CN210692932U

CN210692932U - 接口转换装置及转换器

Info

Publication number: CN210692932U
Application number: CN201921964542.5U
Authority: CN
Inventors: 刘裕; 杨国利; 李潮鑫
Original assignee: Shenzhen Tengteng Hi Tech Electronic Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Tengteng Hi Tech Electronic Technology Co ltd
Priority date: 2019-11-14
Filing date: 2019-11-14
Publication date: 2020-06-05
Anticipated expiration: 2029-11-14

Abstract

本实用新型提供一种接口转换装置及转换器，包括：电路板及设置在其上的USB Type‑C接口、充电接口、充电控制模块、USB Type‑C母座、音频解码芯片、检测控制模块、第一信号切换开关、第二信号切换开关和辅助电源模块；充电控制模块分别与USB Type‑C接口和充电接口电连接；检测控制模块分别与USB Type‑C母座、第一信号切换开关和第二信号切换开关电连接，用于检测USB Type‑C母座连接的外围设备的类型，并根据外围设备的类型控制第一信号切换开关和第二信号切换开关进行信号切换。该装置不仅能够同时充电和连接外围设备，而且同时支持模拟型和数字型耳机，良好的兼容性提升了用户体验。

Description

接口转换装置及转换器

技术领域

本实用新型实施例涉及转接器技术领域，具体涉及一种接口转换装置及转换器。

背景技术

随着智能终端的快速发展及普及，出现了多种多样的用于智能终端的接口标准。由于各种接口标准不能兼容，不仅造成了资源的浪费，而且为智能终端的使用者带来不便和烦恼。为了解决长期以来物理接口规范不统一的问题，USBType-C接口伴随着最新的通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)3.1标准横空出世，集充电、显示、数据传输等功能于一身，而且USB Type-C接口还支持正反对称插拔，有效解决了实际应用中插不准的问题。

由于USB Type-C接口具有的诸多优点，受到了智能终端厂商的青睐，越来越多的智能终端采用了USB Type-C接口。同时由于USB Type-C接口也集成了音频信号传输功能，智能手机、平板电脑等终端设备逐渐取消了3.5mm的音频接口，将USB Type-C接口作为设备与外界连接的唯一的物理接口。用户在使用仅有一个USB Type-C接口的终端设备时，将会产生这样的问题：当使用USBType-C接口为设备充电时，将无法连接外围设备，如连接耳机听音乐、通话或者看视频；当使用USB Type-C接口连接外围设备时，将无法为设备充电。即由于仅有一个USB Type-C接口，导致无法同时实现以上功能。

为了满足同时充电和听音乐的需求，出现了将一个USB Type-C接口转换为一个USB Type-C充电接口和一个USB Type-C音频接口的产品。USB Type-C接口的耳机包括模拟型耳机和数字型耳机两种，然而现有产品要么仅支持数字型耳机，要么仅支持模拟型耳机，兼容性差，降低了用户体验。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种接口转换装置及转换器，用以解决现有产品无法兼容模拟型耳机和数字型耳机的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供一种接口转换装置，包括电路板，电路板上设置有：

USB Type-C接口、充电接口、充电控制模块、USB Type-C母座、音频解码芯片、检测控制模块、第一信号切换开关、第二信号切换开关和辅助电源模块；

USB Type-C接口用于连接终端设备；

充电接口用于连接充电器；

充电控制模块分别与USB Type-C接口和充电接口电连接，用于终端设备与充电器进行充电协商；

USB Type-C母座用于连接外围设备；

音频解码芯片用于将数字音频信号转换为模拟音频信号；

检测控制模块分别与USB Type-C母座、第一信号切换开关和第二信号切换开关电连接，第一信号切换开关分别与USB Type-C接口、音频解码芯片和第二信号切换开关电连接，第二信号切换开关分别与USB Type-C母座、音频解码芯片和第一信号切换开关电连接，检测控制模块用于检测USB Type-C母座连接的外围设备的类型，并根据外围设备的类型分别向第一信号切换开关和第二信号切换开关发送控制信号，以使第一信号切换开关和第二信号切换开关根据控制信号进行信号切换；

辅助电源模块分别与USB Type-C接口、充电控制模块、检测控制模块、音频解码芯片、第一信号切换开关和第二信号切换开关电连接，用于向充电控制模块、检测控制模块、音频解码芯片、第一信号切换开关和第二信号切换开关供电。

一实施例中，充电接口为USB Type-C接口或者micro-USB接口。

一实施例中，充电控制模块包括PD控制芯片和QC控制芯片中的至少一种。

一实施例中，第一信号切换开关和第二信号切换开关为模拟开关。

一实施例中，充电控制模块与USB Type-C接口电连接，包括：充电控制模块与USBType-C接口的配置通道引脚连接，用于传输充电配置信息。

一实施例中，第一信号切换开关与USB Type-C接口电连接，包括：第一信号切换开关与USB Type-C接口的正电压数据引脚和负电压数据引脚连接，用于传输数据信号。

一实施例中，充电接口的Vbus引脚与USB Type-C接口的Vbus引脚电连接，用于向与USB Type-C接口连接的终端设备充电。

一实施例中，USB Type-C接口、充电接口和USB Type-C母座呈人字型、T型或者F型分布。

第二方面，本实用新型实施例提供一种接口转换器，包括：壳体、USB Type-C公头和如第一方面任一项所述的接口转换装置；

USB Type-C公头焊接在接口转换装置的USB Type-C接口处；

接口转换装置设置在壳体内部。

第三方面，本实用新型实施例提供一种接口转换器，包括：壳体、USB Type-C公头、数据线和如第一方面任一项所述的接口转换装置；

USB Type-C公头通过数据线与接口转换装置的USB Type-C接口连接；

接口转换装置设置在壳体内部。

本实用新型实施例提供的接口转换装置及转换器，包括电路板及设置在其上的USB Type-C接口、充电接口、充电控制模块、USB Type-C母座、音频解码芯片、检测控制模块、第一信号切换开关、第二信号切换开关和辅助电源模块。充电控制模块分别与USBType-C接口和充电接口电连接，检测控制模块分别与USB Type-C母座、第一信号切换开关和第二信号切换开关电连接，第一信号切换开关分别与USB Type-C接口、音频解码芯片和第二信号切换开关电连接，第二信号切换开关分别与USB Type-C母座、音频解码芯片和第一信号切换开关电连接。可以在通过充电接口连接充电器进行充电的同时，通过USB Type-C母座连接外围设备，检测控制模块根据外围设备的类型控制第一信号切换开关和第二信号切换开关进行信号切换，在连接模拟型耳机时，将数字音频信号切换至音频解码芯片转换为模拟音频信号，实现模拟型耳机和数字型耳机的兼容。综上所述，本实用新型实施例提供的接口转换装置及转换器不仅能够同时充电和连接耳机，而且能够同时支持模拟型耳机和数字型耳机，良好的兼容性进一步提升了用户体验，有效解决了现有产品无法兼容模拟型耳机和数字型耳机的问题。

附图说明

图1为一种实施例的接口转换装置的结构示意图；

图2为又一种实施例的接口转换装置的结构示意图；

图3为一种实施例的接口转换器的结构示意图；

图4为又一种实施例的接口转换器的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

图1为一种实施例的接口转换装置的结构示意图。如图1所示，本实施例提供的接口转换装置包括电路板10以及设置在电路板10上的：USB Type-C接口101、充电接口102、充电控制模块103、USB Type-C母座104、音频解码芯片105、检测控制模块106、第一信号切换开关107、第二信号切换开关108和辅助电源模块109。

USB Type-C接口101用于连接终端设备，终端设备采用USB Type-C接口，终端设备例如可以是智能手机、平板电脑、智能穿戴设备等。

充电接口102用于连接充电器，针对不同接口类型的充电器可以设置不同类型的充电接口102，充电接口102例如可以为USB Type-C接口或者micro-USB接口，以便用户根据拥有的充电器类型选择合适的产品，可以提高产品更新换代的过渡阶段资源利用率。

充电控制模块103分别与USB Type-C接口101和充电接口102电连接，用于终端设备与充电器进行充电协商。充电控制模块103可以根据充电器和终端设备的实际性能，确定充电的相关参数，例如确定充电功率。在协商完成后，充电器就可以按照协商好的模式通过USB Type-C接口101为终端设备充电。充电控制模块103可以仅包括PD控制芯片，或者仅包括QC控制芯片，也可以同时包括PD控制芯片和QC控制芯片。例如可以搭载具有快充功能的PD控制芯片，可以支持9V-2A，即18W的充电功率。需要说明的是，接口转换装置支持的最大充电功率由充电控制模块103决定，而实际为终端设备充电的功率，还取决于终端设备和充电器的实际性能。

USB Type-C母座104用于连接外围设备，本实施例中的外围设备是采用USB Type-C接口的外围设备，例如可以包括耳机、U盘、鼠标、键盘等。需要说明的是，本实施例中USBType-C母座104既可以连接模拟型耳机也可以连接数字型耳机。音频解码芯片105用于将数字音频信号转换为模拟音频信号，本实施例并不限定音频解码芯片105的具体型号，可以根据音质需求选择合适的音频解码芯片。

检测控制模块106分别与USB Type-C母座104、第一信号切换开关107和第二信号切换开关108电连接，第一信号切换开关107分别与USB Type-C接口101、音频解码芯片105和第二信号切换开关108电连接，第二信号切换开关108分别与USB Type-C母座104、音频解码芯片105和第一信号切换开关107电连接。

本实施例中检测控制模块106用于检测USB Type-C母座104连接的外围设备的类型，并根据外围设备的类型分别向第一信号切换开关107和第二信号切换开关108发送控制信号，以使第一信号切换开关107和第二信号切换开关108根据控制信号进行信号切换。检测控制模块106例如可以根据USB Type-C母座104连接外围设备之后引脚的电阻值确定外围设备的类型。具体的，第一信号切换开关107可以根据检测控制模块106发送的控制信号在音频解码芯片105和第二信号切换开关108之间进行信号切换，第二信号切换开关108可以根据检测控制模块106发送的控制信号在音频解码芯片105和第一信号切换开关107之间进行信号切换。举例来说，当检测控制模块106检测到USB Type-C母座104连接有模拟型耳机时，则控制第一信号切换开关107将通过USB Type-C接口101从终端设备接收到的数字音频信号切换至音频解码芯片105进行解码，控制第二信号切换开关108将音频解码芯片105输出的模拟音频信号通过USBType-C母座104输出至模拟型耳机，此时第一信号切换开关107与第二信号切换开关108之间无信号传输；当检测控制模块106检测到USB Type-C母座104连接有数字型耳机时，则控制第一信号切换开关107将通过USB Type-C接口101从终端设备接收到的数字音频信号切换至第二信号切换开关108，以使第二信号切换开关108将数字音频信号通过USB Type-C母座104输出至数字型耳机，此时音频解码芯片105中无信号传输。当USB Type-C母座104连接U盘、鼠标、键盘等外围设备时，其处理过程与连接数字型耳机类似，此处不再赘述。综上所述，本实施例提供的接口转换装置可以兼容USB Type-C接口的数字型和模拟型耳机。

可选的，第一信号切换开关107和第二信号切换开关108可以为模拟开关。由于模拟开关采用的是集成MOS管作为开关的器件实现开关功能，其可以达到兆Hz的开关速度，可以实现快速链路切换。当用户更换连接在USB Type-C母座104的外围设备时，第一信号切换开关107和第二信号切换开关108可以快速响应，降低延迟，提高用户体验。第一信号切换开关107和第二信号切换开关108的型号可以相同也可以不同。

辅助电源模块109分别与USB Type-C接口101、充电控制模块103、检测控制模块106、音频解码芯片105、第一信号切换开关107和第二信号切换开关108电连接(图中未示出)，用于向充电控制模块103、检测控制模块106、音频解码芯片105、第一信号切换开关107和第二信号切换开关108供电，以使各模块能够正常工作。

可选的，USB Type-C接口、充电接口和USB Type-C母座三个接口可以呈人字型、T型或者F型分布。

需要说明的是，图1所示的接口转换装置中电路板的大小及形状，以及各个接口和各个模块的大小、形状、位置、相对位置关系等仅示出了本实用新型的一种实现方式，对其所作的一切变形均属于本实用新型的保护范围。

本实施例提供的接口转换装置包括电路板及设置在其上的USB Type-C接口、充电接口、充电控制模块、USB Type-C母座、音频解码芯片、检测控制模块、第一信号切换开关、第二信号切换开关和辅助电源模块。充电控制模块分别与USB Type-C接口和充电接口电连接，检测控制模块分别与USB Type-C母座、第一信号切换开关和第二信号切换开关电连接，第一信号切换开关分别与USBType-C接口、音频解码芯片和第二信号切换开关电连接，第二信号切换开关分别与USB Type-C母座、音频解码芯片和第一信号切换开关电连接。可以在通过充电接口连接充电器进行充电的同时，通过USB Type-C母座连接外围设备，检测控制模块根据外围设备的类型控制第一信号切换开关和第二信号切换开关进行信号切换，在连接模拟型耳机时，将数字音频信号切换至音频解码芯片转换为模拟音频信号，实现模拟型耳机和数字型耳机的兼容。综上所述，本实施例提供的接口转换装置不仅能够同时充电和连接耳机，而且能够同时支持模拟型耳机和数字型耳机，良好的兼容性进一步提升了用户体验。

图2为又一种实施例的接口转换装置的结构示意图。如图2所示，在图1所示实施例的基础上，本实施例中充电控制模块103与USB Type-C接口101的配置通道CC引脚连接，用于传输充电配置信息；充电控制模块103与充电接口102的配置通道CC1_1和CC1_2引脚连接，用于传输充电配置信息；第一信号切换开关107与USB Type-C接口101的正电压数据D+引脚和负电压数据D-引脚连接，用于传输数据信号；第二信号切换开关108与USB Type-C母座104的正电压数据D+/R引脚和负电压数据D-/R引脚连接，用于传输数据信号；USBType-C母座104的MIC+引脚和MIC-引脚与音频解码芯片105的相应引脚连接(图中未示出)；充电接口102的Vbus引脚与USB Type-C接口101的Vbus引脚电连接，用于向与USB Type-C接口连接的终端设备充电。可以理解的是，充电接口102的Vbus引脚与USB Type-C接口101的Vbus引脚之间还可以根据需要连接有三极管、电阻等器件，本实施例对此不作限制。

本实施例提供的接口转换装置不仅能够同时充电和连接耳机，而且能够同时支持模拟型耳机和数字型耳机，兼容性高。

图3为一种实施例的接口转换器的结构示意图。如图3所示，本实施例提供的接口转换器可以包括：壳体20、USB Type-C公头30和接口转换装置10，接口转换装置10可以采用上述任一实施例提供的接口转换装置；USB Type-C公头30焊接在接口转换装置10的USBType-C接口101处；接口转换装置10设置在壳体20内部。

本实施例中接口转换装置10可以通过焊接、粘接等方式固定在壳体20内部。为了使接口转换器体积小巧，壳体可以略微大于接口转换装置即可，壳体可以采用金属、塑料等材质。需要说明的是，USB Type-C公头30与接口转换装置10上的充电接口102和USB Type-C母座104的相对位置关系可以采用如图3所示的人字形结构，也可以采用T型、F型等结构。

本实施例提供的接口转换器不仅能够满足同时充电和连接耳机的需求，而且能够兼容模拟型耳机和数字型耳机，且体积小，便于携带。

图4为又一种实施例的接口转换器的结构示意图。如图4所示，本实施例提供的接口转换器可以包括：壳体20、USB Type-C公头30、数据线40和接口转换装置10，接口转换装置10可以采用上述任一实施例提供的接口转换装置；USB Type-C公头30通过数据线40与接口转换装置10的USB Type-C接口101连接；接口转换装置10设置在壳体20内部。

本实施例中数据线40的长度可以根据需要进行设置，例如可以为10cm、15cm、20cm等。接口转换装置10可以通过焊接、粘接等方式固定在壳体20内部。为了使接口转换器体积小巧，壳体可以略微大于接口转换装置即可，壳体可以采用金属、塑料等材质。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims

1.一种接口转换装置，包括电路板，其特征在于，所述电路板上设置有：

所述USB Type-C接口用于连接终端设备；

所述充电接口用于连接充电器；

所述充电控制模块分别与所述USB Type-C接口和所述充电接口电连接，用于所述终端设备与所述充电器进行充电协商；

所述USB Type-C母座用于连接外围设备；

所述音频解码芯片用于将数字音频信号转换为模拟音频信号；

所述检测控制模块分别与所述USB Type-C母座、所述第一信号切换开关和所述第二信号切换开关电连接，所述第一信号切换开关分别与所述USB Type-C接口、所述音频解码芯片和所述第二信号切换开关电连接，所述第二信号切换开关分别与所述USB Type-C母座、所述音频解码芯片和所述第一信号切换开关电连接，所述检测控制模块用于检测所述USBType-C母座连接的外围设备的类型，并根据所述外围设备的类型分别向所述第一信号切换开关和所述第二信号切换开关发送控制信号，以使所述第一信号切换开关和所述第二信号切换开关根据所述控制信号进行信号切换；

所述辅助电源模块分别与所述USB Type-C接口、所述充电控制模块、所述检测控制模块、所述音频解码芯片、所述第一信号切换开关和所述第二信号切换开关电连接，用于向所述充电控制模块、所述检测控制模块、所述音频解码芯片、所述第一信号切换开关和所述第二信号切换开关供电。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述充电接口为USB Type-C接口或者micro-USB接口。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述充电控制模块包括PD控制芯片和QC控制芯片中的至少一种。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一信号切换开关和所述第二信号切换开关为模拟开关。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述充电控制模块与所述USB Type-C接口电连接，包括：

所述充电控制模块与所述USB Type-C接口的配置通道引脚连接，用于传输充电配置信息。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一信号切换开关与所述USB Type-C接口电连接，包括：

所述第一信号切换开关与所述USB Type-C接口的正电压数据引脚和负电压数据引脚连接，用于传输数据信号。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述充电接口的Vbus引脚与所述USB Type-C接口的Vbus引脚电连接，用于向与所述USB Type-C接口连接的终端设备充电。

8.如权利要求1-7任一项所述的装置，其特征在于，所述USB Type-C接口、所述充电接口和所述USB Type-C母座呈人字型、T型或者F型分布。

9.一种接口转换器，其特征在于，包括：壳体、USB Type-C公头和如权利要求1-8任一项所述的接口转换装置；

所述USB Type-C公头焊接在所述接口转换装置的USB Type-C接口处；

所述接口转换装置设置在所述壳体内部。

10.一种接口转换器，其特征在于，包括：壳体、USB Type-C公头、数据线和如权利要求1-8任一项所述的接口转换装置；

所述USB Type-C公头通过所述数据线与所述接口转换装置的USB Type-C接口连接；

所述接口转换装置设置在所述壳体内部。