CN109462266A - 一种基于单路快充协议芯片控制多路usb口的电路及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于单路快充协议芯片控制多路USB口的电路，包括并联的多个放电输出模块、电压输出模块、LDO供电模块，和多个MOS开关；电路还包括快充协议芯片，MCU主控模块；电压输出模块默认输出正常充电电压；MCU主控模块检测放电输出模块是否有待充电设备接入；MCU主控模块检测到有一个待充电设备接入时，控制对应的MOS开关闭合，快充协议芯片与待充电设备握手快充协议，并发送信号至电压输出模块提高充电电压进入快充模式；MCU主控模块检测到其他放电输出模块有待充电设备接入时，MCU主控模块将正在充电的待充电设备对应的MOS开关关闭，同时重启电压输出模块，并控制快充协议芯片退出快充模式，使得单一快充协议芯片能够对应多个充电口，节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及充电控制技术领域，更具体地说，涉及一种基于单路快充协议芯片控制多路USB口的电路及方法。
背景技术
随着手机在人们的生活、工作、娱乐中使用的频率越来越高，手机续航显得越来越重要，人们对手机充电的需求也愈加强烈。不仅是手机电池的容量，其快速充电的能力也是消费者所普遍看重的。而普通的单口输出的设备越来越不能满足消费者的使用需求。所以多路USB口输出的放电设备越来越受消费者青睐。目前市面上现有的多路USB口的快充放电设备，如快充适配器、快充移动电源、快充车充，都是使用DC-DC+快充协议芯片的方式来设计的。而这种设计方法一般都是一个USB口搭配一个快充协议芯片，如果多增加一个USB快充口就要多搭配一个快充协议芯片，这样成本就增加了。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于单路快充协议芯片控制多路USB口的电路；
还提供了一种基于单路快充协议芯片控制多路USB口的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
构造一种基于单路快充协议芯片控制多路USB口的电路，其中，包括并联的多个放电输出模块、为所述放电输出模块提供输出电压的电压输出模块、为所述电压输出模块供电的LDO供电模块，和多个一一对应控制所述放电输出模块通断电的MOS开关；
所述电路还包括快充协议芯片，MCU主控模块；所述快充协议芯片和所述MCU主控模块均与所述LDO供电模块电连接并由其供电；
所述快充协议芯片，用于控制所述电压输出模块输出电压；
所述MCU主控模块，用于检测所述放电输出模块是否连接有待充电设备以及有待充电设备时待充电设备是否充满，控制多个所述MOS开关的启闭，以及控制所述快充协议芯片运行。
本发明所述的基于单路快充协议芯片控制多路USB口的电路，其中，多个所述放电输出模块并联后与所述电压输入模块以及所述LDO供电模块依次电连接构成回路；所述回路中，每个所述放电输出模块所在支路上设置有所述MOS开关。
本发明所述的基于单路快充协议芯片控制多路USB口的电路，其中，所述LDO供电模块与所述MCU主控模块供电连接，所述MCU主控模块的EN端与所述电压输出模块电连接；所述MOS开关与所述MCU主控模块的USB-EN端电连接；所述放电输出模块与所述MCU主控模块的LOAD端电连接。
本发明所述的基于单路快充协议芯片控制多路USB口的电路，其中，所述MCU主控模块的QC-EN端与所述快充协议芯片的EN端电连接。
本发明所述的基于单路快充协议芯片控制多路USB口的电路，其中，所述快充协议芯片的FB端与所述放电输出模块电连接；所述快充协议芯片的DP端和所述DM端均与多个所述放电输出模块均电连接。
本发明所述的基于单路快充协议芯片控制多路USB口的电路，其中，所述电压输出模块为AC-DC模块或DC-DC模块。
一种基于单路快充协议芯片控制多路USB口的方法，根据上述的基于单路快充协议芯片控制多路USB口的电路，其实现方法如下：
第一步：所述电压输出模块默认输出正常充电电压；所述MCU主控模块检测所述放电输出模块是否有待充电设备接入；
第二步：所述MCU主控模块检测到有一个待充电设备接入时，控制对应的MOS开关闭合，所述快充协议芯片与待充电设备握手快充协议，并发送信号至所述电压输出模块提高充电电压进入快充模式；
第三步：所述MCU主控模块检测到其他所述放电输出模块有待充电设备接入时，所述MCU主控模块将正在充电的待充电设备对应的MOS开关关闭，同时重启所述电压输出模块，并控制所述快充协议芯片退出快充模式。
本发明所述的基于单路快充协议芯片控制多路USB口的方法，其中，还包括方法：所述MCU主控模块检测到MOS开关的电流低于阀值时，控制该所述MOS开关关闭。
本发明所述的基于单路快充协议芯片控制多路USB口的方法，其中，所述MCU主控模块检测到仅有一个所述MOS开关处于开启状态时，所述快充协议芯片与待充电设备握手快充协议，并发送信号至所述电压输出模块提高充电电压进入快充模式。
本发明所述的基于单路快充协议芯片控制多路USB口的方法，其中，所述快充协议芯片通过快充协议和常规协议之间切换实现快充模式和正常模式的充电切换。
本发明的有益效果在于：电压输出模块默认输出正常充电电压；MCU主控模块检测放电输出模块是否有待充电设备接入；MCU主控模块检测到有一个待充电设备接入时，控制对应的MOS开关闭合，快充协议芯片与待充电设备握手快充协议，并发送信号至电压输出模块提高充电电压进入快充模式；MCU主控模块检测到其他放电输出模块有待充电设备接入时，MCU主控模块将正在充电的待充电设备对应的MOS开关关闭，同时重启电压输出模块，并控制快充协议芯片退出快充模式，使得单一快充协议芯片能够对应多个充电口，节约成本。
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，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，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附图：
图1是本发明较佳实施例的基于单路快充协议芯片控制多路USB口的电路电路图；
图2是本发明较佳实施例的基于单路快充协议芯片控制多路USB口的方法流程图；
图中标号1：放电输出模块；2：LDO供电模块；3：MCU主控模块；4：快充协议芯片；5：MOS开关；6：MOS开关；7：放电输出模块；8：放电输出模块。
具体实施方式
为了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技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明较佳实施例的基于单路快充协议芯片控制多路USB口的电路，如图1所示，包括并联的多个放电输出模块、为放电输出模块提供输出电压的电压输出模块、为电压输出模块供电的LDO供电模块，和多个一一对应控制放电输出模块通断电的MOS开关；
电路还包括快充协议芯片，MCU主控模块；快充协议芯片和MCU主控模块均与LDO供电模块电连接并由其供电；
快充协议芯片，用于控制电压输出模块输出电压；
MCU主控模块，用于检测放电输出模块是否连接有待充电设备以及有待充电设备时待充电设备是否充满，控制多个MOS开关的启闭，以及控制快充协议芯片运行；
电压输出模块默认输出正常充电电压；MCU主控模块检测放电输出模块是否有待充电设备接入；MCU主控模块检测到有一个待充电设备接入时，控制对应的MOS开关闭合，快充协议芯片与待充电设备握手快充协议，并发送信号至电压输出模块提高充电电压进入快充模式；MCU主控模块检测到其他放电输出模块有待充电设备接入时，MCU主控模块将正在充电的待充电设备对应的MOS开关关闭，同时重启电压输出模块，并控制快充协议芯片退出快充模式，使得单一快充协议芯片能够对应多个充电口，节约成本；
需要说明的是，快充协议芯片上的快充协议可以是USB-PD协议、高通QC2.0/3.0协议、华为FCP/SCP协议、MTK的PE2.0协议、三星AFC协议、苹果2.4、BC1.2协议等，其输出电压可以包含3V～20V；
优选的，放电输出模块为USB充电接口或其他充电接口。
优选的，多个放电输出模块并联后与电压输入模块以及LDO供电模块依次电连接构成回路；回路中，每个放电输出模块所在支路上设置有MOS开关。
优选的，LDO供电模块与MCU主控模块供电连接，MCU主控模块的EN端与电压输出模块电连接；MOS开关与MCU主控模块的USB-EN端电连接；放电输出模块与MCU主控模块的LOAD端电连接；
因为MCU一般为低压工艺，而本发明的输出电压包含3V-20V，所以需通过LDO为MCU工作提供一个稳定的工作电压；MCU通过USB-EN端对MOS进行检测和控制；MCU通过LOAD1,LOAD2检测是否有设备接入。
优选的，MCU主控模块的QC-EN端与快充协议芯片的EN端电连接，MCU通过检测后需控制快充协议芯片工作状态。
优选的，快充协议芯片的FB端与放电输出模块电连接；快充协议芯片的DP端和DM端均与多个放电输出模块均电连接；快充协议芯片通过USB1/USB2的DP、DM与终端设备进行快充协议识别。
优选的，电压输出模块为AC-DC模块或DC-DC模块。
一种基于单路快充协议芯片控制多路USB口的方法，根据上述的基于单路快充协议芯片控制多路USB口的电路，如图2所示，其实现方法如下：
S01：电压输出模块默认输出正常充电电压；MCU主控模块检测放电输出模块是否有待充电设备接入；
S02：MCU主控模块检测到有一个待充电设备接入时，控制对应的MOS开关闭合，快充协议芯片与待充电设备握手快充协议，并发送信号至电压输出模块提高充电电压进入快充模式；
S03：MCU主控模块检测到其他放电输出模块有待充电设备接入时，MCU主控模块将正在充电的待充电设备对应的MOS开关关闭，同时重启电压输出模块，并控制快充协议芯片退出快充模式；
使得单一快充协议芯片能够对应多个充电口，节约成本；
需要说明的是，快充协议芯片上的快充协议可以是USB-PD协议、高通QC2.0/3.0协议、华为FCP/SCP协议、MTK的PE2.0协议、三星AFC协议、苹果2.4、BC1.2协议等，其输出电压可以包含3V～20V。
优选的，还包括方法：MCU主控模块检测到MOS开关的电流低于阀值时，控制该MOS开关关闭；为设备充满电后则自动断开充电连接。
优选的，MCU主控模块检测到仅有一个MOS开关处于开启状态时，快充协议芯片与待充电设备握手快充协议，并发送信号至电压输出模块提高充电电压进入快充模式；自动断开充满电的设备后，如果只有一个设备在充电，则自动将对该设备进行自动充电，提高利用率，缩短充电时间。
优选的，快充协议芯片通过快充协议和常规协议之间切换实现快充模式和正常模式的充电切换。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于单路快充协议芯片控制多路USB口的电路，其特征在于，包括并联的多个放电输出模块、为所述放电输出模块提供输出电压的电压输出模块、为所述电压输出模块供电的LDO供电模块，和多个一一对应控制所述放电输出模块通断电的MOS开关；
所述电路还包括快充协议芯片，MCU主控模块；所述快充协议芯片和所述MCU主控模块均与所述LDO供电模块电连接并由其供电；
所述快充协议芯片，用于控制所述电压输出模块输出电压；
所述MCU主控模块，用于检测所述放电输出模块是否连接有待充电设备以及有待充电设备时待充电设备是否充满，控制多个所述MOS开关的启闭，以及控制所述快充协议芯片运行。
2.根据权利要求1所述的基于单路快充协议芯片控制多路USB口的电路，其特征在于，多个所述放电输出模块并联后与所述电压输入模块以及所述LDO供电模块依次电连接构成回路；所述回路中，每个所述放电输出模块所在支路上设置有所述MOS开关。
3.根据权利要求2所述的基于单路快充协议芯片控制多路USB口的电路，其特征在于，所述LDO供电模块与所述MCU主控模块供电连接，所述MCU主控模块的EN端与所述电压输出模块电连接；所述MOS开关与所述MCU主控模块的USB-EN端电连接；所述放电输出模块与所述MCU主控模块的LOAD端电连接。
4.根据权利要求2所述的基于单路快充协议芯片控制多路USB口的电路，其特征在于，所述MCU主控模块的QC-EN端与所述快充协议芯片的EN端电连接。
5.根据权利要求2-4任一所述的基于单路快充协议芯片控制多路USB口的电路，其特征在于，所述快充协议芯片的FB端与所述放电输出模块电连接；所述快充协议芯片的DP端和所述DM端均与多个所述放电输出模块均电连接。
6.根据权利要求2-4任一所述的基于单路快充协议芯片控制多路USB口的电路，其特征在于，所述电压输出模块为AC-DC模块或DC-DC模块。
7.一种基于单路快充协议芯片控制多路USB口的方法，根据权利要求1-6任一所述的基于单路快充协议芯片控制多路USB口的电路，其特征在于，实现方法如下：
第一步：所述电压输出模块默认输出正常充电电压；所述MCU主控模块检测所述放电输出模块是否有待充电设备接入；
第二步：所述MCU主控模块检测到有一个待充电设备接入时，控制对应的MOS开关闭合，所述快充协议芯片与待充电设备握手快充协议，并发送信号至所述电压输出模块提高充电电压进入快充模式；
第三步：所述MCU主控模块检测到其他所述放电输出模块有待充电设备接入时，所述MCU主控模块将正在充电的待充电设备对应的MOS开关关闭，同时重启所述电压输出模块，并控制所述快充协议芯片退出快充模式。
8.根据权利要求7所述的基于单路快充协议芯片控制多路USB口的方法，其特征在于，还包括方法：所述MCU主控模块检测到MOS开关的电流低于阀值时，控制该所述MOS开关关闭。
9.根据权利要求8所述的基于单路快充协议芯片控制多路USB口的方法，其特征在于，所述MCU主控模块检测到仅有一个所述MOS开关处于开启状态时，所述快充协议芯片与待充电设备握手快充协议，并发送信号至所述电压输出模块提高充电电压进入快充模式。
10.根据权利要求7所述的基于单路快充协议芯片控制多路USB口的方法，其特征在于，所述快充协议芯片通过快充协议和常规协议之间切换实现快充模式和正常模式的充电切换。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190312 |