CN104917016B - 充电式集线器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种充电式集线器，包括：第一USB C型接口，用于与主设备电性连接；第二USB C型接口，用于与电源适配器或者从设备电性连接；输出接口，用于与从设备电性连接；集线器控制电路，用于控制主设备与从设备进行数据通信；电源管理电路，用于控制电源适配器给主设备以及从设备进行充电，或者控制主设备给从设备进行充电；以及主控制电路，用于通过控制集线器控制电路以及电源管理电路的工作状态来控制充电式集线器的工作模式。上述充电式集线器，在为主设备提供扩展接口的同时还能通过外接的电源适配器给主设备以及从设备充电，提高主设备的可扩展性和使用便捷性。

Description

充电式集线器

技术领域

本发明涉及集线器技术领域，特别是涉及一种充电式集线器。

背景技术

随着人们对电子设备的便携、轻薄、扁平以及短小化的设计追求，电子设备上的接口数量受到了限制，导致电子设备不能外接多个电子设备。以目前苹果最新的MacBook为例，其机身左侧是耳机接口和双麦克风，右侧是UBS C型接口。MacBook使用其他的设备时需要使用转换器，且为一对一连接。当MacBook需要连接多个外接设备时，接口数量明显不能满足使用需求。并且，当MacBook连接外部设备时则不能对MacBook进行充电。要实现对MacBook充电还必须将接入的外部设备拔下才能实现，这给用户的使用带来了很大的不便。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够提高设备的可扩展性以及使用便捷性的充电式集线器。

一种充电式集线器，包括：第一USB C型接口，用于与主设备电性连接；第二USB C型接口，用于与电源适配器或者从设备电性连接；输出接口，用于与从设备电性连接；集线器控制电路，分别与所述第一USB C型接口、所述第二USB C型接口以及所述输出接口电性连接，用于控制所述主设备与所述从设备进行数据通信；电源管理电路，分别与所述第一USB C型接口、所述第二USB C型接口以及所述输出接口电性连接，用于控制所述电源适配器给所述主设备以及所述从设备进行充电，或者控制所述主设备给所述从设备进行充电；以及主控制电路，分别与所述集线器控制电路以及所述电源管理电路电性连接，用于通过控制所述集线器控制电路以及所述电源管理电路的工作状态来控制所述充电式集线器的工作模式。

在其中一个实施例中，所述充电式集线器的工作模式包括充电模式；所述充电式集线器处于充电模式时，所述电源管理电路在所述主控制电路的控制下控制所述电源适配器给所述主设备以及所述从设备进行充电。

在其中一个实施例中，所述充电式集线器的工作模式还包括通信模式；所述充电式集线器处于通信模式时，所述电源管理电路在所述主控制电路的控制下断开所述电源适配器的输入后控制所述主设备给所述从设备充电；所述集线器控制电路则根据预设通信协议控制所述主设备与所述从设备进行数据通信。

在其中一个实施例中，还包括控制装置，与所述主控制电路电性连接，用于供用户对所述充电式集线器的工作模式进行控制以及切换。

在其中一个实施例中，还包括指示电路，与所述主控制电路电性连接，用于指示所述充电式集线器当前的工作模式。

在其中一个实施例中，所述输出接口包括USB A型接口。

在其中一个实施例中，所述输出接口还包包括TF卡接口、SD卡接口、HDMI接口、VGA接口和MINI-DP接口中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述电源管理电路包括保护单元，用于对所述充电式集线器进行过流以及短路保护。

在其中一个实施例中，还包括USB C接口型数据线；所述第一USB C型接口通过所述USB C接口型数据线与所述主设备电性连接。

在其中一个实施例中，所述电源管理电路还包括无线充电线圈，用于对所述从设备进行无线充电。

上述充电式集线器，采用集线器控制电路以及电源管理电路对主设备、从设备之间的通信以及充电进行分离处理。因此，在为主设备提供扩展接口的同时还能通过外接的电源适配器给主设备以及从设备充电，提高主设备的可扩展性和使用便捷性。

附图说明

图1为一实施例中的充电式集线器的结构框图；

图2为一实施例中的充电式集线器的应用场景示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1所示为一实施例中的充电式集线器的结构框图，其包括第一USB C型接口110、第二USB C型接口120、输出接口130、集线器控制电路140、电源管理电路150以及主控制电路160。

第一USB C型接口110用于与主设备连接。主设备可以为包括计算机在内的既能工作在Host模式也能够工作在Device模式的电子设备。在本实施例中，主设备同样包含有USBC型接口，因此，第一USB C型接口110通过带有USB C型公座的数据线即可与主设备连接。在其他的实施例中，主设备上的接口也可以为其他类型的USB接口，如USB A型接口或者USB B型接口。此时，第一USB C型接口需要使用具有转接功能的数据线来与主设备连接。

第二USB C型接口120则用于与电源适配器或者从设备连接。在本实施例中，第二USB C型接口120为USB C型母座。与第二USB C型接口120连接的电源适配器或者从设备同样需要设置有USB C型接口。在本实施例中，第二USB C型接口120即可以与电源适配器连接，也可以与从设备连接，使得该接口能够根据需要得到充分利用。

输出接口130则用于与从设备连接。输出接口130可以设置为多个。充电式集线器通过输出接口130为主设备提供扩展接口，便于多个从设备与主设备进行连接。输出接口130可以采用同一种类型的接口，如USB A型接口。输出接口130也可以采用不同的接口，以便于不同类型的从设备能够便捷地与主设备进行连接。具体地，输出接口130可为USB A型接口、TF卡接口、SD卡接口、HDMI接口、VGA接口和MINI-DP接口中的至少一种接口。

集线器控制电路140分别与第一USB C型接口110、第二USB C型接口120以及输出接口130连接。集线器控制电路140用于根据主设备与各从设备之间的预设的通信协议控制主设备与从设备进行数据通信。具体地，集线器控制电路140将主设备经由第一USB C型接口输入的数据转换成各输出接口130所需要的数据后输出给对应的输出接口130。

电源管理电路150分别与第一USB C型接口110、第二USB C型接口120以及输出接口130连接。电源控制电路150用于控制电源适配器给主设备以及从设备进行充电，或者控制主设备给从设备进行充电。具体地，电源管理电路150包括开关充电电路，其输入电压的范围比较大，支持电源适配器的输出电压以及主设备的输出电压。电源管理电路150会将电源适配器的输出电压或者主设备的输出电压转换为标准5V充电电压供接入的从设备进行充电。在本实施例中，电源管理电路150还包括保护单元，用于对充电式集线器进行过流以及短路保护。因此，保护单元可以在各接口(第一USB C型接口110、第二USB C型接口120以及输出接口130)出现过流或者短路现象时，保护充电式集线器内部的元器件不受影响。在一实施例中，电源管理模块150还包括无线充电线圈。因此，充电式集线器可以通过无线充电方式向各从设备进行充电，从而克服充电式集线器上的接口不能满足实际使用需求的缺点，进一步提高了设备的可扩展性以及使用便捷性。

主控制电路160则分别与集线器控制电路140以及电源管理电路150连接。主控制电路160用于通过控制集线器控制电路140以及电源管理电路150的工作状态来控制充电式集线器的工作模式。在本实施例中，充电式集线器的工作模式包括充电模式以及通信模式。

当充电式集线器的工作模式为充电模式时，主设备处于Device模式。主控制电路160控制电源管理电路150进入工作状态。电源管理电路150在主控制电路160的控制下通过电源适配器实现对主设备以及从设备的充电。具体地，电源管理电路150会将电源适配器的输出电压转换为主设备以及从设备的需求供电电压后对其进行充电，从而使得充电式集线器在实现集线器功能的同时也能够提供充电功能。本实施例中的充电式集线器要实现对主设备的充电并不需要将接入的从设备拔出即可实现，提高了使用过程的便捷性。

当充电式集线器的工作模式为通信模式时，主设备处于Host模式。主控制电路160控制集线器控制电路140以及电源管理电路150进入工作状态。具体地，电源管理电路150会断开电源适配器的输入，并控制主设备给从设备进行充电。电源管理单元150会将主设备的输出电压转换为各从设备的需求电压后输出并向其供电。集线器控制电路140则会根据预设的通信协议控制主设备和从设备之间进行数据通信，从而使得主设备在给各个从设备供电的同时能与各个从设备进行数据通信。

上述充电式集线器，采用集线器控制电路140以及电源管理电路150对主设备、从设备之间的通信以及充电进行分离处理。因此，充电式集线器在为主设备提供扩展接口的同时还能通过外接的电源适配器给主设备以及从设备充电，提高主设备的可扩展性和使用便捷性。

在一实施例中，充电式集线器在前述实施例的基础上还包括控制装置以及指示电路。控制装置用于供用户对充电式集线器的工作模式进行控制以及切换。在本实施例中，控制装置可以为开关按钮或者触控按键等控制装置。指示电路则用于对充电式集线器当前的工作模式进行指示，从而便于用户及时了解充电式集线器的工作状态。指示电路可以通过LED灯进行指示。指示电路也可以通过LCD或者LED显示屏进行指示。

在另一实施例中，充电式集线器的工作模式可以由接入的主设备进行控制。即，主设备上安装有相应的应用程序管理软件。通过该应用程序管理软件即可实现对充电式集线器的工作模式的控制以及切换。具体地，充电式集线器中的主控制电路用于接收接入的主设备输出的控制命令，并根据该控制命令对充电式集线器的工作模式进行切换以及控制。

图2为一实施例中的充电式集线器的应用场景示意图。充电式集线器200通过第二USB C型接口210与电源适配器100连接。充电式集线器200的第一USB C型接口(图中未示)还通过数据线220与主设备300(计算机)连接。充电式集线器200通过输出接口230与包括手机、平板以及U盘等电子设备在内的从设备400连接。充电式集线器200在充电模式时，可以通过电源适配器100给主设备300以及从设备400充电。充电式集线器200在通信模式时，会断开电源适配器100的输入，控制主设备300与从设备400进行通信并控制主设备300给从设备400进行充电。因此，其能够在为主设备提供扩展接口的同时还能通过外接的电源适配器给主设备以及从设备充电，提高主设备的可扩展性和使用便捷性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种充电式集线器，其特征在于，包括：

第一USB C型接口，用于与主设备电性连接；所述主设备为既能工作在Host模式也能够工作在Device模式的电子设备；

第二USB C型接口，用于与电源适配器或者从设备电性连接；

输出接口，用于与从设备电性连接；

集线器控制电路，分别与所述第一USB C型接口、所述第二USB C型接口以及所述输出接口电性连接，用于控制所述主设备与所述从设备进行数据通信；

电源管理电路，分别与所述第一USB C型接口、所述第二USB C型接口以及所述输出接口电性连接，用于控制所述电源适配器给所述主设备以及所述从设备进行充电，或者控制所述主设备给所述从设备进行充电；以及

主控制电路，分别与所述集线器控制电路以及所述电源管理电路电性连接，用于通过控制所述集线器控制电路以及所述电源管理电路的工作状态来控制所述充电式集线器的工作模式；

所述充电式集线器的工作模式包括充电模式；所述充电式集线器处于充电模式时，所述主设备处于Device模式；所述电源管理电路在所述主控制电路的控制下控制所述电源适配器给所述主设备以及所述从设备进行充电；

所述充电式集线器的工作模式还包括通信模式；所述充电式集线器处于通信模式时，所述主设备处于Host模式；所述电源管理电路在所述主控制电路的控制下断开所述电源适配器的输入后控制所述主设备给所述从设备充电；所述集线器控制电路则根据预设通信协议控制所述主设备与所述从设备进行数据通信。

2.根据权利要求1所述的充电式集线器，其特征在于，还包括控制装置，与所述主控制电路电性连接，用于供用户对所述充电式集线器的工作模式进行控制以及切换。

3.根据权利要求1所述的充电式集线器，其特征在于，还包括指示电路，与所述主控制电路电性连接，用于指示所述充电式集线器当前的工作模式。

4.根据权利要求1所述的充电式集线器，其特征在于，所述输出接口包括USB A型接口。

5.根据权利要求4所述的充电式集线器，其特征在于，所述输出接口还包包括TF卡接口、SD卡接口、HDMI接口、VGA接口和MINI-DP接口中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的充电式集线器，其特征在于，所述电源管理电路包括保护单元，用于对所述充电式集线器进行过流以及短路保护。

7.根据权利要求1所述的充电式集线器，其特征在于，还包括USB C接口型数据线；所述第一USB C型接口通过所述USB C接口型数据线与所述主设备电性连接。

8.根据权利要求1所述的充电式集线器，其特征在于，所述电源管理电路还包括无线充电线圈，用于对所述从设备进行无线充电。