具有快速充電功能的數(shù)據(jù)線的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有快速充電功能的數(shù)據(jù)線，該數(shù)據(jù)線包括USB接頭、充電接頭和集成裝置；集成裝置連接在USB接頭與充電接頭之間；集成裝置上集成有MCU控制器、與MCU控制器的輸入端電連接的按鈕和分別與MCU控制器的輸出端電連接的電源模組、信號電子開關(guān)及顯示屏；USB接頭和充電接頭上均設(shè)有正電源引腳、用于接地的負(fù)電源引腳、正傳輸引腳和負(fù)傳輸引腳，USB接頭的正電源引腳通過電源模組與充電接頭的正電源引腳電連接，USB接頭的正傳輸引腳和負(fù)傳輸引腳分別通過信號電子開關(guān)與充電接頭上對應(yīng)的正傳輸引腳和負(fù)傳輸引腳電連接。本實用新型可實現(xiàn)手機的快速充電，有效提高了充電效率，大大方便了使用者；且顯示屏可以顯示出被充電的電流量。
【專利說明】具有快速充電功能的數(shù)據(jù)線

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種數(shù)據(jù)線，尤其涉及一種具有快速充電功能的數(shù)據(jù)線

【背景技術(shù)】
[0002]手機應(yīng)用日益普及，功能也越來越多樣化，通過數(shù)據(jù)線可以對手機內(nèi)的各種信息更新、備份等數(shù)據(jù)傳輸，也可通過數(shù)據(jù)線對手機進行充電。而數(shù)據(jù)線的外表面是看不到其工作狀態(tài)的，不知道數(shù)據(jù)線是否在工作、若是在工作是否是數(shù)據(jù)傳輸還是充電或是不知道數(shù)據(jù)線通過充電設(shè)備的電流量大小，很容易造成數(shù)據(jù)線或工作設(shè)備的損壞；另外，因為數(shù)據(jù)線連接上電腦時，手機信號傳輸和充電同時工作，因此充電極其緩慢，無法對手機進行快速充電


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述增設(shè)的技術(shù)，本實用新型提供一種方便攜帶、使用安全、充電便捷及工作效率高的具有快速充電功能的數(shù)據(jù)線。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種具有快速充電功能的數(shù)據(jù)線，包括USB接頭、充電接頭和集成裝置；所述集成裝置連接在USB接頭與充電接頭之間；所述集成裝置上集成有MCU控制器、與MCU控制器的輸入端電連接的按鈕和分別與MCU控制器的輸出端電連接的電源模組、信號電子開關(guān)及顯示屏；所述USB接頭和充電接頭上均設(shè)有正電源引腳、用于接地的負(fù)電源引腳、正傳輸引腳和負(fù)傳輸引腳，所述USB接頭的正電源引腳通過電源模組與充電接頭的正電源引腳電連接，所述USB接頭的正傳輸引腳和負(fù)傳輸引腳分別通過信號電子開關(guān)與充電接頭上對應(yīng)的正傳輸引腳和負(fù)傳輸引腳電連接。
[0005]其中，所述電源模組包括電源穩(wěn)壓電路和電源開關(guān)；所述MCU控制器的輸出端分別與電源穩(wěn)壓電路和電源開關(guān)電連接，且所述USB接頭的正電源引腳依次通過電源穩(wěn)壓電路和電源開關(guān)后電連接至充電接頭上的正電源引腳。
[0006]其中，所述USB接頭與電源穩(wěn)壓電路之間設(shè)有電壓檢測點，所述充電接頭上設(shè)有電流檢測點，所述電壓檢測點和電流檢測點分別與MCU控制器的輸入端電連接。
[0007]其中，該數(shù)據(jù)線還包括用于顯示數(shù)據(jù)線充電狀態(tài)的指示燈，所述指示燈與MCU控制器的輸出端電連接。
[0008]其中，該數(shù)據(jù)線還包括集成殼，所述按鈕、指示燈和顯示屏分別安設(shè)在集成殼的表面上，所述電源穩(wěn)壓電路、電源開關(guān)、信號電子開關(guān)和MCU控制器分別置于集成殼內(nèi)。
[0009]其中，所述指示燈安裝在按鈕上或靠近按鈕的側(cè)邊。
[0010]其中，所述顯示屏為IXD顯示屏或LED顯示屏。
[0011]其中，所述指示燈為LED指示燈。
[0012]本實用新型的有益效果是:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供的具有快速充電功能的數(shù)據(jù)線，USB接頭上的正傳輸引腳和負(fù)傳輸引腳有電壓差時，只能進行小電流充電，若兩者連接時，電壓差為零，手機可以最大的電流值充電；根據(jù)此充電原理，增設(shè)按鈕和信號電子開關(guān)，若是需要給手機快速充電時，將按按鈕一下，由MCU控制器輸出信號來控制信號電子開關(guān)將USB接頭的正傳輸引腳和負(fù)傳輸引腳相連,使手機轉(zhuǎn)換為快速充電模式，該結(jié)構(gòu)的改進，有效提高了充電效率，大大方便了使用者；且數(shù)據(jù)線上的顯示屏可以顯示出被充電的電流量，可通過電流量判定數(shù)據(jù)線的工作狀態(tài)，有效避免故障率的發(fā)生。本實用新型具有設(shè)計合理、使用安全、攜帶便捷、適用范圍廣、工作效率高等特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的可快速充電功能數(shù)據(jù)線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本實用新型的可快速充電功能數(shù)據(jù)線的工作方框圖；
[0015]圖3為本實用新型中USB接頭與電源穩(wěn)壓電路的工作原理圖；
[0016]圖4為本實用新型中電源開關(guān)、信號電子開關(guān)、MCU控制器、按鈕、指示燈及充電接頭的工作原理圖；
[0017]圖5為本實用新型中顯示屏的工作原理圖。
[0018]主要元件符號說明如下:
[0019]10、USB接頭11、充電接頭
[0020]12、MCU控制器13、按鈕
[0021]14、電源模組15、信號電子開關(guān)
[0022]16、顯示屏17、指示燈
[0023]18、集成殼19、電流檢測點
[0024]20、電壓檢測點141、電源穩(wěn)壓電路
[0025]142、電源開關(guān)

【具體實施方式】
[0026]為了更清楚地表述本實用新型，下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步地描述。
[0027]請參閱圖1-5，本實用新型的具有快速充電功能的數(shù)據(jù)線，包括USB接頭10、充電接頭11和集成裝置；集成裝置連接在USB接頭10與充電接頭11之間；集成裝置上集成有MCU控制器12、與MCU控制器12的輸入端電連接的按鈕13和分別與MCU控制器12的輸出端電連接的電源模組14、信號電子開關(guān)15及顯示屏16 ；USB接頭10和充電接頭11上均設(shè)有正電源引腳、用于接地的負(fù)電源引腳、正傳輸引腳和負(fù)傳輸引腳，USB接頭的正電源引腳VDDl通過電源模組14與充電接頭的正電源引腳VDD2電連接，USB接頭的正傳輸引腳Dl+和USB接頭的負(fù)傳輸引腳Dl-分別通過信號電子開關(guān)15與充電接頭11上對應(yīng)的充電接頭的正傳輸引腳D2+和充電接頭的負(fù)傳輸引腳D2-電連接；USB接頭的負(fù)電源引腳GNDl和充電接頭的負(fù)電源引腳GND2分別接地，信號電子開關(guān)15是用來設(shè)定手機充電或數(shù)據(jù)模式。
[0028]相較于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本實用新型提供的具有快速充電功能的數(shù)據(jù)線，USB接頭的正傳輸引腳DI +和USB接頭的負(fù)傳輸引腳D1-有電壓差時，只能進行小電流充電，若兩者連接時，電壓差為零，手機可以最大的電流值充電；根據(jù)此充電原理，增設(shè)按鈕13和信號電子開關(guān)15,若是需要給手機快速充電時,將按按鈕13 —下，由MCU控制器12輸出信號來控制信號電子開關(guān)15將USB接頭的正傳輸引腳Dl+和USB接頭的負(fù)傳輸引腳Dl-相連，使手機轉(zhuǎn)換為快速充電模式，該結(jié)構(gòu)的改進，有效提高了充電效率，大大方便了使用者；且數(shù)據(jù)線上的顯示屏16可以顯示出被充電的電流量，可通過電流量判定數(shù)據(jù)線的工作狀態(tài)，有效避免故障率的發(fā)生。本實用新型具有設(shè)計合理、使用安全、攜帶便捷、適用范圍廣、工作效率高等特點。
[0029]在本實施例中，電源模組14包括電源穩(wěn)壓電路141和電源開關(guān)142 ;MCU控制器12的輸出端分別與電源穩(wěn)壓電路141和電源開關(guān)142電連接，且USB接頭的正電源引腳VDDl依次通過電源穩(wěn)壓電路141和電源開關(guān)142后電連接至充電接頭的正電源引腳VDD2。USB接頭10與電源穩(wěn)壓電路141之間設(shè)有電壓檢測點20，充電接頭11上設(shè)有電流檢測點19，電壓檢測點20和電流檢測點19分別與MCU控制器12的輸入端電連接。USB接頭10上的正傳輸引腳和負(fù)傳輸引腳有電壓差時，手機只能進行小電流充電，若兩者連接，電壓差為零，手機以最大的電流值充電；另外，因為傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)線長度也是I米長，正負(fù)電源線串聯(lián)后是2米長，在電流作用下線電阻就影響了輸出功率造成電壓低(< 4.6V)充電電流就變小。根據(jù)上述兩個原理，本實用新型在數(shù)據(jù)線的USB接頭10與充電接頭11之間并靠近充電接頭11端增加了電源穩(wěn)壓電路141來穩(wěn)壓給手機提供最佳的電壓值充電(4.8V?5.1V)。
[0030]在信號電子開關(guān)15的作用下，由MCU控制器12控制電源穩(wěn)壓電路141來穩(wěn)壓給手機提供最佳的電壓值充電(4.8V?5.1V)，為防止USB輸入電壓過大，在電路中增設(shè)了電壓檢測點20和電流檢測點19，有效達到高壓保護的效果；由MCU控制器12檢測到超過電流或電壓超過設(shè)定值，MCU控制器12輸出控制電源開關(guān)142的通斷控制充電接頭11是否進行充電。結(jié)合在信號電子開關(guān)15的作用下，該電源穩(wěn)壓電路141的增設(shè)，有效縮短充電時間，同時在電壓檢測點20，通過MCU控制器12的作用下，起到保護被充電的電子設(shè)備不受高電壓燒壞的風(fēng)險。
[0031]在本實施例中，該數(shù)據(jù)線還包括用于顯示數(shù)據(jù)線充電狀態(tài)的指示燈17，指示燈17與MCU控制器12的輸出端電連接。指示燈17為LED指示燈，最佳的實施方式是LED形式，當(dāng)然，還可以是白熾燈等，如果是對指示燈17類型的改變，那么也可以理解為對本實用新型的簡單變形或者變換，落入本實用新型的保護范圍。
[0032]在本實施例中，該數(shù)據(jù)線還包括集成殼18，按鈕13、指示燈17和顯示屏16分別安設(shè)在集成殼18的表面上，電源穩(wěn)壓電路141、電源開關(guān)142、信號電子開關(guān)15和MCU控制器12分別置于集成殼18內(nèi)。指示燈17安裝在按鈕13上或靠近按鈕13的側(cè)邊，當(dāng)然，指示燈17可直接安設(shè)在按鈕13內(nèi)部，將按鈕13設(shè)計成透明或半透明的均可，如果是對指示燈17與按鈕13位置關(guān)系的改變，只要能實現(xiàn)指示燈17的發(fā)亮顯示，均落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。
[0033]在本實施例中，顯示屏16為IXD顯示屏或LED顯示屏。當(dāng)然，顯示屏16并不局限于上述兩種類型，還可以是液晶顯示屏或高清顯示屏等，如果是對該顯示屏16的類型的改變，那么也可以理解為對本實用新型的簡單變形或者變換，落入本實用新型的保護范圍。
[0034]該圖中示出的是充電接頭11是IPHONE的接頭，當(dāng)然，還可以是三星、HTC等各種不同手機不同型號的充電接頭，這種改進結(jié)構(gòu)可適用于各種各樣不同的數(shù)據(jù)線上。
[0035]USB接頭10具有四個引腳，分別為USB接頭的電源引腳VDD1、USB接頭的正傳輸引腳D1+、USB接頭的負(fù)傳輸引腳Dl-和USB接頭的接地引腳GND1，數(shù)據(jù)傳輸線的正負(fù)傳輸引腳有兩個定義:第一，Dl-和Dl+有電壓差時，電子設(shè)備中的手機以500mA來充電;第二，Dl-和Dl+連接，電壓差為O時，手機以最大電流值充電。
[0036]本實用新型USB接頭10可用于電腦上或充電器上，以手機為例子，說明這兩種工作狀態(tài):
[0037]USB接頭10在電腦上充電:當(dāng)數(shù)據(jù)線上的USB接頭10接在電腦上時，電腦通過數(shù)據(jù)線給手機提供小電流充電和數(shù)據(jù)傳輸，此時指示燈17為藍色；如果在電腦USB上需要快速給手機充電時，按一下按鈕13，由MCU控制器12輸出來控制信號電子開關(guān)15將USB接頭的正傳輸引腳Dl+和USB接頭的負(fù)傳輸引腳Dl-相連，使電腦與手機觸發(fā)重新檢測配置來變換快速充電模式，指示燈17由藍色轉(zhuǎn)為紅色，電腦以最大輸出電流給手機充電，數(shù)據(jù)線上的顯示屏16可以顯示出被充電的電流量；
[0038]插在5V2A的充電器:長按3秒按鈕13，由MCU控制器12來調(diào)整電源模組14，這時紅色指示燈17變?yōu)殚W亮，手機就能提高充電速度，顯示屏16可以顯示出被充電的電流量。
[0039]本實用新型的優(yōu)勢在于:
[0040]I)根據(jù)USB接頭10上述充電原理，增設(shè)按鈕13和信號電子開關(guān)15，若是需要給手機或其他手機快速充電時，將按按鈕13—下，由MCU控制器12輸出信號來控制信號電子開關(guān)15將USB接頭的正傳輸引腳Dl+和USB接頭的負(fù)傳輸引腳Dl-相連，使手機轉(zhuǎn)換為快速充電模式，該結(jié)構(gòu)的改進，有效提高了充電效率，大大方便了使用者；
[0041]2)數(shù)據(jù)線上的顯示屏16可以顯示出被充電的電流量，可通過電流量判定數(shù)據(jù)線的工作狀態(tài)，有效避免故障率的發(fā)生；
[0042]3)由MCU控制器12控制電源穩(wěn)壓電路141穩(wěn)定充電接頭的充電量大小，防止電壓過大，有效達到高壓保護的效果；由電源開關(guān)142的通斷控制充電接頭11是否進行充電。該電源穩(wěn)壓電路141的增設(shè)，有效縮短充電時間，同時保護被充電的電子設(shè)備不受高電壓燒壞的風(fēng)險；
[0043]4)在電路中增設(shè)了電壓檢測點20和電流檢測點19，有效達到高壓保護的效果；由MCU控制器12檢測到超過電流或電壓超過設(shè)定值，MCU控制器12輸出控制電源開關(guān)142的通斷控制充電接頭11是否進行充電；
[0044]5)通過指示燈17可快速得知數(shù)據(jù)線充電狀態(tài)，方便了使用者；
[0045]6)該集成裝置的增設(shè)，提高電源的穩(wěn)定度，根據(jù)不同手機等手機可接受的電流大小顯示、工作狀態(tài)顯示等功能，通過這種方式延長了手機的使用壽命；
[0046]7)MCU控制器12為現(xiàn)有技術(shù)，可以是單片機、芯片等，可以在市面上購買得到的；
[0047]8)在數(shù)據(jù)線上增加了電源模塊14、信號電子開關(guān)15和MCU控制器12 ;實現(xiàn)了手機在電腦USB上快速充電的功能；
[0048]9)本實用新型具有設(shè)計合理、使用安全、攜帶便捷、適用范圍廣、工作效率高等特點。
[0049]以上公開的僅為本實用新型的幾個具體實施例，但是本實用新型并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種具有快速充電功能的數(shù)據(jù)線，其特征在于，包括USB接頭、充電接頭和集成裝置；所述集成裝置連接在USB接頭與充電接頭之間；所述集成裝置上集成有MCU控制器、與MCU控制器的輸入端電連接的按鈕和分別與MCU控制器的輸出端電連接的電源模組、信號電子開關(guān)及顯示屏；所述USB接頭和充電接頭上均設(shè)有正電源引腳、用于接地的負(fù)電源引腳、正傳輸引腳和負(fù)傳輸引腳，所述USB接頭的正電源引腳通過電源模組與充電接頭的正電源引腳電連接，所述USB接頭的正傳輸引腳和負(fù)傳輸引腳分別通過信號電子開關(guān)與充電接頭上對應(yīng)的正傳輸引腳和負(fù)傳輸引腳電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有快速充電功能的數(shù)據(jù)線，其特征在于，所述電源模組包括電源穩(wěn)壓電路和電源開關(guān)；所述MCU控制器的輸出端分別與電源穩(wěn)壓電路和電源開關(guān)電連接，且所述USB接頭的正電源引腳依次通過電源穩(wěn)壓電路和電源開關(guān)后電連接至充電接頭上的正電源引腳。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有快速充電功能的數(shù)據(jù)線，其特征在于，所述USB接頭與電源穩(wěn)壓電路之間設(shè)有電壓檢測點，所述充電接頭上設(shè)有電流檢測點，所述電壓檢測點和電流檢測點分別與MCU控制器的輸入端電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的具有快速充電功能的數(shù)據(jù)線，其特征在于，該數(shù)據(jù)線還包括用于顯示數(shù)據(jù)線充電狀態(tài)的指示燈，所述指示燈與MCU控制器的輸出端電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有快速充電功能的數(shù)據(jù)線，其特征在于，該數(shù)據(jù)線還包括集成殼，所述按鈕、指示燈和顯示屏分別安設(shè)在集成殼的表面上，所述電源穩(wěn)壓電路、電源開關(guān)、信號電子開關(guān)和MCU控制器分別置于集成殼內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有快速充電功能的數(shù)據(jù)線，其特征在于，所述指示燈安裝在按鈕上或靠近按鈕的側(cè)邊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有快速充電功能的數(shù)據(jù)線，其特征在于，所述顯示屏為LCD顯示屏或LED顯示屏。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有快速充電功能的數(shù)據(jù)線，其特征在于，所述指示燈為LED指示燈。
【文檔編號】H01R13/66GK203983681SQ201420403468
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】賴永光 申請人:賴永光