閃電接口otg、數據通信和充電三合一連接線控制電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種閃電接口OTG、數據通信和充電三合一連接線控制電路，包括用于控制實現OTG功能、數據通信功能和充電功能及功能切換的主控模塊，用于接收主控模塊的指令，在OTG功能和數據充電功能之間切換的開關模塊；用于接收主控模塊的指令，在OTG功能中將輸出電壓升高，給OTG外設供電的DC?DC轉換模塊；以及設于連接線兩端的Lightning閃電接口和USB接口；開關模塊串聯在Lightning接口和USB接口的電源接口之間，DC?DC轉換模塊串聯在Lightning接口的信號接口腳SB和USB接口的電源接口腳VCC之間。本實用新型用一個控制電路實現了連接線的OTG、數據通信和充電三種功能，蘋果用戶只需攜帶一根蘋果移動設備的連接線即可使用上述三種功能，攜帶方便，節約成本。
【專利說明】
閃電接口 OTG、數據通信和充電三合一連接線控制電路
技術領域
[0001]本實用新型涉及蘋果電子設備連接線電路，尤其涉及一種閃電接口0TG、數據通信和充電三合一連接線控制電路。
【背景技術】
[0002]當今，各類電子產品已屬人們生活中必不可少的日常用品，不同種類的電子產品具有不同的多樣化功能，人們常常需要使用多個電子產品以滿足不同的需求，且常常需要在不同電子產品間進行數據通信，于是OTG技術應運而生，該技術不僅可以在多元化的電子設備間進行數據通信還可進行設備間的充電，十分方便。OTG部分功能介紹如下:
[0003]1.設備之間拷貝圖片和視頻等；
[0004]2.外接SD卡相機讀卡器，把照片和視頻從數碼相機下載到iPad，iPhone，iTouch等蘋果移動設備上；
[0005]3.外接USB鍵盤；
[0006]4.對外輸出電壓5V:給藍牙耳機充電，驅動微型風扇等。
[0007]目前，蘋果電子產品的用戶已達電子產品用戶的40%以上，蘋果移動產品有其專用的數據連接線，然而，專用于蘋果移動產品的具有閃電(Lightning)接口的連接線要么是只有進行充電功能和數據通信功能的連接線，要么是只能進行OTG功能的連接線，當日常使用需要用到以上三種功能時則需要攜帶兩種連接線，十分不便，成本也比較高昂。現有的Lightning接口連接線有如下幾種:
[0008]1.Lightning接口 OTG線，沒有充電功率，無法和電腦通信；
[0009]2.Lightning至USB連接線，無OTG功能，可以充電，可以和電腦通訊；
[0010]3.Lightning充電線，只能充電，無其他功能。
【發明內容】
[0011]本實用新型為了解決上述現有技術中存在的問題，提出了一種閃電接口0TG、數據通信和充電三合一連接線控制電路。
[0012]本實用新型提出的閃電接口OTG、數據通信和充電三合一連接線控制電路包括:主控模塊、開關模塊、DC-DC轉換模塊，以及分別位于連接線兩端的閃電接口和USB接口，所述的主控模塊根據USB接口傳輸的功能信號開關模塊在OTG功能和數據充電功能之間切換。
[0013]所述的主控模塊包括:主控芯片Ul、第一二極管Dl、第二二極管D2和第三二極管D3，第一二極管和第二二極管的陰極并聯后與主控芯片的電源端腳VDD連接并通過一電容C4接地，第一二極管的陽極與閃電接口的信號接口腳SA連接，第二二極管的陽極與USB接口的電源接口腳VCC連接，第三二極管陰極通過一電阻R2與主控芯片的腳P3.6連接，第三二極管的陽極與閃電接口的信號接口腳SA連接，主控芯片的腳P3.5與閃電接口的信號接口腳SA連接，信號輸入端腳Pl.3與USB接口的信號接口腳F連接，信號輸入端腳Pl.5與閃電接口的腳Fl連接，腳P3.6與閃電接口的腳FO連接。
[0014]所述的開關模塊包括:第一PMOS管Ql和第二 PMOS管Q2，第一 PMOS管的G極與主控芯片的信號輸出端腳P3.0連接，0極通過一電阻Rl與閃電接口的電源接口腳VCC連接，S極與USB接口的電源接口腳VCC連接，第二PMOS管的G極與主控芯片的信號輸出端腳P3.1連接，D極與閃電接口的電源接口腳VCC連接，S極與USB接口的電源接口腳VCC連接。
[0015]所述的DC-DC轉換模塊包括:升壓芯片U2，升壓芯片的電壓輸出端腳VOUT和USB接口的電源接口腳VCC連接，并通過一電容Cl接地，電壓輸入端腳VIN和閃電接口的信號接口腳SB連接，并通過一電容C2接地，腳C+通過一電容C3與腳C-串聯，使能端腳EN與主控芯片的信號輸出端腳Pl.4連接。
[0016]所述的閃電接口的數據傳輸接口腳D+和腳D-分別與USB接口的數據傳輸接口腳D+和腳D-對應連接。
[0017]所述的USB接口端同時設有USB公頭和母座。
[0018]實用新型的有益效果:本實用新型用一個控制電路實現了連接線的0TG、數據通信和充電三種功能，蘋果用戶只需攜帶一根蘋果移動設備連接線即可與電子產品進行數據通信，給蘋果移動設備充電，通過Lightning接口外接的蘋果移動設備給USB接口外接的OTG外設備充電，攜帶、操作方便，節約成本。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的電路結構圖；
[0020]圖2位本實用新型電路的功能模塊圖；
[0021]圖3為本實用新型電路的工作原理圖。
【具體實施方式】
[0022]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及具體實施例，對本實用新型作進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用于解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型的保護范圍。
[0023]如圖1和圖2所示，一種閃電接口OTG、數據通信和充電三合一連接線控制電路包括:用于控制實現OTG功能、數據通信功能和充電功能及功能之間切換的主控模塊；用于接收主控模塊的指令，在OTG功能和數據充電功能之間切換的開關模塊;用于接收主控模塊的指令，在OTG功能中將輸出電壓升高，給OTG外設供電的DC-DC轉換模塊;設于連接線兩端的Lightning 接口 Jl 和 USB 接口 J2。
[0024]所述Lightning接口 Jl的定義為iPhone5新接口 Lightning的接口定義，其定義為:Lightning接口分為A面和B面，每一面均有8個引腳，A面或B面中，腳SA、腳SB為信號接口，向蘋果移動設備發送信號，告知蘋果移動設備此時是A面還是B面，其中，當連接線為OTG線時，蘋果移動設備還可通過腳SB給外設提供電源，腳D+、腳D-為數據傳輸接口，用于設備間的數據通信，腳VCC為電源接口，用于輸出電壓給蘋果移動設備充電，腳F0、腳Fl為空腳，暫時未用到，腳GND為地線接口。本實用新型中，腳FO為信號輸出接口，腳Fl為信號輸入接口，蘋果移動設備可通過腳SA給主控模塊供電。Lightning接口外焊有Lightning公頭，方便外接蘋果移動設備。
[0025]所述USB接口J2為具有5個引腳的USB接口，腳GND為地線接口，腳F為信號接口，腳D+、腳D-為數據傳輸接口，腳VCC為電源接口。USB接口通過導線與USB公頭和母座連接。
[0026]Lightning接口 Jl的數據傳輸接口腳D+和腳D-分別與USB接口 J2的數據傳輸接口腳D+和腳D-對應連接，用于兩個接口端外接設備間的數據通信。
[0027]所述主控模塊包括主控芯片Ul、第一二極管Dl、第二二極管D2、第三二極管D3以及一個電容C4和一個電阻R2等電子元器件，主控芯片Ul為本實用新型自定義芯片，用于控制實現連接線的0TG、數據通信和充電功能及功能之間的切換。
[0028]主控芯片Ul共10個引腳，腳VSS接地;腳VDD為電源端;腳Pl.1為未使用的空腳;腳Pl.3為信號輸入端，與USB接口 J2的腳F連接，接收USB接口的功能(FUN)信號，根據FUN信號判斷該連接線是具有OTG功能的OTG線還是具有數據通信和充電功能的數據充電線;腳Pl.4為信號輸出端;腳Pl.5為信號輸入端，與Lightning接口 Jl的腳Fl相連，接收Lightning接口Jl外接的蘋果移動設備發送來的指令;腳P3.6為信號輸出端，與Lightning接口 Jl的腳FO連接，向Lightning接口 Jl外接的蘋果移動設備發送控制信號；腳P3.5與Lightning接口 Jl的腳SA連接;腳?3.0、腳P3.1均為控制信號輸出端。
[0029]第一二極管和第二二極管的陰極并聯后與主控芯片Ul的腳VDD連接并通過電容C4接地，第一二極管的陽極與Lightning接口 Jl的腳SA連接，第二二極管的陽極與USB接口 J2的腳VCC連接，USB接口 J2外接的電子設備可通過此連接給主控芯片Ul供電，第三二極管的陰極通過電阻R2與主控芯片Ul的腳P3.6連接，第三二極管的陽極與Lightning接口 Jl的腳SA連接。Lightning接口 Jl外接的蘋果移動設備可通過腳SA給主控芯片Ul供電。本實施例中，電阻R2的阻值為Ik歐姆，電容Cl的容值為1uf，第一二極管D1、第二二極管D2和第三二極管D3為肖特基二極管，單向導電，阻止電流反向流動。
[0030]所述開關模塊包括第一PMOS管Ql和第二PMOS管Q2以及一個電阻Rl，第一PMOS管的G極與主控芯片Ul的腳P3.0連接，接收主控芯片Ul發出的控制信號，D極通過電阻Rl與Lightning接口 Jl的腳VCC連接，S極與USB接口 J2的腳VCC連接;第二PMOS管的G極與主控芯片Ul的腳P3.1連接，接收主控芯片Ul發出的控制信號，D極與Lightning接口 Jl的腳VCC連接，S極與USB接口 J2的腳VCC連接。第一 PMOS管Ql和第二PMOS管Q2分別通過各自接收到的控制信號實現導通或截止。當第一 PMOS管Ql和第二 PMOS管Q2均為截止狀態時，Lightning接口Jl的電源接口腳VCC與USB接口 J2的電源接口腳VCC之間斷開連接，否則Lightning接口 Jl的電源接口腳VCC與USB接口 J2的電源接口腳VCC導通連接。本實施例中，電阻Rl的阻值為120歐姆。
[0031]DC-DC轉換模塊包括升壓芯片U2以及電容Cl、電容C2和電容C3等電子元器件，升壓芯片U2為型號為G320的DC-DC轉換芯片10A45，升壓芯片U2的電壓輸入端腳VIN與Lightning接口 Jl的腳SB連接，并通過電容C2接地，電壓輸出端腳VOUT與USB接口 J2的腳VCC連接，并通過電容Cl接地，腳C+通過電容C3與腳C-串聯，使能端腳EN與主控芯片Ul的信號輸出端腳Pl.4連接，接收主控芯片Ul發出的使能控制信號。當連接線為OTG線時，主控芯片Ul發送使能控制信號使能升壓芯片U2，升壓芯片U2接收Lightning接口 Jl外接的蘋果移動設備輸出的電壓，將該電壓升壓至5v后，將升壓后的電壓輸出給USB接口 J2外接的OTG外設備，給OTG外設備充電。本實施例中，電容Cl和電容C2的容值均為1uf，電容C3的容值為2.2uf0
[0032]如圖3所示，本實用新型的控制電路工作原理如下:
[0033]電路上電后，主控芯片UI檢測USB接口J2的FUN信號，若FUN信號為低電平信號，則主控芯片Ul控制連接線為OTG線，主控芯片Ul接收到Lightning接口 Jl外接的蘋果移動設備發出的指令后，應答該指令并發送相應的控制信號告知該蘋果移動設備此連接線為OTG線，使能升壓芯片U2，發送相應的控制信號使第一PMOS管Ql和第二PMOS管Q2截止，此時，Lightning接口 Jl的電源接口腳VCC和USB接口 J2的電源接口腳VCC斷開連接，且升壓芯片U2開始工作，蘋果移動設備輸出電壓給升壓芯片U2，升壓芯片U2將該電壓升壓至5v并輸出給USB接口 J2外接的OTG外設備，給OTG外設備充電，根據用戶的使用需要，執行相應的OTG功會K;
[0034]若FUN信號為高電平信號，則主控芯片Ul控制連接線為數據充電線，主控芯片Ul接收到蘋果移動設備發出的指令后，應答該指令并發送相應的控制信號告知該蘋果移動設備此連接線為數據充電線，不使能升壓芯片U2，此時，升壓芯片U2不工作，第一PMOS管Ql和第二 PMOS管Q2保持導通，Lightning接口 Jl的電源接口腳VCC和USB接口 J2的電源接口腳VCC導通連接，根據用戶的使用需要，執行充電功能或數據通信功能等。
[0035]以上實施例僅為舉例說明，非起限制作用，任何未脫離本申請精神與范疇，而對其進行的等效修改或變更，均應包含于本申請的權利要求范圍之中。
【主權項】
1.一種閃電接口 OTG、數據通信和充電三合一連接線控制電路，其特征在于，包括:主控模塊、開關模塊、DC-DC轉換模塊，以及分別位于連接線兩端的閃電接口( Jl)和USB接口(J2)，所述的主控模塊根據USB接口傳輸的功能信號控制開關模塊在OTG功能和數據充電功能之間切換。2.如權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述的主控模塊包括:主控芯片(U1)、第一二極管(D1)、第二二極管(D2)和第三二極管(D3)，第一二極管和第二二極管的陰極并聯后與主控芯片的電源端腳VDD連接并通過一電容(C4 )接地，第一二極管的陽極與閃電接口的信號接口腳SA連接，第二二極管的陽極與USB接口的電源接口腳VCC連接，第三二極管陰極通過一電阻(R2 )與主控芯片的腳P3.6連接，第三二極管的陽極與閃電接口的信號接口腳SA連接，主控芯片的腳P3.5與閃電接口的信號接口腳SA連接，信號輸入端腳Pl.3與USB接口的信號接口腳F連接，信號輸入端腳Pl.5與閃電接口的腳Fl連接，腳P3.6與閃電接口的腳FO連接。3.如權利要求2所述的控制電路，其特征在于，所述的開關模塊包括:第一PMOS管(Ql)和第二 PMOS管(Q2)，第一 PMOS管的G極與主控芯片的信號輸出端腳P3.0連接，D極通過一電阻(Rl)與閃電接口的電源接口腳VCC連接，S極與USB接口的電源接口腳VCC連接，第二PMOS管的G極與主控芯片的信號輸出端腳P3.1連接，D極與閃電接口的電源接口腳VCC連接，S極與USB接口的電源接口腳VCC連接。4.如權利要求2所述的控制電路，其特征在于，所述的DC-DC轉換模塊包括:升壓芯片(U2)，升壓芯片的電壓輸入端腳VIN和閃電接口的信號接口腳SB連接，并通過一電容(C2)接地，電壓輸出端腳VOUT和USB接口的電源接口腳VCC連接，并通過一電容(Cl)接地，腳C+通過一電容(C3 )與腳C-串聯，使能端腳EN與主控芯片的信號輸出端腳P1.4連接。5.如權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述的閃電接口的數據傳輸接口腳D+和腳D-分別與USB接口的數據傳輸接口腳D+和腳D-對應連接。6.如權利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述的USB接口端同時設有USB公頭和母座。
【文檔編號】H01R27/02GK205622002SQ201620418012
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年5月10日
【發明人】謝劼
【申請人】謝劼