CN105891736A - 一种qc2.0快速充电检测电路及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种QC2.0快速充电检测电路及检测方法，所述QC2.0快速充电检测电路包括：LDO供电电路模块、模拟输出电路模块、模拟输出控制电路模块、按键及指示灯电路模块、按键及指示灯检测和控制电路模块，所述LDO供电电路模块与模拟输出控制电路模块、按键及指示灯检测和控制电路模块连接，所述模拟输出电路模块与模拟输出控制电路模块电连接，所述按键及指示灯检测和控制电路模块与模拟输出控制电路模块、按键及指示灯电路模块连接。本发明通过模拟QC2.0快速充电智能手机的D+和D‑通讯电平信号，以达到测试检验QC2.0充电器或移动电源产品是否能够满足QC2.0快充协议设计需要，提高了生产过程中产品检测效率，降低生产成本，提升产品品质。
Description
技术领域
本发明涉及QC2.0快速充电检测电路技术领域，尤其涉及一种QC2.0快速充电检测电路及检测方法。
背景技术
手机进入到智能手机时代之后，手机在硬件配置上飞速发展，但是一直以来手机续航却成为了手机制造业的短板。在电池技术无法突破的情况下，大多数手机厂商选择增加电池容量来提高续航能力，这种方式并没有根本上解决电池快速充电问题。高通推出了快速充电技术，以缩减手机的充电时间来改善用户体验效果。高通QC2.0采用的是将电压与电流都进行增大的原理。其将充电电压从5V提高到9V/12V/20V，而充电电流则是由1A增加到1.6A/2A。而为了防止老版本手机或移动电源在充电时被过大电流或电压造成损坏，QC2.0的快速充电采用了更加优化的电路设计，而采用QC2.0技术的电源适配器或移动电源，则可以让兼容QC协议的智能手机安全使用，较大充电功率的充电器来为手机或移动电源提速充电，充电器或移动电源当中还需要加入一个特殊的IC判断是否兼容QC2.0协议。
现有的QC2.0充电器或移动电源生产厂家，遇到的生产检测瓶颈是如何判别所生产的产品是否符合设计标准兼容QC2.0充电协议，现有技术一般通过手机设备测试验证，检测成本较高，检测效率低，本发明着力解决这个问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种QC2.0快速充电检测电路及检测方法，所述QC2.0快速充电检测电路包括：
LDO供电电路模块、模拟输出电路模块、模拟输出控制电路模块、按键及指示灯电路模块、按键及指示灯检测和控制电路模块；
所述按键及指示灯检测和控制电路模块包括MCU主控芯片，所述LDO供电电路模块为所述MCU主控芯片提供稳定输入电压，保持MCU主控芯片可以在测试过程中稳定工作；
所述模拟输出电路模块用于对MCU主控芯片提供控制模拟输出电路，达到电压分压效果，负责与测试产品进行的握手协议，并反馈给控制电路；
所述模拟输出控制电路模块通过3组模拟输入电压检测，反馈测试信息到MCU主控芯片；
所述按键及指示灯电路模块受MCU主控芯片控制，用指示灯的不同颜色显示测试结果信息；
所述按键及指示灯检测和控制电路模块包括MCU主控芯片，通过与逻辑处理芯片通讯，把反馈信息运算处理后控制指示灯电路。
所述LDO供电电路模块与模拟输出控制电路模块、按键及指示灯检测和控制电路模块连接，所述模拟输出电路模块与模拟输出控制电路模块电连接，所述按键及指示灯检测和控制电路模块与模拟输出控制电路模块、按键及指示灯电路模块连接。
进一步的，所述LDO供电电路模块的输入电压VCC为5V、9V、12V、20V，最大输入电流为2.4A，输出电压为3.3V。
进一步的，所述模拟输出电路模块的输出电压有三种模式：VIN1、VIN2、VIN3，所述模拟输出电路模块将电压输出至所述模拟输出控制电路模块。
进一步的，所述模拟输出控制电路模块的逻辑处理芯片通过电阻分压处理，把电压信号提供给USB输出端口的两个通讯引脚DP、DM，所述模拟输出电路模块输出端口D+模拟USB输出端口的DP端口输出，所述模拟输出电路模块输出端口D-模拟USB输出端口的DM端口输出，所述DP和DM的输出电压有四种组合：DM=0V、DP=0.6V；DM=0.6V、DP=3.3V；DM=0.6V、DP=0.6V；DM=3.3V、DP=3.3V。
进一步的，所述按键及指示灯检测和控制电路模块的MCU主控芯片为F75387，所述MCU主控芯片的SCL-S、SDA-S引脚输出控制模拟输出控制电路模块的逻辑处理芯片，所述模拟输出控制电路模块逻辑处理芯片通过所述MCU主控芯片的SCL-S、SDA-S引脚将反馈信息给按键及指示灯检测和控制电路模块的MCU主控芯片。
进一步的，所述按键及指示灯电路模块在测试电路不满足QC2.0快速时，指示灯显示为红色，所述按键及指示灯电路模块在测试电路满足QC2.0快速时，指示灯显示为绿色。
本发明的实施例还提供一种QC2.0快速充电检测电路的测试方法，包括以下步骤：
将QC2.0快速充电检测电路接入智能手机设备，检测QC2.0快速充电检测电路的模拟输出电路模块的D+、D-模拟输出电压；
检测D+、D-模拟输出电压和USB输出端口电压是否满足每一级QC2.0快速充电的电压标准；
如果满足，则进入下一级检测，如果不满足，返回上一级检测。
进一步的，所述检测D+、D-模拟输出电压和USB输出端口电压是否满足每一级QC2.0快速充电的电压标准包括：
在5V输出模式下，检测是否满足：D+输出电压为0.6V，D-输出电压为0V，USB输出端口电压为5V；
如果是，则按键及指示灯电路模块的指示灯提示，QC2.0快速充电检测电路进入9V预充电模式；否则，按键及指示灯电路模块的指示灯亮红色，充电电路不满足QC2.0快速充电；
在9V预充电模式下，检测是否满足：D+输出电压为3.3V，D-输出电压为0.6V，USB输出端口电压为9V；
如果是，则按键及指示灯电路模块的指示灯提示，QC2.0快速充电检测电路进入12V预充电模式；否则，按键及指示灯电路模块的指示灯亮红色，充电电路退回5V输出模式；
在12V预充电模式下，检测是否满足：D+输出电压0.6V，D-输出电压0.6V，USB输出端口电压为12V；
如果是，则按键及指示灯电路模块的指示灯提示，QC2.0快速充电检测电路进入20V预充电模式；否则，按键及指示灯电路模块的指示灯亮红色，充电电路退回9V输出模式；
在20V预充电模式下，检测是否满足：D+输出电压3.3V，D-输出电压3.3V，USB输出端口电压为20V；
如果是，则按键及指示灯电路模块的指示灯提示，检测电路满足QC2.0快速充电要求；否则，按键及指示灯电路模块的指示灯亮红色，充电电路退回12V输出模式。
与现有技术相比，本发明包括以下优点：
本发明通过模拟QC2.0快速充电智能手机的D+和D-通讯电平信号，以达到测试检验QC2.0充电器或移动电源产品是否能够满足QC2.0快充协议设计需要，提高了生产过程中产品检测效率，降低生产成本，提升产品品质。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的QC2.0快速充电检测电路的一个实施例的结构示意图；
图2是本发明的QC2.0快速充电检测电路的另一个实施例的结构示意图；
图3是本发明的QC2.0快速充电检测电路的又一个实施例的结构示意图；
图4是本发明的QC2.0快速充电检测电路的又一个实施例的结构示意图；
图5是本发明的QC2.0快速充电检测电路的又一个实施例的结构示意图；
图6是本发明的QC2.0快速充电检测电路的又一个实施例的结构示意图；
图7是本发明的QC2.0快速充电检测电路的检测方法的一个实施例的流程示意图；
图8是本发明的QC2.0快速充电检测电路的检测方法的另一个实施例的流程示意图。
图中：1 LDO供电电路模块、2模拟输出电路模块、3模拟输出控制电路模块、4按键及指示灯电路模块、5按键及指示灯检测和控制电路模块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图和实施例对本发明提供的一种QC2.0快速充电检测电路及检测方法进行更详细地说明。
图1是本发明的QC2.0快速充电检测电路的一个实施例的结构示意图，如图1所示，该QC2.0快速充电检测电路包括：
LDO供电电路模块1、模拟输出电路模块2、模拟输出控制电路模块3、按键及指示灯电路模块4、按键及指示灯检测和控制电路模块5；
所述按键及指示灯检测和控制电路模块5包括MCU主控芯片，所述LDO供电电路模块1为所述MCU主控芯片提供稳定输入电压，保持MCU主控芯片可以在测试过程中稳定工作；
所述模拟输出电路模块2用于对MCU主控芯片提供控制模拟输出电路，达到电压分压效果，负责与测试产品进行的握手协议，并反馈给控制电路；
所述模拟输出控制电路模块3通过三组模拟输入电压检测，反馈测试信息到MCU主控芯片；
所述按键及指示灯电路模块4受MCU主控芯片控制，用指示灯的不同颜色显示测试结果信息；
所述按键及指示灯检测和控制电路模块5包括MCU主控芯片，通过与逻辑处理芯片通讯，把反馈信息运算处理后控制指示灯电路。
所述LDO供电电路模块1与模拟输出控制电路模块3、按键及指示灯检测和控制电路模块5连接，所述模拟输出电路模块2与模拟输出控制电路模块3电连接，所述按键及指示灯检测和控制电路模块5与模拟输出控制电路模块3、按键及指示灯电路模块4连接
图2是本发明的QC2.0快速充电检测电路的另一个实施例的结构示意图，如图2所示，所述LDO供电电路模块1的输入电压VCC为5V、9V、12V、20V，最大输入电流为2.4A，输出电压为3.3V，LDO供电电路模块的电压控制芯片为LM317芯片。
图3是本发明的QC2.0快速充电检测电路的再一个实施例的结构示意图，如图3所示，所述模拟输出电路模块2的输出电压有三种模式：VIN1、VIN2、VIN3，所述模拟输出电路模块2将电压输出至所述模拟输出控制电路模块3，VIN1输出连接USB输出端口的通讯引脚DP，输出电压为0-3.3V，VIN2输出连接USB输出端口的通讯引脚DM，输出电压为0-3.3V，VIN3输出连接VCC，输出电压为0-22V。
图4是本发明的QC2.0快速充电检测电路的又一个实施例的结构示意图，如图4所示，所述模拟输出控制电路模块3的逻辑处理芯片通过电阻分压处理，把电压信号提供给USB输出端口的两个通讯引脚DP、DM，所述模拟输出电路模块2输出端口D+模拟USB输出端口的DP端口输出，所述模拟输出电路模块2输出端口D-模拟USB输出端口的DM端口输出，所述DP和DM的输出电压有四种组合：DM=0V、DP=0.6V；DM=0.6V、DP=3.3V；DM=0.6V、DP=0.6V；DM=3.3V、DP=3.3V。
图5是本发明的QC2.0快速充电检测电路的又一个实施例的结构示意图，如图5所示，所述按键及指示灯检测和控制电路模块5的MCU主控芯片为F75387，所述MCU主控芯片的SCL-S、SDA-S引脚输出控制模拟输出控制电路模块的逻辑处理芯片，所述模拟输出控制电路模块逻辑处理芯片通过所述MCU主控芯片的SCL-S、SDA-S引脚将反馈信息给按键及指示灯检测和控制电路模块的MCU主控芯片。
F75387芯片是系统硬件监控和自动转速控制集成电路，F75387芯片可以监视的几个关键的硬件参数系统，包括电压、温度等，F75387芯片内部集成一个数字模拟转换器（ADC），可以监控到4组模拟输入电压，3组输入温度，芯片支持PWM责任模式（PWMOUT），芯片有内部振荡器和可以使用外部时钟输入，可以设置上限和下限报警阈值的所有参数和监测，通过BIOS或应用软件，可以阅读系统所有的监控参数时间。
图6是本发明的QC2.0快速充电检测电路的又一个实施例的结构示意图，如图6所示，所述按键及指示灯电路模块4在测试电路不满足QC2.0快速时，指示灯显示为红色，所述按键及指示灯电路模块4在测试电路满足QC2.0快速时，指示灯显示为绿色。所述指示灯总共有9个，分为：PASS、FAIL、1A、2.1A、2.4A、5V、9V、12V、20V，分别在对应的模式下显示相应的状态。
本发明的实施例还提供一种QC2.0快速充电检测电路的测试方法，图7是本发明的QC2.0快速充电检测电路的检测方法的一个实施例的流程示意图，如图7所示，所述方法包括：
S10：将QC2.0快速充电检测电路接入智能手机设备，检测QC2.0快速充电检测电路的模拟输出电路模块1的D+、D-模拟输出电压；
S20：检测D+、D-模拟输出电压和USB输出端口电压是否满足每一级QC2.0快速充电的电压标准；
S30：如果满足，则进入下一级检测，如果不满足，返回上一级检测。
图8是本发明的QC2.0快速充电检测电路的检测方法的另一个实施例的流程示意图，如图8所示，所述检测D+、D-模拟输出电压和USB输出端口电压是否满足每一级QC2.0快速充电的电压标准包括：
在5V输出模式下，检测是否满足：D+输出电压为0.6V，D-输出电压为0V，USB输出端口电压为5V；
如果是，则按键及指示灯电路模块4的指示灯提示，QC2.0快速充电检测电路进入9V预充电模式；否则，按键及指示灯电路模块4的指示灯亮红色，充电电路不满足QC2.0快速充电；
在9V预充电模式下，检测是否满足：D+输出电压为3.3V，D-输出电压为0.6V，USB输出端口电压为9V；
如果是，则按键及指示灯电路模块4的指示灯提示，QC2.0快速充电检测电路进入12V预充电模式；否则，按键及指示灯电路模块4的指示灯亮红色，充电电路退回5V输出模式；
在12V预充电模式下，检测是否满足：D+输出电压0.6V，D-输出电压0.6V，USB输出端口电压为12V；
如果是，则按键及指示灯电路模块4的指示灯提示，QC2.0快速充电检测电路进入20V预充电模式；否则，按键及指示灯电路模块4的指示灯亮红色，充电电路退回9V输出模式；
在20V预充电模式下，检测是否满足：D+输出电压3.3V，D-输出电压3.3V，USB输出端口电压为20V；
如果是，则按键及指示灯电路模块4的指示灯提示，检测电路满足QC2.0快速充电要求；否则，按键及指示灯电路模块4的指示灯亮红色，充电电路退回12V输出模式。
以上对本发明所提供的一种QC2.0快速充电检测电路及检测方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种QC2.0快速充电检测电路，其特征在于，包括：LDO供电电路模块、模拟输出电路模块、模拟输出控制电路模块、按键及指示灯电路模块、按键及指示灯检测和控制电路模块；
所述按键及指示灯检测和控制电路模块包括MCU主控芯片，所述LDO供电电路模块为所述MCU主控芯片提供稳定输入电压，保持MCU主控芯片可以在测试过程中稳定工作；
所述模拟输出电路模块用于对MCU主控芯片提供控制模拟输出电路，达到电压分压效果，负责与测试产品进行的握手协议，并反馈给控制电路；
所述模拟输出控制电路模块通过3组模拟输入电压检测，反馈测试信息到MCU主控芯片；
所述按键及指示灯电路模块受MCU主控芯片控制，用指示灯的不同颜色显示测试结果信息；
所述按键及指示灯检测和控制电路模块包括MCU主控芯片，通过与逻辑处理芯片通讯，把反馈信息运算处理后控制指示灯电路；
所述LDO供电电路模块与模拟输出控制电路模块、按键及指示灯检测和控制电路模块连接，所述模拟输出电路模块与模拟输出控制电路模块电连接，所述按键及指示灯检测和控制电路模块与模拟输出控制电路模块、按键及指示灯电路模块连接。
2.根据权利要求1所述的QC2.0快速充电检测电路，其特征在于，所述LDO供电电路模块的输入电压VCC为5V、9V、12V、20V，最大输入电流为2.4A，输出电压为3.3V。
3.根据权利要求1所述的QC2.0快速充电检测电路，其特征在于，所述模拟输出电路模块的输出电压有三种模式：VIN1、VIN2、VIN3，所述模拟输出电路模块将电压输出至所述模拟输出控制电路模块。
4.根据权利要求1或3所述的QC2.0快速充电检测电路，其特征在于，所述模拟输出控制电路模块的逻辑处理芯片通过电阻分压处理，把电压信号提供给USB输出端口的两个通讯引脚DP、DM，所述模拟输出电路模块输出端口D+模拟USB输出端口的DP端口输出，所述模拟输出电路模块输出端口D-模拟USB输出端口的DM端口输出，所述DP和DM的输出电压有四种组合：DM=0V、DP=0.6V；DM=0.6V、DP=3.3V；DM=0.6V、DP=0.6V；DM=3.3V、DP=3.3V。
5.根据权利要求1所述的QC2.0快速充电检测电路，其特征在于，所述按键及指示灯检测和控制电路模块的MCU主控芯片为F75387，所述MCU主控芯片的SCL-S、SDA-S引脚输出控制模拟输出控制电路模块的逻辑处理芯片，所述模拟输出控制电路模块逻辑处理芯片通过所述MCU主控芯片的SCL-S、SDA-S引脚将反馈信息给按键及指示灯检测和控制电路模块的MCU主控芯片。
6.根据权利要求1所述的QC2.0快速充电检测电路，其特征在于，所述按键及指示灯电路模块在测试电路不满足QC2.0快速时，指示灯显示为红色，所述按键及指示灯电路模块在测试电路满足QC2.0快速时，指示灯显示为绿色。
7.一种QC2.0快速充电检测电路的检测方法，其特征在于，包括：
将QC2.0快速充电检测电路接入智能手机设备，检测QC2.0快速充电检测电路的模拟输出电路模块的D+、D-模拟输出电压；
检测D+、D-模拟输出电压和USB输出端口电压是否满足每一级QC2.0快速充电的电压标准；
如果满足，则进入下一级检测，如果不满足，返回上一级检测。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述检测D+、D-模拟输出电压和USB输出端口电压是否满足每一级QC2.0快速充电的电压标准包括：
在5V输出模式下，检测是否满足：D+输出电压为0.6V，D-输出电压为0V，USB输出端口电压为5V；
如果是，则按键及指示灯电路模块的指示灯提示，QC2.0快速充电检测电路进入9V预充电模式；否则，按键及指示灯电路模块的指示灯亮红色，充电电路不满足QC2.0快速充电；
在9V预充电模式下，检测是否满足：D+输出电压为3.3V，D-输出电压为0.6V，USB输出端口电压为9V；
如果是，则按键及指示灯电路模块的指示灯提示，QC2.0快速充电检测电路进入12V预充电模式；否则，按键及指示灯电路模块的指示灯亮红色，充电电路退回5V输出模式；
在12V预充电模式下，检测是否满足：D+输出电压0.6V，D-输出电压0.6V，USB输出端口电压为12V；
如果是，则按键及指示灯电路模块的指示灯提示，QC2.0快速充电检测电路进入20V预充电模式；否则，按键及指示灯电路模块的指示灯亮红色，充电电路退回9V输出模式；
在20V预充电模式下，检测是否满足：D+输出电压3.3V，D-输出电压3.3V，USB输出端口电压为20V；
如果是，则按键及指示灯电路模块的指示灯提示，检测电路满足QC2.0快速充电要求；否则，按键及指示灯电路模块的指示灯亮红色，充电电路退回12V输出模式。
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