專利名稱：連接器及其電源管理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種能夠節(jié)省電能的連接器及其電源管理系統(tǒng)，尤其涉及一種節(jié)能省電的USB連接器及其電源管理系統(tǒng)。
背景技術：
在現(xiàn)有技術中，USB連接器無論是處于使用時，還是處于未使用時，主機電源都一直向USB連接器供電。因此，在USB連接器處于未使用狀態(tài)時，主機電源還繼續(xù)向USB連接器供電，由于USB連接器通常在大部分時間是處于未使用狀態(tài)的，因此，這會浪費一定的能源，不符合當今的節(jié)能環(huán)保設計的要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術中存在的前述技術問題，本發(fā)明旨在于提供一種能夠偵測連接器的使用狀態(tài)的連接器和電源管理系統(tǒng)，其能夠根據(jù)偵測到的使用狀態(tài)，合理地管理連接器的通電和斷電，即，在使用時向連接器通電，在未使用時給連接器斷電，從而能夠有效節(jié)省電倉泛。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種連接器，包括至少一個電源端子、至少一個接地端子、和至少一個信號端子。其中，所述連接器還設置有用于偵測所述連接器的使用狀態(tài)的一個狀態(tài)偵測端子，所述連接器的電源端子、接地端子和信號端子中的一個端子與所述狀態(tài)偵測端子相互接觸；在一個配對連接器插入所述連接器之后，所述配對連接器通過擠壓與所述狀態(tài)偵測端子相互接觸的所述一個端子，從而使得所述一個端子與所述狀態(tài)偵測端子相互分離。根據(jù)本發(fā)明的一個實例性的實施例，所述一個端子為所述連接器的一個電源端子、一個接地端子、或一個信號端子中的一個。根據(jù)本發(fā)明的一個實例性的實施例，所述連接器為母型USB連接器，所述配對連接器為公型USB連接器。根據(jù)本發(fā)明的一個實例性的實施例，所述連接器以表面貼裝的方式焊接在一個電路板上。根據(jù)本發(fā)明的一個實例性的實施例，在所述配對連接器插入所述連接器之前，所述一個端子與所述狀態(tài)偵測端子彈性電接觸。根據(jù)本發(fā)明的一個實例性的實施例，在所述配對連接器插入所述連接器)之后，所述連接器的除了狀態(tài)偵測端子之外的其它各個端子分別與所述配對連接器電接觸，而所述狀態(tài)偵測端子不接觸所述配對連接器。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種連接器的電源管理系統(tǒng)，所述連接器包括至少一個電源端子、至少一個接地端子、和至少一個信號端子。其中，所述電源管理系統(tǒng)包括一個狀態(tài)偵測端子，所述狀態(tài)偵測端子設置在所述連接器中；和一個電源控制模塊，所述電源控制模塊分別與所述狀態(tài)偵測端子和所述連接器的電源端子、接地端子和信號端子中的一個端子電連接。其中，在一個配對連接器插入所述連接器之前，所述一個端子與所述狀態(tài)偵測端子相互接觸，從而相互電導通；在所述配對連接器插入所述連接器之后，所述配對連接器通過擠壓所述一個端子，使得所述一個端子與所述狀態(tài)偵測端子相互分離，從而相互電斷開；當所述電源控制模塊檢測到所述一個端子與所述狀態(tài)偵測端子處于相互電導通的狀態(tài)時，電源停止向所述連接器供電；并且當所述電源控制模塊檢測到所述一個端子與所述狀態(tài)偵測端子處于相互電斷開的狀態(tài)時，電源向所述連接器供電。根據(jù)本發(fā)明的一個實例性的實施例，所述一個端子為所述連接器的一個電源端子、一個接地端子、或一個信號端子中的一個。根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述連接器為母型USB連接器，所述配對連接器為公型USB連接器。根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述連接器的各個端子的一端分別電連接在一個電路板。根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述電源控制模塊集成在所述電路板上。根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述電路板上還集成有一個信號控制模塊，所述連接器的信號端子的一端分別與所述信號控制模塊連接。根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述電路板上還包括有一個接地模塊，所述連接器的接地端子、的一端分別與所述接地模塊連接。根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述電路板上還包括有一個總線供電模塊，所述連接器的電源端子的一端與所述總線供電模塊連接。根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述連接器以插接的方式安裝在所述電路板上。根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述連接器的各個端子的一端為插針，所述電路板上形成有與所述連接器的各個端子的插針配合的插孔。根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，所述連接器以表面貼裝的方式焊接在所述電路板上。根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，在所述配對連接器插入所述連接器之前，所述狀態(tài)偵測端子的另一端與所述一個端子彈性接觸。根據(jù)本發(fā)明的另一個實例性的實施例，在所述配對連接器插入所述連接器之后，所述連接器的除了狀態(tài)偵測端子之外的其它各個端子的另一端分別與所述配對連接器電接觸，而所述狀態(tài)偵測端子的另一端不接觸所述配對連接器。與現(xiàn)有技術相比，在本發(fā)明的各個實施例中，由于在連接器中設置有能夠偵測連接器的使用狀態(tài)的狀態(tài)偵測端子，因此，能夠根據(jù)連接器的使用狀態(tài)，合理地管理連接器的通電和斷電，即，在使用時向連接器通電，在未使用時給連接器斷電，從而能夠有效節(jié)省電能。另外，本發(fā)明采用了簡單的結構實現(xiàn)對連接器使用狀態(tài)的偵測，有利于降低成本。


圖I顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實例性的實施例的連接器的分解示意圖；圖2顯示圖I的各個端子組裝在絕緣本體中時的示意圖；、
圖3顯示組裝后的連接器的示意圖；圖4顯示用于圖3所示的連接器的電路板；圖5顯示圖3所示的連接器插接在電路板上時的示意圖；圖6顯示在配對連接器插入連接器之前時，連接器的狀態(tài)偵測端子和一個接地端子之間處于相互接觸狀態(tài)的示意圖；圖7顯示在配對連接器插入連接器之后時，連接器的狀態(tài)偵測端子和一個接地端子之間處于相互分離狀態(tài)的示意圖； 圖8顯示根據(jù)本發(fā)明的二實例性的實施例的連接器插接在電路板上時的示意圖；圖9顯示在配對連接器插入根據(jù)本發(fā)明的二實例性的實施例的連接器之前時，連接器的狀態(tài)偵測端子和一個電源端子之間處于相互接觸狀態(tài)的示意圖；圖10顯示在配對連接器插入根據(jù)本發(fā)明的二實例性的實施例的連接器之后時，連接器的狀態(tài)偵測端子和一個電源端子之間處于相互分離狀態(tài)的示意圖。
具體實施例方式下面詳細描述本發(fā)明的實例性的實施例，實施例的示例在附圖中示出，其中相同或相似的標號表示相同或相似的元件。下面參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。[第一實施例]圖I顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實例性的實施例的連接器的分解示意圖；圖2顯示圖I的各個端子組裝在絕緣本體中時的示意圖；圖3顯示組裝后的連接器的示意圖。在圖I-圖3所示的一個實例性的實施例中，以一個USB3. 0連接器為例來說明，但是，需要說明的是，本發(fā)明的連接器不局限于此，也可以是其它類型的連接器，例如USB2.0連接器或者類似物。如圖I-圖3所示，在本發(fā)明的一個實例性的實施例中，連接器100為母型USB3. 0連接器，其主要包括一個金屬屏蔽殼101，一個絕緣主體102、多個端子1、2、3、4、5、6、7、8、
9、10和一個后部絕緣保持器103。如圖I所示，在本發(fā)明的一個實例性的實施例中，圖示的連接器100除了增設了一個額外的狀態(tài)偵測端子10之外，其余部分完全滿足標準的USB3. 0連接器的技術規(guī)范，由于USB3.0連接器的技術規(guī)范屬公知常識，為了簡潔起見，這里不再說明。在圖I所示的實施例中，端子2、3為用于兼容USB2. 0的一對低速差分信號端子，端子5、6和端子8、9是用于USB3. 0的兩對高速差分信號端子，端子I為一個公共的電源端子，端子4為用于USB2. 0的一個接地端子，端子7為用于USB3. 0的一個接地端子，端子10是一個狀態(tài)偵測端子。如圖2所示，在本發(fā)明的一個實例性的實施例中，狀態(tài)偵測端子10設置在一個接地端子4的附近，狀態(tài)偵測端子10和接地端子4構成偵測連接器100的使用狀態(tài)的一對狀態(tài)偵測端子I、10。如圖2所示，在本發(fā)明的一個實例性的實施例中，多個端子1、2、3、4、5、6、7、8、9、10分別組裝在絕緣主體102中；然后，多個端子1、2、3、4、5、6、7、8、9、10的插針部分插入后
部絕緣保持器103 ;最后，安裝到金屬屏蔽殼101中。
下面借助圖4和圖5來說明用于圖I-圖3所示的連接器100的電路板200。具體地，圖4顯示用于圖3所示的連接器的電路板；圖5顯示圖3所示的連接器插接在電路板上時的示意圖。如圖4所示，在本發(fā)明的一個實例性的實施例中，電路板200上形成有與連接器100的各個端子I至10的插針1-1至10-1相互配合的插孔I’至10’。盡管在圖4所示的實例性的實施例中， 連接器100采用插接的方式安裝在電路板200上。但是，本發(fā)明不局限于此，連接器100還可以采用表面貼裝(SMT)的方式焊接在電路板200上。在圖4和圖5所示的一個實例性的實施例中，電路板200為印刷電路板。在圖4和圖5所示的一個實例性的實施例中，電路板200上集成有一個信號控制模塊13，連接器100的各個信號端子2、3、5、6、8、9的插針2-1、3-1、5-1、6-1、8-1、9_1分別通過布線與信號控制模塊13連接。如圖4和圖5所示，在本發(fā)明的一個實例性的實施例中，電路板200上還集成有一個接地模塊11，連接器100的接地端子4、7的插針4-1、7-1分別通過布線與接地模塊11連接。如圖4和圖5所示，在本發(fā)明的一個實例性的實施例中，電路板200上還集成有一個總線供電模塊12，連接器100的電源端子I的插針1-1通過布線與總線供電模塊12連接。如圖4和圖5所示，在本發(fā)明的一個實例性的實施例中，電路板200上還集成有一個電源控制模塊14，連接器100的狀態(tài)偵測端子10和一個接地端子4的插針10-1、4-1分別通過布線與電源控制模塊14電連接。至于電源控制模塊14的工作原理稍后將說明。圖6和圖7顯示本發(fā)明的第二實例性的實施例的連接器的工作原理。圖6顯示在配對連接器插入連接器之前時，連接器的狀態(tài)偵測端子和一個接地端子之間處于相互接觸狀態(tài)的示意圖；和圖7顯示在配對連接器插入連接器之后時，連接器的狀態(tài)偵測端子和一個接地端子之間處于相互分離狀態(tài)的示意圖。如圖6所示，在本發(fā)明的一個實例性的實施例中，在一個配對連接器300 (參見圖7，例如，閃存卡、移動硬盤等的插頭)插入連接器100之前，接地端子4與狀態(tài)偵測端子10相互接觸，從而相互電導通。此時，分別與接地端子4和狀態(tài)偵測端子10電連接的電源控制模塊14就能夠檢測到接地端子4與狀態(tài)偵測端子10處于相互電導通的狀態(tài)，這說明連接器100處于未使用狀態(tài)，因此，當檢測到連接器100處于未使用狀態(tài)時，電源控制模塊14就向電源(未圖示)發(fā)出指令，要求停止向連接器100供電，S卩，切斷整個連接器100的供電，也就是切斷連接器100的所有元件的供電。但是，請注意，電源控制模塊14需要一直處于供電狀態(tài)。如圖7所示，在本發(fā)明的一個實例性的實施例中，在配對連接器300 (例如，閃存卡、移動硬盤等的插頭)插入連接器100之后，配對連接器300通過擠壓連接器100的接地端子4，使得接地端子4與狀態(tài)偵測端子10相互分離，從而相互電斷開。此時，分別與接地端子4和狀態(tài)偵測端子10電連接的電源控制模塊14就能夠檢測到接地端子4與狀態(tài)偵測端子10處于相互電斷開的狀態(tài)，這說明連接器100處于使用狀態(tài)，因此，電源控制模塊14向電源(未圖示)發(fā)出指令，要求向連接器100和配對連接器300供電。
在圖6所示的一個實例性的實施例中，在配對連接器300插入連接器100之前，狀態(tài)偵測端子10的彈性接觸端10-2與接地端子4彈性接觸。在圖7所示的一個實例性的實施例中，在配對連接器300插入連接器100之后，連接器100的除了狀態(tài)偵測端子10之外的其它各個端子1、2、3、4、5、6、7、8、9的彈性接觸端(僅圖示了彈性接觸端4-2、5-2)分別與配對連接器300電接觸，而狀態(tài)偵測端子10的彈性接觸端10-2不接觸配對連接器300。
[第二實施例]圖8顯示根據(jù)本發(fā)明的二實例性的實施例的連接器插接在電路板上時的示意圖。圖8所示的第二實施例與圖1-7所示的第一實施例的不同點主要在于狀態(tài)偵測端子10設置在電源端子I的附近，狀態(tài)偵測端子10和電源端子I構成偵測連接器100的使用狀態(tài)的一對狀態(tài)偵測端子I、10。但是，本發(fā)明不局限于此，狀態(tài)偵測端子10還可以與連接器100中的其它任一個端子構成偵測連接器100的使用狀態(tài)的一對狀態(tài)偵測端子。例如，狀態(tài)偵測端子10和連接器100的一個低速差分信號端子2構成偵測連接器100的使用狀態(tài)的一對狀態(tài)偵測端子2、10 ;或者狀態(tài)偵測端子10和連接器100的另一個低速差分信號端子3構成偵測連接器100的使用狀態(tài)的一對狀態(tài)偵測端子3、10。如圖8所示，在第二實例性的實施例中，狀態(tài)偵測端子10和電源端子I分別通過布線與電源控制模塊14電連接。圖9和圖10顯示根據(jù)本發(fā)明的實例性的第二實施例的連接器的工作原理。圖8顯示在配對連接器插入第二實施例的連接器之前時，連接器的狀態(tài)偵測端子和一個電源端子之間處于相互接觸狀態(tài)的示意圖；和圖10顯示在配對連接器插入第二實施例的連接器之后時，連接器的狀態(tài)偵測端子和一個電源端子之間處于相互分離狀態(tài)的示意圖。如圖9所示，在本發(fā)明的一個實例性的實施例中，在一個配對連接器300 (參見圖10，例如，閃存卡、移動硬盤等的插頭)插入連接器100之前，電源端子I與狀態(tài)偵測端子10相互接觸，從而相互電導通。此時，分別與電源端子I和狀態(tài)偵測端子10電連接的電源控制模塊14就能夠檢測到電源端子I與狀態(tài)偵測端子10處于相互電導通的狀態(tài)，這說明連接器100處于未使用狀態(tài)，因此，電源控制模塊14向電源(未圖示)發(fā)出指令，要求停止向連接器100供電，即，切斷整個連接器100的供電，也就是切斷連接器100的所有元件的供電。但是，請注意，電源控制模塊14需要一直處于供電狀態(tài)。如圖10所示，在本發(fā)明的一個實例性的實施例中，在配對連接器300(例如，閃存卡、移動硬盤等的插頭)插入連接器100之后，配對連接器300通過擠壓連接器100的電源端子1，使得電源端子I與狀態(tài)偵測端子10相互分離，從而相互電斷開。此時，分別與電源端子I和狀態(tài)偵測端子10電連接的電源控制模塊14就能夠檢測到電源端子I與狀態(tài)偵測端子10處于相互電斷開的狀態(tài)，這說明連接器100處于使用狀態(tài)，因此，電源控制模塊14向電源(未圖示)發(fā)出指令，要求向連接器100和配對連接器300供電。在圖9所示的一個實例性的實施例中，在配對連接器300插入連接器100之前，狀態(tài)偵測端子10的彈性接觸端10-2與電源端子I彈性接觸。在圖10所示的一個實例性的實施例中，在配對連接器300插入連接器100之后，連接器100的除了狀態(tài)偵測端子10之外的其它各個端子1、2、3、4、5、6、7、8、9的彈性接觸端(僅圖示了彈性接觸端1-2、9-2)分別與配對連接器300電接觸，而狀態(tài)偵測端子10的彈性接觸端10-2不接觸配對連接器300。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行變化。本發(fā)明的適用范圍由所附權利要求及其等同物限定。應注意，措詞“包括”不排除其它元件或步驟，措詞“一”或“一個”不排除多個。權利要求
1.一種連接器，包括至少一個電源端子(I)、至少一個接地端子(4、7)和至少一個信號端子(2、3、5、6、8、9)， 其特征在于 所述連接器(100)還設置有用于偵測所述連接器的使用狀態(tài)的一個狀態(tài)偵測端子(10)， 所述連接器(100)的電源端子、接地端子和信號端子中的一個端子與所述狀態(tài)偵測端子(10)相互接觸； 在一個配對連接器(300)插入所述連接器(100)之后，所述配對連接器(300)通過擠壓與所述狀態(tài)偵測端子(10)相互接觸的所述一個端子，從而使得所述一個端子與所述狀態(tài)偵測端子(10)相互分離。
2.根據(jù)權利要求I所述的連接器，所述一個端子為所述連接器(100)的一個電源端子(I)、一個接地端子(4、7)、或一個信號端子(2、3、5、6、8、9)中的一個。
3.根據(jù)權利要求I所述的連接器，其特征在于所述連接器(100)為母型USB連接器，所述配對連接器(300)為公型USB連接器。
4.根據(jù)權利要求I所述的連接器，其特征在于所述連接器(100)以表面貼裝的方式焊接在一個電路板(200)上。
5.根據(jù)權利要求I所述的連接器，其特征在于 在所述配對連接器(300)插入所述連接器(100)之前，所述一個端子與所述狀態(tài)偵測端子(10)彈性電接觸。
6.根據(jù)權利要求I所述的連接器，其特征在于 在所述配對連接器(300)插入所述連接器(100)之后，所述連接器(100)的除了狀態(tài)偵測端子(10)之外的其它各個端子(1、2、3、4、5、6、7、8、9)分別與所述配對連接器(300)電接觸，而所述狀態(tài)偵測端子(10)不接觸所述配對連接器(300)。
7.一種用于連接器的電源管理系統(tǒng)，所述連接器(100)包括至少一個電源端子(I)、至少一個接地端子(4、7)和至少一個信號端子(2、3、5、6、8、9)，其特征在于，所述電源管理系統(tǒng)包括 一個狀態(tài)偵測端子(10)，所述狀態(tài)偵測端子(10)設置在所述連接器(100)中；和 一個電源控制模塊(14)，所述電源控制模塊(14)分別與所述狀態(tài)偵測端子(10)和所述連接器(100)的電源端子、接地端子和信號端子中的一個端子電連接， 其特征在于 所述一個端子與所述狀態(tài)偵測端子(10)相互接觸，從而相互電導通； 在一個配對連接器(300)插入所述連接器(100)之后，所述配對連接器(300)通過擠壓所述一個端子，使得所述一個端子與所述狀態(tài)偵測端子(10)相互分離，從而相互電斷開； 當所述電源控制模塊(14)檢測到所述一個端子與所述狀態(tài)偵測端子(10)處于相互電導通的狀態(tài)時，電源停止向所述連接器(100)供電；并且 當所述電源控制模塊(14)檢測到所述一個端子與所述狀態(tài)偵測端子(10)處于相互電斷開的狀態(tài)時，電源向所述連接器(100)供電。
8.根據(jù)權利要求7所述的電源管理系統(tǒng)，所述一個端子為所述連接器(100)的一個電源端子(I)、一個接地端子(4、7)、或一個信號端子(2、3、5、6、8、9)中的一個。
9.根據(jù)權利要求7所述的電源管理系統(tǒng)，其特征在于所述連接器(100)為母型USB連接器，所述配對連接器(300)為公型USB連接器。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的電源管理系統(tǒng)，其特征在于 所述連接器(100)的各個端子(1、2、3、4、5、6、7、8、9、10)的一端(1_1、2-1、3-1、4_1、5-1、6-4、7-1、8-1、9-1、10-1)分別電連接在一個電路板(200)。
11.根據(jù)權利要求10所述的電源管理系統(tǒng)，其特征在于所述電源控制模塊(14)集成在所述電路板(200)上。
12.根據(jù)權利要求11所述的電源管理系統(tǒng)，其特征在于 所述電路板(200)上還集成有一個信號控制模塊(13)，所述連接器(100)的信號端子(2、3、5、6、8、9)的一端(2-1、3-1、5-1、6-1、8-1、9-1)分別與所述信號控制模塊(13)連接。
13.根據(jù)權利要求12所述的電源管理系統(tǒng)，其特征在于 所述電路板(200)上還包括有一個接地模塊(11)，所述連接器(100)的接地端子(4、7)的一端(4-1、7-1)分別與所述接地模塊(11)連接。
14.根據(jù)權利要求13所述的電源管理系統(tǒng)，其特征在于 所述電路板(200)上還包括有一個總線供電模塊(12)，所述連接器(100)的電源端子(I)的一端(1-1)與所述總線供電模塊(12)連接。
15.根據(jù)權利要求14所述的電源管理系統(tǒng)，其特征在于所述連接器(100)以插接的方式安裝在所述電路板(200)上。
16.根據(jù)權利要求15所述的電源管理系統(tǒng)，其特征在于 所述連接器(100)的各個端子(1、2、3、4、5、6、7、8、9、10)的一端(1_1、2-1、3-1、4_1、5-1、6-4、7-1、8-1、9-1、10-1)為插針，所述電路板(200)上形成有與所述連接器(100)的各個端子的插針配合的插孔(1’、2’、3’、4’、5’、6’、7’、8’、9’、10’)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種連接器，包括至少一個電源端子、至少一個接地端子、和至少一個信號端子。所述連接器還設置有用于偵測連接器的使用狀態(tài)的一個狀態(tài)偵測端子，所述連接器的電源端子、接地端子和信號端子中的一個端子與狀態(tài)偵測端子相互接觸；在一個配對連接器插入連接器之后，所述配對連接器通過擠壓與狀態(tài)偵測端子相互接觸的所述一個端子，從而使得所述一個端子與狀態(tài)偵測端子相互分離。因此，本發(fā)明能夠根據(jù)狀態(tài)偵測端子的接觸或分離狀態(tài)來偵測連接器的使用狀態(tài)，從而能夠根據(jù)連接器的使用狀態(tài)合理地管理連接器的通電和斷電，即，在使用時向連接器通電，在未使用時給連接器斷電，從而有效節(jié)省電能。另外，本發(fā)明還公開一種電源管理系統(tǒng)。
文檔編號H01R13/02GK102738614SQ201110083938
公開日2012年10月17日 申請日期2011年3月29日 優(yōu)先權日2011年3月29日
發(fā)明者姚煒, 李剛, 李慧斌 申請人:泰科電子(上海)有限公司