本發(fā)明涉及磁力連接器和應(yīng)用于磁力連接器的雙面識(shí)別切換電路，特別是磁力連接器的雙面識(shí)別和電路切換技術(shù)。

背景技術(shù)：

目前電子設(shè)備之間的電連接主要依賴于連接器，例如手機(jī)通常需要通過連接器與電源適配器、個(gè)人電腦等設(shè)備相插接。為了提升用戶體驗(yàn)性，技術(shù)人員設(shè)計(jì)了磁力連接器。在中國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)cn201520088692.x(申請(qǐng)日：2015.02.06；申請(qǐng)人：深圳市黑羽科技有限公司)中披露了一種帶有接口轉(zhuǎn)接頭的電連接設(shè)備。該申請(qǐng)的圖13顯示出電連接設(shè)備與電子裝置的配合狀態(tài)。該電連接設(shè)備包括始終插接在手機(jī)的充電接口上的t形接口轉(zhuǎn)接頭(磁力連接器)和與原裝數(shù)據(jù)線連接的磁力數(shù)據(jù)線，通過接口轉(zhuǎn)接頭的磁力接口與磁力數(shù)據(jù)線的磁力接口之間的吸合將手機(jī)與原裝數(shù)據(jù)線連接起來，從而將拔插操作替換為磁力吸合操作。磁力連接器的磁力接口互相靠近以后可以在磁力作用下自動(dòng)吸合，使用戶可以不需要將接口對(duì)準(zhǔn)插接，從而使連接操作簡(jiǎn)化了。連接器連接時(shí)通常接口的管腳必須一一對(duì)應(yīng)連接，例如有兩個(gè)互相匹配的usb接口a和usb接口b，接口a的電源正負(fù)極管腳需要跟接口b的電源正負(fù)極管腳分別接觸構(gòu)成連通的電源電路。接口a的信號(hào)管腳d+、d-也必須跟接口b的對(duì)應(yīng)的信號(hào)管腳d+、d-接觸，這樣才能形成連通的信號(hào)電路，連接器連接后才能正常工作。如果接口反向連接，相應(yīng)管腳就往往無法對(duì)應(yīng)，出現(xiàn)例如接口a的d+管腳與接口b的d-管腳接觸的情形，因此電路就無法正常連接。這也是諸如usb、hdmi等標(biāo)準(zhǔn)接口只能單面插接的原因。但是單面插接會(huì)給連接操作帶來麻煩。因此，為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化插接操作，有必要使磁力連接器自動(dòng)識(shí)別接口的正反面，并且自動(dòng)根據(jù)接口的連接方向來對(duì)電路進(jìn)行切換，保證電源電路和信號(hào)電路的正確連接。市面上現(xiàn)有的磁力連接器，大部分都是只能給設(shè)備進(jìn)行雙面充電無法傳輸數(shù)據(jù)或者單面充電單面?zhèn)鲾?shù)據(jù)，僅有非常小的一部分能做到雙面?zhèn)鬏敂?shù)據(jù)雙面充電的磁力數(shù)據(jù)線識(shí)別方式非常復(fù)雜且方式不夠穩(wěn) 定，并且市面上現(xiàn)有體積較大無法適用各種配件(例如：保護(hù)外殼)，同時(shí)過大的電路體積導(dǎo)致磁力不夠。且目前的電路成本較高，造成產(chǎn)品本身價(jià)格過高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種高效率、低成本、體積小、性能穩(wěn)定的應(yīng)用于磁力連接器的雙面識(shí)別切換電路。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種高效率、低成本、體積小、可雙面插接的磁力連接器。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)其技術(shù)目的而提供的一個(gè)技術(shù)方案是構(gòu)造一種應(yīng)用于磁力連接器的雙面識(shí)別切換電路，其包括：輸入磁力接口，其具有兩個(gè)配置為不同電平的方向信號(hào)管腳；與所述輸入磁力接口相適配的輸出磁力接口，其具有與所述輸入磁力接口的信號(hào)管腳一一對(duì)應(yīng)的偵測(cè)管腳；識(shí)別控制電路，用于檢測(cè)所述輸出磁力接口的所述偵測(cè)管腳的電平以確定所述輸出磁力接口和所述輸入磁力接口的連接狀態(tài)并產(chǎn)生相應(yīng)的切換控制信號(hào)；切換電路，用于根據(jù)所述切換控制信號(hào)對(duì)所述磁力連接器的電路連接進(jìn)行切換。

可選的，所述輸入磁力接口的方向信號(hào)管腳中的一個(gè)管腳配置為懸空，另一個(gè)管腳與地相連。

可選的，所述輸出磁力接口包括互相絕緣的第一導(dǎo)電磁鐵和第二導(dǎo)電磁鐵，其中所述第一導(dǎo)電磁鐵接地；并且，所述識(shí)別控制電路通過檢測(cè)所述第二導(dǎo)電磁鐵的電平以確定所述輸入磁力接口和所述輸出磁力接口的吸合狀態(tài)。

可選的，所述輸入磁力接口的方向信號(hào)管腳與所述輸入磁力接口的電源管腳復(fù)用。

可選的，所述輸入磁力接口管腳中的居中管腳與信號(hào)管腳中的一個(gè)短接，并且，所述輸出磁力接口管腳中的居中管腳與電源管腳或地管腳短接。

進(jìn)一步地，所述切換電路包括：電源切換電路，用于切換電源電路的連接，以及信號(hào)切換電路，用于切換信號(hào)電路的連接。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)切換電路包括多路模擬開關(guān)芯片。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)其技術(shù)目的而提供的另一個(gè)技術(shù)方案是構(gòu)造一種磁力連接器， 其具有雙面識(shí)別切換電路，該雙面識(shí)別切換電路包括：輸入磁力接口，其具有兩個(gè)配置為不同電平的方向信號(hào)管腳；與所述輸入磁力接口相適配的輸出磁力接口，其具有與所述輸入磁力接口的信號(hào)管腳一一對(duì)應(yīng)的偵測(cè)管腳；識(shí)別控制電路，用于檢測(cè)所述輸出磁力接口的所述偵測(cè)管腳的電平以確定所述輸出磁力接口和所述輸入磁力接口的連接狀態(tài)并產(chǎn)生相應(yīng)的切換控制信號(hào)；切換電路，用于根據(jù)所述切換控制信號(hào)對(duì)所述磁力連接器的電路連接進(jìn)行切換。

進(jìn)一步地，所述磁力連接器可以包括接口轉(zhuǎn)接頭和與該接口轉(zhuǎn)接頭適配的轉(zhuǎn)接器，其中，所述接口轉(zhuǎn)接頭適于插接在電子裝置的輸入接口內(nèi)以將拔插式接口轉(zhuǎn)換為磁力吸合接口，所述轉(zhuǎn)接器為磁力轉(zhuǎn)接線、磁力轉(zhuǎn)接頭或磁力轉(zhuǎn)接座。

進(jìn)一步地，所述輸出磁力接口、識(shí)別控制電路和切換電路設(shè)置于所述轉(zhuǎn)接器內(nèi)，所述輸入磁力接口設(shè)置于所述接口轉(zhuǎn)接頭內(nèi)。

可選的，所述輸入磁力接口的方向信號(hào)管腳中的一個(gè)管腳配置為懸空，另一個(gè)管腳接地。

可選的，所述輸出磁力接口包括互相絕緣的第一導(dǎo)電磁鐵和第二導(dǎo)電磁鐵，其中所述第一導(dǎo)電磁鐵接地；并且，所述識(shí)別控制電路通過檢測(cè)所述第二導(dǎo)電磁鐵的電平以確定所述輸入磁力接口和所述輸出磁力接口的吸合狀態(tài)。

可選的，所述輸入磁力接口的方向信號(hào)管腳與所述輸入磁力接口的電源管腳復(fù)用。

可選的，所述輸入磁力接口管腳中的居中管腳與信號(hào)管腳中的一個(gè)短接，并且，所述輸出磁力接口管腳中的居中管腳與電源管腳或地管腳短接。

進(jìn)一步地，所述切換電路包括：電源切換電路，用于切換電源電路的連接，以及信號(hào)切換電路，用于切換信號(hào)電路的連接。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)切換電路包括多路模擬開關(guān)芯片。

本發(fā)明的有益效果是：當(dāng)所述輸入磁力接口和所述輸出磁力接口吸合時(shí)，所述輸入磁力接口的管腳與所述輸出磁力接口的管腳電連接，所述識(shí)別控制電路通過檢測(cè)與具有不同電平的方向信號(hào)管腳電連接的偵測(cè)管腳的電平，并根據(jù)測(cè)得的電平判斷當(dāng)前輸入磁力接口與輸出磁力接口的連接狀態(tài)，并相應(yīng)地發(fā)出控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)所述切換電路對(duì)電路連接進(jìn)行切換。從而使磁力接口在正面插接和反面插 接時(shí)電路都可以正常連接。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的磁力連接器的使用狀態(tài)示意圖；

圖2a是本發(fā)明的磁力連接器的使用狀態(tài)的分解示意圖，其中轉(zhuǎn)接器為磁力轉(zhuǎn)接頭；

圖2b是本發(fā)明的磁力連接器的使用狀態(tài)分解示意圖，其中轉(zhuǎn)接器為磁力轉(zhuǎn)接線；

圖2c是作為轉(zhuǎn)接器的另一種磁力轉(zhuǎn)接線的立體示意圖；

圖2d是作為轉(zhuǎn)接器的一種磁力轉(zhuǎn)接座的立體示意圖；

圖2e是作為轉(zhuǎn)接器的再一種磁力轉(zhuǎn)接線的立體示意圖；

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的雙面識(shí)別切換電路的電路框圖；

圖4是本發(fā)明的第一實(shí)施例中的雙面識(shí)別切換電路的電路原理圖；

圖5是本發(fā)明的第二實(shí)施例中的雙面識(shí)別切換電路的電路原理圖；

圖6是本發(fā)明的第三實(shí)施例中的雙面識(shí)別切換電路的電路原理圖；

圖7是本發(fā)明的第四實(shí)施例中的雙面識(shí)別切換電路的電路原理圖；

圖8是本發(fā)明的第五實(shí)施例中的雙面識(shí)別切換電路的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

本發(fā)明提供一種磁力連接器1000。所述磁力連接器1000包括轉(zhuǎn)接器300(例如轉(zhuǎn)接器300a、300b、300c、300d、300e等)和接口轉(zhuǎn)接頭200。所述轉(zhuǎn)接器300與所述接口轉(zhuǎn)接頭200磁吸配合。如圖1至圖2d所示，所述轉(zhuǎn)接器300可以采用磁力轉(zhuǎn)接線300b、300c、300e、磁力轉(zhuǎn)接頭300a或磁力轉(zhuǎn)接座300d。磁力轉(zhuǎn)接 頭300a的結(jié)構(gòu)可以參照本申請(qǐng)人的中國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)cn201520710661.3。磁力轉(zhuǎn)接線300b、300c的具體結(jié)構(gòu)可以參照本申請(qǐng)人的中國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)cn201520088692.x和中國(guó)外觀設(shè)計(jì)專利申請(qǐng)cn201530092748.4。磁力轉(zhuǎn)接座300d的具體結(jié)構(gòu)可以參照本申請(qǐng)人的中國(guó)外觀設(shè)計(jì)專利申請(qǐng)cn201530328101.7和中國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)cn201520088692.x(參照該專利文獻(xiàn)中圖9-圖11)。本申請(qǐng)通過引用的方式將中國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)cn201520088692.x(申請(qǐng)日：2015.02.06；申請(qǐng)人：深圳市黑羽科技有限公司)的全文結(jié)合于此。

同時(shí)結(jié)合圖1和圖2a，所述磁力連接器1000包括接口轉(zhuǎn)接頭200和與所述接口轉(zhuǎn)接頭200適配的磁力轉(zhuǎn)接頭300a。其中，所述接口轉(zhuǎn)接頭200可以為與micro-usb接口、usb3.1type-c接口等各類usb接口或閃電接口匹配的轉(zhuǎn)接頭，適于插接在電子裝置400的充電和/或輸入接口內(nèi)以將拔插式接口轉(zhuǎn)換為磁力吸合接口。接口轉(zhuǎn)接頭200的具體結(jié)構(gòu)可以參照中國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)cn201520088692.x，本申請(qǐng)通過引用的方式將中國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)cn201520088692.x(申請(qǐng)日：2015.02.06；申請(qǐng)人：深圳市黑羽科技有限公司)的全文結(jié)合于此。接口轉(zhuǎn)接頭的具體結(jié)構(gòu)還可以參照中國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)cn2015210621554中所述t型充電轉(zhuǎn)接頭，本申請(qǐng)通過引用的方式將該中國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)(申請(qǐng)日：2015-12-17；申請(qǐng)人：深圳市黑羽科技有限公司)的全文結(jié)合于此。

所述磁力轉(zhuǎn)接頭300a用于與所述接口轉(zhuǎn)接頭200吸合，磁力轉(zhuǎn)接頭300a還與電子裝置400的適配數(shù)據(jù)線500的插接端520插接。適配數(shù)據(jù)線500的第二插接端510適于與通用usb接口插接。這樣一來，本發(fā)明的磁力轉(zhuǎn)接頭與接口轉(zhuǎn)接頭依靠磁力吸合，使得電子裝置的適配數(shù)據(jù)線、磁力轉(zhuǎn)接頭、接口轉(zhuǎn)接頭、電子裝置依次電連接。

如圖2b所示，轉(zhuǎn)接器為磁力轉(zhuǎn)接線300b。磁力轉(zhuǎn)接線300b具有磁吸端部301b和usb端部302b。由于身份驗(yàn)證模塊內(nèi)置于接口轉(zhuǎn)接頭200，所以磁力轉(zhuǎn)接線300b的磁吸端部301b的體積可以更?。欢?，用于lightning接口的接口轉(zhuǎn)接頭與用于usb接口的接口轉(zhuǎn)接頭可以共用磁力轉(zhuǎn)接線300b。如圖2e所示，轉(zhuǎn)接器采用外 觀更加簡(jiǎn)單的磁力轉(zhuǎn)接線300e。磁力轉(zhuǎn)接線300e具有磁吸端部301e和usb端部302e。由于身份驗(yàn)證模塊內(nèi)置于接口轉(zhuǎn)接頭200，所以磁力轉(zhuǎn)接線300e的磁吸端部301e的體積可以更??；而且，用于lightning接口的接口轉(zhuǎn)接頭與用于各類usb接口的接口轉(zhuǎn)接頭可以共用磁力轉(zhuǎn)接線300e。

如圖2c所示，轉(zhuǎn)接器為磁力轉(zhuǎn)接線300c。磁力轉(zhuǎn)接線300c具有磁吸端部301c和數(shù)據(jù)線插接端302c。磁吸端部301c與接口轉(zhuǎn)接頭200的后部金屬觸點(diǎn)吸合；數(shù)據(jù)線插接端302c與電子裝置(例如為iphone手機(jī))400的適配數(shù)據(jù)線500的第二插接端520插接。由于身份驗(yàn)證模塊內(nèi)置于接口轉(zhuǎn)接頭200，所以磁力轉(zhuǎn)接線300c的磁吸端部301c的體積可以更??；而且，用于lightning接口的接口轉(zhuǎn)接頭與用于usb接口的接口轉(zhuǎn)接頭可以共用磁力轉(zhuǎn)接線300c。

如圖2d所示，轉(zhuǎn)接器為磁力轉(zhuǎn)接座300d。磁力轉(zhuǎn)接座300d具有磁吸接觸部301d。磁吸接觸部301d與接口轉(zhuǎn)接頭200的后部金屬觸點(diǎn)吸合。由于身份驗(yàn)證模塊內(nèi)置于接口轉(zhuǎn)接頭200，所以磁力轉(zhuǎn)接座300d的體積可以更??；而且，用于lightning接口的接口轉(zhuǎn)接頭與用于usb接口的接口轉(zhuǎn)接頭可以共用磁力轉(zhuǎn)接座300d。

本發(fā)明還提供一種應(yīng)用于前述磁力連接器的雙面識(shí)別切換電路。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的雙面識(shí)別切換電路的電路框圖。如圖3所示，雙面識(shí)別切換電路100包括輸入接口電路110、識(shí)別控制電路130、數(shù)據(jù)切換電路140、電源切換電路150、輸出磁力接口160和輸入磁力接口170。

輸入接口電路110的數(shù)據(jù)管腳通過數(shù)據(jù)切換電路140與輸出磁力接口160的數(shù)據(jù)管腳相連。輸入接口電路110的電源電路通過電源切換電路150與輸出磁力接口160的電源管腳相連。

識(shí)別控制電路130與輸出磁力接口160、電源切換電路150以及數(shù)據(jù)切換電路140電連接。電源切換電路150以及數(shù)據(jù)切換電路140構(gòu)成切換電路，用于分別切換電源電路和數(shù)據(jù)電路。

輸出磁力接口160除具有電源正負(fù)極管腳和數(shù)據(jù)管腳外，還具有至少兩個(gè)偵測(cè)管腳，輸入磁力接口170除具有電源正負(fù)極管腳和數(shù)據(jù)管腳外，還具有至少兩個(gè)與偵測(cè)管腳對(duì)應(yīng)的方向信號(hào)管腳。輸出磁力接口160適于與輸入磁力接口170吸合。當(dāng)輸出磁力接口160與輸入磁力接口170吸合時(shí)，所述偵測(cè)管腳與方向信 號(hào)管腳電連接，輸出磁力接口160的電源正負(fù)極管腳、數(shù)據(jù)管腳分別與輸入磁力接口170的電源正負(fù)極管腳、數(shù)據(jù)管腳接觸。

當(dāng)輸出磁力接口160與輸入磁力接口170吸合時(shí)，識(shí)別控制電路130通過檢測(cè)輸出磁力接口160的偵測(cè)管腳的電平來判斷當(dāng)前輸出磁力接口160與輸入磁力接口170的連接方向，并向電源切換電路150以及數(shù)據(jù)切換電路140分別輸出電源切換控制信號(hào)和數(shù)據(jù)切換控制信號(hào)(二者統(tǒng)稱為切換控制信號(hào))。電源切換電路150和數(shù)據(jù)切換電路140根據(jù)切換控制信號(hào)對(duì)輸入接口電路110與輸出磁力接口160之間的電路連接進(jìn)行切換。具體的切換方式將在下面的實(shí)施例中詳細(xì)闡述。

在一些實(shí)施例中，雙面識(shí)別切換電路100還可包括id電路120以便蘋果接口與usb接口兼容。id電路120可以采用現(xiàn)有技術(shù)，不做贅述。優(yōu)選的是，id電路120采用蘋果公司生產(chǎn)的c48數(shù)據(jù)線內(nèi)采用的id電路。當(dāng)然，id電路120也可以采用其他已知的身份驗(yàn)證電路，只要能實(shí)現(xiàn)與負(fù)載電子設(shè)備之間的身份認(rèn)證即可。

結(jié)合圖2a-圖2d，在某些實(shí)施例中，雙面識(shí)別切換電路100中的輸入接口電路110、識(shí)別控制電路130、數(shù)據(jù)切換電路140、電源切換電路150、輸出磁力接口160可以設(shè)置于前述的轉(zhuǎn)接器300a、300b、300c、300d、300e中。同時(shí)，雙面識(shí)別切換電路100中的輸入磁力接口170可設(shè)置于前述的接口轉(zhuǎn)接頭200中。當(dāng)接口轉(zhuǎn)接頭200插接于電子裝置400時(shí)，輸入磁力接口170與電子裝置400電連接。

當(dāng)磁力轉(zhuǎn)接頭300a作為轉(zhuǎn)接器時(shí)，雙面識(shí)別切換電路100通過輸入接口電路110與電子裝置400的適配轉(zhuǎn)接線500電連接。當(dāng)磁力轉(zhuǎn)接線300b作為轉(zhuǎn)接器時(shí)，配置為usb端部302b，輸出磁力接口160配置為磁吸端部301b。當(dāng)磁力轉(zhuǎn)接線300c作為轉(zhuǎn)接器時(shí)，輸入接口電路110的輸入接口電路110配置為數(shù)據(jù)線插接端302c，輸出磁力接口160配置為磁吸端部301c。當(dāng)磁力轉(zhuǎn)接座300d作為轉(zhuǎn)接器時(shí)，輸入接口電路110的輸入接口電路110可配置為一usb或閃電接口，輸出磁力接口160可配置為磁吸接觸部301d。

當(dāng)輸出磁力接口160與輸入磁力接口170吸合，電子裝置400可通過接口轉(zhuǎn)接頭200、轉(zhuǎn)接器300a、300b、300c、300d、300e與電源或其他電子設(shè)備相連接。

在一些不同的實(shí)施例中，雙面識(shí)別切換電路100的各單元模塊可以集成于電 子設(shè)備內(nèi)部，即電源切換電路150、數(shù)據(jù)切換電路140和/或輸入磁力接口170與電子設(shè)備內(nèi)的電源電路正負(fù)極和信號(hào)電路d+、d-直接相連，從而可以精簡(jiǎn)轉(zhuǎn)接器和/或接口轉(zhuǎn)接頭。

圖4是本發(fā)明的第一實(shí)施例中的雙面識(shí)別切換電路的電路原理圖。如圖4所示，本第一實(shí)施例適用于蘋果設(shè)備和其他兼容usb標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備。輸入接口電路110包括usb接口112，usb接口112具有電源電路管腳v+和v-，以及數(shù)據(jù)電路管腳d+和d-。usb接口112還具有與金屬殼電連接的mc引腳，該mc引腳與電源管腳v-相連并且接地。usb接口112的電源引腳v+通過由id發(fā)生電路120控制的p-mos(金屬氧化物半導(dǎo)體)晶體管與連接端子v+相連。usb接口112的數(shù)據(jù)引腳d+和d-與數(shù)據(jù)切換電路140的ic1的輸入引腳連接。usb接口112可以是符合usb標(biāo)準(zhǔn)的各類接口，例如為usba類、b類或c類接口。在某些實(shí)施例中，輸入接口電路110也可以包括除usb接口以外的其他接口，例如為蘋果公司的lightning接口。

識(shí)別控制電路130包括微處理器mcu，mcu可以使用單片機(jī)、可編程邏輯陣列等微控制器實(shí)現(xiàn)。mcu兩個(gè)輸入端口css、oss通過上拉電阻器連接至連結(jié)端子v+，并分別與輸出磁力接口160的偵測(cè)管腳css、oss相連。當(dāng)輸出磁力接口160未與輸入磁力接口170連接時(shí)，mcu輸入端口css、oss均為h(在本說明書中，為簡(jiǎn)便起見，用“h”表示電位處于高電平以及“l(fā)”表示電位處于低電平)。

輸入磁力接口170管腳的排列順序?yàn)椋汗苣_1為方向信號(hào)管腳mc、管腳2為電源正極管腳v+、管腳3為數(shù)據(jù)管腳d-、管腳4為id信號(hào)管腳id、管腳5為數(shù)據(jù)管腳d+、管腳6為電源負(fù)極管腳v-、管腳7為方向信號(hào)管腳nc。輸入磁力接口170還包括導(dǎo)電導(dǎo)磁材料制成的導(dǎo)電接觸面172，此導(dǎo)電接觸面172連接至方向信號(hào)管腳mc端，方向信號(hào)管腳nc內(nèi)部懸空狀態(tài)。

輸出磁力接口160管腳的排列順序?yàn)椋汗苣_1為偵測(cè)管腳css、管腳2為復(fù)合型電源管腳v1、管腳3為復(fù)合型數(shù)據(jù)管腳d1、管腳4為id信號(hào)管腳id、管腳5為復(fù)合型數(shù)據(jù)管腳d2、管腳6為復(fù)合型電源管腳v2，以及管腳7為偵測(cè)管腳oss。輸出磁力接口160還具有導(dǎo)電磁鐵表面162，對(duì)于輸入接口電路110為usb接口時(shí)， 導(dǎo)電磁鐵表面162連接至電源負(fù)極。對(duì)于輸入接口電路110為閃電接口(閃電接口是蘋果公司制定的一種用于移動(dòng)設(shè)備的接口，以下稱為lightning)的磁力連接器，導(dǎo)電磁鐵表面162連接至專用管腳x(當(dāng)lightning接入后，此管腳連接到電源負(fù)極)。

切換電路包括電源切換電路150和信號(hào)切換電路140。其中，電源切換電路150包括p-mos晶體管q1和q2，以及n-mos晶體管q3和q4。q1和q2的源極與電源正極端v+相連，q3和q4的源極與電源負(fù)極gnd端相連。q1、q2、q3和q4的柵極分別與識(shí)別控制信號(hào)130的輸入引腳ip1、in1、ip2、in2相連。q1和q3的漏極與輸出磁力接口160的復(fù)合型電源管腳v1相連，q2和q4的漏極與輸出磁力接口160的復(fù)合型電源管腳v2相連。信號(hào)切換電路140包括雙路模擬開關(guān)ic1，ic1的輸入管腳dp1、dp2、dn1、dn2分別與由輸入接口電路110引出的信號(hào)端子d1-和d1+相連，ic1的輸出管腳dp和dn分別與輸出磁力接口160的管腳5和管腳3相連，用于對(duì)輸出磁力接口160和輸入接口電路110之間的數(shù)據(jù)電路連接進(jìn)行切換。

當(dāng)輸出磁力接口160與輸入磁力接口170正面連接(即，輸出磁力接口160的管腳1與輸入磁力接口170的管腳1接觸，輸出磁力接口160的管腳7與輸入磁力接口170的管腳7接觸)，偵測(cè)管腳css與方向信號(hào)管腳mc接觸，偵測(cè)管腳oss與方向信號(hào)管腳nc接觸，導(dǎo)電磁鐵表面162與導(dǎo)電接觸面172接觸，于是使得導(dǎo)電磁鐵表面162將電源負(fù)極引入導(dǎo)電接觸面172，由于mc管腳連接至導(dǎo)電接觸面172，所以mc管腳為l，則輸出磁力接口160的css管腳為l，由于nc管腳懸空，所以輸出磁力接口160的oss管腳為h。即當(dāng)css＝h(高電平)、oss＝l(低電平)時(shí)，mcu判定連接狀態(tài)為正面接入。mcu輸出電源切換信號(hào)ip1＝l、ip2＝h、in1＝l、in2＝h,控制q1、q4導(dǎo)通開啟，q2、q3截止，使得輸出磁力接口160的復(fù)合型電源管腳v1經(jīng)過p-mos晶體管q1連接到電源正極v+端，復(fù)合型電源管腳v2經(jīng)過n-mos晶體管q4連接到電源負(fù)極gnd端。同時(shí)，mcu輸出數(shù)據(jù)切換控制信號(hào)s＝0、oe＝0，控制模擬開關(guān)控制數(shù)據(jù)通道，使得輸出磁力接口160的d1與輸入接口的d1-相連接、d2與輸入接口的d1+相連接。從而實(shí)現(xiàn)電源和數(shù)據(jù)電路的切換，使得電路得 以正常連接。

當(dāng)輸出磁力接口160與輸入磁力接口170反面連接(即，輸出磁力接口160的管腳1與輸入磁力接口170的管腳7接觸，輸出磁力接口160的管腳7與輸入磁力接口170的管腳1接觸)，偵測(cè)管腳css與方向信號(hào)管腳nc接觸，偵測(cè)管腳oss與方向信號(hào)管腳mc接觸，導(dǎo)電磁鐵表面162與導(dǎo)電接觸面172接觸，于是使得導(dǎo)電磁鐵表面162將電源負(fù)極引入導(dǎo)電接觸面172，由于mc管腳連接至導(dǎo)電接觸面172，所以mc管腳為l。則輸出磁力接口160的偵測(cè)管腳oss為l，由于nc管腳懸空，所以css管腳為h。即當(dāng)oss＝h(高電平)、css＝l(低電平)時(shí)，mcu判定為反面接入。mcu輸出電源切換控制信號(hào)ip1＝h、ip2＝l、in1＝h、in2＝l,控制q2、q3導(dǎo)通開啟、q1、q4截止，使得輸出磁力接口160的復(fù)合電源管腳v2端經(jīng)過p-mos晶體管q2連接到電源正極v+端，v1端經(jīng)過n-mos晶體管q3連接到電源負(fù)極gnd端。同時(shí)，mcu輸出數(shù)據(jù)切換控制信號(hào)s＝1、oe＝0，控制模擬開關(guān)控制數(shù)據(jù)通道，使得輸出磁力接口160的符合型信號(hào)管腳d1與d1+相連接、輸出磁力接口160的符合型信號(hào)管腳d2與輸入接口的d1-相連接。從而實(shí)現(xiàn)電源和數(shù)據(jù)的通道正反面切換，完成電源和數(shù)據(jù)電路的正常連接。

當(dāng)輸出磁力接口160與輸入磁力接口170脫離時(shí)，mcu的檢測(cè)信號(hào)恢復(fù)默認(rèn)狀態(tài)，mcu檢測(cè)到css、oss的電平組合為：css＝h、oss＝h時(shí)，則輸出關(guān)閉控制信號(hào)，即ip1＝h、ip2＝h、in1＝l、in2＝l、s＝0、oe＝1。此時(shí)數(shù)據(jù)通道被鎖存為高阻狀態(tài)，電源正極通道被關(guān)斷。當(dāng)mcu檢測(cè)到錯(cuò)誤的電平組合：css＝l、oss＝l時(shí)，同樣也會(huì)關(guān)閉輸出的控制信號(hào)。避免錯(cuò)誤的識(shí)別信號(hào)導(dǎo)致電源錯(cuò)誤損壞負(fù)載設(shè)備。

第一實(shí)施例中，可以改變輸出磁力接口160與輸入磁力接口170的管腳排列，即第一與第五管腳對(duì)調(diào)、第二與第四管腳對(duì)調(diào)；或者第一管腳與第二管腳對(duì)調(diào)、第四管腳與第五管腳對(duì)調(diào)；或者第一管腳與第四管腳對(duì)調(diào)、第二管腳與第五管腳對(duì)調(diào)。這三種方式的對(duì)調(diào)也能滿足此電路的方案的需求。

圖5是本發(fā)明的第二實(shí)施例中的雙面識(shí)別切換電路的電路原理圖，如圖5所示：輸入磁力接口170的管腳排列順序?yàn)椋旱谝还苣_為電源正極管腳v+、第二管腳為數(shù)據(jù)管腳d-、第三管腳為id信號(hào)管腳、第四管腳為數(shù)據(jù)管腳d+、第五管腳 為電源負(fù)極管腳v-。其中，電源負(fù)極管腳v-與導(dǎo)電接觸面172短接。

輸出磁力接口160兼容usb標(biāo)準(zhǔn)，其管腳排列順序?yàn)椋旱谝还苣_為復(fù)合型電源管腳v1、第二管腳為復(fù)合型數(shù)據(jù)管腳d1、第三管腳為id信號(hào)管腳id、第四管腳為復(fù)合型數(shù)據(jù)管腳d2、第五管腳為復(fù)合型電源管腳v2。其中，對(duì)電源正極管腳v+和電源負(fù)極管腳v-進(jìn)行復(fù)用，作為方向信號(hào)管腳與識(shí)別控制電路130的mcu芯片相連。mcu通過檢測(cè)電源正極管腳v+和電源負(fù)極管腳v-的電平來確定輸出磁力接口160和輸出磁力接口170的連接狀態(tài)。并且，輸出磁力接口160的導(dǎo)電磁鐵(磁鐵表面為導(dǎo)電材料)輸出磁力接口160的導(dǎo)電磁鐵分隔成互相絕緣的兩個(gè)部分：第一導(dǎo)電磁鐵164和第二導(dǎo)電磁鐵166，第一導(dǎo)電磁鐵164與接入識(shí)別信號(hào)端子acc連接。第二導(dǎo)電磁鐵166連接至電源地(對(duì)于輸入磁力接口160電路為lightning的磁力轉(zhuǎn)接器連接至專用管腳x管腳(當(dāng)lightning接入后，此管腳連接到電源負(fù)極))。

mcu的兩個(gè)輸入端口v1、v2均分別通過p-mos晶體管q5、q6串聯(lián)電阻器的方式上拉至電源正極(由于蘋果設(shè)備不允許電源正極與負(fù)極直接存在通路)，來檢測(cè)磁力數(shù)據(jù)線的第一管腳和第五管腳的識(shí)別信號(hào)v1、v2，由于q5和q6的源極連接至電源正極，柵極通過電阻器連接至電源負(fù)極gnd，所以q5、q6始終為導(dǎo)通狀態(tài)。

因此，當(dāng)輸出磁力接口160未與輸入磁力接口170吸合時(shí)，v1、v2均為h。

當(dāng)輸出磁力接口160與輸入磁力接口170正面連接時(shí)，輸出磁力接口160的第一導(dǎo)電磁鐵164通過輸入磁力接口170的導(dǎo)電接觸面172與第二導(dǎo)電磁鐵166短接。因?yàn)榈诙?dǎo)電磁鐵166連接到了電源負(fù)極gnd端，所以,acc端被強(qiáng)制拉為l。因此當(dāng)mcu檢測(cè)到acc＝l時(shí)，即可判斷輸出磁力接口160與輸入磁力接口170處于吸合狀態(tài)。同時(shí)輸入磁力接口170的導(dǎo)電接觸面172和電源管腳v-也為l。輸出磁力接口160的v2端通過輸入磁力接口170的電源負(fù)極v-連接至輸入磁力接口170的導(dǎo)電接觸面172。值得注意的是，對(duì)于蘋果設(shè)備，輸出磁力接口160的v2端可通過輸入磁力接口170的電源負(fù)極v-，然后經(jīng)過低壓降二極管d，連接至輸入磁力接口170的導(dǎo)電接觸面172，將v2拉低。輸出磁力接口160的v1端與輸入磁力接口170的電源正極v+接觸后仍然是高電平，所以mcu的管腳v1＝h。mcu 先檢測(cè)到acc＝l，再判定v1＝h、v2＝l，則判定為正面接入。mcu輸出電源切換信號(hào)ip1＝l、ip2＝h、in1＝l、in2＝h,控制q1、q4導(dǎo)通開啟、q2、q3截止，使得輸出磁力接口160的v1端經(jīng)過p-mos晶體管q1連接到電源正極v+端，v2端經(jīng)過n-mos晶體管q4連接到電源負(fù)極gnd端。同時(shí)，mcu輸出數(shù)據(jù)鎖存信號(hào)oe＝0，由于通道切換端s連接至輸出端口v2，且此時(shí)v2為l，所以可控制模擬開關(guān)ic1控制數(shù)據(jù)通道，使得輸出磁力接口160的d1與輸入接口電路110的di-相連接，輸出磁力接口160的d2與輸入接口電路110的di+相連接。于是，輸入磁力接口170的數(shù)據(jù)管腳d+和d-得以通過輸出磁力接口160與輸入接口電路110的數(shù)據(jù)管腳d+、d-相連。從而實(shí)現(xiàn)電源和數(shù)據(jù)的通道正面切換，完成電源和數(shù)據(jù)電路的正常連接。

當(dāng)輸出磁力接口160與輸入磁力接口170反面連接時(shí)，輸出磁力接口160的第一導(dǎo)電磁鐵164通過輸入磁力接口170的導(dǎo)電接觸面172與第二導(dǎo)電磁鐵166短接。因?yàn)榈诙?dǎo)電磁鐵166連接到了電源負(fù)極gnd端，所以,acc端被強(qiáng)制拉為l。因此當(dāng)mcu檢測(cè)到acc＝l時(shí)，即可判斷輸出磁力接口160與輸入磁力接口170處于吸合狀態(tài)。同時(shí)輸入磁力接口170的導(dǎo)電接觸面172通過第二導(dǎo)電磁鐵166拉低。輸出磁力接口160的v1端通過輸入磁力接口170的電源負(fù)極v-連接至輸入磁力接口170的導(dǎo)電接觸面172。對(duì)于蘋果設(shè)備，輸出磁力接口160的v1端通過輸入磁力接口170的電源負(fù)極v-，然后經(jīng)過低壓降二極管d，連接至輸入磁力接口170的導(dǎo)電接觸面172，即v1拉低為l。由于輸入磁力接口170的內(nèi)部第一管腳v+沒有電源供給，所以輸出磁力接口160的第一管腳v1為懸空狀態(tài)，所以mcu的管腳v2端仍然為高電平。mcu先檢測(cè)到接入信號(hào)acc＝l，再判定v2＝h、v1＝l，則可判定當(dāng)前的連接狀態(tài)為反面接入。mcu輸出電源切換控制信號(hào)ip1＝h、ip2＝l、in1＝h、in2＝l,控制q2、q3導(dǎo)通開啟、q1、q4截止，使得輸出磁力接口160的v2端經(jīng)過p-mos晶體管q2連接到電源正極v+端，v1端經(jīng)過n-mos晶體管q3連接到電源負(fù)極gnd端。同時(shí)，mcu輸出數(shù)據(jù)鎖存信號(hào)oe＝0，由于通道切換端s連接至輸出磁力接口160的v2管腳，且此時(shí)v2為h，所以可控制模擬開關(guān)ic1控制數(shù)據(jù)通道，使得輸出磁力接口160的d1與輸入接口電路110的di+相連接、d2與輸入接口電路110的di-相連接。因此，使得輸入磁力接口170的數(shù)據(jù)管腳d+和d-得 以通過輸出磁力接口160與輸入接口電路110的數(shù)據(jù)管腳d+、d-一一對(duì)應(yīng)。從而，實(shí)現(xiàn)電源和數(shù)據(jù)的通道反面切換，完成電源和數(shù)據(jù)的正常連接。

當(dāng)輸出磁力接口160從輸入磁力接口170脫離時(shí)，mcu檢測(cè)到acc恢復(fù)默認(rèn)狀態(tài)，mcu檢測(cè)到acc＝h時(shí)，則關(guān)閉輸出的控制信號(hào)，即ip1＝h、ip2＝h、in1＝l、in2＝l、s＝0、oe＝1。此時(shí)數(shù)據(jù)通道被鎖存為高阻狀態(tài)，電源正極通道被關(guān)斷。當(dāng)mcu檢測(cè)到錯(cuò)誤的識(shí)別信號(hào)v1＝l、v2＝l時(shí)，可同樣關(guān)閉輸出的控制信號(hào)，以避免錯(cuò)誤的識(shí)別信號(hào)導(dǎo)致電源錯(cuò)誤損壞負(fù)載設(shè)備。

在第二實(shí)施方式中，可以改變輸出磁力接口160與輸入磁力接口170的管腳排列，即第一與第五管腳對(duì)調(diào)、第二與第四管腳對(duì)調(diào)；或者第一管腳與第二管腳對(duì)調(diào)、第四管腳與第五管腳對(duì)調(diào)；或者第一管腳與第四管腳對(duì)調(diào)、第二管腳與第五管腳對(duì)調(diào)；或者第一導(dǎo)電磁鐵164和第二導(dǎo)電磁鐵166對(duì)調(diào)。這四種方式的對(duì)調(diào)也能滿足此電路的方案的需求。

圖6是本發(fā)明的第三實(shí)施例中的雙面識(shí)別切換電路的電路原理圖。如圖6，輸入磁力接口170接口管腳的排列順序?yàn)椋旱谝还苣_為電源正極管腳v+、第二管腳為數(shù)據(jù)管腳d-、第三管腳為id信號(hào)管腳、第四管腳為數(shù)據(jù)管腳d+、第五管腳為電源負(fù)極管腳v-。輸入磁力接口170接口的導(dǎo)電接觸面172為金屬導(dǎo)電導(dǎo)磁材料，此導(dǎo)電部分連接至電源負(fù)極。

磁力轉(zhuǎn)接器的輸出磁力接口160，管腳的排列順序?yàn)椋旱谝还苣_為復(fù)合型電源管腳v1、第二管腳為復(fù)合型數(shù)據(jù)管腳d1、第三管腳為接入信號(hào)管腳acc、第四管腳為復(fù)合型數(shù)據(jù)管腳d2、第五管腳為復(fù)合型電源管腳v2。輸出磁力接口160還具有導(dǎo)電磁鐵162，內(nèi)部連接至電源負(fù)極。

蘋果設(shè)備和usb設(shè)備的輸出磁力接口160可以統(tǒng)一為一種輸出接口，意味著同一條磁力數(shù)據(jù)線可以兼容蘋果設(shè)備和usb設(shè)備。

具體工作原理如下，mcu兩個(gè)輸入端口v1、v2均分別通過一個(gè)電阻器上拉至電源正極v+(由于id信號(hào)始終連接至負(fù)載設(shè)備，所以無須增加p-mos做反向隔離)來檢測(cè)磁力數(shù)據(jù)線的第一管腳和第五管腳的識(shí)別信號(hào)v1、v2，未接入輸入磁力接 口170時(shí)，v1、v2均為h。

當(dāng)輸出磁力接口160與輸入磁力接口170正面連接時(shí)，輸出磁力接口160的導(dǎo)電磁鐵162將電源地線gnd連接至輸入磁力接口170的導(dǎo)電接觸面172，即輸入磁力接口170的導(dǎo)電接觸面172為l。輸出磁力接口160的acc端通過輸入磁力接口170的第三管腳id端連接至導(dǎo)電接觸面172，被強(qiáng)制拉為l。因此當(dāng)mcu檢測(cè)到acc＝l時(shí)，即可判斷輸出磁力接口160與輸入磁力接口170處于吸合狀態(tài)。輸出磁力接口160的v2端通過輸入磁力接口170的電源負(fù)極v-連接至輸入磁力接口170的導(dǎo)電接觸面172，容易知道輸出磁力接口160的v2端的電平為l。由于輸入磁力接口170的第一管腳v+沒有電源供給，所以磁力連接器的第一管腳為懸空狀態(tài)，所以mcu的管腳v1端仍然為高電平。mcu先檢測(cè)到接入信號(hào)acc＝l，再判定v1＝h、v2＝l，則可判定當(dāng)前的連接狀態(tài)為正面接入。mcu輸出電源切換控制信號(hào)ip1＝l、ip2＝h、in1＝l、in2＝h,控制q1、q4導(dǎo)通開啟、q2、q3截止，使得輸出磁力接口160的v1端經(jīng)過p-mos晶體管q1連接到電源正極v+端，v2端經(jīng)過n-mos晶體管q4連接到電源負(fù)極gnd端。同時(shí)，mcu輸出數(shù)據(jù)鎖存信號(hào)oe＝0，由于通道切換端s連接至輸出端口v2，且此時(shí)v2為l，所以可控制模擬開關(guān)ic1控制數(shù)據(jù)通道，使得輸出磁力接口160的d1與輸入接口電路110的di-相連接、d2與輸入接口電路110的di+相連接。因此，使得輸入磁力接口170的數(shù)據(jù)管腳d+和d-得以通過輸出磁力接口160與輸入接口電路110的數(shù)據(jù)管腳d+、d-一一對(duì)應(yīng)。從而實(shí)現(xiàn)電源和數(shù)據(jù)通道的正面切換，完成電源和數(shù)據(jù)的正常連接。

當(dāng)磁力數(shù)據(jù)線反面接入負(fù)載設(shè)備時(shí)，輸出磁力接口160與輸入磁力接口170反面連接，輸出磁力接口160的導(dǎo)電磁鐵，將電源地線gnd連接至輸入磁力接口170的導(dǎo)電接觸面172，即輸入磁力接口170的導(dǎo)電接觸面172為l。輸出磁力接口160的acc端通過輸入磁力接口170的第三管腳acc端連接至導(dǎo)電接觸面172，被強(qiáng)制拉為l。輸出磁力接口160的v1端通過輸入磁力接口170的電源負(fù)極v-，連接至輸入磁力接口170的導(dǎo)電接觸面172。即v1為l。由于輸入磁力接口170的內(nèi)部第一管腳v+沒有電源供給，所以磁力連接器的第一管腳為懸空狀態(tài)，所以mcu的管腳v2端被仍然為高電平。mcu先檢測(cè)到接入信號(hào)acc＝l，再判定v2＝h、 v1＝l，則判定當(dāng)前連接狀態(tài)為反面接入。mcu輸出電源切換控制信號(hào)ip1＝h、ip2＝l、in1＝h、in2＝l,控制q2、q3導(dǎo)通開啟、q1、q4截止，使得輸出磁力接口160的v2端經(jīng)過p-mos晶體管q2連接到電源正極v+端，v1端經(jīng)過n-mos晶體管q3連接到電源負(fù)極gnd端。同時(shí)，mcu輸出數(shù)據(jù)鎖存信號(hào)oe＝0，由于通道切換端s連接至輸出端口v2，且此時(shí)v2為h，所以可控制模擬開關(guān)控制數(shù)據(jù)通道，使得輸出磁力接口160的d1與輸入接口電路110的di+相連接、d2與輸入接口電路110的di-相連接。因此，使得輸入磁力接口170的數(shù)據(jù)管腳d+和d-得以通過輸出磁力接口160與輸入接口電路110的數(shù)據(jù)管腳d+、d-一一對(duì)應(yīng)。從而實(shí)現(xiàn)電源和數(shù)據(jù)的通道正面切換，完成電源和數(shù)據(jù)的正常連接。

當(dāng)磁力數(shù)據(jù)線從輸入磁力接口170脫離時(shí)，mcu的檢測(cè)信號(hào)acc恢復(fù)默認(rèn)狀態(tài)，因此mcu檢測(cè)到acc＝h時(shí)，可判斷當(dāng)前連接狀態(tài)為斷開。此時(shí)mcu可關(guān)閉輸出的控制信號(hào)，即ip1＝h、ip2＝h、in1＝l、in2＝l、s＝0、oe＝1。此時(shí)數(shù)據(jù)通道被鎖存為高阻狀態(tài)，電源正極通道被關(guān)斷。當(dāng)mcu檢測(cè)到錯(cuò)誤的識(shí)別信號(hào)v1＝l、v2＝l時(shí)，同樣也會(huì)關(guān)閉輸出的控制信號(hào)。避免錯(cuò)誤的識(shí)別信號(hào)導(dǎo)致電源錯(cuò)誤損壞負(fù)載設(shè)備。

在第三實(shí)施例中，可以改變管腳的排列，即第一與第五管腳對(duì)調(diào)、第二與第四管腳對(duì)調(diào)；或者第一管腳與第二管腳對(duì)調(diào)、第四管腳與第五管腳對(duì)調(diào)；或者第一管腳與第四管腳對(duì)調(diào)、第二管腳與第五管腳對(duì)調(diào)。這幾種方式的對(duì)調(diào)也能滿足此電路的方案的需求。

由于蘋果設(shè)備連接輸入磁力接口170接口后，輸入磁力接口170接口的導(dǎo)電接觸面172會(huì)與電源負(fù)極相連，所以蘋果設(shè)備輸入磁力接口170接口無須將電源負(fù)極連接至輸入磁力接口170接口的導(dǎo)電接觸面172。

圖7是本發(fā)明的第四實(shí)施例中的雙面識(shí)別切換電路的電路原理圖，如圖7所示，輸入磁力接口170管腳的排列順序?yàn)椋旱谝还苣_為方向信號(hào)識(shí)別管腳與電源正極管腳的復(fù)用管腳，該第一管腳內(nèi)部連接至第三管腳，第二管腳為數(shù)據(jù)管腳d-，第三管腳為電源正極管腳v+，第四管腳為數(shù)據(jù)管腳d+，第五管腳為方向信號(hào)識(shí)別管腳與電源負(fù)極管腳復(fù)用的管腳v-。

蘋果設(shè)備和usb設(shè)備的輸出磁力接口160統(tǒng)仍然一為一種輸出接口，意味著同一條磁力數(shù)據(jù)線可以兼容蘋果設(shè)備和usb設(shè)備。

輸出磁力接口160的第一、第五管腳v1、v2為方向信號(hào)識(shí)別管腳及電源正負(fù)極管腳的復(fù)合管腳。第二管腳為數(shù)據(jù)管腳d1。第三管腳，即中間管腳，為電源正極管腳v+。第四管腳為數(shù)據(jù)管腳d2。無論正面接入還是反面接入，電源正極v+均通過第三管腳接入輸入磁力接口170。

mcu兩個(gè)輸入端口v1、v2通過下拉電阻器連接至電源負(fù)極v-，并且與輸出磁力接口160的第一、第五管腳連接。未接入輸入磁力接口170時(shí)，v1、v2均為l。mcu的兩個(gè)輸出端口in2和in1分別通過電阻分壓器與n-mos晶體管q1、q2的柵極相連。

輸入接口電路110的數(shù)據(jù)管腳d+、d-經(jīng)由模擬開關(guān)進(jìn)行通道控制后接入輸出磁力接口160的數(shù)據(jù)管腳d1和d2，電源負(fù)極v-由兩個(gè)n-mos晶體管進(jìn)行控制后接入輸出磁力接口160的管腳v1和v2。

當(dāng)磁力連接器正面連接時(shí)，輸出磁力接口160與輸入磁力接口170正面連接。由于輸入磁力接口170的內(nèi)部第一管腳連接至第三管腳的電源正極v+，所以輸出磁力接口160的第一管腳v1為h，即mcu的管腳v1端被強(qiáng)制拉為h。由于輸入磁力接口170的內(nèi)部第五管腳沒有電源供給，所以輸出磁力接口160的第五管腳為懸空狀態(tài)，所以mcu的管腳v2端仍然被拉低為l。即當(dāng)檢測(cè)到v1＝h、v2＝l時(shí)，mcu可判定當(dāng)前連接狀態(tài)為正面接入。mcu輸出電源切換控制信號(hào)in1＝l、in2＝h,控制n-mos晶體管，使得輸出磁力接口160的v2端經(jīng)過n-mos連接到電源負(fù)極v-端。同時(shí)，mcu輸出數(shù)據(jù)切換控制信號(hào)s＝0、oe＝0，控制模擬開關(guān)ic1控制數(shù)據(jù)通道，使得輸出磁力接口160的d1與輸入接口電路110的di-相連接、d2與輸入接口電路110的di+相連接。因此，使得輸入磁力接口170的數(shù)據(jù)管腳d+和d-得以通過輸出磁力接口160與輸入接口電路110的數(shù)據(jù)管腳d+、d-一一對(duì)應(yīng)。從而實(shí)現(xiàn)電源和數(shù)據(jù)的通道正面切換，完成電源和數(shù)據(jù)的正常連接。

當(dāng)磁力數(shù)據(jù)線反面接入時(shí)，輸出磁力接口160與輸入磁力接口170反面連接。 由于輸入磁力接口170的內(nèi)部第一管腳連接至第三管腳的電源正極v+，所以輸出磁力接口160的第五管腳為h，即mcu的管腳v1端被強(qiáng)制拉為高電平。由于輸入磁力接口170的內(nèi)部第五管腳沒有電源供給，所以輸出磁力接口160的第一管腳為懸空狀態(tài)，所以mcu的管腳v1端仍然被拉低為l。即當(dāng)v2＝h、v1＝l時(shí)，mcu可判定連接狀態(tài)為反面連接，mcu可輸出電源切換控制信號(hào)in2＝l、in1＝h,控制n-mos晶體管，使得輸出磁力接口160的v1端經(jīng)過n-mos連接到電源負(fù)極v-端。同時(shí)，mcu輸出數(shù)據(jù)切換控制信號(hào)s＝1、oe＝0，控制模擬開關(guān)ic1控制數(shù)據(jù)通道，使得輸出磁力接口160的d1與輸入接口電路110的di+相連接、d2與輸入接口電路110的di-相連接。于是，輸入磁力接口170的數(shù)據(jù)管腳d+和d-得以通過輸出磁力接口160與輸入接口電路110的數(shù)據(jù)管腳d+、d-一一對(duì)應(yīng)。從而實(shí)現(xiàn)電源和數(shù)據(jù)的通道反面切換，完成電源和數(shù)據(jù)的正常連接。

當(dāng)磁力連接器脫離時(shí)，輸出磁力接口160與輸入磁力接口170脫離。mcu的檢測(cè)信號(hào)恢復(fù)默認(rèn)狀態(tài)，v1＝l、v2＝l。因此mcu檢測(cè)到v1、v2的識(shí)別信號(hào)為：v1＝l、v2＝l時(shí)，可判斷當(dāng)前連接狀態(tài)為斷開狀態(tài)。因此mcu可輸出關(guān)閉控制信號(hào)，即in1＝l、in2＝l、s＝0、oe＝1。此時(shí)數(shù)據(jù)通道被鎖存為高阻狀態(tài)，電源負(fù)極通道被關(guān)斷。當(dāng)mcu檢測(cè)到錯(cuò)誤的識(shí)別信號(hào)v1＝h、v2＝h時(shí)，同樣也會(huì)關(guān)閉輸出的控制信號(hào)。避免錯(cuò)誤的識(shí)別信號(hào)導(dǎo)致電源錯(cuò)誤損壞負(fù)載設(shè)備。

在第四實(shí)施例中，可以改變管腳的排列，即第一與第五管腳對(duì)調(diào)、第二與第四管腳對(duì)調(diào)；或者第一管腳與第二管腳對(duì)調(diào)、第四管腳與第五管腳對(duì)調(diào)；或者第一管腳與第四管腳對(duì)調(diào)、第二管腳與第五管腳對(duì)調(diào)。這三種方式的對(duì)調(diào)也能滿足此電路的方案的需求。

圖8是本發(fā)明的第五實(shí)施例中的雙面識(shí)別切換電路的電路原理圖。如圖8所示，輸入磁力接口170的管腳排列順序?yàn)椋旱谝还苣_為方向信號(hào)管腳與電源正極管腳的復(fù)用管腳v+，第二管腳為數(shù)據(jù)管腳d-，第三管腳為電源正極管腳v-，第四管腳為數(shù)據(jù)管腳d+，第五管腳為方向信號(hào)管腳與電源負(fù)極管腳的復(fù)用管腳v-，該第五管腳內(nèi)部連接至第三管腳。

輸出磁力接口160的第一、第五管腳為檢測(cè)管腳及電源正極管腳的復(fù)合管腳 v1、v2，第二管腳為數(shù)據(jù)管腳d1，第三管腳為電源負(fù)極管腳gnd，第四管腳為數(shù)據(jù)管腳d2。無論正面接入還是反面接入，輸入接口電路110的電源負(fù)極gnd均通過第三管腳接入輸入磁力接口170，數(shù)據(jù)管腳d+、d-經(jīng)由模擬開關(guān)ic1進(jìn)行通道控制后接入輸出磁力接口160的數(shù)據(jù)管腳d1和d2，電源正極v+管腳由兩個(gè)p-mos晶體管進(jìn)行控制后接入輸出磁力接口160的管腳v1或v2。容易看出，蘋果設(shè)備和usb設(shè)備的輸出磁力接口160統(tǒng)仍然一為一種輸出接口，意味著同一條磁力數(shù)據(jù)線可以兼容蘋果設(shè)備和usb設(shè)備。

mcu兩個(gè)輸入端口v1、v2通過上拉電阻器連接至電源正極v+，并與輸出磁力接口160的第一管腳和第五管腳相連。當(dāng)輸出磁力接口160未接入輸入磁力接口170時(shí)，v1、v2均為高電平。接入輸入磁力接口170時(shí)，輸出磁力接口160的第三管腳將電源負(fù)極直接連接至輸入磁力接口170。

當(dāng)磁力連接器正面連接時(shí)，輸出磁力接口160與輸入磁力接口170正面連接。由于輸入磁力接口170的內(nèi)部第五管腳連接至第三管腳的電源負(fù)極v-，所以輸出磁力接口160的第五管腳v2為低電平，即mcu的管腳v2端被強(qiáng)制拉為低電平。由于輸入磁力接口170的內(nèi)部第一管腳沒有電源供給，所以輸出磁力接口160的第一管腳v1為懸空狀態(tài)，所以mcu的管腳v1端仍然為高電平。即當(dāng)mcu檢測(cè)到v1＝h、v2＝l時(shí)，mcu可判定當(dāng)前連接狀態(tài)為正面接入。mcu可輸出電源切換控制信號(hào)ip1＝l、ip2＝h,控制p-mos晶體管，使得輸出磁力接口160的v1端經(jīng)過p-mos連接到電源正極v+端。同時(shí)，mcu輸出數(shù)據(jù)切換控制信號(hào)s＝0、oe＝0，控制模擬開關(guān)控制數(shù)據(jù)通道，使得輸出磁力接口160的d1與輸入接口電路110的di-相連接、d2與輸入接口電路110的di+相連接。于是，輸入磁力接口170的數(shù)據(jù)管腳d+和d-得以通過輸出磁力接口160與輸入接口電路110的數(shù)據(jù)管腳d+、d-一一對(duì)應(yīng)。從而實(shí)現(xiàn)電源和數(shù)據(jù)的通道正面切換，完成電源和數(shù)據(jù)的正常連接。

當(dāng)磁力連接器反面連接時(shí)，輸出磁力接口160與輸入磁力接口170反向連接。由于輸入磁力接口170的內(nèi)部第五管腳連接至第三管腳的電源負(fù)極v-，所以輸出磁力接口160的第一管腳v1為低電平，則mcu的管腳v1端被強(qiáng)制拉為低電平。由于輸入磁力接口170的內(nèi)部第一管腳沒有電源供給，所以輸出磁力接口160的 第五管腳v2為懸空狀態(tài)，則mcu的管腳v2端仍然為高電平。即當(dāng)mcu判斷v2＝h、v1＝l時(shí)，mcu可判定當(dāng)前連接狀態(tài)為反面接入，mcu可輸出電源切換控制信號(hào)ip1＝h、ip2＝l,控制p-mos晶體管，使得輸出磁力接口160的v2端經(jīng)過p-mos連接到電源正極v+端。同時(shí)，mcu輸出數(shù)據(jù)切換控制信號(hào)s＝1、oe＝0，控制模擬開關(guān)控制數(shù)據(jù)通道，使得輸出磁力接口160的d1與輸入接口電路110的di+相連接、d2與輸入接口電路110的di-相連接。于是，輸入磁力接口170的數(shù)據(jù)管腳d+和d-得以通過輸出磁力接口160與輸入接口電路110的數(shù)據(jù)管腳d+、d-一一對(duì)應(yīng)。從而實(shí)現(xiàn)電源和數(shù)據(jù)電路的反面切換，實(shí)現(xiàn)電源和數(shù)據(jù)電路的正常連接。

當(dāng)磁力連接器斷開連接時(shí)，輸出磁力接口160從輸入磁力接口170脫離，mcu的檢測(cè)信號(hào)恢復(fù)默認(rèn)狀態(tài)，mcu檢測(cè)到v1、v2的識(shí)別信號(hào)為：v1＝h、v2＝h時(shí)，則關(guān)閉輸出的控制信號(hào)，即ip1＝h、ip2＝h、s＝0、oe＝1。此時(shí)數(shù)據(jù)通道被鎖存為高阻狀態(tài)，電源正極通道被關(guān)斷。當(dāng)mcu檢測(cè)到錯(cuò)誤的識(shí)別信號(hào)v1＝l、v2＝l時(shí)，同樣也會(huì)關(guān)閉輸出的控制信號(hào)，以避免錯(cuò)誤的識(shí)別信號(hào)導(dǎo)致電源錯(cuò)誤損壞負(fù)載設(shè)備。

在第五實(shí)施例中，可以改變管腳的排列，即第一與第五管腳對(duì)調(diào)、第二與第四管腳對(duì)調(diào)；或者第一管腳與第二管腳對(duì)調(diào)、第四管腳與第五管腳對(duì)調(diào)；或者第一管腳與第四管腳對(duì)調(diào)、第二管腳與第五管腳對(duì)調(diào)。這三種方式的對(duì)調(diào)也能滿足此電路的方案的需求。

本發(fā)明提出的幾種穩(wěn)定的雙面識(shí)別控制電路，解決了傳統(tǒng)電路不穩(wěn)定、效率低、成本高、電路復(fù)雜、工藝難度大等問題，顯著提高了電路的穩(wěn)定性，增大的電路轉(zhuǎn)換效率，降低了產(chǎn)品的成本和工藝難度。

盡管已經(jīng)對(duì)上述各實(shí)施例進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例做出另外的變更和修改，所以以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍之內(nèi)。