CN219181220U - 可缩短快速角色交换时间的连接埠扩充基座 - Google Patents
可缩短快速角色交换时间的连接埠扩充基座 Download PDFInfo
- Publication number
- CN219181220U CN219181220U CN202223514839.6U CN202223514839U CN219181220U CN 219181220 U CN219181220 U CN 219181220U CN 202223514839 U CN202223514839 U CN 202223514839U CN 219181220 U CN219181220 U CN 219181220U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- connection port
- electronic device
- docking station
- power supply
- electrically connected
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004904 shortening Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 claims abstract description 44
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 22
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 108700025151 PD protocol Proteins 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000011112 process operation Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Abstract
本实用新型提供一种可缩短快速角色交换时间的连接埠扩充基座，包含：第一连接埠，与外部电源电性连接；第二连接埠，与第一电子装置电性连接；储能模块，分别与所述第一连接埠及所述第二连接埠电性连接，用以储存电力；及电力传输控制器，用以根据所述外部电源的供电状态，控制由所述连接埠扩充基座供电或从所述第一电子装置汲取电力；其中当所述外部电源供电时，经由所述连接埠扩充基座供电至所述第一电子装置；其中当所述外部电源不供电时，所述电力传输控制器发出快速角色交换信息至所述第一电子装置，并启动加速单元使所述第一电子装置提早供电至所述连接埠扩充基座。
Description
技术领域
本申请涉及一种扩充基座，特别是涉及一种可缩短快速角色交换时间的连接埠扩充基座。
背景技术
USB接口因为具有热插拔与随插即用的优点，在电子装置产品中成为必备的连接接口。
近年来，USB的版本不断更新，到了USB-C版本时已可让具有USB接口的电子装置根据使用需求使所述电子装置在供电角色与被供电角色之间做快速的切换，此功能称为快速角色交换(Fast Role Swap,FRS)，以下简称FRS。
举例来说，连接埠扩充基座与外部电源连接时，可供电给与其连接的电子装置(例如，笔记本电脑)，但是当外部电源被拔除后，连接埠扩充基座会通过USB接口的配置通道(Configuration Channel,CC)来发出FRS信息给笔记本电脑，以便与笔记本电脑进行快速角色交换程序，并改由笔记本电脑成为供电端。由此，确保笔记本电脑与连接埠扩充基座之间的信息与影像传输不会被中断。
实用新型内容
然而，在笔记本电脑成为供电端前，其实还会持续对连接埠扩充基座汲取电力，因此，当笔记本电脑汲取电力的速度太快时，将使Vbus电压低于正常运作位准，并导致连接埠扩充基座产生断线问题。
有鉴于上述现有技术，本实用新型人研发出一种可缩短快速角色交换时间的连接埠扩充基座，以提升连接埠扩充基座运作的稳定性。
为达上述目的及其他目的，本实用新型提供一种可缩短快速角色交换时间的连接埠扩充基座，包含：第一连接埠，与外部电源电性连接；第二连接埠，与第一电子装置电性连接；储能模块，分别与所述第一连接埠及所述第二连接埠电性连接，用以储存电力；及电力传输控制器，用以根据所述外部电源的供电状态，控制由所述连接埠扩充基座供电或从所述第一电子装置汲取电力；其中当所述外部电源供电时，经由所述连接埠扩充基座供电至所述第一电子装置；其中当所述外部电源不供电时，所述电力传输控制器发出快速角色交换信息至所述第一电子装置，并启动加速单元使所述第一电子装置提早供电至所述连接埠扩充基座。
在一实施例中，还包含有一第三连接埠，用以与一第二电子装置电性连接，当所述外部电源不供电时，由所述储能模块供电至所述第二电子装置。
在一实施例中，还包含有：第一开关单元，与所述第一连接埠电性连接；第一侦测单元，与所述第一连接埠电性连接，用以侦测所述外部电源的Vbus电压；第二开关单元，分别与所述第一开关单元及所述第二连接埠电性连接，当所述外部电源不供电时，断开通往所述第二连接埠的电性连接路径，以使所述连接埠扩充基座停止供电至所述第一电子装置；及第二侦测单元，与所述第二连接埠电性连接，用以侦测所述第一电子装置的Vbus电压。
在一实施例中，所述加速单元用以对所述第一电子装置的Vbus电压进行放电，以使所述第一电子装置提早侦测到所述第一电子装置的Vbus电压下降至第一阀值电压与第二阀值电压的时间点。
在一实施例中，当侦测到所述第一电子装置的Vbus电压低于所述第二阀值电压时，关闭所述加速单元并导通所述第二开关单元，以使所述第一电子装置供电至所述连接埠扩充基座。
在一实施例中，所述第二开关单元断开所述通往所述第二连接埠的连接路径且在预定时间后，由所述电力传输控制器控制所述第二开关单元导通通往所述第二连接埠的连接路径。
在一实施例中，当侦测到所述第一电子装置的Vbus电压由低转高时，导通所述第二开关单元，以使所述第一电子装置供电至所述连接埠扩充基座。
由此，本实用新型的可缩短快速角色交换时间的连接埠扩充基座，可提早让第一电子装置完成快速角色交换程序，并可避免连接埠扩充基座产生断线问题，提升连接埠扩充基座的使用可靠度。
附图说明
图1A是本实用新型一实施例的系统方块图；
图1B是本实用新型另一实施例的系统方块图；
图2是本实用新型实施例的第一开关单元、第二开关单元、第一侦测单元与第二侦测单元的电路示意图；
图3是本实用新型实施例的加速单元的电路示意图；
图4是本实用新型实施例的Vbus电压变化曲线示意图；
图5是本实用新型实施例的快速角色交换的程序运作、电力路径交换与Vbus电压变化的对照示意图。
附图标记
10 第一开关单元
12 第二开关单元
20 储能模块
30 电力传输控制器
40 第一侦测单元
42 第二侦测单元
50 加速单元
60 第一曲线
62 第二曲线
100 连接埠扩充基座
110 第一连接埠
120 第二连接埠
130 第三连接埠
150 连接埠扩充基座
200 外部电源
300 第一电子装置
310 连接埠
400 第二电子装置
410 连接埠
D 第一端
G 第二端
Q1 第一电子开关
R1 第一电阻
R2 第二电阻
S 第三端
T1 时间点
T2 时间点
T3 交换时间
T4 预定时间
具体实施方式
以下经由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域的技术人员可由本说明书所揭示的内容了解本实用新型的其他优点与效果。本实用新型也可经由其他不同的具体实施例加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本实用新型的精神下进行各种修饰与变更。
请参考图1A，是本实用新型一实施例的系统方块图。如图1A所示，连接埠扩充基座100包含有：第一开关单元10、第二开关单元12、储能模块20、电力传输控制器30、第一侦测单元40、第二侦测单元42、加速单元50、第一连接埠110与第二连接埠120。第一电子装置300(例如，笔记本电脑)具有连接埠310，并与第二连接埠120电性连接，以传输信号、信息、影像与/或电力。需要说明的是，电力传输控制器30可以是产品型号为VL-103或VL-105的USB PD协议芯片。
第一开关单元10，与第一连接埠110电性连接，而第一连接埠110，与外部电源200电性连接。第一开关单元10可以例如是由PMOS或NMOS场效晶体管开关组成。另外，第一连接埠110可以例如是USB接口或其他规格的电源连接接口。在一实施例中，外部电源200可具有与第一连接埠110相同规格的连接埠。
第二开关单元12，分别与第一开关单元10及第二连接埠120电性连接。第二开关单元12可以例如是由PMOS或NMOS场效晶体管开关组成。当外部电源200不供电时，第二开关单元12为断开(off)状态，以断开通往第二连接埠120的电性连接路径，以使连接埠扩充基座100停止供电至第一电子装置300。由此，可避免现有技术中因第一电子装置300汲取电力的速度太快，使Vbus电压低于正常运作位准，并导致连接埠扩充基座100产生断线问题。
第二连接埠120，与第一电子装置300电性连接。更具体的说，第二连接埠120通过缆线(图中未标号)与第一电子装置300的连接埠310电性连接。另外，第二连接埠120可以例如是USB接口。第二连接埠120与连接埠310为具有相同规格的传输接口。
储能模块20，分别与第一连接埠110及第二连接埠120电性连接。储能模块20，用以储存电力。储能模块20可以例如是电容器、电池或可充电电池。当外部电源200不供电时，由储能模块20供电给连接埠扩充基座100自身使用，或供电至第一电子装置300。
电力传输控制器30，分别与第一开关单元10、第二开关单元12、储能模块20及加速单元50电性连接。电力传输控制器30，用以根据外部电源200的供电状态，控制由连接埠扩充基座100供电或从第一电子装置300汲取电力。
第一侦测单元40，与第一连接埠110电性连接。第一侦测单元40，用以侦测外部电源200的Vbus电压。第一侦测单元40可以例如是由电压侦测电路所组成。
第二侦测单元42，与第二连接埠120电性连接。第二侦测单元42，用以侦测第一电子装置300的Vbus电压。同样的，第二侦测单元42可以例如是由电压侦测电路所组成。
请参考图1B，是本实用新型另一实施例的系统方块图。如图1B所示，连接埠扩充基座150与图1A的连接埠扩充基座100不同之处为：具有第三连接埠130，其余部分相同或类似，在此不再赘述。
第三连接埠130，与第二电子装置(例如，智能手机、平板电脑、智能手表等)400电性连接。更具体的说，第三连接埠130通过缆线(图中未标号)与第二电子装置400的连接埠410电性连接。另外，第三连接埠130可以例如是USB接口。第三连接埠130与连接埠410为具有相同规格的传输接口。
在一实施例中，当外部电源200不供电时，可由储能模块20供电给连接埠扩充基座150自身使用，以及供电至第二电子装置400。
接下来，请参考图2，是本实用新型实施例的第一开关单元、第二开关单元、第一侦测单元与第二侦测单元的电路示意图。如图2所示，第一开关单元10与第二开关单元12分别由PMOS场效晶体管开关组成。第一侦测单元40与第二侦测单元42分别由NMOS场效晶体管开关与多个电阻组成。
第一侦测单元40可以持续侦测到外部电源200的Vbus电压的变化。同样的，第二侦测单元42可以持续侦测到第一电子装置300的Vbus电压的变化。当外部电源200不供电时，可由电力传输控制器30控制第二开关单元12为断开状态。
请参考图3，是本实用新型实施例的加速单元的电路示意图。如图3所示，加速单元50包含有：第一电子开关Q1、第一电阻R1与第二电阻R2。第一电子开关Q1为NMOS场效晶体管开关。第一电子开关Q1的第一端(例如，闸极)G分别电性连接至控制信号与第二电阻R2的一端。第二电阻R2的另一端电性连接至地。第一电子开关Q1的第二端(例如，源极)S电性连接至地。第一电子开关Q1的第三端(例如，汲极)D电性连接至第一电阻R1的一端。第一电阻R1的另一端电性连接至Vbus电压。
举例来说，当控制信号为低电位(Low)时，第一电子开关Q1为断开状态，Vbus电压不会被拉低。换言之，加速单元50不对Vbus电压进行放电。当控制信号为高电位(High)时，第一电子开关Q1为导通状态，Vbus电压会被拉低。换言之，加速单元50对Vbus电压进行放电。所述的控制信号可由电力传输控制器30发出。由此，可使第一电子装置300提早侦测到第一电子装置300的Vbus电压下降至第一阀值电压与第二阀值电压的时间点。
另外，当第一侦测单元40侦测到第一电子装置300的Vbus电压低于第二阀值电压(如图4所示)时，电力传输控制器30关闭加速单元50并导通第二开关单元12，以使第一电子装置300供电至连接埠扩充基座100。
请参考图4，是本实用新型实施例的Vbus电压变化曲线示意图。如图4所示，横轴为时间，而纵轴为电压。当第一侦测单元40侦测到外部电源200的Vbus电压开始下降，电力传输控制器30会从配置通道发出FRS信息给第一电子装置300。待第一电子装置300侦测到Vbus电压下降至第一阀值电压(例如，vSafe5V(max))时,便会在Vbus电压低于第二阀值电压(例如，vSafe5V(min))后的交换时间T3内将电源开启，改由第一电子装置300供电给连接埠扩充基座100。
在一实施例中，当第二开关单元12断开通往第二连接埠120的连接路径且在预定时间T4后，由电力传输控制器30控制第二开关单元12再次导通通往第二连接埠120的连接路径，以使第一电子装置300供电给连接埠扩充基座100。
在一实施例中，当第二侦测单元42侦测到第一电子装置300的Vbus电压由低转高时，电力传输控制器30导通第二开关单元12，以使第一电子装置300供电至连接埠扩充基座100。
请参考图5，是本实用新型实施例的快速角色交换的程序运作、电力路径交换与Vbus电压变化的对照示意图。如图5所示，最上方图示呈现快速角色交换程序运作过程。中间图示呈现连接埠扩充基座100与第一电子装置300的电力路径交换过程。最下方图示呈现现有技术与本实用新型实施例的Vbus电压变化对照图。
第一曲线60表示采用现有技术的FRS所侦测到第一电子装置的Vbus电压变化。第二曲线62表示采用本实用新型实施例的FRS所侦测到第一电子装置的Vbus电压变化。
第一曲线60在时间点T1时，才完成连接埠扩充基座100被供电与第一电子装置300供电的交换程序，而第二曲线62在时间点T2时，已完成连接埠扩充基座100被供电与第一电子装置300供电的交换程序。
由此可知，因为加速单元50使得第二曲线62的下降斜率快于第一曲线62的下降斜率。由此，可缩短FRS程序的交换时间。
综上所述，由于本实用新型的可缩短快速角色交换时间的连接埠扩充基座，借由加速单元对第一电子装置的Vbus电压进行放电，使第一电子装置提早侦测到第一电子装置的Vbus电压下降至第一阀值电压与第二阀值电压的时间点，以提早完成快速角色交换程序。整体而言，除了可缩短快速角色交换时间外，还可避免连接埠扩充基座产生断线问题，提升连接埠扩充基座的使用可靠度。
本实用新型并不限定于上述各实施方式，可在权利要求所示的范围内做各种的变更，且将不同的实施方式中所揭示的技术手段适宜地组合而得的实施方式也包含在本实用新型的技术范围内。
Claims (7)
1.一种可缩短快速角色交换时间的连接埠扩充基座，其特征在于，包含：
第一连接埠，与外部电源电性连接；
第二连接埠，与第一电子装置电性连接；
储能模块，分别与所述第一连接埠及所述第二连接埠电性连接，用以储存电力；及
电力传输控制器，用以根据所述外部电源的供电状态，控制由所述连接埠扩充基座供电或从所述第一电子装置汲取电力；
其中当所述外部电源供电时，经由所述连接埠扩充基座供电至所述第一电子装置；
其中当所述外部电源不供电时，所述电力传输控制器发出快速角色交换信息至所述第一电子装置，并启动加速单元使所述第一电子装置提早供电至所述连接埠扩充基座。
2.根据权利要求1所述的可缩短快速角色交换时间的连接埠扩充基座，其特征在于，还包含有第三连接埠，用以与第二电子装置电性连接，当所述外部电源不供电时，由所述储能模块供电至所述第二电子装置。
3.根据权利要求1所述的可缩短快速角色交换时间的连接埠扩充基座，其特征在于，还包含有：
第一开关单元，与所述第一连接埠电性连接；
第一侦测单元，与所述第一连接埠电性连接，用以侦测所述外部电源的Vbus电压；
第二开关单元，分别与所述第一开关单元及所述第二连接埠电性连接，当所述外部电源不供电时，断开通往所述第二连接埠的电性连接路径，以使所述连接埠扩充基座停止供电至所述第一电子装置；及
第二侦测单元，与所述第二连接埠电性连接，用以侦测所述第一电子装置的Vbus电压。
4.根据权利要求3所述的可缩短快速角色交换时间的连接埠扩充基座，其特征在于，所述加速单元用以对所述第一电子装置的Vbus电压进行放电，以使所述第一电子装置提早侦测到所述第一电子装置的Vbus电压下降至第一阀值电压与第二阀值电压的时间点。
5.根据权利要求4所述的可缩短快速角色交换时间的连接埠扩充基座，其特征在于，当侦测到所述第一电子装置的Vbus电压低于所述第二阀值电压时，关闭所述加速单元并导通所述第二开关单元，以使所述第一电子装置供电至所述连接埠扩充基座。
6.根据权利要求3所述的可缩短快速角色交换时间的连接埠扩充基座，其特征在于，所述第二开关单元断开所述通往所述第二连接埠的连接路径且在预定时间后，由所述电力传输控制器控制所述第二开关单元导通通往所述第二连接埠的连接路径。
7.根据权利要求3所述的可缩短快速角色交换时间的连接埠扩充基座，其特征在于，当侦测到所述第一电子装置的Vbus电压由低转高时，导通所述第二开关单元，以使所述第一电子装置供电至所述连接埠扩充基座。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202223514839.6U CN219181220U (zh) | 2022-12-28 | 2022-12-28 | 可缩短快速角色交换时间的连接埠扩充基座 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202223514839.6U CN219181220U (zh) | 2022-12-28 | 2022-12-28 | 可缩短快速角色交换时间的连接埠扩充基座 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN219181220U true CN219181220U (zh) | 2023-06-13 |
Family
ID=86666039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202223514839.6U Active CN219181220U (zh) | 2022-12-28 | 2022-12-28 | 可缩短快速角色交换时间的连接埠扩充基座 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN219181220U (zh) |
-
2022
- 2022-12-28 CN CN202223514839.6U patent/CN219181220U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2019113732A1 (zh) | 一种电子设备及充电控制方法 | |
| CN112671084B (zh) | Usb设备及其操作方法 | |
| EP2843768A1 (en) | Sim card connector and mobile terminal | |
| US11249448B2 (en) | Devices, control modules, and controllers | |
| CN101534349A (zh) | 在移动终端中确定外部连接装置的方法和设备 | |
| US20200004309A1 (en) | Electronic device | |
| CN112042093A (zh) | 双供电c型线缆应用中的动态vconn交换 | |
| TW202024938A (zh) | Usb轉接電路 | |
| US9864714B2 (en) | Electronic system for performing recharging and data communication | |
| US11750000B2 (en) | Electronic device having USB power delivery function | |
| CN115237841A (zh) | 电子设备、快充方法、装置、系统及可读存储介质 | |
| EP4160859A1 (en) | Data cable and charging device | |
| CN219181220U (zh) | 可缩短快速角色交换时间的连接埠扩充基座 | |
| CN109560581A (zh) | 充电处理方法、充电处理电路、电子设备及存储介质 | |
| EP4216204B1 (en) | Detecting circuit and detecting method of external display device | |
| CN118263939A (zh) | 可缩短快速角色交换时间的连接埠扩充基座 | |
| TWI830559B (zh) | 可縮短快速角色交換時間之連接埠擴充基座 | |
| US9077199B2 (en) | Electronic device with connection interface supporting signal communication and charging operation | |
| TW202427217A (zh) | 可縮短快速角色交換時間之連接埠擴充基座 | |
| CN111400225B (zh) | Usb转接电路 | |
| US11181958B2 (en) | Electronic device with power source control ciruitry for determining a current | |
| TWM643242U (zh) | 可縮短快速角色交換時間之連接埠擴充基座 | |
| JP2019040239A (ja) | 電子機器、電子システム及び電源制御方法 | |
| CN111045506B (zh) | 一种控制方法及电子设备 | |
| KR101453929B1 (ko) | 휴대용 충전 장치 및 그의 충/방전 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |