CN103187642A - 便于使用的无金属罩usb连接头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种便于使用的不带金属罩的USB连接头及其制作方法，这种USB连接头的特征在于：包括一承载板，所述承载板的第一表面和第二表面分别设有复数个导电触点，所述第一表面的复数个导电触点分别对应地与第二表面的复数个导电触点电性连接；所述复数个导电触点的某一导电触点与第一二极管连接；所述复数个导电触点中的另一导电触点与第二二极管连接；所述某一导电触点设于承载板的第一表面，所述另一导电触点设于承载板的第二表面，所述某一导电触点与另一导电触点对应电性连接，该USB连接s头体积小巧，厚度更薄，不带金属罩，且可实现双面插接于USB母插座中。
Description
技术领域
本发明涉及一种 USB连接头，特别涉及一种便于使用的不带金属罩的USB连接头。
背景技术
通用串行总线（USB）已成为许多电子设备的标准外设接口，包括目前使用的安装有Windows, Mac或Linux操作系统的计算机均配置USB作为其标准外设接口。由于USB设备大多以“小、轻、薄”见长，且制造成本低，因而厚度薄、宽度窄且不带金属罩的USB连接头也越来越受欢迎。不带金属罩的USB连接头广泛应用于U盘、USB读卡器、USB软件加密狗及wifi/蓝牙加密狗等，但其不适用于本身没有外壳或不便于抓握的USB设备。
传统的USB连接头仅能从单面插入USB母插座中，而无金属罩的USB连接头则可实现双面的插接，但不论从哪一面插入USB母插座中，无金属罩的USB连接头仅有一面与母插座实现电性连接。为了实现上述目的，本专利的发明人申请了专利号为“7717717”的美国专利，该专利提出了一种无金属罩的USB连接头可实现与USB母插座的双面插接，但该USB连接头可能导致USB系列A母插座内的金属触点短路，从而导致主机设备或USB外接设备损坏。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种新的便于使用的无金属罩USB连接头，该连接头体积小，厚度薄，且可实现与USB系列A母插座的双面插接。
本发明的技术方案在于：一种USB连接头，其特征在于：包括一承载板，所述承载板的第一表面和第二表面分别设有复数个导电触点，所述第一表面的复数个导电触点分别对应地与第二表面的复数个导电触点电性连接；所述复数个导电触点的某一导电触点与第一二极管连接；所述复数个导电触点中的另一导电触点与第二二极管连接；所述某一导电触点设于承载板的第一表面，所述另一导电触点设于承载板的第二表面，所述某一导电触点与另一导电触点对应电性连接。
所述第一二极管的正极与设于承载板第一表面上的某一个导电触点连接，所述第二二极管的正极与设于承载板第二表面上的另一导电触点连接。
本发明的另一目的在于提供一种USB连接头的制作方法。
本发明的另一技术方案在于：将第一二极管与承载板第一表面的某一导电触点进行连接，将第二二极管与承载板第二表面的另一导电触点进行连接；
其中，所述承载板第一表面上设有复数个导电触点，所述承载板第二表面上也设有复数个导电触点，所述第一表面的复数个导电触点分别对应地与第二表面的复数个导电触点电性连接；
所述承载板第一表面的某一导电触点与承载板第二表面的另一导电触点对应电性连接。
本发明的有益效果在于：在USB连接头承载板的第一表面和第二表面均设置有复数个导电触点，因此其可双面插接于母插座内，减少由于USB连接头插接方向限制造成的USB连接头或母插座损坏，且在第一表面上的导电触点及对应电连接于第二表面上的导电触点上各连接有二极管，可有效解决短路问题，提高使用性能。
附图说明
图1为现有的无金属罩USB连接头的结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为图1的仰视图。
图4为本发明的无金属罩USB连接头的结构示意图。
图5为图4的俯视图。
图6为图4的仰视图。
图7为USB母插座的立体结构示意图。
图8为USB母插座的结构示意图。
图9为导电触点与二极管连接的电路示意图。
图10为无金属罩USB连接头正面与母插座插接的示意图。
图11为无金属罩USB连接头反面与母插座插接的示意图。
具体实施方式
无金属罩USB连接头的一种结构中PCB承载板上设有4个导电触点，分别为电源触点和数据触点，其中电源触点包括+5V电源触点和接地触点，数据触点包括D+数据信号触电和D-数据信号触点，本发明所述的无金属罩USB连接头基于上述结构。
如图1所示为现有的无金属罩USB连接头100，图2所示为无金属罩USB连接头100的上表面100A，在上表面100A上设有电源触点+5V101，接地触点GND104，数据信号触点D+103及数据信号触点D-102，图3所示为无金属罩USB连接头100的下表面100B，在下表面100B上不设置导电触点。
图4所示为本发明所述的便于使用的无金属罩USB连接头200的一种实施例，可以看出在上表面200A上设有电源触点+5V201，接地触点GND204，数据信号触点D+203及数据信号触点D-202；在下表面200B上对应设有电源触点+5V211，接地触点GND214，数据信号触点D+213及数据信号触点D-212；其中电源触点201和211互相短路连接，上下表面对应的其他触点202和212，203和213，204和214之间同样互相短路连接。
图5所示为便于使用的无金属罩USB连接头200的上表面200A的示意图，可以看出通过贯穿孔210使上表面的201，202，203及204触点与其对应的下表面的211，212，213，214触点实现电性连接。
图6所示为便于使用的无金属罩USB连接头200的下表面200B的示意图，可见每个贯穿孔210分别与触点211，212，213及214电性连接，以使下表面200B上的触点211，212，213或214可以与位于上表面的对应触电201，202，203或204实现电性连接。
因此，无论从哪一面插入USB系列A母插座中，便于使用的无金属罩USB连接头200上的+5V、GND、D+和D-触点均可与母插座中相应的+5V、GND、D+和D-触点对应连接。
图7所示为主机设备上的USB母插座300，在母插座300的金属壳上设有金属突起部305，图8所示的USB母插座300的结构包括金属壳301，承载垫板303及其上的导电触点，以及金属突起部305，所述金属突起部305用以抵住无金属罩USB连接头100或200，以使无金属罩USB连接头100或200与USB系列A母插座之间保持良好的接触，金属突起部305还可用于与主机设备的接地端连接。
图8所示的USB系列A母插座300中，除金属壳301，承载垫板303及金属突起部305外，还包括电源触点+5V311，接地触点GND314，数据信号触点D+313及数据信号触点D-312。可见无金属罩USB连接头200插入USB系列A母插座300中时，无论采用哪一面进行插接，母插座300中的各触点311，312，313，314均可与无金属罩USB连接头200上对应的电源触点及数据触点实现电性连接。
当无金属罩USB连接头200插入USB系列A母插座300中后，金属突起部305会将连接头200上的一个或多个触点短路。如无金属罩连接头200上的201~204触点与母插座上的311~314触点连接时，另一面上的211~214触点中的一个或多个可能与金属突起部305接触。因此，必须采用必要的保护措施以防止触点短路，至少应防止电源触点+5V的短路。
图9至图11所示为使用两个二极管401，402用以防止电源触点+5V被金属突起部305短路。二极管401和402的正极分别与无金属罩USB连接头200的电源触点201，211相连，二极管401和402的负极连接于结点1，结点1与USB总线中+5V电源线相连。
进一步阐述，当无金属罩USB连接头200插入USB系列A母插座300时，+5V电压经由二极管402加载与结点1，电源触点+5V201处于地电位且与金属突起部305短路连接，则二极管401反向截止，使结点1的不会接地短路；同理，当无金属罩USB连接头200插入USB系列A母插座300时，+5V电压经由二极管401加载与结点1，二极管402反向截止，确保结点1的不会接地短路。
各种形式的二极管或由短接后作为二极管使用的三极管均可作为二极管401、402进行使用。选择二极管时正向压降较低的，如肖基特二极管可作为优选的二极管进行使用，以便减小通过201、211触点后结点1上的总压降。此外，结点1不仅可与USB总线中的+5V电源线连接，还可作为外部设备的一部分直接与线路板上的导电性电迹相连，如闪存，即可直接与主机设备上的USB系列A母插座进行插接。
无金属罩USB连接头200中的接地触点204，214不需进行短路保护，而数据信号触点D+/D-（203/213及202/212）的保护在不同的实施例中可采用类似于电源触点的保护方法进行短路保护，简单的二极管或二极管装置均可应用于数据信号触电的保护，如可应用上拉或下拉网络可确保信号传输的稳定性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (12)
1.一种USB连接头，其特征在于：包括一承载板，所述承载板的第一表面和第二表面分别设有复数个导电触点，所述第一表面的复数个导电触点分别对应地与第二表面的复数个导电触点电性连接；
所述复数个导电触点的某一导电触点与第一二极管连接；
所述复数个导电触点中的另一导电触点与第二二极管连接；
所述某一导电触点设于承载板的第一表面，所述另一导电触点设于承载板的第二表面，所述某一导电触点与另一导电触点对应电性连接。
2.根据权利要求1所述的USB连接头，其特征在于：所述第一二极管的正极与设于承载板第一表面上的某一个导电触点连接，所述第二二极管的正极与设于承载板第二表面上的另一导电触点连接。
3.根据权利要求1所述的USB连接头，其特征在于：所述第一二极管的负极与第二二极管的负极相连接。
4.根据权利要求3所述的USB连接头，其特征在于：所述第一二极管与至少一个上拉电阻及至少一个下拉电阻相连。
5.根据权利要求1所述的USB连接头，其特征在于：所述第一二极管包括短接后作为二极管使用的三极管。
6.根据权利要求1所述的USB连接头，其特征在于：所述第二二极管包括短接后作为二极管使用的三极管。
7.一种如权利要求1的USB连接头的制作方法，其特征在于：将第一二极管与承载板第一表面的某一导电触点进行连接，将第二二极管与承载板第二表面的另一导电触点进行连接；
其中，所述承载板第一表面上设有复数个导电触点，所述承载板第二表面上也设有复数个导电触点，所述第一表面的复数个导电触点分别对应地与第二表面的复数个导电触点电性连接；
所述承载板第一表面的某一导电触点与承载板第二表面的另一导电触点对应电性连接。
8.根据权利要求7所述的USB连接头的制作方法，其特征在于：将第一二极管的正极与某一导电触点进行连接，将第二二极管的正极与另一导电触点进行连接。
9.根据权利要求7所述的USB连接头的制作方法，其特征在于：将第一二极管的负极与第二二极管的负极进行连接。
10.根据权利要求9所述的USB连接头的制作方法，其特征在于：所述第一二极管与至少一个上拉电阻及至少一个下拉电阻相连。
11.根据权利要求7所述的USB连接头的制作方法，其特征在于：所述第一二极管包括短接后作为二极管使用的三极管。
12.根据权利要求7所述的USB连接头的制作方法，其特征在于：所述第二二极管包括短接后作为二极管使用的三极管。
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