CN219351321U - 一种带有拓展坞功能的移动电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种带有拓展坞功能的移动电源，包括视频转换单元、数据转换单元、控制器和模拟开关单元，所述控制器和所述模拟开关单元电性连接，所述模拟开关单元与所述数据转换单元电性连接，所述视频转换单元电性连接有Type‑C主接口，所述视频转换单元与所述数据转换单元电性连接，所述模拟开关单元电性连接有USB接口，所述控制器通过其PA6引脚控制模拟开关单元的S引脚为低电平或者高电平，使得接口具有数据传输功能或者快速充电功能。本实用新型通过增加模拟开关芯片，使USB接口既可以作为数据传输接口又可以作为快速充电接口。
Description
技术领域
本实用新型涉及移动电源技术领域，具体涉及一种带有拓展坞功能的移动电源。
背景技术
随着经济的快速发展，人们生活水平的不断提高，随身携带式的电子产品越来越多，如手机，数码相机，摄像机，pda等等。这些便携式数码产品数量的增加对移动电源的的需求也随之增加。现有的移动电源通常仅设置充电接口，仅仅提供充电功能，无法满足笔记本电脑进行数据传输的实际需求，需求额外的数据传输连接线，目前移动电源已从原来的普通5v充转向快充。
随着typec接口的普及，可以使智能便携设备接口更统一，也可以让智能便携设备更薄。传统的笔记本电脑一般采用专门的充电接口，type-a接口，hdmi接口，rj45接口等等。但随着越来越多的笔记本，智能手机都采用typec接口，集充电，数据传输，音视频传输于一体，基于显示器，投影仪等接口还是大部分采用hdmi接口，HUB扩展坞在未来几年的需求一直存在。
智能手机的接口简化成仅一个typec接口，笔记本采用的也是typec接口，日常使用时需要带快充的移动电源给手机，笔记本或其它设备进行充电续航，在进行u盘数据存储，投屏的场景需要一个hub扩展坞。也就是说出行需要用到移动电源和扩展坞时要同时带两个设备，为使用带来不便。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型要解决的问题是提供一种带有拓展坞功能的移动电源。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种带有拓展坞功能的移动电源，包括视频转换单元、数据转换单元、控制器和模拟开关单元，所述控制器和所述模拟开关单元电性连接，所述模拟开关单元与所述数据转换单元电性连接，所述视频转换单元电性连接有Type-C主接口，所述视频转换单元与所述数据转换单元电性连接，所述模拟开关单元电性连接有USB接口，所述控制器通过其PA6引脚控制模拟开关单元的S引脚为低电平或者高电平，使得接口具有数据传输功能或者快速充电功能。
在本实用新型中，优选地，所述数据转换单元用于将来自电脑的USB数据信号扩展为若干路USB数据信号，所述数据转换单元的LNAP引脚和LNAN引脚与所述视频转换单元的DRX0P引脚和DRX0N引脚相连，所述数据转换单元的LNBP引脚和LNBN引脚与所述视频转换单元的DRX1P引脚和DRX1N引脚相连，所述数据转换单元的LNCP引脚和LNCN引脚与所述视频转换单元的DRX2P引脚和DRX2N引脚相连,所述数据转换单元的LNDP引脚和LNDN引脚与所述视频转换单元的DRX3P引脚和DRX3N引脚相连,所述数据转换单元的芯片型号设置为VL817。
在本实用新型中，优选地，所述视频转换单元用于将来自电脑的DP信号转换为HDMI信号，所述视频转换单元的HDMID2P引脚、HDMID2N引脚、HDMID1P引脚、HDMID1N引脚、HDMID0P引脚、HDMID0N引脚分别与HDMI的D2P引脚、D2N引脚、D1P引脚、D1N引脚、D0P引脚、D0N引脚相连，所述视频转换单元的芯片型号设置为PS176。
在本实用新型中，优选地，所述模拟开关单元的S引脚通过HUB_EN端子与控制器的PA6引脚相连，通过所述控制器使得S引脚为低电平，所述模拟开关单元的D+引脚和D-引脚与HSD1+引脚和HSD1-引脚相连，所述模拟开关单元的HSD1+引脚和HSD1-引脚通过UA1_D1_P信号端子和UA1_D1_N信号端子分别与数据转换单元的D+引脚和D-引脚相连，所述接口具有数据传输功能，所述模拟开关单元的芯片型号设置为FSUSB42。
在本实用新型中，优选地，通过所述控制器使得S引脚为高电平，所述模拟开关单元的D+引脚和D-引脚与HSD2+引脚和HSD2-引脚相连，所述模拟开关单元的D+引脚和D-引脚通过UA1_P信号端子和UA1_N信号端子分别连接有快充芯片的D+引脚和D-引脚，所述接口具有快速充电功能。
在本实用新型中，优选地，所述控制器的芯片型号设置为CS32G020K8U。
在本实用新型中，优选地，所述数据转换单元的HSD0-引脚HSD0+引脚通过HUB_D_N端子和HUB_D_P端子分别与所述Type-C主接口的D-引脚和D+引脚相连，所述Type-C主接口的芯片型号设置为VL170。
本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型相比传统移动电源而言通过增加数据和视频转换芯片，使移动电源具有数据传输和视频传输功能；通过增加模拟开关芯片，使USB接口既可以作为数据传输接口又可以作为快速充电接口。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型的一种带有拓展坞功能的移动电源的整体结构图；
图2是本实用新型的一种带有拓展坞功能的移动电源的数据转换单元的接线图；
图3是本实用新型的一种带有拓展坞功能的移动电源的视频转换单元的接线图；
图4是本实用新型的一种带有拓展坞功能的移动电源的Type-C主接口的接线图；
图5是本实用新型的一种带有拓展坞功能的移动电源的模拟开关单元的接线图；
图6是本实用新型的一种带有拓展坞功能的移动电源的控制器的接线图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，本实用新型提供一种带有拓展坞功能的移动电源，包括视频转换单元、数据转换单元、控制器和模拟开关单元，所述控制器和所述模拟开关单元电性连接，所述模拟开关单元与所述数据转换单元电性连接，所述视频转换单元电性连接有Type-C主接口，所述视频转换单元与所述数据转换单元电性连接，所述模拟开关单元电性连接有USB接口，所述控制器通过其PA6引脚控制模拟开关单元的S引脚为低电平或者高电平，使得接口具有数据传输功能或者快速充电功能。使用时，当usbc主接口接入电脑时主控制器和电脑通过CC线进行通信，首先双方协商PD供电需求，协商完成后控制器控制双向DCDC将电池电压转换为电脑所需电压为其充电，然后控制器还会报告给电脑支持数据扩展和视频传输功能，然后电脑将通过USB2.0和USB3.0其中的一组信号线连接数据扩展芯片,连接成功后数据扩展芯片将USB数据扩展到其他USB接口和USB转SD芯片，此时其他接口就具备了USB数据传输功能，USB3.0的另一组信号连接到DP转HDMI芯片，将笔电脑的DP信号转为HDMI信号输出。
如图2所示，在本实施例中，进一步地，所述数据转换单元用于将来自电脑的USB数据信号扩展为若干路USB数据信号，所述数据转换单元的LNAP引脚和LNAN引脚与所述视频转换单元的DRX0P引脚和DRX0N引脚相连，所述数据转换单元的LNBP引脚和LNBN引脚与所述视频转换单元的DRX1P引脚和DRX1N引脚相连，所述数据转换单元的LNCP引脚和LNCN引脚与所述视频转换单元的DRX2P引脚和DRX2N引脚相连,所述数据转换单元的LNDP引脚和LNDN引脚与所述视频转换单元的DRX3P引脚和DRX3N引脚相连,所述数据转换单元的芯片型号设置为VL817。VL817提供2端口和4端口配置，并具有集成稳压器，新的低功耗设计，和全面的USB充电支持。VL817具有灵活的固件架构，提供了自定义功能框架，以及字段更新。各种参数，包括Tx均衡设置和GPIO行为可以通过固件进行更改，包括可选配置的USB充电控制器，用于充电各种设备，如智能手机和平板电脑。
如图3所示，在本实施例中，进一步地，所述视频转换单元用于将来自电脑的DP信号转换为HDMI信号，所述视频转换单元的HDMID2P引脚、HDMID2N引脚、HDMID1P引脚、HDMID1N引脚、HDMID0P引脚、HDMID0N引脚分别与HDMI的D2P引脚、D2N引脚、D1P引脚、D1N引脚、D0P引脚、D0N引脚相连，所述视频转换单元的芯片型号设置为PS176。PS176在USB-C接收装置接上这类信号转换器后即具有支持DisplayPort Alt Mode功能，亦可接收所有Thunderbolt 3影像信号。PS176(可以烧录更新程序)也非常适合用在USB-C的扩充基座上，透过PS176输出的HDMI信号可兼容于计算机监视器及4K电视机。PS176可支持的的HDMI2.0a的最高传输速率是6Bbit每秒，支持HDCP1.4和HDCP2.2的下游接收中继器。此外，PS176还集成了微控制器，可以外挂一个SPI FLASH，用于自定义应用程序。PS176提供对SCDC通道的支持，用于源和水槽之间的EDID读取和点对点动态数据交换，可通过HUB来检测DPD接收器设备。它可以作为HDMI_HPD输入端和DP_HPD输出端，这两种变化主要是取决于PS176使用状态下的固件。在接通电源之后，DP_HPD是低频信号，一旦PS176处于转换信号时，信号就会转为高频的。
如图5所示，在本实施例中，进一步地，所述模拟开关单元的S引脚通过HUB_EN端子与控制器的PA6引脚相连，通过所述控制器使得S引脚为低电平，所述模拟开关单元的D+引脚和D-引脚与HSD1+引脚和HSD1-引脚相连，所述模拟开关单元的HSD1+引脚和HSD1-引脚通过UA1_D1_P信号端子和UA1_D1_N信号端子分别与数据转换单元的D+引脚和D-引脚相连，所述接口具有数据传输功能，所述模拟开关单元的芯片型号设置为FSUSB42。FSUSB42具有低功耗、双端口优点，兼容USB2.0和拥有3.7pF超低电容的特性，减少了信号失真的干扰。
如图6所示，在本实施例中，进一步地，通过所述控制器使得S引脚为高电平，所述模拟开关单元的D+引脚和D-引脚与HSD2+引脚和HSD2-引脚相连，所述模拟开关单元的D+引脚和D-引脚通过UA1_P信号端子和UA1_N信号端子分别连接有快充芯片的D+引脚和D-引脚，所述接口具有快速充电功能。
在本实施例中，进一步地，所述控制器的芯片型号设置为CS32G020K8U。
如图4所示，在本实施例中，进一步地，所述数据转换单元的HSD0-引脚HSD0+引脚通过HUB_D_N端子和HUB_D_P端子分别与所述Type-C主接口的D-引脚和D+引脚相连，所述Type-C主接口的芯片型号设置为VL170。
本实用新型的工作原理和工作过程如下：使用时，当usbc主接口接入电脑时主控制器和电脑通过CC线进行通信，首先双方协商PD供电需求，协商完成后控制器控制双向DCDC将电池电压转换为电脑所需电压为其充电，然后控制器还会报告给电脑支持数据扩展和视频传输功能，然后电脑将通过USB2.0和USB3.0其中的一组信号线连接数据扩展芯片,连接成功后数据扩展芯片将USB数据扩展到其他USB接口和USB转SD芯片，此时其他接口就具备了USB数据传输功能，在数据传输的过程中主要有TX/RX两组差分信号，CC1和CC2是两个关键引脚来探测连接，USB3.0的另一组信号连接到DP转HDMI芯片，将笔电脑的DP信号转为HDMI信号输出。
本实用新型对对电池的容量或者类型不限制，可以是可充电的锂电池，锂电池是磷酸或者聚合物锂电池等等都可以。USB Type-C拓展坞主要用于Type-C接口功能扩展，可方便实现Type-C扩展USB3.0接口，DP/VGA/HDMI显示接口，Type-C充电口等应用，一方面满足充电一方面方便使用。移动电源的HUB功能，其特性就是将笔记本的单一输出口拓展成为方便使用的全能口，不仅仅实现数据传输，还有视频输出，支持最高4K的视频输出口，另外一方面就是方便超极本投屏使用PPT时，需要再带转接口的累赘，实现了一物多用，通过控制器控制即可开启HUB功能。进入HUB功能模式后，除了拓展HDMI变屏功能外，此时的USB接口则不能进行充电，变成数据传输接口，可以连接U盘、鼠标、键盘等外设。其本身除了USB接口之外还具有TYPE-C接口以及HDMI接口，TYPE-C接口主要为了满足类似使用超极本的用户实现TYPE-C接口拓展，HDMI能够方便屏幕拓展使用。
数据传输和快速充电切换部分，当控制器通过PA6引脚控制模拟开关芯片的S引脚为低电平，此时模拟开关芯片将D+D-连接到HSD1+HSD1-引脚，此时USB接口的D+D-与HUB芯片的D+D-连接，接口具备数据传输功能，当控制器通过PA6引脚控制模拟开关芯片的S引脚为高电平时，此时模拟开关芯片将D+D-连接到HSD2+HSD2-引脚，此时USB接口的D+D-与快充芯片的D+D-连接，接口具备快速充电功能。
以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种带有拓展坞功能的移动电源，其特征在于，包括视频转换单元、数据转换单元、控制器和模拟开关单元，所述控制器和所述模拟开关单元电性连接，所述模拟开关单元与所述数据转换单元电性连接，所述视频转换单元电性连接有Type-C主接口，所述视频转换单元与所述数据转换单元电性连接，所述模拟开关单元电性连接有USB接口，所述控制器通过其PA6引脚控制模拟开关单元的S引脚为低电平或者高电平，使得接口具有数据传输功能或者快速充电功能。
2.根据权利要求1所述的一种带有拓展坞功能的移动电源，其特征在于，所述数据转换单元用于将来自电脑的USB数据信号扩展为若干路USB数据信号，所述数据转换单元的LNAP引脚和LNAN引脚与所述视频转换单元的DRX0P引脚和DRX0N引脚相连，所述数据转换单元的LNBP引脚和LNBN引脚与所述视频转换单元的DRX1P引脚和DRX1N引脚相连，所述数据转换单元的LNCP引脚和LNCN引脚与所述视频转换单元的DRX2P引脚和DRX2N引脚相连,所述数据转换单元的LNDP引脚和LNDN引脚与所述视频转换单元的DRX3P引脚和DRX3N引脚相连。
3.根据权利要求1所述的一种带有拓展坞功能的移动电源，其特征在于，所述视频转换单元用于将来自电脑的DP信号转换为HDMI信号，所述视频转换单元的HDMID2P引脚、HDMID2N引脚、HDMID1P引脚、HDMID1N引脚、HDMID0P引脚、HDMID0N引脚分别与HDMI的D2P引脚、D2N引脚、D1P引脚、D1N引脚、D0P引脚、D0N引脚相连。
4.根据权利要求1所述的一种带有拓展坞功能的移动电源，其特征在于，所述模拟开关单元的S引脚通过HUB_EN端子与控制器的PA6引脚相连，通过所述控制器使得S引脚为低电平，所述模拟开关单元的D+引脚和D-引脚与HSD1+引脚和HSD1-引脚相连，所述模拟开关单元的HSD1+引脚和HSD1-引脚通过UA1_D1_P信号端子和UA1_D1_N信号端子分别与数据转换单元的D+引脚和D-引脚相连，所述接口具有数据传输功能。
5.根据权利要求1所述的一种带有拓展坞功能的移动电源，其特征在于，通过所述控制器使得S引脚为高电平，所述模拟开关单元的D+引脚和D-引脚与HSD2+引脚和HSD2-引脚相连，所述模拟开关单元的D+引脚和D-引脚通过UA1_P信号端子和UA1_N信号端子分别连接有快充芯片的D+引脚和D-引脚，所述接口具有快速充电功能。
6.根据权利要求1所述的一种带有拓展坞功能的移动电源，其特征在于，所述数据转换单元的HSD0-引脚HSD0+引脚通过HUB_D_N端子和HUB_D_P端子分别与所述Type-C主接口的D-引脚和D+引脚相连。
7.根据权利要求1所述的一种带有拓展坞功能的移动电源，其特征在于，所述控制器的芯片型号设置为CS32G020K8U。
8.根据权利要求1所述的一种带有拓展坞功能的移动电源，其特征在于，所述数据转换单元的芯片型号设置为VL817。
9.根据权利要求1所述的一种带有拓展坞功能的移动电源，其特征在于，所述视频转换单元的芯片型号设置为PS176。
10.根据权利要求1所述的一种带有拓展坞功能的移动电源，其特征在于，所述模拟开关单元的芯片型号设置为FSUSB42。
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| GR01 | Patent grant | ||
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