CN110165745A - 线材电路及线材 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种线材电路及线材，线材电路中的Type‑C接口电路连接目标设备；USB接口电路连接电源传输设备；主控电路，在Type‑C接口电路与目标设备连接，且USB接口电路与电源传输设备连接之后，获取目标设备的充电协议和电源传输设备的快充协议，并基于充电协议和快充协议在直通电路和升压电路中确定目标充电电路，以通过目标充电电路实现对目标设备的快充。在本发明的线材电路中，不论目标设备的充电协议与电源传输设备的快充协议是否匹配，都能通过目标充电电路实现对目标设备的快充，能够兼容多种充电协议，使用方便，避免了人们出行时携带很多充电器的弊端，缓解了现有的充电产品仅支持一种充电协议，兼容性不好的技术问题。

Description

线材电路及线材
技术领域
本发明涉及充电的技术领域，尤其是涉及一种线材电路及线材。
背景技术
目前，一般通过充电器和电子产品(如：手机)对接来实现对电子产品的充电。
但是，这样的充电方式中，一种充电协议的电子产品只能依靠支持此充电协议的充电器方可实现快充。而由于不同的电子产品支持的快充协议不同，导致人们出行时需要携带很多充电器，使用不便。
综上，现有的充电方式中，充电产品仅支持一种快充协议，给消费者的使用带来了很大困扰。
发明内容
本发明的目的在于提供一种线材电路及线材，以缓解现有的充电产品仅支持一种快充协议，兼容性不好的技术问题。
本发明提供的一种线材电路，包括：主控电路，直通电路，升压电路，USB接口电路和Type-C接口电路；其中，所述主控电路分别与所述直通电路、所述升压电路、所述Type-C接口电路、所述USB接口电路连接，所述直通电路分别与所述Type-C接口电路、所述USB接口电路连接，所述升压电路分别与所述Type-C接口电路、所述USB接口电路连接；
所述Type-C接口电路，用于连接目标设备；
所述USB接口电路，用于连接电源传输设备；
所述主控电路，用于在所述Type-C接口电路与所述目标设备连接，且所述USB接口电路与所述电源传输设备连接之后，获取所述目标设备的充电协议和所述电源传输设备的快充协议，并基于所述充电协议和所述快充协议在所述直通电路和所述升压电路中确定目标充电电路，以通过所述目标充电电路的导通实现对所述目标设备的快充。
进一步的，所述USB接口电路，还用于连接数据传输设备；
所述主控电路，还用于在所述Type-C接口电路与所述目标设备连接，且所述USB接口电路与所述数据传输设备连接之后，控制所述直通电路和所述升压电路连通，以使所述数据传输设备与所述目标设备进行数据通讯。
进一步的，所述直通电路包括：直通芯片，第一电容，第一电阻和第二电阻；
其中，所述第一电容的第一端分别与所述直通芯片、所述第一电阻的第一端，所述第二电阻的第一端连接；所述第一电容的第二端接地；且所述第一电容的第二端与所述第二电阻的第二端连接；所述第一电阻的第二端与所述主控电路连接；
所述主控电路，用于通过控制所述第一电阻上的电平拉低来控制所述直通芯片导通，实现所述直通电路导通。
进一步的，所述升压电路包括：升压芯片，第三电阻，第二电容，第三电容，电感和滤波电容；
所述第三电阻的第一端分别与所述电源传输设备、所述第二电容的第一端连接；所述第三电阻的第二端分别与所述第三电容的第一端、所述电感的第一端连接；
所述第二电容的第二端接地；所述第三电容的第二端接地；所述电感的第二端与所述升压芯片的开关引脚连接；
所述升压芯片的电压输出引脚与所述滤波电容的第一端连接；所述升压芯片的通讯引脚与所述主控电路连接；所述滤波电容的第二端与所述目标设备连接；
所述主控电路，用于通过所述通讯引脚向所述升压芯片发送升压控制信号，以通过所述升压控制信号控制所述电源传输设备输出的电压升高至目标电压，并将所述目标电压输送至所述目标设备，实现所述升压电路导通。
进一步的，所述主控电路，还用于在所述直通电路导通的情况下，通过所述通讯引脚向所述升压芯片发送直通信号，以通过所述直通信号控制所述升压芯片开启直通功能。
进一步的，所述主控电路，还用于在所述升压电路导通的情况下，通过控制所述第一电阻上的电平拉高来控制所述直通芯片关闭。
进一步的，所述滤波电容的数量为多个。
进一步的，所述直通芯片包括：FSA550芯片；所述升压芯片包括：SW6124芯片。
进一步的，所述主控电路中内置的充电协议包括以下至少之一：QC充电协议，PD充电协议，AFC充电协议，FCP充电协议，SCP充电协议，VOOC充电协议，SFCP充电协议，DASH充电协议。
本发明还提供了一种线材，包括：上述内容中所述的线材电路，还包括：充电线材；
所述线材电路内置于所述充电线材内部。
在本发明实施例中，线材电路中的主控电路分别与直通电路、升压电路、Type-C接口电路、USB接口电路连接，直通电路分别与Type-C接口电路、USB接口电路连接，升压电路分别与Type-C接口电路、USB接口电路连接；Type-C接口电路，用于连接目标设备；USB接口电路，用于连接电源传输设备；主控电路，用于在Type-C接口电路与目标设备连接，且USB接口电路与电源传输设备连接之后，获取目标设备的充电协议和电源传输设备的快充协议，并基于充电协议和快充协议在直通电路和升压电路中确定目标充电电路，以通过目标充电电路实现对目标设备的快充。通过上述的描述可知，在本发明的线材电路中，不论目标设备的充电协议与电源传输设备的快充协议是否匹配，都能通过目标充电电路实现对目标设备的快充，能够兼容多种充电协议，使用方便，避免了人们出行时携带很多充电器的弊端，缓解了现有的充电产品仅支持一种充电协议，兼容性不好的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的一种线材电路的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的直通电路的电路结构示意图；
图3为本发明实施例提供的Type-C接口电路的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的USB接口电路的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的升压电路的电路结构示意图；
图6为本发明实施例提供的LDO供电电路的电路结构示意图；
图7为本发明实施例提供的主控电路的电路结构示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种线材电路进行详细介绍。
实施例一：
图1是根据本发明实施例的一种线材电路的结构示意图，如图1所示，该线材电路包括：主控电路11，直通电路12，升压电路13，USB接口电路14和Type-C接口电路15；其中，主控电路11分别与直通电路12、升压电路13、Type-C接口电路15、USB接口电路14连接，直通电路12分别与Type-C接口电路15、USB接口电路14连接，升压电路13分别与Type-C接口电路15、USB接口电路14连接；
Type-C接口电路15，用于连接目标设备；
USB接口电路14，用于连接电源传输设备；
主控电路11，用于在Type-C接口电路15与目标设备连接，且USB接口电路14与电源传输设备连接之后，获取目标设备的充电协议和电源传输设备的快充协议，并基于充电协议和快充协议在直通电路12和升压电路13中确定目标充电电路，以通过目标充电电路的导通实现对目标设备的快充。
在本发明实施例中，目标设备可以为电子产品，比如：手机、平板电脑、可充电手电筒等等，还可以为其它需要充电的产品，本发明实施例对目标设备不进行具体限制。电源传输设备可以为充电器。
具体实现时，当主控电路11检测到Type-C接口电路15与目标设备连接，且USB接口电路14与电源传输设备连接之后，主控电路11获取目标设备的充电协议，并获取电源传输设备的快充协议。如果充电协议和快充协议相匹配，则控制直通电路12导通，通过直通电路12实现对目标设备的快充；如果充电协议和快充协议不匹配，则关闭直通电路12，使电源传输设备的输出通过升压电路13对接至目标设备，这样即使电源传输设备不支持该种充电协议的快充，也可以通过主控电路11、升压电路13和目标设备实现对接，进而实现对目标设备的快充。
在本发明实施例中，线材电路中的主控电路11分别与直通电路12、升压电路13、Type-C接口电路15、USB接口电路14连接，直通电路12分别与Type-C接口电路15、USB接口电路14连接，升压电路13分别与Type-C接口电路15、USB接口电路14连接；Type-C接口电路15，用于连接目标设备；USB接口电路14，用于连接电源传输设备；主控电路11，用于在Type-C接口电路15与目标设备连接，且USB接口电路14与电源传输设备连接之后，获取目标设备的充电协议和电源传输设备的快充协议，并基于充电协议和快充协议在直通电路12和升压电路13中确定目标充电电路，以通过目标充电电路实现对目标设备的快充。通过上述的描述可知，在本发明的线材电路中，不论目标设备的充电协议与电源传输设备的快充协议是否匹配，都能通过目标充电电路实现对目标设备的快充，能够兼容多种充电协议，使用方便，避免了人们出行时携带很多充电器的弊端，缓解了现有的充电产品仅支持一种充电协议，兼容性不好的技术问题。
上述内容对本发明的一种线材电路进行了简要介绍，下面对其中涉及到的具体内容进行详细描述。
在本发明的一个可选实施例中，USB接口电路14，还用于连接数据传输设备；主控电路11，还用于在Type-C接口电路15与目标设备连接，且USB接口电路14与数据传输设备连接之后，控制直通电路12和升压电路13连通，以使数据传输设备与目标设备进行数据通讯。
具体的，当主控电路11检测到Type-C接口电路15与目标设备连接，且USB接口电路14与数据传输设备连接之后，主控电路11控制直通电路12和升压电路13直通(具体的，控制图2中的U2和图5中的U1直通)，可以使数据传输设备和目标设置进行数据通讯。
下面对本发明中的直通电路12进行详细介绍，参考图2，图2中示出了本发明的直通电路12的电路结构，直通电路12包括：直通芯片，第一电容，第一电阻和第二电阻；
其中，第一电容C1的第一端分别与直通芯片、第一电阻R1的第一端，第二电阻R2的第一端连接；第一电容C1的第二端接地；且第一电容C1的第二端与第二电阻R2的第二端连接；第一电阻R1的第二端与主控电路11连接；
主控电路11，用于通过控制第一电阻R1上的电平拉低来控制直通芯片导通，实现直通电路12U1导通。
另外，主控电路11，还用于在直通电路12导通的情况下，通过通讯引脚向升压芯片发送直通信号，以通过直通信号控制升压芯片开启直通功能。
下面对该种情况下电路的工作情况进行介绍：
在Type-C接口电路15(参考图3)插入目标设备的C口母座上，且USB接口电路14(参考图4)接入电源传输设备(比如充电器)之后，主控电路11获取目标设备的充电协议和电源传输设备的快充协议，如果充电协议和快充协议匹配，主控电路11控制第一电阻R1上的电平拉低(刚上电时，第一电阻R1上为高电平)来控制直通芯片导通，实现直通电路12导通，进而使得电源传输设备和目标设备直接进行协议沟通，同时，主控电路11通过通讯引脚(SDA引脚、SCK引脚、IRQ引脚)向升压芯片(如图5中的芯片SW6124)发送直通信号，以通过直通信号控制升压芯片开启直通功能，电压不进行变动，通过直通为目标设备进行快充。
第二电阻R2是默认的拉低电阻，防止第一电阻R1端在无供电时，外部静电或干扰从第一电阻R1进来。
上述内容介绍了在充电协议和快充协议匹配的情况下，电源传输设备对目标设备进行快充的过程，下面对在充电协议和快充协议不匹配的情况下，对目标设备进行快充的过程进行详细介绍。
在本发明的一个可选实施例中，参考图5，升压电路13包括：升压芯片，第三电阻R3，第二电容C2，第三电容C3，电感L1和滤波电容；
第三电阻R3的第一端分别与电源传输设备、第二电容C2的第一端连接；第三电阻R3的第二端分别与第三电容C3的第一端、电感L1的第一端连接；
第二电容C2的第二端接地；第三电容C3的第二端接地；电感L1的第二端与升压芯片的开关引脚连接；
升压芯片的电压输出引脚与滤波电容的第一端连接；升压芯片的通讯引脚与主控电路11连接；滤波电容的第二端与目标设备连接；
主控电路11，用于通过通讯引脚向升压芯片发送升压控制信号，以通过升压控制信号控制电源传输设备输出的电压升高至目标电压，并将目标电压输送至目标设备，实现升压电路13导通。
另外，主控电路11，还用于在升压电路13导通的情况下，通过控制第一电阻上的电平拉高来控制直通芯片关闭。
下面对该种情况下电路的工作情况进行介绍：
在Type-C接口电路15(参考图3)插入目标设备的C口母座上，且USB接口电路14(参考图4)接入电源传输设备(比如充电器)之后，主控电路11获取目标设备的充电协议和电源传输设备的快充协议，如果充电协议和快充协议不匹配，主控电路11通过控制第一电阻上的电平拉高来控制直通芯片关闭，并通过通讯引脚(包括IRQ引脚、SDA引脚和SCK引脚)向升压芯片发送升压控制信号，使得电源传输设备输出的电压经过R3、C2、C3、L1和升压芯片内置的MOS进行升压，然后经过滤波电容进行滤波处理，得到目标电压(具体为目标设备需要的电压)，并配合主控电路11的协议为目标设备进行快速充电。
另外，在本发明的一个可选实施例中，该线材电路还包括：LDO供电电路，LDO供电电路的电路结构如图6所示；
LDO供电电路与USB接口电路14连接，用于从电源传输设备或者数据传输设备中提取电能，并将提取得到的电能转换为主控电路11所需的电压，以为主控电路11进行供电。
具体的，主控电路11可以为MCU，主控电路11的电路结构如图7所示。
在本发明的一个可选实施例中，参考图5，滤波电容的数量为多个。
在本发明的一个可选实施例中，直通芯片包括：FSA550芯片；升压芯片包括：SW6124芯片。
在本发明的一个可选实施例中，主控电路11中内置的充电协议包括以下至少之一：QC充电协议，PD充电协议，AFC充电协议，FCP充电协议，SCP充电协议，VOOC充电协议，SFCP充电协议，DASH充电协议。
具体的，主控电路11实现电源传输设备与目标设备的协议识别与对接、目标设备与数据传输设备的判断与对接、直通芯片与直通电路12的控制、升压电路13中升压芯片的通讯与控制等。
本发明的线材电路具有以下优点：
1)线材电路内置协议软件，可以让电源传输设备和目标设备端不匹配的快充协议实现快充功能；
2)线材电路内置升压芯片，让普通5V输出的不支持快充的电源传输设备(比如，充电器)也可以给目标设备进行快充；
3)内置直通电路12，在充电协议匹配或者进行数据传输的情况下，使得电源传输设备和目标设备的直通；
4)配合主控电路11(MCU)使用，设计、升级灵活方便。
实施例二：
本发明实施例还提供了一种线材，该线材包括上述实施例一中的线材电路，还包括：充电线材；线材电路内置于充电线材内部。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种线材电路，其特征在于，包括：主控电路，直通电路，升压电路，USB接口电路和Type-C接口电路；其中，所述主控电路分别与所述直通电路、所述升压电路、所述Type-C接口电路、所述USB接口电路连接，所述直通电路分别与所述Type-C接口电路、所述USB接口电路连接，所述升压电路分别与所述Type-C接口电路、所述USB接口电路连接；
所述Type-C接口电路，用于连接目标设备；
所述USB接口电路，用于连接电源传输设备；
所述主控电路，用于在所述Type-C接口电路与所述目标设备连接，且所述USB接口电路与所述电源传输设备连接之后，获取所述目标设备的充电协议和所述电源传输设备的快充协议，并基于所述充电协议和所述快充协议在所述直通电路和所述升压电路中确定目标充电电路，以通过所述目标充电电路的导通实现对所述目标设备的快充。
2.根据权利要求1所述的线材电路，其特征在于，
所述USB接口电路，还用于连接数据传输设备；
所述主控电路，还用于在所述Type-C接口电路与所述目标设备连接，且所述USB接口电路与所述数据传输设备连接之后，控制所述直通电路和所述升压电路连通，以使所述数据传输设备与所述目标设备进行数据通讯。
3.根据权利要求1所述的线材电路，其特征在于，所述直通电路包括：直通芯片，第一电容，第一电阻和第二电阻；
其中，所述第一电容的第一端分别与所述直通芯片、所述第一电阻的第一端，所述第二电阻的第一端连接；所述第一电容的第二端接地；且所述第一电容的第二端与所述第二电阻的第二端连接；所述第一电阻的第二端与所述主控电路连接；
所述主控电路，用于通过控制所述第一电阻上的电平拉低来控制所述直通芯片导通，实现所述直通电路导通。
4.根据权利要求3所述的线材电路，其特征在于，所述升压电路包括：升压芯片，第三电阻，第二电容，第三电容，电感和滤波电容；
所述第三电阻的第一端分别与所述电源传输设备、所述第二电容的第一端连接；所述第三电阻的第二端分别与所述第三电容的第一端、所述电感的第一端连接；
所述第二电容的第二端接地；所述第三电容的第二端接地；所述电感的第二端与所述升压芯片的开关引脚连接；
所述升压芯片的电压输出引脚与所述滤波电容的第一端连接；所述升压芯片的通讯引脚与所述主控电路连接；所述滤波电容的第二端与所述目标设备连接；
所述主控电路，用于通过所述通讯引脚向所述升压芯片发送升压控制信号，以通过所述升压控制信号控制所述电源传输设备输出的电压升高至目标电压，并将所述目标电压输送至所述目标设备，实现所述升压电路导通。
5.根据权利要求4所述的线材电路，其特征在于，
所述主控电路，还用于在所述直通电路导通的情况下，通过所述通讯引脚向所述升压芯片发送直通信号，以通过所述直通信号控制所述升压芯片开启直通功能。
6.根据权利要求4所述的线材电路，其特征在于，
所述主控电路，还用于在所述升压电路导通的情况下，通过控制所述第一电阻上的电平拉高来控制所述直通芯片关闭。
7.根据权利要求4所述的线材电路，其特征在于，所述滤波电容的数量为多个。
8.根据权利要求4所述的线材电路，其特征在于，所述直通芯片包括：FSA550芯片；所述升压芯片包括：SW6124芯片。
9.根据权利要求1所述的线材电路，其特征在于，所述主控电路中内置的充电协议包括以下至少之一：QC充电协议，PD充电协议，AFC充电协议，FCP充电协议，SCP充电协议，VOOC充电协议，SFCP充电协议，DASH充电协议。
10.一种线材，其特征在于，包括：上述权利要求1至9中任一项所述的线材电路，还包括：充电线材；
所述线材电路内置于所述充电线材内部。
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