TWM560725U - 可延伸與擴充式ｕｓｂ ３．１集線裝置 - Google Patents

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Abstract

一種可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置包含有一外殼、一訊號傳輸模組、一第一連接器以及一第二連接器。訊號傳輸模組安裝於外殼之中，第一連接器安裝於外殼上，並電性連接訊號傳輸模組，以及第二連接器安裝於外殼上，並電性連接訊號傳輸模組。其中，第二連接器用來連接一電子裝置，且第一連接器與第二連接器均為USB 3.1連接器。

Description

可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置
本新型係有關於一種可延伸與擴充式集線裝置，且特別是有關於一種可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置。
隨著科技的發展，通用序列匯流排(USB；Universal Serial Bus)已廣泛地應用在人們的生活當中。通用序列匯流排連接於主機與周邊的電子裝置之間，用以進行主機與電子裝置之間的資料交換。
通用序列匯流排已從過去USB 2.0、USB 3.0(或稱為USB 3.1 Gen 1)到目前較新的USB 3.1 Gen 2，而新的USB Type-C的連接器的功能越來越多，除了傳輸功能外也有供電(power delivery；PD)的功能，但是目前市面上的USB 3.1 Type-C標準傳輸線長度一般均小於1.5M，依USB IF協會規範的USB 3.1 Type-C to Type-C傳輸線長度為小於等於2M，但這樣的長度並無法符合長距離的需求，如何延長USB 3.1傳輸線的長度，將是本領域技術人員所面對的問題。
因此，如何能延伸USB 3.1的傳輸距離，將更能提升使用者使用USB裝置的便利性。
新型內容旨在提供本揭示內容的簡化摘要，以使閱讀者對本揭示內容具備基本的理解。此新型內容並非本揭示內容的完整概述，且其用意並非在指出本新型實施例的重要/關鍵元件或界定本新型的範圍。
本新型內容之一目的是在提供一種可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置，藉以增加USB訊號的傳輸能力。
為達上述目的，本新型內容之一技術態樣係關於一種可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置包含有一外殼、一訊號傳輸模組、一第一連接器以及一第二連接器。訊號傳輸模組安裝於外殼之中，第一連接器安裝於外殼上，並電性連接訊號傳輸模組，以及第二連接器安裝於外殼上，並電性連接訊號傳輸模組。其中，第二連接器用來連接一電子裝置，且第一連接器與第二連接器均為Type-C連接器。
在一實施例中，第一連接器與第二連接器均為USB 3.1 Type-C插座。
本新型所揭露之可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置之訊號傳輸模組包含有一多工器電性連接於第一連接器，一訊號傳輸晶片電性連接多工器，以及一電源變壓模組電性連接訊號傳輸晶片以及多工器。
其中，訊號傳輸晶片包含有一上行埠，一USB 2.0集線電路電性連接上行埠，一控制器電性連接USB 2.0集線電路，一USB 3.1集線電路電性連接控制器以及上行埠，一第一下行埠電性連接USB 2.0集線電路以及USB 3.1集線電路，以 及一第二下行埠電性連接USB 2.0集線電路以及USB 3.1集線電路。
第一連接器與第二連接器分別包含A1-A12接腳以及B1-B12接腳。
在一實施例中，第一連接器的A4、A9、B4、B9接腳與第二連接器的A4、A9、B4、B9接腳電性連接，並與電源變壓模組電性連接。
在一實施例中，第一連接器的A5接腳與第二連接器的A5接腳電性連接，並與多工器電性連接，且第一連接器的B5接腳與第二連接器的B5接腳電性連接，並與多工器電性連接。
在一實施例中，第一連接器的A2與A3接腳電性連接多工器，第一連接器的B2與B3接腳電性連接多工器，以經由多工器與上行埠的SSTX0接腳進行資料傳輸。此外，第一連接器的B11與B10接腳電性連接多工器，第一連接器的A11與A10接腳電性連接多工器，以經由多工器與上行埠的SSRX0接腳進行資料傳輸。
在一實施例中，第二連接器的A2與A3接腳電性連接第一下行埠的SSTX1接腳，第二連接器的B11與B10接腳電性連接第一下行埠的SSRX1接腳，第二連接器的B2與B3接腳電性連接第二下行埠的SSTX2接腳，第二連接器的A11與A10接腳電性連接第二下行埠的SSRX2接腳。
在一實施例中，第一連接器的A6接腳與第一連接器的B6接腳電性連接，並與上行埠的D0+接腳電性連接，第一 連接器的A7接腳與第一連接器的B7接腳電性連接，並與上行埠的D0-接腳電性連接，第二連接器的A6接腳與第一下行埠的D1+接腳電性連接，第二連接器的A7接腳與第一下行埠的D1-接腳電性連接，第二連接器的B6接腳與第二下行埠的D2+接腳電性連接，第二連接器的B7接腳與第二下行埠的D2-接腳電性連接。
因此，本新型之可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置可以方便使用者延伸USB的傳輸訊號，且無需外接的電源，僅需利用USB本身的供電即可操作。同時，藉由兩個下行埠的設置，更可以同時進行一個電子裝置的兩個USB元件的資料傳輸，亦可以提供電子裝置所需的電源，進一步增加USB電子裝置使用上的方便性。
在參閱下文實施方式後，本新型所屬技術領域中具有通常知識者當可輕易瞭解本新型之基本精神及其他新型目的，以及本新型所採用之技術手段與實施態樣。
100‧‧‧可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置
110‧‧‧外殼
120‧‧‧第一連接器
130‧‧‧第二連接器
140‧‧‧訊號傳輸模組
150‧‧‧多工器
160‧‧‧訊號傳輸晶片
161‧‧‧上行埠
162‧‧‧第一下行埠
163‧‧‧第二下行埠
164‧‧‧USB 2.0集線電路
165‧‧‧控制器
166‧‧‧USB 3.1集線電路
170‧‧‧電源變壓模組
為讓本新型之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係依照本新型一實施例繪示一種可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置的立體示意圖。
第2圖係依照本新型一實施例繪示一種可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置之線路示意圖。
根據慣常的作業方式，圖中各種特徵與元件並未依比例繪製，其繪製方式是為了以最佳的方式呈現與本新型相關的具體 特徵與元件。此外，在不同圖式間，以相同或相似的元件符號來指稱相似的元件/部件。
為了使本揭示內容的敘述更加詳盡與完備，下文針對了本新型的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述；但這並非實施或運用本新型具體實施例的唯一形式。實施方式中涵蓋了多個具體實施例的特徵以及用以建構與操作這些具體實施例的方法步驟與其順序。然而，亦可利用其他具體實施例來達成相同或均等的功能與步驟順序。
除非本說明書另有定義，此處所用的科學與技術詞彙之含義與本新型所屬技術領域中具有通常知識者所理解與慣用的意義相同。此外，在不和上下文衝突的情形下，本說明書所用的單數名詞涵蓋該名詞的複數型；而所用的複數名詞時亦涵蓋該名詞的單數型。另外，關於本文中所使用之「連接」，可指二或多個元件相互直接作實體或電性接觸，或是相互間接作實體或電性接觸，亦可指二或多個元件相互操作或動作。
第1圖係依照本新型一實施例繪示一種可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置的立體示意圖，而第2圖則是其線路示意圖。
如第1圖所示，本新型所揭露之一種可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置100包含有一外殼110、一第一連接器120、一第二連接器130以及一訊號傳輸模組140。
第一連接器120與第二連接器130均安裝於外殼110上，並與訊號傳輸模組140電性連接。而訊號傳輸模組140則安裝於外殼110之中，以進行USB訊號的重整與延伸訊號。
在一實施例中，第一連接器120係一USB 3.1 Type-C連接器，一般而言，其係位於本新型之可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置100的一上行埠，係為一主機端連接器，用以連接一電腦裝置。而第二連接器130亦係為一USB 3.1 Type-C連接器，一般而言，其係位於本新型之可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置100的一下行埠，係為一裝置端連接器，用以連接一電子裝置，例如是一相機、行動硬碟等，然本新型並不限定於此。
同時參閱第2圖，如圖中所示，訊號傳輸模組140包含有一多工器150、一訊號傳輸晶片160以及一電源變壓模組170。多工器150電性連接於第一連接器120，而訊號傳輸晶片160則電性連接多工器150。此外，電源變壓模組170則電性連接訊號傳輸晶片160以及多工器150，以提供訊號傳輸晶片160以及多工器150所需的電源。
本新型之可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置100的訊號傳輸晶片160更包含有一上行埠161、一USB 2.0集線電路164、一控制器165、一USB 3.1集線電路166、一第一下行埠162以及一第二下行埠163。
USB 2.0集線電路164位於上行埠161、第一下行埠162以及第二下行埠163之間，並電性連接上行埠161、第一下行埠162以及第二下行埠163。
USB 3.1集線電路166亦位於上行埠161、第一下行埠162以及第二下行埠163之間，並電性連接上行埠161、第一下行埠162以及第二下行埠163。控制器165，例如是一微控制器(Micro-controller Unit，MCU)，並電性連接USB 2.0集線電路164與USB 3.1集線電路166，用以控制USB 2.0集線電路164以及USB 3.1集線電路166，以供連接於第二連接器130的USB裝置，無論是USB 2.0的裝置，亦或者是USB 3.1的電子裝置，均可利用本新型之可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置100與第一連接器120連接的電腦進行訊號傳輸。
在一實施例中，連接於第二連接器130的USB裝置可以是一USB 3.1 Gen 2的電子裝置，其傳輸速率可達10每秒十億位元(Gbps；gigabit per second)。
在一實施例中，連接於第二連接器130的USB裝置可以是一USB 3.1 Gen 1與USB 3.1 Gen 2的二合一電子裝置，其傳輸速率可達5Gbps與10Gbps。
在一實施例中，連接於第二連接器130的USB裝置可以是一USB 3.1 Gen 1與USB 3.1 Gen 1的二合一電子裝置，其傳輸速率可達5Gbps與5Gbps。
在一實施例中，連接於第二連接器130的USB裝置可以是一USB 3.1 Gen 2與USB 3.1 Gen 2的二合一電子裝置，其傳輸速率可達10Gbps與10Gbps。
然本新型並不限定於此，其亦可以是其他速率的組合的二合一電子裝置，均不脫離本新型的保護範圍。
此外，連接於第一連接器120的電腦較佳地為一具有USB 3.1連接埠的電腦，其均不脫離本新型的保護範圍。
第一連接器120與第二連接器130分別包含A1-A12接腳以及B1-B12接腳。
其中，值得注意的是，第一連接器120的A4、A9、B4、B9接腳與第二連接器130的A4、A9、B4、B9接腳電性連接，並與電源變壓模組170電性連接。因此，電源變壓模組170可以由A4、A9、B4、B9接腳取得所需的電源，並將其輸出至訊號傳輸晶片160以及多工器150，以供運作之所需，例如是3.3V的電源。本新型之可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置100無需使用外接電源，僅需使用USB供電所提供的電源即可以運轉，以重整USB訊號，加以延伸，進而突破USB傳輸的限制，有效地增加USB訊號的傳輸距離。
此外，第一連接器120的A5接腳與第二連接器130的A5接腳電性連接，並與多工器150電性連接，且第一連接器120的B5接腳與第二連接器130的B5接腳電性連接，並與多工器150電性連接。因此，當主機端的電腦插入第一連接器120，以及裝置端的電子設備插入第二連接器130之後，藉由CC1訊號以及CC2訊號，本新型的可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置100可以有效地判斷插入的方向，並進而控制多工器150以改變訊號傳輸的路徑，也可以不用透過訊號傳輸模組140，直接進行PD供電溝通。
再者，第一連接器120的A2與A3接腳電性連接多工器150，第一連接器120的B2與B3接腳電性連接多工器 150，以經由多工器150與上行埠161的SSTX0接腳進行資料傳輸，並利用多工器150進行訊號路徑的切換。
此外，第一連接器120的B11與B10接腳電性連接多工器150，第一連接器120的A11與A10接腳亦電性連接多工器150，以經由多工器150與上行埠161的SSRX0接腳進行資料傳輸，並利用多工器150進行訊號路徑的切換。
進一步說明有關於第二連接器130的電路配置，第二連接器130的A2與A3接腳電性連接第一下行埠162的SSTX1接腳，第二連接器130的B11與B10接腳電性連接第一下行埠162的SSRX1接腳，第二連接器130的B2與B3接腳電性連接第二下行埠163的SSTX2接腳，第二連接器130的A11與A10接腳電性連接第二下行埠163的SSRX2接腳。因此，藉由第一下行埠162與第二下行埠163的配置，USB線路的接腳可以同時連接一個電子裝置的兩個USB元件，並進行訊號的傳輸，亦即一個外接的硬碟設備中的兩個硬碟可以同時利用單一條USB傳輸線，連接至本新型之可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置100，並將資料傳送至主機端的電腦裝置，有效地增加了USB電子裝置的傳輸效率。
此外，由於本新型之可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置100亦可以向下相容於USB 2.0的電子設備，第一連接器120的A6接腳與第一連接器120的B6接腳電性連接，並與上行埠161的D0+接腳電性連接，第一連接器120的A7接腳與第一連接器120的B7接腳電性連接，並與上行埠161的D0-接腳電性連接，第二連接器130的A6接腳與第一下行埠162的D1+ 接腳電性連接，第二連接器130的A7接腳與第一下行埠162的D1-接腳電性連接，第二連接器130的B6接腳與第二下行埠163的D2+接腳電性連接，第二連接器130的B7接腳與第二下行埠163的D2-接腳電性連接。因此，本新型之可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置100的第一下行埠162與第二下行埠163，亦可以同時連接一個電子裝置的兩個USB 2.0元件，以進行訊號的傳輸。
此外，第一連接器120的A1、B1、A12、B12接腳為接地接腳，並連接於第二連接器130的A1、B1、A12、B12接腳。
綜上所述，本新型之可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置可以方便使用者延伸擴充USB的傳輸訊號，且無需外接的電源，僅需利用USB本身的供電即可操作。同時，藉由兩個下行埠的設置，更可以同時進行一個電子裝置的兩個USB元件的資料傳輸，亦可以提供電子裝置所需的電源，進一步增加USB電子裝置使用上的方便性。
雖然上文實施方式中揭露了本新型的具體實施例，然其並非用以限定本新型，本新型所屬技術領域中具有通常知識者，在不悖離本新型之原理與精神的情形下，當可對其進行各種更動與修飾，因此本新型之保護範圍當以附隨申請專利範圍所界定者為準。

Claims (10)

  1. 一種可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置，包含：一外殼；一訊號傳輸模組，安裝於該外殼之中；一第一連接器，安裝於該外殼上，並電性連接該訊號傳輸模組；以及一第二連接器，安裝於該外殼上，並電性連接該訊號傳輸模組，其中該第二連接器用來連接一電子裝置，且該第一連接器與該第二連接器均為Type-C連接器。
  2. 如請求項1所述之可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置，其中該第一連接器與該第二連接器均為USB 3.1 Type-C插座。
  3. 如請求項1所述之可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置，其中該訊號傳輸模組包含：一多工器，電性連接於該第一連接器；一訊號傳輸晶片，電性連接該多工器；以及一電源變壓模組，電性連接該訊號傳輸晶片以及該多工器。
  4. 如請求項3所述之可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置，其中該訊號傳輸晶片包含： 一上行埠；一USB 2.0集線電路，電性連接該上行埠；一控制器，電性連接該USB 2.0集線電路；一USB 3.1集線電路，電性連接該控制器以及該上行埠；一第一下行埠，電性連接該USB 2.0集線電路以及該USB 3.1集線電路；以及一第二下行埠，電性連接該USB 2.0集線電路以及該USB 3.1集線電路。
  5. 如請求項4所述之可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置，其中該第一連接器與該第二連接器分別包含A1-A12接腳以及B1-B12接腳。
  6. 如請求項5所述之可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置，其中該第一連接器的A4、A9、B4、B9接腳與該第二連接器的A4、A9、B4、B9接腳電性連接，並與該電源變壓模組電性連接。
  7. 如請求項6所述之可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置，其中該第一連接器的A5接腳與該第二連接器的A5接腳電性連接，並與該多工器電性連接，且該第一連接器的B5接腳與該第二連接器的B5接腳電性連接，並與該多工器電性連接。
  8. 如請求項7所述之可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置，其中該第一連接器的A2與A3接腳電性連接該多工器，該第一連接器的B2與B3接腳電性連接該多工器，以經由該多工器與該上行埠的SSTX0接腳進行資料傳輸，此外，該第一連接器的B11與B10接腳電性連接該多工器，該第一連接器的A11與A10接腳電性連接該多工器，以經由該多工器與該上行埠的SSRX0接腳進行資料傳輸。
  9. 如請求項8所述之可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置，其中該第二連接器的A2與A3接腳電性連接該第一下行埠的SSTX1接腳，該第二連接器的B11與B10接腳電性連接該第一下行埠的SSRX1接腳，該第二連接器的B2與B3接腳電性連接該第二下行埠的SSTX2接腳，該第二連接器的A11與A10接腳電性連接該第二下行埠的SSRX2接腳。
  10. 如請求項5所述之可延伸與擴充式USB 3.1集線裝置，其中該第一連接器的A6接腳與該第一連接器的B6接腳電性連接，並與該上行埠的D0+接腳電性連接，該第一連接器的A7接腳與該第一連接器的B7接腳電性連接，並與該上行埠的D0-接腳電性連接，該第二連接器的A6接腳與該第一下行埠的D1+接腳電性連接，該第二連接器的A7接腳與該第一下行埠的D1-接腳電性連接，該第二連接 器的B6接腳與該第二下行埠的D2+接腳電性連接，該第二連接器的B7接腳與該第二下行埠的D2-接腳電性連接。
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