CN204947285U - USB Type-C转换模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种USB？Type-C转换模块，具有USB？Type-C连接器、DisplayPort连接器、配置信道控制单元、微处理单元及电力控制单元。配置信道控制单元连接USB？Type-C连接器的配置信道端子，电力控制单元连接USB？Type-C连接器的电源端子与DisplayPort连接器的电源端子，微处理单元连接配置信道控制单元和电力控制单元。微处理单元控制配置信道控制单元以请求USB？Type-C连接器输出DisplayPort信号，并控制电力控制单元以输出适当电压至DisplayPort连接器。本实用新型能够使不具备该USB？Type-C连接器的该装置兼容于该主机使用。

Description

USB Type-C转换模块

技术领域

本实用新型涉及转换模块，尤其涉及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均配置有USB连接器。通过该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均舍弃了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，可连接DisplayPort装置，并通过USBType-C接口来传输DisplayPort信号。

为了达成上述目的，本实用新型提供了一种USBType-C转换模块，包括：

一USBType-C连接器，连接一主机并具有多个第一数据端子、一第一配置信道端子及一第一电源端子；

一DisplayPort连接器，连接一DisplayPort装置并具有多个第二数据端子、一侦测端子及一第二电源端子，其中该多个第二数据端子电性连接该多个第一数据端子；

一配置信道控制单元，电性连接该第一配置信道端子，借由一请求信号请求该USBType-C连接器经由该多个第一数据端子输出DisplayPort数据；

一电力控制单元，电性连接该第一电源端子与该第二电源端子，借由一转换信号将由该第一电源端子接收的一第一电力转换为一第二电力并输出至该第二电源端子；及

一微处理单元，电性连接该配置信道控制单元及该电力控制单元，该微处理单元还电性连接该侦测端子以接收一侦测信号，并发出该转换信号，同时控制该配置信道控制单元发出该请求信号。

进一步地，该多个第一数据端子包括一对第一高速传输数据端子、一对第二高速传输数据端子、一对第一高速接收数据端子、一对第二高速接收数据端子及二第二总线端子，该多个第二数据端子包括一对通道0差分端子、一对通道1差分端子、一对通道2差分端子、一对通道3差分端子及一对附属通道差分端子。

进一步地，还包括一切换单元，连接于该二第二总线端子与该对附属通道差分端子之间，并且该切换单元电性连接该微处理单元，由该微处理单元接收一切换信号以切换该切换单元为导通或断路。

进一步地，该第一电力的电压为5V，该第二电力的电压为3.3V。

进一步地，该电力控制单元电性连接该配置信道控制单元与该微处理单元。

进一步地，该第一电源端子为该USBType-C连接器的一第二配置信道端子，该第一电力为该第二配置信道端子输出的一配置电压。

进一步地，还包括一电路板及一外壳，该USBType-C连接器、该DisplayPort连接器、该配置信道控制单元、该微处理单元、该电力控制单元及该切换单元电性连接于该电路板，并且该外壳包覆该USBType-C连接器、该DisplayPort连接器、该配置信道控制单元、该微处理单元、该电力控制单元、该切换单元及该电路板。

进一步地，该DisplayPort连接器为一DisplayPort连接器母头。

进一步地，还包括一电路板、一外壳及多个导线，该USBType-C连接器、该配置信道控制单元、该微处理单元、该电力控制单元及该切换单元电性连接于该电路板，该外壳包覆该USBType-C连接器、该配置信道控制单元、该微处理单元、该电力控制单元、该切换单元及该电路板，该多个导线的一端分别电性连接该电路板，另一端分别电性连接该DisplayPort连接器。

进一步地，该DisplayPort连接器为一DisplayPort连接器公头。

本实用新型具有的优点在于：

本实用新型能够连接具有USBType-C连接器的主机与具有DisplayPort连接器的装置，并直接通过USBType-C接口自该主机传输DisplayPort信号至该装置。借此，能够使不具备该USBType-C连接器的该装置兼容于该主机使用。

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为本实用新型的第二具体实施例的电路图；

图5为本实用新型的第三具体实施例的电路图；

图6为本实用新型的第四具体实施例的立体组合图。

图中：

1、1’…转换模块；

10…外壳；

11…电路板；

12…USBType-C连接器；

13…DisplayPort连接器；

14…配置信道控制单元；

15…微处理单元；

16…电力控制单元；

17…切换单元；

18…导线；

2…主机；

21…USBType-C连接器母头；

3…DisplayPort装置；

31…DisplayPort连接器母头；

4…传输线；

D1…信道0差分信号；

D2…信道1差分信号；

D3…信道2差分信号；

D4…信道3差分信号；

D5…附属信道差分信号；

S1…第一切换信号；

S2…第二切换信号；

S3…侦测信号；

S4…控制信号；

S5…请求信号；

S6…转换信号。

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(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DisplayPort连接器13、一配置信道控制单元14、一微处理单元15及一电力控制单元16。

如图1所示，该USBType-C连接器12、该DisplayPort连接器13、该配置信道控制单元14、该微处理单元15与该电力控制单元16分别电性连接于该电路板11，并通过该电路板11彼此电性连接。该转换模块1还包括有一外壳10，该外壳10用以包覆该USBType-C连接器12、该DisplayPort连接器13、该配置信道控制单元14、该微处理单元15、该电力控制单元16及该电路板11。

于本实用新型的一实施例中，该转换模块1还具有一切换单元17。该切换单元17同样电性连接于该电路板11，并且包覆于该外壳10内。于其他实施例中，该切换单元17并不必然存在。

请同时参阅图2，本实施例中，该USBType-C连接器12具有多个第一数据端子、一配置信道端子(ConfigurationChannel,CC)及一第一电源端子，该DisplayPort连接器13具有多个第二数据端子、一侦测端子(Hotplug)及一第二电源端子(VBUS)，其中该多个第一数据端子电性连接该多个第二数据端子。

本实施例中，该多个第一数据端子主要包括符合USBType-C规格的一对第一高速传输数据端子(SSTx1)、一对第二高速传输数据端子(SSTx2)、一对第一高速接收数据端子(SSRx1)、一对第二高速接收数据端子(SSRx2)及二第二总线端子(SBU)，该多个第二数据端子包括符合DisplayPort规格的一对信道0差分端子(Lane0)、一对通道1差分端子(Lane1)、一对通道2差分端子(Lane2)、一对通道3差分端子(Lane3)及一对附属通道差分端子(AUX)。

于图2的实施例中，该对第一高速传输数据端子电性连接该对通道0差分端子，该对第二高速传输数据端子电性连接该对通道1差分端子，该对第一高速接收数据端子电性连接该对通道2差分端子，该对第二高速接收数据端子电性连接该对通道3差分端子，该二第二总线端子电性连接该对附属通道差分端子，但不以此为限。其中，该切换单元17电性连接于该二第二总线端子与该对附属通道差分端子之间，也就是该二第二总线端子通过该切换单元17分别电性连接该对附属通道差分端子的两根端子。

该配置信道控制单元14电性连接该USBType-C连接器12的该配置信道端子。该电力控制单元16电性连接该USBType-C连接器12的该第一电源端子以及该DisplayPort连接器13的该第二电源端子。该微处理单元15电性连接该配置信道控制单元14、该电力控制单元16以及该切换单元17，并且同时连接该DisplayPort连接器13的该侦测端子。本实用新型中，该微处理单元15主要是以该DisplayPort连接器13是否连接了一外部装置为依据，对该配置信道控制单元14、该电力控制单元16以及该切换单元17进行对应控制(容后详述)。

参阅图3，为本实用新型的第一具体实施例的连接示意图。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，借以与该主机2连接。另一方面，该转换模块1可通过该DisplayPort连接器13连接一传输线4，并借由该传输线4连接一DisplayPort装置3上对应的一DisplayPort连接器母头31，借以与该DisplayPort装置3连接。如此一来，该主机2可借由该转换模块1连接该DisplayPort装置3，并与该DisplayPort装置3进行影音数据的传输。

于本实施例中，该USBType-C连接器12以一USBType-C连接器公头为例，而该DisplayPort连接器13以一DisplayPort连接器母头为例。然而，于其他实施例中，该USBType-C连接器12亦可为一USBType-C连接器母头，而该DisplayPort连接器13亦可为一DisplayPort连接器公头，不加以限定。

如上所述，即使该主机2上仅具备有该USBType-C连接器母头21，而该DisplayPort装置3上仅具备有该DisplayPort连接器母头31，该主机2仍可通过本实用新型的该转换模块1与该DisplayPort装置3直接传输DisplayPort格式的数据，借此将影音数据传输至该DisplayPort装置3上进行播放。

本实施例中，该主机2主要可为个人计算机、笔记本电脑、服务器或智能型行动装置等，该DisplayPort装置3可为电视或屏幕等，不加以限定。

参阅图4，为本实用新型的第二具体实施例的电路图。当该转换模块1连接该主机2时，该USBType-C连接器12可自连接的该主机2取得一第一电力，并借由该第一电源端子输出至该电力控制单元16。本实施例中，该电力控制单元16还电性连接该配置信道控制单元14与该微处理单元15，并依据该第一电力提供该配置信道控制单元14与该微处理单元15运作所需的电力。如图4所示，该第一电力主要以5V为例，但不加以限定。

值得一提的是，于一实施例中，该第一电源端子可为该USBType-C连接器12的多个电源端子(VBUS)的其中之一。于另一实施例中，该第一电源端子可为该USBType-C连接器的一第二配置信道端子，而该第一电力为该第二配置信道端子输出的一配置电压(Vconn)，不加以限定。该配置电压为USBType-C接口的技术领域的公知常识，并且一般为5V，于此不再赘述。

该微处理单元15接收该电力控制单元16提供的该第一电力后，即可对该DisplayPort连接器13的该侦测端子进行侦测。于图4所示的实施例中，该微处理单元15可通过该侦测端子判断该DisplayPort连接器13尚未连接任何的装置，因此不对该配置信道控制单元14与该电力控制单元16进行任何控制动作。

值得一提的是，于该DisplayPort连接器13未连接任何装置时，该微处理单元15可选择性发出一第一切换信号S1至该切换单元17，以控制该切换单元17切换状态为断路。于该切换单元17断路的情况下，该二第二总线端子与该对附属通道差分端子彼此不连接。

续请参阅图5，为本实用新型的第三具体实施例的电路图。当该USBType-C连接器12连接了该主机2，该DisplayPort连接器13也连接了该DisplayPort装置3后，该主机2即可直接输出DisplayPort数据(DPData)，并经由该转换模块1传输该DisplayPort数据至该DisplayPort装置3。值得一提的是，本实用新型中，该转换模块1主要是借由DisplayPort协议中的替换模式(Alternatemode)，请求该主机2通过该USBType-C连接器母头21来输出该DisplayPort数据。

具体而言，当该DisplayPort连接器13连接了该DisplayPort装置3后，该DisplayPort装置3的该DisplayPort连接器母头31会触发该DisplayPort连接器13的该侦测端子，借以该微处理单元15可由该侦测端子接收一侦测信号S3(即，一Hotplug触发信号)。通过该侦测信号S3，该微处理单元15可判断该DisplayPort连接器13已连接了该DisplayPort装置3。

承上，该微处理单元15接收该侦测信号S3后，可发出一第二切换信号S2至该切换单元17，以控制该切换单元17切换状态为导通。于该切换单元17导通的状况下，该二第二总线端子可分别电性连接该对附属通道差分端子的二端子。

同时，该微处理元15依据该侦测信号S3发出一控制信号S4至该配置信道控制单元14，以控制该配置信道控制单元14向该USBType-C连接器12请求传输该DisplayPort数据。更具体地，该配信道控制单元14是借由该请求信号S4来产生对应的一请求信号S5，并借由该USBType-C连接器12的该配置信道端子传输该请求信号S5至该主机2。借此，请求该主机2输出该DisplayPort数据。

更具体地，该主机2是借由该USBType-C连接器母头21的另一配置信道端子连接该USBType-C连接器12的该配置信道端子，以接收该请求信号S5。通过该请求信号S5，该主机2上的一控制器(图未标示)可得知该USBType-C连接器母头21后端连接的是支持DisplayPort格式的装置，因而会控制其上的一图形处理单元(图未标示)通过该USBType-C连接器母头21输出该DisplayPort数据。

其中，该DisplayPort数据主要是经由该USBType-C连接器12的该多个第一数据端子传送至该DisplayPort连接器13的该多个第二数据端子，并且再由该DisplayPort连接器13输出至该DisplayPort装置3。

如图5所示，本实施例中，该DisplayPort数据主要由一对信道0差分信号D1、一对信道1差分信号D2、一对信道2差分信号D3、一对信道3差分信号D4及一对附属信道差分信号D5所组成。其中，该对附属信道差分信号D5是由该二第二总线端子经由导通的该切换单元17传送至该对附属通道差分端子。然而，上述仅为本实用新型的其中一具体实施例，不以此为限。

另外，该微处理单元15接收该侦测信号S3后，还会传送一转换信号S6至该电力控制单元16，以控制该电力控制单元16将该第一电力转换为该DisplayPort连接器13可支持的一第二电力。该电力控制单元16依据该转换信号S6将该第一电力转换为该第二电力，并输出该第二电力至该DisplayPort连接器13的该第二电源端子。借此，该DisplayPort连接器13可提供该第二电力给该DisplayPort装置3。本实施例中，该第二电力为3.3V，但不加以限定。

更具体而言，当该转换模块1连接了该主机2与该DisplayPort装置3后，该转换模块1会执行下列动作：

1.该微处理单元15由该DisplayPort连接器13的该侦测端子接收该侦测信号S3，并依据该侦测信号S3产生并发出该第二切换信号S2、该控制信号S4及该转换信号S6；

2.该切换单元17依据该第二切换信号S2切换状态为导通；

3.该配置信道控制单元14依据该控制信号S4产生该请求信号S5，并经由该USBType-C连接器12的该配置信道端子传送至该主机2；

4.该USBType-C连接器12由该主机2接收该DisplayPort数据，并借由该多个第一数据端子传送至该DisplayPort连接器13的该多个第二数据端子；及

5.该电力控制单元依据该转换信号S6转换该第一电力为该第二电力，并传送该第二电力至该DisplayPort连接器13的该第二电源端子。

于前述实施例中，该转换模块1主要是以一转接器(Dongle)的型态为例。然而于其他实施例中，该转换模块1亦可以其他型态来实现。

请参阅图6，为本实用新型的第四具体实施例的立体组合图。图6揭露了另一USBType-C转换模块(下面简称为该转换模块1’)，与前述实施例中的该转换模块1的差异在于，该转换模块1’还包括多个导线18。

如图6所示，该转换模块1’主要是为一传输线的型态为例。具体而言，该转换模块1’的该USBType-C连接器12、该配置信道控制单元14、该微处理单元15、该电力控制单元16及该切换单元17皆电性连接于该电路板11，并且该外壳10包覆该USBType-C连接器12、该配置信道控制单元14、该微处理单元15、该电力控制单元16、该切换单元17及该电路板10。

该多个导线18的一端分别电性连接该电路板，另一端分别电性连接该DisplayPort连接器13。借此，该DisplayPort连接器13通过该多个导线18电性连接该USBType-C连接器12、该微处理单元15、该电力控制单元16及该切换单元17。

如上所述，本实施例的该转换模块1’主要是为一传输线的型态，并且该DisplayPort连接器13可为一DisplayPort连接器公头。本实施例中，使用者可以直接使用该转换模块1’来连接该主机2与该DisplayPort装置3，而不需使用图3中所示的该传输线4。如此一来，可进一步提高使用上的便利性。

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，连接一主机并具有多个第一数据端子、一第一配置信道端子及一第一电源端子；

一DisplayPort连接器，连接一DisplayPort装置并具有多个第二数据端子、一侦测端子及一第二电源端子，其中该多个第二数据端子电性连接该多个第一数据端子；

一配置信道控制单元，电性连接该第一配置信道端子，借由一请求信号请求该USBType-C连接器经由该多个第一数据端子输出DisplayPort数据；

一电力控制单元，电性连接该第一电源端子与该第二电源端子，借由一转换信号将由该第一电源端子接收的一第一电力转换为一第二电力并输出至该第二电源端子；及

一微处理单元，电性连接该配置信道控制单元及该电力控制单元，该微处理单元还电性连接该侦测端子以接收一侦测信号，并发出该转换信号，同时控制该配置信道控制单元发出该请求信号。

2.根据权利要求1所述的USBType-C转换模块，其特征在于，该多个第一数据端子包括一对第一高速传输数据端子、一对第二高速传输数据端子、一对第一高速接收数据端子、一对第二高速接收数据端子及二第二总线端子，该多个第二数据端子包括一对通道0差分端子、一对通道1差分端子、一对通道2差分端子、一对通道3差分端子及一对附属通道差分端子。

3.根据权利要求2所述的USBType-C转换模块，其特征在于，还包括一切换单元，连接于该二第二总线端子与该对附属通道差分端子之间，并且该切换单元电性连接该微处理单元，由该微处理单元接收一切换信号以切换该切换单元为导通或断路。

4.根据权利要求3所述的USBType-C转换模块，其特征在于，该第一电力的电压为5V，该第二电力的电压为3.3V。

5.根据权利要求4所述的USBType-C转换模块，其特征在于，该电力控制单元电性连接该配置信道控制单元与该微处理单元。

6.根据权利要求4所述的USBType-C转换模块，其特征在于，该第一电源端子为该USBType-C连接器的一第二配置信道端子，该第一电力为该第二配置信道端子输出的一配置电压。

7.根据权利要求4所述的USBType-C转换模块，其特征在于，还包括一电路板及一外壳，该USBType-C连接器、该DisplayPort连接器、该配置信道控制单元、该微处理单元、该电力控制单元及该切换单元电性连接于该电路板，并且该外壳包覆该USBType-C连接器、该DisplayPort连接器、该配置信道控制单元、该微处理单元、该电力控制单元、该切换单元及该电路板。

8.根据权利要求7所述的USBType-C转换模块，其特征在于，该DisplayPort连接器为一DisplayPort连接器母头。

9.根据权利要求4所述的USBType-C转换模块，其特征在于，还包括一电路板、一外壳及多个导线，该USBType-C连接器、该配置信道控制单元、该微处理单元、该电力控制单元及该切换单元电性连接于该电路板，该外壳包覆该USBType-C连接器、该配置信道控制单元、该微处理单元、该电力控制单元、该切换单元及该电路板，该多个导线的一端分别电性连接该电路板，另一端分别电性连接该DisplayPort连接器。

10.根据权利要求9所述的USBType-C转换模块，其特征在于，该DisplayPort连接器为一DisplayPort连接器公头。