一種同時數據傳輸和充電的集線器的製作方法

2023-09-17 03:48:05 1

專利名稱：一種同時數據傳輸和充電的集線器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及集線器，尤其涉及一種同時數據傳輸和充電的集線器。
背景技術：
現有技術中，集線器是一種不需任何軟體支持或只需很少管理軟體管理的硬體設備，因此它被廣泛應用到各種場合。同時，現有技術中的很多技術人員也在不斷地對集線器進行廣泛的研究，如申請號為200820146973. 6，授權公告號為CN201290022Y的專利中記載的「一種移動終端的充電集線器，包括交流輸入接口、至少兩個USB充電輸出接口、連接在上述交流輸入接口和USB充電輸出接口之間的電壓電流控制模塊，上述電壓電流控制模塊包括電壓電流轉換電路，上述電壓電流轉換電路用於將交流輸入接口輸入的交流電轉換為移動終端充電標準電壓和電流，輸出到USB充電輸出接口。本實用新型可以方便移動終端用戶的充電」。然而不管是一般的現有技術中使用集線器進行數據傳輸，還是授權公告號為 CN201290022Y的專利中使用集線器為手機充電，都只能單獨使用其中一個功能，數據傳輸或者充電，這樣就限制了集線器的使用範圍。而在實際應用中，用戶在很多時候需要同時實現數據傳輸和為移動終端充電兩種功能。同時根據授權公告號為CN201290022Y的專利說明書第4頁第1-6行的記載「本實用新型設計了一種集成有多個USB接口的充電器，通過交流市電接入，經過內部電路轉換，以USB接口輸出，用戶可以直接將USB數據線接在該集線器上對手機充電。……本實用新型可以方便的應用在辦公室，商務大廳等移動終端用戶密集區域。，，通過上述描述我們可以看出，現有技術中，在使用集線器為手機充電時，必須要外接交流市電，而有些時候沒有交流市電，如火車、飛機等運輸工具上，或者停電情況下需要實現為移動終端充電，這些都是現有技術無法實現的。

實用新型內容針對現有技術中存在的只能單一地使用集線器的數據傳輸或者充電功能及使用集線器必須外接交流市電的技術問題，因此有必要提供一種可以同時實現數據傳輸和充電的集線器。本實用新型公開了一種同時數據傳輸和充電的集線器，其特徵在於包括USB輸入接口、USB/DC埠控制模塊、供電電路、MCU控制晶片、至少兩個USB輸出接口 ；所述供電電路連接USB/DC埠控制模塊、MCU控制晶片、USB輸出接口 ；所述MCU控制晶片連接USB/DC 埠控制模塊、USB輸出接口 ；所述MCU控制晶片用於控制USB/DC埠控制模塊；所述USB 輸入接口連接外部電腦、供電電路。優選地，上述USB/DC埠控制模塊電路中包含三極體，所述三極體連接MCU控制
-H-· I I心片。優選地，上述供電電路包括VBUS、第八三極體，所述VBUS連接MCU控制晶片、第
八三極體。[0008]優選地，上述集線器包括交流輸入接口和DC電源，所述交流輸入接口連接DC電源。優選地，上述USB輸入接口為Mini USB接口。優選地，上述USB輸出接口為USB母頭。優選地，上述DC電源輸入電壓為5V。本實用新型的有益效果為通過MCU控制晶片控制供電路，使得在不需要接入交流市電的情況下，同時實現集線器的數據傳輸和給接入設備充電兩種功能，方便了用戶的使用，使得用戶在進行數據傳輸的同時也可以方便地使用本實用新型的集線器進行充電， 甚至即使在沒有交流市電的情況下也可以通過電腦為手機充電。

圖1為本實用新型的集線器的結構原理圖所示。圖2為本實用新型的集線器的電路實現圖。
具體實施方式
下面結合說明書附圖詳細描述本實用新型的具體實施方式
。首先將下文用到的基本詞彙進行解釋說明。集線器的英文稱為「Hub」。「Hub」是 「中心」的意思，集線器的主要功能是對接收到的信號進行再生整形放大，以大網絡的傳輸距離，同時把所有節點集中在以它為中心的節點上。USB是英文Universal Serial BUS (通用串行總線)的縮寫，而其中文簡稱為「通串線，是一個外部總線標準，用於規範電腦與外部設備的連接和通訊，是應用在PC領域的接口技術。直流電(Direct Current，簡稱DC)， 是指方向和時間不作周期性變化的電流，但電流大小可能不固定，而產生波形，又稱恆定電流。所通過的電路稱直流電路，是由直流電源和電阻構成的閉合導電迴路。與之相對的是 AC (Alternating Current)交流電。MCU(Micro Control Unit)中文名稱為微控制單元， 又稱單片微型計算機(Single Chip Microcomputer)或者單片機，是指隨著大規模集成電路的出現及其發展，將計算機的CPU、RAM、R0M、定時計數器和多種1/0接口集成在一片晶片上，形成晶片級的計算機，為不同的應用場合做不同組合控制。三級管、二級管等等，為本領域的技術人員所熟知的，在此不再贅述這些電路的具體結構。如圖1集線器的結構原理圖所示，本實用新型公開了一種同時數據傳輸和充電的集線器，包括USB輸入接口、USB/DC埠控制模塊、供電電路、MCU控制晶片、至少兩個USB 輸出接口 ；上述供電電路連接USB/DC埠控制模塊、MCU控制晶片、USB輸出接口 ；上述MCU 控制晶片連接USB/DC埠控制模塊、USB輸出接口 ；上述MCU控制晶片用於控制USB/DC埠控制模塊；上述USB輸入接口連接外部電腦、供電電路。本實用新型的公開的集線器可以在不需要接入交流市電的情況下，同時實現數據傳輸和給接入設備充電兩種功能。優選地，上述USB/DC埠控制模塊電路中包含三極體，通過MCU控制晶片控制三極體的導通或截止控制USB輸出接口是否允許傳輸數據。優選地，上述供電電路還包括VBUS (VBUS是指電路圖中的一種網絡名稱，中文意思是USB電壓總線)、第八三極體(Q8)，上述VBUS用於給MCU控制晶片供電並控制第八三極體(Q8)導通或截止。[0020]如圖2集線器的電路實現圖所示，USB接口 USBO從電腦輸入，VBUS有5V電壓(USB 規範中定義了自供電和總線供電兩種方式，採用自供電，在VBUS上一直提供5V電壓)給MCU 控制晶片(Ul)供電，VBUS控制第八三極體Q8導通，連通MCU控制晶片(Ul)的功率地PGND， 將(Ul)的功率地PGND連接到地線，使MCU能夠正常供電，進行數據處理；通過二極體Dl給 USB輸出接口 USB1-USB7供電。同時VBUS控制第九三極體Q9導通一> 第i^一三極體Qll 截止一> 第一至第七三極體Q1-Q7截止，允許USB輸出接口傳輸數據。這樣通過MCU控制晶片(Ul)數據處理和VBUS控制，電腦可以同時與USB連接設備進行數據傳輸或同時給接入設備充電。優選地，上述集線器還包括交流輸入接口和DC電源，上述交流輸入接口連接DC電源，用於給USB輸出接口或MCU控制晶片供電。在電腦和DC電源同時接入時，電腦USB接口 USBO給MCU控制晶片(Ul)供電，同時二極體Dl截止，由DC電源給USB輸出接口供電， 這樣可以增強帶載能力。使得USB接口可以插入移動硬碟等大功率設備。優選地，上述USB輸出接口還包括LED指示電路，用於指示接入設備是否為USB數據存儲設備。優選地，上述USB輸入接口為Mini USB接口。USB接口分為三種接口類型A 通常在PC上出現；接口類型B 通常在USB設備上出現；Mini USB 經常在手機、數位相機和攝像機、移動硬碟等設備使用。本實用新型的集線器一般主要是給手機充電和外接U盤等數據存儲裝置。優選地，上述USB輸出接口為USB母頭。優選地，上述DC電源輸入電壓為5V，一般情況下輸入電流為3. 5A，此時當只有DC 電源從交流輸入接口接入時，VBUS無電壓，第九三極體(Q9)截止一> 第十一三極體(Qll) 導通一> 第十三極體(QlO)導通，第三至第五二極體D3-D5穩壓，經第二二極體(D2)給MCU 控制晶片(Ul)供電，同時第一至第七三極體Q1-Q7導通，MCU控制晶片(Ul)根據不同品牌型號手機調整USB輸出接口 USB1-USB7的中間兩個數據端子的電壓，給手機充電，並且相應指示燈亮，此時單個埠的最大輸出電流為1000mA。以上上述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上上述僅為本實用新型的具體實施例而已，並不用於限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種同時數據傳輸和充電的集線器，其特徵在於包括USB輸入接口、USB/DC埠控制模塊、供電電路、MCU控制晶片、至少兩個USB輸出接口 ；所述供電電路連接USB/DC埠控制模塊、MCU控制晶片、USB輸出接口 ；所述MCU控制晶片連接USB/DC埠控制模塊、USB 輸出接口 ；所述MCU控制晶片用於控制USB/DC埠控制模塊；所述USB輸入接口連接外部電腦、供電電路。
2.如權利要求1述的集線器，其特徵在於所述USB/DC埠控制模塊電路中包含三極體，所述三極體連接MCU控制晶片。
3.如權利要求2述的集線器，其特徵在於所述供電電路包括VBUS、第八三極體，所述 VBUS連接MCU控制晶片、第八三極體。
4.如權利要求3述的集線器，其特徵在於所述集線器包括交流輸入接口和DC電源，所述交流輸入接口連接DC電源。
5.如權利要求1述的集線器，其特徵在於所述USB輸入接口為MiniUSB接口。
6.如權利要求1述的集線器，其特徵在於所述USB輸出接口為USB母頭。
7.如權利要求4述的集線器，其特徵在於所述DC電源輸入電壓為5V。
專利摘要本實用新型涉集線器領域，本實用新型公開了一種同時數據傳輸和充電的集線器，包括USB輸入接口、USB/DC埠控制模塊、供電電路、MCU控制晶片、至少兩個USB輸出接口；所述供電電路連接USB/DC埠控制模塊、MCU控制晶片、USB輸出接口；所述MCU控制晶片連接USB/DC埠控制模塊、USB輸出接口；所述MCU控制晶片用於控制USB/DC埠控制模塊；所述USB輸入接口連接外部電腦、供電電路。通過MCU控制晶片控制供電路，使得在不需要接入交流市電的情況下，同時實現集線器的數據傳輸和給接入設備充電兩種功能，方便了用戶的使用。
文檔編號H01R31/06GK202076618SQ201120063259
公開日2011年12月14日 申請日期2011年3月11日 優先權日2011年3月11日
發明者趙武 申請人:四川品勝電子有限公司