CN204947284U - USB Type-C转换模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种USB？Type-C转换模块，具有USB？Type-C连接器、USB？Type-A连接器及配置信道逻辑单元。USB？Type-C连接器的部分电源端子、部分数据端子电性连接USB？Type-A连接器的电源端子、数据端子，USB？Type-C连接器的配置信道端子连接配置信道逻辑单元，配置信道逻辑单元可切换地连接电源或地线。当转换模块连接主机时，切换连接地线使主机识别转换模块为装置型态；当转换模块连接电子装置时，切换连接电源以使电子装置识别转换模块为主机型态。本实用新型可使新、旧款装置之间可以兼容并且彼此连接，并使本实用新型的USB？Type-C转换模块更具有使用上的弹性。

Description

USB Type-C转换模块

技术领域

本实用新型涉及转换模块，尤其涉及USBType-C转换模块。

背景技术

由于通用串行总线(UniversalSerialBus,USB)连接器的普及化，几乎各式电子装置上均配置有USB连接器。通过该USB连接器的使用，电子装置的用户可轻松地进行数据的传输，相当便利。

目前时下最广泛使用的USB连接器规格，以可支持高速传输速率(Hi-Speed,480Mbps)的USB2.0规格与可支持超高速传输速率(Super-Speed,5Gpbs)的USB3.0规格为最大宗。然而，随着数字数据质量与档案容量的提升，前述USB2.0规格与USB3.0规格的传输速度已渐渐无法满足现有使用者的需求。

有鉴于此，市场上推出了USB3.1规格，而其中更以USB3.1的Type-C的连接器最受到各界瞩目。具体来说，USB3.1Type-C连接器除了以上、下共24根端子的结构克服了传统USB连接器无法正插或反插的问题外，还可提供高达10Gbps的数据传输速度与100W的输出功率。

如上所述，USB3.1Type-C连接器具备了便利性、高数据传输速度与大输出功率，再加上USB3.1Type-C连接器的体积非常的小，所需占据的空间并不大。因此，目前许多新款计算机主机或电子装置均舍弃了USB2.0连接器与USB3.0连接器，改为采用USB3.1Type-C连接器。由此可看出，USB3.1Type-C连接器将可能成为新一代通用接口的主流。

然而，现有许多旧款计算机主机或电子装置上并没有配置USB3.1Type-C连接器。于此情况下，该些旧款计算机主机或电子装置将无法兼容于新款计算机主机或电子装置，进而无法与该些新款计算机主机或电子装置进行数据传输。如此一来，对于使用者而言将会相当地不便。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种USBType-C转换模块，可从USBType-C信号中提取USBType-A信号，并借由USBType-A连接器来传输，或将USBType-A信号作为USBType-C信号的一部分，并借由USBType-C连接器来传输。

本实用新型的另一主要目的在于提供一种USBType-C转换模块，可随着连接对象的种类自动改变转换模块的型态，借此无论连接对象是主机或电子装置，转换模块都可以成功与连接对象进行数据的传输。

为了达成上述目的，本实用新型提供一种USBType-C转换模块，包括：

一USBType-C连接器；

一USBType-A连接器，具有多个第一数据端子与一第一电源端子，该多个第一数据端子分别连接该USBType-C连接器的部分第二数据端子，该第一电源端子连接该USBType-C连接器的多个第二电源端子的其中之一；及

一配置信道逻辑单元，连接该USBType-C连接器的一第一配置信道端子、一电源与一地线，当该USBType-C连接器连接外部的一主机时导通该第一配置信道端子与该地线，当该USBType-C连接器连接外部的一电子装置时，导通该第一配置信道端子与该电源。

该配置信道逻辑单元具有一第一开关，该第一开关分别连接该第一配置信道端子、该电源及该地线，当该USBType-C连接器连接该主机时，切换该第一开关以导通该第一配置信道端子与该地线之间的连接，当该USBType-C连接器连接该电子装置时，切换该第一开关以导通该第一配置信道端子与该电源之间的连接。

该第一开关具有连接该第一配置信道端子的一第一接点、连接该电源的一第二接点以及连接该地线的一第三接点，其中该第一开关在该USBType-C连接器连接该主机时将该第一接点连接至该第三接点，并在该USBType-C连接器连接该电子装置时将该第一接点连接至该第二接点。

该配置信道逻辑单元具有一第一上拉电阻，该第一上拉电阻的一端连接该电源，另一端连接该第二接点。

该配置信道逻辑单元具有一第一下拉电阻，该第一下拉电阻的一端连接该地线，另一端连接该第三接点。

部分该第二数据端子至少包括一正数据端子、一负数据端子、一高速传输正数据端子、一高速传输负数据端子、一高速接收正数据端子及一高速接收负数据端子。

该电源的电压为5V，该地线连接该USBType-C转换模块的一外壳、该USBType-C连接器的一外铁壳或该USBType-A连接器的一外铁壳，该第一下拉电阻的电阻值为5.1kΩ，其中该电路板、该USBType-C连接器、该USBType-A连接器及该配置信道逻辑单元容置于该外壳内。

该配置信道逻辑单元还具有一第二开关、一第二上拉电阻及一第二下拉电阻，该第二开关连接该USBType-C连接器的一第二配置信道端子，并且能够切换地通过该第二上拉电阻连接该电源，或通过该第二下拉电阻连接该地线，当该主机触发该第二配置信道端子时，切换该第二开关以导通该第二配置信道端子与该地线之间的连接，当该电子装置触发该第二配置信道端子时，切换第二开关以导通该第二配置信道端子与该电源之间的连接。

该USBType-A连接器为USB2.0Type-A连接器，该多个第一数据端子包括一正数据端子与一负数据端子。

该USBType-A连接器为USB3.0Type-A连接器，该多个第一数据端子包括一正数据端子、一负数据端子、一高速传输正数据端子、一高速传输负数据端子、一高速接收正数据端子及一高速接收负数据端子。

本实用新型具有的优点在于:

本实用新型可将数据于USBType-C接口与USBType-A接口之间进行传递，借以使新、旧款装置之间可以兼容并且彼此连接。

另外，本实用新型通过配置信道逻辑单元的自动切换，可使USBType-C连接器同时适用于连接主机与连接电子装置，借此使本实用新型的USBType-C转换模块更具有使用上的弹性。

附图说明

图1为本实用新型的第一具体实施例的立体组合图；

图2为本实用新型的第一具体实施例的电路图；

图3为本实用新型的第一具体实施例的连接示意图；

图4为本实用新型的第一具体实施例的切换电路图；

图5为本实用新型的第二具体实施例的连接示意图；

图6为本实用新型的第二具体实施例的切换电路图；

图7为本实用新型的第三具体实施例的切换电路图。

图中：

1、1’…转换模块；

10…外壳；

11…电路板；

12…USBType-C连接器；

13…USBType-A连接器；

14…第一配置信道逻辑单元；

141…开关；

1411…第一接点；

1412…第二接点；

1413…第三接点；

142…上拉电阻；

143…下拉电阻；

15…第二配置信道逻辑单元；

151…第一开关；

152…第二开关；

153…第一上拉电阻；

154…第一下拉电阻；

155…第二上拉电阻；

156…第二下拉电阻；

2…主机；

21…USBType-C连接器母头；

3…传输线；

4…电子装置；

41…USBType-C连接器母头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

参阅图1与图2，分别为本实用新型的第一具体实施例的立体组合图与电路图。本实用新型揭露了一种USBType-C转换模块(下面将于说明书中简称为该转换模块1)，该转换模块1主要具有一电路板11、一USBType-C连接器12、一USBType-A连接器13、一配置信道逻辑(ConfigurationChannelLogic,CCLogic)单元14及一外壳10。

如图1所示，该USBType-C连接器12、该USBType-A连接器13及该第一配置信道逻辑单元14分别电性连接于该电路板11，并且该USBType-C连接器12、该USBType-A连接器13、该第一配置信道逻辑单元14及该电路板11分别设置于该外壳10内。

请同时参阅图2，本实施例中，该USBType-A连接器13具有多个第一数据端子、一第一电源端子(Vcc)及一第一接地端子(GND)，该USBType-C连接器12具有多个第二数据端子、多个第二电源端子(Vcc)及多个第二接地端子(GND)。其中，该多个第一数据端子分别通过该电路板11连接该多个第二数据端子中的部分端子，该第一电源端子通过该电路板11连接该多个第二电源端子的其中之一，并且该第一接地端子与该多个第二接地端子分别连接地线。

一般来说，一组USBType-C信号中可包含多组的USBType-A信号。本实用新型主要是由该USBType-C连接器12接收的一组USBType-C信号中提取一组USBType-A信号，并经由该USBType-A连接器13进行传输。并且，将由该USBType-A连接器13接收的一组USBType-A信号作为一组USBType-C信号的一部分，并经由该USBType-C连接器12来进行传输。

于一实施例中，该USBType-A连接器13可为一USB2.0Type-A连接器。于此实施例中，上述该多个第一数据端子可包括一正数据端子(D+)与一负资料端子(D-)。并且，该多个第一数据端子分别连接该USBType-C连接器12上层的对应端子，或是下层的对应端子。或者，该多个第一数据端子也可同时连接该USBType-C连接器12上层的对应端子以及下层的对应端子，不加以限定。

于另一实施例中，该USBType-A连接器13可为一USB3.0Type-A连接器。于此实施例中，上述该多个第一数据端子可包括一正数据端子(D+)、一负数据端子(D-)、一高速传输正数据端子(SSTx+)、一高速传输负数据端子(SSTx-)、一高速接收正数据端子(SSRx+)与一高速接收负数据端子(SSRx-)。并且，该多个第一数据端子分别连接该USBType-C连接器12上层的对应端子，或是下层的对应端子。或者，该多个第一数据端子也可同时连接该USBType-C连接器12上层的对应端子以及下层的对应端子，不加以限定。

该USBType-C连接器12还具有二配置信道(ConfigurationChannel,CC)端子，该第一配置信道逻辑单元14通过该电路板11连接该USBType-C连接器12的该二配置信道端子的其中之一。并且如图2所示，该第一配置信道逻辑单元14同时还通过该电路板11连接至一电源与一地线。本实用新型中，该电源主要为5V，并且该电源可为一外部电源、一电池、该第一电源端子或该多个第二电源端子的其中之一，不加以限定。另，该地线可直接连接至该外壳10、该USBType-C连接器12的外铁壳或该USBType-A连接器13的外铁壳，不加以限定。

本实用新型中，该第一配置信道逻辑单元14主要是在该USBType-C连接器12连接到外部的一主机(Host)，例如服务器或个人计算机时，导通该USBType-C连接器12的该配置信道端子与该地线间的连接。借此，使该主机识别该转换模块1为一装置型态(即，将该USBType-C连接器12视为一上游对应埠(UpstreamFacingPort,UFP))，进而该转换模块1可以被允许与该主机进行沟通。

另外，该第一配置信道逻辑单元14在该USBType-C连接器12连接到外部的一电子装置(device)，例如智能型手机、平板计算机、随身碟或迷你云时，导通该USBType-C连接器12的该配置信道端子与该电源间的连接。借此，使该电子装置识别该转换模块1为一主机型态(即，将该USBType-C连接器12视为一下游对应埠(DownstreamFacingPort,DFP))，进而该转换模块1可以被允许与该电子装置进行沟通。

请同时参阅图3-图6，图3为本实用新型的第一具体实施例的连接示意图，图4为本实用新型的第一具体实施例的切换电路图，图5为本实用新型的第二具体实施例的连接示意图，图6为本实用新型的第二具体实施例的切换电路图。

如图3所示，该转换模块1主要可通过该USBType-C连接器12连接外部的一主机2上对应的一USBType-C连接器母头21，借以与该主机2连接。通过该第一配置信道逻辑单元14的切换，该主机2可识别该转换模块1为该装置型态而与该转换模块1进行沟通。另一方面，该转换模块1可通过该USBType-A连接器13连接一传输线3，并通过该传输线3连接外部的一电子装置4。如此一来，即使该电子装置4上没有配置USBType-C连接器，仍可借由该转换模块1与该主机2进行数据(Data)与电力(Vcc)的传输。

值得一提的是，本实施例中，该USBType-C连接器12是以一连接器公头为例，而该USBType-A连接器13是以一连接器母头为例，但并不以此为限。于其他实施例中，该USBType-C连接器12也可为一连接器母头，而USBType-A连接器13也可为一连接器公头。

接着如图5所示，于图5的实施例中，该电子装置4可支持USBType-C接口，但该主机2不支持USBType-C接口。于此实施例中，该转换模块1可通过该USBType-C连接器12连接该电子装置4上对应的一USBType-C连接器母头41，借此与该电子装置4连接。通过该第一配置信道逻辑单元14的切换，该电子装置4可识别该转换模块1为该主机型态而与该转换模块1进行沟通。本实施例中，该转换模块1可通过该USBType-A连接器13连接该传输线3，并通过该传输线3连接该主机2。如此一来，即使该主机2上没有配置USBType-C连接器，仍可借由该转换模块1与该电子装置4进行数据(Data)与电力(Vcc)的传输。

续如图4所示，本实用新型中该第一配置信道逻辑单元14主要具有一开关141，该开关141分别连接该USBType-C连接器12的该配置信道端子、该电源及该地线。其中，当该USBType-C连接器12连接了该主机2时，该第一配置信道逻辑单元14控制该开关141进行切换，以导通该配置信道端子与该地线，借此使该主机2识别该转换模块1为该装置型态。

另外如图6所示，当该USBType-C连接器12连接了该电子装置4时，该第一配置信道逻辑单元14控制该开关141进行切换，以导通该配置信道端子与该电源，借此使该电子装置4识别该转换模块1为该主机型态。

更具体而言，该USBType-C连接器12主要可通过该配置信道端子侦测一连接对象的型态(即，为该主机2或该电子装置4)。借此，该第一配置信道逻辑单元14可依据该配置信道端子的侦测结果控制该开关141进行对应切换。

另，如图4与图6所示，该开关141具有一第一接点1411、一第二接点1412与一第三接点1413，其中该开关141通过该第一接点1411连接该配置信道端子，通过该第二接点1412连接该电源，并通过该第三接点1413连接该地线。本实施例中，该开关141主要是在该USBType-C连接器12连接该主机2时，将该第一接点1411连接至该第三接点1413，以导通该配置信道端子与该地线(如图4所示)。并且，该开关141在该USBType-C连接器12连接该电子装置4时，断除该第一接点1411与该第三接点1413的连接，并将该第一接点1411切换连接至该第二接点1412，以导通该配置信道端子与该电源(如图6所示)。

更具体地，该第一配置信道逻辑单元14还具有一下拉电阻143(Rd)，该下拉电阻143的一端连接该地线，另一端连接该第三接点1413。当该开关141将该第一接点1411连接至该第三接点1413以导通该配置信道端子与该地线时，该主机2可经由该下拉电阻143上产生的压降数值而识别该转换模块1为该装置型态。一般来说，该下拉电阻143可为5.1kΩ，但不加以限定。

另外，该第一配置信道逻辑单元14还可具有一上拉电阻142(Rp)，该上拉电阻142的一端连接该电源，另一端连接该第二接点1412。当该开关141将该第一接点1411连接至该第二接点1412以导通该配置信道端子与该电源时，该电子装置4可经由该上拉电阻142上产生的压降数值而识别该转换模块1为该主机型态。一般来说，该上拉电阻142的电阻值视该转换模块1的使用类型而设定，不加以限定。

参阅图7，为本实用新型的第三具体实施例的切换电路图。图7揭露了另一USBType-C转换模块1’(下面将于说明书中简称为该转换模块1’)，与前述的该转换模块1的差异在于，该转换模块1’以一第二配置信道逻辑单元15取代该转换模块1中的该第一配置信道逻辑单元14。

具体而言，该第一配置信道逻辑单元14中仅具有一组该开关141，并且仅连接该USBType-C连接器12的该二配置信道端子的其中之一。也就是说，该转换模块1无法支持该USBType-C连接器12的正插与反插。

本实施例中，该第二配置信道逻辑单元15除了具有与该转换模块1相同的一第一开关151、一第一上拉电阻153(Rp1)与一第一下拉电阻154(Rd1)外，还进一步具有一第二开关152、一第二上拉电阻155(Rp2)及一第二下拉电阻156(Rd2)。

如图7所示，该第一开关151连接该USBType-C连接器12的一第一配置信道端子(CC1)、该电源及该地线，该第二开关152则连接该USBType-C连接器12的一第二配置信道端子(CC2)、该电源及该地线。具体地，该第一开关151是通过该第一上拉电阻153连接该电源，并通过该第一下拉电阻154连接该地线。另一方面，该第二开关152是通过该第二上拉电阻155连接该电源，并通过该第二下拉电阻156连接该地线。

本实施例中，该第二配置信道逻辑单元15会有以下四种切换模块：

(一)、当该USBType-C连接器12正向插接该主机2时(该第一配置信道端子被触发)，该第二配置信道逻辑单元15会控制该第一开关151切换导通该第一配置信道端子与该地线，借此使该主机2识别该转换模块1’为该装置型态；

(二)、当该USBType-C连接器12正向插接该电子装置4时(该第一配置信道端子被触发)，该第二配置信道逻辑单元15会控制该第一开关151切换导通该第一配置信道端子与该电源，借此使该电子装置4识别该转换模块1’为该主机型态；

(三)、当该USBType-C连接器12反向插接该主机2时(该第二配置信道端子被触发)，该第二配置信道逻辑单元15会控制该第二开关152切换导通该第二配置信道端子与该地线，借此使该主机2识别该转换模块1’为该装置型态；

(四)、当该USBType-C连接器12反向插接该电子装置4时(该第二配置信道端子被触发)，该第二配置信道逻辑单元15会控制该第二开关152切换导通该第二配置信道端子与该电源，借此使该电子装置4识别该转换模块1’为该主机型态。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种USBType-C转换模块，其特征在于，包括：

一USBType-C连接器；

一USBType-A连接器，具有多个第一数据端子与一第一电源端子，该多个第一数据端子分别连接该USBType-C连接器的部分第二数据端子，该第一电源端子连接该USBType-C连接器的多个第二电源端子的其中之一；及

一配置信道逻辑单元，连接该USBType-C连接器的一第一配置信道端子、一电源与一地线，当该USBType-C连接器连接外部的一主机时导通该第一配置信道端子与该地线，当该USBType-C连接器连接外部的一电子装置时，导通该第一配置信道端子与该电源。

2.根据权利要求1所述的USBType-C转换模块，其特征在于，该配置信道逻辑单元具有一第一开关，该第一开关分别连接该第一配置信道端子、该电源及该地线，当该USBType-C连接器连接该主机时，切换该第一开关以导通该第一配置信道端子与该地线之间的连接，当该USBType-C连接器连接该电子装置时，切换该第一开关以导通该第一配置信道端子与该电源之间的连接。

3.根据权利要求2所述的USBType-C转换模块，其特征在于，该第一开关具有连接该第一配置信道端子的一第一接点、连接该电源的一第二接点以及连接该地线的一第三接点，其中该第一开关在该USBType-C连接器连接该主机时将该第一接点连接至该第三接点，并在该USBType-C连接器连接该电子装置时将该第一接点连接至该第二接点。

4.根据权利要求3所述的USBType-C转换模块，其特征在于，该配置信道逻辑单元具有一第一上拉电阻，该第一上拉电阻的一端连接该电源，另一端连接该第二接点。

5.根据权利要求4所述的USBType-C转换模块，其特征在于，该配置信道逻辑单元具有一第一下拉电阻，该第一下拉电阻的一端连接该地线，另一端连接该第三接点。

6.根据权利要求5所述的USBType-C转换模块，其特征在于，部分该第二数据端子至少包括一正数据端子、一负数据端子、一高速传输正数据端子、一高速传输负数据端子、一高速接收正数据端子及一高速接收负数据端子。

7.根据权利要求5所述的USBType-C转换模块，其特征在于，该电源的电压为5V，该地线连接该USBType-C转换模块的一外壳、该USBType-C连接器的一外铁壳或该USBType-A连接器的一外铁壳，该第一下拉电阻的电阻值为5.1kΩ，其中该电路板、该USBType-C连接器、该USBType-A连接器及该配置信道逻辑单元容置于该外壳内。

8.根据权利要求5所述的USBType-C转换模块，其特征在于，该配置信道逻辑单元还具有一第二开关、一第二上拉电阻及一第二下拉电阻，该第二开关连接该USBType-C连接器的一第二配置信道端子，并且能够切换地通过该第二上拉电阻连接该电源，或通过该第二下拉电阻连接该地线，当该主机触发该第二配置信道端子时，切换该第二开关以导通该第二配置信道端子与该地线之间的连接，当该电子装置触发该第二配置信道端子时，切换第二开关以导通该第二配置信道端子与该电源之间的连接。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的USBType-C转换模块，其特征在于，该USBType-A连接器为USB2.0Type-A连接器，该多个第一数据端子包括一正数据端子与一负数据端子。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的USBType-C转换模块，其特征在于，该USBType-A连接器为USB3.0Type-A连接器，该多个第一数据端子包括一正数据端子、一负数据端子、一高速传输正数据端子、一高速传输负数据端子、一高速接收正数据端子及一高速接收负数据端子。