WO2012072044A1 - Usb插头和与其连接的pcb及usb设备 - Google Patents

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usb plug
pcb
metal
capacitor
usb
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杨兆良
徐慧梁
朱胜
潘光胜
屠东兴
王定杰
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华为终端有限公司
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    • H02J3/01—Arrangements for reducing harmonics or ripples
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01R13/648—Protective earth or shield arrangements on coupling devices, e.g. anti-static shielding  
    • H01R13/658—High frequency shielding arrangements, e.g. against EMI [Electro-Magnetic Interference] or EMP [Electro-Magnetic Pulse]
    • H01R13/6591—Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members
    • H01R13/6594—Specific features or arrangements of connection of shield to conductive members the shield being mounted on a PCB and connected to conductive members
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    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/719—Structural association with built-in electrical component specially adapted for high frequency, e.g. with filters

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to terminal technologies, and in particular, to a USB plug and a PCB and a USB device connected thereto.
  • USB Universal Serial Bus
  • FIG. 1 is a schematic structural view of a conventional USB plug.
  • two upper and lower surfaces of the USB plug have two through holes 11 respectively, and the positions of the four through holes 11 respectively correspond to four elastic pieces on the socket, when USB When the plug is connected to the socket, since the four elastic pieces on the lower side of the socket are just stuck on the four holes of the plug, the connection between the plug and the socket is insufficient.
  • the USB is properly inserted, it is ensured that the plug and the socket are in contact with only two side pieces of the spring.
  • USB plug when the USB plug is connected to the Printed Circuit Board (PCB), it is inserted into the jack on the PCB by the straight soldering pins 12 on the USB plug.
  • PCB Printed Circuit Board
  • the USB plug does not fully touch the PCB.
  • the surface of the existing USB plug that is in contact with the PCB see the contact surface 14 and the contact surface 15 in Fig. 1, these contact surfaces are plastic, which also makes the USB plug not in good contact with the PCB.
  • the embodiment of the invention provides a USB plug and a PCB and a USB device connected thereto, thereby reducing interference during USB data transmission and improving system performance.
  • an embodiment of the present invention provides a USB plug, including a metal surface, wherein an unpermeable metal portion is disposed on a position of the elastic surface corresponding to the socket on the metal surface, so that the USB plug is inserted into the The shrapnel is in contact with the impervious metal portion after the socket.
  • an embodiment of the present invention provides a USB plug, including a straight solder fillet, wherein the USB plug meets at least one of the following conditions: on the same side as the straight solder fillet on the USB plug
  • the metal housing is in full contact with the PCB when the USB plug is connected to the PCB; the surface of the USB plug that is in contact with the PCB is metal.
  • an embodiment of the present invention provides a PCB for connecting to a USB plug, including: a suppression circuit for suppressing harmonics of USB data transmission.
  • Embodiments of the present invention provide a USB device, including the USB plug and/or PCB described above.
  • the USB plug and the PCB and the USB device connected thereto are provided by replacing the through hole with a metal portion that is not transparent on the metal surface, so that the USB plug and the socket are fully connected to reduce interference;
  • Extending the recessed portion of the metal casing on the same side as the straight solder fillet such that a metal housing on the same side as the straight solder fillet on the USB plug is connected to the USB plug Full contact with the PCB can improve The susceptibility of the USB plug to the PCB is sufficient to reduce interference.
  • By setting the contact surface with the PCB to metal sufficiency can be improved and interference can be reduced.
  • interference can be suppressed.
  • FIG. 1 is a schematic structural view of a conventional USB plug
  • FIG. 2 is a schematic structural view of a USB plug according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic structural view of a USB plug according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic structural view of a PCB according to a third embodiment of the present invention. detailed description
  • FIG. 2 is a schematic structural view of a USB plug according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic structural view of a USB plug according to a second embodiment of the present invention, wherein the viewing directions of the two are different.
  • the embodiment of the present invention provides the following technical solutions:
  • the USB plug includes a metal surface, and an impervious metal portion 4 is disposed on the metal surface corresponding to the spring position of the socket, such that the spring plug and the spring clip are inserted into the socket The impenetrable metal portion 4 is in contact.
  • the impervious metal portion 4 may be provided as a metal recessed portion.
  • the through hole 11 is provided at the position of the elastic piece corresponding to the socket, and the through hole cannot ensure sufficient contact between the USB plug and the socket.
  • the original through hole is blocked with metal, that is, referring to FIG. 2 or 3, the metal portion is disposed at the original through hole position in the embodiment, and the USB is realized. Good contact between the plug and the socket.
  • the present embodiment can set the metal portion 4 to be shorter than the surrounding metal surface, i.e., to have a concave shape.
  • the USB plug can be sufficiently contacted with the socket to avoid interference problems caused by poor contact.
  • the embodiment of the present invention provides the following technical solutions:
  • the USB plug satisfies at least one of the following conditions: a metal housing on the same side of the straight solder fillet is in full contact with the PCB when the USB plug is connected to the PCB; the USB plug is on the same The surface on which the PCB contacts is metal.
  • a recess is formed on the metal housing on the same side of the USB plug as the straight soldering leg, and the USB plug and the PCB are not sufficiently connected due to the presence of the recess.
  • the metal at the location of the original recess 13 is extended such that the metal housing is in full contact with the PCB when the USB plug is connected to the PCB. That is, referring to FIG. 2 or 3, the original groove portion of the embodiment is extended, so that the height of the metal casing 1 of the original groove portion is completely in contact with the PCB when the USB plug is connected to the PCB.
  • FIG. 2 or 3 the original groove portion of the embodiment is extended, so that the height of the metal casing 1 of the original groove portion is completely in contact with the PCB when the USB plug is connected to the PCB.
  • the original groove portion 13 has a height smaller than the height of the plastic therein; and in the embodiment of the present invention, referring to FIG. 2 or 3, the groove portion 1 is extended to a height equal to the height of the plastic therein. This allows full contact with the PCB when the USB plug is connected to the PCB.
  • the original contact surface can be set to metal, that is, as shown in FIG. 2, USB will be
  • the contact surface 2 and the contact surface 3 of the plug with the PCB are provided as metal faces.
  • the USB plug by extending the original groove portion and/or setting the contact surface to a metal surface, the USB plug can be sufficiently contacted with the PCB to avoid interference problems caused by poor contact.
  • the above design can improve the contact of the USB plug with the socket or PCB.
  • a suppression circuit can be placed in the PCB.
  • the PCB of the embodiment includes a suppression circuit for suppressing harmonics of USB data transmission.
  • the voltage of the USB plug input PCB includes D+ and D- (shown on the left side of Figure 4).
  • the D+ and D- are directly provided to the components on the PCB (shown on the right side of Figure 4).
  • this embodiment adds a suppression circuit composed of a capacitor and an inductor as shown in FIG. Line suppression, reducing the radiation of USB interference signals.
  • the suppression circuit of the embodiment includes a first capacitor 41 and a first inductor 42 connected to a voltage line corresponding to the first voltage (D+) input by the USB plug, the first capacitor 41 and the first An inductor 42 is connected in parallel; a second capacitor 43 and a second inductor 44 connected to a voltage line corresponding to the second voltage (D-) input by the USB plug, the second capacitor 43 and the second inductor 44 being connected in parallel.
  • the first capacitor 41 and one end of the first inductor 42 are connected to the third capacitor 45.
  • One end of the third capacitor 45 is connected to a voltage line corresponding to the first voltage, and the other end is grounded.
  • the first capacitor connected in parallel The other end of the first inductor 42 and the first inductor 42 serve as inputs to the first voltage required for the components on the PCB.
  • One end of the parallel second capacitor 43 and the second inductor 44 is connected to the fourth capacitor 46.
  • One end of the fourth capacitor 46 is connected to a voltage line corresponding to the second voltage, and the other end is grounded.
  • the parallel second capacitor The other end of 43 and second inductor 44 serves as an input to the second voltage required for the components on the PCB.
  • the interference signal can be notched, the interference signal can be filtered out, and the reliability of the system can be improved.
  • the above USB plug can be soldered on the PCB to obtain a USB device, wherein the USB plug can be the USB plug shown in FIG. 2 or 3, and the PCB can be the PCB shown in FIG. 4.
  • the USB device can be a data card, a USB flash drive or the like.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Description

USB插头和与其连接的 PCB及 USB设备 本申请要求 2010 年 12 月 3 日递交中国专利局、 申请号为 201010590731.8、 发明名称为 "USB插头和与其连接的 PCB及 USB设备" 的中国专利申请的优先权， 其全文通过引用结合在本申请中。 技术领域
本发明实施例涉及终端技术，尤其涉及一种 USB插头和与其连接的 PCB 及 USB设备。
背景技术
无线终端产品经过多年的发展， 目前已形成了各式各样的形态， 如手 机、 数据卡、 掌上智能机等。 这些各种形式的产品里有一个普遍的形态是 其一般会留有接口与计算机通信，使用最广泛的是通用串行总线（Universal Serial Bus, USB )。 特别是对数据卡来说， 其主要依靠计算机供电， 并与计 算机交换数据， 实现对数据卡供电及数据交互的接口正是 USB口。
图 1为现有 USB插头的结构示意图， 参见图 1 , USB插头的上下两个 面上分别有两个通孔 11 , 该四个通孔 11 的位置分别对应插座上的四个弹 片， 当 USB插头与插座连接时， 由于插座上下面的四个弹片正好卡在插头 的四个孔上， 使得插头与插座的连接不充分。 在保持 USB正常插入时， 能 够确保的插头与插座的接触只有侧面的两个弹片。 这两个接触在数据高速 传输时将很容易出现掉端口的现象， 并且， 由于接触不充分， 会产生接触 阻抗， 在高速数字信号传输时产生丰富的干扰信号， 影响通信系统的正常 工作。
另外， USB插头与印制电路板 ( Printed Circuit Board, PCB )连接时， 是由 USB插头上的直插焊脚 12插入 PCB上的插孔内。 参见图 1 , USB插 头的侧面壳体与直插焊脚之间存在凹槽 13, 由于该凹槽 13 的存在， 使得 USB插头不能充分接触 PCB。 并且， 现有 USB插头上与 PCB接触的面， 参见图 1中的接触面 14和接触面 15, 这些接触面为塑料， 这也使得 USB 插头不能与 PCB良好接触。
现有 USB 插头的上述设计会使得 USB 插头不能充分接触插座和 /或 PCB , 会产生接触阻抗， 在高速数字信号传输时产生干扰， 影响系统的正 常工作。 发明内容
本发明实施例是提供一种 USB插头和与其连接的 PCB及 USB设备，降低 USB数据传输时的干扰， 提高系统性能。
一方面， 本发明实施例提供了一种 USB插头， 包括金属面， 其中， 在所述金属面上对应于插座的弹片位置处设置有不通透的金属部分， 使得所述 USB插头插入所述插座后所述弹片与所述不通透的金属部分接 触。
另一方面， 本发明实施例提供了一种 USB插头， 包括直插焊脚， 其中， 所述 USB插头满足如下条件中的至少一项：与所述 USB插头上的直插焊脚位 于同一侧的金属壳体在所述 USB插头与 PCB连接时与所述 PCB完全接触；所 述 USB插头上与所述 PCB接触的面为金属。
再一方面，本发明实施例提供了一种用于与 USB插头连接的 PCB,包括： 抑制电路， 用于对 USB数据传输的谐波进行抑制。
本发明实施例提供了一种 USB设备， 包括上述的 USB插头和 /或 PCB。 由上述技术方案可知， 本发明实施例的 USB插头和与其连接的 PCB及 USB设备，通过在金属面上设置不通透的金属部分替代通孔，可以使得 USB 插头与插座充分连接， 降低干扰； 通过对与所述直插焊脚位于同一侧的金 属壳体的凹槽部分进行延伸， 使得与所述 USB插头上的直插焊脚位于同一 侧的金属壳体在所述 USB插头与 PCB连接时与所述 PCB完全接触，可以提高 USB插头与 PCB的接触充分性， 降低干扰； 通过将与 PCB的接触面设置为金 属， 也可以提高充分性， 降低干扰； 通过在 PCB中设置抑制电路， 可以抑制 干扰。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案， 下面将对 实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一筒单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1为现有 USB插头的结构示意图；
图 2为本发明第一实施例的 USB插头结构示意图；
图 3为本发明第二实施例的 USB插头结构示意图；
图 4为本发明第三实施例的 PCB结构示意图。 具体实施方式
为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本 发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描 述， 显然， 所描述的实施例是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。
图 2为本发明第一实施例的 USB插头结构示意图， 图 3为本发明第二实 施例的 USB插头结构示意图， 两者的视角方向不同。 参见图 2或者图 3 , 为了提高 USB插头与插座的接触性， 本发明实施例 提供如下技术方案：
该 USB插头包括金属面， 且在所述金属面上对应于插座的弹片位置处 设置有不通透的金属部分 4, 使得所述 USB插头插入所述插座后所述弹片与 所述不通透的金属部分 4接触。
进一步地， 为了避免插座上的弹片的形变过大， 可以将该不通透的金 属部分 4设置为金属凹陷部分。
即，参见图 1 ,现有技术中在对应于插座的弹片位置处设置的为通孔 11 , 而通孔不能保证 USB插头与插座充分接触。为了提高 USB插头与插座的接触 性， 本实施例将原本的通孔用金属堵上， 即， 参见图 2或 3 , 本实施例在原 来的通孔位置处设置的是金属部分， 实现了 USB插头与插座的良好接触。 为了避免弹片的形变过大， 提高插座的使用寿命， 本实施例可以将该金属 部分 4设置成比周围的金属面矮， 即设置成凹陷形状。
本实施例通过将原本的通孔部分设置成金属部分， 可以使得 USB插头 与插座充分接触， 避免接触不良引起的干扰问题。
参见图 2或者图 3, 为了提高 USB插头与 PCB的接触性，本发明实施例提 供如下技术方案：
该 USB插头满足如下条件中的至少一项： 与所述直插焊脚位于同一侧 的金属壳体在所述 USB插头与 PCB连接时与所述 PCB完全接触；所述 USB插 头上与所述 PCB接触的面为金属。
具体地， 参见图 1 , 现有技术中 USB插头上与直插焊脚位于同一侧的金 属壳体上存在一个凹槽 13, 由于该凹槽的存在，使得 USB插头与 PCB不能充 分连接。本实施例为了使得 USB插头与 PCB充分连接，将原本的凹槽 13的位 置处的金属延伸，使得该金属壳体在所述 USB插头与 PCB连接时与所述 PCB 完全接触。 即， 参见图 2或 3, 本实施例的将原本的凹槽部分进行延伸处理， 使得原本凹槽部分的金属壳体 1的高度在所述 USB插头与 PCB连接时与所述 PCB完全接触， 例如， 参见图 1 , 原来的凹槽部分 13的高度小于其内塑料的 高度； 而本发明实施例中， 参见图 2或 3, 对凹槽部分 1进行延伸， 高度等于 其内塑料的高度， 这样在 USB插头与 PCB连接时能够与 PCB完全接触。
再者， 本实施例可以将原本的接触面设置为金属， 即参见图 2, 将 USB 插头上与 PCB的接触面 2和接触面 3设置为金属面。
本实施例通过将原本的凹槽部分延伸， 和 /或将接触面设置成金属面， 可以使得 USB插头与 PCB充分接触， 避免接触不良引起的干扰问题。
上述分别针对于插座和 PCB连接的场景进行了描述，可以理解的是，对 USB插头的改进可以结合上述两种场景。
上述的设计可以改善 USB插头与插座或者 PCB的接触。为了进一步改善 干扰， 可以在 PCB中设置抑制电路。
图 4为本发明第三实施例的 PCB结构示意图， 参见图 4, 本实施例的 PCB 中包括抑制电路， 用于对 USB数据传输的谐波进行抑制。
参见图 4, USB插头输入 PCB的电压包括 D+和 D- (图 4左侧所示） ， 现 有技术中， 该 D+和 D-直接提供给 PCB上的元件使用 （图 4右侧所示）。 本实 施例为了抑制干扰， 增加了如图 4所示的由电容和电感组成的抑制电路。 行抑制， 降低 USB干扰信号的辐射。
具体地， 参见图 4, 本实施例的抑制电路包括连接在与 USB插头输入的 第一电压 （D+ )对应的电压线上的第一电容 41和第一电感 42, 该第一电容 41和第一电感 42并联； 连接在与 USB插头输入的第二电压 （D- )对应的电 压线上的第二电容 43和第二电感 44, 该第二电容 43和第二电感 44并联。 该 并联的第一电容 41和第一电感 42的一端与第三电容 45连接， 该第三电容 45 的一端连接在与第一电压对应的电压线上， 另一端接地； 该并联的第一电 容 41和第一电感 42的另一端作为 PCB上元件所需第一电压的输入端。该并联 的第二电容 43和第二电感 44的一端与第四电容 46连接， 该第四电容 46的一 端连接在与第二电压对应的电压线上， 另一端接地； 该并联的第二电容 43 和第二电感 44的另一端作为 PCB上元件所需第二电压的输入端。
本实施例通过设置抑制电路， 可以对干扰信号进行陷波处理， 过滤掉 干扰信号， 提高系统的可靠性。 可以理解的是， 可以将上述的 USB插头焊接在 PCB上得到 USB设备， 其 中， 该 USB插头可以为图 2或 3所示的 USB插头， 该 PCB可以为图 4所示的 PCB。 该 USB设备可以为数据卡、 优盘等。
可以理解的是， 上述方法及设备中的相关特征可以相互参考。 另外， 上述实施例中的 "第一，， 、 "第二，， 等是用于区分各实施例， 而并不代表 各实施例的优劣。
最后应说明的是： 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案， 而非对 其限制； 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明， 本领域的普通 技术人员应当理解： 其依然可以对前述各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； 而这些修改或者替换， 并不 使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

权利要求
1、 一种 USB插头， 包括金属面， 其特征在于，
在所述金属面上对应于插座的弹片位置处设置有不通透的金属部分， 使得所述 USB插头插入所述插座后所述弹片与所述不通透的金属部分接 触。
2、 根据权利要求 1所述的 USB插头， 其特征在于， 所述不通透的金属 部分为金属凹陷部分。
3、 一种 USB插头， 包括直插焊脚， 其特征在于， 所述 USB插头满足如 下条件中的至少一项： 与所述直插焊脚位于同一侧的金属壳体在所述 USB 插头与 PCB连接时与所述 PCB完全接触； 所述 USB插头上与所述 PCB接触的 面为金属。
4、根据权利要求 3所述的 USB插头， 所述 USB插头还包括金属面， 其特 征在于，
在所述金属面上对应于插座的弹片位置处设置有不通透的金属部分， 使得所述 USB插头插入所述插座后所述弹片与所述不通透的金属部分接 触。
5、 根据权利要求 4所述的 USB插头， 其特征在于， 所述不通透的金属 部分为金属凹陷部分。
6、 一种用于与 USB插头连接的 PCB, 其特征在于， 包括：
抑制电路， 用于对 USB数据传输的谐波进行抑制。
7、 根据权利要求 6所述的 PCB, 其特征在于， 所述抑制电路包括： 连接在与 USB插头输入的第一电压对应的电压线上的第一电容和第一 电感， 所述第一电容和第一电感并联；
连接在与 USB插头输入的第二电压对应的电压线上的第二电容和第二 电感， 所述第二电容和第二电感并联；
所述并联的第一电容和第一电感的一端与第三电容连接， 所述第三电 容的一端连接在与第一电压对应的电压线上， 另一端接地； 所述并联的第 一电容和第一电感的另一端作为 PCB上元件所需第一电压的输入端；
所述并联的第二电容和第二电感的一端与第四电容连接， 所述第四电 容的一端连接在与第二电压对应的电压线上， 另一端接地； 所述并联的第 二电容和第二电感的另一端作为 PCB上元件所需第二电压的输入端。
8、一种 USB设备， 其特征在于， 包括如权利要求 1~5任一项所述的 USB 插头和 /或如权利要求 6或 7所述的 PCB, 所述 USB插头焊接在所述 PCB上。
9、 根据权利要求 8所述的设备， 其特征在于， 所述设备为数据卡或优 盘。
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