本發(fā)明屬于消費性電子產(chǎn)品充電的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種USB-TYPE-C結(jié)合HUB功能的充電裝置及方法。

背景技術(shù)：

2015年，蘋果(Apple)發(fā)布的筆記本電腦MacBook改搭USB Type-C界面，并將原有的Thunderbolt界面踢除后，USB Type-C頓時成為大眾目光的焦點。正因為TYPE-C口的功能強大，從而使得MacBook全身只有一個接口，讓MacBook變得更加輕薄，更加簡潔，獲得了無數(shù)用戶的青睞。而整機只有一個TYPE-C接口的做法也讓一眾廠商紛紛效仿。

因為TYPE-C接口的強大，讓TYPE-C產(chǎn)品都只要一個接口就能實現(xiàn)所有的功能，也正因為TYPE-C產(chǎn)品只有一個TYPE-C接口，讓其通用性變差。很簡單的一個例子，假設(shè)你在沒有選購官方配件的情況下入手了一臺新的MacBook，那么你手邊的外接鼠標(biāo)、游戲手柄、外接鍵盤、移動硬盤、顯示器。甚至是你的iphoto、iPad、iPod也都無法實現(xiàn)同步連接。充電的時候用不了：因為所有功能集于一身，所有USB-C承載了充電、數(shù)據(jù)傳輸、投影儀連接、視頻傳輸?shù)榷喾N功能。當(dāng)你單獨使用其中一功能的時候?qū)@得極大的便利，而一旦你希望同時使用兩種功能，將會無可奈何。

傳統(tǒng)的充電設(shè)備，如移動電源、適配器，都只有單純的充電功能，并不具有HUB功能。而HUB價格高昂，無法得到普及應(yīng)用。更重要的是現(xiàn)有技術(shù)無法將二者結(jié)合在一起。

如專利申請201620418012.0公開了一種閃電接口OTG、數(shù)據(jù)通信和充電三合一連接線控制電路，包括用于控制實現(xiàn)OTG功能、數(shù)據(jù)通信功能和充電功能及功能切換的主控模塊，用于接收主控模塊的指令，在OTG功能和數(shù)據(jù)充電功能之間切換的開關(guān)模塊；用于接收主控模塊的指令，在OTG功能中將輸出電壓升高，給OTG外設(shè)供電的DC-DC轉(zhuǎn)換模塊；以及設(shè)于連接線兩端的Lightning閃電接口和USB接口；開關(guān)模塊串聯(lián)在Lightning接口和USB接口的電源接口之間，DC-DC轉(zhuǎn)換模塊串聯(lián)在Lightning接口的信號接口腳SB和USB接口的電源接口腳VCC之間。本實用新型用一個控制電路實現(xiàn)了連接線的OTG、數(shù)據(jù)通信和充電三種功能，蘋果用戶只需攜帶一根蘋果移動設(shè)備的連接線即可使用上述三種功能。然而該技術(shù)雖然能夠?qū)?shù)據(jù)通信和充電、閃電接口通過一條三合一的連接線實現(xiàn)，但是并不能實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信與充電功能的同時應(yīng)用，仍然無法滿足人們的實際需要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，因此本發(fā)明的首要目地是提供一種基于USB-TYPE-C帶HUB功能的充電裝置，該裝置能夠同時實現(xiàn)不同用電設(shè)備的充電和USB2.0/3.0/3.1數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ堋?/p>

本發(fā)明的另一個目地在于提供一種基于USB-TYPE-C帶HUB功能的充電裝置，該裝置實現(xiàn)方式簡單，成本低，給用戶帶來極大的便利。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種基于USB-TYPE-C帶HUB功能的充電裝置，該裝置包括電源供給模塊、BC1.2協(xié)議模塊、DC-DC轉(zhuǎn)換電路、TYPE-A接口、TYPE-C母座接口、TYPE-C USB3.1接口；其特征在于該裝置還包括有主控MCU及開關(guān)；

所述主控MCU連接于TYPE-C母座接口和TYPE-C USB3.1接口，同時，所述開關(guān)被主控MCU所控制；

所述DC-DC轉(zhuǎn)換電路包括有三路，分別接TYPE-A接口、接TYPE-C母座接口、接TYPE-C USB3.1接口，以實現(xiàn)對不同接口的控制。

進(jìn)一步，所述DC-DC轉(zhuǎn)換電路與TYPE-C母座接口、TYPE-C USB3.1接口之間分別設(shè)置有開關(guān)。

更進(jìn)一步，所述開關(guān)分別連接于TYPE-C母座接口和TYPE-C USB3.1接口的VBUS，以對外部設(shè)備進(jìn)行充電，實現(xiàn)HUB功能。

進(jìn)一步，所述的開關(guān)是PMOS管。

所述的主控MCU是集成Rp、Rd完整的Type-C接口檢測模塊和完整的PD通信模塊。

所述的TYPE-A接口、TYPE-C母座接口、TYPE-C USB3.1接口是可傳輸USB2.0/3.0/USB3.1數(shù)據(jù)的全功能接口。

所述TYPE-C母座接口的USB2.0/3.0數(shù)據(jù)傳輸引腳DP、DN分別與TYPE-A接口的DP、DN分別相連；以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

進(jìn)一步，所述電源供給模塊連接有LDO模塊，并通過LDO模塊接于BC1.2模塊，所述LDO模塊連接于主控MCU，且所述TYPE-C母座接口和TYPE-A接口均連接于BC1.2模塊。

進(jìn)一步，所述的BC1.2模塊，其實現(xiàn)方式可以是以下的任意一種：一種是專用的BC1.2協(xié)議芯片，一種是采用外圍電路搭建實現(xiàn)BC1.2功能的電路。

所述主控MCU連接于TYPE-C母座接口和TYPE-C USB3.1接口的CC1、CC2，所述TYPE-C母座接口和TYPE-C USB3.1接口之間的SSTXP、SSTXN、SSHXP、SSHXN分別相連。USB3.1的設(shè)備通過USB數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議可以與外部設(shè)備進(jìn)行通信并實現(xiàn)USB3.1的數(shù)據(jù)傳輸功能。

所述的充電裝置，包括移動電源、電源適配器。

電源經(jīng)過所述的DC-DC模塊后輸出5V，然后輸出到所述的TYPE-A接口的VBUS端。

進(jìn)一步地，電源經(jīng)過LDO輸出5V輸出到所述的BC1.2模塊VDD端。

進(jìn)一步地，所述的電源經(jīng)過所述的DC-DC模塊輸出5～20V到TYPE-C母座接口的VBUS端，所述開關(guān)連接于DC-DC模塊和TYPE-C母座接口之間。

進(jìn)一步地，所述的電源經(jīng)過所述DC-DC模塊輸出5V到TYPE-C USB3.1接口的VBUS端，所述開關(guān)連接于DC-DC模塊和TYPE-C USB3.1接口之間。

本發(fā)明所實現(xiàn)的充電裝置可以應(yīng)用與包括移動電源、電源適配器等設(shè)備，只要是輸出均以標(biāo)準(zhǔn)的TYPE-C端口或TYPE-A端口均可實現(xiàn)。

本發(fā)明所實現(xiàn)的充電裝置可在對外部用電設(shè)備充電的過程中，同時實現(xiàn)與用電設(shè)備進(jìn)行USB2.0/3.0/3.1數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?。該充電裝置不僅僅實現(xiàn)了對用電設(shè)備進(jìn)行充電的功能，而且實現(xiàn)了HUB的功能，裝置實現(xiàn)方式簡單，成本低，給用戶帶來極大的便利。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所實施基于USB-TYPE-C帶HUB功能的充電裝置框圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明的基于USB-TYPE-C帶HUB功能的充電裝置中，包含電源供給模塊1，BC1.2協(xié)議模塊6，主控MCU-7，開關(guān)5、9、DC-DC轉(zhuǎn)換電路2、4、8，TYPE-A接口10、TYPE-C母座接口11、TYPE-C USB3.1接口12。

其中，電源供給模塊1可以是電池供給、AC-DC供給或DC-DC供給。

通常，上述的TYPE-A接口10和TYPE-C母座接口11、TYPE-C USB3.1接口12都是具有數(shù)據(jù)傳輸能力的全功能接口。TYPE-C母座接口11的USB2.0/3.0數(shù)據(jù)傳輸引腳DP、DN分別與TYPE-A接口10的DP、DN分別相連；電源供給模塊1連接有DC-DC轉(zhuǎn)換電流2、4、8，所述DC-DC轉(zhuǎn)換電路包括有三路，一路2接TYPE-A接口10，一路4接TYPE-C母座接口11，一路8接TYPE-C USB3.1接口12。

在DC-DC轉(zhuǎn)換電路4、8與TYPE-C母座接口11、TYPE-C USB3.1接口12之間分別設(shè)置有開關(guān)5、9。開關(guān)5、9同時被主控MCU 7所控制。同時，所述開關(guān)5、9分別連接于TYPE-C母座接口11和TYPE-C USB3.1接口12的VBUS，以接于HUB。

主控MCU 7連接于于TYPE-C母座接口11和TYPE-C USB3.1接口12的CC1、CC2。于TYPE-C母座接口11和TYPE-C USB3.1接口12之間的SSTXP、SSTXN、SSHXP、SSHXN分別相連。

電源供給模塊1連接有LDO模塊3，并通過LDO模塊3接于BC1.2模塊6。LDO模塊3連接于主控MCU 7。BC1.2模塊6連接于TYPE-A接口10和TYPE-C母座接口11。

當(dāng)有TYPE-C用電設(shè)備(如MacBook)接入TYPE-C母座接口11時，BC1.2模塊6在LDO模塊3供電的情況下通過控制TYPE-C母座接口11的DP和DN引腳信號，與MacBook進(jìn)行BC1.2協(xié)議識別。主控MCU-7通過檢測TYPE-C母座接口11的CC引腳信號識別MacBook的接入，開啟開關(guān)5，然后電源通過5～20V-DC-DC電路4輸出5～20V電壓經(jīng)過TYPE-C母座接口11給外部MacBook進(jìn)行大功率充電。

在MacBook充電(舉例說明)的過程中，如果有USB2.0/3.0的設(shè)備(如鼠標(biāo))接入到TYPE-A接口10，由于TYPE-C母座接口11的USB2.0/3.0數(shù)據(jù)傳輸引腳DP、DN分別與TYPE-A接口10的DP、DN分別相連，USB2.0/3.0的設(shè)備通過USB數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議可以與MacBook進(jìn)行通信并實現(xiàn)USB2.0/3.0的數(shù)據(jù)傳輸功能。完全不影響TYPE-C母座接口11對MacBook充電。

在MacBook充電的過程中，如果有其它的USB3.1的設(shè)備(如U盤)接入到TYPE-C USB3.1接口12，由于TYPE-C母座接口11的USB3.1數(shù)據(jù)傳輸引腳SSRXN、SSRXP、SSTXN、SSTXP分別與TYPE-C USB3.1接口12的SSRXN、SSRXP、SSTXN、SSTXP相連。USB3.1的設(shè)備通過USB數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議可以與MacBook進(jìn)行通信并實現(xiàn)USB3.1的數(shù)據(jù)傳輸功能。完全不影響TYPE-C母座接口11對MacBook充電。

對于BC1.2的實現(xiàn)方式可以是以下的任意一種：一種是采用專用的BC1.2協(xié)議芯片，一種是采用外圍電路搭建實現(xiàn)BC1.2功能的電路。

如果TYPE-A接口10外接的是用電設(shè)備，電源通過5V-DC-DC電路2輸出5V電壓經(jīng)過TYPE-A接口10給外部用電設(shè)備供電。

如果TYPE-C USB3.1接口12外接的是用電設(shè)備，主控MCU-7通過檢測TYPE-C USB3.1接口12的CC引腳信號識別MacBook的接入，開啟開關(guān)9，然后電源通過5V-DC-DC電路8輸出5V電壓經(jīng)過TYPE-C USB3.1接口12給外部用電設(shè)備充電。

本發(fā)明所實現(xiàn)的充電裝置，使用戶不僅僅能夠用該裝置給自己的用電設(shè)備充電，同時還可以進(jìn)行USB2.0/3.0/3.1的數(shù)據(jù)傳輸操作，如鼠標(biāo)，U盤，鍵盤，游戲柄等。該充電裝置實現(xiàn)方式簡單，成本低，給用戶帶來極大的便利。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。