CN210779382U - 一种usb type-c公对母延长线 - Google Patents
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Abstract
一种USB TYPE‑C公对母延长线，涉及计算机外设延长线技术领域，包括连接线、Type‑C公头、Type‑C母座和引脚切换电路。由于计算机依据协议通讯端CC1或协议通讯端CC2协议沟通后，判断Type‑C公头及Type‑C母是否连接到计算机接口和计算机外设。当有计算机外设连接时，将Type‑C公头和Type‑C母座的数据端D1+和数据端D1‑分别与所述数据端D1+′和数据端D1‑′连接,和/或，将数据端D2+和数据端D2‑分别与数据端D1+′和数据端D1‑′连接，使得后面Type‑C母座即可以实现正反插，又不会出现Type‑C母座无法识别USB2.0设备的情况，从而实现各设备的完美兼容。
Description
技术领域
本申请涉及计算机外设延长线技术领域，具体涉及一种USB TYPE-C公对母延长线。
背景技术
USB Type-C接口是USB接口的一种连接接口，其主要有三种传输功能，分别为USB数据，供电/充电，DisplayPort视频，其中USB数据分为USB2.0、USB3.0和USB3.1通信协议。USB Type-C至少具有以下特点：1、高速数据通信，最大传输速度能达到10Gbit/S，同时能支持USB2.0、USB3.0和USB3.1通信协议；2、支持Power Delivery充电协议，最大支持20V/5A供电；3、USB Type-C接口中包含四组差分信号线，故其可支持Display Port传输协议；4、支持正反插，接口会自动识别并切换方向。USB Type-C接口的广泛应用使得对USB TYPE-C公对母延长线的需求也不断增长，现在市面有两种做法来实现USB TYPE-C接口连接线延长：1)将USB Type-C延长线的公头端全部引脚一一对应连接到USB Type C延长线的母座，此种方案的缺点是当USB Type-C延长线的母座再连接USB2.0设备时无法正常使用，例如连接在该方式的USB Type-C延长线上的USB HUB在连接鼠标或键盘时无法使用。2)将USB Type-C延长线的公头端大部分引脚一一对应连接到USB Type C延长线的母座，与方案1的区别是USBType-C延长线的公头端只将A6和A7两引脚连接到USB Type-C延长线母座，而将B6和B7两引脚悬空处理，此种方案的缺点是当USB Type-C延长线的母座连接USB2.0设备时需要区分正反面，当与B6和B7两引脚悬空面连接时，连接USB2.0设备时无法正常使用，例如连接在B6和B7两引脚悬空面的USB HUB在连接鼠标或键盘时无法使用。鉴于上述问题的存在，需要设计一种新的USB TYPE-C公对母延长线。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是USB Type C延长线连接USB2.0设备时，USB2.0设备无法正常使用的技术问题。
根据第一方面，一种实施例中提供一种USB TYPE-C公对母延长线，包括连接线、Type-C公头、Type-C母座和引脚切换电路；所述Type-C公头和Type-C母座分别连接在连接线的两端，所述引脚切换电路分别与所述Type-C公头和Type-C母座连接；所述Type-C公头用于与计算机设备的USB接口连接，所述Type-C母座用于与计算机外设连接；
所述Type-C公头包括第一组端子和第二组端子；所述第一组端子包括数据端D1+和数据端D1-；所述第二组端子包括数据端D2+和数据端D2-；
所述Type-C母座包括第三组端子和第四组端子；所述第三组端子包括数据输出端D1+′和数据输出端D1-′，所述第四组端子包括数据端D2+′和数据端D2-′；所述数据端D1+′与数据端D2+′连接，所述数据端D1-′与数据端D2-′连接；
所述引脚切换电路包括切换开关电路和控制电路；所述控制电路分别与所述数据端D1-、所述数据端D2-和所述切换开关电路连接，用于当检测到所述数据端D1-或所述数据端D2-有电压时，发送一电平信号给所述切换开关电路；所述切换开关电路分别与所述数据端D1+、数据端D1-、数据端D2+、数据端D2-、数据端D1+′和数据端D1-′连接，用于当接收到所述控制电路发送的所述电平信号时，将所述数据端D1+和数据端D1-分别与所述数据端D1+′和数据端D1-′连接,和/或，用于将所述数据端D2+和数据端D2-分别与所述数据端D1+′和数据端D1-′连接。
进一步，所述第一组端子还包括接地端GND1和接地端GND2，所述第二组端子还包括接地端GND3和接地端GND4，所述接地端GND1、接地端GND2、接地端GND3和接地端GND4电连接；
所述第三组端子还包括接地端GND1′和接地端GND2′，所述第四组端子还包括接地端GND3′和接地端GND4′，所述接地端GND1′、接地端GND2′、接地端GND3′和接地端GND4′连接；
所述接地端GND1和接地端GND1′连接。
进一步，所述第一组端子还包括电源端VBUS1和电源端VBUS2，所述第二组端子还包括电源端VBUS3和电源端VBUS4，所述电源端VBUS1、电源端VBUS2、电源端VBUS3和电源端VBUS4连接；
所述第三组端子包括电源端VBUS1′和电源端VBUS2′，所述第四组端子包括电源端VBUS3′和电源端VBUS4′，所述电源端VBUS1′、电源端VBUS2′、电源端VBUS3′和电源端VBUS4′连接；
所述电源端VBUS1和电源端VBUS1′连接。
进一步，所述引脚切换电路设置在所述USB TYPE-C公对母延长线的Type-C公头端。
进一步，所述连接线包括16根导线线芯。
进一步，所述连接线还包括屏蔽层，用于屏蔽电磁干扰。
进一步，用于连接所述电源端VBUS1和电源端VBUS1′的导线线芯直径大于连接所述接地端GND1和接地端GND1′的导线线芯直径。
进一步，当所述Type-C公头与计算机设备的USB接口连接时，所述引脚切换电路的电源由所述电源端VBUS电源通过降压后提供。
进一步，所述切换开关电路包括高速电子开关，分别与所述控制电路、数据端D1+、数据端D1-、数据端D2+、数据端D2-、数据端D1+′和数据端D1-′连接，用于当接收到所述控制电路发出的所述电平信号时，将所述数据端D1+和数据端D1-分别与数据端D1+′和数据端D1-′连接,和/或，用于将所述数据端D2+和数据端D2-分别与所述数据端D1+′和数据端D1-′连接。
进一步，所述切换开关电路包括SGM7227USB高速切换开关。
依据上述实施例的USB TYPE-C公对母延长线，由计算机设备通过协议通讯端CC1或协议通讯端CC2来判断Type-C公头和Type-C母座是否有计算外设连接到计算机接口。当有计算机外设连接时，USB TYPE-C公对母延长线将Type-C公头和Type-C母座的数据端D1+和数据端D1-分别与所述数据端D1+′和数据端D1-′连接,和/或，将数据端D2+和数据端D2-分别与数据端D1+′和数据端D1-′连接，使得后面Type-C母座即可以实现正反插，又不会出现Type-C母座无法识别USB2.0设备的情况，从而实现各设备的完美兼容。
附图说明
图1为一种USB TYPE-C公对母延长线的引脚连接示意图；
图2为一种实施例中USB TYPE-C公对母延长线的结构框图；
图3为一种实施例中USB TYPE-C公对母延长线的引脚连接示意图；
图4为一种实施例中高速电子开关结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。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)。
现在市面有两种USB TYPE-C公对母延长线，一种是将USB Type C公头端全部引脚一一对应连接到USB Type C母座，如图1所示，为一种USB TYPE-C公对母延长线的引脚连接示意图，其缺点是产品在连接不同厂家的手机和计算机设备时会造成被连接的USB2.0设备无法正常使用，例如连接USB HUB连接鼠标、键盘时。另一种是将USB Type C公头端一部分引脚一一对应连接到USB Type C母座，与前一种方法的区别是USB Type C公头端只将A6、A7两根连接到USB Type C母座而将B6、B7两引脚悬空处理，这种做法的缺点是产品在连接USB2.0设备时需要区分正反面，有一面连接会造成USB2.0设备无法使用，如经过USB HUB连接的鼠标、键盘时无法使用。
在本申请实施例中，由计算机设备通过协议通讯端CC1或协议通讯端CC2来判断Type-C公头和Type-C母座是否有计算机外设连接到计算机接口。当有计算机外设连接时，将Type-C公头和Type-C母座的数据端D1+和数据端D1-分别与所述数据端D1+′和数据端D1-′连接,和/或，将数据端D2+和数据端D2-分别与数据端D1+′和数据端D1-′连接。
实施例一
请参考图2，为一种实施例中USB TYPE-C公对母延长线的结构框图，包括连接线、Type-C公头10、Type-C母座20和引脚切换电路30。Type-C公头10和Type-C母座20分别连接在连接线的两端，引脚切换电路30分别与Type-C公头10和Type-C母座20连接。Type-C公头10用于与计算机设备的USB接口连接，Type-C母座20用于与计算机外设连接。
请参考图3，为一种实施例中USB TYPE-C公对母延长线的引脚连接示意图，Type-C公头10包括第一组端子和第二组端子，第一组端子包括数据端D1+和数据端D1-。第二组端子包括数据端D2+和数据端D2-。Type-C母座20包括第三组端子和第四组端子，第三组端子包括数据输出端D1+′和数据输出端D1-′，第四组端子包括数据端D2+′和数据端D2-′，其中数据端D1+′与数据端D2+′连接，数据端D1-′与数据端D2-′连接。第一组端子还包括协议通讯端CC1，第二组端子还包括协议通讯端CC2，第三组端子还包括协议通讯端CC1′，第四组端子还包括还包括协议通讯端CC2′，协议通讯端CC1与协议通讯端CC1′连接，协议通讯端CC2与协议通讯端CC2′连接，计算机设备通过协议通讯端CC1或协议通讯端CC2来判断Type-C公头和Type-C母座是否有计算外设连接到计算机接口。当有计算机外设连接时，计算机USBType-C接口的数据端D1-和数据端D2-中一个端口有电压，一个端口无电压，有电压的端口是用于数据传输的，有电压的端口电压一般在0.9-3.6V，因此可依据这两个端口是否有电压来判断计算机USB Type-C接口的数据交换是由那一组端子实现的。
引脚切换电路30包括切换开关电路32和控制电路31。控制电路31分别与数据端D1-、数据端D2-和切换开关电路32连接，用于当检测到数据端D1-或数据端D2-有电压时，发送一电平信号给切换开关电路32。切换开关电路32分别与数据端D1+、数据端D1-、数据端D2+、数据端D2-、数据端D1+′和数据端D1-′连接，用于当接收到控制电路31发送的电平信号时，将数据端D1+和数据端D1-分别与数据端D1+′和数据端D1-′连接,和/或，用于将数据端D2+和数据端D2-分别与数据端D1+′和数据端D1-′连接。一实施例中，第一组端子还包括接地端GND1和接地端GND2，第二组端子还包括接地端GND3和接地端GND4，接地端GND1、接地端GND2、接地端GND3和接地端GND4电连接。第三组端子还包括接地端GND1′和接地端GND2′，第四组端子还包括接地端GND3′和接地端GND4′，接地端GND1′、接地端GND2′、接地端GND3′和接地端GND4′连接，接地端GND1和接地端GND1′连接。一实施例中，第一组端子还包括电源端VBUS1和电源端VBUS2，第二组端子还包括电源端VBUS3和电源端VBUS4，电源端VBUS1、电源端VBUS2、电源端VBUS3和电源端VBUS4连接。第三组端子包括电源端VBUS1′和电源端VBUS2′，第四组端子包括电源端VBUS3′和电源端VBUS4′，电源端VBUS1′、电源端VBUS2′、电源端VBUS3′和电源端VBUS4′连接，电源端VBUS1和电源端VBUS1′连接。一实施例中，引脚切换电路设置在USB TYPE-C公对母延长线的Type-C公头10端。一实施例中，连接线包括16根导线线芯。一实施例中，连接线还包括屏蔽层，用于屏蔽电磁干扰。一实施例中，用于连接电源端VBUS1和电源端VBUS1′的导线线芯直径大于连接接地端GND1和接地端GND1′的导线线芯直径。一实施例中，当Type-C公头10与计算机设备的USB接口连接时，引脚切换电路30的电源由电源端VBUS通过降压后提供。一实施例中，切换开关电路32包括高速电子开关，分别与控制电路31、数据端D1+、数据端D1-、数据端D2+、数据端D2-、数据端D1+′和数据端D1-′连接，用于当接收到控制电路31发出的电平信号时，将数据端D1+和数据端D1-分别与数据端D1+′和数据端D1-′连接,和/或，用于将数据端D2+和数据端D2-分别与数据端D1+′和数据端D1-′连接。
一实施例中，切换开关电路包括SGM7227USB高速切换开关。如图4所示，为一种实施例中高速电子开关结构示意图，该高速电子开关包括10个端口，分别是电源端VCC、控制端S、使能端OE、接地端GND、输入端HSD1+、输入端HSD1-、输入端HSD2+、输入端HSD2-、输出端D+、输出端D-。一实施例中，输入端HSD1+、输入端HSD1-、输入端HSD2+、输入端HSD2-与Type-C公头10的第一组端子或第二组端子连接，输出端D+和输出端D-与Type-C母座20的第三组端子或第四组端子连接。电源输入端VCC与Type-C公头10的电源端VBUS通过降压电路后连接，控制端S与所述控制电路31连接。一实施例中，控制电路31为单片机(MicrocontrollerUnit，MCU)。
在本申请实施例中公开的USB TYPE-C公对母延长线，当Type-C公头连接计算机设备的USB接口时，由Type-C公头的第一组端子的电源端VBUS1和电源端VBUS2为引脚切换电路提供电源和第二组端子的电源端VBUS3和电源端VBUS4通过降压后为引脚切换电路共同提供电源。控制电路通过识别数据端D1-或数据端D2-电平以最终确定那一组端子作为数据传输端，引脚切换电路在将Type-C公头和Type-C母座的数据端D1+和数据端D1-分别与所述数据端D1+′和数据端D1-′连接,和/或，将数据端D2+和数据端D2-分别与数据端D1+′和数据端D1-′连接。这样后面Type-C母座即可以实现正反插，又不会出现Type-C母座无法识别USB2.0设备的情况，从而实现各设备的完美兼容。应用于本申请实施例的USB TYPE-C公对母延长线可以有效保护计算机设备的USB Type C口不会因长期多次拔插而损坏，亦可以有效增加计算机设备端口到工作桌面的距离，为用户工作、生活带来便利。
以上应用了具体个例对本申请进行阐述，只是用于帮助理解本申请，并不用以限制本申请。对于本申请所属技术领域的技术人员，依据本申请的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (10)
1.一种USB TYPE-C公对母延长线，其特征在于，包括连接线、Type-C公头、Type-C母座和引脚切换电路；所述Type-C公头和Type-C母座分别连接在连接线的两端，所述引脚切换电路分别与所述Type-C公头和Type-C母座连接；所述Type-C公头用于与计算机设备的USB接口连接，所述Type-C母座用于与计算机外设连接；
所述Type-C公头包括第一组端子和第二组端子；所述第一组端子包括数据端D1+和数据端D1-；所述第二组端子包括数据端D2+和数据端D2-；
所述Type-C母座包括第三组端子和第四组端子；所述第三组端子包括数据输出端D1+′和数据输出端D1-′，所述第四组端子包括数据端D2+′和数据端D2-′；所述数据端D1+′与数据端D2+′连接，所述数据端D1-′与数据端D2-′连接；
所述引脚切换电路包括切换开关电路和控制电路；所述控制电路分别与所述数据端D1-、所述数据端D2-和所述切换开关电路连接，用于当检测到所述数据端D1-或所述数据端D2-有电压时，发送一电平信号给所述切换开关电路；所述切换开关电路分别与所述数据端D1+、数据端D1-、数据端D2+、数据端D2-、数据端D1+′和数据端D1-′连接，用于当接收到所述控制电路发送的所述电平信号时，将所述数据端D1+和数据端D1-分别与所述数据端D1+′和数据端D1-′连接,和/或，用于将所述数据端D2+和数据端D2-分别与所述数据端D1+′和数据端D1-′连接。
2.如权利要求1所述的USB TYPE-C公对母延长线，其特征在于，所述第一组端子还包括接地端GND1和接地端GND2，所述第二组端子还包括接地端GND3和接地端GND4，所述接地端GND1、接地端GND2、接地端GND3和接地端GND4电连接；
所述第三组端子还包括接地端GND1′和接地端GND2′，所述第四组端子还包括接地端GND3′和接地端GND4′，所述接地端GND1′、接地端GND2′、接地端GND3′和接地端GND4′连接；
所述接地端GND1和接地端GND1′连接。
3.如权利要求2所述的USB TYPE-C公对母延长线，其特征在于，所述第一组端子还包括电源端VBUS1和电源端VBUS2，所述第二组端子还包括电源端VBUS3和电源端VBUS4，所述电源端VBUS1、电源端VBUS2、电源端VBUS3和电源端VBUS4连接；
所述第三组端子包括电源端VBUS1′和电源端VBUS2′，所述第四组端子包括电源端VBUS3′和电源端VBUS4′，所述电源端VBUS1′、电源端VBUS2′、电源端VBUS3′和电源端VBUS4′连接；
所述电源端VBUS1和电源端VBUS1′连接。
4.如权利要求3所述的USB TYPE-C公对母延长线，其特征在于，所述引脚切换电路设置在所述USB TYPE-C公对母延长线的Type-C公头端。
5.如权利要求4所述的USB TYPE-C公对母延长线，其特征在于，所述连接线包括16根导线线芯。
6.如权利要求5所述的USB TYPE-C公对母延长线，其特征在于，所述连接线还包括屏蔽层，用于屏蔽电磁干扰。
7.如权利要求6所述的USB TYPE-C公对母延长线，其特征在于，用于连接所述电源端VBUS1和电源端VBUS1′的导线线芯直径大于连接所述接地端GND1和接地端GND1′的导线线芯直径。
8.如权利要求1所述的USB TYPE-C公对母延长线，其特征在于，当所述Type-C公头与计算机设备的USB接口连接时，所述引脚切换电路的电源由所述电源端VBUS电源通过降压后提供。
9.如权利要求1所述的USB TYPE-C公对母延长线，其特征在于，所述切换开关电路包括高速电子开关，分别与所述控制电路、数据端D1+、数据端D1-、数据端D2+、数据端D2-、数据端D1+′和数据端D1-′连接，用于当接收到所述控制电路发出的所述电平信号时，将所述数据端D1+和数据端D1-分别与数据端D1+′和数据端D1-′连接,和/或，用于将所述数据端D2+和数据端D2-分别与所述数据端D1+′和数据端D1-′连接。
10.如权利要求1所述的USB TYPE-C公对母延长线，其特征在于，所述切换开关电路包括SGM7227USB高速切换开关。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201922073477.3U CN210779382U (zh) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | 一种usb type-c公对母延长线 |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=71049283
Family Applications (1)
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| CN201922073477.3U Active CN210779382U (zh) | 2019-11-25 | 2019-11-25 | 一种usb type-c公对母延长线 |
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2019
- 2019-11-25 CN CN201922073477.3U patent/CN210779382U/zh active Active
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