TWM526772U - 改良型vga連接器模組 - Google Patents

Description

改良型VGA連接器模組

本創作涉及VGA連接器，尤其涉及VGA連接器模組。

由於通用序列匯流排(Universal Serial Bus,USB)連接器的普及化，幾乎各式電子裝置上皆配置有USB連接器。通過該些USB連接器的使用，電子裝置的使用者可輕鬆地進行資料的傳輸，相當便利。

目前時下最廣泛使用的USB連接器規格，以可支援高速傳輸速率(Hi-Speed,480Mbps)的USB 2.0規格與可支援超高速傳輸速率(Super-Speed,5Gpbs)的USB 3.0規格為最大宗。然而，隨著數位資料品質與檔案容量的提昇，前述USB2.0規格與USB3.0規格的傳輸速度已漸漸無法滿足現有使用者的需求。

有鑑於此，市場上推出了USB3.1規格，而其中更以USB3.1的Type-C的連接器最受到各界矚目。具體來說，USB Type-C連接器除了以上、下共24根端子的結構克服了傳統USB連接器無法正插或反插的問題外，還可提供高達10Gbps的資料傳輸速度與100W的輸出功率。

如上所述，USB Type-C連接器具備了便利性、高資料傳輸速度與大輸出功率，再加上USB Type-C連接器的體積非常的小，所需佔據的空間並不大。因此，目前許多新款電腦主機或電子裝置皆捨棄了USB2.0連接器與USB3.0 連接器，改為採用USB Type-C連接器。由此可看出，USB Type-C連接器將可能成為新一代通用介面的主流。

然而，雖然USB連接器為目前資料傳遞的主流規格，但為了能以最佳的格式來傳遞各種尺寸、類型與頻率的資料，現有大多數的電子裝置仍會在主機板上配置USB連接器以外的連接器，例如用於傳輸影音資料的VGA連接器、DisplayPort連接器與VGA連接器等。

上述該些連接器與USB Type-C連接器的輸出腳位並不相同，例如VGA連接器具有15隻接腳、DisplayPort連接器具有20隻接腳，而HDMI連接器具有19隻接腳。有鑑於此，若製造商要在電子裝置上同時配置USB Type-C連接器、VGA連接器、DisplayPort連接器及HDMI連接器，則至少需在該主機板上保留四個具有不同電路與連接腳位的配置空間。如此一來，將會使得該主機板的製程複雜化，且令該主機板的成本無法下降。

另外，上述該些連接器皆需配合對應的一或多個處理單元來處理對應格式的資料，因此，若要令該電子裝置可同時支援上述多種格式的連接器，則該主機板上還需要同時配置多個處理單元。如此一來，將會嚴重浪費該主機板上寶貴的配置空間。

本創作的主要目的，在於提供一種將VGA連接器與處理VGA訊號所需的所有元件皆整合為一體的VGA連接器模組。

本創作的另一主要目的，在於提供一種通過USB Type-C介面來與電子裝置的主機板連接，請求主機板通過USB Type-C介面輸出DisplayPort訊號，並且最後可輸出VGA訊號的VGA連接器模組。

為了達成上述目的，本創作提供一種包括一VGA連接器、一第一配置通道處理單元、一第二配置通道處理單元、一電力傳輸控制器單元及一訊號轉換單元的VGA連接器模組。

當該VGA連接器插接外部的一VGA連接器公頭時，該第一配置通道處理單元輸出一配置通道訊號給該第二配置通道處理單元，令該第二配置通道處理單元認為目前插接的是符合USB Type-C協定中的替換模式的一USB Type-C連接器。藉以，該第二配置通道處理單元控制該電力傳輸控制單元輸出對應的電力，並請求外部來源輸出DisplayPort訊號。該訊號轉換單元接收該DisplayPort訊號後，轉換為VGA格式的訊號再經由該VGA連接器輸出。

本創作對照相關技術所能達成的技術功效在於，將VGA連接器以及處理VGA訊號所需的所有元件皆整合在單一個該連接器模組之中，有助於製造者將該連接器模組直接設置在各式電子裝置的主機板上，令各式電子裝置配置有VGA連接器並同時具有VGA訊號的傳輸能力。並且，該主機板上不必保留該些元件的配置空間，製造者也不需要另外為該些元件進行電路設計。藉此，可有效簡化該些電子裝置的製程。

另外，該連接器模組主要是通過USB Type-C介面來與該主機板進行溝通，並且於插接外部的VGA連接器公頭時，會令該主機板認為目前插接的是符合USB Type-C協定中的替換模式的一USB Type-C連接器公頭，進而輸出 DisplayPort訊號。而該連接器模組可將該DisplayPort訊號轉換為VGA訊號後再輸出。

如此一來，該連接器模組在該主機板上可與一般的USB Type-C連接器採用相同的腳位，製造者不需要在該主機板上另外設置該連接器模組專屬的電路與連接腳位，因此可有效簡化該些電子裝置的製程並降低該主機板的成本。

1‧‧‧VGA連接器模組

10‧‧‧殼體

11‧‧‧電路板

12‧‧‧VGA連接器

13‧‧‧第一配置通道處理單元

14‧‧‧電力傳輸控制單元

15‧‧‧第二配置通道處理單元

16‧‧‧訊號轉換單元

17‧‧‧第一微處理單元

18‧‧‧第二微處理單元

19‧‧‧轉接端子

2‧‧‧主機板

21‧‧‧連接器

22‧‧‧圖形處理單元

23‧‧‧電力單元

3‧‧‧VGA裝置

S1‧‧‧偵測訊號

S2‧‧‧配置通道訊號

S3‧‧‧供電訊號

S4‧‧‧資料請求訊號

S0‧‧‧控制訊號

P1‧‧‧第一電力

P2‧‧‧第二電力

圖1為本創作的第一具體實施例的立體組合圖。

圖2為本創作的第一具體實施例的配置示意圖。

圖3為本創作的第一具體實施例的電路方塊圖。

圖4為本創作的第二具體實施例的電路方塊圖。

為能夠更加詳盡的了解本創作之特點與技術內容，請參閱以下所述之說明及附圖，然而所附圖示僅供參考說明之用，而非用來加以限制者。

首請參閱圖1，為本創作的第一具體實施例的立體組合圖。本創作揭露了一種VGA連接器模組1(下面簡稱為該連接器模組1)，該連接器模組1主要包括一VGA連接器12，及處理VGA訊號所需的多個處理單元。本實施例中，該些處理單元主要是以積體電路(Integrated Circuit,IC)來實現，並且該VGA連接器12主要以一VGA連接器母頭來實現，但不加以限定。

於一實施例中，該連接器模組1主要具有一第一配置通道處理單元13、一電力傳輸控制單元14、一第二配置通道處理單元15及一訊號轉換單元16，其中該第二配置通道處理單元15電性連接該第一配置通道處理單元13與該電力傳輸控制單元14。

該連接器模組1更包括一電路板11，該VGA連接器12、該第一配置通道處理單元13、該電力傳輸控制單元14、該第二配置通道處理單元15及該訊號轉換單元16電性連接於該電路板11上，並藉由該電路板11彼此電性連接。並且如圖1所示，本實施例中，該連接器模組1還具有一殼體10，該殼體10包覆該電路板11、該VGA連接器12、該第一配置通道處理單元13、該電力傳輸控制單元14、該第二配置通道處理單元15及該訊號轉換單元16。

於另一實施例中，該連接器模組1還具有一電性連接該第一配置通道處理單元13的一第一微處理單元17，以及電性連接該第二配置通道處理單元15的一第二微處理單元18。更具體地，該第一微處理單元17與該第二微處理單元18皆電性連接於該電路板11上，並通過該電路板11分別電性連接該第一配置通首處理單元13與該第二配置通道處理元15。並且於本實施例中，該殼體10同時包覆該第一微處理單元17及該第二微處理單元18。

該連接器模組1還包括一端電性連接該電路板11的複數轉接端子19，並且該複數轉接端子19的另一端裸露於該殼體10之外。於一實施例中，該複數轉接端子19通過該電路板11電性連接該電力傳輸控制單元14、該第二配置通道處理單元15及該訊號轉換單元16(容後詳述)。

請同時參閱圖2，為本創作的第一具體實施例的配置示意圖。如圖2所示，該連接器模組1通過該複數轉接端子19的另一端電性連接於外部的一 電子裝置(圖未標示)的一主機板2上。藉此，該電子裝置可藉由該連接器模組1支援VGA的訊號傳輸功能。

值得一提的是，本創作中，該連接器模組1主要是採用USB Type-C介面與該主機板2進行溝通。更具體地，該連接器模組1是通過USB Type-C介面的腳位與該主機板2電性連接，但在進行資料傳輸時，該連接器模組1告知該主機板2該VGA連接器12目前連接的外部連接器為符合USB Type-C協定中的替換模式(Alternate Mode)的USB Type-C連接器，因此該主機板2將會輸出一組DisplayPort訊號給該連接器模組1。上述替換模式為USB Type-C協定中的公知技術，於此不再贅述。

該連接器模組1接收該組DisplayPort訊號後，再由該訊號轉換單元16將該組DisplayPort訊號轉換為一組VGA訊號。如此一來，該連接器模組1雖然藉由USB Type-C介面與該主機板2連接，但仍可通過該VGA連接器12輸出VGA格式的資料。

通過本創作的該連接器模組1，則該主機板2可採用與一般USB Type-C連接器相同的腳位來連接該連接器模組1，也就是說該連接器模組1與一般USB Type-C連接器可以共用腳位。於一較佳實施例中，該複數轉接端子19的數量為24根，與一般USB Type-C連接器的端子數相同，但不以此為限。如此一來，該主機板2上不需設置專屬於該連接器模組1插接使用的特殊腳位，因而可有效簡化該主機板2的製程，並降低該主機板2的製造成本。

回到圖2，該主機板2的一側可設置有複數連接器21，該連接器模組1可設置於該複數連接器21旁，並且該VGA連接器12的開口方向與該複數連接器21的開口方向相同。

該主機板2上主要設置有一晶片組(PCH)(圖中未示)、一圖形處理單元22(Graphics Processing Unit,GPU)及一電力單元23，其中，該晶片組用以輸出USB訊號，該圖形處理單元22用以輸出DisplayPort訊號，而該電力單元23用以輸出電力。

本實施例中，該連接器模組1藉由該複數轉接端子19電性連接該主機板2上的該圖形處理單元22與該電力單元23。藉此，該主機板2可通過該連接器模組1上的該VGA連接器12與一外部的電子裝置(圖未標示)連接，以進行VGA訊號的傳輸。更甚者，還可進行電力的傳輸

參閱圖3，為本創作的第一具體實施例的電路方塊圖。本實施例中，該VGA連接器12至少具有一電源端子(VBUS)及複數資料端子(DATA)。

如圖3所示，該電力傳輸控制單元14電性連接該VGA連接器12上的該電源端子。本實施例中，該電力傳輸控制單元14可通過該複數轉接端子19由該主機板2上的該電力單元23取得電力，並依據該第二配置通道處理單元15的控制，輸出對應功率的電力至該電源端子。如此一來，與該VGA連接器12連接的一外部裝置可通過該電源端子取得所需之電力。

該VGA連接器12通過該複數資料端子連接該訊號轉換單元16，並且該訊號轉換單元16通過該複數轉接端子19電性連接該主機板2上的該圖形處理單元22。本實施例中，在該VGA連接器12連接了該外部裝置後，該訊號轉換單元16即可通過該複數轉接端子19由該主機板2上的該圖形處理單元22取得一組DisplayPort訊號，並且該訊號轉換單元16在將該組DisplayPort訊號轉換為一組VGA訊號後，再經由該複數資料端子輸出。如此一來，與該VGA連接器12連接的該外部裝置可通過該複數資料端子取得該組VGA訊號。

該第一配置通道處理單元13電性連接該VGA連接器12，並且在該VGA連接器12與該外部裝置成功連接之後，該第一配置通道處理單元13可被觸發。藉此，該第一配置通道處理單元13可在被觸發後，告知該第二配置通道處理單元15應執行什麼動作。

該第二配置通道處理單元15電性連接該第一配置通道處理單元13及該電力傳輸控制單元14，並且該第二配置通道處理單元15還通過該複數轉接端子19電性連接該主機板2的該圖形處理單元22。本實施例中，該第二配置通道處理單元15係依據該第一配置通道處理單元13的通知來控制該電力傳輸控制單元14，並且請求該圖形處理單元22輸出該組DisplayPort訊號。藉以，可令該VGA連接器12輸出適當功率的電力與以及轉換後的VGA資料給該外部裝置。

該第一微處理單元17電性連接該第一配置通道處理單元13，該第二微處理單元18電性連接該第二配置通道處理單元15，該第一微處理單元17與該第二微處理單元18分別用以控制該第一配置通道處理單元13與該第二配置通道處理單元15的作動。

更具體而言，該第一微處理單元17與該第二微處理單元18分別運行一控制軟體，該些控制軟體被執行後會發出一控制訊號S0(如圖4所示的控制訊號S0)，並通過該控制訊號S0分別致能該第一配置通道處理單元13與該第二配置通道處理單元15的一影像功能。在該影像功能被致能後，該第一配置通道處理單元13與該第二配置通道處理單元15可確認目前該連接器模組1要傳輸的為影像資料(更具體地，為VGA格式的影像資料)。惟，上述僅為本創作的一具體實施範例，不加以限定。

請參閱圖4，為本創作的第二具體實施例的電路方塊圖。圖4的實施例是以該連接器模組1連接外部的一VGA裝置3為例來舉例說明。於本實施例中，該VGA裝置3指的是具有對應的VGA連接器公頭，藉由該VGA連接器公頭連接該連接器模組1的該VGA連接器12，並與該連接器模組1互相傳輸VGA訊號的電子裝置，但不加以限定。

當該VGA連接器12連接該VGA裝置3後，該VGA連接器12被該VGA裝置3上的VGA連接器公頭觸發，進而發出一偵測訊號S1，藉此，該第一配置通道處理單元13可由VGA連接器12接收該偵測訊號S1。本實施例中，該偵測訊號S1主要指出該VGA裝置3與該VGA連接器12已經連接成功。於另一實施例中，該VGA裝置3亦可不發出該偵測訊號S1，而是發送一微電流至該第一配置通道處理單元13，以通知該第一配置通道處理單元13該VGA連接器12與該VGA裝置3已完成連接。惟，上述僅為本創作的具體實施例，但不以此為限。

該第一配置通道處理單元13接收該偵測訊號S1後，即依據該偵測訊號S1產生對應的一配置通道訊號S2，並傳輸該配置通道訊號S2至該第二配置通道處理單元15。

該第二配置通道處理單元15接收該配置通道訊號S2後，即依據該配置通道訊號S2的內容產生對應的一供電訊號S3與一資料請求訊號S4。接著，該第二配置通道處理單元15傳輸該供電訊號S3至該電力傳輸控制單元14，並傳輸該資料請求訊號S4至該圖形處理單元22。

值得一提的是，本創作中該第一配置通道處理單元13與該第二配置通道處理單元15之間的連接，主要是模擬成通過兩個實體的USB Type-C連接 器來連接而成。具體地，在標準的USB Type-C運用中，該第一配置通道處理單元13應該通過一第一USB Type-C連接器上的配置通道(Configuration Channel,CC)端子來輸出該配置通道訊號S2，而該第二配置通道處理單元15應該通過對應的一第二USB Type-C連接器上的配置通道端子來接收該配置通道訊號S2。在該配置通道訊號S2成功在該第一配置通道處理單元13與該第二配置通道處理單元15之間傳遞後(表示CC端子已被觸發)，該第一配置通道處理單元13與該第二配置通道處理單元15可認定該二USB Type-C連接器已經連接成功。

本創作主要是將USB Type-C介面視為一種傳輸格式(例如PCI與PCI-E)，並且省略上述該二USB Type-C連接器的設置，令該第一配置通道處理單元13與該第二配置通道處理單元15直接電性連接。因此，於本創作中，在該VGA裝置3連接該VGA連接器12之前(即，該偵測訊號S1產生前)，該配置通道訊號S2無法在該第一配置通道處理單元13與該第二配置通道處理單元15之間傳遞，因此該第一配置通道處理單元13與該第二配置通道處理單元15之間的連接可被視為是斷除的(即，模擬為上述該二USB Type-C連接器未成功連接之前的狀態)。惟，以上所述僅為本創作的一較佳具體實施例，不應以此為限。

該電力傳輸控制單元14藉由該複數轉接端子19連接該主機板2上的該電力單元23，並由該電力單元23接收一第一電力P1。本實施例中，該電力傳輸控制單元14依據該供電訊號S3將該第一電力P1轉換為該VGA裝置3所需的一第二電力P2，並且將該第二電力P2輸出至該VGA連接器12的該電源端子。

於一實施例中，該第二電力P2主要具有5伏特的輸出電壓，符合一般VGA連接器的輸出標準。

於另一實施例中，該電力傳輸控制單元14主要為可支援USB電力傳輸(Power Delivery,PD)標準的控制單元，並且該第二電力P2主要為10瓦(5伏特/2安培)、18瓦(12伏特/1.5安培)、36瓦(12伏特/3安培)、60瓦(20伏特/3安培)或100瓦(20伏特/5安培)的輸出電力，依據該VGA裝置3的特殊需求而定。於一實施例中，該VGA裝置3對於電力的需求可記載於該偵測訊號S1或該配置通道訊號S2中，但不加以限定。

值得一提的是，該電力傳輸控制單元14接收該供電訊號S3後，還可依據該供電訊號S3將該第一電力P1轉換為一第三電力P3，並傳輸至該第二配置通道處理單元15。並且，該第二配置通道處理單元15可再將該第三電力P3傳輸至該第一配置通道處理單元13。本實施例中，該第三電力P3主要為USB Type-C協定中的一配置電力(Vconn)。於一實施例中，該第三電力P3為6瓦(5伏特/1.2安培)的配置電力(Vcorn)，但不加以限定。該配置電力為USB Type-C協定中的公知技術，於此不再贅述。

該第二配置通道處理單元15藉由該複數轉接端子19連接該主機板上的該圖形處理單元22，並且傳輸該資料請求訊號S4至該圖形處理單元22，以請求該圖形處理單元22輸出該組DisplayPort訊號。

更具體地，如前文所述，該第二配置通道處理單元15接收該配置通道訊號S2後，可依據該配置通道訊號S2判斷該VGA裝置3上的連接器為符合USB Type-C協定中的替換模式的USB Type-C連接器，並據此產生該資料請求訊號S4。因此，該圖形處理單元22接收了該資料請求訊號S4後，即依據該第二配置通道處理單元15的請求輸出該組DisplayPort訊號至該訊號轉換單元16， 以令該訊號轉換單元16將該組DisplayPort訊號轉換為該組VGA訊號後，再經由該VGA連接器12上的該複數資料端子輸出。

通過該連接器模組1上的該第一配置通道處理單元13、該電力傳輸控制單元14、第二配置通道處理單元15、該訊號轉換單元16及該VGA連接器12，該主機板2可經由USB Type-C介面與該VGA裝置3傳輸VGA資料與該第二電力P2。

本創作的該連接器模組1通過上述結構與電路設計，可將該VGA連接器12與所有相關元件皆整合於單一該電路板11上，並且藉由USB Type-C介面與該主機板2進行資料傳輸。藉此，不但可便於製造者快速令該主機板2支援VGA格式的資料傳輸，並且有利於該主機板2的製程簡化與成本的降低。

以上所述者，僅為本創作之一較佳實施例之具體說明，非用以侷限本創作之專利範圍，其他任何等效變換均應俱屬後述之申請專利範圍內。

1‧‧‧VGA連接器模組

12‧‧‧VGA連接器

13‧‧‧第一配置通道處理單元

14‧‧‧電力傳輸控制單元

15‧‧‧第二配置通道處理單元

16‧‧‧訊號轉換單元

17‧‧‧第一微處理單元

18‧‧‧第二微處理單元

2‧‧‧主機板

22‧‧‧圖形處理單元

23‧‧‧電力單元

Claims (10)

1. 一種VGA連接器模組，包括：一VGA連接器，具有一電源端子及複數資料端子；一電力傳輸控制單元，電性連接該電源端子，依據一供電訊號將一第一電力轉換為一第二電力並經由該電源端子輸出；一第一配置通道處理單元，電性連接該VGA連接器，由該VGA連接器接收一偵測訊號，依據該偵測訊號產生並輸出一配置通道訊號；一第二配置通道處理單元，電性連接該電力傳輸控制單元及該第一配置通道處理單元，由該第一配置通道處理單元接收該配置通道訊號，依據該配置通道訊號產生並輸出該供電訊號及令一外部的主機板輸出一組DisplayPort訊號的一資料請求訊號；及一訊號轉換單元，電性連接該複數資料端子，接收並轉換該組DisplayPort訊號為一組VGA訊號，並經由該複數資料端子輸出。
2. 如請求項1所述的VGA連接器模組，其中更包括一電路板，該VGA連接器、該第一配置通道處理單元、該第二配置通道處理單元、該電力傳輸控制單元及該訊號轉換單元電性連接於該電路板上。
3. 如請求項2所述的VGA連接器模組，其中更包括複數轉接端子，分別電性連接於該電路板上，並通過該電路板電性連接該電力傳輸控制單元、該第二配置通道處理單元及該訊號轉換單元，該複數轉接端子由該主機板接收該第一電力並傳輸至該電力傳輸控制單元，傳輸該資料請求訊號至該主機板，並由該主機板接收該組DisplayPort訊號並傳輸至該訊號轉換單元。
4. 如請求項3所述的VGA連接器模組，其中該第一配置通道處理單元於該VGA連接器連接一外部的VGA連接器公頭時接收該偵測訊號，並且該第二配置通道處理單元依據該配置通道訊號判斷該VGA連接器公頭為符合USB Type-C協定中的替換模式(Alternate Mode)的一USB Type-C連接器。
5. 如請求項4所述的VGA連接器模組，其中該電力傳輸控制單元依據該供電訊號將該第一電力轉換為一第三電力並傳輸至該第二配置通道處理單元，並且該第二配置通道處理單元傳輸該第三電力至該第一配置通道處理單元。
6. 如請求項5所述的VGA連接器模組，其中該第三電力為6瓦(5伏特/1.2安培)的一配置電力(Vconn)。
7. 如請求項4所述的VGA連接器模組，其中該電力傳輸控制單元支援USB電力傳輸(Power Delivery,PD)標準，並且該第二電力為10瓦(5伏特/2安培)、18瓦(12伏特/1.5安培)、36瓦(12伏特/3安培)、60瓦(20伏特/3安培)或100瓦(20伏特/5安培)的輸出電力。
8. 如請求項4所述的VGA連接器模組，其中該第二電力具有5伏特的輸出電壓。
9. 如請求項4所述的VGA連接器模組，其中更包括一第一微處理單元，電性連接該第一配置通道處理單元，用於控制該第一配置通道處理單元的作動。
10. 如請求項9所述的VGA連接器模組，其中更包括一第二微處理單元，電性連接該第二配置通道處理單元，用於控制該第二配置通道處理單元的作動。