一种双向充电数据线结构的制作方法

1.本实用新型涉及数据线充电装置技术领域，具体涉及一种可双向充电的数据线结构。


背景技术：

2.目前，给电子设备进行充电的主要工具还是数据线，尤其是在快充技术推广后，数据线的应用地位并没有被弱化。传统数据线通常一端为标准usb接口，即usb a公头，另一端为type-c等接口，也有两端都采用type-c等接口的。由于这种数据线的两端均可与电子设备连接，而电子设备本身可以依据协议相互充电，因此这种数据线可实现双向充电。为了实现数据线的双向充电功能，电流检测是一个关键的技术点，只有通过合适的电流检测模块检测出电流的方向，系统才会调整正确的充电方向，否则数据线无法实现正常的双向充电功能，数据线上的数显也无法正常显示充电信息。然而，目前市面上的双向充电数据线通常只是采用两个电阻作为电流检测电路，这样虽然结构简单，但检测灵敏度低，在数据线插接充电器但未接负载时无法检测到数据线上的微弱电流，也就无法及早调整充电方向，也不能让数显正确显示，响应更迟缓，从而会给使用造成麻烦。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是提供一种电路设计更合理、电流检测灵敏度更高、响应更及时、使用更方便的双向充电数据线结构。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种双向充电数据线结构，包括有第一接口模块、第二接口模块、主控模块、稳压电路和电流检测模块，第一接口模块与第二接口模块连接，稳压电路接入第一接口模块与第二接口模块之间；主控模块与第一接口模块、第二接口模块及稳压电路连接，电流检测模块与第二接口模块及主控模块连接，通过电流检测模块检测第一接口模块或第二接口模块输入的电流信号，其特征在于：所述电流检测模块包括有正向电流检测电路和反向电流检测电路，二者分别采用运算放大器作为电流信号的放大机构；正向电流检测电路的运算放大器u2a的同相端和反相端分别通过电阻连接第二接口模块和接地，运算放大器u2a的输出端则与主控模块连接；反向电流检测电路的运算放大器u2b的同相端和反相端分别通过电阻接地和连接第二接口模块，运算放大器u2b的输出端则与主控模块连接。
5.所述主控模块采用采用主控芯片u2，其型号为yf62d/qfn3*3，正向电流检测电路的输出端与主控芯片u2的第10脚连接，反向电流检测电路的输出端与主控芯片u2的第9脚连接。
6.还包括有数显模块，其采用数码管dsp，其与主控模块连接。
7.优选地，还包括有dc-dc充电开关电路，其采用mos管q1和三极管q3，mos管q1的型号为wsp4807；dc-dc充电开关电路连接于第一接口模块与第二接口模块之间形成双向的开关控制结构，三极管q3的b极与主控芯片u2的第17脚连接，c极与mos管q1的g极连接。
8.或者，dc-dc充电开关电路采用两个耐压电流超过8a的pmos管和一个三极管构成，以两个pmos管代替mos管q1相对设置于第一接口模块与第二接口模块之间形成双向的开关控制结构，三极管q3的b极与主控芯片u2的第17脚连接，c极与两个pmos管的g极连接。
9.运算放大器u2a和运算放大器u2b均采用型号为gs8552的运算放大器。
10.稳压电路采用的稳压芯片u1，其型号为ht7533，其为后续各电路模块提供稳压电源。
11.优选地，所述第一接口模块和第二接口模块均采用type-c接口，正向电流检测电路和反向电流检测电路与第二接口模块的第4脚连接。
12.本实用新型分别以两个运算放大器为主形成双向电流检测电路电路，对于电流检测的灵敏度高，数据线不管以哪一个接口插入充电器（或其它供电设备），对应的检测电路就能检测到微弱的电流信号，从而能快速将另一端调整为输出端，并使数显正常显示，如此能提高数据线双向充电的响应速度以及用户的使用体验感。
附图说明
13.图1为本实用新型电路原理图。
14.a为正向电流检测电路，b为反向电流检测电路，c为dc-dc充电开关电路。
具体实施方式
15.本实施例中，参照图1，所述双向充电数据线结构，包括有第一接口模块、第二接口模块、主控模块、稳压电路和电流检测模块，第一接口模块与第二接口模块连接，稳压电路接入第一接口模块与第二接口模块之间；主控模块分别与第一接口模块、第二接口模块及稳压电路连接，电流检测模块与第二接口模块及主控模块连接，通过电流检测模块检测第一接口模块或第二接口模块输入的电流信号；所述电流检测模块包括有正向电流检测电路a和反向电流检测电路b，二者分别采用运算放大器作为电流信号的放大机构；正向电流检测电路a的运算放大器u2a的同相端和反相端分别通过电阻连接第二接口模块和接地，运算放大器u2a的输出端则与主控模块连接；反向电流检测电路b的运算放大器u2b的同相端和反相端分别通过电阻接地和连接第二接口模块，运算放大器u2b的输出端则与主控模块连接。
16.所述主控模块采用采用主控芯片u2，其型号为yf62d/qfn3*3，正向电流检测电路a的输出端与主控芯片u2的第10脚连接，反向电流检测电路b的输出端与主控芯片u2的第9脚连接。
17.还包括有数显模块，其采用数码管dsp，其与主控模块连接。其具有w和pd两种显示模式，w模式为接电后有小电流的情况下显示功率数值，pd模式为快充（9-20v）情况下显示功率数值，本数据线最大支持100w快充。
18.还包括有dc-dc充电开关电路c，其采用mos管q1和三极管q3，mos管q1的型号为wsp4807；dc-dc充电开关电路c连接于第一接口模块与第二接口模块之间形成双向的开关控制结构，三极管q3的b极与主控芯片u2的第17脚连接，c极与mos管q1的g极连接。
19.或者，dc-dc充电开关电路c采用两个耐压电流超过8a的pmos管和一个三极管构成，以两个pmos管代替mos管q1相对设置于第一接口模块与第二接口模块之间形成双向的
开关控制结构，三极管q3的b极与主控芯片u2的第17脚连接，c极与两个pmos管的g极连接。
20.运算放大器u2a和运算放大器u2b均采用型号为gs8552的运算放大器。
21.稳压电路采用的稳压芯片u1，其型号为ht7533，其为后续各电路模块提供稳压电源。
22.所述第一接口模块和第二接口模块均采用type-c接口，正向电流检测电路a和反向电流检测电路b与第二接口模块的第4脚连接。
23.工作过程：1、上电默认led数显常亮，主控芯片u2进行系统初始化。系统自动识别输出端的信息，判断端口是否有设备插入；
24.2、检测到没有任何设备信号，自动进入待机模式；
25.3、当第一接口模块的type-c接口jp1插入充电器，正向电流检测电路a会检测到信号来自第一接口模块的type-c接口jp1，此信号在数据线没有接负载时是很微弱的信号，经过运算放大器u2a把信号放大处理，系统收到信号自动调节第二接口模块的type-c接口jp2为输出端；
26.4、当第二接口模块的type-c接口jp2插入充电器，反向电流检测电路b会检测到信号来自第二接口模块的type-c接口jp2，此信号在数据线没有接负载时是很微弱的信号，经过运算放大器u2b把信号放大处理，系统收到信号自动调节第一接口模块的type-c接口jp2为输出端；
27.5、当检测到第二接口模块的type-c接口jp2作为输出端有负载，数显w亮，当电压为9-20v时，数显pd亮；
28.6、当检测到第一接口模块的type-c接口jp1作为输出端有负载，数显w亮，当电压为9-20v时，数显pd亮。
29.以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本技术范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。

技术特征：
1.一种双向充电数据线结构，包括有第一接口模块、第二接口模块、主控模块、稳压电路和电流检测模块，第一接口模块与第二接口模块连接，稳压电路接入第一接口模块与第二接口模块之间；主控模块与第一接口模块、第二接口模块及稳压电路连接，通过电流检测模块检测第一接口模块或第二接口模块输入的电流信号，其特征在于：所述电流检测模块包括有正向电流检测电路和反向电流检测电路，二者分别采用运算放大器作为电流信号的放大机构；正向电流检测电路的运算放大器u2a的同相端和反相端分别通过电阻连接第二接口模块和接地，运算放大器u2a的输出端则与主控模块连接；反向电流检测电路的运算放大器u2b的同相端和反相端分别通过电阻接地和连接第二接口模块，运算放大器u2b的输出端则与主控模块连接。2.根据权利要求1所述的双向充电数据线结构，其特征在于：所述主控模块采用主控芯片u2，其型号为yf62d/qfn3*3，正向电流检测电路的输出端与主控芯片u2的第10脚连接，反向电流检测电路的输出端与主控芯片u2的第9脚连接。3.根据权利要求2所述的双向充电数据线结构，其特征在于：还包括有数显模块，其采用数码管dsp，其与主控模块连接。4.根据权利要求2所述的双向充电数据线结构，其特征在于：还包括有dc-dc充电开关电路，其采用mos管q1和三极管q3，mos管q1的型号为wsp4807；dc-dc充电开关电路连接于第一接口模块与第二接口模块之间形成双向的开关控制结构，三极管q3的b极与主控芯片u2的第17脚连接，c极与mos管q1的g极连接。5.根据权利要求2所述的双向充电数据线结构，其特征在于：还包括有dc-dc充电开关电路，其采用两个耐压电流超过8a的pmos管和一个三极管构成，两个pmos管相对设置于第一接口模块与第二接口模块之间形成双向的开关控制结构，三极管q3的b极与主控芯片u2的第17脚连接，c极与两个pmos管的g极连接。6.根据权利要求5所述的双向充电数据线结构，其特征在于：运算放大器u2a和运算放大器u2b均采用型号为gs8552的运算放大器。7.根据权利要求1所述的双向充电数据线结构，其特征在于：稳压电路采用的稳压芯片u1，其型号为ht7533，其为后续各电路模块提供稳压电源。8.根据权利要求7所述的双向充电数据线结构，其特征在于：所述第一接口模块和第二接口模块均采用type-c接口，正向电流检测电路和反向电流检测电路与第二接口模块的第4脚连接。

技术总结
本实用新型公开了一种双向充电数据线结构，包括有第一接口模块、第二接口模块、主控模块、稳压电路和电流检测模块，电流检测模块包括有正向电流检测电路和反向电流检测电路，正向电流检测电路的运算放大器的同相端和反相端分别通过电阻连接第二接口模块和接地，输出端接主控模块；反向电流检测电路的运算放大器的同相端和反相端分别通过电阻接地和连接第二接口模块，输出端接主控模块。本实用新型分别以两个运算放大器为主形成双向电流检测电路电路，对于电流检测的灵敏度高，数据线不管以哪一个接口插入充电器，对应的检测电路就能检测到微弱的电流信号，从而能快速将另一端调整为输出端，并使数显正常显示。并使数显正常显示。并使数显正常显示。


技术研发人员：陈翼
受保护的技术使用者：东莞市祥合源电子科技有限公司
技术研发日：2021.10.15
技术公布日：2022/3/8