[发明专利]一种带USB端口的设备

说明书

一种电子设备，包括USB端口和印刷电路板。印刷电路板具有至少两层布线层，所述至少两层布线层中的第一布线层具有第一浮地区和第一浮地区以外的线路，在所述第一浮地区与所述第一浮地区以外的线路之间填充有绝缘介质，所述至少两层布线层中的第二布线层与所述第一布线层相邻并通过绝缘材质隔离，所述第二布线层具有第一金属区，所述第一浮地区在所述第二布线层的正投影与所述第一金属区具有重合区域，所述第一浮地区和所述第一金属区不连接；所述USB端口的金属外壳上具有多个固定脚，所述多个固定脚固定在所述印刷电路板上，所述多个固定脚与所述印刷电路板的地不连接，所述多个固定脚包括第一固定脚，所述第一固定脚与所述第一浮地区相连接，所述第一固定脚与所述第一金属区不连接；所述第一浮地区的材质为金属。

技术领域

本发明涉及USB连接技术领域，尤其涉及一种带USB端口的设备。

背景技术

目前智能手机、平板电脑等电子设备上使用USB端口进行充电、数据传输等。

电子设备上通用串行总线(universal serial bus，USB)端口的金属外壳上一般设置有2个或4个固定脚11(如图1a)，电子设备上USB端口通过固定脚11固定到电子设备的印刷电路板(printed circuit board，PCB)上，一般USB端口的金属外壳通过固定脚11连接电子设备的PCB上的地(如图1b)。由于USB端口的金属外壳与USB舌片距离较近，在日常使用中汗液、灰尘颗粒等非绝缘材质堆积在USB端口的舌片和金属外壳之间，尤其是在USB外壳和舌片上的电源管脚(VBUS)之间(如图1b)，高电压、大电流的充电器连接后，会形成电源与地之间的微短路状态，这种状态无法被电子设备的过流检测机制检测到，会存在VBUS的电流路径-汗液-USB端口的金属外壳，在USB端口堆积热量，导致USB端口烧毁、甚至危急用户人身安全。

电子设备，如手机，USB端口通常设置在电子设备下部，电子设备下部一般还设置有天线。当USB端口充电或数据传输时，会对天线产生干扰。如图1c所示，目前一般采用将USB端口的金属外壳通过额外的防护器件连接到电子设备的PCB上的地。防护器件起到隔离干扰并防止微短路作用，但采用防护器件会占用电子设备的内部空间，不利于电子设备轻薄化的发展。

发明内容

本发明实施例提供了一种电子设备、USB线缆和充电器，用以防止USB端口短路以及屏蔽USB端口干扰，且不占用电子设备的内部空间。

第一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括USB端口和PCB，所述PCB具有至少两层布线层，所述至少两层布线层中的第一布线层具有第一浮地区和第一浮地区以外的线路，在所述第一浮地区与所述第一浮地区以外的线路之间填充有绝缘介质，所述至少两层布线层中的第二布线层与所述第一布线层相邻并通过绝缘材质隔离，所述第二布线层具有第一金属区，所述第一浮地区在所述第二布线层的正投影与所述第一金属区具有重合区域，所述第一浮地区和所述第一金属区不连接；所述USB端口的金属外壳上具有多个固定脚，所述多个固定脚固定在所述PCB上，所述多个固定脚与所述PCB的地不连接，所述多个固定脚包括第一固定脚，所述第一固定脚与所述第一浮地区相连接，所述第一固定脚与所述第一金属区不连接；所述第一浮地区的材质为金属。

电子设备的USB端口的金属外壳和PCB的地不连接，因此不会出现短路情况，并且PCB上设置了浮地区和与浮地区相对的金属区，电子设备的USB端口金属外壳连接浮地区，从而形成电容，屏蔽USB端口对天线的干扰。

结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，所述第一浮地区和所述第一金属区形成的电容的大小为(ε*s)/(4*π*k*d)；其中，s为所述第一浮地区和所述第一金属区的正对面积，d为所述第一浮地区和所述第一金属区的间距，ε为所述绝缘介质的介电常量，k为静电常量。