CN108347081B - 功率控制电路及其充电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及功率控制电路及其充电装置。该功率控制包括：微控制器、同步升降压芯片、快速充电协议芯片以及I2C总线；该快速充电协议芯片，用于根据快速充电协议获取待充电设备的实时充电需求，并通过该I2C总线发送给该微控制器；该微控制器，用于通过该I2C总线采集该快速充电协议芯片获取的实时充电需求，并根据该实时充电需求计算传输给该同步升降压芯片的控制数据；该同步升降压芯片，用于通过该I2C总线获取该控制数据，并根据该控制数据对电源电压进行升压或降压处理，使得输出给该待充电设备的充电电压随着该实时充电需求的变化而连续变化。本方案中可以实现对充电电流、电压的实时的、精准的控制。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种电源技术领域，尤其涉及一种功率控制电路及其充电装置。
【背景技术】
随着电子产品的极大普及，电子产品基本都向着便携式方向发展。作为便携式电子产品，其中自带的充电电池则是不可或缺的一个部件。由此，电子产品中，给充电电池充电的充电电路也成为当今电子产品中不可或缺的一部分电路。
而充电电路中有一个十分关键的子电路即为功率控制电路。但是，目前电子产品中的功率控制部分存在不能根据快速充电协议，实时动态调整充电功率的问题。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供一种可以实时且连续的调整充电功率的功率控制电路及其充电装置。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
一方面，本发明提供一种功率控制电路，该功率控制电路用于充电装置，其包括：微控制器、同步升降压芯片以及快速充电协议芯片；其特征在于，该功率控制还包括：I2C总线；该微控制器、该同步升降压芯片以及该快速充电协议芯片之间通过该I2C总线进行通信；该快速充电协议芯片，用于根据快速充电协议获取待充电设备的实时充电需求，并通过该I2C总线发送给该微控制器；该微控制器，用于通过该I2C总线，采集该快速充电协议芯片获取的实时充电需求，并根据该实时充电需求计算传输给该同步升降压芯片的控制数据；该同步升降压芯片，用于通过该I2C总线获取该控制数据，并根据该控制数据对电源电压进行升压或降压处理，使得输出给该待充电设备的充电电压随着该实时充电需求的变化而连续变化。
另一方面，本发明还提供一种充电装置，其包括上述任意一项个功率控制电路。
本发明的有益效果在于，本发明的具体实施方式中，微控制器通过I2C总线采集该充协议芯片实时充电需求，通过计算给出所需要传输给该同步升降压芯片的控制数据，并通过I2C总线实时控制该同步升降压芯片，实现电流、电压的实时的、精准的控制。由此，精确的满足该待充电设备的充电需求。
【附图说明】
图1本发明一种功率控制电路的具体实施方式的电路原理图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
除非另有定义，本文所实用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合；本文所使用的术语“连接”，如果是电路或电子元件之间的连接，包括电路或电子元件之间直接的电连接或通信连接，也包括电路或电子元件之间通过其他电路或电子元件，实现的间接的电连接。
请参看图1，本发明一种功率控制电路的具体实施方式的电路原理图。该功率控制电路用于充电电路，其包括：微控制器(Micro Controller Unit，MCU)10、同步升降压芯片20以及快速充电(Power Delivery，PD)协议芯片30以及I2C(Inter－Integrated Circuit)总线40。当然，该功率控制电路由一个线性稳压电路为其供电，此为本领域技术人员所熟悉的技术方案，故在此不做赘述，在图中也未做显示。
该功率控制电路可以各给电子产品充电的充电装置，如充电器、移动电源、兼具充电器与移动电源功能的电子设备。
其中，微控制器10、同步升降压芯片20以及快速充电协议芯片30之间通过I2C总线进行通信。I2C(Inter－Integrated Circuit)总线是两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。I2C总线由数据线SDA和时钟信号线SCL构成串行总线，可发送和接收数据。在微控制器与被控芯片之间、被控芯片与被控芯片之间进行双向传送。I2C总线是微电子通信控制领域广泛采用的一种总线标准。它是同步通信的一种特殊形式，具有接口线少，控制方式简单，器件封装形式小，通信速率较高等优点。具体细节在此则不一一赘述。
该快速充电协议芯片30，用于根据快速充电协议获取待充电设备的实时充电需求，如充电电压，充电电流等参数，并通过该I2C总线40发送给该微控制器10；具体的采用何种型号的芯片，作为本领域的技术人员根据本发明的技术方案指导如何选取，而快速充电协议芯片30与I2C连接的通信接口为该芯片的SDA接口和SCL接口；具体的，该PD快速充电协议芯片30采用型号为CYPD2122的芯片；
该微控制器10，用于通过该I2C总线，采集该快速充电协议芯片30获取的实时充电需求，并根据该实施充电需求计算传输给该同步升降压芯片20的控制数据；该微控制器10与I2C连接的通信接口也为SDA接口和SCL接口；具体的，该微控制器10可采用信号为HT66F0185的MCU；
该同步升降压芯片20，用于通过该I2C总线获取该控制数据，并根据该控制数据对电源电压进行升压或降压处理，使得输出给该待充电设备的充电电压随着该实时充电需求的变化而连续变化；该同步升降压芯片20与I2C连接的通信接口也为SDA接口和SCL接口；具体的，该同步升降压芯片20可以采用型号为SC8913的芯片。
优化的，该快速充电协议芯片30获取的实时充电需求，为待充电设备的标准充电参数。此时则微控制器10控制该同步升降压芯片20根据该标准参数对待充电设备充电，此为一个较为安全的充电状态。
优化的，该快速充电协议芯片30获取的实时充电需求，为待充电设备的快速充电参数。此时则微控制器10控制该同步升降压芯片20根据该快充参数对待充电设备充电，此为一个较为快速的充电状态。
进一步的，还可以设定一个预设的充满状态，如电池充满90％或95％，当该待充电设备达到该预设的充满状态时，该微控制器10控制该同步升降压芯片20以低电压对该待充电设备进行充电。
本发明的具体实施方式中，微控制器10通过I2C总线采集该充协议芯片30实时充电需求，根据该充电需求计算给出所需要传输给该同步升降压芯片20的控制数据，并通过I2C总线实时控制该同步升降压芯片20，实现电流、电压的实时的、精准的控制。并且，最终输出给电子设备的充电电压是随着充电需求进行连续变化的，即，即使实时充电需求发生了微小的变化，输出的充电电压也会随之发生微小的变化，而不是输出一个跳跃的或者不确定的电压值。由此，可以精确的满足该待充电设备的充电需求。
同时，由于微控制器10和其他各芯片之间，采用I2C总线进行通信，从而可以较为容易的实现快速充电的PPS(Programmable Power Supply，可编程电源供应)调节，给快速充电协议的应用提供了很大的便利，并为技术领提供了另外一种操作平台。具体而言，PPS对电流、电压的要求分别是20MV一档和50MA一档。而在PD2.0和PD3.0的协议规范下，PD输出端(27W)的电压电流分为5V/3A和9V/3A两档，而在PD3.0带PPS的协议规范下PD输出端(27W)的电压电流为3V～11V/3A(电压20mv，电流50ma每档)，充电需求的精度较高。而采用I2C总线来控制输出电压电流，获取待充电设备的实时充电需求，并通过微控制器计算出准确的控制数据，去控制升降压电路的输出，则可更为容易满足此高精度的充电需求。
本领域普通技术人员可以理解实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、磁盘或光盘等。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
上述具体实施方式说明但并不限制本发明，本领域的技术人员能在权利要求的范围内设计出多个可代替实例。所属领域的技术人员应该意识到，对在没有违反如所附权利要求书所定义的本发明的范围之内，可对具体实现方案做出适当的调整、修改等。因此，凡依据本发明的精神和原则，所做的任意修改和变化，均在所附权利要求书所定义的本发明的范围之内。
Claims (9)
1.一种功率控制电路，该功率控制电路用于充电装置，其包括：微控制器、同步升降压芯片以及快速充电协议芯片；其特征在于，该功率控制还包括：I2C总线；该微控制器、该同步升降压芯片以及该快速充电协议芯片之间通过该I2C总线进行通信；
该快速充电协议芯片，用于根据快速充电协议获取待充电设备的实时充电需求，并通过该I2C总线发送给该微控制器；
该微控制器，用于通过该I2C总线，采集该快速充电协议芯片获取的实时充电需求，并根据该实时充电需求计算传输给该同步升降压芯片的控制数据；
该同步升降压芯片，用于通过该I2C总线获取该控制数据，并根据该控制数据对电源电压进行升压或降压处理，使得输出给该待充电设备的充电电压随着该实时充电需求的变化而连续变化。
2.如权利要求1所述的功率控制电路，其特征在于，该微控制器采用型号为HT66F0185的微控制器芯片。
3.如权利要求1所述的功率控制电路，其特征在于，该快速充电协议芯片与该I2C总线连接的通信接口为该快速充电协议芯片的SDA接口和SCL接口。
4.如权利要求1所述的功率控制电路，其特征在于，该微控制器与该I2C总线连接的通信接口为该微控制器的SDA接口和SCL接口。
5.如权利要求1所述的功率控制电路，其特征在于，该同步升降压芯片与改I2C总线连接的通信接口为该同步升降压芯片SDA接口和SCL接口。
6.如权利要求1所述的功率控制电路，其特征在于，该快速充电协议芯片采用信号为CYPD2122的芯片。
7.如权利要求1所述的功率控制电路，其特征在于，该同步升降压芯片采用型号为SC8913的芯片。
8.如权利要求6或7所述的功率控制电路，其特征在于，当该待充电设备达到预设的充满状态时，该微控制器控制该同步升降压芯片以低电压对该待充电设备进行充电。
9.一种充电装置，其特征在于，该充电装置包括上述权利要求1至8中任意一项所述的功率控制电路。
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