一种支持手机快充的USB集线器的制作方法

本实用新型涉及电子领域，更确切地说是一种支撑手机快充的USB集线器。

背景技术：

USB集线器(USB HUB)：一种可以将电脑的USB接口扩转出多个USB接口来使用的设备。市面上普通USB集线器，通常不具备手机快充功能，只能支持5V 0.5A的电流输出,功率约2.5W，如果是1个口扩转为4个口的USB HUB，那么每个口的电流输出能力仅为0.125A，这个电流仅仅只能驱动U盘等电流消耗非常少的USB外设。少部分USB HUB在有独立供电的情况下预会设置一个USB输出口并且搭载BC1.2协议芯片，可支持充电电流在5V 1.8A，充电功率在5W-7.5W左右。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种支持手机快充的USB集线器，其可以同时具备为其余的USB数据接口提供辅助供电，并且可以搭配多种标准适配器配件来组合产品。

本实用新型采用以下技术方案：

一种支持手机快充的USB集线器，包括一电脑USB接口、电源输入口、若干的USB输出接口，且所述USB输出接口包括USB通讯接口和QC快充接口，所述电脑USB接口与所述USB通讯接口电性连接，且所述电源输入口与所述QC快充接口电性连接。还包括HUB管理芯片。还包括一稳压电路，且所述稳压电路与所述USB输出接口电性连接。

电源适配连接至输入口，为DC-DC稳压电路和快充专用接口提供5V电压，“USB接口4”的正负极以及数据端口(D+D-)口与电源输入口正负极以及数据端口(D+D-)连接，将电源适配器的输出口延伸至“USB接口4”，“USB接口4”的正负极并联至“稳压电路”，经过稳压输出5V电压至“HUB电路”为HUB的电路提供5V辅助供电。

“USB接口4”连接具有QC快充协议的手机/设备，“USB接口4”D+D-通讯端口与电源输入端口的D+D-端口直连，所以可实现充电，设备与QC电源适配的D+D-端口通讯，并且握手QC协议。

无论QC电源适配器提供5-12V之间的何种电压，稳压电路均能稳定的输出5V电压至“HUB电路”提供恒定的5V辅助供电。

本实用新型的优点是：

1.不需要在集线器PCB板上设计复杂的QC电路。

2.不需要涉及220V-DC12V的变压电路的开发，以及成本高昂的安规认证。

3.本产品的独立供电采用标准的QC快充适配器。不需要定做非标电源适配器。

3.在QC快充功能任何工况下均可以为USB HUB其他接口提供稳定的5V标准电压，充当HUB辅助供电电源。

4.本方案，既可搭配常规5V 2A适配器(常规充电)，也可以搭配QC快充适配器(实现QC快充)，兼容性强，可以利用多余的适配器用来搭建产品的供电部分，环保，自由，多样化，安全，减少电子垃圾生成等优势。

附图说明

下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明，其中：

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面进一步阐述本实用新型的具体实施方式：

如图1所示，一种支持手机快充的USB集线器1，包括电脑USB接口6、电源输入口7、若干的USB输出接口，且所述USB输出接口包括USB通讯接口和QC快充接口，所述电脑USB接口与所述USB通讯接口电性连接，且所述电源输入口与所述QC快充接口电性连接。本实用新型还包括HUB管理芯片。

本实用新型可以实现QC 2.0/QC3.0充电协议，最大支持12V 1.5A功率可达18W性能远远超过现有市面上的同类普通产品,并且同时具备为其余的USB数据接口提供辅助供电，并且可以搭配多种标准适配器配件来组合产品。

本实用新型由1个USB输入口，1个电源输入口，和4个(可更多)USB输出口构成外设接口。USB输入口连接至电脑USB接口，作为数据传输用途，电源输入口连接至具有QC快充功能的标准适配器，作为供电用途。“USB接口4”为充电专用接口，“USB接口1”“USB接口2”“USB接口3”作为常规的USB通讯接口使用。

本实用新型包括一HUB管理芯片4、一个标准USB HUB电路1、一个DC-DC稳压电路5(5-30V转5V,)三个主要部分构成,HUB管理芯片连接电脑USB接口6，并通过若干的分支USB线缆分别连接USB通讯接口，稳压电路5连接USB输出接口，分流电路3连接电源输入口和QC快充接口7。

本实用新型的工作原理如下：

1.集线器如图连接好各个硬件；

2.数据输入口连接电脑后，与HUB模块的管理芯片通讯并提供5V电压，HUB管芯片进入工作状态；

3.电源适配连接至输入口，为DC-DC稳压电路和快充专用接口提供5V电压；

4.“USB接口4”为QC快充接口，其正负极以及数据端口(D+D-)口与电源输入口正负极以及数据端口(D+D-)连接，相当于直连，将电源适配器的输出口延伸至“USB接口4”；

5.“USB接口4”的正负极并联至“稳压电路”，经过稳压输出5V电压至“HUB电路”为HUB的电路提供5V辅助供电；

6.HUB接口1-3处于等待工作的状态。插入U盘或者移动硬盘即可与电脑通讯读写等操作；

7.“USB接口4”连接具有QC快充协议的手机/设备，由于本设计的“USB接口4”D+D-通讯端口与电源输入端口的D+D-端口直连，所以可实现充电；

被充电设备与QC电源适配的D+D-端口通讯，并且握手QC协议；QC充电设备发送请求，请求电源适配器增大输出功率(提高电压/提高电流)；QC适配器同意被充电设备的请求，

并且提高电压，增大电流。此时手机进入QC快充，从而适配器电压输出在5-12V之间变动(QC协议的常规工况，不做描述)充电设备进入快充状态。

8.由于本方案拥有一个DC-DC稳压电路，无论QC电源适配器提供5-12V之间的何种电压，稳压电路均能稳定的输出5V电压至“HUB电路”提供恒定的5V辅助供电，从而保障USB HUB所连接的其他设备电流充足，保证USB HUB同时多个硬盘挂载(其他USB设备)的稳定运行。

9.同时由于电源适配器在QC快充模式下输出的可变电压直接连接手机端口，从而不会影响充电设备的QC快充模式状态。

10.由于标准QC充电器具有限流限压安全、完善的保护功能，所以无论“HUB电路”分流多少电流，均受限于QC适配的限流保护策略当中，根据HUB连接的设备多与少，功率大与小，均能自动的分配电流给其他HUB输出口。安全高效，适配器性能利用率大大增高，灵活性更强。

经过实验室的各种工况反复测试，结果显示本方案均可稳定的处于QC握手协议下安全快速充电，并且在快充模式下中断、持续等反复操作下，对“HUB电路”的多个USB数据接口无影响，试验显示：在上述快充工况多变的情况下，多个USB数据接口进行高强度、长时间持续的大量数据读写，均能稳定工作。经过长时间的构思和设计，最终在实验室验证了本方案的可行性，稳定性，安全性，兼容性，性价比等性能在同类产品中具有很大的优势，同时具有重要的商业价值。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。