CN204946001U - USB Type-C转换模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种USB？Type-C转换模块，具有USB？Type-C连接器、无线传输单元、配置信道逻辑单元及讯号转换单元，讯号转换单元电性连接USB？Type-C连接器的部分数据端子，并且电性连接无线传输单元，以此将USB数据转换为网络数据并通过无线传输单元处理后再对外无线传输，USB？Type-C连接器的配置信道端子连接配置信道逻辑单元，并且配置信道逻辑单元可切换地连接电源或地线。当转换模块连接主机时，配置信道逻辑单元切换连接地线以令主机识别转换模块为装置型态；当转换模块连接电子装置时，配置信道逻辑单元切换连接电源以令电子装置识别转换模块为主机型态。

Description

USB Type-C转换模块

技术领域

本实用新型涉及一种转换模块，尤其涉及一种USBType-C转换模块。

背景技术

由于通用串行总线(UniversalSerialBus,USB)连接器的普及化，几乎各式电子装置上皆配置有USB连接器。通过该些USB连接器的使用，电子装置的用户可轻松地进行数据的传输，相当便利。

目前时下最广泛使用的USB连接器规格，以可支持高速传输速率(Hi-Speed,480Mbps)的USB2.0规格与可支持超高速传输速率(Super-Speed,5Gpbs)的USB3.0规格为最大宗。然而，随着数字数据质量与档案容量的提升，前述USB2.0规格与USB3.0规格的传输速度已渐渐无法满足现有使用者的需求。

有鉴于此，市场上推出了USB3.1规格，而其中更以USB3.1的Type-C的连接器最受到各界瞩目。具体来说，USB3.1Type-C连接器除了以上、下共24根端子的结构克服了传统USB连接器无法正插或反插的问题外，还可提供高达10Gbps的数据传输速度与100W的输出功率。

如上所述，USB3.1Type-C连接器具备了便利性、高数据传输速度与大输出功率，再加上USB3.1Type-C连接器的体积非常的小，所需占据的空间并不大。因此，目前许多新款计算机主机或电子装置皆舍弃了USB2.0连接器与USB3.0连接器，改为采用USB3.1Type-C连接器。由此可看出，USB3.1Type-C连接器将可能成为新一代通用接口的主流。

然而，现有许多旧款计算机主机或电子装置上并没有配置USB3.1Type-C连接器。于此情况下，该些新款的计算机主机或电子装置将无法直接通过USB3.1Type-C接口来与该些旧款的计算机主机或电子装置连接，进而无法顺利进行数据传输。如此一来，对于使用者而言将会相当地不便。

实用新型内容

本实用新型的主要目的，在于提供一种USBType-C转换模块，可将USBType-C格式的数据转换为网络数据，并经过无线传输单元处理后再对外进行无线传输，或是将网络数据转换为USB格式的数据并作为USBType-C数据的一部分，再通过USBType-C连接器来传输。

本实用新型的另一主要目的，在于提供一种USBType-C转换模块，可随着连接对象的种类自动改变转换模块的型态，以此无论连接对象是主机或电子装置，转换模块都可以成功与连接对象进行数据的传输。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种USBType-C转换模块，包括：

一USBType-C连接器，具有复数个数据端子；

一无线传输单元；

一讯号转换单元，连接部分该数据端子及该无线传输单元，将由部分该数据端子取得的USB数据转换为该无线传输单元对外无线传输的网络数据，并将该无线传输单元无线接收并处理后的网络数据转换为部分该数据端子传输的USB数据；及

一配置信道逻辑单元，连接一电源、一地线及该USBType-C连接器的一配置信道端子，于该USBType-C连接器连接外部的一主机时导通该配置信道端子与该地线，并且于该USBType-C连接器连接外部的一电子装置时导通该配置信道端子与该电源。

进一步地，该配置信道逻辑单元具有一开关，该开关分别连接该配置信道端子、该电源及该地线，于该USBType-C连接器连接该主机时切换导通该配置信道端子与该地线，于该USBType-C连接器连接该电子装置时切换导通该配置信道端子与该电源。

进一步地，该开关具有连接该配置信道端子的一第一接点、连接该电源的一第二接点以及连接该地线的一第三接点，其中该开关是于该USBType-C连接器连接该主机时将该第一接点连接至该第三接点，并于该USBType-C连接器连接该电子装置时将该第一接点连接至该第二接点。

进一步地，该配置信道逻辑单元具有一上拉电阻，该上拉电阻一端连接该电源，另一端连接该第二接点。

进一步地，该配置信道逻辑单元具有一下拉电阻，该下拉电阻一端连接该地线，另一端连接该第三接点。

进一步地，部分该数据端子至少包括一正数据端子、一负数据端子、一高速传输正数据端子、一高速传输负数据端子、一高速接收正数据端子及一高速接收负数据端子。

进一步地，该电源为5V，该地线为一外壳，该下拉电阻为5.1k欧姆，其中该USBType-C连接器、该讯号转换单元、该配置信道逻辑单元及该无线传输单元容置于该外壳内。

进一步地，该配置信道逻辑单元还具有一第二开关、一第二上拉电阻及一第二下拉电阻，该第二开关连接该USBType-C连接器的一第二配置信道端子，并且能够切换地通过该第二上拉电阻连接该电源，或通过该第二下拉电阻连接该地线，于该主机触发该第二配置信道端子时切换导通该第二配置信道端子与该地线，并于该电子装置触发该第二配置信道端子时切换导通该第二配置信道端子与该电源。

进一步地，更包括一天线单元，电性连接该无线传输单元。

进一步地，该天线单元为PIFA天线或全向性天线。

本实用新型对照相关技术所能达到的技术功效在于，可将数据于USBType-C接口与无线传输接口之间进行转换。如此一来，即使新款装置上仅配置有USBType-C连接器，但通过本实用新型的转换模块，该新款装置仍可通过USBType-C接口以外的传输接口与其他装置进行数据传递。

另外，本实用新型通过配置信道逻辑单元的自动切换，可令USBType-C连接器同时适用于连接主机与连接电子装置，以此令本实用新型的USBType-C转换模块更具有使用上的弹性。

附图说明

图1为本实用新型的第一具体实施例的立体组合图；

图2为本实用新型的第一具体实施例的电路图；

图3为本实用新型的第一具体实施例的连接示意图；

图4为本实用新型的第一具体实施例的切换电路图；

图5为本实用新型的第二具体实施例的连接示意图；

图6为本实用新型的第二具体实施例的切换电路图；

图7为本实用新型的第三具体实施例的切换电路图；

图8为本实用新型的第四具体实施例的立体组合图。

图中，1、1’、1”…转换模块；

10…外壳；

11…电路板；

12…USBType-C连接器；

13…无线传输单元；

131、131’…天线单元；

1310…天线接头；

14…配置信道逻辑单元；

141…开关；

1411…第一接点；

1412…第二接点；

1413…第三接点；

142…上拉电阻；

143…下拉电阻；

15…讯号转换单元；

16…第二配置信道逻辑单元；

161…第一开关；

162…第二开关；

163…第一上拉电阻；

164…第一下拉电阻；

165…第二上拉电阻；

166…第二下拉电阻；

2…主机；

21…USBType-C连接器母头；

3…无线装置；

4…电子装置；

41…USBType-C连接器母头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

参阅图1与图2，分别为本实用新型的第一具体实施例的立体组合图与电路图。本实用新型揭露了一种USBType-C转换模块1(下面将于说明书中简称为该转换模块1)，该转换模块1主要具有一电路板11、一USBType-C连接器12、一无线传输单元13、一配置信道逻辑(ConfigurationChannelLogic,CCLogic)单元14、一讯号转换单元15及一外壳10。

如图1所示，该USBType-C连接器12、该无线传输单元13、该配置信道逻辑单元14及该讯号转换单元15分别电性连接于该电路板11，并且该USBType-C连接器12、该无线传输单元13、该配置信道逻辑单元14、该讯号转换单元15及该电路板11分别设置于该外壳10内。

请同时参阅图2，本实施例中，该USBType-C连接器12具有复数个数据端子。该讯号转换单元15通过该电路板11电性连接该USBType-C连接器12的部分该复数个数据端子，并且同时通过该电路板11电性连接该无线传输单元13。具体而言，该无线传输单元13可为一集成电路(IntegratedCircuit,IC)，该讯号转换单元15通过该电路板11上的线路电性连接该无线传输单元13的特定脚位。

一般来说，一组USBType-C讯号中可包含多组的USBType-A讯号。本实用新型中主要是由该USBType-C连接器12接收的一组USBType-C讯号(数据)中提取一组USBType-A讯号(数据)，并经由部分该复数个数据端子传送至该讯号转换单元15，由该讯号转换单元15将该组USBType-A讯号转换为一组网络讯号(数据)。接着，由该讯号转换单元15将该组网络讯号传送至该无线传输单元13进行处理后，再由该无线传输单元13对外进行无线传输。另一方面，本实用新型将由该无线传输单元13接收的一组网络讯号(数据)经处理后传输至该讯号转换单元15，由该讯号转换单元15将该组网络讯号转换为一组USBType-A讯号(数据)后，再将该组USBType-A讯号作为一组USBType-C讯号(数据)的一部分，并经由该USBType-C连接器12来进行传输。

如图2所示，该转换模块1还可包含一天线单元131，电性连接于该电路板11，并通过该电路板11电性连接该无线传输单元13。并且如图1所示，本实施例中，该天线单元131主要可为一平面倒F天线(PrintedInverted-FAntenna,PIFA)，但不加以限定。该天线单元131主要设置于该电路板11的周缘，并且容置于该外壳10内。通过该天线单元131，该无线传输单元13可以得到更好的数据传输效果。

该USBType-C连接器12的部分该复数数据端子包含该USBType-C连接器12的复数上层端子及／或复数下层端子。本实施例中，部分该复数数据端子至少包括一正数据端子(D+)、一负数据端子(D-)、一高速传输正数据端子(SSTx+)、一高速传输负数据端子(SSTx-)、一高速接收正数据端子(SSRx+)及一高速接收负数据端子(SSRx-)，但不加以限定。

另一方面，部分该复数数据端子还可同时包含该USBType-C连接器12的至少一电源端子(Vcc)，但不加以限定。本实施例中，该电源端子从该USBType-C连接器12所连接的外部装置上取得电力，并提供该讯号转换单元15及／或该无线传输单元13运作所需的电力。

该USBType-C连接器12还具有二配置信道(ConfigurationChannel,CC)端子，该配置信道逻辑单元14通过该电路板11连接该USBType-C连接器12的该二配置信道端子的其中之一。并且如图2所示，该配置信道逻辑单元14同时还连接至一电源与一地线。本实用新型中，该电源主要为5V，并且该电源可为一外部电源、一电池或该USBType-C连接器12的该电源端子等，不加以限定。另，该地线可直接连接至该外壳10或该USBType-C连接器12的一外铁壳等，不加以限定。

本实用新型中，该配置信道逻辑单元14主要是在该USBType-C连接器12连接到外部的一主机(Host)，例如服务器或个人计算机时，导通该USBType-C连接器12的该配置信道端子与该地线间的连接。以此，令该主机识别该转换模块1为一装置型态(即，将该USBType-C连接器12视为一上游对应埠(UpstreamFacingPort,UFP))，进而该转换模块1可以被允许与该主机进行沟通。

另外，该配置信道逻辑单元14在该USBType-C连接器12连接到外部的一电子装置(device)，例如智能型手机、平板计算机、随身碟或迷你云时，导通该USBType-C连接器12的该配置信道端子与该电源间的连接。以此，令该电子装置识别该转换模块1为一主机型态(即，将该USBType-C连接器12视为一下游对应埠(DownstreamFacingPort,DFP))，进而该转换模块1可以被允许与该电子装置进行沟通。

请同时参阅图3至图6，图3为本实用新型的第一具体实施例的连接示意图，图4为本实用新型的第一具体实施例的切换电路图，图5为本实用新型的第二具体实施例的连接示意图，图6为本实用新型的第二具体实施例的切换电路图。

如图3所示，该转换模块1主要可通过该USBType-C连接器12连接外部的一主机2上对应的一USBType-C连接器母头21，以与该主机2连接。通过该配置信道逻辑单元14的切换，该主机2可识别该转换模块1为该装置型态而与该转换模块1进行沟通。

另一方面，该转换模块1可通过该无线传输单元13与该天线单元131无线连接外部的一无线装置3。本实施例中，该无线装置3可例如为路由器(Router)、网关(Gateway)、无线IP分享器或支持无线传输协议的可携式电子装置等。如此一来，即使该无线装置3上没有配置USBType-C连接器，无法通过USBType-C传输线与该主机2直接连接，但仍可通过该转换模块1与该主机2进行数据的无线传输。

值得一提的是，本实施例中，该USBType-C连接器12是以一连接器公头为例，而该天线单元131是以一PIFA天线为例，但并不以此为限。于其他实施例中，该USBType-C连接器12也可为一连接器母头，而天线单元131也可为其他型态的天线。

如图4所示，本实施例中，该讯号转换单元15从该USBType-C连接器12接收USB格式的数据(USBData)，并转换为网络格式的数据(NetworkData)后，再传送至该无线传输单元13进行处理，待该无线传输单元13处理后，再通过该天线单元131对外无线传输，反之亦然。

接着如图5所示，于图5的实施例中，该转换模块1可通过该USBType-C连接器12连接一电子装置4上对应的一USBType-C连接器母头41，以此与该电子装置4连接。通过该配置信道逻辑单元14的切换，该电子装置4可识别该转换模块1为该主机型态而与该转换模块1进行沟通。本实施例中，该转换模块1可通过该无线传输单元13与该天线单元131无线连接该无线装置3。如此一来，即使该无线装置3上没有配置USBType-C连接器，无法通过USBType-C传输线直接连接该电子装置4，但仍可通过该转换模块1与该电子装置4进行数据的无线传输。

再者，于另一实施例中，该无线装置3上也可能设置一USBType-C连接器。于此情况下，该转换模块1亦可通过该USBType-C连接器12连接该无线装置3，并通过该无线传输单元13与该天线单元131无线连接该主机2或该电子装置4(该主机2或该电子装置4必须支持无线传输协议)。于本实施例中，若该转换模块1通过该USBType-C连接器12连接该无线装置3，则该配置信道逻辑单元14会切换连接该电源，进而令该无线装置3识别该转换模块1为该主机型态(意即，该无线装置3的型态属于前述的电子装置)。

续如图4所示，本实用新型中该配置信道逻辑单元14主要具有一开关141，该开关141分别连接该USBType-C连接器12的该配置信道端子、该电源及该地线。其中，当该USBType-C连接器12连接了该主机2时，该配置信道逻辑单元14控制该开关141进行切换，以导通该配置信道端子与该地线，以此令该主机2识别该转换模块1为该装置型态。

另外如图6所示，当该USBType-C连接器12连接了该电子装置4时，该配置信道逻辑单元14控制该开关141进行切换，以导通该配置信道端子与该电源，以此令该电子装置4识别该转换模块1为该主机型态。

更具体而言，该USBType-C连接器12主要可通过该配置信道端子侦测一连接对象的型态(即，为该主机2或该电子装置4)。以此，该配置信道逻辑单元14可依据该配置信道端子的侦测结果控制该开关141进行对应切换。

另，如图4与图6所示，该开关141具有一第一接点1411、一第二接点1412与一第三接点1413，其中该开关141通过该第一接点1411连接该配置信道端子，通过该第二接点1412连接该电源，并通过该第三接点1413连接该地线。本实施例中，该开关141主要是在该USBType-C连接器12连接该主机2时，将该第一接点1411连接至该第三接点1413，以导通该配置信道端子与该地线(如图4所示)。并且，该开关141在该USBType-C连接器12连接该电子装置4时，断除该第一接点1411与该第三接点1413的连接，并将该第一接点1411切换连接至该第二接点1412，以导通该配置信道端子与该电源(如图6所示)。

更具体地，该配置信道逻辑单元14还具有一下拉电阻143(Rd)，该下拉电阻143的一端连接该地线，另一端连接该第三接点1413。当该开关141将该第一接点1411连接至该第三接点1413以导通该配置信道端子与该地线时，该主机2可经由该下拉电阻143上产生的压降数值而识别该转换模块1为该装置型态。一般来说，该下拉电阻143可为5.1k欧姆，但不加以限定。

另外，该配置信道逻辑单元14还可具有一上拉电阻142(Rp)，该上拉电阻142的一端连接该电源，另一端连接该第二接点1412。当该开关141将该第一接点1411连接至该第二接点1412以导通该配置信道端子与该电源时，该电子装置4可经由该上拉电阻142上产生的压降数值而识别该转换模块1为该主机型态。一般来说，该上拉电阻142的欧姆值是视该转换模块1的使用类型而设定，不加以限定。

参阅图7，为本实用新型的第三具体实施例的切换电路图。图7揭露了另一USBType-C转换模块1’(下面将于说明书中简称为该转换模块1’)，与前述的该转换模块1的差异在于，该转换模块1’以一第二配置信道逻辑单元16取代该转换模块1中的该配置信道逻辑单元14。

具体而言，该配置信道逻辑单元14中仅具有一组该开关141，并且仅连接该USBType-C连接器12的该二配置信道端子的其中之一。也就是说，该转换模块1无法支持该USBType-C连接器12的正插与反插。

本实施例中，该第二配置信道逻辑单元16除了具有与该转换模块1相同的一第一开关161、一第一上拉电阻(Rp1)163与一第一下拉电阻(Rd1)164外，还进一步具有一第二开关162、一第二上拉电阻(Rp2)165及一第二下拉电阻(Rd2)166。

如图7所示，该第一开关161连接该USBType-C连接器12的一第一配置信道端子(CC1)、该电源及该地线，该第二开关162则连接该USBType-C连接器12的一第二配置信道端子(CC2)、该电源及该地线。具体地，该第一开关161是通过该第一上拉电阻163连接该电源，并通过该第一下拉电阻164连接该地线。另一方面，该第二开关162是通过该第二上拉电阻165连接该电源，并通过该第二下拉电阻166连接该地线。

本实施例中，该第二配置信道逻辑单元16会有以下四种切换模块：

(一)、当该USBType-C连接器12正向插接该主机2时(该第一配置信道端子被触发)，该第二配置信道逻辑单元16会控制该第一开关161切换导通该第一配置信道端子与该地线，以此令该主机2识别该转换模块1’为该装置型态；

(二)、当该USBType-C连接器12正向插接该电子装置4时(该第一配置信道端子被触发)，该第二配置信道逻辑单元16会控制该第一开关161切换导通该第一配置信道端子与该电源，以此令该电子装置4识别该转换模块1’为该主机型态；

(三)、当该USBType-C连接器12反向插接该主机2时(该第二配置信道端子被触发)，该第二配置信道逻辑单元16会控制该第二开关162切换导通该第二配置信道端子与该地线，以此令该主机2识别该转换模块1’为该装置型态；

(四)、当该USBType-C连接器12反向插接该电子装置4时(该第二配置信道端子被触发)，该第二配置信道逻辑单元16会控制该第二开关162切换导通该第二配置信道端子与该电源，以此令该电子装置4识别该转换模块1’为该主机型态。

请参阅图8，为本实用新型的第四具体实施例的立体组合图。图8揭露了又一USBType-C转换模块1”(下面将于说明书中简称为该转换模块1”)，与前述的该转换模块1的差异在于，该转换模块1”以另一天线单元131’取代该转换模块1的该天线单元131。

如图8所示，该天线单元131’主要为一全向天线。更具体地，该转换模块1”具有一天线接头1310，电性连接于该电路板11，并通过该电路板11电性连接该无线传输单元13。该天线单元131’枢接该天线接头1310，并经由该天线接头1310连接该无线传输单元13，进而提供该转换模块1”较佳的无线传输功效。

本实施例中，该天线接头1310容置于该转换模块1”的该外壳10内，且通过该外壳10上的一开孔(图未标示)露出于该外壳10。以此，该天线单元131’可自该外壳10的外部枢接该天线接头1310，进而提供用户拆卸该天线单元131’与调整该天线单元131’的方向的需求。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种USBType-C转换模块，其特征在于，包括：

一USBType-C连接器，具有复数个数据端子；

一无线传输单元；

一讯号转换单元，连接部分该数据端子及该无线传输单元，将由部分该数据端子取得的USB数据转换为该无线传输单元对外无线传输的网络数据，并将该无线传输单元无线接收并处理后的网络数据转换为部分该数据端子传输的USB数据；及

一配置信道逻辑单元，连接一电源、一地线及该USBType-C连接器的一配置信道端子，于该USBType-C连接器连接外部的一主机时导通该配置信道端子与该地线，并且于该USBType-C连接器连接外部的一电子装置时导通该配置信道端子与该电源。

2.根据权利要求1所述的USBType-C转换模块，其特征在于，该配置信道逻辑单元具有一开关，该开关分别连接该配置信道端子、该电源及该地线，于该USBType-C连接器连接该主机时切换导通该配置信道端子与该地线，于该USBType-C连接器连接该电子装置时切换导通该配置信道端子与该电源。

3.根据权利要求2所述的USBType-C转换模块，其特征在于，该开关具有连接该配置信道端子的一第一接点、连接该电源的一第二接点以及连接该地线的一第三接点，其中该开关是于该USBType-C连接器连接该主机时将该第一接点连接至该第三接点，并于该USBType-C连接器连接该电子装置时将该第一接点连接至该第二接点。

4.根据权利要求3所述的USBType-C转换模块，其特征在于，该配置信道逻辑单元具有一上拉电阻，该上拉电阻一端连接该电源，另一端连接该第二接点。

5.根据权利要求4所述的USBType-C转换模块，其特征在于，该配置信道逻辑单元具有一下拉电阻，该下拉电阻一端连接该地线，另一端连接该第三接点。

6.根据权利要求5所述的USBType-C转换模块，其特征在于，部分该数据端子至少包括一正数据端子、一负数据端子、一高速传输正数据端子、一高速传输负数据端子、一高速接收正数据端子及一高速接收负数据端子。

7.根据权利要求5所述的USBType-C转换模块，其特征在于，该电源为5V，该地线为一外壳，该下拉电阻为5.1k欧姆，其中该USBType-C连接器、该讯号转换单元、该配置信道逻辑单元及该无线传输单元容置于该外壳内。

8.根据权利要求5所述的USBType-C转换模块，其特征在于，该配置信道逻辑单元还具有一第二开关、一第二上拉电阻及一第二下拉电阻，该第二开关连接该USBType-C连接器的一第二配置信道端子，并且能够切换地通过该第二上拉电阻连接该电源，或通过该第二下拉电阻连接该地线，于该主机触发该第二配置信道端子时切换导通该第二配置信道端子与该地线，并于该电子装置触发该第二配置信道端子时切换导通该第二配置信道端子与该电源。

9.根据权利要求8所述的USBType-C转换模块，其特征在于，更包括一天线单元，电性连接该无线传输单元。

10.根据权利要求9所述的USBType-C转换模块，其特征在于，该天线单元为PIFA天线或全向性天线。