防爆数据线电路及具有该电路的防爆数据线的制作方法

本实用新型涉及防爆电子产品领域，尤其涉及一种防爆电子产品数据线电路及具有该电路的防爆数据线。

背景技术：

众所周知，数据线作为消费类电子产品必不可少的附属配件之一，其功能主要在于与电源适配器配套使用实现电子产品的充电，或连接于电子产品之间以实现电子产品之间的数据传输交换，为广大用户带来了非常方便实用的用户体验。

然而，在一些特殊行业的工作场所，比如存在爆炸性粉尘环境的场所，诸如机械加工行业的焊接（焊烟），打磨（金属颗粒），喷漆（漆雾）工位或车间、冶金行业的冶金车间(金属颗粒粉尘）；以及存在爆炸性气体环境的场所，诸如化工厂、煤矿矿井、油库等等，在这些场所正常运行时，空气中难免不会出现爆炸性粉尘或气体。而数据线在常规使用过程中，或者是用户对数据线使用不当时，都通常会产生发热，以及大电流的问题，若是在上述这些特殊工作环境中使用数据线，则由于常规数据线没有设置任何防爆安全保护，当发热或者大电流产生时，将可能产生数据线起火，从而引发上述存在爆炸性粉尘或气体的特殊场所产生爆炸事故。

此外，即便是在现实生活中，数据线充电起火，数据线使用不当引发爆炸的报道也屡屡出现，因此，数据线的防爆安全性已经变得越来越重要。

技术实现要素：

鉴于以上数据线使用过程中可能引发起火或爆炸的问题，有必要提供一种新的防爆数据线电路应用于防爆数据线中，使得所述防爆数据线在工作过程中，所述防爆数据线电路可以即时感测自身的温度和电流，并在所述防爆数据线的工作温度和电流超过某一安全值时，通过熔断或短路等方式使所述防爆数据线停止工作，从而有效避免可能由此引发的起火及爆炸问题。

本实用新型正是基于以上考虑提出的一种新的技术方案，本实用新型的目的在于提供一种防爆数据线电路，所述防爆数据线电路可解决现有技术中的数据线在其使用过程中存在的因发热或大电流可能引发的起火或爆炸的问题。

本实用新型还提供一种USB防爆数据线，所述USB防爆数据线采用所述的防爆数据线电路，可解决现有技术中的数据线在使用过程中因温度升高或大电流可能引发的起火或爆炸的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的防爆数据线电路所采用的技术方案是：

一种防爆数据线电路，应用于USB数据线中，所述数据线电路包括用于连接电源的Vbus电源线及GND接地线，以及用于数据传输的D-和D+两根信号线，所述防爆数据线电路包括一限流保护模块及一高温保护模块，所述限流保护模块包括一第一限流保护模块、一第二限流保护模块及一第三限流保护模块，所述第一限流保护模块与所述高温保护模块以串联的方式连接于所述Vbus电源线上；所述第二限流保护模块连接于所述D-信号线上，所述第三限流保护模块连接于所述D+信号线上。

本实用新型提供的USB防爆数据线所采用的技术方案是：

一种USB防爆数据线，采用所述的防爆数据线电路。

与现有技术相比，本专利申请的技术效果是：

基于目前市面上各类电子产品所配套使用的数据线在其使用过程中，常常会产生发热或大电流的情况，从而引发起火或爆炸的问题，本实用新型提供一种USB防爆数据线，所述防爆数据线在电路设计上，配置了限流保护模块及高温保护模块，当所述防爆数据线使用时产生高温或大电流，所述限流保护模块及所述高温保护模块将产生作用，使得所述防爆数据线终止工作，从而有效避免了所述防爆数据线在大电流或高温时可能引发的起火或爆炸事故，大大提升了所述防爆数据线的使用安全性。

附图说明

图1为本实用新型防爆数据线电路功能模块图。

图2为本实用新型防爆数据线电路的电路原理图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，以下将结合附图对本实用新型提出的防爆数据线电路及USB防爆数据线作进一步的说明。

通用的USB数据线通常包括4根线，分别为VBUS、D+、D-及GND，其中Vbus是用于供电的电源线，D+与D-是用于进行数据传输的差分信号线，GND是接地线。USB数据线的通用功能包括充电及数据传输，当电子产品检测到Vbus有供电的时候，就认为是充电;若D+/D-信号线上出现周期性的信号，通常为交流信号或高频信号，电子产品收到这些信号，则认为目前在进行数据传输。

以下结合图1及图2 USB防爆数据线的实施例，对本实用新型防爆数据线电路的各个功能模块及所述电路的工作原理进行详细的描述。图1为本实用新型防爆数据线电路功能模块图，图2为本实用新型防爆数据线电路原理图，图2中，X1和X5、X2和X6、X3和X7、X4和X8分别表示VBUS、D-、D+、GND。F1为充电限流保险丝，F2为温度保险丝；F3及F4为输入端限流保险丝，F5及F6及输出端限流保险丝。

本实施例所述的防爆数据线电路，应用于USB防爆数据线中，所述数据线电路包括用于连接电源的Vbus电源线及GND接地线，以及用于数据传输的D-和D+两根信号线，所述防爆数据线电路包括一限流保护模块10及一高温保护模块20，所述限流保护模块10包括一第一限流保护模块101、一第二限流保护模块102及一第三限流保护模块103，所述第一限流保护模块101与所述高温保护模块20以串联的方式连接于所述Vbus电源线上；所述第二限流保护模块102连接于所述D-信号线上，所述第三限流保护模块103连接于所述D+信号线上。

进一步的，所述限流保护模块10包括一限流保险丝，所述限流保险丝焊接于所述防爆数据线电路上。

考虑到实施例中的防爆数据线在充电过程中为Vbus及GND两根线工作，此时流经Vbus的电流较大；而在数据传输交换过程中，Vbus起供电作用，而D-和D+两根线完成数据传输交换，此时流经D-和D+两根线的电流较小，考虑到以上差异，为了对所述防爆数据线电路进行较为适宜的防爆保护，同时考量不同保险丝的成本，本实用新型所述的USB防爆数据线在Vbus电源线上设置了较大熔断电流的限流保险丝，而在D-和D+两根信号线上设置了较小熔断电流的限流保险丝，从而在最佳成本考量的基础上，实现了可靠的适宜的电路防爆保护。

优选的，所述第一限流保护模块101包括一充电限流保险丝F1，所述充电限流保险丝F1焊接于所述Vbus电源线上，所述第二限流保护模块102包括一输入端限流保险丝F3及一输出端限流保险丝F5，所述D-信号线包括一D-输入端及一D-输出端，所述输入端限流保险丝F3位于所述D-输入端，所述输出端限流保险丝F5位于所述D-输出端。

在D-信号线工作时，其输入端电流通常略大于输出端电流，为了确保所述D-信号线工作过程中得到有效的防爆保护，本实用新型中所述输入端限流保险丝F3与所述输出端限流保险丝F5采用了不同规格的限流保险丝。

优选的，所述Vbus电源线上设置的所述充电限流保险丝的熔断电流F1为 1安, 所述D-信号线上设置的所述输入端限流保险丝F3熔断电流100毫安，所述D-信号线上设置的所述输出端限流保险丝F5的熔断电流75毫安。

由于所述D-信号线用于数据交换传输，通过所述D-信号线的主要是交流信号或高频信号，同时当所述限流保险丝连接于电路时，所述限流保险丝具有一定的阻值。而考虑到电阻与电容的并联，可以使得直流信号或低频信号通过困难，而交流信号或者高频信号则容易通过。由此，本实用新型将所述输入端限流保险丝F3及所述输出端限流保险丝F5，分别与电容相并联，再与所述D-信号线连接。

优选的，所述第二限流保护模块102还包括一第一串联电容组及一第二串联电容组，所述输入端限流保险丝F3与所述第一串联电容组并联连接后，所述输出端限流保险丝F5与所述第二串联电容组并联连接后，与所述D-信号线连接在一起。

本实用新型实施例优选所述第一串联电容组为三个0.068μF的电容相互串联连接，所述第二串联电容组为三个0.1μF的电容相互串联连接。

同样的，所述第三限流保护模块103位于D+信号线上，而所述D+信号线与所述D-信号线配套使用，共同实现数据传输交换，因此，所述D+信号线设置有与所述D-信号线相同的防爆保护电路。

进一步的，所述第三限流保护模块103亦对应设置有与所述第二限流保护模块相同的一输入端限流保险丝F4及一输出端限流保险丝F6，所述D+信号线包括一D+输入端及一D+输出端，所述输入端限流保险丝F4位于所述D+输入端，所述输出端限流保险丝F6位于所述D+输出端。

此外，所述第三限流保护模块103亦对应设置有与所述第二限流保护模块相同的一第一串联电容组及一第二串联电容组，所述输入端限流保险丝与所述第一串联电容组并联连接，所述输出端限流保险丝与所述第二串联电容组并联连接。

由于所述D-与D+信号线共同配套使用，因此在所述D-信号线输入端与D+信号线输入端设置的限流保险丝的熔断电流相同，即F3与F4熔断电流相同，同理，F5与F6熔断电流亦相同，即所述输入端限流保险丝F4熔断电流亦为100毫安，所述输出端限流保险丝F6的熔断电流亦为75毫安。

同样的，所述输入端限流保险丝F4亦与所述第一串联电容组并联连接后，所述输出端限流保险丝F6与所述第二串联电容组并联连接后，与所述D+信号线连接在一起。

考虑到由于流经所述Vbus电源线的电流较大，易导致所述Vbus电源线产生高温或大电流的可能性较大，本实用新型实施例在所述Vbus电源线上除设置了大电流保护电路外，还设置了高温时的保护电路。

优选的，所述高温保护模块20包括一温度保险丝F2，所述温度保险丝F2与所述充电限流保险丝F1串联连接，并位于所述Vbus电源线上，所述温度保险丝的熔断温度为82摄氏度时较佳。

在本实用新型申请所提供的实施例中，应该可以理解到，本实用新型旨在提供一种防爆数据线电路，所述防爆数据线电路应用于一USB防爆数据线中，所述USB防爆数据线在工作过程中，若因某种原因产生高温发热或者大电流时，所述限流保护模块及所述高温保护模块将产生防爆保护作用，避免由此引起的起火或爆炸事故；在设计思路上，考虑到所述USB防爆数据线结构中流经Vbus、D-及D+的电流值的差异，结合实际，分别设置了不同限流熔断电流的限流保护模块，并在Vbus是还进一步设置了高温保护模块，从而所述USB防爆数据线无论是在充电过程中，或是在进行数据传输交换过程中，都可以得到有效的防爆保护。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，并非对本实用新型申请的限定。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型设计思路的前提下，任何以本实用新型的思路做出的替换、改进或润饰，都应视为本实用新型的保护范围之内。