CN117708012A - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种电子设备，应用于终端技术领域，电子设备的外接接口包括第一数据传输管脚和第二数据传输管脚，通过在第一数据传输管脚和电子设备的切换单元之间设置第一开关单元，在第二数据传输管脚和切换单元之间设置第二开关单元，当第一数据传输管脚传向第一开关单元的电压大于第一开关单元控制端的电压时，第一开关单元关断，当第二数据传输管脚传向第二开关单元的电压大于第二开关单元控制端的电压时，第二开关单元关断，第一开关单元控制端和第二开关单元控制端的电压与切换单元的工作电压的差值为预设值，这样，可以减少切换单元被高压直流烧坏的概率，进而减少电子设备不能快充，且电子设备之间不能通过外接接口进行通信的概率。

Description

电子设备

技术领域

本申请涉及终端技术领域，尤其涉及一种电子设备。

背景技术

在可能的实现方式中，电子设备上设置有外接接口，外接接口例如包括type-C接口等，电子设备通过外接接口，可以实现充电，还可以实现与模拟耳机或其他电子设备通信连接。

然而，在电子设备的使用过程中，可能出现电子设备不能快充或电子设备之间不能通过外接接口进行通信的现象。

发明内容

本申请实施例提供一种电子设备，应用于终端技术领域，通过在外接接口的D+管脚和切换单元之间设置第一开关单元，在外接接口的D-管脚和切换单元之间设置第二开关单元，当外接接口的D+管脚传向第一开关单元的电压大于第一开关单元的控制端的电压时，第一开关单元关断，当外接接口的D-管脚传向第二开关单元的电压大于第二开关单元的控制端的电压时，第二开关单元关断。第一开关单元的控制端的电压与切换单元的工作电压的差值为预设值。第二开关单元的控制端的电压与切换单元的工作电压的差值为预设值。这样，可以减少切换单元被高压直流烧坏的概率，进而减少电子设备不能快充，且电子设备之间不能通过外接接口进行通信的概率。

本申请实施例提出一种电子设备，包括：外接接口、第一开关单元、第二开关单元、切换单元和过压保护单元；

外接接口包括第一数据传输管脚和第二数据传输管脚；

第一开关单元连接在第一数据传输管脚和切换单元之间，第二开关单元连接在第二数据传输管脚和切换单元之间；过压保护单元与第一开关单元的控制端和第二开关单元的控制端连接；切换单元与电子设备的负载连接；负载包括通信单元以及音频处理单元；

其中，切换单元，用于在外接接口接入模拟耳机时，将第一数据传输管脚和第二数据传输管脚与音频处理单元连接，和，将第一数据传输管脚和第二数据传输管脚与通信单元断开；以及，在外接接口接入充电器时，将第一数据传输管脚和第二数据传输管脚与通信单元连接，和，将第一数据传输管脚和第二数据传输管脚与音频处理单元断开；

过压保护单元，用于向第一开关单元的控制端和第二开关单元的控制端提供控制电压，控制电压与切换单元的工作电压之间的差值小于预设值；第一开关单元，用于在第一数据传输管脚传向第一开关单元的电压大于第一开关单元的控制端的电压时关断；第二开关单元，用于在第二数据传输管脚传向第二开关单元的电压大于第二开关单元的控制端的电压时关断。

这样，当高压直流通过外接接口的第一数据传输管脚传输到第一开关单元时，第一开关单元关断，和/或，当高压直流通过通过外接接口的第二数据传输管脚传输到第二开关单元时，第二开关单元关断，可以减少切换单元被高压直流烧坏的发生概率，进而减少电子设备因切换单元被烧坏而使得电子设备不能快充，且使得电子设备不能通过外接接口与模拟耳机和其他电子设备进行通信的发生概率，还可以减少负载被高压直流烧坏的概率。

在一种可能的实现方式中，过压保护单元包括第一控制电压提供管脚和第二控制电压提供管脚；电子设备还包括第一电阻和第二电阻；

第一控制电压提供管脚通过第一电阻与第一开关单元的控制端连接，第二控制电压提供管脚通过第二电阻与第二开关单元的控制端连接。

这样，第一电阻的分压作用，可以减少静电通过第一开关单元而损坏过压保护单元的概率。第二电阻的分压作用，可以减少静电通过第二开关单元而损坏过压保护单元的概率。

在一种可能的实现方式中，电子设备还包括第一电压钳位模块和第二电压钳位模块；

第一电压钳位模块连接在第一数据传输管脚和接地端之间，第二电压钳位模块连接在第二数据传输管脚和接地端之间。

这样，可以使得传输到第一开关单元的静电电压和/或浪涌电压，小于第一开关单元的控制端的电压，或者小于切换单元的最大耐受电压；也可以使得传输到第二开关单元的静电电压和/或浪涌电压，小于第二开关单元的控制端的电压，或者小于切换单元的最大耐受电压，进而减少静电和/或浪涌损坏过压保护单元和损坏切换单元的概率，还可以减少静电和/或浪涌对第一开关单元和第二开关单元的影响。

在一种可能的实现方式中，电子设备还包括第三电压钳位模块和第四电压钳位模块；

第三电压钳位模块的一端连接在第一开关单元和切换单元之间，第三电压钳位模块的另一端接地；第四电压钳位模块的一端连接在第二开关单元和切换单元之间，第四电压钳位模块的另一端接地；

第三电压钳位模块的钳位电压小于第一电压钳位模块的钳位电压，第四电压钳位模块的钳位电压小于第二电压钳位模块的钳位电压。

这样，即便第一开关单元和第二开关单元没有及时关断，仍可以使得传输到切换单元的静电电压和/或浪涌电压，小于切换单元的最大耐受电压，进而减少静电和/或浪涌损坏切换单元的概率。

在一种可能的实现方式中，第一电压钳位模块包括一个瞬态电压抑制二极管，或者，第一电压钳位模块包括多个串联或多个并联的瞬态电压抑制二极管；

第二电压钳位模块包括一个瞬态电压抑制二极管，或者，第二电压钳位模块包括多个串联或多个并联的瞬态电压抑制二极管。

这样，可以提高第一电压钳位模块和第二电压钳位模块的防护能力和适用范围，还可以降低电子设备的成本。

在一种可能的实现方式中，第三电压钳位模块包括一个瞬态电压抑制二极管，或者，第三电压钳位模块包括多个串联或多个并联的瞬态电压抑制二极管；

第四电压钳位模块包括一个瞬态电压抑制二极管，或者，第四电压钳位模块包括多个串联或多个并联的瞬态电压抑制二极管。

这样，可以提高第三电压钳位模块和第四电压钳位模块的防护能力和适用范围，还可以降低电子设备的成本。

在一种可能的实现方式中，电子设备还包括第一滤波器；

第一滤波器连接在第一开关单元和切换单元之间，第一滤波器还连接在第二开关单元和切换单元之间。

这样，第一滤波器可以对静电和浪涌进行分压，使得切换单元不被静电和/或浪涌所损坏。

在一种可能的实现方式中，电子设备还包括限流单元；限流单元包括电阻，电感，或者，串联连接的电阻和电感；

限流单元连接在第一开关单元和切换单元之间，限流单元还连接在第二开关单元和切换单元之间。

这样，限流单元的分压作用，也可以对通过第一开关单元和第二开关单元的静电和浪涌进行分压，使得切换单元不被静电和/或浪涌所损坏。

在一种可能的实现方式中，电子设备还包括第二滤波器；

第二滤波器连接在第一数据传输管脚和第一开关单元之间，第二滤波器还连接在第二数据传输管脚和第二开关单元之间。

这样，若第二滤波器连接在第一数据传输管脚和第一电压钳位模块之间，第二滤波器还连接在第二数据传输管脚和第二电压钳位模块之间，第二滤波器可以对第一数据传输管脚和第二数据传输管脚输入的高压直流进行分压，可以减少第一电压钳位模块和第二电压钳位模块被高压直流所损坏的概率。

若若第二滤波器连接在第一电压钳位模块和第一开关单元之间，第二滤波器还连接在第二电压钳位模块和第二开关单元之间，即便第一电压钳位模块和第二电压钳位模块发生故障，第二滤波器可以对静电和浪涌进行分压，可以减小静电和/或浪涌对第一开关单元和第二开关单元的影响。

在一种可能的实现方式中，负载还包括快充芯片；

快充芯片与切换单元连接。

这样，由于第一开关单元和第二开关单元的防护作用，可以减少快充芯片被高压直流烧坏的概率。

在一种可能的实现方式中，负载还包括快充芯片；电子设备还包括第三电阻和第四电阻；

快充芯片的一个引脚通过第三电阻连接在第一数据传输管脚和第一开关单元之间，快充芯片的另一个引脚通过第四电阻连接在第二数据传输管脚和第二开关单元之间。

这样，在外接接口的VBUS管脚腐蚀，导致高压直流从第一数据传输管脚和第二数据传输管脚输入电子设备的情况下，第一开关单元和第二开关单元的防护作用，可以减少切换单元被高压直流烧坏的概率，第三电阻和第四电阻对高压直流的分压作用，还可以减少快充芯片被高压直流烧坏的概率，此外，在快充充电器为电子设备进行快充充电的过程中，快充芯片可以与快充充电器保持通信，快充芯片基于对电子设备充电状态的监控结果，可以指示快充充电器进行充电电压的调节。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种场景示意图；

图2为本申请实施例提供的一种电子设备的Type-C接口的示意图；

图3为可能的实现方式中电子设备100的一种电路的示意图；

图4为本申请实施例提供的电子设备100的电路示意图一；

图5为本申请实施例提供的电子设备100的电路示意图二；

图6为本申请实施例提供的电子设备100的电路示意图三；

图7为本申请实施例提供的电子设备100的电路示意图四；

图8为本申请实施例提供的电子设备100的电路示意图五；

图9为本申请实施例提供的电子设备100的电路示意图六；

图10为本申请实施例提供的电子设备100的电路示意图七；

图11为本申请实施例提供的电子设备100的电路示意图八；

图12为本申请实施例提供的电子设备100的电路示意图九；

图13为本申请实施例提供的电子设备100的等效电路示意图；

图14为本申请实施例提供的电子设备100的结构示意图。

具体实施方式

为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案，以下，对本申请实施例中所涉及的部分技术术语和技术进行简单介绍。

1、共模电感

共模电感也可以称为共模扼流圈，共模电感可以包括一个磁芯和至少两个绕组，至少两个绕组绕制于同一磁芯上，共模电感可以用于过滤电磁干扰信号。

以共模电感包括两个绕组，两个绕组包括第一绕组和第二绕组为例，受工艺的影响，第一绕组与第二绕组的阻抗可能存在一定差异，因此，共模电感的第一绕组和第二绕组可以承受的最大电压可能不同。例如，第一线圈的阻抗可能比第二线圈的阻抗大1Ω，第一线圈能够承受的最大电压可以为10V，第二线圈能够承受的最大电压可以为9.2V。

2、瞬态电压抑制二极管(transient voltage suppression diode，TVS)

TVS二极管又可以称为瞬态电压抑制器或雪崩击穿二极管。当电路正常工作时，TVS二极管不工作，处于截止状态(高阻态)，当电路出现异常的过电压，且电压值达到TVS二极管的击穿电压时，TVS二极管可以由高阻态突变为低阻态，也就是TVS二极管导通，则异常过电压引起的瞬时过电流可以通过TVS二极管流至接地端，同时TVS二极管可以将电压钳位在较低的电压值，保护后级电路。

3、电子设备

本申请实施例的电子设备可以为任意形式的电子设备，例如，电子设备可以包括具有图像处理功能的手持式设备、车载设备等。例如，一些电子设备为：手机(mobilephone)、平板电脑、掌上电脑、笔记本电脑、移动互联网设备(mobile internet device，MID)、可穿戴设备，虚拟现实(virtual reality，VR)设备、增强现实(augmented reality，AR)设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程手术(remote medical surgery)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端、蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiation protocol，SIP)电话、无线本地环路(wireless local loop，WLL)站、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备，5G网络中的电子设备或者未来演进的公用陆地移动通信网络(public land mobile network，PLMN)中的电子设备等，本申请实施例对此并不限定。

作为示例而非限定，在本申请实施例中，该电子设备还可以是可穿戴设备。可穿戴设备也可以称为穿戴式智能设备，是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称，如眼镜、手套、手表、服饰及鞋等。可穿戴设备即直接穿在身上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备，更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能。广义穿戴式智能设备包括功能全、尺寸大、可不依赖智能手机实现完整或者部分的功能，例如：智能手表或智能眼镜等，以及只专注于某一类应用功能，需要和其它设备如智能手机配合使用，如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等。

此外，在本申请实施例中，电子设备还可以是物联网(internet of things，IoT)***中的电子设备，IoT是未来信息技术发展的重要组成部分，其主要技术特点是将物品通过通信技术与网络连接，从而实现人机互连，物物互连的智能化网络。

本申请实施例中的电子设备也可以称为：终端设备、用户设备(user equipment，UE)、移动台(mobile station，MS)、移动终端(mobile terminal，MT)、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置等。

4、为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案，本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

本申请实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b，或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，a-b，a-c，b-c，或a-b-c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

需要说明的是，本申请实施例中的“在……时”，可以为在某种情况发生的瞬时，也可以为在某种情况发生后的一段时间内，本申请实施例对此不作具体限定。此外，本申请实施例提供的显示界面仅作为示例，显示界面还可以包括更多或更少的内容。

图1为本申请实施例提供的一种场景示意图。为了使得电子设备能够与外部设备进行连接，电子设备可以包括如图1所示的外接接口。外部设备例如充电器、模拟耳机(例如可以具有3.5mm耳机接口)或其他电子设备等。

其他电子设备例如不具有充电功能的电子设备。充电器可以包括快充充电器，还可以包括非快充充电器。

如图1所示，该场景中可以包括电子设备100、充电器101和充电线102，电子设备100和充电器101可以通过充电线102连接，电子设备100和充电线102上均设置有外接接口。外接接口可以是通用串行总线(universal serial bus，USB)接口。

本申请实施例中，以外接接口为通用串行总线Type-C(universal serial busType-C，USB Type-C)接口(后续简称Type-C接口)为例进行说明，充电器101可以通过充电线102上的Type-C接口，与电子设备100上的Type-C接口连接，为电子设备充电，其中，充电线102上的Type-C接口可以称为Type-C公头，电子设备100上的Type-C接口可以称为Type-C母头。

应理解，图1中示出的电子设备的Type-C接口仅为一种示例，并不对本申请中电子设备100的外接接口的形式造成限制。另外，本申请实施例中的充电器及充电线也可以替换为其他接入电子设备的外部设备，外部设备可以通过Type-C接口接入电子设备。

示例性的，图2示出了一种电子设备100的Type-C接口的示意图。

如图2所示，Type-C接口包括24个管脚，分别为A1-A12，以及B1-B12。因为A1-A12与B1-B12的功能相似，下述以管脚A1-A12为例，说明每个管脚的作用。

管脚A1、A12：接地管脚，也称为GND管脚。

管脚A2、A3：数据发送管脚，也称为TX1+管脚、TX1-管脚，可以用于兼容USB3.0和USB3.1。

管脚A4、A9：与终端设备中的供电模块连接，以使得终端设备为Type-C接口供电，即终端设备为Type-C接口提供VBUS，也称为VBUS管脚。

管脚A5：外部设备检测管脚，也称为CC1管脚，用于检测外部设备的类型。其中，外部设备的类型可以包括：下行端口(downstream facing port，DFP)设备和上行端口(upstream facing port，UFP)设备。

管脚A6、A7：数据传输管脚，也称为D+管脚、D-管脚，用于传输音视频流或文件等，电子设备还可以基于快充协议，通过D+管脚、D-管脚输出电压信号给充电器，充电器内置的USB解码芯片可以根据电压信号判断充电器需要输出的电压大小，为电子设备快速充电。上述VBUS管脚在普通充电模式(未使用快充)下，传输的充电电压一般不大于5V，在快充模式下，传输的充电电压可以高达20V。

在本申请实施例中，D+管脚也可以称为第一数据传输管脚。D-管脚也可以称为第二数据传输管脚。

管脚A6、A7可以用于兼容USB2.0。

管脚A8：功能扩展管脚，也称为SBU1管脚。

管脚A10、A11：数据接收管脚，也称为RX2+管脚、RX2-管脚，可以用于兼容USB3.0和USB3.1。

B1-B12的功能与A1-A12对应，在此不再赘述，B1-B12依次可以称为：GND、TX2+、TX2-、VBUS、CC2、D+、D-、SBU2、VBUS、RX1+、RX1-、GND。

A1-A12管脚对应A层金手指，B1-B12管脚对应B层金手指，由图2可见，A层金手指和B层金手指在CC1、SBU2、CC2和SBU1处不对称，其他地方信号对称。

图3示出了可能的实现方式中电子设备100的一种电路的示意图。如图3所示，电子设备包括外接接口201、切换单元202和负载。外接接口201的D+管脚和D-管脚，与切换单元202连接。切换单元202与负载连接。负载包括音频处理单元203、通信单元204和快充芯片205。

当模拟耳机与外接接口201连接时，切换单元202将外接接口201与音频处理单元203连接，并将外接接口201与通信单元204断开，还将外接接口201与快充芯片205断开，模拟耳机可以与音频处理单元203通信。

当充电器与外接接口201连接时，若充电器为非快充充电器，切换单元202将外接接口201与通信单元204连接，并将外接接口201与音频处理单元203断开，还将外接接口201与快充芯片205断开，充电器可以与通信单元204通信，这样通信单元204可以指示充电器为电子设备100充电。

若充电器为快充充电器，当快充充电器与外接接口201连接时，切换单元202将外接接口201与快充芯片205连接，并将外接接口201与音频处理单元203断开，还将外接接口201与通信单元204断开，快充充电器可以与快充芯片205通信，这样快充芯片205可以指示充电器为电子设备100充电，例如，快充芯片205可以指示快充充电器升压，为电子设备100进行快充充电。

可以理解的是，充电器为电子设备100充电时，充电器提供的充电电压，是通过外接接口201的VBUS管脚传输到电子设备100的。

然而，当快充充电器为电子设备100进行快充充电时，若外接接口201的VBUS管脚被腐蚀，VBUS管脚与D+管脚和/或D-管脚连通。快充充电器升压并输出的高压直流会通过D+管脚和/或D-管脚传输到切换单元202。高压直流会烧坏切换单元202，进而出现电子设备100不能快充，且，电子设备100不能通过外接接口与模拟耳机和其他电子设备进行通信的问题。

有鉴于此，本申请实施例提供一种电子设备，通过在外接接口的D+管脚和切换单元之间设置第一开关单元，在外接接口的D-管脚和切换单元之间设置第二开关单元，当外接接口的D+管脚传向第一开关单元的电压大于切换单元的工作电压时，第一开关单元关断，当外接接口的D-管脚传向第二开关单元的电压大于切换单元的工作电压时，第二开关单元关断，这样，可以减少切换单元被高压直流烧坏的概率，进而减少电子设备不能快充，且电子设备不能通过外接接口与模拟耳机和其他电子设备进行通信的概率。

下面结合部分实施例，对本申请实施例提供的电子设备进行说明。

图4为本申请实施例提供的电子设备100的电路示意图一。

如图4所示，电子设备包括外接接口201、第一开关单元301、第二开关单元302、过压保护单元303、切换单元202和负载。外接接口201包括第一数据传输管脚和第二数据传输管脚。负载包括音频处理单元203和通信单元204。负载还包括快充芯片205。第一开关单元301和第二开关单元302，可以由场效应器件搭建，场效应器件可以包括：单个金属氧化物半导体场效应晶体管(metal oxide semiconductor field effecttransistor，MOSFET)，多个共同实现开关功能的MOSFET，等。MOSFET可以为N型场效应管(negative channel MOS，NMOS)，也可以为P型场效应管(positive channel MOS，PMOS)。第一开关单元301和第二开关单元302，还可以由其他可以实现所在电路导通或断开的开关器件搭建，本申请实施例对此不做具体限制。MOSFET包括栅端(gate，G)、源端(source，S)和漏端(drain，D)。栅端(gate，G)可以称为控制端。本申请实施例以第一开关单元301和第二开关单元302，均为单个MOSFET为例进行说明。

其中，第一数据传输管脚和第二数据传输管脚均可以是外接接口中用于通信的管脚。例如，在Type-C接口中，第一数据传输管脚可以包括D+管脚，第二数据传输管脚可以包括D-管脚。为便于理解，本申请实施例以外接接口201为Type-C接口为例进行说明。

第一开关单元301连接在第一数据传输管脚和切换单元202之间，第二开关单元302连接在第二数据传输管脚和切换单元202之间。示例性地，第一开关单元301的源端可以与第一数据传输管脚连接，第一开关单元301的漏端可以与切换单元202连接。第二开关单元302的源端可以与第二数据传输管脚连接，第二开关单元302的漏端可以与切换单元202连接。

过压保护单元303与第一开关单元301的控制端和第二开关单元302的控制端连接。

切换单元202与电子设备100的负载连接。

在外接接口201接入模拟耳机时，切换单元202将第一数据传输管脚和第二数据传输管脚与音频处理单元203连接，和，将第一数据传输管脚和第二数据传输管脚与通信单元204断开，还将第一数据传输管脚和第二数据传输管脚与快充芯片205断开，这样，第一数据传输管脚和第二数据传输管脚可以作为耳机接口，可以实现模拟耳机与音频处理单元203之间的通信。

若充电器为非快充充电器，在外接接口201接入充电器时，切换单元202将第一数据传输管脚和第二数据传输管脚与通信单元204连接，和，将第一数据传输管脚和第二数据传输管脚与音频处理单元203断开，还将第一数据传输管脚和第二数据传输管脚与快充芯片205断开，这样，第一数据传输管脚和第二数据传输管脚可以作为通用串行总线(universal serial bus，USB)接口，可以实现充电器与通信单元204之间的通信。

若充电器为快充充电器，在外接接口201接入充电器时，切换单元202将第一数据传输管脚和第二数据传输管脚与快充芯片205连接，和，将第一数据传输管脚和第二数据传输管脚与音频处理单元203断开，还将第一数据传输管脚和第二数据传输管脚与通信单元204断开，这样，第一数据传输管脚和第二数据传输管脚可以作为通用串行总线(universalserial bus，USB)接口，可以实现充电器与快充芯片205之间的通信，例如快充芯片205可以指示快充充电器升压，以给电子设备100进行快充充电。

过压保护单元303，用于向第一开关单元301的控制端和第二开关单元302的控制端提供控制电压，控制电压与切换单元202的工作电压之间的差值小于预设值。预设值例如为0。示例性地，控制电压可以小于或等于切换单元202的最大耐受电压。

若外接接口201接入快充充电器，快充芯片205指示快充充电器升压，给电子设备100进行快充充电，且外接接口的VBUS管脚腐蚀，高压直流可以从第一数据传输管脚和第二数据传输管脚输入电子设备100，当第一数据传输管脚传向第一开关单元301的电压大于第一开关单元301的控制端的电压时，第一开关单元301关断。当第二数据传输管脚传向第二开关单元302的电压大于第二开关单元302的控制端的电压时，第二开关单元302关断。

这样，当高压直流通过外接接口的第一数据传输管脚传输到第一开关单元时，第一开关单元关断，和/或，当高压直流通过通过外接接口的第二数据传输管脚传输到第二开关单元时，第二开关单元关断，可以减少切换单元被高压直流烧坏的发生概率，进而减少电子设备因切换单元被烧坏而使得电子设备不能快充，且使得电子设备不能通过外接接口与模拟耳机和其他电子设备进行通信的发生概率，还可以减少负载被高压直流烧坏的概率。

如上所述，第一开关单元和第二开关单元的防护作用，可以减少切换单元被高压直流烧坏的概率，这样可以不用在切换单元设计中，在切换单元上额外设计高压直流防护器件，可以节省器件资源并降低切换单元的制造工艺难度。其中，高压直流防护器件，用于减少切换单元被高压直流烧坏的概率。

可选地，过压保护单元303可以包含多个档位，实现为第一开关单元301的控制端提供多种控制电压，还实现为第二开关单元302的控制端提供多种控制电压。这样，可以提高过压保护单元303的适用范围，例如，在电子设备100的电路设计中，针对不同耐受电压的切换单元202，可以选择同一款过压保护单元303。

在一种可能的场景中，电子设备100的外接接口201处可能发生静电释放(electrostatic discharge，ESD)、浪涌等事件，导致外接接口201的D+管脚和D-管脚的电压过大。在电子设备100通过外接接口201外接了较大功率的电子设备时，外接接口201处容易产生浪涌。静电和浪涌均可能会对过压保护单元303和/或切换单元202造成损坏。

对此，图5示出了本申请实施例提供的电子设备100的电路示意图二。

如图5所示，在图4的基础上，电子设备100还可以包括第一电阻R1和第二电阻R2。过压保护单元303包括第一控制电压提供管脚和第二控制电压提供管脚。

第一控制电压提供管脚通过第一电阻R1与第一开关单元301的控制端连接。这样，第一电阻R1的分压作用，可以减少静电通过第一开关单元301而损坏过压保护单元303的概率。

第二控制电压提供管脚通过第二电阻R2与第二开关单元302的控制端连接。这样，第二电阻R2的分压作用，可以减少静电通过第二开关单元302而损坏过压保护单元303的概率。

可选地，过压保护单元303还可以包括过压保护(over voltage protection，OVP)芯片。切换单元202可以包括开关切换芯片。如图5所示，过压保护单元303和切换单元202可以集成在同一块芯片上。

进一步地，图6示出了本申请实施例提供的电子设备100的电路示意图三。

如图6所示，在图5的基础上，电子设备100还可以包括第一电压钳位模块304和第二电压钳位模块305。

第一电压钳位模块304连接在第一数据传输管脚和接地端之间。

第二电压钳位模块305连接在第二数据传输管脚和接地端之间。

这样，可以使得传输到第一开关单元301的静电电压和/或浪涌电压，小于第一开关单元301的控制端的电压，或者小于切换单元202的最大耐受电压；也可以使得传输到第二开关单元302的静电电压和/或浪涌电压，小于第二开关单元302的控制端的电压，或者小于切换单元202的最大耐受电压，进而减少静电和/或浪涌损坏过压保护单元303和损坏切换单元202的概率，还可以减少静电和/或浪涌对第一开关单元301和第二开关单元302的影响。

进一步地，图7示出了本申请实施例提供的电子设备100的电路示意图四。

如图7所示，在图6的基础上，电子设备100不但可以包括第一电压钳位模块304和第二电压钳位模块305，电子设备100还可以包括第三电压钳位模块306和第四电压钳位模块307。

第一电压钳位模块304连接在第一数据传输管脚和接地端之间。

第二电压钳位模块305连接在第二数据传输管脚和接地端之间。

第三电压钳位模块306的一端连接在第一开关单元301和切换单元202之间，第三电压钳位模块306的另一端接地。

第四电压钳位模块307的一端连接在第二开关单元302和切换单元202之间，第四电压钳位模块307的另一端接地。

第三电压钳位模块306的钳位电压小于第一电压钳位模块304的钳位电压，第四电压钳位模块307的钳位电压小于第二电压钳位模块305的钳位电压。

电压钳位模块的钳位电压越高，越不易被高压直流损坏。示例性地，如图7所示，若切换单元202的最大耐受电压为5.5V。第一电压钳位模块304的钳位电压和第二电压钳位模块305的钳位电压均可以是20V，第三电压钳位模块306的钳位电压和第四电压钳位模块307的钳位电压均可以是5V。

当静电和/或高压浪涌传输到第一电压钳位模块304时，静电和/或高压浪涌的电压会被钳位到20V。即便第一开关单元301没有及时关断，20V的静电、20V的高压浪涌或者低于第一电压钳位模块304钳位电压的低压浪涌，通过第一开关单元301传输到第三电压钳位模块306时，会被第三电压钳位模块306钳位到5V，这样，可以使得传输到切换单元202的静电电压和/或浪涌电压，小于切换单元202的最大耐受电压。第二电压钳位模块305和第四电压钳位模块307对静电和/或浪涌分压的原理和效果，与第一电压钳位模块304和第三电压钳位模块306对静电和/或浪涌分压的原理和效果类似，不再赘述。

这样，即便第一开关单元301和第二开关单元302没有及时关断，仍可以使得传输到切换单元202的静电电压和/或浪涌电压，小于切换单元202的最大耐受电压，进而减少静电和/或浪涌损坏切换单元202的概率。

图8示出了本申请实施例提供的电子设备100的电路示意图五。

可选地，如图8所示，在图7的基础上，第一电压钳位模块304可以包括一个瞬态电压抑制二极管(TVS)，或者，第一电压钳位模块304可以包括多个串联或多个并联的瞬态电压抑制二极管(TVS)。

第二电压钳位模块305可以包括一个瞬态电压抑制二极管(TVS)，或者，第二电压钳位模块305可以多个串联或多个并联的瞬态电压抑制二极管(TVS)。

示例性地，若第一电压钳位模块304的钳位电压和第二电压钳位模块305的钳位电压均为20V。第一电压钳位模块304可以为一个钳位电压为20V的TVS，或者，第一电压钳位模块304可以为两个钳位电压为10V的串联的TVS，或者，第一电压钳位模块304可以为两个钳位电压为20V的并联的TVS。

若第一电压钳位模块304为两个钳位电压为20V的并联的TVS，当其中一个TVS故障时，另一个TVS还可以发挥作用，这样，可以提高第一电压钳位模块304的防护能力。

第二电压钳位模块305与第一电压钳位模块304的实现原理类似，不再重复举例说明。

可选地，如图8所示，第三电压钳位模块306可以包括一个瞬态电压抑制二极管，或者，第三电压钳位模块306可以包括多个串联或多个并联的瞬态电压抑制二极管。

第四电压钳位模块307可以包括一个瞬态电压抑制二极管，或者，第四电压钳位模块307可以包括多个串联或多个并联的瞬态电压抑制二极管。

示例性地，若第三电压钳位模块306的钳位电压和第四电压钳位模块307的钳位电压均为5V，第三电压钳位模块306可以包括一个钳位电压为5V的TVS，或者，第三电压钳位模块306可以包括两个钳位电压为5V的并联的TVS，或者，第三电压钳位模块306可以包括两个钳位电压为2.5V的串联的TVS。

在第三电压钳位模块306包括两个甚至更多个诸如钳位电压为5V的并联的TVS时，若其中一个TVS损坏或故障，另外的TVS还可以发挥作用，进而可以提高第三电压钳位模块306的防护能力。

类似地，当第四电压钳位模块307包括多个并联的TVS时，若其中一个TVS损坏或故障，另外的TVS还可以发挥作用，进而可以提高第四电压钳位模块306的防护能力。

图9示出了本申请实施例提供的电子设备100的电路示意图六。

如图9所示，在图8的基础上，为了节约瞬态电压抑制二极管(TVS)，电子设备100还包括公共瞬态电压抑制二极管308。

示例性地，如图9所示，若要使得传输到第一开关单元301的静电和/或浪涌的电压为20V，第一电压钳位模块304可以包括一个10V的TVS，第二电压钳位模块305也可以包括1个10V的TVS，TVS 308的钳位电压可以为10V。

其中，第一电压钳位模块304的TVS的一端与第一数据传输管脚连接，第二电压钳位模块305的TVS的一端与第二数据传输管脚连接，第一电压钳位模块304的TVS的另一端和第二电压钳位模块305的TVS的另一端均与TVS 308的一端连接，TVS 308的另一端接地。

图10示出了本申请实施例提供的电子设备100的电路示意图七。

进一步地，为了对静电和浪涌进行分压，使得切换单元202不被静电和/或浪涌所损坏，如图10所示，在图9的基础上，电子设备100还可以包括第一滤波器309。

第一滤波器309连接在第一开关单元301和切换单元202之间，第一滤波器309还连接在第二开关单元302和切换单元202之间。第一滤波器309可以包括共模电感和/或LC滤波器。

进一步地，如图10所示，电子设备100还可以包括限流单元310。限流单元310包括电阻，电感，或者，串联连接的电阻和电感。

限流单元310连接在第一开关单元301和切换单元202之间，限流单元310还连接在第二开关单元302和切换单元202之间。

示例性地，如图10所示，限流单元310可以包括第五电阻R5和第六电阻R6。第五电阻R5连接在第一开关单元301和切换单元202之间，第六电阻R6连接在第二开关单元302和切换单元202之间。

这样，限流单元的分压作用，也可以对通过第一开关单元和第二开关单元的静电和浪涌进行分压，使得切换单元202不被静电和/或浪涌所损坏。

图11示出了本申请实施例提供的电子设备100的电路示意图八。

如图11所示，在图10的基础上，电子设备100还可以包括第二滤波器311。第二滤波器311可以包括共模电感和/或LC滤波器。

第二滤波器311连接在第一数据传输管脚和第一开关单元301之间，第二滤波器311还连接在第二数据传输管脚和第二开关单元302之间。

示例性地，第二滤波器311可以连接在第一数据传输管脚和第一电压钳位模块304之间，第二滤波器311还可以连接在第二数据传输管脚和第二电压钳位模块305之间。

类似地，第二滤波器311也具有分压作用，第二滤波器311可以对第一数据传输管脚和第二数据传输管脚输入的高压直流进行分压，可以减少第一电压钳位模块和第二电压钳位模块被高压直流所损坏的概率。

示例性地，若第二滤波器311连接在第一电压钳位模块304和第一开关单元301之间，第二滤波器311连接在第二电压钳位模块305和第二开关单元302之间，即便第一电压钳位模块304和第二电压钳位模块305发生故障，第二滤波器311可以对静电和浪涌进行分压，这样，可以减小静电和/或浪涌对第一开关单元301和第二开关单元302的影响。

负载还包括快充芯片205。快充芯片205可以与切换单元202连接。在外接接口201接入快充充电器，快充芯片205指示快充充电器升压，给电子设备100进行快充充电，且外接接口的VBUS管脚腐蚀，第一数据传输管脚和第二数据传输管脚输入高压直流的情况下，由于第一开关单元301和第二开关单元302均关断，若快充芯片205与切换单元202连接，则快充芯片205与快充充电器之间的通信也会断开。对此，图12示出了本申请实施例提供的电子设备100的电路示意图九。

如图12所示，在图11的基础上，电子设备100还包括第三电阻R3和第四电阻R4。快充芯片的一个引脚可以通过第三电阻R3连接在第一数据传输管脚和第一开关单元301之间，快充芯片的另一个引脚可以通过第四电阻R4连接在第二数据传输管脚和第二开关单元302之间。

当外接接口201接入快充充电器时，快充芯片通过第一数据传输管脚和第二数据传输管脚与快充充电器通信，并指示快充充电器升压，以给电子设备100进行快充充电。若外接接口的VBUS管脚腐蚀，导致第一数据传输管脚和第二数据传输管脚输入高压直流，则第一开关单元301和第二开关单元302关断，减少切换单元202被高压直流烧坏的概率，第三电阻R3和第四电阻R4对高压直流进行分压，减少快充芯片205被高压直流烧坏的概率，第三电阻R3和第四电阻R4不会影响快充芯片205与快充充电器之间的通信信号，即便第一开关单元301和第二开关单元302关断，快充芯片205仍可以与快充充电器保持通信。

这样，在外接接口的VBUS管脚腐蚀，导致高压直流从第一数据传输管脚和第二数据传输管脚输入电子设备的情况下，可以减少切换单元被高压直流烧坏的概率，还可以减少快充芯片被高压直流烧坏的概率，此外，在快充充电器为电子设备100进行快充充电的过程中，快充芯片可以与快充充电器保持通信，快充芯片基于对电子设备100充电状态的监控结果，可以指示快充充电器进行充电电压的调节。

可选地，如图12所示，通信单元204可以包括***级芯片(system on chip，SoC)。SoC芯片与切换单元202连接。当外接接口接入非快充充电器时，非快充充电器不会提供高压，因此第一数据传输管脚和第二数据传输管脚上不会出现高压直流，第一开关单元301和第二开关单元302导通，切换单元202将第一数据传输管脚和第二数据传输管脚与SoC芯片连接，并将第一数据传输管脚和第二数据传输管脚与音频处理单元断开，非快充充电器可以与SoC芯片进行通信。

与非快充充电器类似地，当外接接口接入其他电子设备时，其他电子设备不具有充电功能也就不会提供高压，其他电子设备可以与SoC芯片进行通信。

类似地，当外接接口接入模拟耳机时，模拟耳机不会提供高压，因此第一数据传输管脚和第二数据传输管脚上不会出现高压直流，第一开关单元301和第二开关单元302导通，切换单元202将第一数据传输管脚和第二数据传输管脚与SoC芯片断开，并将第一数据传输管脚和第二数据传输管脚与音频处理单元203连接，模拟耳机可以与SoC芯片进行通信。音频处理单元203可以包括编译码器(coder-decoder，Codec)。

图13为本申请实施例提供的电子设备100的等效电路示意图。

如图12和图13所示，电子设备100可以包括USB小板和主板。为降低电子设备100的制造工艺难度，如图13所示，USB小板和主板之间，连接有板对板连接器(board to board，BTB)和柔性电路板(flexible printed circuit，FPC)。

为了能够更好地理解本申请实施例，下面结合图14，对本申请实施例的电子设备的结构进行说明。

图14示出了本申请实施例提供的电子设备100的结构示意图。

电子设备100可以包括处理器110，外部存储器接口120，内部存储器121，通用串行总线(universal serial bus，USB)接口130，充电管理模块140，电源管理模块141，电池142，天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，传感器模块180，按键190，马达191，指示器192，摄像头193，显示屏194，以及用户标识模块(subscriber identification module，SIM)卡接口195等。其中传感器模块180可以包括压力传感器180A，陀螺仪传感器180B，气压传感器180C，磁传感器180D，加速度传感器180E，距离传感器180F，接近光传感器180G，指纹传感器180H，温度传感器180J，触摸传感器180K，环境光传感器180L，骨传导传感器180M等。

可以理解的是，本发明实施例示意的结构并不构成对电子设备100的具体限定。在本申请另一些实施例中，电子设备100可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

电子设备100的软件***可以采用分层架构，事件驱动架构，微核架构，微服务架构，或云架构。

本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程设备的处理单元以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理单元执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：外接接口、第一开关单元、第二开关单元、切换单元和过压保护单元；

所述外接接口包括第一数据传输管脚和第二数据传输管脚；

所述第一开关单元连接在所述第一数据传输管脚和所述切换单元之间，所述第二开关单元连接在所述第二数据传输管脚和所述切换单元之间；所述过压保护单元与所述第一开关单元的控制端和所述第二开关单元的控制端连接；所述切换单元与所述电子设备的负载连接；所述负载包括通信单元以及音频处理单元；

其中，所述切换单元，用于在所述外接接口接入模拟耳机时，将所述第一数据传输管脚和第二数据传输管脚与所述音频处理单元连接，和，将所述第一数据传输管脚和第二数据传输管脚与所述通信单元断开；以及，在所述外接接口接入充电器时，将所述第一数据传输管脚和第二数据传输管脚与所述通信单元连接，和，将所述第一数据传输管脚和第二数据传输管脚与所述音频处理单元断开；

所述过压保护单元，用于向所述第一开关单元的控制端和所述第二开关单元的控制端提供控制电压，所述控制电压与所述切换单元的工作电压之间的差值小于预设值；所述第一开关单元，用于在所述第一数据传输管脚传向所述第一开关单元的电压大于所述第一开关单元的控制端的电压时关断；所述第二开关单元，用于在所述第二数据传输管脚传向所述第二开关单元的电压大于所述第二开关单元的控制端的电压时关断。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述过压保护单元包括第一控制电压提供管脚和第二控制电压提供管脚；所述电子设备还包括第一电阻和第二电阻；

所述第一控制电压提供管脚通过所述第一电阻与所述第一开关单元的控制端连接，所述第二控制电压提供管脚通过所述第二电阻与所述第二开关单元的控制端连接。

3.根据权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，还包括第一电压钳位模块和第二电压钳位模块；

所述第一电压钳位模块连接在所述第一数据传输管脚和接地端之间，所述第二电压钳位模块连接在所述第二数据传输管脚和接地端之间。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的电子设备，其特征在于，还包括第三电压钳位模块和第四电压钳位模块；

所述第三电压钳位模块的一端连接在所述第一开关单元和所述切换单元之间，所述第三电压钳位模块的另一端接地；所述第四电压钳位模块的一端连接在所述第二开关单元和所述切换单元之间，所述第四电压钳位模块的另一端接地；

所述第三电压钳位模块的钳位电压小于第一电压钳位模块的钳位电压，所述第四电压钳位模块的钳位电压小于第二电压钳位模块的钳位电压。

5.根据权利要求3或4所述的电子设备，其特征在于，所述第一电压钳位模块包括一个瞬态电压抑制二极管，或者，所述第一电压钳位模块包括多个串联或多个并联的瞬态电压抑制二极管；

所述第二电压钳位模块包括一个瞬态电压抑制二极管，或者，所述第二电压钳位模块包括多个串联或多个并联的瞬态电压抑制二极管。

6.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述第三电压钳位模块包括一个瞬态电压抑制二极管，或者，所述第三电压钳位模块包括多个串联或多个并联的瞬态电压抑制二极管；

所述第四电压钳位模块包括一个瞬态电压抑制二极管，或者，所述第四电压钳位模块包括多个串联或多个并联的瞬态电压抑制二极管。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的电子设备，其特征在于，还包括第一滤波器；

所述第一滤波器连接在所述第一开关单元和所述切换单元之间，所述第一滤波器还连接在所述第二开关单元和所述切换单元之间。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的电子设备，其特征在于，还包括限流单元；所述限流单元包括电阻，电感，或者，串联连接的电阻和电感；

所述限流单元连接在所述第一开关单元和所述切换单元之间，所述限流单元还连接在所述第二开关单元和所述切换单元之间。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的电子设备，其特征在于，还包括第二滤波器；

所述第二滤波器连接在所述第一数据传输管脚和所述第一开关单元之间，所述第二滤波器还连接在所述第二数据传输管脚和所述第二开关单元之间。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述负载还包括快充芯片；

所述快充芯片与所述切换单元连接。

11.根据权利要求1-9中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述负载还包括快充芯片；所述电子设备还包括第三电阻和第四电阻；

所述快充芯片的一个引脚通过所述第三电阻连接在所述第一数据传输管脚和所述第一开关单元之间，所述快充芯片的另一个引脚通过所述第四电阻连接在所述第二数据传输管脚和所述第二开关单元之间。