CN209994146U - 基于usb数据显示线的充电电路及usb数据显示线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于USB数据显示线的充电电路及USB数据显示线，包括控制模块、USB接口、输出接口、显示单元和开关单元，USB接口连接外界充电器，输出接口连接充电设备，USB接口和输出接口之间设置有开关单元，进而形成充电回路；控制模块检测充电回路电流值并输出控制信号，开关单元响应控制信号并控制充电回路的通断，显示单元对检测到的电流值进行显示；控制模块检测到充电回路为高电流时，控制模块控制开关单元导通且显示单元显示电流；控制模块检测充电回路为低电流时，控制模块控制开关单元断开进而停止对充电设备充电，显示单元对断电状态进行显示；当设备充满电时，控制模块检测到电流变小，进而停止对设备供电，实现对设备的过充保护。

Description

基于USB数据显示线的充电电路及USB数据显示线

技术领域

本实用新型涉充电电路及数据线，尤其涉及一种基于USB数据显示线的充电电路及USB数据显示线。

背景技术

近年来，智能手机的用户量的持续走高，智能手机的相关产品也处于蓬勃发展中，特别是智能手机必不可少的USB充电数据线领域；

不同的电子产品适配的标准充电电压各不相同，若实际充电电压大于标准充电电压，则容易导致充电器或者电子产品发烫，严重还会导致电子产品的电路被击穿，造成电子产品的损坏，若实际充电电压小于标准充电电压，则会降低充电速度，延时充满电需要的时间，因此出现了带有显示功能的数据线，但是，现有的数据线不具有过充保护功能，在手机已经充满电的情况下，继续长时间充电，有可能导致手机过充起火甚至***，也成为了人类生活中不可忽视的威胁。

实用新型内容

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提出了一种基于USB数据显示线的充电电路，解决了现有USB数据显示线不具有过充保护功能的问题，能够防止长时间充电对手机造成的危害。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于USB数据显示线的充电电路，包括控制模块、USB接口、输出接口、显示单元和开关单元，USB接口用于连接外界充电器，输出接口用于连接充电设备，USB接口和输出接口之间设置有开关单元，进而形成充电回路；控制模块用于检测充电回路的电流值进而输出控制信号，开关单元响应控制信号进而控制充电回路的通断，显示单元用于对检测到的电流值进行显示；

控制模块检测到充电回路为高电流时，控制模块控制开关单元导通且显示单元进行电流显示；控制模块检测充电回路为低电流时，控制模块控制开关单元断开进而停止对充电设备充电，且显示单元对断电状态进行显示。

其中，开关单元包括第一mos管，控制模块连接第一mos管的G极并控制第一mos管的通断，第一mos管的D极连接USB接口、S极连接输出接口，第一mos管的S极与输出接口的连接点还连接有第一电阻，第一电阻的另一端接地。

其中，开关单元还包括第二mos管，第二mos管的G极连接第一mos管G极与控制模块的连接点、S极连接第一mos管的S极与输出接口的连接点。

其中，控制模块还包括用于检测充电回路的电流信号的电流检测单元，电流检测单元连接第一mos管的S极与输出接口的连接点，电流检测单元检测电流信号，进而控制模块控制第一mos管的通断，同时显示单元进行电流值显示。

其中，控制模块还包括用于检测电压信号的电压检测单元，电压检测单元连接第一mos管的D极与USB接口的连接点，电压检测单元检测电压信号，进而控制模块控制显示单元进行电压值显示。

其中，还包括第二电阻，电压检测单元连接第一mos管的D极与第二电阻的连接点，第二电阻的另一端连接USB接口。

其中，显示单元包括数码管，数码管接收控制模块输出的控制信号，并进行显示。

其中，数码管包括多个显示管，控制模块对应显示管的数量设置有多个输出脚，多个输出脚分别输出控制信号控制对应显示管的开闭。

本实用新型还提供了一种USB数据显示线，包括电路板、USB接头、输出接头和显示器，电路板包括上述的基于USB数据显示线的充电电路，USB接口容置在USB接头上，输出接口容置在输出接头上，USB接头上还设置有显示器。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型的基于USB数据显示线的充电电路及USB数据显示线，包括控制模块、USB接口、输出接口、显示单元和开关单元，USB接口用于连接外界充电器，输出接口用于连接充电设备，USB接口和输出接口之间设置有开关单元，进而形成充电回路；控制模块用于检测充电回路的电流值进而输出控制信号，开关单元响应控制信号进而控制充电回路的通断，显示单元用于对检测到的电流值进行显示；控制模块检测到充电回路为高电流时，控制模块控制开关单元导通且显示单元进行电流显示；控制模块检测充电回路为低电流时，控制模块控制开关单元断开进而停止对充电设备充电，且显示单元对断电状态进行显示；当设备充满电时，电路的电流减小，控制模块检测到充电回路的电流值低于设定值，则断开电路停止对设备继续供电，实现对设备的过充保护，不但对手机起到保护作用，同时对于一些半夜充电的用户来说极大的提高了充电的安全性。

附图说明

图1是本实用新型的电路模块图；

图2是本实用新型的部分电路图；

图3是本实用新型的控制模块图；

图4是本实用新型的显示单元电路图；

图5是本实用新型的USB数据显示线的结构图。

主要元件符号说明

1、控制模块 2、USB接口

3、开关单元 4、输出接口

5、显示单元 6、充电器

7、充电设备 8、输出接头

9、USB接头 10、显示器

11、电压检测单元 12、电流检测单元。

具体实施方式

为了更清楚地说明本技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行说明。

请参阅图1，本实施例提供一种基于USB数据显示线的充电电路，包括控制模块1、USB接口2、输出接口4、显示单元5和开关单元3，USB接口2用于连接外界充电器6，输出接口4用于连接充电设备7，USB接口2和输出接口4之间设置有开关单元3，进而形成充电回路；控制模块1用于检测充电回路的电流值进而输出控制信号，开关单元3响应控制信号进而控制充电回路的通断，显示单元5用于对检测到的电流值进行显示；控制模块1检测到充电回路为高电流时，控制模块1控制开关单元3导通且显示单元5进行电流显示；控制模块1检测充电回路为低电流时，控制模块1控制开关单元3断开进而停止对充电设备7充电，且显示单元5对断电状态进行显示；当设备充满电时，电路的电流减小，控制模块1检测到充电回路的电流变小，且小于设定电流值时，则断开电路停止对设备继续供电，实现对设备的过充保护，同时显示单元5会对充电状态进行显示，不但对手机起到保护作用，对喜欢半夜长时间充电的用户来说也提高了充电安全性，并且用户还能够直观的看到充电信息，充电信息包括充电电压、充电电流和是否充满等，方便了用户体验。

请参阅图2，本实施例的开关单元3包括第一mos管Q3，控制模块1连接第一mos管Q3的G极并控制第一mos管Q3的通断，第一mos管Q3的D极连接USB接口2、S极连接输出接口4，第一mos管Q3的S极与输出接口4的连接点还连接有第一电阻R24，第一电阻R24的另一端接地；第一mos管Q3为N沟道型mos管，当G极接收到高电平信号时，由于S极连接第一电阻R24，且第一电阻R24接地，所以S极的电压较低，此时Vgs大于0，因此第一mos管Q3导通，进而输出接口4和USB接口2处于连通状态，若接上充电设备7可以实现充电；当G极接收到低电平信号时，第一mos管Q3断开，此时即使设备处于连接状态，仍然不会进行充电；第一mos管Q3关闭通过控制模块1接收不同电平信号来控制第一mos的通断，进而控制充电电路是否给设备进行充电；本实施例的开关单元3还包括第二mos管Q1，第二mos管Q1的G极连接第一mos管Q3G极与控制模块1的连接点、S极连接第一mos管Q3的S极与输出接口4的连接点，相当于第一mos管Q3与第二mos管Q1并联，能够起到分流的作用，防止导通后，电流过大击穿mos管。

请参阅图3，本实施例的控制模块1还包括用于检测电流信号的电流检测单元12，电流检测单元12连接第一mos管Q3的S极与输出接口4的连接点，电流检测单元12检测电流信号，进而控制模块1控制第一mos管的通断，且显示单元5进行电流值显示，显示信息内容包括电流值的大小和电路是否导通的状态信息，从而用户能够直观的选择充电电流大小，来适配自己的充电设备7，同时还能够直接获取到手机是否充满电的信息；本实施例的控制模块1还包括用于检测电压信号的电压检测单元11，电压检测单元11连接第一mos管Q3的D极与USB接口2的连接点，电压检测单元11检测电压信号，进而控制模块1控制显示单元5进行信息显示，显示信息内容包括电压值的大小，从而使得用户能够直观看到充电电压并选择合适的充电器6，来适配自己的充电设备7。

请参阅图2和图4，本实施例还包括第二电阻R3，电压检测单元11连接第一mos管Q3的D极与第二电阻R3的连接点，第二电阻R3的另一端连接USB接口2，由于电路的电压过大，因此设备第二电阻R3来减小分路电压，减小电压检测单元11检测到的电压信号，防止电压过大烧坏控制模块1；本实施例的显示单元5包括数码管，数码管接收控制模块1输出的控制信号，并进行显示，数码管显示的信息包括电流值、电压值和充电是否断开等；本实施例的数码管包括多个显示管，控制模块1对应显示管的数量设置有多个输出脚，多个输出脚分别输出控制信号控制对应显示管的开闭，本实施例在不增加USB接头9的总体长度的前提下，选择总体显示长度小于USB接头9的显示管，组成“18.88”字样，前两位为电压，后两位为电流，电压范围为0-19V，电流的范围为0-99A，由于现有的充电器6接头多为5V-15V，因此选用“18.88”进行显示，也可以根据电压变化设置“88.88”字样进行显示，在设备充满电后显示管显示“OFF”字样，提醒用户电已经充满。

请参阅图5，本实施例本实用新型还提供了一种USB数据显示线，包括电路板、USB接头9、输出接头8和显示器10，电路板包括上述的基于USB数据显示线的充电电路，USB接口2容置在USB接头9上，输出接口4容置在输出接头8上，USB接头9上还设置有显示器10，USB接头9的长度较大，设置的显示器10面积更大，同时便于检测USB接头9连接的插口的电压值和电流值；本实施例的USB接头9包括外壳，外壳上设置有开口，显示器10容置在开口内，显示器10通过硅胶将显示器10固定在外壳内，并且使得显示器10表面与外壳的表面等高，能够根据显示器10显示的“OFF”字样判断电是否充满，同时还能够根据显示器10显示的电压电流选择合适的充电接头。

实施例1，本实施例选用型号为LP501-A0K的芯片作为控制模块1，若将数据线接到电压为5V电流为1A的充电接口上，芯片的7号脚检测电压信号，6号脚检测电流信号，然后通过芯片的8、9、10、11、12、13号脚输出控制信号分别控制LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6的打开，形成电压和电流值的字样，即5.1的字样；若6号脚检测到电压信号小于设定值，则芯片的4号脚输出低电平，因此第一mos管Q3和第二mos管Q1断开，此时USB接口2和输出接口4断开连接，进而停止给充电设备7充电，并且芯片还输出控制信号控制LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6打开，显示“OFF”字样，使得用户不用打开手机就能看到手机的充电状态，还能够起到过充保护的作用。

本实用新型的优势在于：

（1）当设备充满电时，电路的电流减小，控制模块检测到充电回路的电流值变小，则断开电路停止对设备继续供电，实现对设备的过充保护；

（2）对喜欢半夜长时间充电的用户来说也提高了充电安全性，并且用户还能够直观的看到充电信息，充电信息包括充电电压、充电电流和是否充满等，方便了用户体验；

（3）第一mos管与第二mos管并联，能够起到分流的作用，防止导通后，电流过大击穿mos管。

以上公开的仅为本实用新型的一个或几个具体实施例，但是本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于USB数据显示线的充电电路，其特征在于，包括控制模块、USB接口、输出接口、显示单元和开关单元，所述USB接口用于连接外界充电器，所述输出接口用于连接充电设备，所述USB接口和输出接口之间设置有所述开关单元，进而形成充电回路；所述控制模块用于检测所述充电回路的电流值进而输出控制信号，所述开关单元响应所述控制信号进而控制充电回路的通断，所述显示单元用于对检测到的电流值进行显示；

所述控制模块检测到所述充电回路为高电流时，所述控制模块控制所述开关单元导通且所述显示单元进行电流显示；所述控制模块检测所述充电回路为低电流时，所述控制模块控制所述开关单元断开进而停止对充电设备充电，且所述显示单元对断电状态进行显示。

2.根据权利要求1所述的基于USB数据显示线的充电电路，其特征在于，所述开关单元包括第一mos管，所述控制模块连接所述第一mos管的G极并控制所述第一mos管的通断，所述第一mos管的D极连接所述USB接口、S极连接所述输出接口，所述第一mos管的S极与输出接口的连接点还连接有第一电阻，所述第一电阻的另一端接地。

3.根据权利要求2所述的基于USB数据显示线的充电电路，其特征在于，所述开关单元还包括第二mos管，所述第二mos管的G极连接所述第一mos管G极与控制模块的连接点、S极连接所述第一mos管的S极与输出接口的连接点。

4.根据权利要求2所述的基于USB数据显示线的充电电路，其特征在于，所述控制模块还包括用于检测充电回路的电流信号的电流检测单元，所述电流检测单元连接所述第一mos管的S极与输出接口的连接点，所述电流检测单元检测电流信号，进而所述控制模块控制所述第一mos管的通断，同时所述显示单元进行电流值显示。

5.根据权利要求2所述的基于USB数据显示线的充电电路，其特征在于，所述控制模块还包括用于检测电压信号的电压检测单元，所述电压检测单元连接所述第一mos管的D极与USB接口的连接点，所述电压检测单元检测电压信号，进而所述控制模块控制所述显示单元进行电压值显示。

6.根据权利要求5所述的基于USB数据显示线的充电电路，其特征在于，还包括第二电阻，所述电压检测单元连接所述第一mos管的D极与第二电阻的连接点，所述第二电阻的另一端连接所述USB接口。

7.根据权利要求1所述的基于USB数据显示线的充电电路，其特征在于，所述显示单元包括数码管，所述数码管接收所述控制模块输出的控制信号，并进行显示。

8.根据权利要求7所述的基于USB数据显示线的充电电路，其特征在于，所述数码管包括多个显示管，所述控制模块对应所述显示管的数量设置有多个输出脚，所述多个输出脚分别输出控制信号控制对应显示管的开闭。

9.一种USB数据显示线，其特征在于，包括电路板、USB接头、输出接头和显示器，所述电路板包括权利要求1-8任一项所述的基于USB数据显示线的充电电路，所述USB接口容置在所述USB接头上，所述输出接口容置在所述输出接头上，所述USB接头上还设置有所述显示器。

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