接口扩展装置以及接口扩展设备的制作方法

1.本实用新型涉及电子电路技术领域，具体涉及一种接口扩展装置以及接口扩展设备。


背景技术：

2.目前，电子设备基本上都配置了能够进行数据传输和充电的接口，例如，type-c接口。在电子设备生产和售后维修的过程中，经常需要在电子设备充电的同时对电子设备进行固件升级或写入相应的参数。而现有的数据线往往只能对电子设备进行单一的传输数据或充电，无法满足用户的使用需求。


技术实现要素：

3.鉴于以上问题，本实用新型提供一种接口扩展装置以及接口扩展设备，能够使电子设备同时进行数据传输和充电，满足用户的使用需求。
4.本实用新型实施例是采用以下技术方案来实现的：
5.一种接口扩展装置，该装置包括usb接口、电源插座以及数据插座；usb接口包括第一数据传输管脚和第一电源供电管脚；电源插座包括第二电源供电管脚，第二电源供电管脚与第一电源供电管脚连接，电源插座用于与外部的电源连接；数据插座包括第二数据传输管脚，第二数据传输管脚与第一数据传输管脚连接，数据插座用于数据传输。
6.在一些实施方式中，数据插座包括第一插座和第二插座，第二数据传输管脚包括第一子数据传输管脚以及第二子数据传输管脚，其中第一子数据传输管脚为第一插座的管脚，第二子数据传输管脚为第二插座的管脚，接口扩展装置还包括连接在数据插座和usb接口之间的切换电路，切换电路用于将第一数据传输管脚连接于第一子数据传输管脚以及第二子数据传输管脚中的一个。
7.在一些实施方式中，第一插座还包括第三电源供电管脚，切换电路包括第一开关、第二开关、第三开关以及切换单元：第一开关的第一端连接于第二电源供电管脚，第一开关的第二端接地，第一开关的控制端连接于第三电源供电管脚；第二开关的第一端连接于第一数据传输管脚，第二开关的第二端连接于第一子数据传输管脚；第三开关的第一端连接于第一数据传输管脚，第三开关的第二端连接于第二子数据传输管脚；切换单元连接于第一开关的第一端，第二开关的控制端以及第三开关的控制端，切换单元用于根据第一开关的第一端的电平状态切换第二开关与第三开关的导通状态。
8.在一些实施方式中，当第一开关的第一端为高电平时，切换单元导通第三开关；当第一开关的第一端为低电平时，切换单元导通第二开关。
9.在一些实施方式中，切换单元包括第一反相器以及第二反相器：第一反相器的输入端连接于第一开关的第一端，第一反相器的输出端连接于第二开关的控制端；第二反相器的输入端连接于第一反相器的输出端，第二反相器的输出端连接于第三开关的控制端。
10.在一些实施方式中，第一开关为三极管，三极管的基极连接于第三电源供电管脚，
发射极接地，集电极连接于第二电源供电管脚。
11.在一些实施方式中，usb接口还包括识别管脚，识别管脚用于与外部设备连接，并识别外部设备的通信方式以及外部设备的需求功率，通信方式包括pd通信方式。
12.在一些实施方式中，电源插座为type-c插座。
13.在一些实施方式中，第一插座为micro usb插座，第二插座为type-c插座。
14.本实用新型实施例还提供一种接口扩展设备，包括设备主体以及设于设备主体的如上述的接口扩展装置。
15.相对于现有技术，本实用新型实施例提供的接口扩展装置包括usb接口、电源插座以及数据插座；usb接口包括第一数据传输管脚和第一电源供电管脚；电源插座包括第二电源供电管脚，第二电源供电管脚与第一电源供电管脚连接，电源插座用于与外部的电源连接；数据插座包括第二数据传输管脚，第二数据传输管脚与第一数据传输管脚连接，数据插座用于数据传输。本实用新型的接口扩展装置通过电源插座和数据插座，使得usb接口连接的电子设备能够同时充电和传输数据，满足用户的使用需求。
16.本实用新型的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
17.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。
18.图1示出了本实用新型实施例提供的一种接口扩展装置的模块框图。
19.图2示出了本实用新型实施例提供的数据插座以及切换电路的模块框图。
20.图3示出了本实用新型实施例提供的接口扩展装置的电路结构示意图。
具体实施方式
21.下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
22.目前，电子设备基本上都配置了能够进行数据传输和充电的接口，例如，type-c接口。在电子设备生产和售后维修的过程中，经常需要在电子设备充电的同时对电子设备进行固件升级或写入相应的参数。而现有的数据线往往只能对电子设备进行单一的传输数据或充电，无法满足用户的使用需求。
23.为了解决上述问题，发明人经过长期研究，提出了本实用新型实施例中的接口扩展装置，接口扩展装置包括usb接口、电源插座以及数据插座；usb接口包括第一数据传输管脚和第一电源供电管脚；电源插座包括第二电源供电管脚，第二电源供电管脚与第一电源供电管脚连接，电源插座用于与外部的电源连接；数据插座包括第二数据传输管脚，第二数据传输管脚与第一数据传输管脚连接，数据插座用于数据传输。本实用新型的接口扩展装置通过电源插座和数据插座，使得usb接口连接的电子设备能够同时充电和传输数据，满足
用户的使用需求。
24.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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、完整的描述。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。
25.如图1所示，图1示出了本实用新型实施例提供的一种接口扩展装置100的示意图。接口扩展装置100包括通用串行总线(universal serial bus,usb)接口110、电源插座120以及数据插座130。usb接口110包括第一电源供电管脚a以及第一数据传输管脚b；电源插座120用于与外部的电源连接，且包括第二电源供电管脚a，第二电源供电管脚a与第一电源供电管脚a连接；数据插座130用于数据传输，且包括第二数据传输管脚b，第二数据传输管脚b与第一数据传输管脚b连接。
26.本实施例中，usb接口110可以与外部的电子设备连接，该电子设备包可以是但不限于是手机，具体地，usb接口110可以与外部的电子设备上的usb插座连接。进一步地，电源插座120可以与外部的电源连接，具体地，电源插座120可以与外部数据线的接口连接，再通过外部数据线连接电源适配器，进而接通电源。当电源插座120接通电源时，由于第一电源供电管脚a与第二电源供电管脚a连接，所以usb接口110可以为电子设备供电。数据插座130可以与外部设备连接，该外部设备可以是但不限于是电脑，具体地，数据插座130可以与外部数据线的接口连接，再通过外部数据线连接外部设备。当数据插座130连接外部设备时，由于第一数据传输管脚b和第二数据传输管脚b连接，所以与usb接口110连接的电子设备能够与外部设备进行数据传输。由于usb接口110中的第一电源供电管脚a与第一数据传输管脚b是相互独立的，可以分别连接电源和外部设备，因此通过该接口扩展装置100，可以使得电子设备同时进行数据传输和充电，满足用户的使用需求。
27.进一步地，如图2所示，数据插座130包括第一插座131以及第二插座132，且数据插座130的第二数据传输管脚b包括第一子数据传输管脚b1以及第二子数据传输管脚b2。其中，第一子数据传输管脚b1为第一插座131的管脚，第二子数据传输管脚b2为第二插座132的管脚。进一步地，接口扩展装置100还可以包括切换电路140，其中切换电路140连接在数据插座130以及usb接口110之间，具体连接在第一插座131、第二插座132以及usb接口110的第一数据传输管脚b之间。切换电路140用于将第一数据传输管脚b连接第一子数据传输管脚b1以及第二子数据传输管脚b2中的一个。
28.本实施例中，第一插座131与第二插座132均可以与外部设备连接，其中第一插座131可以通过第一子数据传输管脚b1与第一数据传输管脚b实现电子设备与外部设备的连接；同样地，第二插座132可以通过第二子数据传输管脚b2与第一数据传输管脚b实现电子设备与外部设备的连接。切换电路140通过切换第一数据传输管脚b与第一子数据传输管脚b1以及第二子数据传输管脚b2的连接状态，进而切换电子设备与外部设备的连接通道，从而能够提高电子设备的数据传输通道的选择空间，进一步满足用户的使用需求。
29.在图2所示实施例基础上，如图3所示，本实施例中的切换电路140包括第一开关141、第二开关142、第三开关143以及切换单元144。第一插座131还包括第三电源供电管脚a1。第一开关141的第一端连接于电源插座120的第二电源供电管脚a，第一开关141的第二
端接地，第一开关141的控制端连接于第一插座131的第三电源供电管脚a1。本实施例中，第一开关141可以为三极管q1，三极管q1具体为npn型三极管。在一些实施方式中，第一开关141也可以是三极管、场效应管以及晶闸管中的至少一种。进一步地，切换电路140还可以包括第一电阻r1、第二电阻r2以及第三电阻r3。其中，第一电阻r1的一端连接于电源插座120的第二电源供电管脚a，第一电阻r1的另一端连接于三极管q1的集电极；第二电阻r2的一端连接于第一插座131的第三电源供电管脚a1，第二电阻r2的另一端连接于三极管q1的基极；第三电阻r3的一端连接于三极管q1的基极，第三电阻r3的另一端连接于三极管q1的发射极。三极管q1的发射极接地。
30.进一步地，第二开关142的第一端连接于usb接口110的第一数据传输管脚b，第二开关142的第二端连接于第一插座131的第一子数据传输管脚b1。本实施例中，第二开关142可以是三极管、场效应管以及晶闸管中的至少一种，不作限定。第三开关143的第一端连接于usb接口110的第一数据传输管脚b，第三开关143的第二端连接于第二插座132的第二子数据传输管脚b2。本实施例中，第三开关143也可以是三极管、场效应管以及晶闸管中的至少一种，不作限定。
31.进一步地，切换单元144连接于第一开关141的第一端，第二开关142的控制端以及第三开关143的控制端。切换单元144用于根据第一开关141的第一端的电平状态切换第二开关142以及第三开关143的导通状态。其中，当第一开关141的第一端为高电平时，切换单元144导通第三开关143；当第一开关141的第一端为低电平时，切换单元144导通第二开关142。
32.本实施例中，由于第一开关141的第一端连接于电源插座120的第二电源供电管脚a，因此电源插座120连接电源时，第一开关141的第一端为高电平状态，此时切换电路140即导通第三开关143，并关断第二开关142，进而使得ubs接口与第二插座132连接，且usb接口110与第一插座131之间断开，从而接通usb接口110与第二插座132之间的数据传输通道，也即电子设备可以与连接第二插座132的外部设备进行数据传输。当第一插座131连接外部设备时，外部设备可以通过第一插座131的第三电源供电管脚a1为第一开关141的控制端提供电压，使得第一开关141导通，进而使得第一开关141的第一端的电平状态由高电平状态切换为低电平状态。在第一开关141的第一端的电平状态转变低电平状态后，切换单元144即导通第二开关142，并关断第三开关143，进而使得usb接口110与第一插座131连接，且usb接口110与第二插座132之间断开，从而接通usb接口110与第一插座131之间的数据传输通道，也即电子设备可以与连接第一插座131的外部设备进行数据传输。
33.由此可见，当第一插座131未连接外部设备时，默认启用usb接口110与第二插座132之间的数据传输通道，并禁用usb接口110与第一插座131之间的数据传输通道。当第一插座131连接外部设备时，可以立即启用usb接口110与第一插座131之间的数据传输通道，并禁用usb接口110与第二插座132之间的数据传输通道。因此，用户可以任意选择第一插座131以及第二插座132中的一个连接外部设备来与电子设备进行数据传输，以此提供数据传输通道的选择空间，满足用户的需求。
34.在一些实施方式中，切换电路140可以包括第一反相器a1以及第二反相器a2。其中第一反相器a1的输入端连接于第一开关141的第一端，且第一反相器a1的输出端连接于第二开关142的控制端。具体地，第一反相器a1的输入端连接于三极管q1的集电极。第二反相
器a2的输入端连接于第一反相器a1的输出端，第二反相器a2的输出端连接于第三开关143的控制端。
35.本实施例中，usb接口110还可以包括识别管脚，该识别管脚用于与外部设备连接，并识别外部设备的通信方式以及需求功率。该通信方式可以包括但不限于包括pd通信方式。且该外部设备可以是电子设备。
36.以下将结合图3对本实用新型实施例提供的接口扩展装置100的工作原理进行详细阐述。
37.本实施例中，usb接口110可以是type-c接口，其可以直接与外部的电子设备连接。电源插座120可以是type-c插座，其可以通过外部的type-c数据线与电源适配器连接。当电源插座120与电源适配器连接且连接电源时，可以为与usb接口110连接的电子设备供电。进一步地，电源插座120可以与支持pd3.0协议的电源适配器连接，且usb接口110可以通过识别管脚识别电子设备的通信方式，例如识别电子设备是否支持pd通信。usb接口110还可以通过识别管脚识别电子设备的需求功率，进而可以以相应的输出功率对电子设备供电。
38.第一插座131可以是micro usb插座，其可以通过外部的micro usb数据线与外部设备连接。第二插座132可以是type-c插座，其同样可以通过外部的type-c数据线与外部设备连接。本实施例中，外部设备可以是但不限于是电脑。当第一插座131或第二插座132与外部设备连接时，电子设备可以通过第一插座131或第二插座132与外部设备进行数据传输。
39.由此可见，本实施例的接口扩展装置100可以在为电子设备供电的同时提供两种不同的传输通道使电子设备与外部设备进行数据传输。
40.进一步地，在为电子设备供电的同时还可以通过切换电路140自动切换两种数据通道的启用。具体地，当电源插座120与电源连接时，电源插座120的第二电源供电管脚a为高电平，也即三极管q1的集电极为高电平，此时第一反相器a1输出低电平信号至第二开关142，使第二开关142关断，进而关闭第一插座131与usb接口110之间的数据传输通道；并且第二反相器a2输出高电平信号至第三开关143，使第三开关143导通，进而启用第二插座132与usb接口110之间的数据传输通道。可见，在正常状态下，当电源插座120接通电源时，可以默认启用第二插座132与usb接口110之间的数据传输通道，并默认关闭第一插座131与usb接口110之间的数据传输通道。
41.进一步地，当第一插座131连接外部设备时，外部设备可以通过第一插座131的第三电源供电管脚a1将一电压输入至三极管q1的基极，进而使得三极管q1导通。当三极管q1导通时，第一反相器a1输出高电平信号至第二开关142，使第二开关142导通，进而启用第一插座131与usb接口110之间的数据传输通道；并且第二反相器a2输出低电平信号至第三开关143，使第三开关143关断，进而关闭第二插座132与usb接口110之间的数据传输通道。此时连接usb接口110的电子设备可以与连接第一插座131的外部设备进行数据传输。
42.本实用新型实施例提供的接口扩展装置包括usb接口、电源插座以及数据插座；usb接口包括第一数据传输管脚和第一电源供电管脚；电源插座包括第二电源供电管脚，第二电源供电管脚与第一电源供电管脚连接，电源插座用于与外部的电源连接；数据插座包括第二数据传输管脚，第二数据传输管脚与第一数据传输管脚连接，数据插座用于数据传输。本实用新型的接口扩展装置通过电源插座和数据插座，使得usb接口连接的电子设备能够同时充电和传输数据，满足用户的使用需求。
43.本实用新型实施例还提供一种接口扩展设备，该接口扩展设备包括设备主体以及上述的接口扩展装置。其中，上述的接口扩展装置设于设备主体内。
44.本实用新型实施例提供的接口扩展设备包括usb接口、电源插座以及数据插座；usb接口包括第一数据传输管脚和第一电源供电管脚；电源插座包括第二电源供电管脚，第二电源供电管脚与第一电源供电管脚连接，电源插座用于与外部的电源连接；数据插座包括第二数据传输管脚，第二数据传输管脚与第一数据传输管脚连接，数据插座用于数据传输。本实用新型的接口扩展装置通过电源插座和数据插座，使得usb接口连接的电子设备能够同时充电和传输数据，满足用户的使用需求。
45.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。