具有复合式电源的集线器制造技术

一种集线器，与位于外部环境的一电子设备与至少一行动装置电性连接。集线器包括一第一连接端、至少一第二连接端、一控制器、与一第一直流转换器。第一连接端适于电性连接至该电子设备，第二连接端适于电性连接至该行动装置。控制器电性连接于电子设备与行动装置之间，且控制器适于与行动装置互相传输信号。另外，控制器还适于发送一信号至行动装置，使行动装置启动快速充电模式。第一直流转换器之一输入端电性连接至电子设备，而输出端电性连接至行动装置，第一直流转换器是用于输出稳定的电压至行动装置。本发明专利技术的有益效果是能够兼具数据传输与快速充电功能，且可兼顾携带方便、便于随时随地进行充电。

【技术实现步骤摘要】
具有复合式电源的集线器
本专利技术是关于一种集线器，且特别是关于一种具有复合式电源的集线器，兼具数据传输与复合式电源快速充电功能。
技术介绍
近年来随着科技的发展，各种行动装置(例如：智能型手机)的尺寸越来越小，让行动装置朝向携带方便的方向发展。当然，行动装置平时需要仰赖电池来维系正常运作，而行动装置的电池用尽后便需要立即快速充电。目前，常见的USB2.0埠所能提供的额定电流为500mA，USB3.0埠所能提供的额定电流则为900mA，而USBtypeC埠所能提供的额定电流更可达到1.5A或3A，而行动电子装置通常会通过各种沟通方式(例如：DP与DN信号、USBtypeC的cc1与cc2信号、或USBPD的5VBUS之FSK技术等等)来侦测USB埠的类型，判断USB端口为一般信号用USB端口(例如：SDP模式)或是只能提供高电流充电之USB埠(例如：DCP模式)，或是两者均有(例如：CDP模式)。行动电子装置会与USB端口所属于的电子设备(如：桌面计算机)沟通后，便可判断USB埠的类型(例如：判断是否为typeC)，而在决定充电条件(决定电压等级与充电电流等级)之后，便可以开始进行快速充电(快速充电之定义为高于500mA以上)。快速充电功能启动后，一般行动装置所能接受的充电电流可达1A左右，有些甚至高达接近2.4A，USBtypeC埠更可达到最高3A。然而，当充电电流越高，USB线材、连接头所造成的电压降(Voltagedrop)会越深，过低的输出电压可能会造成电子装置的动作异常。现今，行动装置除了使用市电交流电搭配适配器(或充电器)来充电之外，消费者更常使用个人计算机上的USB来充电。但PC与NB的USB通常只能提供标准充电模式500mA。然而，随着行动装置的种类变多，消费者多半会拥有两种以上的行动装置，例如：手机、外接式硬盘、平板计算机、或数字相机等等，而一般的桌面计算机上的USB埠的数量对消费者而言可能不敷使用。此时，使用者就可购买USB集线器(USBhub)来扩充USB的数量。尤其小尺寸笔记本电脑讲求便于携带性，USB埠的数目也会减少，可能只有两个，甚至未来只会有一个。如果消费者外出时除需要携带手机、笔电、与集线器等装置外，还须再额外携带各装置所搭配的各类适配器，如此显然接口设备与配件会变得相当多，非常不方便。目前，市面上有一些快速充电的电子产品(例如：车用充电器，或者AC转多组USB埠的充电器)，虽然这些产品拥有足够的功率来提供多个行动电子装置进行快速充电，但却无法传输数据。而传统的USB集线器虽然可将USB埠扩充，以让多组行动装置同时进行数据传输，但一般设备的USB埠所能提供的功率有限，为了避免USB埠发生过电流或因为缺乏启动快充并同时信号传输的功能(如：CDP模式)，行动装置只能被允许标准充电模式，集线器无法提供快速充电功能。而市面上少数集线器当然还是可以通过额外的适配器(adapter)来提供更多电源，但需要携带至少两个配件、也会增加成本与不便。而且，有些USB集线器甚至还须有手动的切换开关来作为USB电源与外部的电源转换器之间的切换，使用起来相当不便。因此，如何解决上述问题，开发一个可以传递资料，兼顾携带方便、同时能够快速充电并降低成本的产品，便是本领域技术人员值得去思量地。
技术实现思路
为了解决上述的问题，本专利技术的目的在于提供一种集线器，能够兼具数据传输与快速充电功能，且可兼顾携带方便、便于随时随地进行充电。基于上述目的与其他目的，本专利技术提供一种集线器，此集线器与位于外部环境的一电子设备及至少一行动装置电性连接。集线器包括一第一连接端、至少一第二连接端、一控制器、与一第一直流转换器。第一连接端适于电性连接至该电子设备，第二连接端适于电性连接至该行动装置。控制器电性连接于电子设备与行动装置之间，且控制器适于与行动装置互相传输信号。另外，控制器还适于发送一信号至行动装置，使行动装置启动快速充电模式。第一直流转换器之一输入端电性连接至电子设备，而输出端电性连接至行动装置，第一直流转换器是用于输出稳定的电压至行动装置。在上述的集线器，还包括一电源转换器与一第三连接端，电源转换器通过该第三连接端与位于外部环境的一交流电源电性连接。电源转换器包括一交流/直流转换器与一第二直流转换器。交流/直流转换器的输入端是通过第三连接端电性连接至交流电源，而第二直流转换器的输入端是电性连接至交流/直流转换器，且第二直流转换器的输出端是电性连接至行动装置。另外，此集线器还包括一第四连接端，该第四连接端适于电性连接到位于外部环境的一电子设备或一直流电源。其中，于集线器内，第四连接端是电性连接到交流/直流转换器的输出端且电性连接到第二直流转换器的输入端。在上述的集线器中，还包括一电流分配电路，其中第一直流转换器的输出端与第二直流转换器的输出端是电性连接至电流分配电路，且电流分配电路的输出端电性连接到行动装置。或者，第二直流转换器具有定电流定电压功能。在上述的集线器中，还包括一电源控制器与一电流传感器。电源控制器是与第一直流转换器电性连接，电流传感器是电性连接于第一直流转换器与电子设备之间。电源控制器通过电流传感器侦测电子设备之一输出电压与一输出电流。当输出电压小于一电压默认值，或输出电流大于一电流默认值，该电源控制器降低第一直流转换器的输出电压。在上述的集线器中，还包括一桥接控制器，该桥接控制器电性连接于该控制器，该桥接控制器适于进行信号格式转换。在上述的集线器中，还包括一第一电流传感器、一第三直流转换器、至少一第四直流转换器、一储能组件、及一储能组件控制电路。第一电流传感器与电子设备电性连接，适于传感电子设备的输出电压与输出电流，而第三直流转换器则与第一电流传感器电性连接。第四直流转换器则与第三直流转换器电性连接，适于将第三直流转换器的输出电压转换为行动装置所需的充电电压。储能组件，电性连接于第三直流转换器与第四直流转换器之间。另外，储能组件控制电路则与电子设备、第一电流传感器、第三直流转换器、及储能组件电性连接，该储能组件控制电路具有一第一电流默认值与一第一电压默认值。其中，当电子设备的输出电流小于第一电流默认值且电子设备的输出电压大于第一电压默认值时，储能组件控制电路设定第三直流转换器的输出电压大于储能组件的输出电压，从而使电子设备对行动装置与储能组件充电。反之，当电子设备的输出电流大于第一电流默认值或电子设备的输出电压小于第一电压默认值时，储能组件控制电路设定第三直流转换器的输出电压降至储能组件的输出电压，也就是转由电子设备与储能组件同时对行动装置充电。此外，上述集线器还包括一第二电流传感器与一第一开关组件。其中，第二电流传感器与第一开关组件相互电性连接，第二电流传感器分别电性连接至储能组件控制电路及该第三直流转换器与该第四直流转换器之间，第一开关组件分别电性连接至储能组件控制电路与储能组件。第二电流传感器适于传感储能组件的充电电流与放电电流，当储能组件的充电电流或放电电流大于一第二电流默认值，或该储能组件的充电电压或放电电压超出一第二电压默认值时，则第一开关组件呈现断路。在上述的集线器中，第一连接端为USB3.1PD(PowerDelivery)typeC端口，且电子设备是具备可被充电或供电两种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集线器，与位于外部环境的一电子设备及至少一行动装置电性连接，其特征在于，该集线器包括：一第一连接端，适于电性连接至该电子设备；至少一第二连接端，适于电性连接至该行动装置；一控制器，电性连接于该第一连接端与该第二连接端之间，该控制器适于让电子设备与该行动装置之间进行相互数据传输，该控制器还适于发送一信号至该行动装置，使该行动装置启动快速充电模式；及一第一直流转换器，该第一直流转换器之一输入端电性连接至该电子设备，该第一直流转换器之一输出端电性连接至该行动装置，该第一直流转换器是用于输出稳定的电压至该行动装置。

【技术特征摘要】
2015.01.12 TW 104100918;2015.06.30 US 62/186,7131.一种集线器，与位于外部环境的一电子设备及至少一行动装置电性连接，其特征在于，该集线器包括：一第一连接端，适于电性连接至该电子设备；至少一第二连接端，适于电性连接至该行动装置；一控制器，电性连接于该第一连接端与该第二连接端之间，该控制器适于让电子设备与该行动装置之间进行相互数据传输，该控制器还适于发送一信号至该行动装置，使该行动装置启动快速充电模式；及一第一直流转换器，该第一直流转换器之一输入端电性连接至该电子设备，该第一直流转换器之一输出端电性连接至该行动装置，该第一直流转换器是用于输出稳定的电压至该行动装置。2.如权利要求1所述的集线器，其特征在于，还包括一电源转换器与一第三连接端，该电源转换器通过该第三连接端与位于外部环境的一交流电源电性连接，该电源转换器包括：一交流/直流转换器，其输入端是通过该第三连接端电性连接至该交流电源；及一第二直流转换器，其输入端是电性连接至该交流/直流转换器，而该第二直流转换器的输出端是电性连接至该行动装置。3.如权利要求2所述的集线器，其特征在于，还包括一第四连接端，该第四连接端适于电性连接到位于外部环境的一电子设备或一直流电源，其中于该集线器内该第四连接端是电性连接到该交流/直流转换器的输出端且电性连接到该第二直流转换器的输入端。4.如权利要求1所述的集线器，其特征在于，还包括：一第四连接端，适于电性连接到位于外部环境的一电子装置或一直流电源；及一第二直流转换器，其输入端是电性连接至该第四连接端，而该第二直流转换器的输出端是电性连接至该行动装置。5.如权利要求2或4所述的集线器，其特征在于，还包括一电流分配电路，其中该第一直流转换器的输出端与该第二直流转换器的输出端是电性连接至该电流分配电路，且该电流分配电路的输出端电性连接到该行动装置。6.如权利要求2或4所述的集线器，其特征在于，该第二直流转换器具有定电流定电压功能。7.如权利要求1至4任一所述的集线器，其特征在于，还包括一电源控制器与一电流传感器，该电源控制器是与该第一直流转换器电性连接，该电流传感器是电性连接于该第一直流转换器与该电子设备之间，该电源控制器通过该电流传感器侦测该电子设备之一输出电压与一输出电流；当该输出电压小于一电压默认值，或该输出电流大于一电流默认值，该电源控制器降低该第一直流转换器的输出电压。8.如权利要求1至4任一所述的集线器，其特征在于，还包括一桥接控制器，该桥接控制器电性连接于该控制器，该桥接控制器适于进行不同信号格式间的转换。9.如权利要求1至4任一所述的集线器，其特征在于，该电子设备具有一USB接口，该USB接口电性连接至该第一连接端。10.如权利要求2至4任一所述的集线器，其特征在于，还包括：一第一电流传感器，与该第二直流转换器电性连接，适于传感该第二直流转换器的输出电压与输出电流；一第三直流转换器，与该第一电流传感器电性连接；至少一第四直流转换器，与该第三直流转换器电性连接，适于将该第三直流转换器的输出电压转换为该行动装置所需的充电电压；一储能组件，电性连接于该第三直流转换器与该第四直流转换器之间；及一储能组件控制电路，与该第二直流转换器、该第一电流传感器、该第三直流转换器、该储能组件电性连接，该储能组件控制电路具有一第一电流默认值与一第一电压默认值；其中，当该第二直流转换器的输出电流小于该第一电流默认值且该第二直流转换器的输出电压大于该第一电压默认值时，该储能组件控制电路设定该第三直流转换器的输出电压大于该储能组件的输出电压，从而使该第二直流转换器对该行动装置与该储能组件充电；当该第二直流转换器的输出电流大于该第一电流默认值或该第二直流转换器的输出电压小于该第一电压默认值，该储能组件控制电路设定该第三直流转换器的输出电压降至该储能组件的输出电压，由该第二直流转换器与该储能组件同时对该行动装置充电。11.如权利要求10所述的集线器，其特征在于，还包括一第二电流传感器与一第一开关组件，该第二电流传感器与该第一开关组件相互电性连接，该第二电流传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东升，林光峯，林家炜，
申请(专利权)人：李东升，林光峯，林家炜，萧靖保，萧岑洁，李振生，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71