带有安全协议的快充数据线.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921477291.8 (22)申请日 2019.09.06 (73)专利权人 东莞市兆达电子有限公司 地址 523000 广东省东莞市塘厦镇第一工 业区18号第1号厂房第三层北座 (72)发明人 张好峰 (51)Int.Cl. H01R 31/06(2006.01) H01R 27/00(2006.01) H01R 13/66(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 一种带有安全协议的快充数据线 (57)摘要 本实用新型公开了一。

2、种带有安全协议的快 充数据线， 该数据线包括数据输入端、 数据输出 端和数据传输线， 所述数据输入端包括第一 Type-C接头和USB接头， 所述数据输出端包括第 二Type-C接头以及与第二Type-C接头转换连接 的Micro-USB接头和Lightning接头， 所述第二 Type-C接头内部设置有第二转换电路板， 在该第 二转换电路板上设置有Type-C转Micro-USB电 路、 Type-C转Lightning电路和安全协议握手协 商控制电路， 所述数据传输线设置在连接数据输 入端和数据输出端之间。 本实用新型中的快充数 据线的充电接口齐全， 可以根据需要选择相应的 接口， 从而实。

3、现一根线可以为多种智能设备进行 充电， 方便对智能设备进行充电使用， 同时可以 在同一条线内实现type-C接口与USB接口、 Lightning接口或MicroUSB接口的转换。 权利要求书1页 说明书5页 附图6页 CN 210806247 U 2020.06.19 CN 210806247 U 1.一种带有安全协议的快充数据线， 其特征在于： 包括数据输入端 （1） ， 所述数据输入 端 （1） 包括第一Type-C接头 （11） 和USB接头 （12） ， 所述第一Type-C接头 （11） 包括第一转换电 路板 （111） 以及包裹在第一转换电路板 （111） 外侧的第一Type-C。

4、接头外壳 （112） ， 所述第一 转换电路板 （111） 一端与数据传输线 （3） 电连接， 另一端连接有第一Type-C端口 （113） ， 所述 第一Type-C端口 （113） 与USB接头 （12） 上的USB插接端口 （121） 插接， 所述第一转换电路板 （111） 上设有USB转Type-C电路； 数据输出端 （2） ， 所述数据输出端 （2） 包括第二Type-C接头 （21） 以及与第二Type-C接头 （21） 转换连接的Micro-USB接头 （22） 和Lightning接头 （23） ， 所述第二Type-C接头 （21） 内部 设置有第二转换电路板， 在该第二转换。

5、电路板上设置有Type-C转Micro-USB电路、 Type-C转 Lightning电路和安全协议握手协商控制电路， 所述Type-C转Micro-USB电路、 Type-C转 Lightning电路和安全协议握手协商控制电路并联连接， 其中安全协议握手协商控制电路 包括主控MCU （24） 、 与主控MCU （24） 电连接的稳压电路 （25） 和通讯控制电路 （26） ， 所述通讯 控制电路 （26） 上连接有通讯信号处理芯片 （27） ； 数据传输线 （3） ， 所述数据传输线 （3） 设置在连接数据输入端 （1） 和数据输出端 （2） 之 间， 其包括绝缘层 （31） 以及包裹在绝。

6、缘层 （31） 内的填充层 （32） ， 所述填充层 （32） 内均匀分 布有电源芯线 （33） 、 数据芯线 （34） 、 音频芯线 （35） 和填充线 （36） 。 2.根据权利要求1所述的一种带有安全协议的快充数据线， 其特征在于： 所述第一 Type-C接头外壳 （112） 上设有一条加强筋 （114） ， 该加强筋 （114） 与USB接头 （12） 上的USB外 壳 （122） 固定连接。 3.根据权利要求1所述的一种带有安全协议的快充数据线， 其特征在于： 所述数据传输 线 （3） 靠近数据输出端 （2） 一端设置有连接胶壳 （37） ， 所述连接胶壳 （37） 与绝缘层 （31。

7、） 一体 成型， 所述连接胶壳 （37） 上设置有用于插接Micro-USB接头 （22） 和Lightning接头 （23） 插槽 （38） 或者设置有延长线 （39） 或者设置有转接头 （310） 。 4.根据权利要求1所述的一种带有安全协议的快充数据线， 其特征在于： 所述USB转 Type-C电路包括Type-C母端、 USB公端、 保护电容C1和保护电阻R1， 所述Type-C母端有24个 通讯对口， 所述USB公端有9个通讯端口， 其中Type-C母端的A5端口经保护电阻R1后接地， B4 的一路经保护电容C1接地， 另一通路连接USB公端的1号端口。 5.根据权利要求1所述的一种。

8、带有安全协议的快充数据线， 其特征在于： 所述主控MCU （24） 为8051系列单片机,所述通讯信号处理芯片 （27） 的型号分别为： TC5809C。 权利要求书 1/1 页 2 CN 210806247 U 2 一种带有安全协议的快充数据线 技术领域 0001 本实用新型涉及数据线技术领域， 具体为一种带有安全协议的快充数据线。 背景技术 0002 快充技术， 是指通过芯片组， 来调整手机的输入电压和电流值， 从而缩短充电时 间。 常见的就是通过提高电压恒定电流、 低电压高电流和高电压高电流三种情况对手机的 充电速度进行提升。 现有的充电线， 主要有苹果的Lightning接口、 安卓阵。

9、营的Micro USB接 口、 type-C接口， 以及一些基于USB接口的快充接口。 由于手机厂商的不同， 采用的接口不 同， 各家超级快充PD功能不同， 要用不同的插头及PD协议来实现， 各家厂商的充电线功能单 一不能通用。 各家充电线不能通用导致换线成本高,当一家人拥有多个品牌手机时， 由于充 电线不能通用， 导致经常需要去找充电线， 且现有的快充数据线无法在同一条线内实现 type-C接口与USB接口、 Lightning接口或Micro USB 接口的转换。 实用新型内容 0003 本实用新型的目的在于提供一种带有安全协议的快充数据线， 该快充数据线的充 电接口齐全， 可以根据需要选。

10、择相应的接口， 从而实现一根线可以为多种智能设备进行充 电， 方便对智能设备进行充电使用， 同时可以在同一条线内实现type-C接口与USB接口、 Lightning接口或Micro USB 接口的转换的优点， 解决了上述技术背景所提出的问题。 0004 为实现上述目的， 本实用新型提供如下技术方案： 一种带有安全协议的快充数据 线， 包括数据输入端， 所述数据输入端包括第一Type-C接头和USB接头， 所述第一Type-C接 头包括第一转换电路板以及包裹在第一转换电路板外侧的第一Type-C接头外壳， 所述第一 转换电路板一端与数据传输线电连接， 另一端连接有第一Type-C端口， 所述第。

11、一Type-C端 口与USB接头上的USB插接端口插接， 所述第一转换电路板上设有USB转Type-C电路； 0005 数据输出端， 所述数据输出端包括第二Type-C接头以及与第二Type-C接头转换连 接的Micro-USB接头和Lightning接头， 所述第二Type-C接头内部设置有第二转换电路板， 在该第二转换电路板上设置有Type-C转Micro-USB电路、 Type-C转Lightning电路和安全协 议握手协商控制电路， 所述Type-C转Micro-USB电路、 Type-C转Lightning电路和安全协议 握手协商控制电路并联连接， 其中安全协议握手协商控制电路包括主。

12、控MCU、 与主控MCU电 连接的稳压电路和通讯控制电路， 所述通讯控制电路上连接有通讯信号处理芯片； 0006 数据传输线， 所述数据传输线设置在连接数据输入端和数据输出端之间， 其包括 绝缘层以及包裹在绝缘层内的填充层， 所述填充层内均匀分布有电源芯线、 数据芯线、 音频 芯线和填充线。 0007 优选的， 所述第一Type-C接头外壳上设有一条加强筋,该加强筋与USB接头上的 USB外壳固定连接。 0008 优选的， 所述数据传输线靠近数据输出端一端设置有连接胶壳， 所述连接胶壳与 绝缘层一体成型， 所述连接胶壳上设置有用于插接Micro-USB接头和Lightning接头插槽或 说明书。

13、 1/5 页 3 CN 210806247 U 3 者设置有延长线或者设置有转接头。 0009 优选的， 所述USB转Type-C电路包括Type-C母端、 USB公端、 保护电容C1和保护电阻 R1， 所述Type-C母端有24个通讯对口， 所述USB公端有9个通讯端口， 其中Type-C母端的A5端 口经保护电阻R1后接地， B4的一路经保护电容C1接地， 另一通路连接USB公端的1号端口。 0010 优选的， 所述主控MCU为8051系列单片机,所述通讯信号处理芯片的型号分别为： TC5809C。 0011 本实用新型还提供了一种带有安全协议的快充数据线的实现方法， 该方法包括以 下步骤。

14、： 0012 步骤一： 将Micro-USB接头或Lightning接头与第二Type-C接头插接， 并将Micro- USB接头或Lightning接头与用户端的手机连接， 再将第一Type-C接头与USB接头插接， 并连 通电源； 0013 步骤二： 安全协议握手协商控制电路上的稳压电路稳压并给主控MCU供电， 主控 MCU上的安全协议层发起安全协议参数握手信号给数据输出端上的手机， 手机上的安全管 理层接收相关信号； 0014 第三步： 手机的安全管理层做出安全策略决定， 该安全策略决定经通讯控制电路 传递给通讯信号处理芯片， 通讯信号处理芯片对安全策略决定进行解析， 将数字信号转换 为。

15、电信号的形式传递给主控MCU， 主控MCU再次将得到的安全策略决定传递给手机， 此时安 全协议握手协商成功。 0015 优选的， 所述步骤二中的安全协议参数握手信号为PD快充信号， 所述步骤三中的 安全策略决定具体包括以下两种情况： 第一， 手机的安全管理层认同主控MCU发起的安全协 议参数握手信号， 此时安全协议握手协商成功； 第二， 手机的安全管理层不认同主控MCU发 起的安全协议参数握手信号， 此时， 安全协议握手协商终止。 0016 与现有技术相比， 本实用新型的有益效果如下： 0017 1、 本实用新型通过在数据输入端设置第一Type-C接头和USB接头， 在数据输出端 设置第二Ty。

16、pe-C接头以及与第二Type-C接头转换连接的Micro-USB接头和Lightning接头， 可以实现六种不同的形式组合充电， 同时可以根据需要选择相应的接口， 从而实现一根线 可以为多种智能设备进行充电， 方便对智能设备进行充电使用。 0018 2、 本实用新型通过在第二转换电路板上设置安全协议握手协商控制电路， 安全协 议握手协商控制电路包括主控MCU、 与主控MCU电连接的稳压电路和通讯控制电路， 通过主 控MCU与数据输出端的手机达成安全协议实现快速充电。 附图说明 0019 图1为本实用新型实施例一结构示意图； 0020 图2为本实用新型数据传输线的横截面视图； 0021 图3为。

17、本实用新型安全协议握手协商控制电路的方框图； 0022 图4为本实用新型安全协议握手协商控制电路的电路原理图； 0023 图5为本实用新型USB转Type-C电路的电路原理图； 0024 图6为本实用新型Type-C转Micro-USB电路的电路原理图； 0025 图7为本实用新型Type-C转Lightning电路的电路原理图； 说明书 2/5 页 4 CN 210806247 U 4 0026 图8为本实用新型实施例二的结构图； 0027 图9为本实用新型实施例三的结构图。 0028 图中的附图标记及名称如下： 0029 1、 数据输入端； 11、 第一Type-C接头； 111、 第一转。

18、换电路板； 112、 第一Type-C接头 外壳； 113、 第一Type-C端口； 114、 加强筋； 12、 USB接头； 121、 USB插接端口； 122、 USB外壳； 2、 数据输出端； 21、 第二Type-C接头； 22、 Micro-USB接头； 23、 Lightning接头； 24、 主控MCU； 25、 稳压电路； 26、 通讯控制电路； 27、 通讯信号处理芯片； 3、 数据传输线； 31、 绝缘层； 32、 填充 层； 33、 电源芯线； 34、 数据芯线； 35、 音频芯线； 36、 填充线； 37、 连接胶壳； 38、 插槽； 39、 延长 线； 310、 转接。

19、头。 具体实施方式 0030 下面将结合本实用新型实施例中的附图， 对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例， 而不是全部的 实施例。 基于本实用新型中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例， 都属于本实用新型保护的范围。 0031 实施例一： 0032 请参阅图1至图3， 本实用新型提供的一种实施例： 一种带有安全协议的快充数据 线， 该数据线包括数据输入端1、 数据输出端2和数据传输线3， 所述数据输入端1包括第一 Type-C接头11和USB接头12， 所述第一Type-C接头1。

20、1包括第一转换电路板111以及包裹在第 一转换电路板111外侧的第一Type-C接头外壳112， 所述第一转换电路板111一端与数据传 输线3电连接， 另一端连接有第一Type-C端口113， 所述第一Type-C端口113与USB接头12上 的USB插接端口121插接， 所述第一转换电路板111上设有USB转Type-C电路； 所述数据输出 端2包括第二Type-C接头21以及与第二Type-C接头21转换连接的Micro-USB接头22和 Lightning接头23， 所述第二Type-C接头21内部设置有第二转换电路板， 在该第二转换电路 板上设置有Type-C转Micro-USB电路、。

21、 Type-C转Lightning电路和安全协议握手协商控制电 路， 所述Type-C转Micro-USB电路、 Type-C转Lightning电路和安全协议握手协商控制电路 并联连接， 其中安全协议握手协商控制电路包括主控MCU 24、 与主控MCU 24电连接的稳压 电路25和通讯控制电路26， 所述通讯控制电路26上连接有通讯信号处理芯片27， 在本实施 例中主控MCU24为8051系列单片机,所述通讯信号处理芯片27的型号分别为： TC5809C； 所述 数据传输线3设置在连接数据输入端1和数据输出端2之间， 其包括绝缘层31以及包裹在绝 缘层31内的填充层32， 所述填充层32内均。

22、匀分布有电源芯线33、 数据芯线34、 音频芯线35和 填充线36， 其中电源芯线33和音频芯线35均设置有两条， 数据芯线34设置有一条， 且电源芯 线33、 数据芯线34和音频芯线35均包裹在填充绳36外侧， 在本实施例中绝缘层31为白色的 TPE材料制作， 填充层32为发泡PVC， 填充线36为棉线， 在该快充数据线中增加填充绳36可以 有效提高快充数据线的抗拉伸性和抗摇摆性。 0033 所述第一Type-C接头外壳112上设有一条加强筋114， 该加强筋114与USB接头12上 的USB外壳122固定连接， 通过将强筋114将第一Type-C接头外壳112和USB外壳122固定连 接，。

23、 方便了第一Type-C接头11与USB接头12的切换， 同时可以有效的防止USB接头12遗失， 实 用性强。 说明书 3/5 页 5 CN 210806247 U 5 0034 所述数据传输线3靠近数据输出端2一端设置有连接胶壳37， 所述连接胶壳37与绝 缘层31一体成型， 所述连接胶壳37上设置有用于插接Micro-USB接头22和Lightning接头23 插槽38， 当需要将Micro-USB接头22和Lightning接头23接入第二Type-C接头21时， 只需要 将Micro-USB接头22和Lightning接头23从插槽38内拔出便可， 方便操作。 0035 请参阅图4， 。

24、图中安全协议握手协商控制电路的P1端连接手机、 P2端连接PD充电 器， P2端的5号通讯端口经电阻R4、 电阻R5、 电容C5、 二极管D3和MOS管Q2组合成的稳压电路 25连接， 并接通P1端的7号通讯端口， P1端的8号端口经二极管D1、 D2后与U1的2号端口连接， 并通过P1端给U1供电， P1端的1号端接地， 2、 3分别与U1的7、 10好端口连接， U1的3、 15号引脚 与U2的14和16号引脚连接， U1的1号引脚连接U2的2号引脚， 并给U2提供电源， U2的5号引脚 连接通讯控制电路26的VDD端， 该通讯控制电路26由MOS管Q1、 二极管D4、 电阻R6、 电阻R。

25、7和 三极管Q3组成， 其中U1和U2分别为上述的主控MCU 24和通讯信号处理芯片27； 二极管D1、 D2、 D3的型号均为RB520； MOS管Q1的型号为CJ3407； MOS管Q2的型号为2N7002T； MOS管Q3的 型号为DTC143ZE； 二极管D4的型号为BSD5A241V35。 0036 请参阅图5， 图中的USB转Type-C电路包括Type-C母端、 USB公端、 保护电容C1和保 护电阻R1， 所述Type-C母端有24个通讯对口， 所述USB公端有9个通讯端口， 其中Type-C母端 的A5端口经保护电阻R1后接地， B4的一路经保护电容C1接地， 另一通路连接U。

26、SB公端的1号 端口。 0037 请参阅图6， 图6为Type-C转Micro-USB电路， 图中Micro-USB头的1号和2号端口接 地， 3、 4、 5号端口分别与第二Type-C接头21母端的B6、 B7、 B4号端口连接， 实现Type-C头转 Micro-USB头。 0038 请参阅图7， 图7为Type-C转Lightning电路， 该Type-C转Lightning电路包括Type- C母端、 Lightning公端以及连接在Type-C母端和Lightning公端的MOS管Q1和运算放大器， 其中运算放大器型号为SOT-23-6, MOS管Q1的型号为3415。 0039 本。

27、实用新型还提供了一种带有安全协议的快充数据线的实现方法， 该方法包括以 下步骤： 0040 步骤一： 将Micro-USB接头22或Lightning接头23与第二Type-C接头21插接， 并将 Micro-USB接头22或Lightning接头23与用户端的手机连接， 再将第一Type-C接头11与USB 接头12插接， 并连通电源； 0041 步骤二： 安全协议握手协商控制电路上的稳压电路25稳压并给主控MCU24供电， 主 控MCU 24上的安全协议层发起安全协议参数握手信号给数据输出端2上的手机， 手机上的 安全管理层接收相关信号； 0042 第三步： 手机的安全管理层做出安全策略决。

28、定， 该安全策略决定经通讯控制电路 26传递给通讯信号处理芯片27， 通讯信号处理芯片27对安全策略决定进行解析， 并将数字 信号转换为电信号的形式传递给主控MCU 24， 主控MCU 24再次将得到的安全策略决定传递 给手机， 此时安全协议握手协商成功。 0043 所述步骤二中的安全协议参数握手信号为PD快充信号， 所述的安全策略决定为一 串数字密码， 所述步骤三中的安全策略决定具体包括以下两种情况： 第一， 手机的安全管理 层认同主控MCU 24发起的安全协议参数握手信号， 此时安全协议握手协商成功； 第二， 手机 的安全管理层不认同主控MCU 24发起的安全协议参数握手信号， 此时， 安。

29、全协议握手协商 说明书 4/5 页 6 CN 210806247 U 6 终止。 0044 实施例二： 0045 请参阅图8， 本实用新型提供的一种实施例： 一种带有安全协议的快充数据线， 本 实施例与实施例一的不同之处在于： 连接胶壳37上设置有延长线39， 所述延长线39设置有 三条， 三条所述延长线39背离胶壳37一端与第二Type-C接头21、 Micro-USB接头22和 Lightning接头23连接， 本实施例中的Micro-USB接头22和Lightning接头23可以单独使用， 同时也可以在第二Type-C接头21插接Micro-USB接头22和Lightning接头23， 。

30、实现多种不同 的组合形式， 本实施例中的Micro-USB接头22位于第二Type-C接头21和Lightning接头23之 间， 且Micro-USB接头22的外壳两侧设置有与第二Type-C接头21和Lightning接头23上的外 壳相适配的插接块， 使得第二Type-C接头21、 Micro-USB接头22和Lightning接头23可以并 排固定， 实用性强。 在本实施例中未解释的特征， 均采用实施例一的解释， 这里不再进行赘 述。 0046 实施例三： 0047 请参阅图9， 本实用新型提供的一种实施例： 一种带有安全协议的快充数据线， 本 实施例与实施例一和实施例二的不同之处在于。

31、： 连接胶壳37上设置有转接头310， 第二 Type-C接头21、 Micro-USB接头22和Lightning接头23设在该转接头310上， 所述第二Type-C 接头21、 Micro-USB接头22和Lightning接头23呈 “品” 状设置， 具体在使用时， 可以在第二 Type-C接头21上插接Micro-USB接头22和Lightning接头23， 实现多种不同的组合形式， 满 足用户需求。 在本实施例中未解释的特征， 均采用实施例一的解释， 这里不再进行赘述。 0048 对于本领域技术人员而言， 显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节， 而 且在不背离本实用新型的精神或。

32、基本特征的情况下， 能够以其他的具体形式实现本实用新 型。 因此， 无论从哪一点来看， 均应将实施例看作是示范性的， 而且是非限制性的， 本实用新 型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定， 因此旨在将落在权利要求的等同要件的含 义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。 不应将权利要求中的任何附图标记视为限制 所涉及的权利要求。 说明书 5/5 页 7 CN 210806247 U 7 图1 图2 说明书附图 1/6 页 8 CN 210806247 U 8 图3 图4 说明书附图 2/6 页 9 CN 210806247 U 9 图5 说明书附图 3/6 页 10 CN 210806247 U 10 图6 说明书附图 4/6 页 11 CN 210806247 U 11 图7 图8 说明书附图 5/6 页 12 CN 210806247 U 12 图9 说明书附图 6/6 页 13 CN 210806247 U 13 。