一種TYPE?C電源和HUB集成的集線系統及其運行方法與流程

本發明涉及通用串行總線領域，特別涉及一種TYPE-C電源和HUB集成的集線系統及其運行方法。

背景技術：

隨著技術的更新換代，集功率傳輸、高速數據傳輸、音頻數據傳輸、視頻數據傳輸為統一物理接口的TYPE-C接口越來越廣泛的用于PC、手機等消費類電子領域。新上市的筆記本、MINI PC、一體機、臺式機、手機等產品，都已經帶有TYPE-C的接口。隨著新產品上市的越來越多，運用TYPE-C技術，將會是一個非常巨大的市場。

當前的技術運用，消費者需要帶一個含TYPE-C標準的電源適配器，再加一個TYPE-C的HUB。需要帶兩個成品，才能配合產品正常使用。第一非常的不便于用戶攜帶、用戶體驗不佳。第二購買成本較高。

隨著TYPE-C接口技術的廣泛應用，帶TYPE-C接口的產品在市場上已經變得越來越多。因為巨大的市場商機，國內外的芯片廠商，都在布局主機端和外設端的芯片解決方案。2015年TI率先推出TYPE-C PD端的解決方案，并應用于Apple的MacBook上，拉開TYPE-C應用新篇章。隨后，國外的NXP，CYPRESS，Fairchild等，中國臺灣的Etron，Realtek等，國內的威盛，LDR等，相繼推出自己的芯片解決方案。

但是，當前符合TYPE-C規范的電源適配器，符合TYPE-C標準規范的HUB：

1、品類比較少；

2、質量層次不齊；

3、市場售價較高；

4、因為要分開帶兩個產品，用戶體驗極其不好。

技術實現要素：

本發明提供一種TYPE-C電源和HUB集成的集線系統及其運行方法，旨在解決現有集線裝置不便于攜帶、購買成本高的問題。

本發明提供一種TYPE-C電源和HUB集成的集線系統運行方法，包括以下步驟：

A.TYPE-C接口與主機物理連接；

B.HUB端PD模塊與主機的PD控制模塊建立通訊，獲取主機需要的輸出功率，將信息反饋給電源端的PD模塊；

C. 電源端PD模塊將信息傳遞到AC-DC模塊，調整可變變壓器，輸出對應的功率給TYPE-C接口。

作為本發明的進一步改進，所述步驟B還包括：

B1. HUB端PD模塊判斷TYPE-C接口與主機是正向插接還是反向插接，并反饋給主機；

B2. HUB端PD模塊從主機的PD控制模塊得到當前主機所能承受的最大傳輸功率，并輸出低于或等于當前最大傳輸功率的輸出組合；

B3.將輸出組合的信息反饋給電源端PD模塊。

作為本發明的進一步改進，所述步驟C還包括：

C1.電源端PD模塊檢測AC-DC模塊是否插入電網，如果有插入，電源端PD模塊收到HUB端PD模塊的反饋后，通知AC-DC模塊，調整可變變壓器，輸出正確的功率給TYPE-C接口；

C2.如果沒有AC-DC模塊插入電網，電源端PD模塊通知HUB端PD模塊，由HUB端PD模塊通過TYPE-C接口反饋給主機，請主機輸出功率，供HUB板使用。

作為本發明的進一步改進，該方法還包括以下步驟：

D. DP解析模塊解析TYPE-C接口傳輸的音視頻數據，通過TYPE-C轉HDMI接口連接外部的顯示設備進行DP傳輸。

作為本發明的進一步改進，該方法還包括以下步驟：

E.USB解析模塊解析TYPE-C接口傳輸的數據信號，通過TYPE-C轉USB接口進行USB3.0和USB2.0的數據傳輸，和/或通過USB轉以太網接口進行主機有線網絡傳輸。

本發明的一種TYPE-C電源和HUB集成的集線系統，包括TYPE-C接口、電源部分和HUB部分，所述TYPE-C接口與主機連接，所述電源部分和HUB部分集成連接，所述電源部分包括電源端PD模塊、AC-AD模塊，所述HUB部分包括HUB端PD模塊，所述電源端PD模塊與HUB端PD模塊雙向信號連接，所述HUB端PD模塊與TYPE-C接口雙向信號連接，所述電源端PD模塊、AC-AD模塊、TYPE-C接口依次單向信號連接。

作為本發明的進一步改進，該系統包括TYPE-C轉HDMI接口，所述HUB部分還包括DP解析模塊，所述TYPE-C接口、DP解析模塊、TYPE-C轉HDMI接口依次單向信號連接。

作為本發明的進一步改進，該系統包括TYPE-C轉USB接口，所述HUB部分還包括USB解析模塊，所述TYPE-C接口、USB解析模塊、TYPE-C轉USB接口依次雙向信號連接。

作為本發明的進一步改進，該系統包括USB轉以太網接口，所述USB解析模與USB轉以太網接口單向信號連接。

作為本發明的進一步改進，該系統包括熱設計模塊，所述熱設計模塊包括散熱支架和設有散熱金屬箔的殼體，所述電源部分通過散熱支架與一側殼體連接,所述HUB部分鄰接另一側殼體。

本發明的有益效果是：本發明為超高集成度的集線器，在同時給對帶有TYPE-C接口的設備充電的同時，又能非常方便的擴展HDMI口、USD口、以太網口，提高用戶使用的便捷性，也降低了購買的成本。

附圖說明

圖1是本發明一種TYPE-C電源和HUB集成的集線系統運行方法的信號傳輸結構圖；

圖2是本發明一種TYPE-C電源和HUB集成的集線系統中電源部分和HUB部分的結構圖；

圖3為本發明中集線器的第一結構圖；

圖4為本發明中集線器的第二結構圖；

圖5為本發明中集線器的第三結構圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。

實施例一：

如圖1所示，本發明的一種TYPE-C電源和HUB集成的集線系統運行方法，包括以下步驟：

A.TYPE-C接口1與主機物理連接；

B.HUB端PD模塊31與主機的PD控制模塊建立通訊，獲取主機需要的輸出功率，將信息反饋給電源端的PD模塊；

C. 電源端PD模塊21將信息傳遞到AC-DC模塊22，調整可變變壓器，輸出對應的功率給TYPE-C接口1。

其中，步驟B還包括：

B1. HUB端PD模塊31判斷TYPE-C接口1與主機是正向插接還是反向插接，并反饋給主機；

B2. HUB端PD模塊31從主機的PD控制模塊得到當前主機所能承受的最大傳輸功率，并輸出低于或等于當前最大傳輸功率的輸出組合；

B3.將輸出組合的信息反饋給電源端PD模塊。

TYPE-C接口1連接主機后，HUB端PD模塊31通過CC PIN與主機的PD控制模塊建立通訊，通訊建立成功后，第一，告訴主機，我當前是正插還是反插。第二從主機端的PD控制模塊得到當前主機所要求的功率傳輸，比如，當前主機，告訴HUB端PD模塊31，我能承受30W的功率傳輸，可以給我們提供5V/3A，或者12V/2A，或者14.5V/2A的功率傳輸。第三，從主機端知道主機端需要的功率傳輸后，將此信息反饋給電源端PD模塊21。

其中，步驟C還包括：

C1.電源端PD模塊21檢測AC-DC模塊是否插入電網，如果有插入，電源端PD模塊21收到HUB端PD模塊31的反饋后，通知AC-DC模塊22，調整可變變壓器，輸出正確的功率給TYPE-C接口1；

C2.如果沒有AC-DC模塊22插入電網，電源端PD模塊21通知HUB端PD模塊31，由HUB端PD模塊31通過TYPE-C接口反饋給主機，請主機輸出功率，供HUB板使用。

電源端PD模塊21，第一，當其收到HUB端PD模塊31的反饋后，通知AC-DC模塊22，輸出正確的功率給TYPE-C接口1。第二，檢測AC-DC模塊22，是否插入國家電網，如果沒有插入，立即通知HUB端PD模塊31，經由HUB端PD模塊31，通過TYPE-C接口1，告訴主機，當前沒有接入電網，請主機輸出功率，供HUB板使用。

實施例二：

如圖1所示，在實施例一的基礎上，在步驟C之后還包括

步驟D. DP解析模塊32解析TYPE-C接口1傳輸的音視頻數據，通過TYPE-C轉HDMI接口4連接外部的顯示設備進行DP傳輸。

實施例三：

如圖1所示，在實施例一的基礎上，在步驟C之后還包括

步驟E. USB解析模塊33解析TYPE-C接口1傳輸的數據信號，通過TYPE-C轉USB接口5進行USB3.0和USB2.0的數據傳輸，和/或通過USB轉以太網接口6進行主機有線網絡傳輸。

實施例四：

如圖1和圖2所示，本發明的一種TYPE-C電源和HUB集成的集線系統，包括TYPE-C接口1、電源部分2和HUB部分3，TYPE-C接口1與主機連接，電源部分2和HUB部分3集成連接，電源部分2包括電源端PD模塊21、AC-AD模塊22，HUB部分3包括HUB端PD模塊31，電源端PD模塊21與HUB端PD模塊31雙向信號連接，HUB端PD模塊31與TYPE-C接口1雙向信號連接，電源端PD模塊21、AC-AD模塊22、TYPE-C接口1依次單向信號連接。

TYPE-C接口1主要和主機端物理連接，支持正反插，功率傳輸、音視頻數據傳輸、USB3.0數據傳輸、USB2.0數據傳輸。起到連接橋梁的作用，連接主機與本發明的外設。

該集線系統包括TYPE-C轉HDMI接口4，HUB部分33還包括DP解析模塊32，TYPE-C接口1、DP解析模塊32、TYPE-C轉HDMI接口4依次單向信號連接。

該集線系統包括TYPE-C轉USB接口5，HUB部分還包括USB解析模塊33，TYPE-C接口1、USB解析模塊33、TYPE-C轉USB接口5依次雙向信號連接。該集線系統還包括USB轉以太網接口6，USB解析模33與USB轉以太網接口6單向信號連接。

如圖2所示，該集線系統包括熱設計模塊7，所述熱設計模塊7包括散熱支架和設有散熱金屬箔的殼體，所述電源部分2通過散熱支架與一側殼體連接,所述HUB部分3鄰接另一側殼體。電源部分2控制單元和HUB部分3控制單元是兩個主要發熱源。把這兩個主要的發熱元，集成到一個超窄空間，對熱設計是個全新的挑戰，采用全新的被動熱設計方案、以滿足所以人體接觸面，額定負載下，溫升不超過25攝氏度。

除以上幾條實施例外，TYPE-C HUB部分和電源部分，合兩部分為一體的高集成度的集線器，為終端用戶帶來極大的便攜性，也同時降低用戶的使用成本。

本發明涉及包含TYPE-C PD標準的電源適配器和TYPE-C HUB二合一的高集成度、超便攜的集線器。本集線器，包括三大部分：第一符合TYPE-C PD協議規范的電源AC-DC模塊22、用于公網交流電轉設備端需要的直流電。第二符合TYPE-C DP協議規范的HUB，包含TYPE-C轉HDMI，TYPE-C轉USB3.0，TYPE-C轉以太網、CC控制邏輯。第三符合人體接受規范的熱處理模塊。上述包含此三個模塊的超高集成度的集線器，在同時給對帶有TYPE-C接口1的設備充電的同時，又能非常方便的擴展HDMI口、USD口、以太網口。提高用戶使用的便捷性。

以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發明的保護范圍。