一种支持两个上行端口同时充电的扩展装置的制作方法

一种支持两个上行端口同时充电的扩展装置
【技术领域】
1.本发明涉及电脑周边电子产品的技术领域，尤其是涉及一种支持两个上行端口同时充电的扩展装置。


背景技术：

2.众所周知，扩展坞，是专为笔记本电脑设计的一种外置设备。拓展坞通过复制甚至扩展笔记型计算机的端口，可使笔记本电脑具备充电接口、多个usb接口和视频接口，让仅有一个type-c接口的笔记本电脑可与多个配件或外置设备一站式连接。
3.但目前，现有的扩展坞，一般一个扩展坞对应一个电脑或手机等使用，在另一电脑或手机使用时间，需要将该扩展坞拔下并插接至待扩展的设备上，当此操作方式繁琐，不能满足具有两个待扩展的设备使用。且现有的扩展坞，不能支持两个上行端口同时充电，不能进行数据切换的应用，不能满足用户需求。
4.因此，现有技术有待改进和发展。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种支持两个上行端口同时充电的扩展装置，用于解决现有扩展坞不能同时适用于两个待扩展的设备进行充电具有局限性的问题。
6.本发明的技术方案如下：一种支持两个上行端口同时充电的扩展装置，包括：第一上行端口，第二上行端口，电源接口，分别与第一上行端口、电源接口电连接的第一pmos背靠背电路，与第二上行端口、第一pmos背靠背电路电连接第二pmos背靠背电路，分别与电源接口、第一上行端口、第一pmos背靠背电路电连接的第一协议芯片，分别与第二上行端口、第二pmos背靠背电路、第一协议芯片电连接的第二协议芯片，分别与第一上行端口、第二上行端口电连接切换控制模块，以及与切换控制模块电连接的扩展模块；
7.所述切换控制模块用于切换第一上行端口或第二上行端口与扩展模块导通，所述第一协议芯片用于检测第一上行端口是否接入待扩展设备一以及用于检测电源接口是否接入第一电源，所述第二协议芯片用于检测第二上行端口是否接入待扩展设备二；
8.所述第一协议芯片在检测到电源接口接入第一电源时给第一pmos背靠背电路输出第一控制信号，所述第一pmos背靠背电路根据第一控制信号将从电源接口输入的第一电源经第一上行端口供待扩展设备一充电；
9.所述第一协议芯片在检测到电源接口接入第一电源以及在检测到第一上行端口接入待扩展设备一时还给第二协议芯片反馈第一反馈信号，所述第一pmos背靠背电路还用于将电源接口输入的第一电源输出至第二pmos背靠背电路，所述第二协议芯片根据第一反馈信号以及在检测到第二上行端口接入待扩展设备二时给第二pmos背靠背电路输出第二控制信号，所述第二pmos背靠背电路根据第二控制信号导通并将第一pmos背靠背电路输入的电源经第二上行端口供待扩展设备二充电。
10.进一步的，所述切换控制模块包括：控制按键，与扩展模块电连接的切换模块，以
及分别控制按键、切换模块、第一上行端口和第二上行端口电连接的控制器；
11.所述控制器用于检测第一上行端口是否接入待扩展设备一以及用于检测第二上行端口是否接入待扩展设备二；
12.所述控制器根据控制按键反馈的按键信号以及在检测到第一上行端口接入待扩展设备一、第二上行端口接入待扩展设备二时给切换模块反馈第一开关信号，所述切换模块根据第一开关信号切换内部通道使得扩展模块与第一上行端口或第二上行端口导通。
13.进一步的，所述切换模块包括分别与第一上行端口、第二上行端口、控制器电连接的视频切换器；所述扩展模块包括：与视频切换器电连接的视频转换器，以及与视频转换器电连接的视频接口；
14.所述控制器根据控制按键反馈的按键信号给视频切换器反馈第一开关信号，所述视频切换器根据第一开关信号切换内部通道使得视频接口与第一上行端口或第二上行端口导通。
15.进一步的，所述切换模块包括分别与第一上行端口、第二上行端口、控制器电连接的第一usb切换器；所述扩展模块还包括：与第一usb切换器电连接的第一集线器，以及与第一集线器电连接的若干第一usb接口；
16.所述控制器根据控制按键反馈的按键信号还给第一usb切换器反馈第一开关信号，所述第一usb切换器根据第一开关信号切换内部通道使得第一集线器与第一上行端口或第二上行端口导通。
17.进一步的，所述切换模块包括分别与第一上行端口、第二上行端口、控制器电连接的第二usb切换器；其中，所述第一usb切换器根据第一开关信号切换内部通道使得第一集线器上的usb2.0信号通道与第一上行端口或第二上行端口上的usb2.0信号通道导通；所述控制器根据控制按键反馈的按键信号还给第二usb切换器反馈第一开关信号，所述第二usb切换器根据第一开关信号切换内部通道使得第一集线器上的usb3.0信号通道与第一上行端口或第二上行端口上的usb3.0信号通道导通。
18.进一步的，所述第二上行端口用于连接手机或平板，所述第一上行端口用于连接笔记本电脑；
19.所述扩展装置还包括信号切换开关，所述信号切换开关用于将第一上行端口分别与第二usb切换器和视频切换器电连接；所述信号切换开关用于将第一上行端口输入的视频信号和usb3.0信号分别传输至视频切换器和第二usb切换器；
20.所述扩展装置还包括连接与第一pmos背靠背电路与第二pmos背靠背电路之间的第一电源电路，所述第一电源电路用于将第一pmos背靠背电路输出的电源进行转换成第二电源后输出至第二pmos背靠背电路。
21.进一步的，所述扩展装置还包括：与第一pmos背靠背电路电连接的第二电源电路，与第二pmos背靠背电路电连接的第三电源电路，分别与第二协议芯片、第三电源电路电连接的第三pmos背靠背电路，以及分别与第二电源电路、第三电源电路电连接的第五电源电路；
22.所述第五电源电路用于给视频切换器、第一usb切换器、第二usb切换器、第一集线器、视频换号器、视频接口和第一usb接口供电；
23.所述第一pmos背靠背电路用于将电源接口或第一上行端口输入的电源传输至第
二电源电路，所述第二电源电路用于将第一pmos背靠背电路输入的电源供第三pmos背靠背电路使用；
24.所述第三电源电路用于将第二pmos背靠背电路从第二上行端口输入的电源输出至第三pmos背靠背电路，所述第二协议芯片还用于检测第一协议芯片反馈的第一反馈信号，所述第二协议芯片在未检测到第一协议芯片的第二反馈信号时给第三pmos背靠背电路输出第三控制信号，所述第三pmos背靠背电路根据第三控制信号导通用于将第三电源电路输入的电源输出至第五电源电路。
25.进一步的，所述扩展装置还包括：分别与第一上行端口、第一协议芯片电连接的第一检测电路，以及分别与电源接口、第一协议芯片电连接的第二检测电路；
26.所述第一检测电路用于将第一上行端口从待扩展设备一输入的第二电源反馈给第一协议芯片，所述第二检测电路用于将电源接口输入的第一电源反馈给第一协议芯片，所述第一协议芯片判断第二电源和第一电源的功率；所述第一协议芯片在第一电源的功率大于第一预设值以及通过第一上行端口在检测到待扩展设备一具有快充协议时，控制第一pmos背靠背电路给第一上行端口输出第一快充电源。
27.进一步的，所述扩展装置还包括：分别与第二上行端口、第二协议芯片电连接的第三检测电路，以及分别与第一电源电路、第二协议芯片电连接的第四检测电路；
28.所述第三检测电路用于将第二上行端口从待扩展设备二输入的第三电源反馈给第二协议芯片，所述第四检测电路用于将第一电源电路输入的第四电源反馈给第二协议芯片，所述第二协议芯片判断第三电源和第四电源的功率；所述第二协议芯片在第四电源的功率大于第二预设值以及通过第二上行端口在检测到待扩展设备二具有快充协议时，控制第二pmos背靠背电路给第二上行端口输出第二快充电源。
29.进一步的，所述扩展装置还包括分别与第一pmos背靠背电路、第一协议芯片电连接的第六电源电路，所述第一pmos背靠背电路用于将第一上行端口接入的电源或者将电源接口接入的第一电源经第六电源电路稳压后供第一协议芯片使用；
30.所述扩展装置还包括分别与第二pmos背靠背电路、第二协议芯片电连接的第七电源电路，所述第二pmos背靠背电路用于将第二上行端口接入的电源经第七电源电路稳压后供第二协议芯片使用。
31.本发明的有益效果在于：相较于现有技术，本发明利用切换控制模块切换第一上行端口或第二上行端口配合扩展模块使用，以实现用户根据需要切换扩展模块配合所需的待扩展设备使用。利用第一协议芯片检测第一上行端口接入待扩展设备一以及检测电源接口接入第一电源时控制第一pmos背靠背电路给第一上行端口输出电源，实现给待扩展设备一。且利用第一协议芯片检测电源接口接入第一电源时给第二协议芯片反馈一个信号，基于此，在第二协议芯片检测到第二上行端口接入待扩展设备二时控制第二pmos背靠背电路导通，实现给第二上行端口输出电压，实现给待扩展设备二充电。由此，可实现给扩展设备给两个上行端口所连接的设备同时充电。
【附图说明】
32.图1为本发明的原理框图；
33.图2为本发明切换控制模块、扩展模块配合第一上行端口和第二上行端口的原理
框图；
34.图3为本发明第一pmos背靠背电路的电路图；
35.图4为本发明第二pmos背靠背电路的电路图；
36.图5为本发明第三pmos背靠背电路、第三电源电路和第二协议芯片电连接的电路图；
37.图6为本发明第一检测电路的电路图；
38.图7为本发明第二检测电路的电路图；
39.图8为本发明第三检测电路的电路图；
40.图9为本发明第四检测电路的电路图。
【具体实施方式】
41.在一实施例中，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
42.请参照附图1-9，本发明实施例中的一种支持两个上行端口同时充电的扩展装置。
43.参照附图1和附图2，该支持两个上行端口同时充电的扩展装置包括：第一上行端口1，第二上行端口2，电源接口3，分别与第一上行端口1、电源接口3电连接的第一pmos背靠背电路11，与第二上行端口2、第一pmos背靠背电路11电连接第二pmos背靠背电路21，分别与电源接口3、第一上行端口1、第一pmos背靠背电路11电连接的第一协议芯片15，分别与第二上行端口2、第二pmos背靠背电路21、第一协议芯片15电连接的第二协议芯片25，分别与第一上行端口1、第二上行端口2电连接切换控制模块5，以及与切换控制模块5电连接的扩展模块6。
44.切换控制模块5用于切换第一上行端口1或第二上行端口2与扩展模块6导通，以实现用户根据需要通过切换扩展模块6配合所需的待扩展设备使用。
45.第一协议芯片15用于检测第一上行端口1是否接入待扩展设备一以及用于检测电源接口3是否接入第一电源，第二协议芯片25用于检测第二上行端口2是否接入待扩展设备二。
46.且第一协议芯片15在检测到电源接口3接入第一电源以及在检测到第一上行端口1接入待扩展设备一时给第一pmos背靠背电路11输出第一控制信号，第一pmos背靠背电路11根据第一控制信号将从电源接口3输入的第一电源经第一上行端口1供待扩展设备一充电。以在电源接口3接入电源以及第一上行端口1接入待扩展设备一时，实现给待扩展设备一充电。
47.第一协议芯片15在检测到电源接口3接入第一电源时还给第二协议芯片25反馈第一反馈信号，第一pmos背靠背电路11还用于将电源接口3输入的第一电源输出至第二pmos背靠背电路21，第二协议芯片25根据第一反馈信号以及在检测到第二上行端口2接入待扩展设备二时给第二pmos背靠背电路21输出第二控制信号，第二pmos背靠背电路21根据第二控制信号导通并将第一pmos背靠背电路11输入的电源经第二上行端口2供待扩展设备二充电。以在电源接口3接入电源时，电源经第一pmos背靠背电路11、第二pmos背靠背电路21和第二上行端口2给待扩展设备二充电。
48.基于此，利用本发明扩展装置，可实现给扩展设备给两个上行端口所连接的设备同时充电，解决现有扩展坞不能同时适用于两个待扩展的设备进行充电具有局限性的问
题。
49.切换控制模块5包括：控制按键54，与扩展模块6电连接的切换模块(图中未出示)，以及分别控制按键54、切换模块、第一上行端口1和第二上行端口2电连接的控制器53。控制器53用于检测第一上行端口1是否接入待扩展设备一以及用于检测第二上行端口2是否接入待扩展设备二。控制器53根据控制按键54反馈的按键信号以及在检测到第一上行端口1接入待扩展设备一、第二上行端口2接入待扩展设备二时给切换模块反馈第一开关信号，切换模块根据第一开关信号切换内部通道使得扩展模块6与第一上行端口1或第二上行端口2导通。
50.在此需要说明的是，控制器53还可不配合控制按键54实现切换第一上行端口1或第二上行端口2，控制器53内部可具有热键功能，以在扩展模块6配合键盘使用时，利用键盘上的某个按键可实现切换第一上行端口1或第二上行端口2使用等，在此不作限定。
51.具体的，在一实施例中，为实现视屏信号的切换，切换模块包括分别与第一上行端口1、第二上行端口2、控制器53电连接的视频切换器53。扩展模块6包括：与视频切换器53电连接的视频转换器61，以及与视频转换器61电连接的视频接口62。控制器53根据控制按键54反馈的按键信号给视频切换器53反馈第一开关信号，视频切换器53根据第一开关信号切换内部通道使得视频接口62与第一上行端口1或第二上行端口2导通。
52.在一实施例中，为实现usb信号的切换，切换模块包括分别与第一上行端口1、第二上行端口2、控制器53电连接的第一usb切换器55。扩展模块6还包括：与第一usb切换器55电连接的第一集线器63，以及与第一集线器63电连接的若干第一usb接口64。控制器53根据控制按键54反馈的按键信号还给第一usb切换器55反馈第一开关信号，第一usb切换器55根据第一开关信号切换内部通道使得第一集线器63与第一上行端口1或第二上行端口2导通。
53.在一实施例中，为实现usb2.0信号和usb 3.0信号的切换，切换模块包括分别与第一上行端口1、第二上行端口2、控制器53电连接的第二usb切换器51。其中，第一usb切换器55根据第一开关信号切换内部通道使得第一集线器63上的usb2.0信号通道与第一上行端口1或第二上行端口2上的usb2.0信号通道导通。控制器53根据控制按键54反馈的按键信号还给第二usb切换器51反馈第一开关信号，第二usb切换器51根据第一开关信号切换内部通道使得第一集线器63上的usb3.0信号通道与第一上行端口1或第二上行端口2上的usb3.0信号通道导通。
54.在此需要说明的是，上述实施例中的扩展装置，适用于第一上行端口1和第二上行端口2均用于连接手机、平板时使用。
55.在一实施例中，第二上行端口2用于连接手机或平板，第一上行端口1用于连接笔记本电脑。为本发明扩展装置第一上行端口1适用于笔记本电脑，解决现有扩展坞一般仅能对应一个电脑或手机等使用的局限性的问题。
56.扩展装置还包括信号切换开关7，信号切换开关7用于将第一上行端口1分别与第二usb切换器51和视频切换器53电连接。信号切换开关7用于将视频信号和usb3.0信号单独输出，即信号切换开关7用于将第一上行端口1输入的视频信号和usb3.0信号分别传输至视频切换器53和第二usb切换器51。扩展装置还包括连接与第一pmos背靠背电路11与第二pmos背靠背电路21之间的第一电源电路13，第一电源电路13用于将第一pmos背靠背电路11输出的电源进行转换成第二电源后输出至第二pmos背靠背电路21，以实现给手机或平板输
出适用的充电电压，以输出功率够高损坏手机或平板。
57.在一实施例中，为使得第二上行端口2可连接笔记本电脑使用，亦可在第二上行端口2与第一usb切换器55、第二usb切换器51和视频切换器53之间连接一个信号切换开关7。
58.具体的，第一协议芯片15、第二协议芯片25均可采用vl102、vl103型号的芯片，信号切换开关7、视频切换器53、第一usb切换器55、第二usb切换器51均可为mux芯片，具体的，在本实施例中，信号切换开关7可采用ps8742型号的芯片，视频切换器53可为ps8331型号的芯片，第一usb切换器55、第二usb切换器51均可为rs2228xn型号的芯片等，在此不作限定。
59.在一实施例中，扩展装置还包括：与第一pmos背靠背电路11电连接的第二电源电路12，与第二pmos背靠背电路21电连接的第三电源电路24，分别与第二协议芯片25、第三电源电路24电连接的第三pmos背靠背电路26，以及分别与第二电源电路12、第三电源电路24电连接的第五电源电路4。
60.第五电源电路4用于给视频切换器53、第一usb切换器55、第二usb切换器51、第一集线器63、视频转换器61、视频接口62和第一usb接口64供电。
61.第一pmos背靠背电路11用于将电源接口3或第一上行端口1输入的电源传输至第二电源电路12，第二电源电路12用于将第一pmos背靠背电路11输入的电源供第三pmos背靠背电路26使用。
62.第三电源电路24用于将第二pmos背靠背电路21从第二上行端口2输入的电源输出至第三pmos背靠背电路26，第二协议芯片25还用于检测第一协议芯片15反馈的第一反馈信号，第二协议芯片25在未检测到第一协议芯片15的第二反馈信号时给第三pmos背靠背电路26输出第三控制信号，第三pmos背靠背电路26根据第三控制信号导通用于将第三电源电路24输入的电源输出至第五电源电路4。
63.进而，可实现在电源接口3或第一上行端口1有电源输入时，经第一pmos背靠背电路11可传输至第五电源电路4，利用第五电源电源电路对输入的电源进行整流、滤波或转换处理后给视频切换器53、第一usb切换器55等供电。且在电源接口3未接电源以及第一上行端口1未接待扩展设备时，可从第二上行端口2上的待扩展设备取电，经第二pmos背靠背电路21、第三pmos背靠背电路26输出至第五电源电路4，在利用第五电源电路4对输入的电源进行整流、滤波或转换处理后给视频切换器53、第一usb切换器55等供电。
64.在一实施例中，为实现给第一上行端口1接入的待扩展设备一进行快充。扩展装置还包括：分别与第一上行端口1、第一协议芯片15电连接的第一检测电路16，以及分别与电源接口3、第一协议芯片15电连接的第二检测电路31。第一检测电路16用于将第一上行端口1从待扩展设备一输入的第二电源反馈给第一协议芯片15，第二检测电路31用于将电源接口3输入的第一电源反馈给第一协议芯片15，第一协议芯片15判断第二电源和第一电源的功率。第一协议芯片15在第一电源的功率大于第一预设值以及通过第一上行端口1在检测到待扩展设备一具有快充协议时，控制第一pmos背靠背电路11给第一上行端口1输出第一快充电源。
65.在一实施例中，为实现给第二上行端口2接入的待扩展设备二进行快充。扩展装置还包括：分别与第二上行端口2、第二协议芯片25电连接的第三检测电路32，以及分别与第一电源电路13、第二协议芯片25电连接的第四检测电路22。第三检测电路32用于将第二上行端口2从待扩展设备二输入的第三电源反馈给第二协议芯片25，第四检测电路22用于将
第一电源电路13输入的第四电源反馈给第二协议芯片25，第二协议芯片25判断第三电源和第四电源的功率。第二协议芯片25在第四电源的功率大于第二预设值以及通过第二上行端口2在检测到待扩展设备二具有快充协议时，控制第二pmos背靠背电路21给第二上行端口2输出第二快充电源。
66.在一实施例中，另外，为使得第一上行端口1接入的待扩展设备一或第二上行端口2接入的待扩展设备二时，第一协议芯片15或第二协议芯片25可上电实现检测功能。扩展装置还包括分别与第一pmos背靠背电路11、第一协议芯片15电连接的第六电源电路14，第一pmos背靠背电路11用于将第一上行端口1接入的电源或者将电源接口3接入的第一电源经第六电源电路14稳压后供第一协议芯片15使用。扩展装置还包括分别与第二pmos背靠背电路21、第二协议芯片25电连接的第七电源电路23，第二pmos背靠背电路21用于将第二上行端口2接入的电源经第七电源电路23稳压后供第二协议芯片25使用。
67.参照附图3，在上述实施例中，第一pmos背靠背电路11包括第一开关管q7、第二开关管q8和第三开关管q9，第一开关管q7的漏极与第一上行端口1电连接，第二开关管q8的漏极与电源接口3电连接，第一开关管q7的源极分别与第一开关管q7的栅极、第二开关管q8的源极、第二开关管q8的栅极、第三开关管q9的漏极、第一电源电路13、第二电源电路12、第六电源电路14电连接，第三开关管q9的源极接地，第三开关管q9的栅极与第一协议芯片15电连接。当电源接口3接入电源时，第一协议芯片15控制第三开关管q9导通，并使得第一开关管q7导通将电源接口3输入的第一电源5v-20v经第二开关管q8后输出至第一上行端口1上的vbus，实现给待扩展设备一充电。
68.参照附图4，第二pmos背靠背电路21包括第四开关管q1、第五开关管q2和第六开关管q3，第四开关管q1的漏极与第二上行端口2电连接，第五开关管q2的漏极与第一电源电路13电连接。第四开关管q1的源极分别与第五开关管q2的栅极、第五开关管q2的源极、第五开关管q2的栅极、第六开关管q3的漏极、第一电源电路13、第三电源电路24、第七电源电路23电连接，第六开关管q3的源极接地，第六开关管q3的栅极与第二协议芯片25电连接。当电源接口3接入电源时，第一协议芯片15给第二协议芯片25反馈第一反馈信号，第二协议芯片25根据第一反馈信号驱动第六开关管q3导通，并使得第四开关管q1导通将第一电源电路13输入的电源c1-5-20v经第四开关管q1后输出至第二上行端口2上的1-vbus，实现给待扩展设备二充电。
69.参照附图6，第一检测电路16包括第一电阻r47和第二电阻r48，第一上行端口1中的vbus端依次经第一电阻r47、第二电阻r48接地，第一电阻r47的输出端与第一协议芯片15电连接，第一协议芯片15通过利用第一电阻r47与第二电阻r48分压后反馈的电压实现判断待扩展设备一适用的充电电压。
70.参照附图7，第二检测电路31包括第三电阻r51和第四电阻r52，电源接口3输入的电源5v-20v依次经第三电阻r51、第四电阻r52接地，第三电阻r51的输出端与第一协议芯片15电连接，第一协议芯片15通过利用第三电阻r51与第四电阻r52分压后反馈的电压实现判断电源接口3输入的电源大小，第一协议芯片15并根据反馈的电压通过控制第三开关管q9的导通的占空比实现控制第一开关管q7导通的占空比，实现输出待扩展设备一所使用的充电电源。以在待扩展设备一不具备快充功能时，第一pmos背靠背电路11输出普通电源给其充电；而在电源接口3输入的功率大于预设值时且待扩展设备一具备快充功能时，第一pmos
背靠背电路11输出快充电源给其充电。
71.参照附图8，第三检测电路32包括第五电阻r12和第六电阻r15，第二上行端口2中的1-vbus端依次经第五电阻r12、第六电阻r15接地，第五电阻r12的输出端与第二协议芯片25电连接，第二协议芯片25通过利用第五电阻r12与第六电阻r15分压后反馈的电压实现判断待扩展设备二适用的充电电压。
72.参照附图9，第四检测电路22包括第七电阻r18和第八电阻r21，第一电源电路13输入的电源c1-5-20v依次经第七电阻r18、第八电阻r21接地，第七电阻r18的输出端与第二协议芯片25电连接，第二协议芯片25通过利用第七电阻r18与第八电阻r21分压后反馈的电压实现判断第一电源电路13输入的电源大小，第二协议芯片25并根据反馈的电压通过控制第六开关管q3的导通的占空比实现控制第四开关管q1导通的占空比，实现输出待扩展设备二所使用的充电电源。以在待扩展设备二不具备快充功能时，第二pmos背靠背电路21输出普通电源给其充电；而在第一电源输入的功率大于预设值时且待扩展设备而具备快充功能时，第二pmos背靠背电路21输出快充电源给其充电。
73.且控制器53与第一上行端口1之间通过第一检测电路16连接，控制器53与第二上行端口2之间通过第三检测电路32连接。具体的，第一电阻r47的输出端连接控制器53，第五电阻r12的输出端连接控制器53。
74.参照附图5，第三pmos背靠背电路26包括第七开关管q15、第八开关管q16和第九开关管q17。第七开关管q15的漏极与第三电源电路25电连接，第八开关管q16的漏极与第五电源电路4的输出端bus_5v电连接，第七开关管q15的源极分别与第八开关管q16的源极、第八开关管q16的栅极、第九开关管q17的漏极电连接，第九开关管q17的源极接地，第九开关管q17的栅极与第二协议芯片24电连接。以在电源接口3未接电源以及第一上行端口1未接待扩展设备时，从第二上行端口2上的待扩展设备取电，经第二pmos背靠背电路21、第三电源电路24输出至第三pmos背靠背电路26，且第二协议芯片24未接收到第一协议芯片15反馈的信号而控制第九开关管q17导通，从而导通第八开关管q16，以此，即第三电源电路26输出的电源经第七开关管q15上的二极管、第八开关管q16输出至第五电源电路4。
75.在一实施例中，扩展模块6还包括：与第一集线器63电连接的读卡器65，以及与读卡器65电连接sd卡槽和/或tf卡槽66。第一集线器63将一组usb信号供读卡器65使用，以实现扩展出sd卡槽、tf卡槽。
76.在一实施例中，扩展模块6还包括：与第一集线器63电连接的网卡67，以及与网卡67电连接的网口68。第一集线器63还将一组usb信号供网卡67使用，以实现扩展出网口68，通过网口68连接网线，可提升电脑数据传输的网速，提升用户使用体验感。
77.在上述实施例中，usb信号包括usb2.0信号和usb3.0信号。
78.在一实施例中，扩展模块6还包括：与第一集线器63电连接的第二集线器69，以及与第二集线器69电连接的若干第二usb接口60。第一集线器63将一组usb信号中的usb2.0信号第二集线器69使用，并利用第二集线器69可扩展出4组usb2.0信号，从而，利用第二集线器69最多还可扩展出4个第二usb接口60，且第二usb接口60可为usb-a接口，第一usb接口64可为usb-a或usb-c等接口，用于连接u盘、打印机、键盘等使用，在此不作限定。
79.且在本实施例中，读卡器65、sd卡槽、tf卡槽、网卡67、网口68、第二集线器69、第二usb接口60均还与第五电源电路4电连接用于其供电使用。
80.以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种支持两个上行端口同时充电的扩展装置，其特征在于，包括：第一上行端口，第二上行端口，电源接口，分别与第一上行端口、电源接口电连接的第一pmos背靠背电路，与第二上行端口、第一pmos背靠背电路电连接第二pmos背靠背电路，分别与电源接口、第一上行端口、第一pmos背靠背电路电连接的第一协议芯片，分别与第二上行端口、第二pmos背靠背电路、第一协议芯片电连接的第二协议芯片，分别与第一上行端口、第二上行端口电连接切换控制模块，以及与切换控制模块电连接的扩展模块；所述切换控制模块用于切换第一上行端口或第二上行端口与扩展模块导通，所述第一协议芯片用于检测第一上行端口是否接入待扩展设备一以及用于检测电源接口是否接入第一电源，所述第二协议芯片用于检测第二上行端口是否接入待扩展设备二；所述第一协议芯片在检测到电源接口接入第一电源以及在检测到第一上行端口接入待扩展设备一时给第一pmos背靠背电路输出第一控制信号，所述第一pmos背靠背电路根据第一控制信号将从电源接口输入的第一电源经第一上行端口供待扩展设备一充电；所述第一协议芯片在检测到电源接口接入第一电源时还给第二协议芯片反馈第一反馈信号，所述第一pmos背靠背电路还用于将电源接口输入的第一电源输出至第二pmos背靠背电路，所述第二协议芯片根据第一反馈信号以及在检测到第二上行端口接入待扩展设备二时给第二pmos背靠背电路输出第二控制信号，所述第二pmos背靠背电路根据第二控制信号导通并将第一pmos背靠背电路输入的电源经第二上行端口供待扩展设备二充电。2.根据权利要求1所述的支持两个上行端口同时充电的扩展装置，其特征在于，所述切换控制模块包括：控制按键，与扩展模块电连接的切换模块，以及分别控制按键、切换模块、第一上行端口和第二上行端口电连接的控制器；所述控制器用于检测第一上行端口是否接入待扩展设备一以及用于检测第二上行端口是否接入待扩展设备二；所述控制器根据控制按键反馈的按键信号以及在检测到第一上行端口接入待扩展设备一、第二上行端口接入待扩展设备二时给切换模块反馈第一开关信号，所述切换模块根据第一开关信号切换内部通道使得扩展模块与第一上行端口或第二上行端口导通。3.根据权利要求2所述的支持两个上行端口同时充电的扩展装置，其特征在于，所述切换模块包括分别与第一上行端口、第二上行端口、控制器电连接的视频切换器；所述扩展模块包括：与视频切换器电连接的视频转换器，以及与视频转换器电连接的视频接口；所述控制器根据控制按键反馈的按键信号给视频切换器反馈第一开关信号，所述视频切换器根据第一开关信号切换内部通道使得视频接口与第一上行端口或第二上行端口导通。4.根据权利要求3所述的支持两个上行端口同时充电的扩展装置，其特征在于，所述切换模块包括分别与第一上行端口、第二上行端口、控制器电连接的第一usb切换器；所述扩展模块还包括：与第一usb切换器电连接的第一集线器，以及与第一集线器电连接的若干第一usb接口；所述控制器根据控制按键反馈的按键信号还给第一usb切换器反馈第一开关信号，所述第一usb切换器根据第一开关信号切换内部通道使得第一集线器与第一上行端口或第二上行端口导通。5.根据权利要求4所述的支持两个上行端口同时充电的扩展装置，其特征在于，所述切
换模块包括分别与第一上行端口、第二上行端口、控制器电连接的第二usb切换器；其中，所述第一usb切换器根据第一开关信号切换内部通道使得第一集线器上的usb2.0信号通道与第一上行端口或第二上行端口上的usb2.0信号通道导通；所述控制器根据控制按键反馈的按键信号还给第二usb切换器反馈第一开关信号，所述第二usb切换器根据第一开关信号切换内部通道使得第一集线器上的usb3.0信号通道与第一上行端口或第二上行端口上的usb3.0信号通道导通。6.根据权利要求5所述的支持两个上行端口同时充电的扩展装置，其特征在于，所述第二上行端口用于连接手机或平板，所述第一上行端口用于连接笔记本电脑；所述扩展装置还包括信号切换开关，所述信号切换开关用于将第一上行端口分别与第二usb切换器和视频切换器电连接；所述信号切换开关用于将第一上行端口输入的视频信号和usb3.0信号分别传输至视频切换器和第二usb切换器；所述扩展装置还包括连接与第一pmos背靠背电路与第二pmos背靠背电路之间的第一电源电路，所述第一电源电路用于将第一pmos背靠背电路输出的电源进行转换成第二电源后输出至第二pmos背靠背电路。7.根据权利要求6所述的支持两个上行端口同时充电的扩展装置，其特征在于，所述扩展装置还包括：与第一pmos背靠背电路电连接的第二电源电路，与第二pmos背靠背电路电连接的第三电源电路，分别与第二协议芯片、第三电源电路电连接的第三pmos背靠背电路，以及分别与第二电源电路、第三电源电路电连接的第五电源电路；所述第五电源电路用于给视频切换器、第一usb切换器、第二usb切换器、第一集线器、视频换号器、视频接口和第一usb接口供电；所述第一pmos背靠背电路用于将电源接口或第一上行端口输入的电源传输至第二电源电路，所述第二电源电路用于将第一pmos背靠背电路输入的电源供第三pmos背靠背电路使用；所述第三电源电路用于将第二pmos背靠背电路从第二上行端口输入的电源输出至第三pmos背靠背电路，所述第二协议芯片还用于检测第一协议芯片反馈的第一反馈信号，所述第二协议芯片在未检测到第一协议芯片的第二反馈信号时给第三pmos背靠背电路输出第三控制信号，所述第三pmos背靠背电路根据第三控制信号导通用于将第三电源电路输入的电源输出至第五电源电路。8.根据权利要求7所述的支持两个上行端口同时充电的扩展装置，其特征在于，所述扩展装置还包括：分别与第一上行端口、第一协议芯片电连接的第一检测电路，以及分别与电源接口、第一协议芯片电连接的第二检测电路；所述第一检测电路用于将第一上行端口从待扩展设备一输入的第二电源反馈给第一协议芯片，所述第二检测电路用于将电源接口输入的第一电源反馈给第一协议芯片，所述第一协议芯片判断第二电源和第一电源的功率；所述第一协议芯片在第一电源的功率大于第一预设值以及通过第一上行端口在检测到待扩展设备一具有快充协议时，控制第一pmos背靠背电路给第一上行端口输出第一快充电源。9.根据权利要求8所述的支持两个上行端口同时充电的扩展装置，其特征在于，所述扩展装置还包括：分别与第二上行端口、第二协议芯片电连接的第三检测电路，以及分别与第一电源电路、第二协议芯片电连接的第四检测电路；
所述第三检测电路用于将第二上行端口从待扩展设备二输入的第三电源反馈给第二协议芯片，所述第四检测电路用于将第一电源电路输入的第四电源反馈给第二协议芯片，所述第二协议芯片判断第三电源和第四电源的功率；所述第二协议芯片在第四电源的功率大于第二预设值以及通过第二上行端口在检测到待扩展设备二具有快充协议时，控制第二pmos背靠背电路给第二上行端口输出第二快充电源。10.根据权利要求9所述的支持两个上行端口同时充电的扩展装置，其特征在于，所述扩展装置还包括分别与第一pmos背靠背电路、第一协议芯片电连接的第六电源电路，所述第一pmos背靠背电路用于将第一上行端口接入的电源或者将电源接口接入的第一电源经第六电源电路稳压后供第一协议芯片使用；所述扩展装置还包括分别与第二pmos背靠背电路、第二协议芯片电连接的第七电源电路，所述第二pmos背靠背电路用于将第二上行端口接入的电源经第七电源电路稳压后供第二协议芯片使用。

技术总结
本发明提供了一种支持两个上行端口同时充电的扩展装置，包括：第一上行端口，第二上行端口，电源接口，分别与第一上行端口、电源接口电连接的第一PMOS背靠背电路，与第二上行端口、第一PMOS背靠背电路电连接第二PMOS背靠背电路，分别与电源接口、第一上行端口、第一PMOS背靠背电路电连接的第一协议芯片，分别与第二上行端口、第二PMOS背靠背电路、第一协议芯片电连接的第二协议芯片，分别与第一上行端口、第二上行端口电连接切换控制模块，以及与切换控制模块电连接的扩展模块。以此，用户可根据需要通过切换控制模块切换扩展模块配合所需的待扩展设备使用，以及可实现给扩展设备给两个上行端口所连接的设备同时充电。个上行端口所连接的设备同时充电。个上行端口所连接的设备同时充电。


技术研发人员：张细兵
受保护的技术使用者：深圳市湘凡科技有限公司
技术研发日：2022.09.09
技术公布日：2023/7/11