CN205029143U - USB Type-C转换模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种USB？Type-C转换模块，具有USB？Type-C连接器、HDMI连接器、配置通道控制单元、微处理单元及讯号转换单元。讯号转换单元分别连接USB？Type-C连接器的复数数据端子及HDMI连接器的复数数据端子。配置通道控制单元连接USB？Type-C连接器的配置通道端子。微处理单元连接配置通道控制单元，同时连接讯号转换单元的侦测脚位。当HDMI连接器连接外部装置时，微处理单元控制配置通道控制单元以请求USB？Type-C连接器输出DisplayPort讯号，并且DisplayPort讯号由讯号转换单元转换为HDMI讯号后，再经由HDMI连接器输出。

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皆配置有USB连接器。通过该些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皆舍弃了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，该些新款的计算机主机或电子装置将无法直接通过USB3.1Type-C接口来与该些旧款的计算机主机或电子装置连接，进而无法顺利进行数据传输。如此一来，对于使用者而言将会相当地不便。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的，在于提供一种USBType-C转换模块，可连接HDMI装置，并通过USBType-C接口来传输HDMI讯号。

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，用于连接一主机并具有复数第一数据端子及一配置通道端子；

一HDMI连接器，用于连接一HDMI装置并具有复数第二数据端子及一侦测端子；

一配置通道控制单元，电性连接该配置通道端子，借由一请求讯号请求该USBType-C连接器经由该复数第一数据端子输出DisplayPort数据；

一讯号转换单元，分别电性连接该复数第一数据端子、该复数第二数据端子及该侦测端子，将该复数第一数据端子传输的该DisplayPort数据转换为HDMI数据并经由该复数第二数据端子输出，并由该侦测端子接收一侦测讯号；及

一微处理单元，电性连接该配置通道控制单元及该讯号转换单元的一侦测脚位，依据该侦测脚位传输的该侦测讯号控制该配置通道控制单元发出该请求讯号。

如上所述，其中更包括一电力控制单元，电性连接该USBType-C连接器的第一电源端子及该HDMI连接器的一第二电源端子，借由一供电讯号接收该第一电源端子传输的一第一电力并输出至该第二电源端子。

如上所述，其中该第一电源端子为该USBType-C连接器的一第二配置通道端子，该第一电力为该第二配置通道端子输出的一配置电压(Vconn)。

如上所述，其中该电力控制单元还电性连接该配置通道控制单元、该微处理单元与该讯号转换单元，依据该第一电力提供该配置通道控制单元与该微处理单元运作所需的电力，并将该第一电力转换为一第二电力以提供该讯号转换单元运作所需的电力。

如上所述，其中该第一电力为5V，该第二电力为3.3V。

如上所述，其中该复数第一数据端子包括一对第一高速传输数据端子(SSTx1)、一对第二高速传输数据端子(SSTx2)、一对第一高速接收数据端子(SSRx1)、一对第二高速接收数据端子(SSRx2)及二第二总线端子(SBU)。

如上所述，其中更包括一切换单元，连接于该二第二总线端子与该讯号转换单元的一组附属通道差分脚位(AUX)之间，并且该切换单元电性连接该微处理单元，由该微处理单元接收一切换讯号以导通或断路。

如上所述，其中更包括一电路板及一外壳，该USBType-C连接器、该HDMI连接器、该配置通道控制单元、该微处理单元、该电力控制单元及该讯号转换单元电性连接于该电路板，并且该外壳包覆该USBType-C连接器、该HDMI连接器、该配置通道控制单元、该微处理单元、该电力控制单元、该讯号转换单元及该电路板。

如上所述，其中更包括一电路板、一外壳及复数导线，该USBType-C连接器、该配置通道控制单元、该微处理单元、该电力控制单元及该讯号转换单元电性连接于该电路板，该外壳包覆该USBType-C连接器、该配置通道控制单元、该微处理单元、该电力控制单元、该讯号转换单元及该电路板，该复数导线的一端分别电性连接该电路板，另一端分别电性连接该HDMI连接器。

如上所述，其中该USBType-C连接器为一USBType-C连接器公头，该HDMI连接器为一HDMI连接器公头或一HDMI连接器母头。

本实用新型对照相关技术所能达成的技术功效在于，能够连接具有USBType-C连接器的主机与具有HDMI连接器的装置，通过USBType-C连接器自该主机接收DisplayPort讯号，并转换该DisplayPort讯号为HDMI讯号后，再输出至该装置。借此，能够令不具备该USBType-C连接器的该装置兼容于该主机使用。

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为本实用新型的第二具体实施例的电路图；

图5为本实用新型的第三具体实施例的电路图；

图6为本实用新型的第四具体实施例的立体组合图。

附图标记说明

1、1’…转换模块；

10…外壳；

11…电路板；

12…USBType-C连接器；

13…HDMI连接器；

14…配置通道控制单元；

15…微处理单元；

16…电力控制单元；

17…切换单元；

18…讯号转换单元；

19…导线；

2…主机；

21…USBType-C连接器母头；

3…HDMI装置；

31…HDMI连接器母头；

4…传输线；

D1…通道0差分讯号；

D2…通道1差分讯号；

D3…通道2差分讯号；

D4…通道3差分讯号；

D5…附属通道差分讯号；

S1…第一切换讯号；

S2…第二切换讯号；

S3…侦测讯号；

S4…控制讯号；

S5…请求讯号；

S6…供电讯号。

具体实施方式

为能够更加详尽的了解本实用新型的特点与技术内容，请参阅以下所述的说明及附图，然而所附图示仅供参考说明之用，而非用来加以限制。

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1(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HDMI（HighDefinitionMultimediaInterface，高清晰度多媒体接口）连接器13、一配置通道控制单元14、一微处理单元15及一讯号转换单元18。

如图1所示，该USBType-C连接器12、该HDMI连接器13、该配置通道控制单元14、该微处理单元15与该讯号转换单元18分别电性连接于该电路板11，并通过该电路板11彼此电性连接。该转换模块1还包括有一外壳10，该外壳10用以包覆该USBType-C连接器12、该HDMI连接器13、该配置通道控制单元14、该微处理单元15、该讯号转换单元18及该电路板11。

于本实用新型的一实施例中，该转换模块1还具有一电力控制单元16与一切换单元17。该电力控制单元16与该切换单元17同样电性连接于该电路板11，并且包覆于该外壳10内。但是，于其他实施例中，该电力控制单元16与该切换单元17并不必然存在，不可加以限定。

请同时参阅图2，本实施例中，该USBType-C连接器12具有复数第一数据端子、一配置通道端子(ConfigurationChannel,CC)及一第一电源端子，该HDMI连接器13具有复数第二数据端子(Data)、一侦测端子(Hotplug)及一第二电源端子(VBUS)，其中该复数第一资料端子与该复数第二数据端子通过该讯号转换单元18互相连接。

本实施例中，该复数第一数据端子主要包括符合USBType-C规格的一对第一高速传输数据端子(SSTx1)、一对第二高速传输数据端子(SSTx2)、一对第一高速接收数据端子(SSRx1)、一对第二高速接收数据端子(SSRx2)及二第二总线端子(SBU)。

于图2的实施例中，该USBType-C连接器12的该对第一高速传输数据端子、该对第二高速传输数据端子、该对第一高速接收数据端子、该对第二高速接收数据端子与该二第二总线端子分别电性连接该讯号转换单元18，以输出一DisplayPort讯号至该讯号转换单元18。该讯号转换单元18同时电性连接该HDMI连接器13的该复数第二数据端子，并且该讯号转换单元18将由该USBType-C连接器12接收的该DisplayPort讯号转换为一HDMI讯号后，再经由该复数第二数据端子输出至该HDMI连接器13。

值得一提的是，该讯号转换单元18可具有一对通道0差分脚位(Lane0)、一对通道1差分脚位(Lane1)、一对通道2差分脚位(Lane2)、一对通道3差分脚位(Lane3)与一对附属通道差分脚位(AUX)，分别连接该USBType-C连接器12的该复数第一数据端子，以接收该DisplayPort讯号。其中，该切换单元17主要电性连接于该二第二总线端子与该对附属通道差分脚位之间，也就是该二第二总线端子通过该切换单元17分别电性连接该对附属通道差分脚位。

该配置通道控制单元14电性连接该USBType-C连接器12的该配置通道端子。该电力控制单元16电性连接该USBType-C连接器12的该第一电源端子以及该HDMI连接器13的该第二电源端子。该微处理单元15电性连接该配置通道控制单元14、该电力控制单元16以及该切换单元17，并且同时连接该讯号转换单元18的一侦测脚位(Hotplug)。

承上所述，该讯号转换单元18还电性连接该HDMI连接器13的该侦测端子。本实用新型中，该微处理单元15主要是以该HDMI连接器13是否连接了一外部装置为依据，对该配置通道控制单元14、该电力控制单元16以及该切换单元17进行对应控制(容后详述)。

参阅图3，为本实用新型的第一具体实施例的连接示意图。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。另一方面，该转换模块1可通过该HDMI连接器13连接一传输线4，并借由该传输线4连接一HDMI装置3上对应的一HDMI连接器母头31，借以与该HDMI装置3连接。如此一来，该主机2可借由该转换模块1连接该HDMI装置3，并与该HDMI装置3进行影音数据的传输。

于本实施例中，该USBType-C连接器12是以一USBType-C连接器公头为例，而该HDMI连接器13是以一HDMI连接器母头为例。然而，于其他实施例中，该USBType-C连接器12亦可为一USBType-C连接器母头，而该HDMI连接器13亦可为一HDMI连接器公头，不加以限定。

如上所述，即使该主机2上仅具备有该USBType-C连接器母头21，而该HDMI装置3上仅具备有该HDMI连接器母头31，该主机2仍可通过本实用新型的该转换模块1与该HDMI装置3直接传输HDMI格式的数据，借此将影音数据传输至该HDMI装置3上进行播放。

本实施例中，该主机2主要可为个人计算机、笔记本电脑、服务器或智能型行动装置等，该HDMI装置3可为电视或屏幕等，不加以限定。

参阅图4，为本实用新型的第二具体实施例的电路图。当该转换模块1连接该主机2时，该USBType-C连接器12可自连接的该主机2取得一第一电力，并借由该第一电源端子输出至该电力控制单元16。本实施例中，该电力控制单元16还电性连接该配置通道控制单元14与该微处理单元15，并依据该第一电力提供该配置通道控制单元14与该微处理单元15运作所需的电力。

另外，该电力控制单元16还电性连接该讯号转换单元18，并将该第一电力转换为适用于该讯号转换单元18的一第二电力，以提供该讯号转换单元18运作所需的电力。如图4所示，本实施例中该第一电力主要以5V为例，而该第二电力是以3.3V为例，但不加以限定。

值得一提的是，于一实施例中，该第一电源端子可为该USBType-C连接器12的复数电源端子(VBUS)的其中之一。于另一实施例中，该第一电源端子可为该USBType-C连接器的一第二配置通道端子，而该第一电力为该第二配置通道端子输出的一配置电压(Vconn)，不加以限定。该配置电压为USBType-C接口的技术领域的公知常识，并且一般为5V，于此不再赘述。

该微处理单元15接收该电力控制单元16提供的该第一电力后，即可对该讯号转换单元18的该侦测脚位进行侦测。具体来说，当该HDMI连接器13连接了外部装置时，该讯号转换单元18可经由该HDMI连接器13的该侦测端子侦测得知，而该微处理单元15可进一步经由该讯号转换单元18的该侦测脚位侦测得知。

于图4所示的实施例中，该微处理单元15通过该侦测脚位判断该HDMI连接器13尚未连接任何的装置，因此不对该配置通道控制单元14、该电力控制单元16及该讯号转换单元18进行任何控制动作。

值得一提的是，于该HDMI连接器13未连接任何装置时，该微处理单元15可选择性发出一第一切换讯号S1至该切换单元17，以控制该切换单元17切换状态为断路。于该切换单元17断路的情况下，该二第二总线端子与该讯号转换单元18的该对附属通道差分脚位彼此不连接。

续请参阅图5，为本实用新型的第三具体实施例的电路图。当该USBType-C连接器12连接了该主机2，该HDMI连接器13也连接了该HDMI装置3后，该主机2即可直接输出DisplayPort数据(DPData)，并经由该转换模块1将该DisplayPort数据转换为HDMI数据(HDMIData)后，再传输该HDMI数据至该HDMI装置3。值得一提的是，本实用新型中，该转换模块1主要是借由DisplayPort协议中的替换模式(Alternatemode)，请求该主机2通过该USBType-C连接器母头21来输出该DisplayPort数据。

具体而言，当该HDMI连接器13连接了该HDMI装置3后，该HDMI装置3的该HDMI连接器母头31会触发该HDMI连接器13的该侦测端子，借以该讯号转换单元18可由该侦测端子接收一侦测讯号S3(即，一Hotplug触发讯号)。接着，该微处理单元15可由该讯号转换单元18的该侦测脚位接收该侦测讯号S3。通过该侦测讯号S3，该微处理单元15可判断该HDMI连接器13已连接了该HDMI装置3。

承上，该微处理单元15接收该侦测讯号S3后，可发出一第二切换讯号S2至该切换单元17，以控制该切换单元17切换状态为导通。于该切换单元17导通的状况下，该二第二总线端子可分别电性连接该讯号转换单元18的该对附属通道差分脚位。

同时，该微处理元15依据该侦测讯号S3发出一控制讯号S4至该配置通道控制单元14，以控制该配置通道控制单元14向该USBType-C连接器12请求传输该DisplayPort数据。更具体地，该配通道控制单元14是借由该请求讯号S4来产生对应的一请求讯号S5，并借由该USBType-C连接器12的该配置通道端子传输该请求讯号S5至该主机2。借此，请求该主机2输出该DisplayPort数据。

更具体地，该主机2是借由该USBType-C连接器母头21的另一配置通道端子连接该USBType-C连接器12的该配置通道端子，以接收该请求讯号S5。通过该请求讯号S5，该主机2上的一控制器(图未标示)可得知该USBType-C连接器母头21后端连接的是支持DisplayPort格式的装置(即，该转换模块1)，因而会控制其上的一图形处理单元(图未标示)通过该USBType-C连接器母头21输出该DisplayPort数据。

其中，该DisplayPort数据主要是经由该USBType-C连接器12的该复数第一数据端子传送至该讯号转换单元18。该DisplayPort数据经由该讯号转换单元18转换为HDMI格式的该HDMI数据后，再传输至该HDMI连接器13，并经由该HDMI连接器13输出至该DisplayPort装置3。

如图5所示，本实施例中，该DisplayPort数据主要由一对通道0差分讯号D1、一对通道1差分讯号D2、一对通道2差分讯号D3、一对通道3差分讯号D4及一对附属通道差分讯号D5所组成。其中，该对附属通道差分讯号D5是由该二第二总线端子经由导通的该切换单元17传送至该讯号转换单元18的该对附属通道差分脚位。然而，上述仅为本实用新型的其中一具体实施例，不以此为限。

另外，该微处理单元15接收该侦测讯号S3后，还会传送一供电讯号S6至该电力控制单元16，以控制该电力控制单元16输出该第一电力至该HDMI连接器13的该第二电源端子。借此，该HDMI连接器13可提供该第一电力给该HDMI装置3。本实施例中，该HDMI连接器13所输出的该第一电力为5V，但不加以限定。

更具体而言，当该转换模块1连接了该主机2与该HDMI装置3后，该转换模块1会执行下列动作：

1.该讯号转换单元18由该HDMI连接器13的该侦测端子接收该侦测讯号S3；

2.该微处理单元15由该讯号转换单元18的该侦测脚位接收该侦测讯号S3，并依据该侦测讯号S3产生并发出该第二切换讯号S2、该控制讯号S4及该供电讯号S6；

3.该切换单元17依据该第二切换讯号S2切换状态为导通；

4.该配置通道控制单元14依据该控制讯号S4产生该请求讯号S5，并经由该USBType-C连接器12的该配置通道端子传送至该主机2；

5.该USBType-C连接器12由该主机2接收该DisplayPort数据，并借由该复数第一数据端子传送至该讯号转换单元18；

6.该讯号转换单元18将该DisplayPort数据转换为该HDMI数据，并借由该复数第二数据端子传送至该HDMI连接器13；及

7.该电力控制单元依据该供电讯号S6将由该第一电源端子接收的该第一电力输出至该HDMI连接器13的该第二电源端子。

于前述实施例中，该转换模块1主要是以一转接器(Dongle)的型态为例。然而于其他实施例中，该转换模块1亦可以其他型态来实现。

请参阅图6，为本实用新型的第四具体实施例的立体组合图。图6揭露了另一USBType-C转换模块1’(下面简称为该转换模块1’)，与前述实施例中的该转换模块1的差异在于，该转换模块1’还包括复数导线19。

如图6所示，该转换模块1’主要是为一传输线的型态为例。具体而言，该转换模块1’的该USBType-C连接器12、该配置通道控制单元14、该微处理单元15、该电力控制单元16、该切换单元17及该讯号转换单元18皆电性连接于该电路板11，并且该外壳10包覆该USBType-C连接器12、该配置通道控制单元14、该微处理单元15、该电力控制单元16、该切换单元17、该讯号转换单元18及该电路板10。

该复数导线19的一端分别电性连接该电路板，另一端分别电性连接该HDMI连接器13。借此，该HDMI连接器13通过该复数导线19电性连接该讯号转换单元18与该电力控制单元16。

如上所述，本实施例的该转换模块1’主要是为一传输线的型态，并且该HDMI连接器13可为一HDMI连接器公头。本实施例中，使用者可以直接使用该转换模块1’来连接该主机2与该HDMI装置3，而不需使用图3中所示的该传输线4。如此一来，可进一步提高使用上的便利性。

以上所述，仅为本实用新型之一较佳实施例的具体说明，非用以局限本实用新型的专利范围，其他任何等效变换均应属于本实用新型的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种USBType-C转换模块，其特征在于，包括：

一USBType-C连接器，用于连接一主机并具有复数第一数据端子及一配置通道端子；

一HDMI连接器，用于连接一HDMI装置并具有复数第二数据端子及一侦测端子；

一配置通道控制单元，电性连接该配置通道端子，借由一请求讯号请求该USBType-C连接器经由该复数第一数据端子输出DisplayPort数据；

一讯号转换单元，分别电性连接该复数第一数据端子、该复数第二数据端子及该侦测端子，将该复数第一数据端子传输的该DisplayPort数据转换为HDMI数据并经由该复数第二数据端子输出，并由该侦测端子接收一侦测讯号；及

一微处理单元，电性连接该配置通道控制单元及该讯号转换单元的一侦测脚位，依据该侦测脚位传输的该侦测讯号控制该配置通道控制单元发出该请求讯号。

2.根据权利要求1所述的USBType-C转换模块，其特征在于，更包括一电力控制单元，电性连接该USBType-C连接器的第一电源端子及该HDMI连接器的一第二电源端子，借由一供电讯号接收该第一电源端子传输的一第一电力并输出至该第二电源端子。

3.根据权利要求2所述的USBType-C转换模块，其特征在于，该第一电源端子为该USBType-C连接器的一第二配置通道端子，该第一电力为该第二配置通道端子输出的一配置电压。

4.根据权利要求3所述的USBType-C转换模块，其特征在于，该电力控制单元还电性连接该配置通道控制单元、该微处理单元与该讯号转换单元，依据该第一电力提供该配置通道控制单元与该微处理单元运作所需的电力，并将该第一电力转换为一第二电力以提供该讯号转换单元运作所需的电力。

5.根据权利要求4所述的USBType-C转换模块，其特征在于，该第一电力为5V，该第二电力为3.3V。

6.根据权利要求3所述的USBType-C转换模块，其特征在于，该复数第一数据端子包括一对第一高速传输数据端子、一对第二高速传输数据端子、一对第一高速接收数据端子、一对第二高速接收数据端子及二第二总线端子。

7.根据权利要求6所述的USBType-C转换模块，其特征在于，更包括一切换单元，连接于该二第二总线端子与该讯号转换单元的一组附属通道差分脚位之间，并且该切换单元电性连接该微处理单元，由该微处理单元接收一切换讯号以导通或断路。

8.根据权利要求3所述的USBType-C转换模块，其特征在于，更包括一电路板及一外壳，该USBType-C连接器、该HDMI连接器、该配置通道控制单元、该微处理单元、该电力控制单元及该讯号转换单元电性连接于该电路板，并且该外壳包覆该USBType-C连接器、该HDMI连接器、该配置通道控制单元、该微处理单元、该电力控制单元、该讯号转换单元及该电路板。

9.根据权利要求3所述的USBType-C转换模块，其特征在于，更包括一电路板、一外壳及复数导线，该USBType-C连接器、该配置通道控制单元、该微处理单元、该电力控制单元及该讯号转换单元电性连接于该电路板，该外壳包覆该USBType-C连接器、该配置通道控制单元、该微处理单元、该电力控制单元、该讯号转换单元及该电路板，该复数导线的一端分别电性连接该电路板，另一端分别电性连接该HDMI连接器。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的USBType-C转换模块，其特征在于，该USBType-C连接器为一USBType-C连接器公头，该HDMI连接器为一HDMI连接器公头或一HDMI连接器母头。