CN108549615A - 一种usb接口扩展器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种USB接口扩展器，包括扩展器外壳、设置于扩展器外壳上的USB连接线和封装于扩展器外壳内的扩展器内部电路结构，所述USB连接线包括USB主端口和USB从端口；所述扩展器内部电路结构包括主控芯片、级联芯片、电路保护模块、电源适配器接口以及若干个USB子端口；所述主控芯片的输入端分别与所述USB主端口和所述电源适配器接口电性连接；所述主控芯片电连接所述级联芯片并通过所述电路保护模块与所述USB子端口电性连接，本发明的有益效果是，在保证数据传输速度的同时降低了制造成本，而且其自带电源适配器，解决了当外接设备数量过多时，因供电不足导致增加计算机工作负担及外设工作不稳定的问题。

Description

一种USB接口扩展器
技术领域
本发明涉及USB接口领域，尤其涉及一种USB接口扩展器。
背景技术
由于笔记本电脑更具有使用便利性，近些年，越来越多的人们开始倾向于使用笔记本电脑，然而笔记本制造厂商为了最大程度的减小体积，以提高其便携性，往往只在笔记本上设置少量USB外接接口，这完全无法满足用户对USB接口的日常使用需求。
另外，传统的电视机和时下热门的电视盒子往往只带有一个USB外接接口，如果电视机或电视盒子仅有的一个USB接口被占用，用户就无法再向电视机外接U盘等设备，使得用户需要外接设备时不得不先拔出已经占用的设备，这给用户实际使用带来了非常大的不便。
现有的USB扩展器大多只带有扩展USB端口的功能，它们通过一条USB数据线与外接设备如电脑、电视等连接，然后分流出多个USB子端口用于连接更多的设备，但这类USB扩展器仅仅只有一个端口分流作用，所有的子端口要么仅支持高速数据传输，要么仅支持低速传输，带来的技术问题是要么造价昂贵导致定价过高不能满足市场需求，要么造价便宜但数据传输速度较低，无法满足用户使用需求。
此外，传统的USB扩展器不自带电源适配器，当外接过多的设备时，与USB扩展器连接并为上述外接设备供电的设备如计算机会产生电压不稳的情况，会给计算机带来较大的工作压力，影响计算机的正常工作。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种USB接口扩展器，解决现有技术中的无法在保证数据传输速度的同时降低USB接口扩展器制造成本的技术问题，而且通过自带电源适配器，解决当外接设备数量过多时，因供压不足，外接的设备无法工作或者给与之主连接的上位机如计算机增加工作负担的技术问题。
本发明解决其技术问题提供的技术方案是，提供一种USB接口扩展器，所述USB接口扩展器包括扩展器外壳、设置于所述扩展器外壳上的USB连接线和封装于所述扩展器外壳内的扩展器内部电路结构，所述USB连接线包括用于连接所述扩展器内部电路结构的USB主端口和与所述USB主端口电性连接并用于连接上位机的USB从端口；
所述扩展器内部电路结构包括主控芯片、级联芯片、电路保护模块、电源适配器接口以及若干个USB子端口；所述主控芯片的输入端分别与所述USB主端口和所述电源适配器接口电性连接，所述电源适配器接口用于外接供电电源为所述USB接口扩展器供电；
所述主控芯片包括第一输出端口和第二输出端口，所述第一输出端口与所述电路保护模块电性连接，所述电路保护模块的输出端口与所述USB子端口电性连接；
所述第二输出端口与所述级联芯片电性连接，所述级联芯片与所述电路保护模块电性连接，所述电路保护模块的输出端口与所述USB子端口电性连接。
作为本发明的优选方案，所述主控芯片为型号为GL3523的集线控制器芯片。
作为本发明的优选方案，所述级联芯片为型号为FE2.1LQFP48分流器芯片。
作为本发明的优选方案，所述主控芯片与所述USB主端口通过一数据线连接。
作为本发明的优选方案，所述USB子端口数量至少为两个。
作为本发明的优选方案，所述USB子端口的数量为7个。
作为本发明的优选方案，所述USB接口扩展器还包括一开关，所述开关与所述主控芯片电性连接，用于启动或关闭所述USB接口扩展器。
作为本发明的优选方案，所述开关连接于所述电源适配器接口和所述主控芯片之间。
作为本发明的优选方案，所述开关连接于所述的USB从端口和所述主控芯片之间。
作为本发明的优选方案，所述USB接口扩展器还包括一电源适配器，所述电源适配器与所述电源适配器接口电性连接，用于给所述USB接口扩展器供电。
与现有技术相比，本发明的有益效果是，结构简单、设计合理，所述主控芯片的所述第二输出端口通过所述级联模块分流输出若干个支持数据高速传输的所述USB子端口，所述主控芯片的所述第一输出端口未经所述级联模块而直连若干个USB子端口，当外接设备不支持高速数据传输时，用户可以使用上述USB子端口进行数据传输，上述技术方案降低了USB接口扩展器的制造成本。另外所述USB接口扩展器还自带电源适配器，当外接设备过多时，用户可以使用所述电源适配器为所述USB接口扩展器供电，从而减轻上位机的工作负担。
附图说明
图1为本发明实施例的一种USB接口扩展器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
请参照图1，本发明实施例提供的一种USB接口扩展器，包括扩展器外壳1、设置于所述扩展器外壳上的USB连接线2和封装于所述扩展器外壳内的扩展器内部电路结构，所述USB连接线2包括用于连接所述扩展器内部电路结构的USB主端口3和与所述USB主端口3电性连接并用于连接上位机的USB从端口4；
所述扩展器内部电路结构包括主控芯片5、级联芯片6、电路保护模块7、电源适配器接口8以及若干个USB子端口9；所述主控芯片5的输入端分别与所述USB主端口3和所述电源适配器接口8电性连接，所述电源适配器接口8用于外接供电电源为所述USB接口扩展器供电；
所述主控芯片5包括第一输出端口51和第二输出端口52，所述第一输出端口51与所述电路保护模块7电性连接，所述电路保护模块7的输出端口与所述USB子端口9电性连接；
所述第二输出端口52与所述级联芯片6电性连接，所述级联芯片6与所述电路保护模块7电性连接，所述电路保护模块7的输出端口与所述USB子端口9电性连接。
所述主控芯片5可以选用型号为GL3523的集线控制器芯片或其他控制器芯片，GL3523集线控制器芯片其内部有用于转换通信数据类型的电路，而且GL3523芯片还具有快速充电的功能，手机、平板电脑等外接设备插入所述USB子端口9后，GL3523芯片通过接入的外置电源可以为外接设备快速充电。
所述级联芯片6可以选用型号为FE2.1LQFP48分流器芯片或其他芯片，其主要作用是将一个USB上行端口转换为多个USB下行端口，于本发明的实施例中，所述级联芯片6通过所述主控芯片5将与所述USB从端口4连接的外接设备如计算机的USB上行端口转换为多个所述USB子端口9。所述级联芯片6同时用于提升所述USB接口扩展器的数据传输速度。
所述主控芯片5与所述USB主端口3通过数据线10连接。
所述USB子端口9数量为7个，由于常规的主控芯片一般只能电连接3个USB子端口，所以所述主控芯片的所述第一输出端口51通过所述电路保护模块7电连接3个所述USB子端口9。所述级联芯片6至少支持扩展4个USB子端口，所以在本发明实施例中的所述主控芯片的所述第二输出端口52通过所述级联芯片6并经所述电路保护模块7电连接4个所述USB子端口9。上述技术方案能基本满足用户对USB接口的使用需求。
所述电路保护模块7为由数个单向导通的二极管组成的保护电路，所述二极管与二极管之间为并联结构，所述二极管电连接在每一个所述USB子端口9和所述第一输出端口51之间或电连接在所述USB子端口9和所述级联芯片6之间。
所述USB接口扩展器还包括与所述主控芯片5电性连接，用于启动或关闭所述USB接口扩展器的开关11。所述开关11的数量为两个，分别连接于所述电源适配器接口8和所述主控芯片5之间，以及连接于所述USB从端口4和所述主控芯片5之间。
所述USB接口扩展器还包括与所述电源适配器接口8电性连接，用于给所述USB接口扩展器供电的电源适配器。
综上，本发明提供的USB接口扩展器结构简单，设计合理，在能够保证数据高速传输的同时还降低了制造成本，并且其自带的电源适配器能够给所述USB接口扩展器供电，当外接设备过多时，用户可以通过接入外置电源，减轻与之主连接的外接设备如计算机的工作负担。此外，该USB接口扩展器还具有普通的充电功能，用户可以通过电源适配器接口连接外置电源，并为所接入的设备充电。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种USB接口扩展器，包括扩展器外壳、设置于所述扩展器外壳上的USB连接线和封装于所述扩展器外壳内的扩展器内部电路结构，所述USB连接线包括用于连接所述扩展器内部电路结构的USB主端口和与所述USB主端口电性连接并用于连接上位机的USB从端口，其特征在于，
所述扩展器内部电路结构包括主控芯片、级联芯片、电路保护模块、电源适配器接口以及若干个USB子端口；所述主控芯片的输入端分别与所述USB主端口和所述电源适配器接口电性连接，所述电源适配器接口用于外接供电电源为所述USB接口扩展器供电；
所述主控芯片包括第一输出端口和第二输出端口，所述第一输出端口与所述电路保护模块电性连接，所述电路保护模块的输出端口与所述USB子端口电性连接；
所述第二输出端口与所述级联芯片电性连接，所述级联芯片与所述电路保护模块电性连接，所述电路保护模块的输出端口与所述USB子端口电性连接。
2.如权利要求1所述的一种USB接口扩展器，其特征在于，所述主控芯片为型号为GL3523的集线控制器芯片。
3.如权利要求1所述的一种USB接口扩展器，其特征在于，所述级联芯片为型号为FE2.1LQFP48的分流器芯片。
4.如权利要求1所述的一种USB接口扩展器，其特征在于，所述主控芯片与所述USB主端口通过一数据线连接。
5.如权利要求1所述的一种USB接口扩展器，其特征在于，所述USB子端口数量至少为两个。
6.如权利要求1所述的一种USB接口扩展器，其特征在于，所述USB子端口的数量为7个。
7.如权利要求1所述的一种USB接口扩展器，其特征在于，还包括一开关，所述开关与所述主控芯片电性连接，并用于启动或关闭所述USB接口扩展器。
8.如权利要求7所述的一种USB接口扩展器，其特征在于，所述开关连接于所述电源适配器接口和所述主控芯片之间。
9.如权利要求7或8所述的一种USB接口扩展器，其特征在于，所述开关连接于所述USB从端口和所述主控芯片之间。
10.如权利要求9所述的一种USB接口扩展器，其特征在于，还包括一电源适配器，所述电源适配器与所述电源适配器接口电性连接，并用于给所述USB接口扩展器供电。
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