CN103986334A - 一种带通信识别和自动转换传输功率的传输系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布一种带通信识别和自动转换传输功率的传输系统及其方法，涉及电子产品充电技术领域，包括适配器、连接适配器的用电器，适配器设有输出电压转化控制电路和MCU输出控制电路；用电器上设有转换电压输入电路和MCU输入控制电路，MCU输出控制电路与MCU输入控制电路可进行握手通信，控制系统的传输功率的转换。本发明的有益效果：适配器和用电器可进行握手通信，实现调整适配器和用电器之间的传输电压；通过提高传输电压、维持两个设备之间的传输电流不变，提高适配器和用电器之间传输的功率，实现快速、有效、安全充电。

Description

一种带通信识别和自动转换传输功率的传输系统及其方法

技术领域

本发明涉及电子产品充电技术领域，尤其涉及一种带通信识别和自动转换传输功率的传输系统及其方法。

背景技术

随着科技发展，平板电脑、手机、移动电源等充电设备已经广泛的应用在生活工作中，随着充电设备体积的减小，充电设备的电池续航能力越来越受到重视和关注，对充电设备快速、有效、安全充电等方面要求也越来越高。而现有的适配器和充电设备之间充电时，适配器只能采用固定功率输出，不能进行输出功率的转换或输出功率只能在一个小范围内波动，不能实现在同一插口进行多种功率输入的转换，从而影响充电设备的充电时间。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种快速、有效、安全的通信识别和自动转换传输功率的传输系统及其方法，包括以下方案：

一种带通信识别和自动转换传输功率的传输系统，包括适配器、连接适配器的用电器；

所述的适配器包括：输入整流滤波电路、变压器、输出整流滤波电路、取样反馈电路、PWM开关控制电路、USB输出端口；所述的输入整流滤波电路的输入端与外部电源相连，输出端与变压器初级绕组的一端连接；变压器初级绕组的另一端与PWM开关控制电路的输出端相连，变压器次级绕组的一端与输出整流滤波电路的输入端连接；变压器次级绕组的另一端接地；输出整流滤波电路的输出端连接USB输出端口；取样反馈电路的取样端与输出整流滤波电路的输出端连接，输出端与PWM开关控制电路的输入端相连；

所述的用电器包括：USB输入端口、初始电压输入电路、充电设备；所述的USB输入端口与初始电压输入电路输入端连接，初始电压输入电路输出端与充电设备的输入端连接；

所述的适配器还包括：

一输出电压转化控制电路，其输出端与取样反馈电路相连，用于接收控制信号，控制适配器的输出电压；

一MCU输出控制电路，与输出电压转化控制电路的输入端连接，用于输出控制信号到输出电压转化控制电路；MCU输出控制电路与USB输出端口的D+和D-端连接，用于接收和输出通信识别信号；

所述的用电器还包括：

一转换电压输入电路，其输入端与USB输入端口连接，输出端与充电设备的输入端相连，用于转换用电器的输入电压；

一MCU输入控制电路，其分别连接用电器上的初始电压输入电路、转换电压输入电路，用于控制初始电压输入电路和转换电压输入电路的转换；MCU输入控制电路与USB输入端口的D+和D-端连接，用于接收和输出通信识别信号。

进一步的，所述的适配器与用电器通过USB线连接。

进一步的，所述的适配器还包括输出保护电路，其输入端与输出整流滤波电路的输出端连接。

本发明还提供一种带通信识别和自动转换传输功率的传输系统的传输方法：

当适配器上的MCU输出控制电路与用电器上的MCU输入控制电路识别通信正常时，适配器上的MCU输出控制电路发出控制信号到输出电压转化控制电路，切换适配器为转换输出功率；用电器上的MCU输入控制电路控制用电器切换为转换电压输入电路对充电设备充电；

当适配器上的MCU输出控制电路与用电器上的MCU输入控制电路识别通信异常时，适配器上的MCU输出控制电路发出控制信号到输出电压转化控制电路，切换适配器为初始输出功率；用电器上的MCU输入控制电路控制用电器切换为初始电压输入电路对充电设备充电。

进一步的，所述的输出电压转换控制电路切换适配器输出功率的方法为：改变取样反馈电路的取样信号，传输给PWM开关控制电路控制变压器的输出电压。

本发明的有益效果：适配器和用电器可进行握手通信，实现调整适配器和用电器之间的传输电压，通过提高传输电压、维持两个设备之间的传输电流不变，提高适配器和用电器之间传输的功率，实现快速、有效、安全充电。

附图说明

图1为本发明实施例中适配器的结构示意图；

图2为本发明实施例中用电器的结构示意图；

图3本发明实施例中适配器的电路原理图。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明。

实施例

本实施例提供一种带通信识别和自动转换传输功率的传输系统，包括适配器、连接适配器的用电器，此适配器正常输出电压为5V,当其与用电器握手通信时，可转化为10V输出对用电器进行充电。

如图1所示的适配器，包括输入整流滤波电路1、变压器2、输出整流滤波电路3、取样反馈电路6、PWM开关控制电路5、USB输出端口4、输出电压转化控制电路7、MCU输出控制电路8、输出保护电路9；输入整流滤波电路1的输入端可与外部220V交流电源相连，输出端与变压器2初级绕组的一端连接；变压器2初级绕组的另一端与PWM开关控制电路5的输出端相连，变压器2次级绕组的一端与输出整流滤波电路3的输入端连接；变压器2次级绕组的另一端接地；输出整流滤波电路3的输出端连接USB输出端口4；为防止输出电流过大而损坏适配器和用电器，在输出整流滤波电路3与USB输出端口4之间连接一输出保护电路9，输出保护电路9的输入端与输出整流滤波电路3的输出端相连；取样反馈电路6的取样端与输出整流滤波电路3的输出端连接，输出端与PWM开关控制电路5的输入端相连；输出电压转化控制电路7的输出端与取样反馈电路6相连，用于接收控制信号，控制适配器的输出电压；MCU输出控制电路8与输出电压转化控制电路7的输入端连接，用于输出控制信号到输出电压转化控制电路7，MCU输出控制电路8与USB输出端口4的D+和D-端连接，用于输出和接收与用电器之间的通信识别信号。

如图2所示的用电器，包括USB输入端口20、初始电压输入电路21、充电设备23、转换电压输入电路22、MCU输入控制电路24；其中，USB输入端口20可由USB线与适配器的USB输出端口4连接；初始电压输入电路21、转换电压输入电路22的输入端分别与USB输入端口20相连，输出端分别与充电设备23的输入端连接；MCU输入控制电路24分别连接用电器上的初始电压输入电路21和转换电压输入电路22，用于控制初始电压输入电路21和转换电压输入电路22的切换，MCU输入控制电路24与USB输入端口20的D+和D-端连接，用于接收和输出与适配器之间的通信识别信号。

如图3所示的适配器的电路原理图，输入整流滤波电路1包括依次连接的AC输入部分01、EMC部分02、整流滤波部分03、尖峰吸收部分04；变压器2包括电压转换及储能部分05；输出整流滤波电路3包括次级整流滤波部分08；取样反馈电路6包括输出取样部分12、补偿部分11、反馈部分09、UI供电部分10；PWM开关控制电路5包括初级ICVCC供电部分06、PWM控制部分07；USB输出端口4包括USB输出部分14；输出电压转化控制电路7包括输出电压切换部分15；MCU输入控制电路8包括MCUVCC供电部分13和MCU输出控制部分17；输出保护电路9包括过流检测部分16。

MCU输出控制部分17可通过发出控制信号控制输出电压切换部分15中的三极管Q2的开关，改变输出取样部分12输出的取样信号，取样信号由反馈部分09发送给PWM控制部分07，通过PWM控制部分07改变电压转换及储能部分05的输出电压，实现输出电压的切换，具体的转换过程为：

当MCU输出控制部分17输出低电平控制三极管Q2关闭时，适配器5V输出；

当MCU输出控制部分17输出高电平控制三极管Q2打开时，适配器10V输出。

带通信识别和自动转换传输功率的传输系统的传输方法如下：

S1：适配器接入AC电源后，输出电压设定在初始输出电压为5V输出，用电器设定在初始电压输入电路5V输入。

S2：适配器上的MCU输出控制电路8发送通信识别信号到用电器上的MCU输入控制电路20，MCU输入控制电路20返回一通信识别信号给MCU输出控制电路8；

当MCU输出控制电路8接收到MCU输入控制电路20返回的通信识别信号错误或不能接收到返回的通信识别信时，适配器与用电器握手识别失败，适配器保持5V输出，用电器也保持为5V输入。

当MCU输出控制电路8接收到MCU输入控制电路20返回的通信识别信号时，适配器与用电器握手识别成功，MCU输出控制电路8继续发送数据信息给MCU输入控制电路20；MCU输入控制电路20接受数据信息后，控制初始电压输入电路21切换到转换电压输入电路22进行10V输入，同时返回数据信息给MCU输出控制电路8，MCU输出控制电路8接受到返回数据信息时，发出控制信号给输出电压转换控制电路7，使适配器电压转换为10V输出。

以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。

Claims (5)

1.一种带通信识别和自动转换传输功率的传输系统，包括适配器、连接适配器的用电器；

所述的适配器包括：输入整流滤波电路、变压器、输出整流滤波电路、取样反馈电路、PWM开关控制电路、USB输出端口；所述的输入整流滤波电路的输入端与外部电源相连，输出端与变压器初级绕组的一端连接；变压器初级绕组的另一端与PWM开关控制电路的输出端相连，变压器次级绕组的一端与输出整流滤波电路的输入端连接；变压器次级绕组的另一端接地；输出整流滤波电路的输出端连接USB输出端口；取样反馈电路的取样端与输出整流滤波电路的输出端连接，输出端与PWM开关控制电路的输入端相连；

所述的用电器包括：USB输入端口、初始电压输入电路、充电设备；所述的USB输入端口与初始电压输入电路的输入端连接，初始电压输入电路输出端与充电设备的输入端连接；

其特征在于：

所述的适配器包括：

一输出电压转化控制电路，其输出端与取样反馈电路相连，用于接收控制信号，控制适配器的输出电压；

一MCU输出控制电路，与输出电压转化控制电路的输入端连接，用于输出控制信号到输出电压转化控制电路；MCU输出控制电路与USB输出端口的D+和D-端连接，用于接收和输出通信识别信号；

所述的用电器包括：

一转换电压输入电路，其输入端与USB输入端口连接，输出端与充电设备的输入端连接，用于转换用电器的输入电压；

一MCU输入控制电路，其分别连接用电器上的初始电压输入电路、转换电压输入电路，用于控制初始电压输入电路和转换电压输入电路的转换；MCU输入控制电路与USB输入端口的D+和D-端连接，用于接收和输出通信识别信号。

2.根据权利要求1所述的带通信识别和自动转换传输功率的传输系统，其特征在于：所述的适配器与用电器通过USB线连接。

3.根据权利要求1所述的带通信识别和自动转换传输功率的传输系统，其特征在于：所述的适配器还包括输出保护电路，其输入端与输出整流滤波电路的输出端连接。

4.一种如权利要求1所述的带通信识别和自动转换传输功率的传输系统的传输方法，其特征在于：

当适配器上的MCU输出控制电路与用电器上的MCU输入控制电路识别通信正常时，适配器上的MCU输出控制电路发出控制信号到输出电压转化控制电路，切换适配器为转换输出功率；用电器上的MCU输入控制电路控制用电器切换为转换电压输入电路对充电设备充电；

当适配器上的MCU输出控制电路与用电器上的MCU输入控制电路识别通信异常时，适配器上的MCU输出控制电路发出控制信号到输出电压转化控制电路，切换适配器为初始输出功率；用电器上的MCU输入控制电路控制用电器切换为初始电压输入电路对充电设备充电。

5.根据权利要求4所述的带通信识别和自动转换传输功率的传输系统的传输方法，其特征在于：所述的输出电压转换控制电路切换适配器输出功率的方法为：改变取样反馈电路的取样信号，传输给PWM开关控制电路控制变压器的输出电压。