USB端子、数据线及终端设备的制作方法

文档序号:11051644阅读:440来源:国知局
USB端子、数据线及终端设备的制造方法与工艺

本申请涉及电子技术领域,尤其涉及一种USB端子、数据线及终端设备。



背景技术:

目前,USB端子具有使用方便、支持热插拔、连接灵活、独立供电等众多优点,被广泛应用在各种电子设备中。

通常,USB端子在使用时,在端子附近很容易聚集过多导电物质(如液体、金属颗粒)等,这就导致USB端子的触片和金属外壳,或者触片和触片之间阻抗变低,当有电压加在USB端子的供电电源触片(VBUS)上时,VBUS与金属外壳或触片所构成的低阻抗回路上会产生大量的热量,当温度超过塑胶燃点时,就会导致USB端子或与USB端子连接的USB插座烧坏。



技术实现要素:

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此,本申请的第一个目的在于提出一种USB端子,有效避免了USB端子热烧坏,提高了USB端子的可靠性和安全性。

本申请的第二个目的在于提出一种USB数据线。

本申请的第三个目的在于提出一种终端设备。

本申请的第四个目的在于提出另一种终端设备。

为达上述目的,本申请第一方面实施例提出了一种USB端子,包括:由多个金属触片组成的金属触片组件,开关组件和控制电路;其中,所述金属触片组件中至少一个金属触片由两段间隔设置的金属片段组成,所述两段间隔设置的金属片段分别与所述开关组件的第一端和第二端连接,当所述开关组件闭合时,所述两段间隔设置的金属片段连通;所述控制电路,用于根据任一金属片段的温度控制所述开关组件的闭合或断开。

在第一方面的一种可能的实现形式中,所述金属触片组件中的供电电源触片由两段间隔设置的金属片段组成。

在第一方面的另一种可能的实现形式中,所述开关组件为金属氧化物半导体场效晶体管或三极管。

在第一方面的另一种可能的实现形式中,所述控制电路包括:温度检测组件;

所述温度检测组件,与所述两段间隔设置的金属片段中的任意一个金属片段贴合设置。

在第一方面的又一种可能的实现形式中,所述温度检测组件为以下组件中的任意一种:热敏电阻、温度传感器。

在第一方面的再一种可能的实现形式中,所述控制电路还包括控制组件;

所述控制组件的输入端与所述温度检测组件连接,所述控制组件的输出端与所述开关组件的控制端连接,所述控制组件在确定所述温度检测组件的温度值高于预设值时,控制所述开关组件断开。

本申请实施例提供的USB端子,包括由多个金属触片组成的金属触片组件,开关组件和控制电路;其中,所述金属触片组件中至少一个金属触片由两段间隔设置的金属片段组成,所述两段间隔设置的金属片段分别与所述开关组件的第一端和第二端连接,当所述开关组件闭合时,所述两段间隔设置的金属片段连通;所述控制电路,用于根据任一金属片段的温度控制所述开关组件的闭合或断开。由此,有效避免了USB端子热烧坏,提高了USB端子的可靠性和安全性。

为达上述目的,本申请第二方面实施例提出了一种USB数据线,包括至少一个如上所述的USB端子和与所述USB端子电连接的传输线。

为达上述目的,本申请第三方面实施例提出了一种终端设备,包括:如上所述的USB端子。

本申请实施例提供的终端设备,USB端子,包括由多个金属触片组成的金属触片组件,开关组件和控制电路;其中,所述金属触片组件中至少一个金属触片由两段间隔设置的金属片段组成,所述两段间隔设置的金属片段分别与所述开关组件的第一端和第二端连接,当所述开关组件闭合时,所述两段间隔设置的金属片段连通;所述控制电路,用于根据任一金属片段的温度控制所述开关组件的闭合或断开。由此,有效避免了USB端子热烧坏,提高了USB端子的可靠性和安全性。

为达上述目的,本申请第四方面实施例提出了一种终端设备,包括以下一个或多个组件:电路板、壳体、处理器,存储器,电源电路,USB端子,传感器组件,以及通信组件;其中,所述电路板安置在所述壳体围成的空间内部,所述处理器和所述存储器设置在所述电路板上;所述电源电路,用于为所述终端设备的各个电路或器件供电;所述存储器用于存储可执行程序代码;所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与 所述可执行程序代码对应的程序;所述USB端子由多个金属触片组成的金属触片组件,开关组件和控制电路;其中,所述金属触片组件中至少一个金属触片由两段间隔设置的金属片段组成,所述两段间隔设置的金属片段分别与所述开关组件的第一端和第二端连接,当所述开关组件闭合时,所述两段间隔设置的金属片段连通;所述控制电路,用于根据任一金属片段的温度控制所述开关组件的闭合或断开。

本申请实施例提供的终端设备,USB端子,包括由多个金属触片组成的金属触片组件,开关组件和控制电路;其中,所述金属触片组件中至少一个金属触片由两段间隔设置的金属片段组成,所述两段间隔设置的金属片段分别与所述开关组件的第一端和第二端连接,当所述开关组件闭合时,所述两段间隔设置的金属片段连通;所述控制电路,用于根据任一金属片段的温度控制所述开关组件的闭合或断开。由此,有效避免了USB端子热烧坏,提高了USB端子的可靠性和安全性。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是本申请一个实施例的USB端子结构示意图;

图2为USB端子触片导通示意图;

图3是本申请一个实施例的USB数据线结构示意图;

图4是本申请一个实施例的终端设备的结构示意图;

图5是本申请另一个实施例的终端设备的结构示意图。

附图标记说明:

多个金属触片-11; 金属触片组件-1; 开关组件-2;

控制电路-3; 金属片段-11a; 金属片段-11b;

温度检测组件-31; 控制组件-32; VBUS触片-4;

GND触片-5; 阻抗通道-6; 终端设备-7;

USB端子-71; 传输线-72; 电路板-81;

壳体-82; 处理器-83; 存储器-84;

电源电路-85; 传感器组件-87; 通信组件-88。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同 或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。

下面参考附图描述本申请实施例的USB端子及终端设备。

图1是本申请一个实施例的USB端子结构示意图。

如图1所示,该USB端子包括:由多个金属触片11组成的金属触片组件1,开关组件2和控制电路3。

其中,所述金属触片组件1中至少一个金属触片由两段间隔设置的金属片段11a和11b组成,所述两段间隔设置的金属片段11a和11b分别与所述开关组件2的第一端和第二端连接,当所述开关组件2闭合时,所述两段间隔设置的金属片段11a和11b连通;

所述控制电路3,用于根据任一金属片段的温度控制所述开关组件2的闭合或断开。

具体的,本申请实施例主要针对现有技术中,USB端子在使用时,由于灰尘、油脂或者液体的进入,使得金属触片间的阻抗降低,从而当VBUS上有电压输入时,在USB端子的低阻抗回路上会产生大量的热量,从而使USB端子或与USB端子连接的插座容易烧坏的问题,提出一种USB端子,当USB端子中金属触片的温度过高时,通过控制开关组件,即可将金属触片断开,从而切断发热电源,从而可有效防止由于短路引起的USB端子烧坏或USB插座烧坏。

其中,金属触片组件中的任一触片可以由两段间隔设置的金属片段,比如VUBS触片、或者地(GND)触片等。

另外,开关组件可以根据需要选择,比如可以为普通的开关器件,或者,也可以为金属氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,简称MOSFET),或者也可以是三极管等。举例来说,若开关组件为三极管,则两个间隔设置的金属片段可分别与三极管的集电极和发射极连接,从而当三极管断开时,两个间隔设置的金属片段断开,从而使USB端子中的导电回路被切断,当三极管闭合时,两个间隔设置的金属片段连通,USB端子正常工作。

可以理解的是,为了实现控制电路根据任一金属片段的温度,控制开关组件的闭合或断开,控制电路中需要包括用于检测任一金属片段的温度检测组件31。为了准确的检测金属片段的温度,温度检测组件31可以与所述两段间隔设置的金属片段11a和11b中的任意一个金属片段贴合设置,如图1所示,温度检测组件31与金属片段11b贴合设置。

需要说明的是,由于金属片段的温度升高时,金属片段所在空间的温度也会升高,因此上述温度检测组件31也可以与金属片段设置在同一空间内,用于检测金属片段周围环境的温度,当周围环境的温度变化时,即可认为金属片段的温度发生了变化。

具体的,温度检测组件31可以为热敏电阻,也可以为温度传感器。需要说明的是,由于热敏电阻包括正温度系数的热敏电阻(PTC)和负温度系数的热敏电阻(NTC),因此在使用的热敏电阻温度系数不同时,控制电路的控制逻辑也不同。

相应的,控制电路还包括控制组件32;

所述控制组件32的输入端与所述温度检测组件31连接,所述控制组件32的输出端与所述开关组件2的控制端连接,所述控制组件32在确定所述温度检测组件31的温度值高于预设值时,控制所述开关组件2断开。

下面结合图2对申请实施例的USB端子的工作原理进行详细说明。

图2为USB端子触片导通示意图。如图2所示,在USB端子中聚集导电物质过多时,USB端子中的VBUS触片4和地(GND)触片5间阻抗通道6变低,当用此端子进行充电或USB通信时,VBUS4和GND5两个触片间形成低阻抗的导电通路6。

根据W=(V2/R)*T,可知此导电通路会消耗电能,并主要转换成热能,导致端子附近区域温度升高,其中W为消耗的电能,V为VBUS和GND之间的电压差,R为聚集的导电物质形成的阻抗,T为VBUS通电的时间。

随着导电通路产生的热能的增加,温度检测组件的输出值也会发生变化,比如温度检测组件的电阻值会变大或变小,当温度检测组件的输出值达到控制阈值时,控制组件即可以控制开关组件断开,从而使VBUS触片的两段分开,断开了VBUS电源,从而断开了短路回路,由于导电物质聚集而形成的导电通路两端没有电压差,没有电能继续输入,温度不会继续升高;并由于周围温度较低,通过空气的热交换,端子的温度会逐渐下降。从而可以有效地防止端子烧坏。

本申请实施例提供的USB端子,包括由多个金属触片组成的金属触片组件,开关组件和控制电路;其中,所述金属触片组件中至少一个金属触片由两段间隔设置的金属片段组成,所述两段间隔设置的金属片段分别与所述开关组件的第一端和第二端连接,当所述开关组件闭合时,所述两段间隔设置的金属片段连通;所述控制电路,用于根据任一金属片段的温度控制所述开关组件的闭合或断开。由此,有效避免了USB端子热烧坏,提高了USB端子的可靠性和安全性。

图3是本申请一个实施例的USB数据线的结构示意图。

如图3所示,该USB数据线,包括至少一个USB端子71和与USB端子电连接的传输线72。

其中,本实施例中的USB端子71,既可以是USB插口,也可以是指USB插座。且USB数据线中USB端子71的数量可以根据需要设置,比如为2个、3个、4个等等,且各个USB 端子71的形状和接口类型可以不同。

可以理解的是,USB端子71的数量不同时,传输线的结构也会不同,比如传输线可以为图3所示的单线结构,或者还可以为多头结构,不同的传输线端用于与不同的USB端子连接。

本申请实施例提供的USB数据线的USB端子,包括由多个金属触片组成的金属触片组件,开关组件和控制电路;其中,所述金属触片组件中至少一个金属触片由两段间隔设置的金属片段组成,所述两段间隔设置的金属片段分别与所述开关组件的第一端和第二端连接,当所述开关组件闭合时,所述两段间隔设置的金属片段连通;所述控制电路,用于根据任一金属片段的温度控制所述开关组件的闭合或断开。由此,有效避免了USB端子热烧坏,提高了USB端子的可靠性和安全性。

图4是本申请一个实施例的终端设备的结构示意图。

如图4所示,该终端设备7包括:USB端子71,其中,USB端子71可以采用本实用新型上述图1所示的实施例提供的USB端子结构。

其中,所述终端设备7,包括:手机、平板电脑等任一有USB端口的设备。

需要说明的是,本申请实施例中的USB端子,既可以是USB插口,也可以是指USB插座。

本申请实施例提供的终端设备,USB端子,包括由多个金属触片组成的金属触片组件,开关组件和控制电路;其中,所述金属触片组件中至少一个金属触片由两段间隔设置的金属片段组成,所述两段间隔设置的金属片段分别与所述开关组件的第一端和第二端连接,当所述开关组件闭合时,所述两段间隔设置的金属片段连通;所述控制电路,用于根据任一金属片段的温度控制所述开关组件的闭合或断开。由此,有效避免了USB端子热烧坏,提高了USB端子的可靠性和安全性。

图5是本申请另一个实施例的终端设备的结构示意图。例如,终端设备可以是移动电话等。

参见图5,终端设备可以包括以下一个或多个组件:

电路板81、壳体82、处理器83,存储器84,电源电路85,USB端子71,传感器组件87,以及通信组件88;其中,所述电路板81安置在所述壳体82围成的空间内部,所述处理器83和所述存储器84设置在所述电路板81上;所述电源电路85,用于为所述终端设备的各个电路或器件供电;所述存储器84用于存储可执行程序代码;所述处理器83通过读取所述存储器84中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序;所述USB端子71由多个金属触片组成的金属触片组件,开关组件和控制电路;

其中,所述金属触片组件中至少一个金属触片由两段间隔设置的金属片段组成,所述两段间隔设置的金属片段分别与所述开关组件的第一端和第二端连接,当所述开关组件闭合时,所述两段间隔设置的金属片段连通;

所述控制电路,用于根据任一金属片段的温度控制所述开关组件的闭合或断开。

需要说明的是,前述对图1所示的USB端子实施例的解释说明也适用于该实施例的终端设备,其实现原理类似,此处不再赘述。

本申请实施例提供的终端设备,USB端子,包括由多个金属触片组成的金属触片组件,开关组件和控制电路;其中,所述金属触片组件中至少一个金属触片由两段间隔设置的金属片段组成,所述两段间隔设置的金属片段分别与所述开关组件的第一端和第二端连接,当所述开关组件闭合时,所述两段间隔设置的金属片段连通;所述控制电路,用于根据任一金属片段的温度控制所述开关组件的闭合或断开。由此,有效避免了USB端子热烧坏,提高了USB端子的可靠性和安全性。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。

在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

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