CN220020274U - 一种切换电路以及切换设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种切换电路以及切换设备，该切换电路应用于切换器中，切换器配置有与其通信的一切换控制器，切换电路包括MCU控制模块和信号切换模块，MCU控制模块接收切换控制器发送的控制信号，并根据控制信号控制信号切换模块从其所有信号上行端中选择与控制信号相匹配的目标信号上行端，信号切换模块将目标信号上行端电连接的信号源发送的信号通过信号下行端传输至电子设备。本实用新型能够根据与切换器通信的切换控制器发送的控制信号实现信号源的切换，使得用户可以通过控制切换控制器来远程切换信号源，无需将切换器本体安装在用户的办公空间附近，不仅减少了切换器对办公空间的占用，还降低了切换器的安全隐患。

Description

一种切换电路以及切换设备

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种切换电路以及切换设备。

背景技术

在实际生活中，对于需要使用多台计算机的用户而言，为每台计算机配置一套鼠标、键盘、显示器等电子设备不仅会导致设备占据空间过大、设备配置成本较高、能源消耗过多，还提高了计算机管理的繁琐程度，为此，一种可切换控制不同计算机的切换器应运而生，通过切换器可以实现多个信号源，如多台计算机，共享一套鼠标、键盘、显示器等电子设备。然而，实践发现，现有的切换器通常需要通过切换器本体上的面板按钮来切换连接不同的信号源，导致切换器本体与用户的距离不能太远，因此，切换器本体通常安装于用户桌面上，然而，由于切换器***接口连接的线路较多，不仅导致切换器对桌面的占用空间过大，还存在较大的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种切换电路以及切换设备，能够使得用户可以通过控制切换控制器来远程切换信号源，无需将切换器本体安装在用户的办公空间附近，不仅减少了切换器对办公空间的占用，还降低了切换器的安全隐患。

为了解决上述技术问题，本实用新型第一方面公开了一种切换电路，所述切换电路应用于切换器中，所述切换器配置有与所述切换器通信的一切换控制器，所述切换电路包括信号切换模块以及MCU控制模块，其中：

所述MCU控制模块的第一受控端用于与所述切换控制器电连接或者无线通信连接，所述MCU控制模块的切换控制端与所述信号切换模块的切换受控端电连接，所述信号切换模块的多个信号上行端分别用于与一信号源电连接，所述信号切换模块的信号下行端用于与电子设备电连接；

所述MCU控制模块，用于接收所述切换控制器发送的控制信号，并根据所述控制信号控制所述信号切换模块从其所有所述信号上行端中选择与所述控制信号相匹配的目标信号上行端；

所述信号切换模块，用于在从其所有所述信号上行端中选择所述目标信号上行端后，将所述目标信号上行端电连接的信号源发送的信号通过所述信号下行端传输至所述电子设备。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面中，所述信号切换模块包括HDMI切换模块，所述HDMI切换模块包括HDMI切换芯片、HDMI输出接口以及多个HDMI输入接口，所述信号源包括HDMI信号源，其中：

每个所述HDMI输入接口用于接入一所述HDMI信号源，每个所述HDMI输入接口的通信传输端与所述HDMI切换芯片的其中一个信号输入端电连接，每个所述HDMI输入接口的通信传输端所对应的信号输入端互不相同；

所述HDMI切换芯片的切换受控端与所述MCU控制模块的切换控制端电连接，所述HDMI切换芯片的信号输出端与所述HDMI输出接口的通信传输端电连接，所述HDMI输出接口用于接入所述电子设备。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面中，所述信号切换模块包括USB切换模块，所述USB切换模块包括USB切换单元、USB数据处理芯片、多个USB输入接口以及至少一个USB输出接口，所述信号源包括USB信号源，其中：

每个所述USB输入接口用于接入一所述USB信号源，每个所述USB输入接口的通信传输端与所述USB切换单元的信号输入端电连接，每个所述USB输入接口的通信传输端所对应的信号输入端互不相同；

所述USB切换单元的切换受控端与所述MCU控制模块的切换控制端电连接，所述USB切换单元的信号输出端与所述USB数据处理芯片的信号输入端电连接，所述USB数据处理芯片的信号输出端与所述USB输出接口的通信传输端电连接，所述USB输出接口用于接入所述电子设备。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面中，当所述USB切换单元包括第一USB切换芯片时，所述第一USB切换芯片的切换受控端与所述MCU控制模块的切换控制端电连接，每个所述USB输入接口的通信传输端中的第一通信端与所述第一USB切换芯片的其中一个信号输入端电连接，每个所述USB输入接口的第一通信端所对应的信号输入端互不相同，所述第一USB切换芯片的信号输出端与所述USB数据处理芯片信号输入端中的第一输入端电连接；

当所述USB切换单元包括第二USB切换芯片时，所述第二USB切换芯片的切换受控端与所述MCU控制模块的切换控制端电连接，每个所述USB输入接口的通信传输端中的第二通信端与所述第二USB切换芯片的其中一个信号输入端电连接，每个所述USB输入接口的第二通信端所对应的信号输入端互不相同，所述第二USB切换芯片的信号输出端与所述USB数据处理芯片的信号输入端中的第二输入端电连接。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面中，当所述USB切换单元包括所述第一USB切换芯片时，所述USB切换模块还包括第一输出保护单元，其中：所述USB数据处理芯片的信号输出端中的第一输出端与所述第一输出保护单元的信号输入端电连接，所述第一输出保护单元的信号输出端与所述USB输出接口的通信传输端中的第一通信端电连接；

当所述USB切换单元包括第二USB切换芯片时，所述USB切换模块还包括第二输出保护单元，其中：所述USB数据处理芯片的信号输出端中的第二输出端与所述第二输出保护单元的信号输入端电连接，所述第二输出保护单元的信号输出端与所述USB输出接口的通信传输端中的第二通信端电连接。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面中，所述第一输出保护单元包括第一输出保护滤波器、第一输出保护二极管以及第一输出保护电容，其中：

所述第一输出保护滤波器的一端与所述USB数据处理芯片的第一输出端电连接，所述第一输出保护滤波器的另一端与所述第一输出保护二极管的一端、所述第一输出保护电容的一端以及所述USB输出接口的第一通信端电连接，所述第一输出保护二极管的另一端以及所述第二保护电容的另一端均用于接地；

所述第二输出保护单元包括第二输出保护二极管以及多个第二输出保护滤波器，其中：

所述USB数据处理芯片的第二输出端与所述第二输出保护二极管的正极电连接，所述第二输出保护二极管的负极中的每组差分输出引脚与其中一个所述第二输出保护滤波器的一端电连接，所述第二输出保护二极管的每组所述差分输出引脚所对应的第二输出保护滤波器互不相同，每个所述第二输出保护滤波器的另一端与所述USB输出接口的其中一个第二通信端电连接，每个所述第二输出保护滤波器对应的第二通信端互不相同。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面中，所述USB切换模块还包括正反插切换单元以及USB-C输出接口，其中：

所述USB数据处理芯片的信号输出端与所述正反插切换单元的信号输入端电连接，所述正反插切换单元的信号输出端与所述USB-C输出接口的通信传输端电连接，所述USB-C输出接口用于接入一反插的电子设备。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面中，所述切换电路还包括控制器接口，其中：

所述控制器接口用于接入目标设备，所述目标设备包括所述切换控制器，所述控制器接口的通信传输端与所述MCU控制模块的第一受控端电连接。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型第一方面中，所述切换电路还包括接口转串口模块，所述目标设备还包括MCU调节设备，所述MCU调节设备包括用于对所述MCU控制模块中的程序进行调节的设备，其中：

所述控制器接口的通信传输端与所述接口转串口模块的信号输入端电连接，所述接口转串口模块的信号输出端与所述MCU控制模块的第二受控端电连接。

本实用新型第二方面公开了一种切换设备，所述切换设备包括切换器、与所述切换器通信的切换控制器以及设置在所述切换器上的端口，所述端口包括HDMI输入接口、HDMI输出接口、USB输入接口、USB输出接口、USB-C输出接口、Mini-USB输出接口中的一种或多种，所述切换器包括本实用新型第一方面公开的切换电路。

与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下有益效果：

本实用新型实施例中，该切换电路应用于切换器中，切换器配置有与其通信的一切换控制器，切换电路包括MCU控制模块和信号切换模块，MCU控制模块接收切换控制器发送的控制信号，并根据控制信号控制切换模块从其所有信号上行端中选择与控制信号相匹配的目标信号上行端，信号切换模块将目标信号上行端电连接的信号源发送的信号通过信号下行端传输至电子设备。可见，实施本实用新型能够根据与切换器通信的切换控制器发送的控制信号实现信号源的切换，使得用户可以通过控制切换控制器来远程切换信号源，无需将切换器本体安装在用户的办公空间附近，不仅减少了切换器对办公空间的占用，还降低了切换器的安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例公开的一种切换电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例公开的一种MCU控制模块的结构示意图；

图3是本实用新型实施例公开的一种HDMI输入接口的结构示意图；

图4是本实用新型实施例公开的一种HDMI切换芯片的结构示意图；

图5是本实用新型实施例公开的一种HDMI输出接口的结构示意图；

图6是本实用新型实施例公开的一种HDMI输入保护单元的结构示意图；

图7是本实用新型实施例公开的一种HDMI输出保护单元的结构示意图；

图8是本实用新型实施例公开的一种电平转换单元的结构示意图；

图9是本实用新型实施例公开的一种USB输入接口的结构示意图；

图10是本实用新型实施例公开的一种USB数据处理芯片的结构示意图；

图11是本实用新型实施例公开的一种USB输出接口的结构示意图；

图12是本实用新型实施例公开的一种第一USB切换芯片的结构示意图；

图13是本实用新型实施例公开的一种第二USB切换芯片的结构示意图；

图14是本实用新型实施例公开的一种正反插切换芯片的结构示意图；

图15是本实用新型实施例公开的一种USB-C输出接口的结构示意图；

图16是本实用新型实施例公开的一种第一输入保护单元的结构示意图；

图17是本实用新型实施例公开的一种第二输入保护单元的结构示意图；

图18是本实用新型实施例公开的一种第一输出保护单元的结构示意图；

图19是本实用新型实施例公开的一种第二输出保护单元的结构示意图；

图20是本实用新型实施例公开的一种控制器接口的结构示意图；

图21是本实用新型实施例公开的一种接口转串口模块的结构示意图；

图22是本实用新型实施例公开的一种开关模块的结构示意图；

图23是本实用新型实施例公开的一种切换指示模块的结构示意图；

图24是本实用新型实施例公开的一种切换设备的结构示意图。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“电连接”应做广义理解，例如，可以是固定电连接，也可以是可拆卸电连接，或一体地电连接；可以是机械电连接，也可以是电电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。此外，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

请参阅图1，图1是本实用新型实施例公开的一种切换电路的结构示意图。其中，图1所描述的切换电路可以应用于切换器E1中，切换器E1配置有与切换器E1通信的一切换控制器E2。如图1所示，该切换电路可以包括信号切换模块M1以及MCU控制模块U1，其中：

MCU控制模块U1的第一受控端用于与切换控制器E2电连接或者无线通信连接，MCU控制模块U1的切换控制端与信号切换模块M1的切换受控端电连接，信号切换模块M1的多个信号上行端分别用于与一信号源电连接，信号切换模块M1的信号下行端用于与电子设备电连接；

MCU控制模块U1，用于接收切换控制器发送的控制信号，并根据控制信号控制信号切换模块M1从其所有信号上行端中选择与控制信号相匹配的目标信号上行端；信号切换模块M1，用于在从其所有信号上行端中选择目标信号上行端后，将目标信号上行端电连接的信号源发送的信号通过信号下行端传输至电子设备。

可选的，MCU控制模块U1可以包括CX32L003F8P6T，如图2所示，图2为本实用新型实施例公开的一种MCU控制模块U1的结构示意图。电子设备可以包括鼠标、显示器、键盘、U盘等任意电子设备，本实用新型实施例不做限定。

可见，通过图1所描述的切换电路能够根据与切换器通信的切换控制器发送的控制信号实现信号源的切换，使得用户可以通过切换控制器来远程切换信号源，无需将切换器本体安装在用户的办公空间附近，不仅减少了切换器对办公空间的占用，还降低了切换器的安全隐患。

在一个可选的实施例中，信号切换模块M1可以包括HDMI切换模块，如图3-图5所示，HDMI切换模块可以包括HDMI切换芯片U2、多个HDMI输入接口J1以及HDMI输出接口J2，信号源可以包括HDMI信号源。其中，图3为本实用新型公开的一种HDMI输入接口J1及其***电路的结构示意图，图4为本实用新型公开的一种HDMI切换芯片U2及其***电路的结构示意图，可选的，HDMI切换芯片U2可以为IT66353，图5为本实用新型公开的一种HDMI输出接口J2及其***电路的结构示意图，其中：

每个HDMI输入接口J1用于接入一HDMI信号源，每个HDMI输入接口J1的通信传输端HDMI_IN1_P2等与HDMI切换芯片U2的其中一个信号输入端RX0_2P等电连接，每个HDMI输入接口J1的通信传输端所对应的信号输入端互不相同；

HDMI切换芯片U2的切换受控端MCU_SCL等与MCU控制模块U1的切换控制端66353_SCL等电连接，HDMI切换芯片U2的信号输出端TX0_2P等与HDMI输出接口J2的通信传输端HDMI_OUT_CLK_N等电连接，HDMI输出接口J2用于接入电子设备，可选的，HDMI输出接口J2所接入的电子设备可以为显示器、麦克风、扬声器等。

可见，通过本实用新型实施例能够通过HDMI切换芯片实现HDMI输入接口的切换，进而实现HDMI信号源的切换，还能够通过HDMI输出接口将HDMI信号输入至电子设备，提高了HDMI信号源切换以及HDMI信号传输的准确性和可靠性。

在另一个可选的实施例中，如图6所示，HDMI切换模块还可以包括HDMI输入保护单元，其中，HDMI输入保护单元包括至少一个第一HDMI保护二极管D1，其中，每个HDMI输入接口J1的每组通信传输引脚与其中一个第一HDMI保护二极管D1的正极电连接，第一HDMI保护二极管D1的负极与HDMI切换芯片U2的信号输入端中相应的信号输入引脚电连接。可选的，第一HDMI保护二极管D1可以为静电保护二极管，如ZST642U05。可见，通过图6所描述的HDMI输入保护单元能够减少输入的HDMI信号对HDMI切换芯片的损害。

在又一个可选的实施例中，如图7所示，HDMI切换模块还可以HDMI输出保护单元，HDMI输出保护单元可以包括至少一个第二HDMI保护二极管D2，其中：HDMI切换芯片U2的信号输出端中每组HDMI信号输出引脚与其中一个第二HDMI保护二极管D2的正极电连接，每个第二HDMI保护二极管D2的负极与HDMI输出接口J2的通信传输端的其中一组通信传输引脚电连接。可选的，第二HDMI保护二极管D2可以为静电保护二极管，如RCLAMP0524P。可见，实施图7所描述的HDMI输出保护单元能够减轻输出的HDMI信号中的振荡对电子设备的损害。

在又一个可选的实施例中，如图8所示，HDMI切换模块还包括电平转换单元，电平转换单元包括电平转换二极管D3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4，其中：HDMI切换芯片U2的信号输出端中的第一HDMI控制引脚DDC_OUT_SDA与第一电阻R1以及第二电阻R2的一端电连接，HDMI切换芯片U2的信号输出端中的第二HDMI控制引脚DDC_OUT_SCL与第三电阻R3以及第四电阻R4的一端电连接，第一电阻R1和第三电阻R3的另一端均与电平转换二极管D3的负极以及HDMI输入接口J1的电平输入端VCC_E2P电连接，电平转换二极管D3的正极与HDMI输出接口J2的电平输出端HDMI_OUT_VCC电连接，第二电阻R2的另一端与HDMI输出接口J2的第一HDMI控制引脚HDMI_OUT_SDA电连接，第四电阻R4的另一端与HDMI输出接口J2的第二HDMI控制引脚HDMI_OUT_SCL电连接。可见，通过图8所描述的电平转换单元还能够使得输出的HDMI信号的电平与待输出的电子设备相匹配，提高了HDMI信号输出的准确性和安全性。

在另一个可选的实施例中，信号切换模块M1可以包括USB切换模块，USB切换模块可以包括USB切换单元、USB数据处理芯片U3、多个USB输入接口J3以及至少一个USB输出接口J4，信号源可以包括USB信号源，其中：每个USB输入接口J3用于接入一USB信号源，每个USB输入接口J3的通信传输端与USB切换单元的信号输入端电连接，每个USB输入接口的通信传输端所对应的信号输入端互不相同；USB切换单元的切换受控端与MCU控制模块U1的切换控制端电连接，USB切换单元的信号输出端与USB数据处理芯片U3的信号输入端电连接，USB数据处理芯片U3的信号输出端与USB输出接口J4的通信传输端电连接，USB输出接口J4用于接入电子设备。

优选的，USB输入接口J3可以为USB3.0输入接口，如图9所示，图9为本实用新型公开的一种USB输入接口J3及其***电路的结构示意图。可选的，USB数据处理芯片可以包括HUB处理芯片，如GL3510，如图10所示，图10为本实用新型公开的一种USB数据处理芯片U3及其***电路的结构示意图。优选的，USB输出接口J4可以包括USB3.0输出接口，如图11所示，图11为本实用新型公开的一种USB输出接口J4及其***电路的结构示意图。

可见，通过本实用新型实施例能够通过USB切换单元实现USB输入接口的切换，进而实现USB信号源的切换，还能够将USB数据处理芯片处理后的USB信号通过USB输出接口输入至电子设备，提高了USB信号源切换以及USB信号传输的准确性和可靠性。

可选的，USB切换单元可以包括第一USB切换芯片U4和/或第二USB切换芯片U5。进一步可选的，第一USB切换芯片U4可以为USB2.0模拟开关芯片，如RS2228，如图12所示，图12为本实用新型实施例公开的一种第一USB切换芯片U4及其***电路的结构示意图；第二USB切换芯片U5可以为USB3.0模拟开关芯片，如AW3410S，如图13所示，图13为本实用新型实施例公开的一种第二USB切换芯片U5及其***电路的结构示意图。

在又一个可选的实施例中，当USB切换单元包括第一USB切换芯片U4时，第一USB切换芯片U4的切换受控端USB2.0_SW与MCU控制模块U1的切换控制端USB2.0_SW电连接，每个USB输入接口J3的通信传输端中的第一通信端USB_B_DM_1等与第一USB切换芯片U4的其中一个信号输入端USB_B_DM1_1等电连接，每个USB输入接口J3的第一通信端所对应的信号输入端互不相同，第一USB切换芯片U4的信号输出端USB_B_DM等与USB数据处理芯片U3信号输入端中的第一输入端DP等电连接；

当USB切换单元包括第二USB切换芯片U5时，第二USB切换芯片U5的切换受控端USB3.0_SW与MCU控制模块U1的切换控制端USB3.0_SW电连接，每个USB输入接口J3的通信传输端中的第二通信端USB_B_SSTX-_1等与第二USB切换芯片U5的其中一个信号输入端USB_B_SSTX1-_1等电连接，每个USB输入接口J3的第二通信端所对应的信号输入端互不相同，第二USB切换芯片U5的信号输出端USB_B_SSTX1-等与USB数据处理芯片U3的信号输入端中的第二输入端SSTX0+_3510等电连接。

可见，通过本发明实施例所描述的第一USB切换芯片和第二USB切换芯片不仅能够实现兼容USB2.0输入接口，还能够兼容USB3.0输入接口，从而提高了切换器的兼容性，并且通过兼容USB3.0接口还有利于提高了信号的传输速率，使得在连接摄像头、硬盘等设备时采集画面会更流畅、硬盘下载速度会更快，同时供电会更充足，可接入的电子设备数量会更多。

在又一个可选的实施例中，USB切换模块还包括正反插切换单元以及USB-C输出接口J5，其中：USB数据处理芯片U3的信号输出端SSTX3+_3510等与正反插切换单元的信号输入端TX1+_162等电连接，正反插切换单元的信号输出端SSTX3+162_C2等与USB-C输出接口J5的通信传输端TX1+等电连接，USB-C输出接口J5用于接入一反插的电子设备。

可选的，正反插切换单元可以为正反插切换芯片U6，例如VL162，如图14所示，图14是本实用新型公开的一种正反插切换芯片U6及其***电路的结构示意图；如图15所示，图15是本实用新型实施例公开的一种USB-C输出接口J5及其***电路的结构示意图。

可见，实施该可选的实施例满足仅支持反插的电子设备的信号传输需求，进一步提高了切换器的兼容性。

在又一个可选的实施例中，如图16所示，当USB切换单元包括第一USB切换芯片U4时，USB切换模块还包括第一输入保护单元，第一输入保护单元包括第一输入保护滤波器L1、第一输入保护二极管D4，其中：每个USB输入接口J3的第一输入端USB_B_DM_1等与第一输入保护滤波器L1的一端以及第一输入保护二极管D4的一端电连接，第一输入保护滤波器L1的另一端与第一USB切换芯片U4的信号输入端USB_B_DM1_1等电连接，第一输入保护二极管D4的另一端用于接地。可选的，第一输入保护二极管D4可以为双向稳态二极管，第一输入保护滤波器L1可以为共模滤波器，如SDCW2012U。可选的，第一输入保护二极管D4可以为双向稳态二极管。可见，通过图16所描述的第一输入保护单元能够减少通过USB2.0输入接口输入的USB信号对第一USB切换芯片的损害。

在又一个可选的实施例中，如图17所示，当USB切换单元包括第二USB切换芯片U5时，USB切换模块还包括第二输入保护单元，第二输入保护单元包括第二输入保护二极管D5以及多个第二输入保护滤波器L2，其中：每个USB输入接口J3的第二输入端USB_B_SSTX-_1等与第二输入保护二极管D5的正极电连接，第二输入保护二极管D5的负极中的每组差分信号引脚与其中一个第二输入保护滤波器L2的一端电连接，第二输入保护滤波器L2的另一端与第二USB切换芯片U5的信号输入端如USB_B_SSTX1-_1电连接。可选的，第二输入保护二极管D5可以为静电保护二极管，如ZST642U05，第二输入保护滤波器L2可以为共模滤波器，如SDMM0806H-2-900T。可见，通过图17所描述的第二输入保护单元还能够减少通过USB3.0输入接口输入的USB信号对第二USB切换信号的损害。

在又一个可选的实施例中，USB切换单元包括第一USB切换芯片U4时，USB切换模块还包括第一输出保护单元，其中：USB数据处理芯片U3的信号输出端中的第一输出端与第一输出保护单元的信号输入端电连接，第一输出保护单元的信号输出端与USB输出接口J4的通信传输端中的第一通信端电连接；可选的，如图18所示，第一输出保护单元包括第一输出保护滤波器L3、第一输出保护二极管D6以及第一输出保护电容C1，其中：第一输出保护滤波器L3的一端与USB数据处理芯片的第一输出端USBHP1-_1等电连接，第一输出保护滤波器L3的另一端与第一输出保护二极管D6的一端、第一输出保护电容C1的一端以及USB输出接口J4的第一通信端USBHP1-_USBA_1等电连接，第一输出保护二极管D6的另一端以及第一输出保护电容C1的另一端均用于接地。可见，通过图18所描述的第一输出保护单元能够减轻将输出的USB信号中的振荡对兼容USB2.0输出接口的电子设备的损害。

在又一个可选的实施例中，当USB切换单元包括第二USB切换芯片U5时，USB切换模块还包括第二输出保护单元，其中：USB数据处理芯片U3的信号输出端中的第二输出端与第二输出保护单元的信号输入端电连接，第二输出保护单元的信号输出端与USB输出接口J4的通信传输端中的第二通信端电连接；可选的，如图19所示，第二输出保护单元包括第二输出保护二极管D7以及多个第二输出保护滤波器L4，其中：USB数据处理芯片U3的第二输出端SSTX1+_A_1等与第二输出保护二极管D7的正极Line-1电连接，第二输出保护二极管D7的负极中的每组差分输出引脚NC等与其中一个第二输出保护滤波器L4的一端电连接，第二输出保护二极管D7的每组差分输出引脚所对应的第二输出保护滤波器L4互不相同，每个第二输出保护滤波器L4的另一端与USB输出接口J4的其中一个第二通信端SSTX1-_USBA_1等电连接，每个第二输出保护滤波器L4对应的第二通信端互不相同。可选的，第二输出保护二极管D7可以为静电保护二极管，如ZST642U05，第二输出保护滤波器L4可以为共模滤波器，如SDMM0806H-2-900T。可见，通过图19所描述的第二输出保护单元还能够对输出至电子设备的USB信号进行稳压和稳流处理，减少对电子设备的损耗。

在又一个可选的实施例中，切换电路还包括控制器接口J6，可选的，控制器接口J6可以为USB接口，如Mini-USB、USB-C接口，如图20所示，图20为本实用新型实施例公开的一种控制器接口J6及其***电路的结构示意图，其中：控制器接口J6用于接入目标设备，目标设备包括切换控制器E2，控制器接口J6的通信传输端Mini_KEY与MCU控制模块U1的第一受控端Mini_KEY电连接。可见，通过图20所描述的控制器接口可以提高切换控制连接的便捷性，还能够便于更换新的切换控制器。

在又一个可选的实施例中，切换电路还包括接口转串口模块M2，目标设备还包括MCU调节设备E3，MCU调节设备E3可以包括用于对MCU控制模块U1中的程序进行调节的设备，其中：控制器接口J6的通信传输端与接口转串口模块M2的信号输入端电连接，接口转串口模块M2的信号输出端与MCU控制模块U1的第二受控端电连接。可选的，如图21所示，接口转串口模块M2可以包括接口转串口芯片U7以及第五电阻R5、第六电阻R6，其中：控制器接口J6的通信传输端USB_D+、USB_D-与第五电阻R5的一端电连接，第五电阻R5的另一端与接口转串口芯片U7的信号输入端UD+、UD-电连接，接口转串口芯片U7的信号输出端TXD、RXD与第六电阻R6的一端电连接，第六电阻R6的另一端与MCU控制模块U1的第二受控端TXD、RXD电连接。

可见，通过图21所描述的接口转串口模块还能够通过MCU调节设备***切换控制器所使用的接口以便对MCU控制模块进行调试和程序升级，提高了切换器升级的便捷性，提高了接口的复用程度。

在又一个可选的实施例中，切换电路还包括开关模块M3，其中，开关模块M3的开关控制端与MCU控制模块U1的开关受控端电连接。可选的，如图22所示，开关模块M3可以包括开关器件S1、开关保护二极管D8、开关保护电容C2以及开关保护电阻R7，其中：开关器件S1的一端与MCU控制模块U1的开关受控端SW以及开关保护二极管D8的一端、开关保护电容C2的一端以及开关保护电阻R7的一端电连接，开关器件S1的另一端与开关保护二极管D8的另一端以及开关保护电容C2的另一端用于接地，开关保护电阻R7的另一端用于电连接供电电源。可选的，开关保护二极管D8可以为双向稳态二极管。可见，通过图22所描述的开关模块能够实现切换器的开关控制，提高切换器开关控制的便捷性和准确性。

在又一个可选的实施例中，切换电路还包括切换指示模块M4，切换指示模块M4的切换指示受控端电连接MCU控制模块U1的切换指示端。可选的，如图23所示，切换指示模块M4包括多个发光二极管D9以及多个发光限流电阻R8，其中：每个发光二极管D9的负极与MCU控制模块U1的其中一个切换指示端LED0、LED1电连接，每个发光二极管D9所对应的切换指示端互不相同，每个发光二极管D9的正极与其中一个发光限流电阻R8的一端电连接，每个限流电阻R8的另一端用于电连接供电电源。可见，通过图23所描述的切换指示模块还通过控制不同发光二极管发光来显示当前所连接的信号源，便于用户更加准确地切换所需的信号源。

结合图1-图23对本实用新型实施例中的切换电路的工作原理进行说明：

用户在通过开关模块打开切换器后，即可实现切换器所接入的信号源的切换。以多台计算机作为信号源为例，切换器E1上的每路HDMI输入接口J1分别用于接入其中一个台计算机上HDMI接口的HDMI信号源，切换器E1上的每路USB输入接口J3分别用于接入其中一个计算机上USB接口的USB信号源。在用户通过切换控制器E2选择相应的目标计算机后，切换控制器E2发送控制信号至MCU控制模块U1，MCU控制模块U1可以根据控制信号控制HDMI切换芯片U2从所有HDMI接口接入的HDMI信号源中选择目标计算机对应的目标HDMI信号源，HDMI切换芯片U2对目标HDMI信号源发送的信号进行处理并通过HDMI输出接口输出至HDMI输出接口J2接入的电子设备，比如，若HDMI输出接口J2电连接的电子设备为显示器，则将目标HDMI信号源发送的信号显示在显示器上。MCU控制模块U1还可以确定目标计算机上的USB接口类型，若USB接口为USB2.0接口，则根据控制信号控制第一USB切换芯片U4选择目标计算机对应的目标USB信号源，第一USB切换芯片U4将目标USB信号源发送的USB2.0信号输入至USB数据处理芯片U3；若USB接口为USB3.0接口，则根据控制信号控制第二USB切换芯片U5选择目标计算机对应的目标USB信号源，第一USB切换芯片U4将目标USB信号源发送的USB3.0信号输入至USB数据处理芯片U3。USB数据处理芯片U3将单路的USB2.0信号或USB3.0信号处理成多路USB信号，并将处理好的多路USB信号通过每路USB输出接口J4输出至该USB输出接口接入的电子设备，如鼠标、键盘、U盘等，还可以将USB信号通过接口转串口模块输出至USB-C接口J5所连接的电子设备，如智能手机等。此外，MCU控制模块U1还可以根据控制信号控制相应的发光二极管D9发光。

实施例二

请参阅图24，图24是本实用新型实施例公开的一种切换设备的结构示意图，如图24所示，切换设备可以包括切换器E1以及与切换器通信的切换控制器E2，切换器可以包括如实施例一所描述的切换电路。

可选的，所述切换设备还可以包括设置在切换器E1上的端口，设置在切换器E1上的端口可以包括但不限于HDMI输入接口、HDMI输出接口、USB输入接口、USB输出接口、USB-C输出接口、Mini-USB输出接口中的一种或多种。

可见，实施图24所描述的切换设备能够根据与切换器通信的切换控制器发送的控制信号实现信号源的切换，使得用户可以通过切换控制器来远程切换信号源，无需将切换器本体安装在用户的办公空间附近，不仅减少了切换器对办公空间的占用，还降低了切换器的安全隐患。

以上对本实用新型实施例公开的一种切换电路以及切换设备进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在不脱离本实用新型的精神和范围内，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种切换电路，所述切换电路应用于切换器中，其特征在于，所述切换器配置有与所述切换器通信的一切换控制器，所述切换电路包括信号切换模块以及MCU控制模块，其中：

所述MCU控制模块的第一受控端用于与所述切换控制器电连接或者无线通信连接，所述MCU控制模块的切换控制端与所述信号切换模块的切换受控端电连接，所述信号切换模块的多个信号上行端分别用于与一信号源电连接，所述信号切换模块的信号下行端用于与电子设备电连接；

所述MCU控制模块，用于接收所述切换控制器发送的控制信号，并根据所述控制信号控制所述信号切换模块从其所有所述信号上行端中选择与所述控制信号相匹配的目标信号上行端；

所述信号切换模块，用于在从其所有所述信号上行端中选择所述目标信号上行端后，将所述目标信号上行端电连接的信号源发送的信号通过所述信号下行端传输至所述电子设备。

2.根据权利要求1所述的切换电路，其特征在于，所述信号切换模块包括HDMI切换模块，所述HDMI切换模块包括HDMI切换芯片、HDMI输出接口以及多个HDMI输入接口，所述信号源包括HDMI信号源，其中：

每个所述HDMI输入接口用于接入一所述HDMI信号源，每个所述HDMI输入接口的通信传输端与所述HDMI切换芯片的其中一个信号输入端电连接，每个所述HDMI输入接口的通信传输端所对应的信号输入端互不相同；

所述HDMI切换芯片的切换受控端与所述MCU控制模块的切换控制端电连接，所述HDMI切换芯片的信号输出端与所述HDMI输出接口的通信传输端电连接，所述HDMI输出接口用于接入所述电子设备。

3.根据权利要求1所述的切换电路，其特征在于，所述信号切换模块包括USB切换模块，所述USB切换模块包括USB切换单元、USB数据处理芯片、多个USB输入接口以及至少一个USB输出接口，所述信号源包括USB信号源，其中：

每个所述USB输入接口用于接入一所述USB信号源，每个所述USB输入接口的通信传输端与所述USB切换单元的信号输入端电连接，每个所述USB输入接口的通信传输端所对应的信号输入端互不相同；

所述USB切换单元的切换受控端与所述MCU控制模块的切换控制端电连接，所述USB切换单元的信号输出端与所述USB数据处理芯片的信号输入端电连接，所述USB数据处理芯片的信号输出端与所述USB输出接口的通信传输端电连接，所述USB输出接口用于接入所述电子设备。

4.根据权利要求3所述的切换电路，其特征在于，当所述USB切换单元包括第一USB切换芯片时，所述第一USB切换芯片的切换受控端与所述MCU控制模块的切换控制端电连接，每个所述USB输入接口的通信传输端中的第一通信端与所述第一USB切换芯片的其中一个信号输入端电连接，每个所述USB输入接口的第一通信端所对应的信号输入端互不相同，所述第一USB切换芯片的信号输出端与所述USB数据处理芯片信号输入端中的第一输入端电连接；

当所述USB切换单元包括第二USB切换芯片时，所述第二USB切换芯片的切换受控端与所述MCU控制模块的切换控制端电连接，每个所述USB输入接口的通信传输端中的第二通信端与所述第二USB切换芯片的其中一个信号输入端电连接，每个所述USB输入接口的第二通信端所对应的信号输入端互不相同，所述第二USB切换芯片的信号输出端与所述USB数据处理芯片的信号输入端中的第二输入端电连接。

5.根据权利要求4所述的切换电路，其特征在于，当所述USB切换单元包括所述第一USB切换芯片时，所述USB切换模块还包括第一输出保护单元，其中：所述USB数据处理芯片的信号输出端中的第一输出端与所述第一输出保护单元的信号输入端电连接，所述第一输出保护单元的信号输出端与所述USB输出接口的通信传输端中的第一通信端电连接；

当所述USB切换单元包括第二USB切换芯片时，所述USB切换模块还包括第二输出保护单元，其中：所述USB数据处理芯片的信号输出端中的第二输出端与所述第二输出保护单元的信号输入端电连接，所述第二输出保护单元的信号输出端与所述USB输出接口的通信传输端中的第二通信端电连接。

6.根据权利要求5所述的切换电路，其特征在于，所述第一输出保护单元包括第一输出保护滤波器、第一输出保护二极管以及第一输出保护电容，其中：

所述第一输出保护滤波器的一端与所述USB数据处理芯片的第一输出端电连接，所述第一输出保护滤波器的另一端与所述第一输出保护二极管的一端、所述第一输出保护电容的一端以及所述USB输出接口的第一通信端电连接，所述第一输出保护二极管的另一端以及所述第一输出保护电容的另一端均用于接地；

所述第二输出保护单元包括第二输出保护二极管以及多个第二输出保护滤波器，其中：

所述USB数据处理芯片的第二输出端与所述第二输出保护二极管的正极电连接，所述第二输出保护二极管的负极中的每组差分输出引脚与其中一个所述第二输出保护滤波器的一端电连接，所述第二输出保护二极管的每组所述差分输出引脚所对应的第二输出保护滤波器互不相同，每个所述第二输出保护滤波器的另一端与所述USB输出接口的其中一个第二通信端电连接，每个所述第二输出保护滤波器对应的第二通信端互不相同。

7.根据权利要求4所述的切换电路，其特征在于，所述USB切换模块还包括正反插切换单元以及USB-C输出接口，其中：

所述USB数据处理芯片的信号输出端与所述正反插切换单元的信号输入端电连接，所述正反插切换单元的信号输出端与所述USB-C输出接口的通信传输端电连接，所述USB-C输出接口用于接入一反插的电子设备。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的切换电路，其特征在于，所述切换电路还包括控制器接口，其中：

所述控制器接口用于接入目标设备，所述目标设备包括所述切换控制器，所述控制器接口的通信传输端与所述MCU控制模块的第一受控端电连接。

9.根据权利要求8所述的切换电路，其特征在于，所述切换电路还包括接口转串口模块，所述目标设备还包括MCU调节设备，所述MCU调节设备包括用于对所述MCU控制模块中的程序进行调节的设备，其中：

所述控制器接口的通信传输端与所述接口转串口模块的信号输入端电连接，所述接口转串口模块的信号输出端与所述MCU控制模块的第二受控端电连接。

10.一种切换设备，其特征在于，所述切换设备包括切换器、与所述切换器通信的切换控制器以及设置在所述切换器上的端口，所述端口包括HDMI输入接口、HDMI输出接口、USB输入接口、USB输出接口、USB-C输出接口、Mini-USB输出接口中的一种或多种，所述切换器包括如权利要求1-9中任一项所述的切换电路。