一種可實現影音視頻輸出的usb供電口的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及電子產品技術領域，尤其是一種可實現影音視頻輸出的USB供電口。它包括電芯、電源管理器、電芯充電連接口、供電/數據連接口、主控制器、音頻/視頻數據輸出接口和電壓轉換器，電芯充電連接口和供電/數據連接口均通過電源管理器與電芯相連，電芯通過電壓轉換器相主控制器供電，主控制器將供電/數據連接口輸出的音頻/視頻數據通過音頻/視頻輸出口對外輸出。本實用新型將USB接口的充放電及數據傳輸技術與同屏顯示技術有效地結合為一體，從而可將具有USB接口的移動電源等電子產品作為顯示設備與諸如智能手機等音頻/視頻源設備之間的中轉載體，利用USB接口在實現基本的充放電功能的同時，也可將手機上的音頻/視頻數據同步傳輸到顯示設備上進行播放或者顯示。
【專利說明】
一種可實現影音視頻輸出的USB供電口
技術領域
[0001]本實用新型涉及電子產品技術領域，尤其是一種可實現影音視頻輸出的USB供電
□O
【背景技術】
[0002]目前，市面上的諸如移動電源等電子產品的US B接口一般指作為充放電接口來使用，從而導致此類電子產品的功能較為單一，不存在其他的附屬功能;隨著諸如智能手機等數碼設備的不斷興起以及人們對數碼產品功能需求的不斷增加，當人們需要觀看手機等數碼設備上的音頻、視頻、網頁界面或者游戲時，只能利用手機等數碼設備的屏幕來實現，然而此類數碼設備的屏幕往往受其功能性的限制，無法采用足夠大的顯示屏，進而無法為使用者提供良好的觀看效果。
[0003]因此，有必要提供對諸如移動電源等電子產品的USB接口提出改進方案，以在豐富充此類電子產品的功能的同時，能夠將現有的數碼產品與其進行功能及結構融合。
【實用新型內容】
[0004]針對上述現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種系統結構簡單、功能擴展性強、集充放電、數據存儲及數據傳輸功能為一體的可實現影音視頻輸出的USB供電口。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]—種可實現影音視頻輸出的USB供電口，它包括:
[0007]電芯；
[0008]用于對電芯進行電量補充控制或者對電芯輸出的電能進行調控的電源管理器；
[0009]用于與外部電源適配器相連以對電芯進行電量補充的電芯充電連接口，所述電芯充電連接口通過電源管理器與電芯相連；
[0010]用于與待充電設備或者音頻/視頻源設備相連的供電/數據連接口，所述供電/數據連接口通過電源管理器與電芯相連；
[0011]用于接收由供電/數據連接口輸入的音頻/視頻數據或者通過電源管理器的控制使電芯的電能通過供電/數據連接口對外輸出的主控制器，所述電源管理器和供電/數據連接口分別與主控制器相連；
[0012]用于將主控制器輸出的音頻/視頻數據同步輸出至顯示設備進行播放顯示的音頻/視頻數據輸出接口，所述音頻/視頻數據輸出接口與主控制器相連；
[0013]以及
[0014]用于檢測音頻/視頻數據輸出接口的信號并根據檢測到的信號對電芯輸出的電壓進行轉換以對主控制器進行供電的電壓轉換器，所述電壓轉換器分別與主控制器、電芯和音頻/視頻數據輸出接口相連。
[0015]優選地，所述主控制器包括一用于接收由供電/數據連接口輸出的音頻/視頻數據或者通過電源管理器的控制使電芯的電能通過供電/數據連接口對外輸出的同屏數據處理器以及一根據同屏數據處理器輸出的信號來控制供電/數據連接口的對外供電功能和數據傳輸功能進行功能選擇的USB功能切換器；
[0016]所述同屏數據處理器通過USB功能切換器分別與電源管理器和供電/數據連接口相連，所述音頻/視頻數據輸出接口與同屏數據處理器相連，所述電壓轉換器分別與同屏數據處理器和USB功能切換器相連。
[0017]優選地，所述同屏數據處理器包括一 AM8251型數據處理器，所述USB功能切換器包括一 SGM7227型USB切換開關。
[0018]優選地，所述音頻/視頻數據輸出接口包括HDMI接口和/或VGA接口和/或Aud1接
□O
[0019]優選地，所述主控制器還包括與同屏數據處理器相連的數據存儲器，所述數據存儲器包括DDR存儲器和/或Nand閃存器。
[0020]優選地，所述電芯充電連接口為4PIN micro USB接口，所述電芯充電連接口的電源線與電源管理器相連、數據線與同屏數據處理器相連，所述供電/數據連接口為USB TYPE接口。
[0021]優選地，所述電壓轉換器包括用于將電芯輸出的電壓進行整流濾波處理并輸出5VDC電壓的同步整流器、用于將同步整流器輸出的5VDC電壓降壓為3.3VDC電壓并輸出至USB功能切換器的第一直流轉換器、用于將同步整流器輸出的電壓或者第一直流轉換器輸出的電壓進行處理或轉換后輸出至同屏數據處理器的第二直流轉換器以及用于檢測音頻/視頻數據輸出接口的信號并根據檢測的信號來導通或斷開第二直流轉換器與同步整流器和/或與第一直流轉換器之間的電連接關系的觸發開關。
[0022]優選地，所述同步整流器包括一 FP6715型同步整流升壓芯片。
[0023 ] 優選地，所述電源管理器包括一 HE43201型電源管理芯片。
[0024]由于采用了上述方案，本實用新型將USB接口的充放電及數據傳輸技術與同屏顯示技術有效地結合為一體，從而可將具有USB接口的移動電源等電子產品作為顯示設備與諸如智能手機等音頻/視頻源設備之間的中轉載體，利用USB接口在實現基本的充放電功能的同時，也可獲取手機上的音頻/視頻數據并將這些數據鏡像顯示到諸如電視機、投影機、車載顯示屏等顯示設備上，有利于擴展諸如移動電源、車載充電器等電子產品的功能;其系統結構簡單、功能豐富，具有很強的實用價值和市場推廣價值。
【附圖說明】
[0025]圖1是本實用新型實施例的控制原理框圖；
[0026]圖2是本實用新型實施例的同屏數據處理器的外圍電路結構圖；
[0027]圖3是本實用新型實施例的電源管理器的外圍電路結構圖；
[0028]圖4是本實用新型實施例的USB功能切換器的電路結構圖。
【具體實施方式】
[0029]以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0030]如圖1至圖4所示，本實施例提供的一種可實現影音視頻輸出的USB供電口，它包括:
[0031]電芯I，以作為電能的儲存載體來使用；
[0032]電源管理器2，主要用于對電芯I進行電量補充控制或者對電芯I輸出的電能進行調控；
[0033]電芯充電連接口3，主要用于與外部電源適配器(如市電等等)相連以對電芯I進行電量補充，電芯充電連接口 3通過電源管理器2與電芯I相連；
[0034]供電/數據連接口4，主要用于與待充電設備(如手機、平板電腦等)或者音頻/視頻源設備(如手機、平板電腦等)相連，以實現對待充電設備的充電或者把音頻/視頻源設備內的音頻/視頻數據轉換為諸如HDMI或VGA等視頻流后再進行同步傳輸，供電/數據連接口 4的電源部分通過電源管理器2與電芯I相連；
[0035]主控制器，主要用于接收由供電/數據連接口4輸入的音頻/視頻數據或者通過電源管理器2的控制使電芯I的電能通過供電/數據連接口4對外輸出(即對外充電)，電源管理器2和供電/數據連接口 4分別與主控制器相連；
[0036]音頻/視頻數據輸出接口6，主要用于將主控制器輸出的音頻/視頻數據同步輸出并鏡像顯示到顯示設備上(顯示設備主要為支持諸如HDMI/VGA等視頻流的顯示設備，如電視機、投影機或車載顯示屏等等)，音頻/視頻數據輸出接口 6與主控制器相連；
[0037]以及
[0038]電壓轉換器，主要用于檢測音頻/視頻數據輸出接口6的信號(即在音頻/視頻數據輸出接口 6上有無連接顯示設備)并根據檢測到的信號對電芯I輸出的電壓進行轉換以對主控制器進行供電，電壓轉換器分別與主控制器、電芯I和音頻/視頻數據輸出接口 6相連。
[0039]如此，通過將上述功能元器件進行功能融合，可將USB接口的充放電功能及數據傳輸技術(即通過USB接口獲取手機等設備上的音頻/視頻數據)與同屏顯示技術(即通過音頻/視頻數據輸出接口 6將音頻/視頻數據鏡像顯示到顯示設備上)有效地結合為一體，從而可將具有USB接口的移動電源、車載充電器等電子產品作為顯示設備與諸如智能手機、平板電腦等音頻/視頻源設備之間的中轉載體，利用USB接口在實現基本的充放電功能的同時，也可將手機上的音頻/視頻數據同步傳輸到顯示設備上進行播放或者顯示，有利于擴展諸如移動電源、車載充電器等電子產品的功能。
[0040]利用整個系統的硬件結構，可通過配合預先植入到主控制器內APP軟件，實現整個供電接口的以下工作方式，即:
[0041 ] 1、當音頻/視頻數據輸出接口 6沒有不存在硬件插入的情況時(即:沒有連接顯示設備等設備時)，電壓轉換器沒有檢測到相應的信號，此時電壓轉換器沒有電源輸入，以斷開主控制器與電芯I的連接關系，此時，主控制器失電，電芯1、電源管理器2、電芯充電連接口 3與供電/數據連接口 4共同組成一個類似于移動電源的快速充電系統，從而可利用連接口實現對電芯I的充電或者對待充電設備進行供電。
[0042]2、在電芯充電連接口 3沒有連接電源的情況下，且當音頻/視頻數據輸出接口 6連接顯示設備后，電壓轉換器檢測到音頻/視頻數據輸出接口 6存在硬件插入的信號時，電壓轉換器導通，使主控制器能夠獲取電芯I所提供的電壓并啟動，當用戶把手機數據線插入到供電/數據連接口 4后，主控制器通過電源管理器2的控制來使供電/數據連接口 4提供普通供電功能，使供電/數據連接口4同時具備供電和數據傳輸的功能，以此實現將手機屏幕及相應的數據通過音頻/視頻數據輸出接口 6鏡像顯示到顯示設備上。
[0043]2、在USB充電輸入接口 3連接電源的情況下，當用戶把諸如手機等音頻/視頻源設備的數據線插入到供電/數據連接口4以及將音頻/視頻數據輸出接口6連接顯示設備后，SP可實現把手機屏幕及相應的數據通過音頻/視頻數據輸出接口 6傳輸到顯示設備上。
[0044]為進一步優化整個供電口的性能，本實施例的主控制器包括一用于接收由供電/數據連接口 4輸入的音頻/視頻數據或者通過電源管理器2的控制使電芯I的電能通過供電/數據連接口 4對外輸出的同屏數據處理器5(其外圍電路結構可參考圖2進行設置)以及一根據同屏數據處理器5輸出的信號來控制供電/數據連接口 4的對外供電功能和數據傳輸功能進行功能選擇的USB功能切換器7(其外圍電路結構可參考圖4進行設置)；其中，同屏數據處理器5通過USB功能切換器7分別與電源管理器2和供電/數據連接口 4的數據部分相連，音頻/視頻數據輸出接口6與同屏數據處理器5相連，電壓轉換器分別與同屏數據處理器5和USB功能切換器7相連。
[0045]作為一個優選方案，本實施例的同屏數據處理器5包括一 AM8251型數據處理器，而USB功能切換器7則包括一 SGM7227型USB切換開關。
[0046]為使其能夠與具有不同接口的顯示設備進行適配連接，本實施例的音頻/視頻數據輸出接口 6包括HDMI接口和/或VGA接口和/或Audi ο接口。
[0047]為豐富USB供電口的實用功能，本實施例的主控制器還包括與同屏數據處理器5相連的數據存儲器8，數據存儲器8包括DDR存儲器和/或Nand閃存器等等。
[0048]為便于生產商對整個供電口進行初始化設置，同時擴大充電口的應用范圍，本實施例的電芯充電連接口3采用4ΡΙΝ micro USB接口，電芯充電連接口3的電源線與電源管理器2相連、數據線與同屏數據處理器5相連，如此，通過電芯充電連接口 3的電源線可完成對電芯I充電的功能，生產商利用其數據線可向同屏數據處理器5中燒錄驅動程序；同時，本實施例的供電/數據連接口4采用USB TYPE接口。本實施例的電芯充電連接口3及供電/數據連接口 4與電源管理器2之間的電路結構可參考圖3進行設置。
[0049]為滿足USB供電口本身用電量的需求，本實施例的電壓轉換器包括用于將電芯I輸出的電壓進行整流濾波處理并輸出5VDC電壓的同步整流器9、用于將同步整流器9輸出的5VDC電壓降壓為3.3VDC電壓并輸出至USB功能切換器7的第一直流轉換器10、用于將同步整流器9輸出的電壓或者第一直流轉換器10輸出的電壓進行處理或轉換(即可向同屏數據處理器5提供5V、3.3V、1.5V或者1.3V直流電壓)后輸出至同屏數據處理器5的第二直流轉換器11以及用于檢測音頻/視頻數據輸出接口 6的信號并根據檢測的信號來導通或斷開第二直流轉換器11與同步整流器9和/或與第一直流轉換器10之間的電連接關系的觸發開關12(其可根據具體情況采用諸如三極管等電子元器件，主要的作用是在顯示設備插入到音頻/視頻輸出口6內后，可導通電芯I與同屏數據處理器5，使同屏數據處理器5啟動)；如此，當觸發開關12沒有斷開時，USB功能切換器7連接的是電源管理器2的USB信號，此時可以通過供電/數據連接口4給待充電設備進行快速充電；當觸發開關12導通時，USB功能切換器7連接的是同屏數據處理器5的USB信號，此時可通過供電/數據連接口4給為待充電設備提供普通充電的功能，與此同時，由供電/數據連接口4輸入的音頻/視頻數據會直接進入同屏數據處理器5中，并最終通過音頻/視頻數據輸出接口6鏡像顯示到顯示設備上。
[0050]作為一個優選方案，本實施例的同步整流器9包括一 FP6715型同步整流升壓芯片。
[0051]另外，本實施例的電源管理器2主要由一HE43201型電源管理芯片構成。
[0052]以上所述僅為本實用新型的優選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種可實現影音視頻輸出的USB供電口，其特征在于:它包括: 電芯； 用于對電芯進行電量補充控制或者對電芯輸出的電能進行調控的電源管理器； 用于與外部電源適配器相連以對電芯進行電量補充的電芯充電連接口，所述電芯充電連接口通過電源管理器與電芯相連； 用于與待充電設備或者音頻/視頻源設備相連的供電/數據連接口，所述供電/數據連接口通過電源管理器與電芯相連； 用于接收由供電/數據連接口輸入的音頻/視頻數據或者通過電源管理器的控制使電芯的電能通過供電/數據連接口對外輸出的主控制器，所述電源管理器和供電/數據連接口分別與主控制器相連； 用于將主控制器輸出的音頻/視頻數據同步輸出至顯示設備進行播放顯示的音頻/視頻數據輸出接口，所述音頻/視頻數據輸出接口與主控制器相連； 以及 用于檢測音頻/視頻數據輸出接口的信號并根據檢測到的信號對電芯輸出的電壓進行轉換以對主控制器進行供電的電壓轉換器，所述電壓轉換器分別與主控制器、電芯和音頻/視頻數據輸出接口相連。2.如權利要求1所述的一種可實現影音視頻輸出的USB供電口，其特征在于:所述主控制器包括一用于接收由供電/數據連接口輸入的音頻/視頻數據或者通過電源管理器的控制使電芯的電能通過供電/數據連接口對外輸出的同屏數據處理器以及一根據同屏數據處理器輸出的信號來控制供電/數據連接口的對外供電功能和數據傳輸功能進行功能選擇的USB功能切換器； 所述同屏數據處理器通過USB功能切換器分別與電源管理器和供電/數據連接口相連，所述音頻/視頻數據輸出接口與同屏數據處理器相連，所述電壓轉換器分別與同屏數據處理器和USB功能切換器相連。3.如權利要求2所述的一種可實現影音視頻輸出的USB供電口，其特征在于:所述同屏數據處理器包括一 AM8251型數據處理器，所述USB功能切換器包括一 SGM7227型USB切換開關。4.如權利要求2或3所述的一種可實現影音視頻輸出的USB供電口，其特征在于:所述音頻/視頻數據輸出接口包括HDMI接口和/或VGA接口和/或Audi ο接口。5.如權利要求2或3所述的一種可實現影音視頻輸出的USB供電口，其特征在于:所述主控制器還包括與同屏數據處理器相連的數據存儲器，所述數據存儲器包括DDR存儲器和/或Nand閃存器。6.如權利要求2或3所述的一種可實現影音視頻輸出的USB供電口，其特征在于:所述電芯充電連接口為4PIN micro USB接口，所述電芯充電連接口的電源線與電源管理器相連、數據線與同屏數據處理器相連，所述供電/數據連接口為USB TYPE接口。7.如權利要求2或3所述的一種可實現影音視頻輸出的USB供電口，其特征在于:所述電壓轉換器包括用于將電芯輸出的電壓進行整流濾波處理并輸出5VDC電壓的同步整流器、用于將同步整流器輸出的5VDC電壓降壓為3.3VDC電壓并輸出至USB功能切換器的第一直流轉換器、用于將同步整流器輸出的電壓或者第一直流轉換器輸出的電壓進行處理或轉換后輸出至同屏數據處理器的第二直流轉換器以及用于檢測音頻/視頻數據輸出接口的信號并根據檢測的信號來導通或斷開第二直流轉換器與同步整流器和/或與第一直流轉換器之間的電連接關系的觸發開關。8.如權利要求7所述的一種可實現影音視頻輸出的USB供電口，其特征在于:所述同步整流器包括一 FP6715型同步整流升壓芯片。9.如權利要求1所述的一種可實現影音視頻輸出的USB供電口，其特征在于:所述電源管理器包括一 HE43201型電源管理芯片。
【文檔編號】G06F13/38GK205721759SQ201620489752
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月25日
【發明人】鄒其志
【申請人】深圳市昂宇電子有限公司