短路，從而使得第一USB介面204可傳送2A以上的充電電流。當外部電子裝置40的充電電流不大於2A時，亦即外部電子裝置40的充電電流不大於基準電壓Vref，電流偵測電路206輸出第二比較結果信號，控制電路210還根據電流偵測電路206輸出的第二比較結果信號及電壓偵測電路208輸出的第二控制信號輸出第四控制信號，第一電子開關Q1根據第四控制信號控制第一USB介面204的電源引腳Vcc與第一USB介面204的第一資料引腳D1之間開路，第二電子開關Q2根據第四控制信號控制第一USB介面204的第一資料引腳D1與第一USB介面204的第二資料引腳D2之間開路，第三電子開關Q3根據第四控制信號控制第一USB介面204的第二資料引腳D2與第一USB介面204的接地引腳GND 之間開路。USB適配器20a藉由電壓偵測電路208來判斷USB線30a是否可承受大於2A的充電電流，及當USB線30a可承受大於2A的充電電流時，USB適配器20a再藉由電流偵測電路206來判斷當前外部電子裝置40的充電電流是否大於2A來確定是否需要改變第一USB介面的電源引腳Vcc與第一資料引腳D1、第二資料引腳D2與接地引腳GND的連接關係。

需要注意的是，在本發明的其他實施方式中，電壓偵測電路208也可以電連接於第一USB介面204的第二資料引腳D2，偵測並判斷第一USB介面204的第二資料引腳D2是否存在直流電壓，從而來判斷插接至第一USB介面204的USB線30a是特殊型資料線還是通用型資料線。

需要注意的是，在本實施方式中，第一USB介面204可為Series A-type母USB介面，第二USB介面302可為Series A-type公USB介面，從而使得第二USB介面302可直接插接至第一USB介面204中，實現USB線30a與USB適配器20b電連接。第一USB介面204、第二USB介面302也可為Series B-type、Series mini介面。

圖4為本發明一實施方式中USB適配器20b的電路圖。在本實施方式中，電流偵測電路206包括採樣電阻R1及比較器C1。採樣電阻R1的一端電連接於電壓轉換電路202，另一端電連接於第一USB介面204的接地引腳GND。比較器C1包括正輸入、負輸入端及輸出端，比較器C1的正輸入端電連接於採樣電阻R1與第一USB介面204的接地引腳GND的公共端，比較器C1的負輸入端用於接收基準電壓Vref，比較器C1的輸出端電連接於控制電路210。電流偵測電路206也可以為其他能實現電流偵測的模組，如電流感應器。

電壓偵測電路208可以為現有技術的直流電壓偵測模組來實現對第一USB介面204的第一資料引腳D1的偵測，故此不再詳述。

控制電路210包括及閘AN1及觸發器T1。及閘AN1包括第一輸入端、第二輸入端及輸出端，及閘AN1的第一輸入端電連接於電壓偵測電路208，及閘AN1的第二輸入端電連接於比較器C1的輸出端。觸發器T1包括輸入端、第一輸出端及第二輸出端，觸發器T1的輸入端電連接於及閘AN1的輸出端，觸發器T1的第一輸出端電連接於第一電子開關Q1，觸發器T1的第二輸出端電連接於第三電子開關Q3。在本實施方式中，觸發器T1為D觸發器，第一輸出端的電平與輸入端的電平相反，第二輸出端的電平與輸入端的電平相同。在本發明的其他實施方式中，觸發器T1也可為其他類型的觸發器。

第一電子開關Q1包括控制端、第一端及第二端。第一電子開關Q1的控制端電連接於觸發器T1的第一輸出端，第一電子開關Q1的第一端電連接於電壓轉換電路202與第一USB介面204的電源引腳Vcc的公共端，第一電子開關Q1的第二端電連接於電壓偵測電路208與第一USB介面204的第一資料引腳D1的公共端。第二電子開關Q2包括控制端、第一端及第二端。第二電子開關Q2的控制端電連接於電壓轉換電路202與及閘AN1的第一輸入端的公共端，第二電子開關Q2的第一端電連接於電壓偵測電路208與第一USB介面204的第一資料引腳D1的公共端，第二電子開關Q2的第二端電連接於第一USB介面204的第二資料引腳D2。第三電子開關Q3包括控制端、第一端及第二端。第三電子開關Q3的控制端電連接於觸發器T1的第二輸出端，第三電子開關03的第一端電連接於第二電子開關Q2 與第一USB介面204的第二資料引腳D2的公共端，第三電子開關Q3的第二端電連接於採樣電阻R1與第一USB介面204的接地引腳GND的公共端。在本實施方式中，第一電子開關Q1、第二電子開關Q2可為P型場效應電晶體，第三電子開關可為N型場效應電晶體。在本發明的其他實施方式中，第一電子開關Q1、第二電子開關Q2也可為PNP三極管，第三電子開關Q3也可為NPN型三極管。

當電壓偵測電路208偵測到第一USB介面204的第一資料引腳D1不存在直流電壓，亦即插入第一USB介面204的USB線30a為通用型資料線，電壓偵測電路208輸出低電平，及閘AN1的第一輸入端為低電平，及閘AN1輸出低電平，觸發器T1的第一輸出端為高電平，觸發器T1的第二輸出端為低電平，第一電子開關Q1截止、第二電子開關Q2導通，第三電子開關Q3截止，第一USB介面204的電源引腳Vcc與第一USB介面204的第一資料引腳D1之間開路，第一USB介面204的第一資料引腳D1與第一USB介面204的第二資料引腳D2之間短路，第一USB介面204的第二資料引腳D2與第一USB介面204的接地引腳GND之間開路，此時USB適配器20b的充電原理與現有技術的USB充電器原理相同，故此不再詳述。

當電壓偵測電路208偵測到第一USB介面204的第一資料引腳D1存在直流電壓，亦即插入第一USB介面204的USB線30a為特殊型資料線，且電流偵測電路206偵測到充電電流大於2A，亦即採樣電阻R1另一端的電壓大於基準電壓Vref時，比較器C1輸出高電平，及閘AN1輸出高電平，觸發器T1的第一輸出端為低電平，觸發器T1的第二輸出端為高電平，第一電子開關Q1導通、第二電子開關Q2截止，第三電子開關Q3導通，第一USB介面的電源引腳Vcc與第一 USB介面的第一資料引腳D1並聯連接，第一USB介面的第二資料引腳D2與第一USB介面的接地引腳GND並聯連接，第一USB介面的第一資料引腳D1與第一USB介面的第二資料引腳D2之間開路，USB適配器20b進入增強型充電模式，對外部電子裝置40進行大於2A的充電電流的充電。當外部電子裝置40逐漸充滿電時，充電電流將會自動下降，電流偵測電路206偵測到充電電流不大於2A時，比較器C1輸出低電平，此時，即使電壓偵測電路208仍然偵測到第一USB介面204的第一資料引腳D1存在直流電壓，及閘AN1輸出低電平，觸發器T1的第一輸出端為高電平，觸發器T1的第二輸出端為低電平，第一電子開關Q1截止、第二電子開關Q2截止，第三電子開關Q3截止，第一USB介面的電源引腳Vcc與第一USB介面的第一資料引腳D1之間開路，第一USB介面的第一資料引腳D1與第一USB介面的第二資料引腳D2之間開路，第一USB介面的第二資料引腳D2與第一USB介面的接地引腳GND之間開路，USB適配器20b對外部電子裝置40進行不大於2A的充電電流充電直至外部電子裝置40完全充滿。

上述USB適配器藉由電壓/電流偵測模組來切換其USB介面的四個引腳的連接關係，增強了USB介面的耐電流能力，實現透過USB線對待充電裝置進行大電流充電，同時可根據不同規格的USB線對待充電裝置輸出合適大小的充電電流。

10‧‧‧外部電源

20‧‧‧USB適配器

30‧‧‧USB線

40‧‧‧外部電子裝置

202‧‧‧電壓轉換電路

204‧‧‧第一USB介面

206‧‧‧電流偵測電路

Q1‧‧‧第一電子開關

Q2‧‧‧第二電子開關

Q3‧‧‧第三電子開關

Vcc‧‧‧電源引腳

D1‧‧‧第一資料引腳

D2‧‧‧第二資料引腳

GND‧‧‧接地引腳

Claims (10)

1. 一種USB適配器，透過USB線與外部電子裝置相連，該USB適配器包括：電壓轉換電路，用於對外部電源的輸出電壓進行電壓轉換；USB介面，包括電源引腳、第一資料引腳、第二資料引腳及接地引腳，其中該電源引腳電連接於該電壓轉換電路；電流偵測電路，一端電連接於該電壓轉換電路，另一端電連接於該接地引腳，用於偵測該外部電子裝置充電時的充電電流並與基準電壓進行比較以輸出比較結果信號；第一電子開關，電連接於該電流偵測電路、該電源引腳及該第一資料引腳，用於根據該比較結果信號控制該電源引腳與該第一資料引腳之間短路或者開路；第二電子開關，電連接於該電流偵測電路、該第一資料引腳及該第二資料引腳，用於根據該比較結果信號控制該第一資料引腳與該第二資料引腳之間短路或者開路；及第三電子開關，電連接於該電流偵測電路、該第二資料引腳及該接地引腳，用於根據該比較結果信號控制該第二資料引腳與該接地引腳之間短路或者開路。
2. 如申請專利範圍第1項所述之USB適配器，其中該電流偵測電路在該外部電子裝置的該充電電流大於該基準電壓時輸出第一比較結果信號，該第一電子開關根據該第一比較結果信號控制該電源引腳與該第一資料引腳之間短路，該第二電子開關根據該第一比較結果信號控制該第一資料引腳與該第二資料引腳之間開路，該第三電子開關根據該第一比較結果信號控制該第二資料引腳與該接地引腳之間短路。
3. 如申請專利範圍第1項所述之USB適配器，其中該電流偵測電路在該外部電子裝置的該充電電流不大於該基準電壓時輸出第二比較結果信號，該第一電子開關根據該第二比較結果信號控制該電源引腳與該第一資料引腳之間開路，該第二電子開關根據該第二比較結果信號控制該第一資料引腳與該第二資料引腳之間短路，該第三電子開關根據該第二比較結果信號控制該第二資料引腳與該接地引腳之間開路。
4. 如申請專利範圍第1項所述之USB適配器，還包括電壓偵測電路，電連接於該第一資料引腳或該第二資料引腳，用於偵測並判斷該第一資料引腳或該第二資料引腳是否存在直流電壓。
5. 如申請專利範圍第4項所述之USB適配器，其中該電壓偵測電路在該第一資料引腳或該第二資料引腳不存在該直流電壓時輸出第一控制信號，該第一電子開關根據該第一控制信號控制該電源引腳與該第一資料引腳之間開路，該第二電子開關根據該第一控制信號控制該第一資料引腳與該第二資料引腳之間短路，該第三電子開關根據該第一控制信號控制該第二資料引腳與該接地引腳之間開路。
6. 如申請專利範圍第4項所述之USB適配器，還包括控制電路，電連接於該電流偵測電路、該電壓偵測電路、該第一電子開關及該第三電子開關，該電壓偵測電路在判斷該第一資料引腳或該第二資料引腳存在該直流電壓時輸出第二控制信號，該電流偵測電路在該外部電子裝置的該充電電流大於該基準電壓時輸出第一比較結果信號，該控制電路用於根據該電流偵測電路輸出的該第一比較結果信號及該電壓偵測電路輸出的該第二控制信號輸出第三控制信號，該第一電子開關根據該第三控制信號控制該電源引腳與該第一資料引腳之間短路，該第二電子開關根據該第二控制信號控制該第一資料引腳與該第二資料引腳之間開路，該第三電子開關根據該第三控制信號控制該第二資料引腳與該接地引腳之間短路。
7. 如申請專利範圍第4項所述之USB適配器，還包括控制電路，電連接於該電流偵測電路、該電壓偵測電路、該第一電子開關及該第三電子開關，該電壓偵測電路在判斷該第一資料引腳或該第二資料引腳存在該直流電壓時輸出第二控制信號，該電流偵測電路在該外部電子裝置的該充電電流不大於該基準電壓時輸出第二比較結果信號，該控制電路用於根據該電流偵測電路輸出的該第二比較結果信號及該電壓偵測電路輸出的該第二控制信號輸出第四控制信號，該第一電子開關根據該第四控制信號控制該電源引腳與該第一資料引腳之間開路，該第二電子開關根據該第二控制信號控制該第一資料引腳與該第二資料引腳之間開路，該第三電子開關根據該第四控制信號控制該第二資料引腳與該接地引腳之間開路。
8. 如申請專利範圍第6或7所述之USB適配器，其中該第二電子開關還電連接於該電壓偵測電路，該控制電路包括：及閘，包括第一輸入端、第二輸入端及輸出端，該第一輸入端電連接於該電壓偵測電路，該第二輸入端電連接於該電流偵測電路；及觸發器，包括輸入端、第一輸出端及第二輸出端，該輸入端電連接於該及閘的輸出端，該第一輸出端電連接於該第一電子開關，該第二輸出端電連接於該第三電子開關。
9. 如申請專利範圍第1項所述之USB適配器，其中該電流偵測電路包括：採樣電阻，一端電連接於該電壓轉換電路，另一端電連接於該接地引腳；及比較器，包括正輸入、負輸入端及輸出端，該正輸入端電連接於該採樣電阻與該接地引腳的公共端，該負輸入端用於接收該基準電壓，該輸出端電連接該第一電子開關、該第二電子開關及該第三電子開關。
10. 一種USB線，包括USB介面及連接器，該連接器用於插接至外部電子設備，該USB介面包括電源引腳、第一資料引腳、第二資料引腳及接地引腳， 該電源引腳與該第一資料引腳之間短路，該第一資料引腳與該第二資料引腳之間開路，該第二資料引腳與該接地引腳之間短路。