CN109755817A - 模块化集线器 - Google Patents

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Abstract

本发明的模块化集线器适于与位于该模块化集线器的外部的上行埠装置、交流电源、及至少一下行埠装置电性连接，上行埠装置包括连接埠，连接埠支持供电模式与充电模式，模块化集线器包括主体基座及模块结构，主体基座包括AC连接端、第一电源模块及基座连接端，模块结构包括模块连接端、第二电源模块、上行埠传输线、控制电路及至少一下行埠连接端。本发明的有益效果是具有容易携带及有利于大量生产的优势。并且，其还能够结合不同规格、不同接口的模块化设备。

Description

模块化集线器
技术领域
本发明是涉及一种模块化集线器，且特别是关于一种具有主动配电的控制电路的模块化集线器。
背景技术
现今，消费者常使用个人计算机上的USB对着行动装置进行充电。并且，随着行动装置的种类变多，消费者多半会拥有两种以上的行动装置，例如：智能型手机、外接式硬盘、平板计算机或数字相机等等，而小尺寸笔记本电脑的USB连接埠的数量对消费者而言可能不敷使用。通常，消费者能使用USB集线器(USB hub)来扩充USB的数量。然而，传统的USB集线器虽然可让多组行动装置同时进行数据传输，但一般设备的USB连接埠所能提供的功率有限，为了避免USB连接埠发生过电流的情况发生，行动装置只能被允许标准充电模式，所以USB集线器无法提供快速充电功能。此外，若要满足多个行动装置的快速充电模式，USB集线器就必须具有大功率的电源供应器，所以USB集线器本身的尺寸与制作成本也必须提高。其中，当USB集线器的尺寸过大时，消费者便不容易携带。另外，当USB集线器的制作成本过高时，该USB集线器便不利于进行大量生产。
因此，如何设计一个容易携带、具多样选择的弹性及有利于大量生产的集线器，便是本领域具通常知识者值得去思量地。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种模块化集线器，模块化集线器具有容易携带及有利于大量生产的优势。并且，其还能够结合不同规格、不同接口的模块化设备，所以消费者在使用时更具多样化的选择、使用上的弹性。
本实施例的模块化集线器适于与位于所述模块化集线器的外部的上行埠装置、交流电源、及至少一下行埠装置电性连接，上行埠装置包括连接埠，连接埠支持供电模式与充电模式，模块化集线器包括主体基座及模块结构，主体基座包括AC连接端、第一电源模块及基座连接端，模块结构包括模块连接端、第二电源模块、上行埠传输线、控制电路及至少一下行埠连接端。其中，AC连接端是适于电性连接至所述交流电，第一电源模块是电性连接所述AC连接端，基座连接端是包括第一数据传输线与第一电力传输线，且第一数据传输线与所述第一电力传输线链接所述第一电源模块。另外，模块连接端是对应于基座连接端，模块连接端包括第二数据传输线与第二电力传输线，且当模块连接端链接所述基座连接端时，第二数据传输线电性连接所述第一数据传输线，第二电力传输线电性连接所述第一电力传输线。此外，第二电源模块是电性连接第二数据传输线与第二电力传输线。上行埠传输线是适于电性连接至所述连接埠，上行埠传输线包括第三数据传输线与第三电力传输线，且第三电力传输线电性连接所述第二电源模块。另外，控制电路是电性连接于第二数据传输线及第三数据传输线之间，且经由所述控制电路、第二电源模块、与所述上行埠装置间的沟通，能让上行埠装置在供电模式与充电模式间进行转换。下行埠连接端是包括第四电力传输线，第四电力传输线电性连接所述第二电源模块。其中，模块结构以可拆卸的方式结合于所述主体基座。
在上所述的模块化集线器，其中当所述AC连接端电性连接至所述交流电源时，所述连接埠处于充电模式；当所述AC连接未电性连接至所述交流电源时，所述连接埠处于供电模式。
在上所述的模块化集线器，其中所述模块结构还包括讯号控制器，所述讯号控制器电性连接所述控制电路及所述第二电源模块。
在上所述的模块化集线器，其中所述下行埠连接端还包括第四数据传输线，所述第四数据传输线电性连接所述讯号控制器。
在上所述的模块化集线器，其中上行埠传输线还包括第五数据传输线，且所述第五数据传输线电性连接所述讯号控制器，且所述讯号控制器适于让所述上行埠装置与所述下行埠装置之间进行相互数据传输。
在上所述的模块化集线器，其中上行埠传输线为USB type-C传输线，且所述上行埠装置为笔记本电脑。
在上所述的模块化集线器，其中下行埠连接端为USB连接端、HDMI连接端或RJ45连接端，且所述下行埠装置为智能型手机或显示屏幕。
在上所述的模块化集线器，其中所述主体基座及所述模块结构以磁吸的方式或具滑轨的插槽方式进行组合。
在上所述的模块化集线器，其中主体基座还包括钮扣结构，且所述模块结构还包括对应所述钮扣结构的T型凹洞。
在上所述的模块化集线器，还包括外部组件，外部组件以卡勾式的组合方法结合所述主体基座及所述模块结构。
在上所述的模块化集线器，其中模块结构还包括储能组件，该储能组件电性连接于所述第二电源模块，其中当AC连接端电性连接至所述交流电源时，所述储能组件处于充电模式；当AC连接端未电性连接至所述交流电源时，所述储能组件处于供电模式。
在上所述的模块化集线器，所述模块结构还包括显示屏幕及数字图像处理模块，数字图像处理模块电性链接该显示屏幕、所述上行埠传输线及所述下行埠连接端。
为让本发明的上述目的、特征和优点更能明显易懂，下文将以实施例并配合所附图式，作详细说明如下。需注意的是，所附图式中的各组件仅是示意，并未按照各组件的实际比例进行绘示。
附图说明
图1所绘示为第一实施例的模块化集线器10电性连接上行埠装置7、交流电源6及下行埠装置8的示意图。
图2及图3所绘示为第一实施例的模块化集线器10的立体图。
图4及图5所绘示为主体基座12与模块结构13相互分离的立体图。
图6为第二实施例的模块化集线器20的立体图，图7所绘示为外部组件24、主体基座12及模块结构13相互分离的立体图。
图8所绘示为第三实施例的模块化集线器30的主体基座32，图9所绘示为模块化集线器30的模块结构33。
图10所绘示为第四实施例的模块化集线器40电性连接上行埠装置7、交流电源6及下行埠装置8的示意图。
图11所绘示为第五实施例的模块化集线器50电性连接上行埠装置7、交流电源6及下行埠装置8的示意图。
图12所绘示为模块化集线器50的立体图。
具体实施方式
请参照图1、图2及图3，图1所绘示为第一实施例的模块化集线器10电性连接上行埠装置7、交流电源6及下行埠装置8的示意图，图2及图3所绘示为第一实施例的模块化集线器10的立体图。模块化集线器10包括主体基座12及模块结构13，且模块结构13是以可拆卸的方式结合于主体基座12(烦请先参阅图4)。其中，主体基座12包括AC连接端121、第一电源模块122及基座连接端123，而模块结构13是包括模块连接端133、第二电源模块134、上行埠传输线131、控制电路135、至少一下行埠连接端132(本实施例是以二个下行埠连接端132作为范例)及讯号控制器136。另外，AC连接端121是适于电性连接位于模块化集线器10外部的交流电源6，而第一电源模块是电性连接AC连接端121，第一电源模块122例如包括交流/直流转换器(AC-DC Converter)，适于将交流电源6所输出的交流电转换成直流电。此外，基座连接端123是包括第一数据传输线123D与第一电力传输线123E，第一数据传输线123D与第一电力传输线123E是链接第一电源模块122，所以第一电源模块122也能将交流电源6所输出的电力传导至基座连接端123(烦请先参阅图4)。
上述中，模块化集线器10是适用于与外部的上行埠装置7及至少一下行埠装置8进行电性连接，上行埠装置7例如为笔记本电脑，下行埠装置8例如为智能型手机或显示屏幕。并且，上行埠装置7包括连接埠71，连接埠71例如为USB type C接口，连接埠71是支持供电模式与充电模式。换句话说，上行埠装置7(笔记本电脑)是支持供电模式与充电模式。
请再次参阅图1及同时参阅图4与图5，图4及图5所绘示为主体基座12与模块结构13相互分离的立体图。模块结构13的模块连接端133是对应于基座连接端，模块连接端133包括第二数据传输线133D与第二电力传输线133E。并且，当该模块连接端133链接该基座连接端时，第二数据传输线133D是电性连接第一数据传输线123D，第二电力传输线133E是电性连接第一电力传输线123E。因此，模块结构13电能接收到主体基座12所传来的电力及讯号。
此外，第二电源模块134是电性连接第二数据传输线133D与第二电力传输线133E，而上行埠传输线131是适于电性连接至连接埠71，上行埠传输线131包括第三数据传输线131D、第三电力传输线131E及第五数据传输线131F，且第三电力传输线131E是电性连接第二电源模块134。另外，下行埠连接端132例如为USB连接端(对应于智能型手机)、HDMI连接端(对应于显示屏幕)或RJ45连接端，下行埠连接端132是包括第四电力传输线132E及第四数据传输线132D，第四电力传输线132E是电性连接第二电源模块134，而第四数据传输线132D及第五数据传输线131F皆是电性连接讯号控制器136，所以讯号控制器136适于让上行埠装置7与下行埠装置8之间进行相互的数据传输。上述中，由于第三电力传输线131E与第四电力传输线132E都是电性连接第二电源模块134，所以上行埠装置7所持有的电力便可传导至下行埠装置8。
另外，控制电路135是电性连接于第二数据传输线133D及第三数据传输线之间131D，且经由模块结构13的控制电路135、第二电源模块134、与上行埠装置7之间的沟通，能让上行埠装置7在供电模式与充电模式间进行转换。详细来说，当模块结构13组合于主体基座12的情况下，但AC连接端121未电性连接至交流电源6时，上行埠装置7的连接埠71会处于供电模式，以让控制电路135与讯号控制器136能够运作，并让控制电路135随时可与第二电源模块134沟通，控制电路135也可随时通知上行埠装置7目前第二电源模块134的状态。反之，当AC连接端121已电性连接至交流电源6时，第二电源模块134会接收到第一电源模块122的电力时，再由控制电路135通知上行埠装置7停止供电模式。之后，控制电路135再去要求第二电源模块134输出电压到上行埠传输线131，接着通知上行埠装置7可以将连接埠71转为充电模式，最后再调整到上行埠装置7所需要的输出电压值。
此外，当用户将模块结构13从主体基座12脱离后，第二电源模块134会与第一电源模块122失去电性连接，此时控制电路135会立即通知上行埠装置7去停止连接埠71的充电模式。之后，控制电路135要求第二电源模块134切断对上行埠传输线131的供电。控制电路135通知上行埠装置7而将连接埠71恢复成供电模式，所以上行埠装置7的电力便能提供给下行埠装置8。因此，相较于传统的USB集线器，本实施例的模块化集线器10的模块结构13与主体基座12分离后，下行埠装置8(智能型手机)还是能经模块结构13与上行埠装置7进行充电或传送数据，所以消费者只需携带模块结构13也能对智能型手机进行充电或传送数据。并且，由于模块结构13的体积更为轻便小巧，所以本实施例也能只针对模块结构13进行大量制造。此外，由于消费者可以不用随身携带主体基座12，所以主体基座12也能具有较大的尺寸，以容下大功率的第一电源模块122(相当于电源供应器)。另外，模块化集线器10的主体基座12除了能结合模块结构13之外，主体基座12也能弹性能结合其他不同的模块化设备，所以消费者在使用时能更具弹性。
请参阅图6及图7，图6为第二实施例的模块化集线器20的立体图，图7所绘示为外部组件24、主体基座12及模块结构13相互分离的立体图。模块化集线器20与模块化集线器10的差异在于：模块化集线器20还包括外部组件24，外部组件24是以卡勾式的组合方法结合主体基座12及模块结构13。如此一来，模块结构13更能牢固的组合在主体基座12上，且移除外部组件24后，模块结构13也能快速与主体基座12分隔开来。
请参阅图8及图9，图8所绘示为第三实施例的模块化集线器30的主体基座32，图9所绘示为模块化集线器30的模块结构33。模块化集线器30与模块化集线器10的差异在于：模块化集线器30的主体基座32还包括钮扣结构32B，且模块化集线器30的模块结构33还包括对应钮扣结构32B的T型凹洞33C。如此一来，模块结构33能经由钮扣结构32B与T型凹洞33C更牢固的卡合在主体基座32上，且进一步加强模块化集线器30的结构强度。上述中，模块化集线器30除了使用钮扣固定方式加强组装强度之外，本领域通常知识者也能以磁吸的方式或具滑轨的插槽方式组合模块结构33及主体基座32，同样能加强模块化集线器30的结构强度。
请参照图10，图10所绘示为第四实施例的模块化集线器40电性连接上行埠装置7、交流电源6及下行埠装置8的示意图。模块化集线器40与模块化集线器10的差异在于：模块化集线器40的模块结构43还包括储能组件437，储能组件437例如为电池或电容，且储能组件437是电性连接于第二电源模块134。其中，当AC连接端121电性连接至交流电源6时，储能组件437处于充电模式。反之，当AC连接端121未电性连接至交流电源6时，储能组件437处于供电模式。因此，模块化集线器40与拆卸下来的模块结构43皆可作为一个行动电源(Powerbank)去进行使用。上述中，储能组件437是位于第二电源模块134外，但也可将储能组件437设置于第二电源模块134内。此外，模块结构43还包括无线充电发射盘或内存(未绘示)，所以模块结构43也可进行无线充电或作为随身碟使用。
请参照图11及图12，图11所绘示为第四五实施例的模块化集线器50电性连接上行埠装置7、交流电源6及下行埠装置8的示意图，图12所绘示为模块化集线器50的立体图。模块化集线器50与模块化集线器40的差异在于：模块化集线器50的模块结构53还包括包括显示屏幕530及数字图像处理模块531。显示屏幕530是设置于模块结构53的表面，而数字图像处理模块531是电性链接显示屏幕530、上行埠传输线131及下行埠连接端132。其中，数字图像处理模块531是用以传输影像数据。详细来说，当上行埠装置7或下行埠装置8输入影像数据至数字图像处理模块531时，数字图像处理模块531会将该影像数据传送至显示屏幕530。之后，显示屏幕530显示该影像数据。上述中，数字图像处理模块531是以传输影像数据作为范例。然而，本领域通常知识能得知，数字图像处理模块531并不限于只能传输该影像数据，其能传输不同类型的数字数据。
综上所述，本实施例的模块化集线器具有容易携带及有利于大量生产的优势。并且，本实施例还能够结合不同的模块化设备，所以消费者在使用时更具弹性。
上述实施例仅是为了方便说明而举例，虽遭所属技术领域的技术人员任意进行修改，均不会脱离如权利要求书中所欲保护的范围。

Claims (12)

1.一种模块化集线器，适于与位于所述模块化集线器的外部的上行埠装置、交流电源、及至少一下行埠装置电性连接，所述上行埠装置包括连接埠，所述连接埠支持供电模式与充电模式，所述模块化集线器，其特征在于，包括：
主体基座，包括：
AC连接端，适于电性连接至所述交流电源；
第一电源模块，电性连接所述AC连接端；及
基座连接端，包括第一数据传输线与第一电力传输线，所述第一数据传输线与所述第一电力传输线链接所述第一电源模块；
模块结构，包括：
模块连接端，对应于所述基座连接端，所述模块连接端包括第二数据传输线与第二电力传输线，且当所述模块连接端链接所述基座连接端时，所述第二数据传输线电性连接所述第一数据传输线，所述第二电力传输线电性连接所述第一电力传输线；
第二电源模块，电性连接所述第二数据传输线与所述第二电力传输线；
上行埠传输线，适于电性连接至所述连接埠，所述上行埠传输线包括第三数据传输线与第三电力传输线，且所述第三电力传输线电性连接所述第二电源模块；
控制电路，电性连接于所述第二数据传输线及所述第三数据传输线之间，且经由所述控制电路、所述第二电源模块、与所述上行埠装置间的沟通，能让所述上行埠装置在供电模式与充电模式间进行转换；及
至少一下行埠连接端，包括第四电力传输线，所述第四电力传输线电性连接所述第二电源模块；
其中，所述模块结构以可拆卸的方式结合于所述主体基座。
2.如权利要求1所述的模块化集线器，其特征在于，当所述AC连接端电性连接至所述交流电源时，所述控制电路通知所述上行埠装置，以使所述连接埠转为充电模式；当所述AC连接未电性连接至所述交流电源时，所述控制电路通知所述上行埠装置，以使所述连接埠处于供电模式。
3.如权利要求1所述的模块化集线器，其特征在于，所述模块结构还包括讯号控制器，所述讯号控制器电性连接所述控制电路及所述第二电源模块。
4.如权利要求3所述的模块化集线器，其特征在于，所述下行埠连接端还包括第四数据传输线，所述第四数据传输线电性连接所述讯号控制器。
5.如权利要求4所述的模块化集线器，其特征在于，所述上行埠传输线还包括第五数据传输线，且所述第五数据传输线电性连接所述讯号控制器，且所述讯号控制器适于让所述上行埠装置与所述下行埠装置之间进行相互数据传输。
6.如权利要求1所述的模块化集线器，其特征在于，所述上行埠传输线为USB type-C传输线，且所述上行埠装置为笔记本电脑。
7.如权利要求1所述的模块化集线器，其特征在于，所述下行埠连接端为USB连接端、HDMI连接端或RJ45连接端，且所述下行埠装置为智能型手机或显示屏幕。
8.如权利要求1所述的模块化集线器，其特征在于，所述主体基座及所述模块结构以磁吸的方式或具滑轨的插槽方式进行组合。
9.如权利要求1所述的模块化集线器，其特征在于，所述主体基座还包括钮扣结构，且所述模块结构还包括对应所述钮扣结构的T型凹洞。
10.如权利要求1所述的模块化集线器，其特征在于，还包括外部组件，所述外部组件以卡勾式的组合方法结合所述主体基座及所述模块结构。
11.如权利要求1所述的模块化集线器，其特征在于，所述模块结构还包括储能组件，所述储能组件电性连接于所述第二电源模块，其中当所述AC连接端电性连接至所述交流电源时，所述储能组件处于充电模式；当所述AC连接端未电性连接至所述交流电源时，所述储能组件处于供电模式。
12.如权利要求11所述的模块化集线器，其特征在于，所述模块结构还包括显示屏幕及数字图像处理模块，所述数字图像处理模块电性链接所述显示屏幕、所述上行埠传输线及所述下行埠连接端。
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