一種用于usb接口擴(kuò)展的裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種用于USB接口擴(kuò)展的裝置，特別地提供一種內(nèi)建電源的擴(kuò)展塢。所述裝置包括殼體、接口模塊、電源模塊。所述接口模塊被保持在所述殼體中，并且所述接口模塊包括彼此不同的第一接口、第二接口、第三接口、以及影像輸出接口。所述影像輸出接口被連接至顯示設(shè)備、且用于將多媒體信號(hào)輸出至所述顯示設(shè)備。所述電源模塊包括電源適配器和AC/DC轉(zhuǎn)換電路，并且所述電源模塊用于將電力供給到所述接口模塊中的一個(gè)或多個(gè)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述第一接口是至少一個(gè)USB 3.1 Type?C接口。
【專利說明】
一種用于USB接口擴(kuò)展的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種用于USB接口擴(kuò)展的裝置，特別地涉及一種用于超薄型電子 設(shè)備的USB 3. IType-C接口、內(nèi)建電源的擴(kuò)展塢。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，USB 3. IType-C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范(如本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，USB 3.1規(guī)范是由英特 爾等公司發(fā)起的通用串行總線行業(yè)規(guī)范;又如本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，"Type-A'lype-CT' 艮PA類型或C類型的USB 3.1接口，它們是USB 3.1標(biāo)準(zhǔn)的一部分)已經(jīng)公布，這會(huì)使得未來的 轉(zhuǎn)接線和諸如筆記本電腦、平板電腦、手機(jī)之類的電子設(shè)備接口統(tǒng)一、并且單一化。USB 3 · IType-C接口具有諸多優(yōu)勢(shì)，例如：尺寸?。M向8 · 3mm、縱向2 · 5mm)、支持正反插座、數(shù)據(jù) 傳輸速度快(可達(dá)10-20GB/S)、支持電力傳輸ro協(xié)議、并且可同時(shí)傳輸視頻、音頻和數(shù)據(jù)等。
[0003] 然而，現(xiàn)有的USB 3. IType-C標(biāo)準(zhǔn)接口無法直接連接到USB Type-A接口設(shè)備，例如 具有USB Type-A接口的U盤、移動(dòng)硬盤、移動(dòng)光驅(qū)、打印機(jī)、智能手機(jī)等。進(jìn)一步，新款的超薄 型筆記本電腦傾向于配置越來越少的USB接口。例如，蘋果公司最新發(fā)布的12寸筆記本電腦 (MacBook κ )上除了耳機(jī)接口外，只有一個(gè)USB 3. IType-C接口同時(shí)作為供電及數(shù)據(jù)傳輸 用。這種簡(jiǎn)單的接口設(shè)計(jì)為筆記本電腦帶來超輕便設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，也為用戶帶來了很 多實(shí)際使用上的不便。例如，若用戶需要使用上述的傳統(tǒng)USB Type-A接口設(shè)備，或用戶需要 外接大屏顯示器，則都需要額外的轉(zhuǎn)接頭才能實(shí)現(xiàn)。
[0004] 為了解決上述的問題，包括蘋果公司在內(nèi)的諸多廠商給出了一些USB3. IType-C集 線器類的解決方案，意圖將USB 3. IType-C接口擴(kuò)展成一個(gè)或多個(gè)的標(biāo)準(zhǔn)的USB Type-A接 口、以及一個(gè)視頻接口。然而，這些產(chǎn)品大多會(huì)占住筆記本電腦上的同時(shí)作為供電和數(shù)據(jù)傳 輸用的僅一個(gè)USB 3.IType-C接口，例如僅用作數(shù)據(jù)傳輸用;并且，只有少數(shù)產(chǎn)品上帶有電 源的接入功能（即，帶一個(gè)USB 3. IType-C的公頭，一個(gè)USB 3. IType-C的母頭，母頭上外接 筆記本電腦自帶的充電器來為筆記本電腦的工作、筆記本電腦的電池、以及其它設(shè)備供 電）。
[0005] 此外，上述解決方案除了上文提到的使用繁瑣、不便外，還有一個(gè)潛在的問題是： 很多超薄型的筆記本電腦自帶的電源通常功率比較低，通常只夠供應(yīng)筆記本電腦本身。例 如，MaeBdok t8自帶電源功率只有29W，但MaelBook?在處理高負(fù)荷任務(wù)時(shí)，瞬時(shí)功耗需求 會(huì)達(dá)到27W;因此，如果'MacBook li的充電器還同時(shí)在為其它設(shè)備如移動(dòng)硬盤或智能手機(jī) (如蘋果公司的iPhone)在供電，則在這時(shí)即使連接著充電器，由于功率供給的不足，也會(huì)需 要MaeIkKik"的電池進(jìn)行輔助供電，這樣有可能會(huì)帶來外接設(shè)備的使用不穩(wěn)定、連接中 斷、以及電池壽命的減少等一系列潛在問題。
[0006] 因此，需要一種將筆記本電腦類型的電源適配器與USB 3. IType-C集線器整合的 USB接口擴(kuò)展裝置。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007] 本實(shí)用新型的一個(gè)目的是，提供一種用于USB接口擴(kuò)展的裝置，其將較少的USB接 口（尤其是單個(gè)USB 3. IType-C接口）擴(kuò)展為筆記本電腦用戶所需的多種類型的接口，如此， 用戶能夠方便地使用擴(kuò)展接口較少的裝置，例如僅具有一個(gè)U S B 3 . IT y p e - C接口 VhicBook"筆記本電腦，再例如戴爾公司的XPS 13系列產(chǎn)品、華為公司的MateBook系列產(chǎn) 品等。
[0008] 本實(shí)用新型的另一個(gè)目的是，提供一種內(nèi)建移動(dòng)電源的USB接口擴(kuò)展裝置，使得所 述裝置無需電源適配器也能夠?yàn)檫B接至所述裝置的外部設(shè)備供電。
[0009] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型公開了一種用于USB接口擴(kuò)展的裝置，并且該裝置 可為電腦和其他外部設(shè)備同時(shí)供電。所述裝置包括:殼體;接口模塊，所述接口模塊被保持 在所述殼體中，并且所述接口模塊包括:多個(gè)接口，所述多個(gè)接口用于傳輸電力和數(shù)據(jù)，其 中所述多個(gè)接口為不同類型的接口；和影像輸出接口，所述影像輸出接口被連接至顯示設(shè) 備、且用于將多媒體信號(hào)輸出至所述顯示設(shè)備；以及電源模塊，所述電源模塊設(shè)置于所述殼 體中、用于將電力供給到所述接口模塊中的一個(gè)或多個(gè)接口，并且所述電源模塊包括電源 適配器和AC/DC轉(zhuǎn)換電路。
[0010] 根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述多個(gè)接口包括第一接口和第二接口，所述第一接 口是至少一個(gè)USB 3. IType-C接口，并且所述第二接口是至少一個(gè)USB充電電源傳遞1.0接 口和/或至少一個(gè)USB充電電源傳遞2.0接口。
[0011] 根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述多個(gè)接口進(jìn)一步包括第三接口，所述第三接口不 同于所述第一接口和所述第二接口，所述第三接口是至少一個(gè)MSD4.0讀卡器。
[0012] 根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述影像輸出接口是至少一個(gè)HDMI Type-A規(guī)格的高 清晰度多媒體接口（如本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，HDMI即高清晰度多媒體接口，HDMI Type-A 接口即符合HDMI標(biāo)準(zhǔn)的A類型接口；其他術(shù)語，如HDMI Type-D的涵義類似）。
[0013] 根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述影像輸出接口包括彼此獨(dú)立輸出不同多媒體信號(hào) 的至少一個(gè)Display port規(guī)格的高清晰度多媒體接口和/或至少一個(gè)HDMI Type-D規(guī)格的 高清晰度多媒體接口（如本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的，Display port是一種高清數(shù)字顯示接口 標(biāo)準(zhǔn)）。
[0014] 根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述裝置進(jìn)一步包括內(nèi)置于所述殼體中的移動(dòng)電源， 所述移動(dòng)電源的功率被配置為能夠?yàn)橐粋€(gè)或多個(gè)連接至所述第一接口和/或所述第二接口 的外部設(shè)備供電。
[0015] 根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述裝置進(jìn)一步包括內(nèi)置于所述殼體中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝 置，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、以及用于與一個(gè)或多個(gè)外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
[0016] 根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述電源適配器的功率處于40W至120W之間的范圍。
[0017] 根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述電源適配器的功率為60W。
[0018] 根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述移動(dòng)電源的容量處于5000至20000mAh之間的范 圍、且輸出功率處于20至80W之間的范圍。
[0019] 本實(shí)用新型解決了目前并無筆記本電腦類型的電源適配器與USB 3.IType-C集線 器整合的相關(guān)產(chǎn)品的問題。本實(shí)用新型的用途包括、但不限于：其一，裝置可為使用USB 3. IType-C作為供電、數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)備同時(shí)提供電力供給和接口擴(kuò)展的功能;其二，裝置作 為一個(gè)多功能充電器，可同時(shí)為包括筆記本電腦、平板電腦、智能手機(jī)、智能手表等之類的 四款產(chǎn)品同時(shí)高速充電。
【附圖說明】
[0020] 圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的裝置的模塊原理圖；
[0021] 圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的裝置的分解透視圖；
[0022] 圖3是根據(jù)圖2中所示的實(shí)施例的裝置的組裝后視圖；
[0023] 圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例的裝置的組裝后視圖。
[0024] 主要附圖標(biāo)記
[0025] 100 裝置
[0026] 200 殼體
[0027] 201 上部殼體
[0028] 202 中間殼體
[0029] 203 下部殼體
[0030] 300 接 口模塊
[0031] 311、312 第一接口
[0032] 321、322 第二接口
[0033] 331 第三接口
[0034] 340 影像輸出接口
[0035] 341 第一影像輸出接口
[0036] 342 第二影像輸出接口
[0037] 400 電源模塊
[0038] 401 電源適配器
[0039] 402 AC/DC 轉(zhuǎn)換模塊
【具體實(shí)施方式】
[0040]為便于更好地理解本實(shí)用新型的原理，下文以示例性實(shí)施例的方式、結(jié)合附圖進(jìn) 一步說明本實(shí)用新型。
[0041] 圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的USB接口擴(kuò)展裝置的模塊原理圖。應(yīng)當(dāng)理解的是，圖1 僅是示例性的，目的是說明裝置的工作原理，而并不對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式做出任何限 制。根據(jù)本實(shí)用新型的裝置主要包括電源模塊、接口模塊、轉(zhuǎn)換電路等。
[0042] 參照?qǐng)D1，其中電源模塊包括具有電源接口的AC/DC變壓器、電源轉(zhuǎn)換印刷電路板、 以及具有高速開關(guān)的電源傳遞控制器;其中轉(zhuǎn)換電路包括邏輯印刷電路板，其上設(shè)置有集 線器，集線器包括記憶卡控制器，該記憶卡控制器電連接至微型存儲(chǔ)卡。接口模塊包括I/O 接口，其在圖1中示例性地包括USB 3. IType-C接口和USB 3. IType-C接口。高速開關(guān)電連接 至HDMI印刷電路板，其上設(shè)置有視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換器，并且包括一個(gè)或多個(gè)HDMI接口，用于將高 清視頻信號(hào)輸出至顯示設(shè)備。
[0043]下文通過示例性實(shí)施例的方式說明根據(jù)本實(shí)用新型的裝置的工作原理及應(yīng)用。
[0044] 1.第一實(shí)施例：
[0045] 圖2示出了用于USB接口擴(kuò)展的裝置100的第一實(shí)施例的部件分解透視圖。圖3示出 了組裝后的裝置100的后視圖。
[0046] 參見圖2和圖3所示，裝置100包括由上部殼體201、中間殼體202、和下部殼體203組 成的殼體200。中間殼體202的上表面和下表面敞開，并且分別適于與上部殼體201和下部殼 體203配合從而組裝成為殼體200。中間殼體包括前端面211和后端面212,其中后端面212上 形成有被構(gòu)造為接收相應(yīng)模塊或部件的多個(gè)開口 213。
[0047]裝置100具有容納在殼體200的腔室220中的接口模塊300。接口模塊300包括一個(gè) 或多個(gè)第一接口 311、312,不同于第一接口 311、312的一個(gè)或多個(gè)第二接口321、322。第一接 口311、312以及第二接口321、322用于傳輸電力和數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，第一接口311、312是 兩個(gè)左、右并排布置的USB 3. IType-C接口，并且第二接口 321、322是兩個(gè)上、下并排布置的 USB 3. IType-A接口。第二接口 321、322支持USB充電電源傳遞1.0規(guī)格和USB充電電源傳遞 2.0規(guī)格，其可插接到外部設(shè)備(諸如，智能手機(jī)、平板電腦、智能手表等)從而為外部設(shè)備充 電等，和/或可插接到USB存儲(chǔ)設(shè)備(例如，U盤、移動(dòng)硬盤)從而與USB存儲(chǔ)設(shè)備交換數(shù)據(jù)等。 [0048]接口模塊300還包括靠近上部殼體201的第三接口 331。如圖2和圖3所示，第三接口 331 可被設(shè)置為MSD(Mini Secure Digital)4.0讀卡器。
[0049] 接口模塊300進(jìn)一步包括布置在第三接口 331下方的影像輸出接口 340。影像輸出 接口 340用于將影像數(shù)據(jù)輸出到外部設(shè)備(未示出）。在第一實(shí)施例中，影像輸出接口 340是 HDMI Type-A規(guī)格的高清多媒體接口，其能夠?qū)⒏咔逍盘?hào)傳輸至外部設(shè)備，包括、但不限于 支持HDMI高解析度的電視機(jī)、智能手機(jī)、平板電腦等。
[0050] 裝置100包括電源模塊400,電源模塊400具有電源適配器401和AC/DC轉(zhuǎn)換電路 402。參見圖2或圖3,電源適配器401經(jīng)由正、負(fù)極端子而連接到外部交流電源(未示出）。電 源適配器401的輸出功率可處于40W至120W之間的范圍。優(yōu)選地，在本實(shí)施例中，電源適配器 401的輸出功率為60W。
[0051] 在典型的示例性應(yīng)用中，裝置100經(jīng)由第一接口 311、312以及第二接口 321、322而 分別連接至四個(gè)常用外部設(shè)備（未示出），例如：筆記本電腦六（14.5￥/^，291)、平板電腦8 (5V/2.4A，12W)、智能手機(jī)C(5V/2.1A，10.5W)、和智能手表D(5V/1A，5W);由此可見，即使為 上述四個(gè)外部設(shè)備同時(shí)充電，所消耗的總功率(56.5W)也低于裝置100的電源適配器401所 能夠提供的功率(60W)。也即是說，裝置100能夠作為電源適配器使用，從而實(shí)現(xiàn)同時(shí)為用戶 常用的外部設(shè)備全速、穩(wěn)定地供電。
[0052] 2.第二實(shí)施例：
[0053]圖4示出了裝置100的第二實(shí)施例的后視圖。
[0054]類似地，在第二實(shí)施例中，裝置100包括殼體200、接口模塊300、電源模塊400。接口 模塊300包括第一接口 311、312，第二接口 321、322，以及第三接口 331。
[0055]不同于第一實(shí)施例，在第二實(shí)施例中，影像輸出接口 340包括不同規(guī)格的兩個(gè)影像 輸出接口，它們分別被限定為第一影像輸出接口 341、第二影像輸出接口 342。其中，第一影 像輸出接口341被設(shè)置為Mini Display Port規(guī)格的高清多媒體接口，并且影像輸出接口 342被設(shè)置為HDMI Type-D規(guī)格的高清多媒體接口，其較小的尺寸適于根據(jù)本實(shí)用新型的裝 置的較小外型尺寸、并且可以被應(yīng)用在小型、高解析度顯示設(shè)備上，例如智能手機(jī)、平板電 腦等。進(jìn)一步有利的是，影像輸出接口 341和影像輸出接口 342能夠分別被連接至兩個(gè)不同 的顯示接口卡(未示出），從而彼此獨(dú)立地輸出相同或不同的高清多媒體信號(hào)到兩個(gè)不同的 顯示設(shè)備(例如，顯示器、電視機(jī)、投影機(jī)等）。
[0056] 3.第三實(shí)施例：
[0057]類似地，在第三實(shí)施例中，裝置100包括殼體200、接口模塊300、電源模塊400。接口 模塊300包括第一接口 311、312,第二接口 321、322,第三接口 331，以及影像輸出接口 340。 [0058]不同于上述實(shí)施例的是，在第三實(shí)施例中，電源模塊400進(jìn)一步包括內(nèi)置于殼體 200中的移動(dòng)電源(未示出）。因此，在這一實(shí)施例中，裝置100可不必借助電源適配器401連 接到外部交流電源;替代的是，裝置100能夠借助其中內(nèi)置的移動(dòng)電源來為上述外部設(shè)備供 電。優(yōu)選地，移動(dòng)電源的容量處于5000至20000mAh之間的范圍、且輸出功率處于20至80W之 間的范圍，同樣能夠?yàn)橥饨又恋谝唤涌?311、312以及第二接口 321、322的外部設(shè)備提供較為 穩(wěn)定、持久的電力供應(yīng)。
[0059] 4.第四實(shí)施例：
[0060] 類似地，在第四實(shí)施例中，裝置100包括殼體200、接口模塊300、電源模塊400。接口 模塊300包括第一接口 311、312,第二接口 321、322,第三接口 331，以及影像輸出接口 340。
[0061] 不同于上述實(shí)施例的是，在第四實(shí)施例中，電源模塊400進(jìn)一步包括內(nèi)置于殼體 200中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。例如，存儲(chǔ)裝置可以是大容量的高速固態(tài)硬盤，其可被用于與連接 至裝置100的外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，即存儲(chǔ)來自外部設(shè)備的數(shù)據(jù)、和/或?qū)?shù)據(jù)供外部設(shè) 備讀取。
[0062] 雖然上文描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解這些實(shí) 施例僅是示例性的，并且它們不應(yīng)被理解為對(duì)于本實(shí)用新型的任何方式的限制。同時(shí)，本領(lǐng) 域技術(shù)人員在上述優(yōu)選實(shí)施例的基礎(chǔ)上得到的等同實(shí)施例、變型例也應(yīng)屬于權(quán)利要求書中 限定的本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。例如，雖然本文提及根據(jù)本實(shí)用新型的裝置尤其適用于對(duì) 于接口較少的裝置(例如，僅具有一個(gè)USB 3. IType-C接口的MaeBook?筆記本電腦)進(jìn)行 接口擴(kuò)展，但是所述裝置也能夠用于擴(kuò)展具有其他接口類型的其他設(shè)備，例如具有較少USB 3. IType-C接口或其他類型接口的智能手機(jī)、平板電腦等。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于USB接口擴(kuò)展的裝置，其特征在于，所述裝置包括： 殼體； 接口模塊，所述接口模塊設(shè)置于所述殼體中，所述接口模塊包括： 用于傳輸電力和數(shù)據(jù)的多個(gè)接口，其中所述多個(gè)接口為不同類型的接口；和 影像輸出接口，所述影像輸出接口被連接至顯示設(shè)備、用于將多媒體信號(hào)輸出至所述 顯示設(shè)備；以及 電源模塊，所述電源模塊設(shè)置于所述殼體中，用于將電力供給到所述接口模塊，所述電 源模塊至少包括電源適配器和AC/DC轉(zhuǎn)換電路。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述多個(gè)接口包括第一接口和第二接口， 所述第一接口是至少一個(gè)USB 3. lType-C接口，所述第二接口是至少一個(gè)USB充電電源傳遞 1.0接口和/或至少一個(gè)USB充電電源傳遞2.0接口。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述多個(gè)接口進(jìn)一步包括第三接口，所述 第三接口不同于所述第一接口和所述第二接口，所述第三接口是至少一個(gè)MSD 4.0讀卡器。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述影像輸出接口是至少一個(gè)HDMI Type-A規(guī)格的高清晰度多媒體接口。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述影像輸出接口包括彼此獨(dú)立輸出不同 多媒體信號(hào)的至少一個(gè)Display port規(guī)格的高清晰度多媒體接口和/或至少一個(gè)HDMI Type-D規(guī)格的高清晰度多媒體接口。6. 根據(jù)權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置進(jìn)一步包括： 內(nèi)置于所述殼體中的移動(dòng)電源，所述移動(dòng)電源的功率被配置為能夠?yàn)橐粋€(gè)或多個(gè)連接 至所述第一接口和/或所述第二接口的外部設(shè)備供電。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置進(jìn)一步包括： 內(nèi)置于所述殼體中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、以及用于與一 個(gè)或多個(gè)外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。8. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述電源適配器的功率處于 40W至120W之間的范圍。9. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述電源適配器的功率為60W。10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述移動(dòng)電源的容量處于5000至 20000mAh之間的范圍、且輸出功率處于20至80W之間的范圍。
【文檔編號(hào)】G06F13/38GK205427837SQ201620167859
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月4日
【發(fā)明人】李超
【申請(qǐng)人】粒子科技有限責(zé)任公司