一种数据线的制作方法

本实用新型涉及充电保护技术领域，尤其涉及一种数据线。

背景技术：

随着充电技术的发展，移动终端的高压快充和低压直充技术越来越普及，充电功率逐渐增大。较大的充电电流、充电电压容易造成充电数据线的过流、过温，进一步导致线路烧坏或者端口烧坏，致使移动终端无法完成充电，甚至导致起火、爆炸等事故，危及用户人身安全。因此，有必要对数据线的充电状态进行监测，以保证充电过程的正常、安全进行。

目前，常用的充电状态监测方法是，在数据线中设置热敏电阻，当温度上升到一定值时启动保护。但是，该方法响应缓慢、时滞较大，只有出现了问题才能启动保护，无法做到提前保护，对数据线的烧线或者烧端口现象只能做到缓解，无法杜绝。

技术实现要素：

为此，本实用新型提供一种数据线，以力图解决或至少缓解上面存在的问题。

根据本实用新型的一个方面，提供一种数据线，包括电源正极线、接地线、正电压数据线和负电压数据线，其还包括：串联于电源正极线上的测流电阻和开关器件；一端连接至接地线上的测温电阻；与所述测流电阻、测温电阻并联且与所述开关器件的控制端相连的保护芯片，所述保护芯片适于读取测流电阻两端的第一电压和测温电阻两端的第二电压，根据读取到的第一电压和第二电压向所述开关器件发出导通、关断的控制信号。

可选地，在根据本实用新型的数据线中，还包括低压差线性稳压器，所述低压差线性稳压器一端连接至所述电源正极线，另一端连接至所述保护芯片，以向所述保护芯片供电。

可选地，在根据本实用新型的数据线中，保护芯片中存储有过流点和过温点，所述保护芯片进一步适于将读取到的第一电压转化为电流值，以及将读取到的第二电压转化为温度值；当所述电流值大于所述过流点或所述温度值大于所述过温点时，保护芯片向所述开关器件发出关断信号。

可选地，在根据本实用新型的数据线中，保护芯片中还存储有复温点，所述保护芯片适于在所述开关器件处于关断状态时读取测温电阻两端的第二电压并将其转化为温度值，当所述温度值小于所述复温点时，所述保护芯片向所述开关器件发出导通信号。

可选地，在根据本实用新型的数据线中，开关器件为低导通阻抗的MOS管。

可选地，在根据本实用新型的数据线中，测温电阻为负温度系数热敏电阻。

可选地，在根据本实用新型的数据线中，保护芯片为TI BQ27742芯片。

本实用新型所提供的数据线可以实现自身的过温、过流监测，在过温或过流时断开充电回路，以实现充电保护。本实用新型的数据线所提供的充电状态监测方案响应快、时滞小，通过对保护芯片的过流点、过温点、复温点的设置，在充电过程出现异常之前或刚出现异常时即可自动断开充电回路，有效地保证了充电安全，避免用户遭受财产及人身损害。

附图说明

为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。

图1示出了根据本实用新型一个实施例的数据线100的整体结构示意图；

图2示出了根据本实用新型一个实施例的数据线100的A端口的截面图；

图3示出了根据本实用新型一个实施例的数据线100的A端口处的内部电路图；

图4示出了根据本实用新型另一个实施例的数据线100的A端口处的内部电路图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1示出了根据本实用新型一个实施例的数据线100的整体结构示意图。如图1所示，数据线100包括A端和B端两个端口。其中，A端口连接至移动终端(移动终端例如可以是手机、平板电脑、智能可穿戴设备等，但不限于此)，其可以是Type-C接口、Micro USB接口、Mini USB接口等，但不限于此。B端口通常为标准USB接口，其可以连接至充电器、电源适配器、桌面计算机、笔记本电脑等设备，以向移动设备充电。

图2示出了根据本实用新型一个实施例的数据线100的A端口的截面图。如图2所示，数据线的端口例如USB接口、Type-C接口、Micro USB接口、Mini USB接口等，其端口处所引出的管脚的位置、数量略有不同，但基本上均包括如图2所示的四个管脚：电源正极线110(VBUS)、负电压数据线120(Data-)、正电压数据线130(Data+)和接地线140(GND)。

在本实用新型的数据线中，除了如图1、图2所示的常规数据线结构之外，在图1所示的A端口(即靠近移动设备的端口)处还设置有充电状态监测装置，用于实时监测充电状态，以实现充电保护。如图3所示，在A端口处所设置的充电状态监测装置包括测流电阻150、开关器件160、测温电阻170和保护芯片180。

测流电阻150串接于电源正极线110(VBUS)上，用于检测电源正极线110上的电流。根据一种实施例，测流电阻150为一个高精度的精密电阻，其阻值的取值范围为1～20mΩ。通过采集测流电阻150两端的第一电压，用第一电压除以测流电阻150的阻值，即可得出此时电源正极线110上的电流值。

开关器件160串接于电源正极线110(VBUS)上，适于通过其导通、关断的状态来维持或切断充电过程。开关器件160的导通或关断由保护芯片180来控制。根据一种实施例，开关器件160为低导通阻抗的MOS管。

测温电阻170的一端连接至接地线140，另一端连接至保护芯片180。根据一种实施例，测温电阻170为负温度系数热敏电阻(NTC，Negative Temperature Coefficient)。当然，在其他的实施例中，也可以将测温电阻170设置为正温度系数热敏电阻(PTC，Positive Temperature Coefficient)，本实用新型对测温电阻170的类型及型号不做限制。测温电阻170的电阻与温度值存在一一对应的关系，测得测温电阻170的电阻值，即可得出当前的温度值。

保护芯片180用于实现充电保护，其分别与测流电阻150、测温电阻170并联，从而可以读取测流电阻150两端的第一电压和测温电阻170两端的第二电压，并根据读取到的两个电压值来向开关器件160发出导通、关断的控制信号，从而充电过程的维持或切断。根据一种实施例，保护芯片180可以是TI BQ27742芯片，但不限于此。

根据一种实施例，数据线100中还包括低压差线性稳压器190(LDO，low dropout regulator)，其一端连接至电源正极线110，另一端连接至保护芯片180，以向保护芯片180供电。低压差线性稳压器190以电源正极线110上的电压为输入，并将其转换为一个较低的电压输出，作为保护芯片180的供电电压。一般来说，为了适用于移动终端的高压和低压快充等多种场景，低压差线性稳压器190的输入电压范围要比较宽，例如可以是3～20V；其输出电压范围为2.5V～4.4V，这是保护芯片180的正常工作电压。

根据一种实施例，保护芯片180中存储有过流点和过温点。过流点和过温点可以由本领域技术人员自行设置，本实用新型对二者的取值不做限制。通常，过流点被设置为一个略大于额定电流的值，例如，额定电流为2A，过流点设置为2.33A；额定电流为3A，过流点设置为3.2A；等等。过温点可以设置为0～120℃之间的任意数值，优选地，将其设置为60～70℃之间的数值，例如70℃。保护芯片180适于读取测流电阻150两端的第一电压和测温电阻170两端的第二电压，并进一步将读取到的第一电压转化为电流值(用第一电压除以测流电阻150的阻值)，将读取到的第二电压转化为温度值(测温电阻170的第二电压除以测温电阻170上的电流得到测温电阻170的阻值，阻值与温度有一一对应关系)。当电流值大于过流点或温度值大于过温点时，保护芯片180向开关器件160发出关断信号，控制开关器件160关断，从而切断充电过程。也即，无论发生过流还是过温，保护芯片180均会关断开关器件160，从而切断充电过程，实现充电保护。

根据一种实施例，保护芯片180中还存储有复温点。保护芯片180适于在开关器件160处于关断状态时，读取测温电阻两端的第二电压并将其转化为温度值，当温度值小于复温点时，保护芯片180向开关器件160发出导通信号，控制开关器件160导通，从而开启充电过程。也即，在实行过温保护后，保护芯片180可以在温度回落至正常状态时，重新导通开关器件160，继续充电过程。应当指出，复温点的取值可以由本领域技术人员自行设置，本实用新型对此不做限制。一般来说，复温点应当设置为小于过温点，且与过温点具有一定差距的数值，例如，可以将复温点设置为比过温点小10℃。

根据一种实施例，在实行过流保护后，开关器件160关断。此时，若切断数据线100的外部电源，即可解除过流保护。在重新将数据线100与外部电源连接后，数据线100即可恢复正常的充电状态。也即，“重启”即可恢复。

图4示出了根据本实用新型另一个实施例的数据线A端口处的内部电路图。图4与图3相比，电路的细节更加清晰。如图4所示，保护芯片180为TI BQ27742芯片，其包括VPWR、BAT、REG25等多个管脚。低压差线性稳压器190与保护芯片的管脚VPWR和BAT连接，从而向保护芯片180供电。管脚SRN、SRP分别与测流电阻150的两端相连，用于读取测流电阻150两端的第一电压。管脚REG25、TS分别与测温电阻170的两端连接，用于读取测温电阻170两端的第二电压。管脚DSG与开关器件160相连，开关器件160为N沟道MOS管，保护芯片通过管脚DSG向开关器件160输出高电平或低电平信号，从而控制开关器件160的导通和关断(当DSG管脚输出高电平时，开关器件160导通；当DSG管脚输出低电平时，开关器件160关断)。

本实用新型所提供的数据线可以实现自身的过温、过流监测，在过温或过流时断开充电回路，以实现充电保护。本实用新型的数据线所提供的充电状态监测方案响应快、时滞小，通过对保护芯片的过流点、过温点、复温点的设置，在充电过程出现异常之前或刚出现异常时即可自动断开充电回路，有效地保证了充电安全，避免用户遭受财产及人身损害。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，实用新型方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。

本领域那些技术人员应当理解在本文所公开的示例中的设备的模块或单元以布置在如该实施例中所描述的设备中，或者可替换地可以定位在与该示例中的设备不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个子模块。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

此外，所述实施例中的一些在此被描述成可以由计算机系统的处理器或者由执行所述功能的其它装置实施的方法或方法元素的组合。因此，具有用于实施所述方法或方法元素的必要指令的处理器形成用于实施该方法或方法元素的装置。此外，装置实施例的在此所述的元素是如下装置的例子：该装置用于实施由为了实施该实用新型的目的的元素所执行的功能。

如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。

尽管根据有限数量的实施例描述了本实用新型，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本实用新型的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本实用新型的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本实用新型的范围，对本实用新型所做的公开是说明性的，而非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求书限定。