CN209895336U

CN209895336U - 连接装置

Info

Publication number: CN209895336U
Application number: CN201920620968.2U
Authority: CN
Inventors: 王三辅
Original assignee: Pudeng Co Ltd
Current assignee: Pudeng Co Ltd
Priority date: 2019-04-30
Filing date: 2019-04-30
Publication date: 2020-01-03
Anticipated expiration: 2029-04-30

Abstract

一种连接装置，包括一直流电源插座、一C型通用序列总线接头、一连接接头、一控制器、一第一电源转换电路以及一第二电源转换电路。C型通用序列总线接头用以耦接第一电子装置。连接接头用以耦接第二电子装置。当直流电源插座接收第一输入电源并且C型通用序列总线接头耦接第一电子装置时，控制器与第一电子装置沟通，用以产生一控制信号。第一电源转换电路接收第一输入电源，并根据控制信号转换第一输入电源，用以产生第一输出电源予C型通用序列总线接头。第二电源转换电路转换第一输入电源，用以产生第二输出电源予连接接头。

Description

连接装置

技术领域

本实用新型涉及一种连接装置，特别涉及一种连接两电子装置的连接装置。

背景技术

随着科技的进步，许多元件都可以整合在单一集成电路(IC)中。因此，电子装置的体积愈来愈小。为了更加减少电子装置的体积，电子装置的连接端数量愈来愈少。在部分电子装置中，可能仅具有单一连接端，因而无法同时连接多个周边装置。再者，连接端的传输速度也日益增加。许多新的电子装置都配置新的连接端。因此，无法支援具有旧连接端的周边装置。

实用新型内容

本实用新型提供一种连接装置，包括一直流电源插座、一C型通用序列总线接头、一连接接头、一控制器、一第一电源转换电路以及一第二电源转换电路。直流电源插座用以接收一第一输入电源。C型通用序列总线接头用以耦接一第一电子装置。连接接头用以耦接一第二电子装置。控制器耦接直流电源插座及C型通用序列总线接头。当直流电源插座接收第一输入电源并且C型通用序列总线接头耦接第一电子装置时，控制器与第一电子装置沟通，用以产生一控制信号。第一电源转换电路接收第一输入电源，并根据控制信号转换第一输入电源，用以产生一第一输出电源予C型通用序列总线接头。第二电源转换电路转换第一输入电源，用以产生一第二输出电源予连接接头。

本实用新型涉及一种连接装置，包括：

一直流电源插座，用以接收一第一输入电源；

一C型通用序列总线接头，用以耦接一第一电子装置；

一连接接头，用以耦接一第二电子装置；

一控制器，耦接该直流电源插座及该C型通用序列总线接头，其中当该直流电源插座接收该第一输入电源并且该C型通用序列总线接头耦接该第一电子装置时，该控制器与该第一电子装置沟通，用以产生一控制信号；

一第一电源转换电路，耦接于该直流电源插座及该C型通用序列总线接头之间，并根据该控制信号转换该第一输入电源，用以产生一第一输出电源予该C型通用序列总线接头；以及

一第二电源转换电路，耦接于该直流电源插座及该连接接头之间，并转换该第一输入电源，用以产生一第二输出电源予该连接接头。

优选地，该连接接头是为一A型通用序列总线接头。

优选地，该连接装置还包括一数据传输路径，耦接于该C型通用序列总线接头与该连接接头之间，其中该第一电子装置通过该数据传输路径，与该第二电子装置进行数据传输。

优选地，该连接装置还包括一电源开关，耦接于该C型通用序列总线接头与该连接接头之间，用以传送第一电子装置所提供的一第二输入电源予该第二电子装置。

优选地，当该第一电子装置耦接该C型通用序列总线接头并且该第二电子装置耦接该连接接头时，该控制器判断该第一输入电源是否达一预设值，当该第一输入电源未达该预设值时，该控制器导通该电源开关，使得该电源开关传送该第二输入电源予该第二电子装置。

优选地，当该第一输入电源未达该预设值时，该控制器禁能该第一电源转换电路及该第二电源转换电路，使得该第一电源转换电路停止提供该第一输出电源予该第一电子装置，并且该第二电源转换电路停止提供该第二输出电源予该第二电子装置。

优选地，当该第一输入电源达该预设值时，该控制器不导通该电源开关，使得该电源开关不传送该第二输入电源予该第二电子装置。

优选地，该第一电源转换电路包括一内部整合电路(Inter-Integrated Circuit)接口，用以接收该控制信号。

优选地，该控制器通过该C型通用序列总线接头的一配置通道(configurationchannel)引脚与该第一电子装置沟通。

优选地，该输入电源是由一电源适配器提供，该电源适配器将一交流电源转换成该输入电源。

附图说明

图1为本实用新型的操作系统的示意图。

图2A为本实用新型的控制电路的一可能实施例。

图2B为本实用新型的控制电路的另一实施例。

图3A～3C为本实用新型的控制电路的操作模式示意图。

其中，附图标记说明如下：

100：操作系统；

110：电源输入装置；

120：连接装置；

130、140：电子装置；

111：输入接口；

112：转换电路；

113：输出接口；

121：直流电源插座；

122：控制电路；

123：C型通用序列总线接头；

124：连接接头；

210、230：电源转换电路；

220：控制器；

240：数据传输路径；

250：电源开关；

VIN1、VIN2：输入电源；

SC：控制信号；

VO1、VO2：输出电源；

211：内部整合电路接口；

CC：配置通道引脚。

具体实施方式

为让本实用新型的目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出实施例，并配合附图，做详细的说明。本实用新型说明书提供不同的实施例来说明本实用新型不同实施方式的技术特征。其中，实施例中的各元件的配置是为说明之用，并非用以限制本实用新型。另外，实施例中附图标号的部分重复，是为了简化说明，并非意指不同实施例之间的关联性。

图1为本实用新型的操作系统的示意图。如图所示，操作系统100包括一电源输入装置110、一连接装置120、电子装置130及140。在一可能实施例中，电源输入装置110是为一电源适配器(adapter)，用以将一交流电源(AC power)转换成一直流电源(DC power)。在本实施例中，电源输入装置110具有一输入接口111、一转换电路112以及一输出接口113。

输入接口111用以接收一交流电源。在一可能实施例中，输入接口111是为一2孔接头，用以接收市电。转换电路112将交流电源转换成直流电源。在一可能实施例中，转换电路112是为一交流-直流转换器(AC-DC converter)。输出接口113用以输出一直流电源。在一可能实施例中，输出接口113是为一直流电源插头。

连接装置120具有一直流电源插座(DC jack)121、一控制电路122、一C型通用序列总线接头(USB Type-C)123以及一连接接头124。在一可能实施例中，连接装置120是为一连接装置(dongle)。

直流电源插座121用以耦接电源输入装置110。在本实施例中，当电源输入装置110插入直流电源插座121时，直流电源插座121接收电源输入装置110所产生的直流电源(或称输入电源)。

C型通用序列总线接头123用以耦接电子装置130。在本实施例中，C型通用序列总线接头123位于连接装置120之外，但并非用以限制本实用新型。在一可能实施例中，C型通用序列总线接头123整合在连接装置120中。在此例中，一连接线(未显示)耦接于C型通用序列总线接头123与电子装置130之间。本实用新型并不限定电子装置130的种类。在本实施例中，电子装置130是为一笔记本电脑，但并非用以限制本实用新型。在其它实施例中，任何可接收外部电源并供电予外部装置的电子装置均可作为电子装置130。

连接接头124用以耦接电子装置140。在一可能实施例中，连接接头124是为一A型通用序列总线接头(USB Type-A)，但并非用以限制本实用新型。在另一可能实施例中，连接接头124是为一C型通用序列总线接头。在本实施例中，连接接头124是整合于连接装置120之中，但并非用以限制本实用新型。在其它实施例中，连接接头124可能位于连接装置120之外。

在本实施例中，电子装置140是直接插入连接接头124，但并非用以限制本实用新型。在一些实施例中，电子装置140通过一连接线(未显示)耦接连接接头124。本实用新型并不限定电子装置140的种类。在一可能实施例中，电子装置140是为一U盘。在其它实施例中，任何可与电子装置130进行数据传输的周边装置(如智能手机)均可作为电子装置140。

控制电路122负责电源输入装置110、电子装置130及140之间的电源及数据传输。举例而言，当电源输入装置110插入直流电源插座121时，控制电路122接收电源输入装置110所提供的一输入电源，并判断电子装置130是否耦接C型通用序列总线接头123。当C型通用序列总线接头123电性耦接电子装置130时，控制电路122与电子装置130沟通，用以得知电子装置130所需的电源，再根据沟通结果转换电源输入装置110所提供的输入电源，并将转换后的电源提供予电子装置130。

在本实施例中，控制电路122也会供电予连接接头124。控制电路122可能直接将电源输入装置110所提供的输入电源提供予连接接头124，或是先转换电源输入装置110所提供的输入电源，再将转换后的电源提供予连接接头124。因此，当电子装置140电性耦接连接接头124时，电子装置140便可接收到电源。在一可能实施例中，控制电路122提供予电子装置130的电源可能相同或不同于提供予电子装置140的电源。举例而言，控制电路122提供20V予电子装置130，并提供5V予电子装置140。

在其它实施例中，当电子装置140耦接连接接头124时，电子装置130可通过连接装置120与电子装置140进行数据传输。举例而言，电子装置130可能通过连接装置120读取电子装置140所存储的数据，或是通过连接装置120写入数据至电子装置140。在另一可能实施例中，当电源输入装置110被移除或是电源输入装置110所产生的输入电源不稳定时，控制电路122停止供电予电子装置130及140。在此例中，控制电路122要求电子装置130提供另一输入电源，并将电子装置130所提供的输入电源传送至连接接头124。控制电路122可能直接地传送电子装置130所提供的输入电源予连接接头124，或是转换电子装置130所提供的输入电源，再将转换后的电源提予连接接头124。

由于连接装置120不仅供电予电子装置130及140，更提供一数据传输路径于电子装置130与140之间，故可扩充电子装置130的连接端数量。再者，目前的电子装置通常配置较新的接头(如Type-C)，故无法支援具有旧接头(如Type-A)的产品。然而，当连接装置120相容于旧接头时，电子装置(如130)便可与具有旧接头的产品沟通。

图2A为本实用新型的控制电路122的一可能实施例。如图所示，控制电路122包括一电源转换电路210、230、一控制器220以及一数据传输路径240。电源转换电路210耦接于直流电源插座121与C型通用序列总线接头123之间，用以接收直流电源插座121所提的输入电源VIN₁，并根据一控制信号SC，转换输入电源VIN₁，用以产生一输出电源VO₁予C型通用序列总线接头123。在一可能实施例中，电源转换电路210是为一直流-直流转换器(DC-DCconverter)。在其它实施例中，电源转换电路210包括一内部整合电路(Inter-IntegratedCircuit)接口211，用以接收控制信号SC。

电源转换电路230耦接于直流电源插座121与连接接头124之间，用以转换输入电源VIN₁，并将转换后的电源(即输出电源VO₂)提供予连接接头124。输出电源VO₂可能相同或不同于输出电源VO₁。在一可能实施例中，电源转换电路230是为一直流-直流转换器(DC-DCconverter)。在其它实施例中，电源转换电路230可被省略。在此例中，直流电源插座121直接耦接连接接头124，用以提供输入电源VIN₁予连接接头124。

数据传输路径240耦接于C型通用序列总线接头123与连接接头124之间。当C型通用序列总线接头123电性连接电子装置130并且连接接头124电性连接电子装置140时，电子装置130通过数据传输路径240与电子装置140进行数据传输。举例而言，电子装置130可能通过数据传输路径240提供数据予电子装置140，或是通过数据传输路径240接收来自电子装置140的数据。

在一可能实施例中，数据传输路径240是传送一差分信号对(differentialsignal pair)。在一些实施例中，数据传输路径240是将C型通用序列总线接头123的D+/D-引脚与连接接头124的D+/D-引脚耦接在一起。在此例中，D+/D-引脚上的信号是符合USB2.0规格。在其它实施例中，数据传输路径240可能耦接C型通用序列总线接头123的SSRX/SSTX引脚与连接接头124的D+/D-引脚。在此例中，SSRX/SSTX引脚是符合USB 3.0规定。

控制器220耦接直流电源插座121及C型通用序列总线接头123，用以接收输入电源VIN₁，并通过C型通用序列总线接头123与电子装置130沟通(hand shaking)。在一可能实施例中，输入电源VIN₁是为控制器220的操作电源。因此，当直流电源插座121提供输入电源VIN₁时，控制器220开始动作。在此例中，控制器220根据C型通用序列总线接头123的一特定引脚的电平，判断电子装置130是否电性连接C型通用序列总线接头123。在一可能实施例中，特定引脚是指C型通用序列总线接头123的配置通道(configuration channel)引脚CC。

当电子装置130电性连接C型通用序列总线接头123时，控制器220通过配置通道引脚CC与电子装置130沟通，用以询问电子装置130需要多大的电源。在此例中，控制器220根据沟通结果，产生控制信号SC，用以命令电源转换电路210产生合适的输出电源VO₁。因此，电子装置130可通过C型通用序列总线接头123接收到合适的操作电源。

另外，当直流电源插座121提供输入电源VIN₁时，电源转换电路210便转换输入电源VIN₁，用以产生输出电源VO₂予连接接头124。因此，当电子装置140插入连接接头124时，电子装置140便可立即接收到输出电源VO₂。再者，电子装置130也可通过数据传输路径240与电子装置140沟通。

图2B为本实用新型的控制电路122的另一实施例。图2B相似图2A，不同的处在于，图2B的控制电路122多了一电源开关250。如图所示，电源开关250耦接于C型通用序列总线接头123与连接接头124之间，用以传送电子装置130所提供的一输入电源予电子装置140。

图3A～3C为控制电路122的操作模式示意图。请参考图3A，当电源输入装置110耦接直流电源插座121时，直流电源插座121接收来自电源输入装置110的输入电压VIN₁，并将输入电源VIN₁提供予电源转换电路210、230以及控制器220。此时，控制器220操作于一第一模式。在此模式下，控制器220根据配置通道引脚CC的电压，判断C型通用序列总线接头123是否电性耦接电子装置130。

在一可能实施例中，当配置通道引脚CC的电压等于一预设电压时，表示电子装置130已电性连接C型通用序列总线接头123。因此，控制器220通过配置通道引脚CC与电子装置130沟通，用以得知电子装置130所需的电源。控制器220根据沟通结果产生控制信号SC。电源转换电路210根据控制信号SC，转换输入电源VIN₁，用以产生合适的输出电源VO₁予C型通用序列总线接头123。

在第一模式下，提供输入电源VIN₁的电源输入装置110是作为一电源角色(powerrole)，而电子装置130是为一数据角色(data role)。此外，C型通用序列总线接头123可视为一下行端(downstream facing port)。另外，由于输入电源VIN₁达一预设值，故控制器220不导通电源开关250。

请参考图3B，当电子装置140电性连接连接接头124时，控制器220进入一第二模式。在此模式下，连接接头124提供输出电源VO₂予电子装置140。因此，连接接头124也作为一下行端。此外，在第二模式下，电子装置130通过数据传输路径240与电子装置140进行数据传输。此时，电子装置140的电源是来自电源输入装置110，而电子装置140的数据是来自电子装置130。在此模式下，由于输入电源VIN₁达预设值，故控制器220仍不导通电源开关250。

请参考图3C，当电源输入装置110移除或是输入电源VIN₁不稳定时，输入电源VIN₁将小于一预设值。由于输入电源VIN₁未达预设值，故控制器220进入一第三模式。在第三模式下，控制器220导通电源开关250，使得电源开关250传送输入电源VIN₂予电子装置140。在此例中，输入电源VIN₂是由电子装置130所提供。

当输入电源VIN₁未达预设值时，电源转换电路210及230暂停动作，暂时不提供输出电源VO₁及VO₂。在其它实施例中，当电源输入装置110重新插入直流电源插座121，或是输入电源VIN₁达预设值时，控制器220不导通电源开关250，使得电源开关250不传送输入电源VIN₂予电子装置140。此时，由于输入电源VIN₁已达预设值，故电源转换电路210及230开始动作，重新提供输出电源VO₁及VO₂予电子装置130及140。

在第三模式下，控制器220改变电子装置130的角色，将电子装置130的角色由数据角色切换至电源角色。此时，C型通用序列总线接头123视为一上行端(upstream facingport)。由于C型通用序列总线接头123不仅可作为下行端，亦可作为上行端，故C型通用序列总线接头123称为双重用途端(Dual Role Port；DRP)。

除非另作定义，在此所有词汇(包含技术与科学词汇)均属本实用新型所属技术领域中技术人员的一般理解。此外，除非明白表示，词汇于一般字典中的定义应解释为与其相关技术领域的文章中意义一致，而不应解释为理想状态或过分正式的语态。

虽然本实用新型已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本实用新型，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的变动与润饰。举例来说，本实用新型实施例所述系统、装置或是方法可以硬件、软件或硬件以及软件的组合的实体实施例加以实现。因此本实用新型的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

Claims

1.一种连接装置，其特征在于，包括：

一直流电源插座，用以接收一第一输入电源；

一C型通用序列总线接头，用以耦接一第一电子装置；

一连接接头，用以耦接一第二电子装置；

2.如权利要求1所述的连接装置，其特征在于，该连接接头是为一A型通用序列总线接头。

3.如权利要求1所述的连接装置，其特征在于，还包括：

一数据传输路径，耦接于该C型通用序列总线接头与该连接接头之间，其中该第一电子装置通过该数据传输路径，与该第二电子装置进行数据传输。

4.如权利要求1所述的连接装置，其特征在于，还包括：

一电源开关，耦接于该C型通用序列总线接头与该连接接头之间，用以传送第一电子装置所提供的一第二输入电源予该第二电子装置。

5.如权利要求4所述的连接装置，其特征在于，当该第一电子装置耦接该C型通用序列总线接头并且该第二电子装置耦接该连接接头时，该控制器判断该第一输入电源是否达一预设值，当该第一输入电源未达该预设值时，该控制器导通该电源开关，使得该电源开关传送该第二输入电源予该第二电子装置。

6.如权利要求5所述的连接装置，其特征在于，当该第一输入电源未达该预设值时，该控制器禁能该第一电源转换电路及该第二电源转换电路，使得该第一电源转换电路停止提供该第一输出电源予该第一电子装置，并且该第二电源转换电路停止提供该第二输出电源予该第二电子装置。

7.如权利要求5所述的连接装置，其特征在于，当该第一输入电源达该预设值时，该控制器不导通该电源开关，使得该电源开关不传送该第二输入电源予该第二电子装置。

8.如权利要求1所述的连接装置，其特征在于，该第一电源转换电路包括一内部整合电路接口，用以接收该控制信号。

9.如权利要求1所述的连接装置，其特征在于，该控制器通过该C型通用序列总线接头的一配置通道引脚与该第一电子装置沟通。

10.如权利要求1所述的连接装置，其特征在于，该输入电源是由一电源适配器提供，该电源适配器将一交流电源转换成该输入电源。