USBType?C集線器的制作方法

本實用新型涉及通訊設備傳輸部件技術領域，特別是涉及一種USB Type-C集線器。

背景技術：

USB IF于2014年8月正式發布新一代USB Type-C接口標準，該新接口憑借其小巧纖薄，可正反插，支持10Gbps的數據傳輸速率，最高至100W的強大供電能力，支持模擬音頻，端口屬性可靈活配置等優點，受到全球各大電腦，手機，平板等廠商的親睞。預計USB Type-C將在3至5年內替換掉現在所有的Type-A及Type-B USB接口，成為高速數據與大功率傳輸的統一標準接口。

2015年3月份，蘋果發布了最新一款12寸MacBook筆記本電腦，這是第一款支持USB Type-C的筆記本電腦，USB-C很快將在下一代電腦上出現。諾基亞的平板電腦N1是世界上第一款支持USB-C的平板電腦。至于連接在電腦主機以外的硬件設備，閃迪公司(SanDisk)以及法國萊斯公司(LaCie)各自推出了采用USB Type-C的外部設備產品，閃迪公司(SanDisk)推出的是32GB的U盤(USB閃存驅動器)，法國萊斯公司(LaCie)推出的是移動硬盤。

作為一種新技術新標準，這種技術的普及還有一段時間將最新的Type-c轉換成通用的Type-A或者HDMI等接口，以方便用戶使用，成為本領域技術人員的研發方向。

鑒于USB Type-C技術的不普遍，目前市面上的設備或多或少并未完全發揮出Type-c的完整功能。12寸MacBook筆記本電腦只能支持到USB 3.0即5Gbps的數據傳輸速率和29W的充電功率。現有產品也存在類似數據傳輸速率達不到10Gbps，以及充電功率達不到USB PD(USB Power Delivery Specification，USB接口實現最大可供給電力的標準)要求、不支持雙向充電、相同體積下接口數量偏少以及轉換器自生功耗過大等問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種USB Type-C集線器，該集線器能夠提高數據傳輸速率、支持雙向充電且功耗低。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種USB Type-C集線器，包括：

USB 3.0集線器所述USB 3.0集線器通過數據線連接若干USB 3.0 Type-A端子，構成若干個UBS 3.0母座；

Type-C焊盤，所述Type-C焊盤通過高速線與所述USB 3.0集線器相連接，所述Type-C焊盤連接有Type-C控制器下行端口，所述Type-C控制器下行端口通過Type-C控制器上行端口連接Type-C母座；

RJ45插座，所述RJ45插座通過網絡轉換控制器與所述USB 3.0集線器相連；

SD卡母座，所述SD卡母座通過USB 2.0讀卡控制器與所述USB 3.0集線器相連；

HDMI插座，所述HDMI插座通過DP到HDMI 2.0轉換器連接超高速數據交換器的輸出端，所述超高速數據交換器的另一輸出端與所述USB 3.0集線器輸入端，所述超高速數據交換器的輸入端與所述Type-C焊盤相連接。

可選的，本實用新型提供的USB Type-C集線器還包括：

供電電源，用于給支持USB Type-C的計算機和HUB集線器供電，所述供電電源與所述Type-C焊盤相連接，并與所述Type-C母座相連接。

可選的，所述Type-C母座用于插入支持USB Type-C的計算機和HUB集線器。

可選的，所述Type-C母座自適應Mac OS X系統，并支持Windows 7、Windows 8和Windows 10系統。

可選的，所述Type-C控制器下行端口與所述網絡轉換控制器之間連接有Type-C Billboard控制器。

可選的，所述RJ45插座自適應Mac OS X系統，并支持千兆網絡。

可選的，所述SD卡母座支持讀取SD卡、SDHC卡和SDXC卡。

可選的，所述UBS 3.0母座向下兼容USB2.0和USB1.0，若干個所述UBS3.0母座支持同時工作，且每個所述UBS 3.0母座的充電電流不小于1.5A。

可選的，所述HDMI插座，用于連接顯示設備，支持HDMI2.0顯示協議。

根據本實用新型提供的具體實施例，本實用新型公開了以下技術效果：

本實用新型提供的USB Type-C集線器通過在Type-C焊盤與Type-C母座依次設置Type-C控制器下行端口和Type-C控制器上行端口，實現了雙向充電功能，即插上Macbook筆記本電腦可通過本USB Type-C集線器給HUB集線器及與USB相連接的設備供電，而插上適配器則可為HUB集線器、USB設備以及Macbook筆記本電腦供電，且支持熱插拔工作，無需斷電重啟。

進一步的，本實用新型提供的USB Type-C集線器中的Type-C焊盤通過數據選擇器MUX(Multiple User Experiment)將Type-C的4對高速信號分成兩組8隊，其中4隊高速信號用于DP-HDMI(Display Port，DP；High Definition Multimedia Interface，HDMI)，另外4隊通過USB 3.0集線器分別用于2組USB3.0母座、RJ45插座和SD卡母座，充分利用Type-C焊盤的功能，并提高了數據傳輸速率。

進一步的，本實用新型提供的USB Type-C集線器在Type-C控制器下行端口與網絡轉換控制器之間連接有Type-C Billboard控制器，Type-C Billboard控制器采用Billboard芯片，用于檢測視頻信號和數據信號翻轉。

進一步的，供電電源使用了高性能的Buck-Boost芯片LT3789，轉換效率高達98％。USB Type-C集線器使用6層0.8mm的PCB板，PCB板上共有53對差分線，匹配了50Ω，90Ω和100Ω的阻抗。PCB板上還對電磁兼容性(Electromagnetic Compatibility，EMC)、電磁干擾(Electromagnetic Interference，EMI)和靜電釋放(electron static discharge，ESD)這些做了很多相關設計。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅 僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的USB Type-C集線器結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的USB Type-C集線器的PCB板結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

本實用新型提供了一種USB Type-C集線器，包括：

USB 3.0集線器，USB 3.0集線器通過數據線連接若干USB 3.0 Type-A端子，構成若干個UBS 3.0母座；

Type-C焊盤，Type-C焊盤通過高速線與USB 3.0集線器相連接，Type-C焊盤連接有Type-C控制器下行端口，Type-C控制器下行端口通過Type-C控制器上行端口連接Type-C母座；

RJ45插座，RJ45插座通過網絡轉換控制器與USB 3.0集線器相連；

SD卡母座，SD卡母座通過USB 2.0讀卡控制器與USB 3.0集線器相連；

HDMI插座，HDMI插座通過DP到HDMI 2.0轉換器連接超高速數據交換器的輸出端，超高速數據交換器的另一輸出端與USB 3.0集線器輸入端，超高速數據交換器的輸入端與Type-C焊盤相連接。

該USB Type-C集線器通過在Type-C焊盤與Type-C母座依次設置Type-C控制器下行端口和Type-C控制器上行端口，實現了雙向充電功能，即插上Macbook筆記本電腦可通過本USB Type-C集線器給HUB集線器及與USB相連接的設備供電，而插上適配器則可為HUB集線器、USB設備以及Macbook筆記本電腦供電，且支持熱插拔工作，無需斷電重啟。

作為一種可選的實施方式，本實用新型提供的USB Type-C集線器還包括：供電電源，用于給支持USB Type-C的計算機和HUB集線器供電，供電電源 與Type-C焊盤相連接，并與Type-C母座相連接。本實施方式中的供電電源使用了高性能的Buck-Boost芯片LT3789，轉換效率高達98％，滿足USB PD(USB Power Delivery Specification)的規范。

作為一種可選的實施方式，Type-C母座用于插入支持USB Type-C的計算機和HUB集線器；且該Type-C母座能夠自適應Mac OS X系統，并支持Windows 7、Windows 8和Windows 10系統。

作為一種可選的實施方式，Type-C控制器下行端口與網絡轉換控制器之間連接有Type-C Billboard控制器。Type-C Billboard控制器采用Billboard芯片，用于檢測視頻信號和數據信號翻轉。

作為一種可選的實施方式，RJ45插座能夠自適應Mac OS X系統，不需要任何驅動程序，并支持千兆網絡，作為網絡接入口。

作為一種可選的實施方式，SD卡母座支持讀取SD卡(Secure Digital Memory Card)、SDHC(Secure Digital High Capacity)卡和SDXC卡(Secure Digital extended Capacity)，SD卡最大支持2GB容量，SDHC最大支持32GB容量，SDXC最大支持2TB(2048GB)容量，支持SDXC卡的數碼設備是兼容支持SD卡與SDHC卡，但不支持普通的SD和SDHC卡槽和讀卡器；SDXC卡除了容量升級為最大2T以外，主要是能夠支持300M/s的傳輸速度，也就是“高速SD”卡。支持SDHC卡的數碼設備是兼容支持SD卡的，不支持SDXC卡。

作為一種可選的實施方式，UBS 3.0母座向下兼容USB2.0和USB1.0，若干個UBS 3.0母座支持同時工作，且每個UBS 3.0母座的充電電流不小于1.5A。

作為一種可選的實施方式，HDMI插座，用于連接顯示設備，支持HDMI2.0顯示協議，即4K顯示。基于此，本實用新型能夠將由支持USB Type-C的計算機輸入的DP(Display Port)信號完美的轉換成4K高清的HDMI信號輸出，提高了視頻信號的清晰度。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于 本領域的一般技術人員，依據本實用新型的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。