闪电接口otg、数据通信和充电三合一连接线控制电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种闪电接口OTG、数据通信和充电三合一连接线控制电路，包括用于控制实现OTG功能、数据通信功能和充电功能及功能切换的主控模块，用于接收主控模块的指令，在OTG功能和数据充电功能之间切换的开关模块；用于接收主控模块的指令，在OTG功能中将输出电压升高，给OTG外设供电的DC?DC转换模块；以及设于连接线两端的Lightning闪电接口和USB接口；开关模块串联在Lightning接口和USB接口的电源接口之间，DC?DC转换模块串联在Lightning接口的信号接口脚SB和USB接口的电源接口脚VCC之间。本实用新型用一个控制电路实现了连接线的OTG、数据通信和充电三种功能，苹果用户只需携带一根苹果移动设备的连接线即可使用上述三种功能，携带方便，节约成本。
【专利说明】
闪电接口 OTG、数据通信和充电三合一连接线控制电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及苹果电子设备连接线电路，尤其涉及一种闪电接口0TG、数据通信和充电三合一连接线控制电路。
【背景技术】
[0002]当今，各类电子产品已属人们生活中必不可少的日常用品，不同种类的电子产品具有不同的多样化功能，人们常常需要使用多个电子产品以满足不同的需求，且常常需要在不同电子产品间进行数据通信，于是OTG技术应运而生，该技术不仅可以在多元化的电子设备间进行数据通信还可进行设备间的充电，十分方便。OTG部分功能介绍如下:
[0003]1.设备之间拷贝图片和视频等；
[0004]2.外接SD卡相机读卡器，把照片和视频从数码相机下载到iPad，iPhone，iTouch等苹果移动设备上；
[0005]3.外接USB键盘；
[0006]4.对外输出电压5V:给蓝牙耳机充电，驱动微型风扇等。
[0007]目前，苹果电子产品的用户已达电子产品用户的40%以上，苹果移动产品有其专用的数据连接线，然而，专用于苹果移动产品的具有闪电(Lightning)接口的连接线要么是只有进行充电功能和数据通信功能的连接线，要么是只能进行OTG功能的连接线，当日常使用需要用到以上三种功能时则需要携带两种连接线，十分不便，成本也比较高昂。现有的Lightning接口连接线有如下几种:
[0008]1.Lightning接口 OTG线，没有充电功率，无法和电脑通信；
[0009]2.Lightning至USB连接线，无OTG功能，可以充电，可以和电脑通讯；
[0010]3.Lightning充电线，只能充电，无其他功能。
【发明内容】
[0011]本实用新型为了解决上述现有技术中存在的问题，提出了一种闪电接口0TG、数据通信和充电三合一连接线控制电路。
[0012]本实用新型提出的闪电接口OTG、数据通信和充电三合一连接线控制电路包括:主控模块、开关模块、DC-DC转换模块，以及分别位于连接线两端的闪电接口和USB接口，所述的主控模块根据USB接口传输的功能信号开关模块在OTG功能和数据充电功能之间切换。
[0013]所述的主控模块包括:主控芯片Ul、第一二极管Dl、第二二极管D2和第三二极管D3，第一二极管和第二二极管的阴极并联后与主控芯片的电源端脚VDD连接并通过一电容C4接地，第一二极管的阳极与闪电接口的信号接口脚SA连接，第二二极管的阳极与USB接口的电源接口脚VCC连接，第三二极管阴极通过一电阻R2与主控芯片的脚P3.6连接，第三二极管的阳极与闪电接口的信号接口脚SA连接，主控芯片的脚P3.5与闪电接口的信号接口脚SA连接，信号输入端脚Pl.3与USB接口的信号接口脚F连接，信号输入端脚Pl.5与闪电接口的脚Fl连接，脚P3.6与闪电接口的脚FO连接。
[0014]所述的开关模块包括:第一PMOS管Ql和第二 PMOS管Q2，第一 PMOS管的G极与主控芯片的信号输出端脚P3.0连接，0极通过一电阻Rl与闪电接口的电源接口脚VCC连接，S极与USB接口的电源接口脚VCC连接，第二PMOS管的G极与主控芯片的信号输出端脚P3.1连接，D极与闪电接口的电源接口脚VCC连接，S极与USB接口的电源接口脚VCC连接。
[0015]所述的DC-DC转换模块包括:升压芯片U2，升压芯片的电压输出端脚VOUT和USB接口的电源接口脚VCC连接，并通过一电容Cl接地，电压输入端脚VIN和闪电接口的信号接口脚SB连接，并通过一电容C2接地，脚C+通过一电容C3与脚C-串联，使能端脚EN与主控芯片的信号输出端脚Pl.4连接。
[0016]所述的闪电接口的数据传输接口脚D+和脚D-分别与USB接口的数据传输接口脚D+和脚D-对应连接。
[0017]所述的USB接口端同时设有USB公头和母座。
[0018]实用新型的有益效果:本实用新型用一个控制电路实现了连接线的0TG、数据通信和充电三种功能，苹果用户只需携带一根苹果移动设备连接线即可与电子产品进行数据通信，给苹果移动设备充电，通过Lightning接口外接的苹果移动设备给USB接口外接的OTG外设备充电，携带、操作方便，节约成本。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的电路结构图；
[0020]图2位本实用新型电路的功能模块图；
[0021]图3为本实用新型电路的工作原理图。
【具体实施方式】
[0022]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型的保护范围。
[0023]如图1和图2所示，一种闪电接口OTG、数据通信和充电三合一连接线控制电路包括:用于控制实现OTG功能、数据通信功能和充电功能及功能之间切换的主控模块；用于接收主控模块的指令，在OTG功能和数据充电功能之间切换的开关模块;用于接收主控模块的指令，在OTG功能中将输出电压升高，给OTG外设供电的DC-DC转换模块;设于连接线两端的Lightning 接口 Jl 和 USB 接口 J2。
[0024]所述Lightning接口 Jl的定义为iPhone5新接口 Lightning的接口定义，其定义为:Lightning接口分为A面和B面，每一面均有8个引脚，A面或B面中，脚SA、脚SB为信号接口，向苹果移动设备发送信号，告知苹果移动设备此时是A面还是B面，其中，当连接线为OTG线时，苹果移动设备还可通过脚SB给外设提供电源，脚D+、脚D-为数据传输接口，用于设备间的数据通信，脚VCC为电源接口，用于输出电压给苹果移动设备充电，脚F0、脚Fl为空脚，暂时未用到，脚GND为地线接口。本实用新型中，脚FO为信号输出接口，脚Fl为信号输入接口，苹果移动设备可通过脚SA给主控模块供电。Lightning接口外焊有Lightning公头，方便外接苹果移动设备。
[0025]所述USB接口J2为具有5个引脚的USB接口，脚GND为地线接口，脚F为信号接口，脚D+、脚D-为数据传输接口，脚VCC为电源接口。USB接口通过导线与USB公头和母座连接。
[0026]Lightning接口 Jl的数据传输接口脚D+和脚D-分别与USB接口 J2的数据传输接口脚D+和脚D-对应连接，用于两个接口端外接设备间的数据通信。
[0027]所述主控模块包括主控芯片Ul、第一二极管Dl、第二二极管D2、第三二极管D3以及一个电容C4和一个电阻R2等电子元器件，主控芯片Ul为本实用新型自定义芯片，用于控制实现连接线的0TG、数据通信和充电功能及功能之间的切换。
[0028]主控芯片Ul共10个引脚，脚VSS接地;脚VDD为电源端;脚Pl.1为未使用的空脚;脚Pl.3为信号输入端，与USB接口 J2的脚F连接，接收USB接口的功能(FUN)信号，根据FUN信号判断该连接线是具有OTG功能的OTG线还是具有数据通信和充电功能的数据充电线;脚Pl.4为信号输出端;脚Pl.5为信号输入端，与Lightning接口 Jl的脚Fl相连，接收Lightning接口Jl外接的苹果移动设备发送来的指令;脚P3.6为信号输出端，与Lightning接口 Jl的脚FO连接，向Lightning接口 Jl外接的苹果移动设备发送控制信号；脚P3.5与Lightning接口 Jl的脚SA连接;脚?3.0、脚P3.1均为控制信号输出端。
[0029]第一二极管和第二二极管的阴极并联后与主控芯片Ul的脚VDD连接并通过电容C4接地，第一二极管的阳极与Lightning接口 Jl的脚SA连接，第二二极管的阳极与USB接口 J2的脚VCC连接，USB接口 J2外接的电子设备可通过此连接给主控芯片Ul供电，第三二极管的阴极通过电阻R2与主控芯片Ul的脚P3.6连接，第三二极管的阳极与Lightning接口 Jl的脚SA连接。Lightning接口 Jl外接的苹果移动设备可通过脚SA给主控芯片Ul供电。本实施例中，电阻R2的阻值为Ik欧姆，电容Cl的容值为1uf，第一二极管D1、第二二极管D2和第三二极管D3为肖特基二极管，单向导电，阻止电流反向流动。
[0030]所述开关模块包括第一PMOS管Ql和第二PMOS管Q2以及一个电阻Rl，第一PMOS管的G极与主控芯片Ul的脚P3.0连接，接收主控芯片Ul发出的控制信号，D极通过电阻Rl与Lightning接口 Jl的脚VCC连接，S极与USB接口 J2的脚VCC连接;第二PMOS管的G极与主控芯片Ul的脚P3.1连接，接收主控芯片Ul发出的控制信号，D极与Lightning接口 Jl的脚VCC连接，S极与USB接口 J2的脚VCC连接。第一 PMOS管Ql和第二PMOS管Q2分别通过各自接收到的控制信号实现导通或截止。当第一 PMOS管Ql和第二 PMOS管Q2均为截止状态时，Lightning接口Jl的电源接口脚VCC与USB接口 J2的电源接口脚VCC之间断开连接，否则Lightning接口 Jl的电源接口脚VCC与USB接口 J2的电源接口脚VCC导通连接。本实施例中，电阻Rl的阻值为120欧姆。
[0031]DC-DC转换模块包括升压芯片U2以及电容Cl、电容C2和电容C3等电子元器件，升压芯片U2为型号为G320的DC-DC转换芯片10A45，升压芯片U2的电压输入端脚VIN与Lightning接口 Jl的脚SB连接，并通过电容C2接地，电压输出端脚VOUT与USB接口 J2的脚VCC连接，并通过电容Cl接地，脚C+通过电容C3与脚C-串联，使能端脚EN与主控芯片Ul的信号输出端脚Pl.4连接，接收主控芯片Ul发出的使能控制信号。当连接线为OTG线时，主控芯片Ul发送使能控制信号使能升压芯片U2，升压芯片U2接收Lightning接口 Jl外接的苹果移动设备输出的电压，将该电压升压至5v后，将升压后的电压输出给USB接口 J2外接的OTG外设备，给OTG外设备充电。本实施例中，电容Cl和电容C2的容值均为1uf，电容C3的容值为2.2uf0
[0032]如图3所示，本实用新型的控制电路工作原理如下:
[0033]电路上电后，主控芯片UI检测USB接口J2的FUN信号，若FUN信号为低电平信号，则主控芯片Ul控制连接线为OTG线，主控芯片Ul接收到Lightning接口 Jl外接的苹果移动设备发出的指令后，应答该指令并发送相应的控制信号告知该苹果移动设备此连接线为OTG线，使能升压芯片U2，发送相应的控制信号使第一PMOS管Ql和第二PMOS管Q2截止，此时，Lightning接口 Jl的电源接口脚VCC和USB接口 J2的电源接口脚VCC断开连接，且升压芯片U2开始工作，苹果移动设备输出电压给升压芯片U2，升压芯片U2将该电压升压至5v并输出给USB接口 J2外接的OTG外设备，给OTG外设备充电，根据用户的使用需要，执行相应的OTG功會K;
[0034]若FUN信号为高电平信号，则主控芯片Ul控制连接线为数据充电线，主控芯片Ul接收到苹果移动设备发出的指令后，应答该指令并发送相应的控制信号告知该苹果移动设备此连接线为数据充电线，不使能升压芯片U2，此时，升压芯片U2不工作，第一PMOS管Ql和第二 PMOS管Q2保持导通，Lightning接口 Jl的电源接口脚VCC和USB接口 J2的电源接口脚VCC导通连接，根据用户的使用需要，执行充电功能或数据通信功能等。
[0035]以上实施例仅为举例说明，非起限制作用，任何未脱离本申请精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于本申请的权利要求范围之中。
【主权项】
1.一种闪电接口 OTG、数据通信和充电三合一连接线控制电路，其特征在于，包括:主控模块、开关模块、DC-DC转换模块，以及分别位于连接线两端的闪电接口( Jl)和USB接口(J2)，所述的主控模块根据USB接口传输的功能信号控制开关模块在OTG功能和数据充电功能之间切换。2.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述的主控模块包括:主控芯片(U1)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)和第三二极管(D3)，第一二极管和第二二极管的阴极并联后与主控芯片的电源端脚VDD连接并通过一电容(C4 )接地，第一二极管的阳极与闪电接口的信号接口脚SA连接，第二二极管的阳极与USB接口的电源接口脚VCC连接，第三二极管阴极通过一电阻(R2 )与主控芯片的脚P3.6连接，第三二极管的阳极与闪电接口的信号接口脚SA连接，主控芯片的脚P3.5与闪电接口的信号接口脚SA连接，信号输入端脚Pl.3与USB接口的信号接口脚F连接，信号输入端脚Pl.5与闪电接口的脚Fl连接，脚P3.6与闪电接口的脚FO连接。3.如权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述的开关模块包括:第一PMOS管(Ql)和第二 PMOS管(Q2)，第一 PMOS管的G极与主控芯片的信号输出端脚P3.0连接，D极通过一电阻(Rl)与闪电接口的电源接口脚VCC连接，S极与USB接口的电源接口脚VCC连接，第二PMOS管的G极与主控芯片的信号输出端脚P3.1连接，D极与闪电接口的电源接口脚VCC连接，S极与USB接口的电源接口脚VCC连接。4.如权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述的DC-DC转换模块包括:升压芯片(U2)，升压芯片的电压输入端脚VIN和闪电接口的信号接口脚SB连接，并通过一电容(C2)接地，电压输出端脚VOUT和USB接口的电源接口脚VCC连接，并通过一电容(Cl)接地，脚C+通过一电容(C3 )与脚C-串联，使能端脚EN与主控芯片的信号输出端脚P1.4连接。5.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述的闪电接口的数据传输接口脚D+和脚D-分别与USB接口的数据传输接口脚D+和脚D-对应连接。6.如权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述的USB接口端同时设有USB公头和母座。
【文档编号】H01R27/02GK205622002SQ201620418012
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年5月10日
【发明人】谢劼
【申请人】谢劼