控制模 块104控制所述USB开关模块101切换正面金手指功能引脚与第二USB接口的功能引脚导 通。
[0050] 在所述第一 USB接口的反面金手指与终端连接时，所述控制模块104控制所述USB 开关模块101切换反面金手指功能引脚与第二USB接口的功能引脚导通。
[0051] USB开关模块101包括芯片U4503、电阻RU电容Cl及电阻R2。
[0052] 所述芯片U4503的HSDl+端和HSDl-端分别接所述第一 USB接口的正面金手指， 所述芯片U4503的HSD2+端和HSD2-端分别接所述第一 USB接口的反面金手指，所述芯片 U4503的D+端和D-端接所述第二USB接口。
[0053] 所述电阻Rl -端接第一电流开关102,另一端接所述芯片U4503的电源端；所述 电容Cl 一端接所述芯片U4503的电源端，另一端接地；所述电阻R2的一端接第二电流开关 103,另一端接地；所述芯片U4503的S端接第二电流开关103及所述电阻R2。
[0054] 芯片U4503的D+端和D-端接第二USB接口的D+端和D-端；所述第二USB接口 的VBUS端接所述第一电流开关102和第二电流开关103。
[0055] 其中，芯片U4503的各功能引脚的逻辑电平信号如下表所示：
[0057] 具体的，USB开关模块101的具体切换信号线的过程为：当电脑端USB接口正面插 入电脑USB插座时，由于二极管正向导通方向截止的特性，二极管Dl导通而二极管D2截 止，因此芯片U4503的功能引脚S端为低电平，因此芯片U4503的功能引脚HSD1+、HSD1-分 别与其功能引脚D+、D-导通，从而可实现电脑端USB接口正面的功能引脚与手机端USB接 口的信号传输；同理，当电脑端USB接口反面插入电脑USB插座时，二极管D2导通而二极 管Dl截止，因此芯片U4503的功能引脚S端为高电平，因此芯片U4503的功能引脚HSD2+、 HSD2-分别与其功能引脚D+、D-导通，从而可实现电脑端USB接口反面的功能引脚与手机 端USB接口的信号传输。
[0058] 基于上述所有实施例，实现USB接口正反插的系统的工作原理如下：
[0059] USB接口正面金手指和反面金手指分别有四根信号线VBUS、D+、D-和GND。GND是 接地线，不需处理。对于VBUS线路，由于需要过充电电流，分别在正反两面金手指的线路上 增加一个电流开关。D+端和D-端引脚不需要经过大电流，但是要经过USB高频信号，所以 使用一个USB开关模块101用于信号切换。USB开关模块101的一端连接第二USB接口，另 一端则分别与正反面金手指相连。
[0060] 当正面金手指与第二USB接口相连，使第一电流开关102导通。这样电流就可以从 VBUS_1流到实际给终端充电的Vcharge上。而将第二电流开关103截止，使电流不会经过 VBUS_2流到地网络上。同时，切换USB开关模块101，使D+端与DP_1端相连，D-端与DN_1 端相连，而DP_2端和DN_2端都是悬空的。如此，正面金手指的VBUS_1端、DP_1端DN_1都 可以顺利与第二USB接口的Vcharge端、D+端和D-端相连接。而反面金手指的VBUS_2端、 DP_2端、DN_2端都处于悬空状态，即使接地也不会影响正常的充电和通信。反之，当反面金 手指与第二USB接口相连，只需使第二电流开关103导通，第一电流开关截止，再将USB开 关模块101的D+端和D-端信号切换到DP_2端和DN_2端即可。
[0061] USB开关模块101的信号切换以及第一电流开关102和第二电流开关103的开启 关闭都由控制模块104完成，这个控制模块104既可以是一个元器件，也可以是多个元器件 的组合；既可以完全通过硬件实现，也可以通过一个微控制器编译软件实现。
[0062] USB开关模块101的切换引脚右一个单纯的电平信号控制，而电流开关则由两颗 芯片LTC4412通过检测电压直接控制，是硬件实现。
[0063] 上述实现USB接口正反插的方法和系统通过去除USB线端座子的金属外壳，使正 反面的金手指露出，并在USB接口之间设置电流开关。因此，在第一 USB接口与终端连接 时，通过判断与终端连接的金手指是正面还是反面，并对应使第一 USB接口与第二USB接口 之间的电流开关导通，另一个电流开关截止，从而实现通过第一 USB接口的金手指与第二 USB接口对终端进行充电，关闭对应的电流开关能够避免金手指与第二USB接口之间出现 短路。
[0064] 本实施例提供一种USB数据线，该USB数据线包括第一 USB接口、第二USB接口以 及连接于所述第一 USB接口和第二USB接口之间的连接线，所述第一 USB接口内的金手指 上的正面与反面均设置有一组可独立完成标准USB信号传输的功能引脚，所述USB数据线 内还包括所述的实现USB接口正反插的系统。
[0065] 本实施例提供的USB数据线，可使得该USB数据线与电脑端接触连接的第一 USB 接口，不论是其正面还是反面插入电脑端USB插座内，USB数据线均可正常地进行数据传输 与充电等工作，大大地方便了用户的使用，有效提高了用户体验。
[0066] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实 施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存 在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0067] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来 说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护 范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1. 一种实现USB接口正反插的方法，包括以下步骤： 去除第一 USB接口的USB线端座子的金属外壳使其露出正反面金手指； 在所述第一 USB接口与第二USB接口之间设置电流开关； 在所述第一 USB接口与终端连接时，判断所述第一 USB接口与终端连接的金手指是正 面还是反面，若是正面金手指与终端连接，则控制连接正面金手指与所述第二USB接口的 电流开关导通；若是反面金手指与终端连接，则控制连接反面金手指与所述第二USB接口 的电流开关导通。2. 根据权利要求1所述的实现USB接口正反插的方法，其特征在于，还包括在所述第一 USB接口与终端连接时，判断与终端连接的所述第一 USB接口的金手指是正面还是反面，并 对应切换所述第一 USB接口的金手指与所述第二USB接口之间信号线的连接关系。3. -种实现USB接口正反插的系统，其特征在于，包括用于切换信号线的USB开关模 块、第一电流开关、第二电流开关及控制模块； 所述第一电流开关分别连接第一 USB接口的正面金手指与第二USB接口；所述第二电 流开关分别连接第一 USB接口的反面金手指与第二USB接口；所述USB开关模块同时连接 所述第一 USB接口的正反面金手指与所述第二USB接口；所述控制模块分别连接所述USB 开关模块、所述第一电流开关及所述第二电流开关； 在所述第一 USB接口的正面金手指与终端连接时，所述控制模块控制所述第一电流开 关导通；在所述第一 USB接口的反面金手指与终端连接时，所述控制模块控制所述第二电 流开关导通，所述控制模块还用于在所述第一 USB接口的正反面金手指交替连接终端时控 制所述USB开关模块切换对应信号线、使所述第一 USB接口的正反面金手指的功能引脚与 所述第二USB接口的功能引脚对应连接。4. 根据权利要求3所述的实现USB接口正反插的系统，其特征在于，所述第一电流开关 包括芯片IC-LTC4412、场效应管Ql ; 所述芯片IC-LTC4412的输入端接所述第一 USB接口的正面金手指、感应端接所述第二 USB接口、GATE端接所述场效应管Ql的栅极；所述场效应管Ql的源极接所述第一 USB接口 的正面金手指、漏极接所述第二USB接口。5. 根据权利要求3所述的实现USB接口正反插的系统，其特征在于，所述第二电流开关 包括芯片IC-LTC4412、场效应管Q2 ; 所述芯片IC-LTC4412的输入端接所述第一 USB接口的反面金手指、感应端接所述第二 USB接口、GATE端接所述场效应管Q2的栅极；所述场效应管Q2的源极接所述第一 USB接口 的正面金手指、漏极接所述第二USB接口。6. 根据权利要求3所述的实现USB接口正反插的系统，其特征在于，所述USB开关模块 包括芯片U4503、电阻RU电容Cl及电阻R2 ; 所述芯片U4503的HSDl+端和HSDl-端分别接所述第一 USB接口的正面金手指，所述 芯片U4503的HSD2+端和HSD2-端分别接所述第一 USB接口的反面金手指，所述芯片U4503 的D+端和D-端接所述第二USB接口； 所述电阻Rl -端接所述第一电流开关，另一端接所述芯片U4503的电源端；所述电容 Cl 一端接所述芯片U4503的电源端，另一端接地；所述电阻R2的一端接所述第二电流开 关，另一端接地；所述芯片U4503的S端接所述第二电流开关及所述电阻R2。7. 根据权利要求6所述的实现USB接口正反插的系统，其特征在于，所述芯片U4503的 D+端和D-端接所述第二USB接口的D+端和D-端；所述第二USB接口的VBUS端接所述第 一电流开关和所述第二电流开关。8. 根据权利要求3所述的实现USB接口正反插的系统，其特征在于，在所述第一 USB接 口的正面金手指与终端连接时，所述控制模块控制所述USB开关模块切换所述第一 USB接 口的正面金手指功能引脚与所述第二USB接口的功能引脚导通； 在所述第一 USB接口的反面金手指与终端连接时，所述控制模块控制所述USB开关模 块切换所述第一 USB接口的反面金手指功能引脚与所述第二USB接口的功能引脚导通。9. 一种USB数据线，包括第一 USB接口、第二USB接口及连接于所述第一 USB接口和所 述第二USB接口之间的连接线，其特征在于：所述第一 USB接口内的金手指上的正面与反面 均设置有一组可独立完成标准USB信号传输的功能引脚，所述USB数据线还包括如权利要 求3-7中任一项所述的实现USB接口正反插的系统。
【专利摘要】本发明涉及一种实现USB接口正反插的方法，通过去除USB线端座子的金属外壳，使正反面的金手指露出，第一USB接口与第二USB接口之间设置电流开关。因此，在第一USB接口与终端连接时，通过判断与终端连接的第一USB接口的金手指是正面还是反面，并对应使第一USB接口与第二USB接口之间的电流开关导通，另一个电流开关截止，从而实现通过第一USB接口的金手指与第二USB接口对终端进行充电，关闭对应的电流开关能够避免金手指与第二USB接口之间出现短路。此外，还提供实现USB接口正反插的系统及USB数据线。
【IPC分类】H01R31/06, H01R43/26, H01R13/66, H01R13/26, H01R13/70
【公开号】CN105098563
【申请号】CN201510413635
【发明人】彭良才, 吴克伟
【申请人】深圳市万普拉斯科技有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月14日
【公告号】CN104408007A