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TWI587124B - USB Type-C轉接模組及其啟動方法 - Google Patents

USB Type-C轉接模組及其啟動方法 Download PDF

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TWI587124B
TWI587124B TW105117592A TW105117592A TWI587124B TW I587124 B TWI587124 B TW I587124B TW 105117592 A TW105117592 A TW 105117592A TW 105117592 A TW105117592 A TW 105117592A TW I587124 B TWI587124 B TW I587124B
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陳殿河
陳哲民
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台達電子工業股份有限公司
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Description

USB Type-C轉接模組及其啟動方法
本發明涉及USB Type-C，尤其涉及USB Type-C的轉接模組，以及該轉接模組的啟動方法。
近來，USB Type-C介面的發展相當地快速。由於USB Type-C介面可支援新一代的USB電力傳輸規範(USB Power Delivery,USB PD)，因此各式電子裝置紛紛開始以USB Type-C介面埠取代舊型的USB2.0、USB3.0介面埠。
部分廠商為了對所生產的電子裝置進行識別，並限制某些功能(例如限制快充模式)，因此會在電子裝置中編寫USB PD規範中的供應商定義訊息(Vendor Defined Message,VDM)，以對電子裝置進行特別的識別。
如上所述，目前市場上有部分的電子裝置採用了特別的VDM，需要執行符合特殊需求的動作流程才可實現完整的USB PD功能。因此，當一電力來源裝置(例如電源供應器)通過USB Type-C連接器連接該類電子裝置，但無法識別該類電子裝置的VDM時，將無法準確地得知該類電子裝置的實際需求，因而無法與該類電子裝置進行符合上述特殊需求的USB PD通訊，並且無法提供適當的電力輸出。
若要解決上述問題，使用者需將所持有的電力來源裝置送回原廠進行韌體更新，或是直接購買最新版本的電力來源裝置，否則該類電子裝置將無法使用完整的USB PD功能，相當麻煩。
本發明的主要目的，在於提供一種USB Type-C轉接模組及其啟動方法，可代理並協助電力來源裝置更精準地確認雙重用途埠裝置的需求，進而提供適當的電力輸出。
為了達成上述的目的，本發明提供一種包括一USB Type-C插座、一USB Type-C插頭及一邏輯單元的USB Type-C轉接模組。該USB Type-C插座的電源腳位通過一開關元件連接該USB Type-C插頭的電源腳位。該USB Type-C插座的配置通道腳位通過一第一下拉電阻接地，且該USB Type-C插頭的配置通道腳位通過一上拉電阻連接該邏輯單元。
該USB Type-C轉接模組連接外部的一電力來源裝置(source device)後，可做為一受電角色(UFP)並接收該電力來源裝置的一來源能力，同時導通該開關元件並轉換成一來源角色(DFP)。該USB Type-C轉接模組連接外部的一雙重用途埠裝置(DRP device)後，可以該來源角色的身份代理該電力來源裝置，以與該雙重用途埠裝置進行USB電力傳輸(USB Power Delivery,USB PD)的溝通。
本發明的該USB Type-C轉接模組可以在啟動後先行取得該電力來源裝置的來源能力(source capability)，再據以轉換成一來源角色，藉此代理該電力來源裝置與連接上來的該雙重用途埠裝置進行USB PD的溝通。該USB Type-C轉接模組可通過內部的該邏輯單元與該雙重用途埠裝置進行訊息的互換，以協助該電力來源裝置確認該雙重用途埠裝置的實際需求。
另外，比起該電力來源裝置，該邏輯單元具有更容易更新的特性，因而可通過更新該邏輯單元，輕易解決該雙重用途埠裝置的供應商定義訊息(Vendor Defined Message,VDM)較特殊時，該電力來源裝置無法相容的問題。
1‧‧‧轉接模組
10‧‧‧感測元件
11‧‧‧USB Type-C插座
12‧‧‧USB Type-C插頭
13、13’‧‧‧邏輯單元
131‧‧‧電力處理單元
132、133‧‧‧微處理器
134‧‧‧顯示單元
14‧‧‧上拉電阻
15‧‧‧第一下拉電阻
16‧‧‧開關元件
171‧‧‧第一二極體
172‧‧‧第二二極體
18‧‧‧切換元件
181‧‧‧第一接點
182‧‧‧第二接點
183‧‧‧第三接點
19‧‧‧第二下拉電阻
2‧‧‧電力來源裝置
3‧‧‧雙重用途埠裝置
S10~S26‧‧‧連接步驟
S30~46‧‧‧連接步驟
圖1為本發明的第一具體實施例的轉接模組電路圖。
圖2為本發明的第一具體實施例的邏輯單元電路圖。
圖3為本發明的第二具體實施例的轉接模組電路圖。
圖4為本發明的第三具體實施例的轉接模組電路圖。
圖5為本發明的第二具體實施例的邏輯單元電路圖。
圖6為本發明的第一具體實施例的連接啟動流程圖。
圖7為本發明的第二具體實施例的連接啟動流程圖。
茲就本發明之一較佳實施例，配合圖式，詳細說明如後。
請參閱圖1，為本發明的第一具體實施例的轉接模組電路圖。為了解決前述問題，本發明揭露了一種USB Type-C轉接模組(下面簡稱為轉接模組1)，該轉接模組1用於連接可支援USB Type-C介面的來源端裝置(source device)、受電端裝置(sink device)與雙重用途埠裝置(dual role port device,DRP device)。
於圖1所示的第一實施例中，該轉接模組1主要包括一USB Type-C插座(Receptacle)11(下面簡稱為該插座11)、一USB Type-C插頭(plug)12(下面簡稱為該插頭12)、及一邏輯單元13。具體地，該轉接模組1主要通過該插座11連接外部的一電力來源裝置2，並通過該插頭12連接外部的一雙重用途埠裝置3或一受電端裝置(圖未標示)。藉此，該轉接模組1可依據USB PD的協議將該電力來源裝置2(例如電源供應器(power supply))提供的電力輸出至該雙重用途埠裝置3(例如筆記型電腦或平板電腦)或該受電端裝置。
於下述說明中，將僅以該轉接模組1通過該插座11連接該電力來源裝置2，並通過該插頭12連接該雙重用途埠裝置3為例，舉例說明，但不以此為限。
該插座11主要具有一第一電源腳位(VBUS1)及一第一配置通道腳位(CC1)，其中該第一配置通道腳位通過一第一下拉電阻(Rd1)15接地。該插頭12主要具有一第二電源腳位(VBUS2)、一第二配置通道腳位(CC2)及一USB2.0資料腳位(USB2.0(D+/D-))，其中該第二配置通道腳位通過一上拉電阻(Rp)14連接該邏輯單元13。
上述電源腳位、配置通道腳位與USB2.0資料腳位皆為USB Type-C介面中的基本腳位，於此不再贅述。
該轉接模組1還包括一開關元件16，連接該第一電源腳位與該第二電源腳位。當該開關元件16不導通時，該第一電源腳位與該第二電源腳位斷除連接，該插座11無法將從該電力來源裝置2接收的電力傳輸至該插頭12。當該開關元件16導通時，該第一電源腳位與該第二電源腳位連接，該轉接模組1可通過該插座11接收該電力來源裝置2輸出的電力，並經由該第一電源腳位與 該第二電源腳位傳遞至該插頭12，以輸出至與該插頭12連接的該雙重用途埠裝置3。
於圖1所示的第一實施例中，該開關元件16主要是以一金屬氧化物半導體場效電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)為例，並且該開關元件16的導通與否由該邏輯單元13來控制，但並不以此為限。
該邏輯單元13係分別連接該第一電源腳位與該第二電源腳位，以從該插座11或該插頭12接收運作所需之一初始電力(容後詳述)。並且，該邏輯單元13還分別連接該第一配置通道腳位與該第二配置通道腳位，以對該電力來源裝置2及該雙重用途埠裝置3輸出的與USB Type-C介面相關的訊息進行處理。
值得一提的是，於一較佳實施例中，該轉接模組1還可包括一第一二極體171及一第二二極體172，該邏輯單元13通過該第一二極體171連接該第一電源腳位，並通過該第二二極體172連接該第二電源腳位。
承上，當該開關單元16未導通且該插座11接收該初始電力時，該初始電力可通過該第一電源腳位及該第一二極體171而傳遞至該邏輯單元13，並受該第二二極體172的阻擋而不會逆流至該插頭12。反之，當該開關單元16未導通且該插頭12接收該初始電力時，該初始電力可通過該第二電源腳位及該第二二極體172而傳遞至該邏輯單元13，並受該第一二極體171的阻擋而不會逆流至該插座11。
該邏輯單元13還連接該插頭12的該USB2.0資料腳位，藉此，當該雙重用途埠裝置3連接該插頭12時，可通過USB2.0協定中的裝置韌體升級模式(Device Firmware Uparade mode,DFU mode)對該邏輯單元13的韌體進行更新。 如此一來，當該雙重用途埠裝置3所採用的供應商定義訊息(Vendor Defined Message,VDM)較特殊而該轉接模組1與該電力來源裝置2皆無法識別時，可通過更新該邏輯單元13的韌體，使該轉接模組1能夠識別該雙重用途埠裝置3採用的該供應商定義訊息，進而使該電力來源裝置2可以準確瞭解該雙重用途埠裝置3的需求，並提供適當的電力輸出。
於圖1所示的第一實施例中，該轉接模組1必須先通過該插座11連接該電力來源裝置2。具體地，該電力來源裝置2連接該轉接模組1的該插座11後，會通過偵測該第一配置通道腳位上的該第一下拉電阻15而將該轉接模組1視為一受電角色(sink)。因此，該電力來源裝置2會通過該第一電源腳位輸出該初始電力至該轉接模組1，以啟動該邏輯單元13。
該邏輯單元13啟動後，該轉接模組1即可做為該受電角色而接收該電力來源裝置的一來源能力(source capability)。同時，該邏輯單元13會導通該開關元件16，以連接該插座11的該第一電源腳位與該插頭12的該第二電源腳位，並將該轉接模組1由該受電角色轉換為一來源角色(source)。於本實施例中，當該轉接模組1由該受電角色轉換為該來源角色後，即可與該雙重用途埠裝置3連接。
當該雙重用途埠裝置3連接該轉接模組1的該插頭12後，會通過偵測該第二配置通道腳位上的該上拉電阻14而識別該轉接模組1為該來源角色。此時，該轉接模組1可做為該來源角色以代理該電力來源裝置2，並與該雙重用途埠裝置3進行USB PD的溝通。具體地，該轉接模組1是通過該邏輯單元13代理該電力來源裝置2，以傳遞該來源能力至該雙重用途埠裝置3，並接收該雙重用途埠裝置3的該供應商定義訊息。
值得一提的是，該轉接模組1係通過該邏輯單元13對該供應商定義訊息進行處理與解析，並識別該雙重用途埠裝置3的實際需求後，再回覆一處理結果至該電力來源裝置2。藉此，該電力來源裝置2再依據該處理結果提供適當的電力輸出，以滿足該雙重用途埠裝置3的需求。
請同時參閱圖2，為本發明的第一具體實施例的邏輯單元電路圖。如圖2所示，該邏輯單元13主要包括一電力處理單元131及一微處理器132。該微處理器132連接該插座11的該第一配置通道腳位、該插頭12的該第二配置通道腳位與該USB2.0資料腳位、以及該開關元件16。該微處理器132還連接該電力處理單元131，以從該電力處理單元131接收運作所需的一工作電力。
如前文中所述，當該雙重用途埠裝置3通過該插頭12連接該轉接模組1時，該邏輯單元13中的該微處理器132可進入該DFU模式，並通過該插頭12的該USB2.0資料腳位接受該雙重用途埠裝置3進行的一韌體更新動作，以更新該微處理器132的韌體。通過該DFU模式的適用以及韌體的更新，可解決當該雙重用途埠裝置3採用的該供應商定義訊息無法為該轉接模組1所識別時，即無法使用完整的USB PD功能的問題。
該電力處理單元131連接該插座11的該第一電源腳位、該插頭12的該第二電源腳位、以及該微處理器132。該電力處理單元131可從該第一電源腳位或該第二電源腳位接收該初始電力，並且在接收了該初始電力後，將該初始電力轉換為該微處理器132所需的該工作電力，並提供該工作電力至該微處理器132，以啟動該微處理器132。於一較佳實施例中，該初始電力可例如為5V，該工作電力可例如為3.3V，但不以此為限。
值得一提的是，該電力處理單元131還連接該上拉電阻14，並通過該上拉電阻連接該插頭12的該第二配置通道腳位。當該轉接模組1做為該來源角色連接該雙重用途埠裝置3時，該電力處理單元131可通過該上拉電阻14輸出一配置通道電力(例如為5V)至該第二配置通道腳位。藉此，該雙重用途埠裝置3可藉由該配置通道電力瞭解該轉接模組1代理的該電力來源裝置2的資訊。上述該配置通道電力為USB Type-C介面的基本技術，於此不再贅述。
參閱圖3，為本發明的第二具體實施例的轉接模組電路圖。圖3揭露了該轉接模組1的第二實施例，與圖1揭露的第一實施例的差異在於，第二實施例中揭露的該轉接模組1可以優先連接該電力來源裝置2，亦可優先連接該雙重用途埠裝置3。
如圖3所示，本實施例中，該轉接模組1進一步具有一切換元件18。該切換元件18具有一第一接點181、一第二接點182及一第三接點183，其中該第一接點181連接該插頭12的該第二配置通道腳位，該第二接點182通過一第二下拉電阻(Rd2)19接地，該第三接點183則通過該上拉電阻14連接該邏輯單元13。該切換元件18還具有一控制腳位(圖未標示)，並通過該控制腳位連接該邏輯單元13，以接受該邏輯單元13的控制。
本實施例中，該切換元件18係預設導通該第一接點181與該第二接點182，以令該插頭12的該第二配置通道腳位預設通過該第二下拉電阻19接地。當該轉接模組1優先通過該插頭12連接該雙重用途埠裝置3後，該雙重用途埠裝置3藉由偵測該第二配置通道腳位上的該第二下拉電阻19而將該轉接模組1視為該受電角色。此時，該雙重用途埠裝置3會通過該第二電源腳位輸出該初始電力至該轉接模組1，以啟動該邏輯單元13。
當該邏輯單元13啟動且該轉接模組1通過該插座11連接該電力來源裝置2後，該邏輯單元13係與前述第一實施例中相同，先由該電力來源裝置2接收該來源能力並導通該開關元件16。接著，該邏輯單元13通過該控制腳位對該切換元件18進行控制，以斷除該第一接點181與該第二接點182的連接並切換導通該第一接點181與該第三接點183，藉此令該插頭12的該第二配置通道腳位改為通過該上拉電阻14連接該邏輯單元13。當該第一接點181與該第三接點183導通後，該雙重用途埠裝置3即藉由偵測該第二配置通道腳位上的該上拉電阻14而將該轉接模組1視為該來源角色。據此，該轉接模組1由該受電角色切換為該來源角色，以開始代理該電力來源裝置2進行後續作業。
值得一提的是，於第二實施例中，若該轉接模組1優先連接該電力來源裝置2，則該電力來源裝置2會與在第一實施例中相同，藉由偵測該第一配置通道腳位上的該第一下拉電阻15而將該轉接模組1視為該受電角色，並提供該初始電力。
承上，當該邏輯單元13因該初始電力而啟動後，隨即從該電力來源裝置2接收該來源能力、導通該開關元件16，並控制該切換元件18斷除該第一接點181與該第二接點182的連接並切換導通該第一接點181與該第三接點183，以從該受電角色轉換為該來源角色。當該雙重用途埠裝置3再連接上來時，即可藉由偵測該第二配置通道腳位上的該上拉電阻14而將該轉接模組1視為該來源角色，並與該轉接模組1進行後續的溝通動作。
續請參閱圖4與圖5，分別為本發明的第三具體實施例的轉接模組電路圖與第二具體實施例的邏輯單元電路圖。圖4揭露該轉接模組1的第三實施例，與前述第一、第二實施例的差異在於，第三實施例中揭露的該轉接模 組1還包括一感測元件10，並且該轉接模組1具有與前述該邏輯單元13不完全相同的一邏輯單元13’。
如圖4所示，該感測元件10主要連接於該插座11的該第一電源腳位與該開關元件16之間，用以感測該電力來源裝置2通過該第一電源腳位提供的一電力輸出。具體地，該感測元件10主要可為一電阻，並連接至該邏輯單元13’。該邏輯單元13’可從該感測元件10上測得該電力來源裝置2的該電力輸出，並判斷該電力輸出是否符合該雙重用途埠裝置3的需求，或是否超出該雙重用途埠裝置3可承受的一安全電壓/電流。
當該邏輯單元13’判斷該電力輸出異常，或不適用於該雙重用途埠裝置3時，可適時關閉該開關元件16，以斷除該第一電源腳位與該第二電源腳位的連接。通過該感測元件10的設置，本發明可避免在該電力來源裝置2與該轉接模組1無法準確識別該雙重用途埠裝置3的實際需求，並提供了不適當的電力後，將該雙重用途埠裝置3燒毀的風險。
另，於第三實施例中，該轉接模組1還可包括一顯示單元134，連接該邏輯單元13’。本實施例中，該感測元件10主要連接該邏輯單元13’的一類比/數位轉換腳位，以將從該感測元件10上測得的類比訊號轉換成數位訊號，並傳遞至該顯示單元134上顯示。藉此，使用者在使用該電力來源裝置2與該雙重用途埠裝置3時，可從該轉接模組1的該顯示單元134上，直接獲得該電力來源裝置2目前的該電力輸出的數值(如電壓值/電流值)。
如圖5所示，上述該邏輯單元13’主要包括該電力處理單元131及一微處理器133。該微處理器133與前述該微處理器132的差異在於，還包括一感測腳位(Sense_VI)及一資訊腳位(INF_BUS)。該微處理器133通過該感測腳位 連接該感測元件10，並通過該資訊腳位連接該顯示單元134。該感測腳位可例如為上述該類比/數位轉換腳位，該微處理器133通過該感測腳位將經過該感測元件10的類比電壓值/電流值轉換為數位資訊，並通過該資訊腳位將該數位資訊傳遞並顯示於該顯示單元134上。
續請參閱圖6，為本發明的第一具體實施例的連接啟動流程圖。圖6用以說明前述圖1、圖3與圖4中所示的該轉接模組1優先連接該電力來源裝置2時的連接啟動流程。
首先，該轉接模組1通過該插座11優先連接該電力來源裝置2(步驟S10)，以從該電力來源裝置2接收該初始電力並啟動該邏輯單元13、13’(步驟S12)。此時，該轉接模組1主要是做為該受電角色與該電力來源裝置2連接。具體地，該電力來源裝置2通過偵測該第一配置通道腳位上的該第一下拉電阻15而將該轉接模組1視為該受電角色。
該邏輯單元13、13’啟動後，係可與該電力來源裝置2溝通，以取得該電力來源裝置2的該來源能力(步驟S14)。接著，該邏輯單元13、13’將該轉接模組1由該受電角色轉換為該來源角色(步驟S16)。
具體地，於圖1所示的第一實施例中，該邏輯單元13主要是導通該開關元件16以連接該插座11的該第一電源腳位與該插頭12的該第二電源腳位，進而將該轉接模組1由該受電角色轉換為該來源角色。於圖3與圖4揭示的第二實施例及第三實施例中，該邏輯單元13、13’主要是導通該開關元件16，同時斷除該切換元件18預設導通的該第一接點181與該第二接點182的連接並切換導通該第一接點181與該第三接點183，令該插頭12的該第二配置通道腳 位通過該上拉電阻14連接該邏輯單元13、13’，藉此將該轉接模組1由該受電角色轉換為該來源角色。
該步驟S16後，該邏輯單元13、13’持續判斷是否連接了該雙重用途埠裝置3(步驟S18)，並於連接該雙重用途埠裝置3之前繼續等待。
當該轉接模組1通過該插頭12連接了該雙重用途埠裝置3後，該轉接模組1即可以該來源角色的身份代理該電力來源裝置2，以與該雙重用途埠裝置3進行USB PD的溝通(步驟S20)。具體地，該轉接模組1主要是通過該邏輯單元13、13’代理該電力來源裝置2，以傳遞該電力來源裝置2的該來源能力至該雙重用途埠裝置3，並接收該雙重用途埠裝置3的該供應商定義訊息(步驟S22)。
該步驟S22後，該轉接模組1通過該邏輯單元13、13’(該微處理器132、133)對該供應商定義訊息進行解析與處理，並且於處理後回覆一處理結果至該電力來源裝置2(步驟S24)，其中該處理結果主要可為該雙重用途埠裝置3的身份、型號、識別碼、資料型態與電力需求等資訊，但不加以限定。當該電力來源裝置2接收該處理結果後，即可依據該處理結果提供對應的該電力輸出，進而該轉接模組1可通過該插座11的該第一電源腳位與該插頭12的該第二電源腳位開始對該雙重用途埠裝置3進行供電(步驟S26)。
續請參閱圖7，為本發明的第二具體實施例的連接啟動流程圖。圖7用以說明前述圖3、圖4中所示的該轉接模組1優先連接該雙重用途埠裝置3時的連接啟動流程。
值得一提的是，於圖1所示的該轉接模組1中，該插頭12的該第二配置通道腳位是直接通過該上拉電阻14連接該邏輯單元13。當該轉接模組1 優先連接該雙重用途埠裝置3時，該雙重用途埠裝置3會通過偵測該上拉電阻14而將該轉接模組1視為該來源角色，因而不會提供該初始電力給該轉接模組1，如此一來該邏輯單元13即無法被啟動。因此，當採用圖1所示的該轉接模組1時，該轉接模組1將無法優先連接該雙重用途埠裝置3。
如圖7所示，首先，該轉接模組1通過該插頭12優先連接該雙重用途埠裝置3(步驟S30)，並從該雙重用途埠裝置3接收該初始電力以啟動該邏輯單元13、13’(步驟S32)。此時，該轉接模組1主要是做為該受電角色與該雙重用途埠裝置3連接。具體地，該雙重用途埠裝置3通過偵測該第二配置通道腳位預設連接的該第二下拉電阻19而將該轉接模組1視為該受電角色。
該步驟S32後，該邏輯單元13、13’持續判斷是否連接了該電力來源裝置2(步驟S34)，並於連接該電力來源裝置2之前繼續等待。
當該轉接模組1通過該插座11連接了該電力來源裝置2後，該轉接模組1即可以該受電角色的身份，從該電力來源裝置2接收該來源能力(步驟S36)。接著，該邏輯單元13、13’將該轉接模組1由該受電角色轉換為該來源角色(步驟S38)。
具體地，於本實施例中，該邏輯單元13、13’主要是導通該開關元件16，同時斷除該切換元件18預設導通的該第一接點181與該第二接點182的連接並切換導通該第一接點181與該第三接點183，令該插頭12的該第二配置通道腳位可通過該上拉電阻14連接該邏輯單元13、13’，藉此將該轉接模組1由該受電角色轉換為該來源角色。具體地，此時該雙重用途埠裝置3通過偵測該上拉電阻14而將該轉接模組1視為該來源角色。
該步驟S38後，該轉接模組1即可代理該電力來源裝置2，以與該雙重用途埠裝置3進行USB PD的溝通(步驟S40)。具體地，該轉接模組1通過該邏輯單元13、13’來與該雙重用途埠裝置3互相傳遞該電力來源裝置2的該來源能力以及該雙重用途埠裝置3的該供應商定義訊息(步驟S42)。
同樣地，於該步驟S42後，該轉接模組1通過該邏輯單元13、13’(該微處理器132、133)對該供應商定義訊息進行解析與處理，並且回覆一處理結果至該電力來源裝置2(步驟S44)。該步驟S44後，該轉接模組1即可通過該插座11的該第一電源腳位與該插頭12的該第二電源腳位，開始對該雙重用途埠裝置3進行供電(步驟S46)。
本發明在該電力來源裝置2與該雙重用途埠裝置3之間連接該轉接模組1，並以該轉接模組1中的該邏輯單元13、13’代理該電力來源裝置2，以與該雙重用途埠裝置3進行USB PD的溝通。通過該轉接模組1的擴充連接，可降低因為該電力來源裝置2的型號太老舊，無法識別該雙重用途埠裝置3採用的該供應商定義訊息，導致該雙重用途埠裝置3無法使用完整的USB PD功能的問題。
承上所述，本發明還可進一步避免使用者必需購買新版本的該電力來源裝置2，而增加額外的成本並造成資源浪費的問題。
以上所述僅為本發明之較佳具體實例，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明內容所為之等效變化，均同理皆包含於本發明之範圍內，合予陳明。
1‧‧‧轉接模組
11‧‧‧USB Type-C插座
12‧‧‧USB Type-C插頭
13‧‧‧邏輯單元
14‧‧‧上拉電阻
15‧‧‧第一下拉電阻
16‧‧‧開關元件
171‧‧‧第一二極體
172‧‧‧第二二極體
2‧‧‧電力來源裝置
3‧‧‧雙重用途埠裝置

Claims (18)

  1. 一種USB Type-C轉接模組，包括：一USB Type-C插座，具有一第一電源腳位及一第一配置通道腳位，該第一配置通道腳位通過一第一下拉電阻接地；一USB Type-C插頭，具有一第二電源腳位、一第二配置通道腳位及一USB2.0資料腳位；一開關元件，連接該第一電源腳位與該第二電源腳位；一邏輯單元，通過一上拉電阻連接該第二配置通道腳位，並連接該開關元件與該USB2.0資料腳位，該邏輯單元還通過一第一二極體連接該第一電源腳位，並通過一第二二極體連接該第二電源腳位，以從該第一電源腳位或該第二電源腳位接收運作所需的一初始電力；其中，該USB Type-C轉接模組通過該USB Type-C插座連接一電力來源裝置，做為一受電角色接收該電力來源裝置的一來源能力並導通該開關元件後，轉換為一來源角色；其中，該USB Type-C轉接模組通過該USB Type-C插頭連接一雙重用途埠裝置，做為該來源角色以代理該電力來源裝置，並與該雙重用途埠裝置進行USB電力傳輸規範(USB Power Delivery,USB PD)的溝通，並且該USB Type-C轉接模組做為該來源角色時，係代理該電力來源裝置傳遞該來源能力至該雙重用途埠裝置，並接收該雙重用途埠裝置的一供應商定義訊息(Vendor Defined Message,VDM)。
  2. 如請求項1所述的USB Type-C轉接模組，其中該開關元件為一金屬氧化物半導體場效電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)。
  3. 如請求項1所述的USB Type-C轉接模組，其中更包括一切換元件，該切換元件具有一第一接點、一第二接點及一第三接點，該第一接點連接該第二配置通道腳位，該第二接點通過一第二下拉電阻接地，該第三接點通過該上拉電阻連接該邏輯單元。
  4. 如請求項3所述的USB Type-C轉接模組，其中該切換元件預設導通該第一接點與該第二接點，該第二配置通道腳位預設通過該第二下拉電阻接地，該USB Type-C轉接模組優先連接該雙重用途埠裝置時，該雙重用途埠裝置藉由偵測該第二下拉電阻而將該USB Type-C轉接模組視為該受電角色，並通過該第二電源腳位輸出該邏輯單元運作所需的一初始電力。
  5. 如請求項4所述的USB Type-C轉接模組，其中該邏輯單元於由該電力來源裝置接收該來源能力並導通該開關元件後，斷除該第一接點與該第二接點的連接並切換導通該第一接點與該第三接點，令該第二配置通道腳位通過該上拉電阻連接該邏輯單元，該雙重用途埠裝置藉由偵測該上拉電阻而將該USB Type-C轉接模組視為該來源角色。
  6. 如請求項1所述的USB Type-C轉接模組，其中該邏輯單元包括一微處理器，該微處理單元連接該第一配置通道腳位、該第二配置通道腳位、該開關元件及該USB2.0資料腳位。
  7. 如請求項6所述的USB Type-C轉接模組，其中該USB Type-C轉接模組連接該雙重用途埠裝置時，該微處理器進入一裝置韌體升級模式(Device Firmware Upgrade mode,DFU mode)，並通過該USB2.0資料腳位接受該雙重用途埠裝置進行的一韌體更新動作。
  8. 如請求項6所述的USB Type-C轉接模組，其中該邏輯單元還包括一電力處理單元，連接該第一電源腳位、該第二電源腳位及該微處理器，由該第一電源腳位或該第二電源腳位接收一初始電力，轉換該初始電力為一工作電力，並提供該工作電力至該微處理器。
  9. 如請求項8所述的USB Type-C轉接模組，其中該初始電力為5V，該工作電力為3.3V。
  10. 如請求項8所述的USB Type-C轉接模組，其中該電力處理單元還連接該上拉電阻，當該USB Type-C轉接模組做為該來源角色連接該雙重用途埠裝置時，該電力處理單元通過該上拉電阻輸出一配置通道電力至該第二配置通道腳位。
  11. 如請求項1所述的USB Type-C轉接模組，其中還包括一感測元件，連接於該第一電源腳位與該開關元件間，感測該電力來源裝置提供的一電力輸出。
  12. 如請求項11所述的USB Type-C轉接模組，其中還包括一顯示單元，該邏輯單元連接該感測元件與該顯示單元，通過該顯示單元顯示該電力輸出。
  13. 一種如請求項1所述的USB Type-C轉接模組使用的啟動方法，包括：a)通過該USB Type-C插座連接該電力來源裝置，以接收一初始電力並啟動該邏輯單元； b)該邏輯單元取得該電力來源裝置的該來源能力；c)該步驟b後，該邏輯單元將該USB Type-C轉接模組由該受電角色轉換為該來源角色；d)該步驟c後，通過該USB Type-C插頭連接該雙重用途埠裝置；及e)該邏輯單元做為該來源角色代理該電力來源裝置，並與該雙重用途埠裝置進行USB PD的溝通。
  14. 如請求項13所述的啟動方法，其中該步驟e中，該邏輯單元係傳遞該電力來源裝置的該來源能力至該雙重用途埠裝置，並接收該雙重用途埠裝置的一供應商定義訊息(Vendor Defined Message,VDM)。
  15. 如請求項14所述的啟動方法，其中該USB Type-C轉接模組包括具有一第一接點、一第二接點及一第三接點的一切換元件，該第一接點連接該第二配置通道腳位，該第二接點通過一第二下拉電阻接地，該第三接點通過該上拉電阻連接該邏輯單元，並且該切換元件預設導通該第一接點與該第二接點，於該步驟c中，該邏輯單元係導通該開關元件，斷除該第一接點與該第二接點的連接並切換導通該第一接點與該第三接點，令該第二配置通道腳位通過該上拉電阻連接該邏輯單元。
  16. 一種如請求項13所述的USB Type-C轉接模組使用的啟動方法，包括：a)通過該USB Type-C插頭連接該雙重用途埠裝置，以接收一初始電力並啟動該邏輯單元；b)該步驟a後，連接該電力來源裝置；c)該邏輯單元取得該電力來源裝置的該來源能力； d)該步驟c後，該邏輯單元將該USB Type-C轉接模組由該受電角色轉換為該來源角色；及e)該邏輯單元做為該來源角色代理該電力來源裝置，並與該雙重用途埠裝置進行USB PD的溝通。
  17. 如請求項16所述的啟動方法，其中該切換元件預設導通該第一接點與該第二接點，該第二配置通道腳位通過該第二下拉電阻接地，於該步驟a中，該雙重用途埠裝置藉由偵測該第二下拉電阻而將該USB Type-C轉接模組視為該受電角色並提供該初始電力。
  18. 如請求項17所述的啟動方法，其中該步驟d中，該邏輯單元係導通該開關元件，斷除該第一接點與該第二接點的連接並切換導通該第一接點與該第三接點，令該第二配置通道腳位通過該上拉電阻連接該邏輯單元，並且該雙重用途埠裝置藉由偵測該上拉電阻將該USB Type-C轉接模組視為該來源角色。
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