CN112072768A - 一种小体积充电器 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种小体积充电器，包括壳体，所述壳体的内部形成容纳腔体；所述壳体的容纳腔体中设有第一电路板、第二电路板、第三电路板和第四电路板，所述第一电路板跨接在所述第二和第四电路板之间，所述第三电路板跨接在所述第二和第四电路板之间；所述第一电路板上设置有第一电路，所述第二电路板上设置有第二电路，所述第三电路板上设置有第三电路，所述第四电路板上设置有第四电路。充电器壳体空间得到充分利用，提升了功率密度，使充电器体积得到进一步减小。

Description

一种小体积充电器
技术领域
本发明涉及充电领域，具体涉及一种小体积充电器。
背景技术
随着电子集成化的发展，器件、设备小型化的趋势越来越明显，对充电器而言也是如此，小型化、轻薄化、片式化一直是充电器技术发展的方向，在崇尚节能、保护环境的号召下，小体积充电器凭借得天独厚的优势，发展前景不言而喻。它像一颗璀璨的明珠，照亮了未来电源的发展方向，使电源产品进入了一个崭新的“轻、巧、便”时代。
充电器如要做到“轻、巧、便”，提高其功率密度是最有效的方法，而如何提高功率密度则是电源技术研发的重点，提高功率密度有许多的途径，合理的电路结构布局及器件小型化设计是其中重要的途径，对提高功率密度和减小体积具有明显的优势。
一般的充电器在设计时，为了便于生产,通常采用单块PCB设计，PCB插件元件的一面空间利用率较低，导致最终产品体积偏大。也有部分产品会采用两块PCB设计，一块为高压电路布局，另一块为低压电路布局，两者通过变压器相连，这样可以充分利用部分空间，减小一些体积，但是这种电路通常采用的是小功率芯片方案，有较大的局限性。为了进一步减小体积，需要对目前充电器的结构布局进行改进，充分利用空间，最大限度减小充电器的体积。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提出一种小体积充电器，充电器壳体空间得到充分利用，提升了功率密度，使充电器体积得到进一步减小。
根据本发明的第一方面，提出了一种小体积充电器，包括壳体，所述壳体的内部形成容纳腔体；
其特征在于：所述壳体的容纳腔体中设有第一电路板、第二电路板、第三电路板和第四电路板；
所述第一电路板上设置有第一电路，所述第一电路至少包括输入保险丝F1、滤波电感L2及整流电路BD1，用于将输入的交流电压整流为直流电压；
所述第二电路板上设置有第二电路，所述第二电路包括输入滤波电路、变压器、PWM控制电路；
所述第三电路板上设置有第三电路，所述第三电路包括输出同步整流电路、光耦反馈电路；
所述第四电路板上设置有第四电路，所述第四电路至少包括输出整流电路、协议识别电路、输出接口。
在其中一个方面，所述第一电路板跨接在所述第二和第四电路板之间，所述第三电路板跨接在所述第二和第四电路板之间。
在其中一个方面，所述第一电路的所述保险丝F1用于输入过流及短路保护，滤波电感L2为EMI共模滤波电感，整流电路BD1将输入交流电压整流成直流电压，其中所述保险丝F1的一端与输入交流电压相连，另一端与滤波电感L2的一端相连，滤波电感L2的另一端与整流电路BD1的输入端相连。
在其中一个方面，所述第二电路的输入滤波电路由电解电容C2、C3、C4及电感L1组成π型滤波电路，所述电感L1的一端与电解电容C2的正极连接，电感L1的另一端与电解电容C3、C4的正极连接，电解电容C2、C3、C4的负极接地，所述电解电容C2的两端与所述整流电路BD1的输出端连接，所述整流电路BD1整流后的直流电压经滤波后变成平稳的直流电压；所述第二电路还包括由电阻R5、电阻R5A、电阻R6、电容C8和二极管D5组成的尖峰吸收电路，用于吸收变压器漏感产生的尖峰电压，所述电阻R5与电阻R5A、电容C8并联，电阻R5的一端与电解电容C3、C4的正极连接，且与所述变压器的第一原边绕组的一端连接，电阻R5的另一端与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与二极管D5的阴极连接，二极管D5的阳极与变压器的第一原边绕组的另一端连接；PWM控制电路采用PWM控制IC U1，PWM控制IC U1内置开关管，PWM控制IC U1的GND管脚接地，VDD管脚接VCC电源，CS管脚接电阻R17和电阻R12的一端，电阻R17和电阻R12的另一端接地，PRT管脚接电阻R9的一端，电阻R9的一端与二极管D8的一端连接，二极管D8的另一端与电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端接地，PWM控制IC U1的三个DRAIN管脚共同连接至变压器第一原边绕组的另一端，电阻R9的另一端连接至变压器第二原边绕组的一端；变压器第二原边绕组的一端与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与二极管D6的阳极连接，二极管D6的阴极与电容C18的一端连接，电容C18的另一端接地，电容C5与电阻R8串联后并联至二极管D6的两端，二极管D6的阴极连接至一MOS管的漏极，MOS管的栅极接地，MOS管的源极与电源VCC连接并与电容C18A的一端连接，电容C18A的另一端接地。
在其中一个方面，所述第三电路的所述输出同步整流电路包括同步整流MOSFET管U5，将所述变压器输出的交流电整流为直流电压，所述光耦反馈电路采用光电耦合器U2A；所述变压器的副边绕组的一端与电容C16的正极连接，电容C16的负极与同步整流MOSFET管U5的GND管脚连接并接地，同步整流MOSFET管U5的VIN管脚与所述变压器的副边绕组的一端连接，同步整流MOSFET管U5的VD管脚与四个Drain管脚连接并连接至变压器的副边绕组的另一端；所述光耦反馈电路包括依次串联的电阻R40、电容C33和电阻R42，以及依次串联的电阻R41和光电耦合器U2A，其中电阻R40的一端与电容C16的正极和电阻R41的一端连接，电阻R40的另一端与电容C33的一端连接，电容C33的另一端与电阻R42的一端以及光电耦合器U2A的阳极连接，电阻R42的另一端与光电耦合器U2A的阴极连接，电阻R41的另一端与光电耦合器U2A的阳极连接。
在其中一个方面，所述第四电路的所述协议识别电路采用协议控制芯片U4，所述输出接口采用TYPE-C接口CN1，所述TYPE-C接口CN1和充电设备连接，所述输出整流电路包括MOS管Q9、稳压二极管ZD1、电阻R34、电阻R44和电容C34；所述稳压二极管ZD1与电阻R34并联的一端连接至电容C16的的正极和MOS管Q9的漏极，并联的另一端连接至MOS管Q9的栅极，MOS管Q9的源极与电容C34的一端连接并输出电压VBUS，电容C34的另一端接地；协议控制芯片U4的GATE管脚连接至MOS管Q9的栅极，VDD管脚通过电容C39接地，D+管脚与电容C43的一端和电阻R54的一端连接，电容C43的另一端接地，D-管脚与电容C42的一端和电阻R53的一端连接，电容C42的另一端接地，CC1管脚与电容C41的一端和电阻R52的一端连接，电容C41的另一端接地，CC2管脚与电容C40的一端和电阻R51的一端连接，电容C40的另一端接地，CS+管脚与电阻R50的一端、电容C37的一端和电阻R46的一端连接，电阻R46的另一端与电容C34的另一端连接并连接至电阻R45的一端，电阻R45的另一端、电容C37的另一端和电阻R50的另一端相连并连接至电阻R46的的CS-管脚和同步整流MOSFET管U5的GND管脚，所述光电耦合器U2A的阴极与电容C35的一端和电容C36的一端连接，电容C35的另一端和电容C36的另一端分别与电阻R48的一端和电阻R49的一端连接，电阻R48的另一端与协议控制芯片U4的IFB管脚连接，电阻R49的另一端于协议控制芯片U4的VFB管脚连接；TYPE-C接口CN1的CC1管脚与所述电阻R52的另一端连接，CC2管脚与所述电阻R51的另一端连接，VSS管脚和SG管脚共同接地，DP2管脚和DP1管脚共同连接至所述电阻R54的另一端，DN2管脚和DN1管脚共同连接至所述电阻R53的另一端，VBUS管脚连接至输出电压VBUS。
本发明提出的充电器，该充电器由4块PCB组成，充分利用了充电器壳体空间，使充电器体积得到进一步减小，同时进一步提升了功率密度，提升了用户体验，符合当下的消费需求，可应用于PD快速充电器，因其功率密度高，输出能满足18WPD快充要求，输出功率为同等体积普通充电器的三倍以上，同时支持苹果和安卓等设备快充协议，充电速度快，可节约大量充电时间。。
附图说明
为了更清楚地说明本发明与现有技术中的技术方案，下面将对所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的原理框图；
图2是本发明的第一电路板原理图；
图3是本发明的第一电路板的PCBLayout图；
图4是本发明的第二电路板原理图；
图5是本发明的第二电路板的PCBLayout图；
图6是本发明的第三电路板的原理图；
图7是本发明的第三电路板的PCBLayout图；
图8是本发明的第四电路板的原理图；
图9是本发明的第四电路板的PCBLayout图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
本发明提出一种小体积充电器，尤其涉及一种PD快速充电器，因其功率密度高，故输出能满足18W PD快充要求，输出功率为同等体积普通充电器的三倍以上，同时支持苹果和安卓等设备快充协议，充电速度快，可节约大量充电时间。
附图1是本发明的原理框图，分别由输入整流和滤波电路101、变压器102、PWM控制电路103、同步整流电路104、协议控制电路105等5大电路组成。现有的小体积充电器电压都是直接输出输出功率固定没有转换功能；本发明增加协议芯片等相关电路，充电器可智能识别接入设备，依据充电状况智能调整输出电压电流，进行智能压降补偿等，实现快速充电。
具体地，本发明提出的充电器包括壳体，所述壳体的内部形成容纳腔体；所述壳体的容纳腔体中设有第一电路板、第二电路板、第三电路板和第四电路板；所述第一电路板上设置有第一电路，所述第一电路至少包括输入保险丝F1、滤波电感L2及整流电路BD1，用于将输入的交流电压整流为直流电压；所述第二电路板上设置有第二电路，所述第二电路包括输入滤波电路、变压器、PWM控制电路；所述第三电路板上设置有第三电路，所述第三电路包括输出同步整流电路、光耦反馈电路；所述第四电路板上设置有第四电路，所述第四电路至少包括输出整流电路、协议识别电路、输出接口。
具体地，所述第一电路板跨接在所述第二和第四电路板之间，所述第三电路板跨接在所述第二和第四电路板之间。通过将充电器的电路拆分为四块电路板，充分地利用了充电器壳体内部空间，从而可以减小壳体的体积。
如附图2所示为本发明的第一电路板原理图，所述第一电路的所述保险丝F1用于输入过流及短路保护，滤波电感L2为EMI共模滤波电感，整流电路BD1将输入交流电压整流成直流电压，其中所述保险丝F1的一端与输入交流电压相连，另一端与滤波电感L2的一端相连，滤波电感L2的另一端与整流电路BD1的输入端相连。第一电路板的PCBLayout图如附图3所示。
如附图4所示为本发明的第二电路板原理图，具体地，所述第二电路的输入滤波电路由电解电容C2、C3、C4及电感L1组成π型滤波电路，所述电感L1的一端与电解电容C2的正极连接，电感L1的另一端与电解电容C3、C4的正极连接，电解电容C2、C3、C4的负极接地，所述电解电容C2的两端与所述整流电路BD1的输出端连接，所述整流电路BD1整流后的直流电压经滤波后变成平稳的直流电压；所述第二电路还包括由电阻R5、电阻R5A、电阻R6、电容C8和二极管D5组成的尖峰吸收电路，用于吸收变压器漏感产生的尖峰电压，所述电阻R5与电阻R5A、电容C8并联，电阻R5的一端与电解电容C3、C4的正极连接，且与所述变压器的第一原边绕组的一端连接，电阻R5的另一端与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与二极管D5的阴极连接，二极管D5的阳极与变压器的第一原边绕组的另一端连接；PWM控制电路采用PWM控制IC U1，PWM控制IC U1内置开关管，PWM控制IC U1的GND管脚接地，VDD管脚接VCC电源，CS管脚接电阻R17和电阻R12的一端，电阻R17和电阻R12的另一端接地，PRT管脚接电阻R9的一端，电阻R9的一端与二极管D8的一端连接，二极管D8的另一端与电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端接地，PWM控制IC U1的三个DRAIN管脚共同连接至变压器第一原边绕组的另一端，电阻R9的另一端连接至变压器第二原边绕组的一端；变压器第二原边绕组的一端与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与二极管D6的阳极连接，二极管D6的阴极与电容C18的一端连接，电容C18的另一端接地，电容C5与电阻R8串联后并联至二极管D6的两端，二极管D6的阴极连接至一MOS管的漏极，MOS管的栅极接地，MOS管的源极与电源VCC连接并与电容C18A的一端连接，电容C18A的另一端接地。第二电路板的PCBLayout图如附图5所示。π型滤波电路将整流后的电压经滤波变成平稳的直流电压，尖峰吸收电路用于吸收变压器漏感产生的尖峰电压，变压器将初级侧能量转换到次级侧，PWM控制IC U1内置开关管，通过调整PWM信号，控制开关管导通及关闭时间，从而输出稳定的电压。
如附图6所示为本发明的第三电路板的原理图，具体地，所述第三电路的所述输出同步整流电路包括同步整流MOSFET管U5，将所述变压器输出的交流电整流为直流电压，所述光耦反馈电路采用光电耦合器U2A；所述变压器的副边绕组的一端与电容C16的正极连接，电容C16的负极与同步整流MOSFET管U5的GND管脚连接并接地，同步整流MOSFET管U5的VIN管脚与所述变压器的副边绕组的一端连接，同步整流MOSFET管U5的VD管脚与四个Drain管脚连接并连接至变压器的副边绕组的另一端；所述光耦反馈电路包括依次串联的电阻R40、电容C33和电阻R42，以及依次串联的电阻R41和光电耦合器U2A，其中电阻R40的一端与电容C16的正极和电阻R41的一端连接，电阻R40的另一端与电容C33的一端连接，电容C33的另一端与电阻R42的一端以及光电耦合器U2A的阳极连接，电阻R42的另一端与光电耦合器U2A的阴极连接，电阻R41的另一端与光电耦合器U2A的阳极连接。第三电路板的PCBLayout图如附图7所示。同步整流MOSFET管U5将变压器输出的交流电整流为直流电压，U5的损耗很小，电源效率很高，光电耦合器U2A通过输出电压的变化来调整电流，进而反馈到光电耦合器初级侧，调整PWM控制IC U1导通时间，从而稳定输出电压。
如附图8所示为本发明的第四电路板的原理图，具体地，所述第四电路的所述协议识别电路采用协议控制芯片U4，所述输出接口采用TYPE-C接口CN1，所述TYPE-C接口CN1和充电设备连接，所述输出整流电路包括MOS管Q9、稳压二极管ZD1、电阻R34、电阻R44和电容C34；所述稳压二极管ZD1与电阻R34并联的一端连接至电容C16的的正极和MOS管Q9的漏极，并联的另一端连接至MOS管Q9的栅极，MOS管Q9的源极与电容C34的一端连接并输出电压VBUS，电容C34的另一端接地；协议控制芯片U4的GATE管脚连接至MOS管Q9的栅极，VDD管脚通过电容C39接地，D+管脚与电容C43的一端和电阻R54的一端连接，电容C43的另一端接地，D-管脚与电容C42的一端和电阻R53的一端连接，电容C42的另一端接地，CC1管脚与电容C41的一端和电阻R52的一端连接，电容C41的另一端接地，CC2管脚与电容C40的一端和电阻R51的一端连接，电容C40的另一端接地，CS+管脚与电阻R50的一端、电容C37的一端和电阻R46的一端连接，电阻R46的另一端与电容C34的另一端连接并连接至电阻R45的一端，电阻R45的另一端、电容C37的另一端和电阻R50的另一端相连并连接至电阻R46的的CS-管脚和同步整流MOSFET管U5的GND管脚，所述光电耦合器U2A的阴极与电容C35的一端和电容C36的一端连接，电容C35的另一端和电容C36的另一端分别与电阻R48的一端和电阻R49的一端连接，电阻R48的另一端与协议控制芯片U4的IFB管脚连接，电阻R49的另一端于协议控制芯片U4的VFB管脚连接；TYPE-C接口CN1的CC1管脚与所述电阻R52的另一端连接，CC2管脚与所述电阻R51的另一端连接，VSS管脚和SG管脚共同接地，DP2管脚和DP1管脚共同连接至所述电阻R54的另一端，DN2管脚和DN1管脚共同连接至所述电阻R53的另一端，VBUS管脚连接至输出电压VBUS。第四电路板的PCBLayout图如附图9所示。
通过TYPE-C接口CN1和充电设备例如手机连接，当监测到有充电设备插入时，协议控制芯片U4通过握手协议，根据充电设备充电状况智能调整输出电压电流，进行智能压降补偿等，从而实现快速充电。
以上是对本发明所提出的技术方案的详细说明。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，本文对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上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。

Claims (6)

1.一种小体积充电器，包括壳体，所述壳体的内部形成容纳腔体；
其特征在于：所述壳体的容纳腔体中设有所述第一电路板、第二电路板、第三电路板和第四电路板；
所述第一电路板上设置有第一电路，所述第一电路至少包括输入保险丝F1、滤波电感L2及整流电路BD1，用于将输入的交流电压整流为直流电压；
所述第二电路板上设置有第二电路，所述第二电路包括输入滤波电路、变压器、PWM控制电路；
所述第三电路板上设置有第三电路，所述第三电路包括输出同步整流电路、光耦反馈电路；
所述第四电路板上设置有第四电路，所述第四电路至少包括输出整流电路、协议识别电路、输出接口。
2.如权利要求1所述的充电器，其特征在于，所述第一电路板跨接在所述第二和第四电路板之间，所述第三电路板跨接在所述第二和第四电路板之间。
3.如权利要求1所述的充电器，其特征在于，所述第一电路的所述保险丝F1用于输入过流及短路保护，滤波电感L2为EMI共模滤波电感，整流电路BD1将输入交流电压整流成直流电压，其中所述保险丝F1的一端与输入交流电压相连，另一端与滤波电感L2的一端相连，滤波电感L2的另一端与整流电路BD1的输入端相连。
4.如权利要求1所述的充电器，其特征在于，所述第二电路的输入滤波电路由电解电容C2、C3、C4及电感L1组成π型滤波电路，所述电感L1的一端与电解电容C2的正极连接，电感L1的另一端与电解电容C3、C4的正极连接，电解电容C2、C3、C4的负极接地，所述电解电容C2的两端与所述整流电路BD1的输出端连接，所述整流电路BD1整流后的直流电压经滤波后变成平稳的直流电压；所述第二电路还包括由电阻R5、电阻R5A、电阻R6、电容C8和二极管D5组成的尖峰吸收电路，用于吸收变压器漏感产生的尖峰电压，所述电阻R5与电阻R5A、电容C8并联，电阻R5的一端与电解电容C3、C4的正极连接，且与所述变压器的第一原边绕组的一端连接，电阻R5的另一端与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与二极管D5的阴极连接，二极管D5的阳极与变压器的第一原边绕组的另一端连接；PWM控制电路采用PWM控制IC U1，PWM控制IC U1内置开关管，PWM控制IC U1的GND管脚接地，VDD管脚接VCC电源，CS管脚接电阻R17和电阻R12的一端，电阻R17和电阻R12的另一端接地，PRT管脚接电阻R9的一端，电阻R9的一端与二极管D8的一端连接，二极管D8的另一端与电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端接地，PWM控制IC U1的三个DRAIN管脚共同连接至变压器第一原边绕组的另一端，电阻R9的另一端连接至变压器第二原边绕组的一端；变压器第二原边绕组的一端与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与二极管D6的阳极连接，二极管D6的阴极与电容C18的一端连接，电容C18的另一端接地，电容C5与电阻R8串联后并联至二极管D6的两端，二极管D6的阴极连接至一MOS管的漏极，MOS管的栅极接地，MOS管的源极与电源VCC连接并与电容C18A的一端连接，电容C18A的另一端接地。
5.如权利要求1所述的充电器，其特征在于，所述第三电路的所述输出同步整流电路包括同步整流MOSFET管U5，将所述变压器输出的交流电整流为直流电压，所述光耦反馈电路采用光电耦合器U2A；所述变压器的副边绕组的一端与电容C16的正极连接，电容C16的负极与同步整流MOSFET管U5的GND管脚连接并接地，同步整流MOSFET管U5的VIN管脚与所述变压器的副边绕组的一端连接，同步整流MOSFET管U5的VD管脚与四个Drain管脚连接并连接至变压器的副边绕组的另一端；所述光耦反馈电路包括依次串联的电阻R40、电容C33和电阻R42，以及依次串联的电阻R41和光电耦合器U2A，其中电阻R40的一端与电容C16的正极和电阻R41的一端连接，电阻R40的另一端与电容C33的一端连接，电容C33的另一端与电阻R42的一端以及光电耦合器U2A的阳极连接，电阻R42的另一端与光电耦合器U2A的阴极连接，电阻R41的另一端与光电耦合器U2A的阳极连接。
6.如权利要求4所述的充电器，其特征在于，所述第四电路的所述协议识别电路采用协议控制芯片U4，所述输出接口采用TYPE-C接口CN1，所述TYPE-C接口CN1和充电设备连接，所述输出整流电路包括MOS管Q9、稳压二极管ZD1、电阻R34、电阻R44和电容C34；所述稳压二极管ZD1与电阻R34并联的一端连接至电容C16的的正极和MOS管Q9的漏极，并联的另一端连接至MOS管Q9的栅极，MOS管Q9的源极与电容C34的一端连接并输出电压VBUS，电容C34的另一端接地；协议控制芯片U4的GATE管脚连接至MOS管Q9的栅极，VDD管脚通过电容C39接地，D+管脚与电容C43的一端和电阻R54的一端连接，电容C43的另一端接地，D-管脚与电容C42的一端和电阻R53的一端连接，电容C42的另一端接地，CC1管脚与电容C41的一端和电阻R52的一端连接，电容C41的另一端接地，CC2管脚与电容C40的一端和电阻R51的一端连接，电容C40的另一端接地，CS+管脚与电阻R50的一端、电容C37的一端和电阻R46的一端连接，电阻R46的另一端与电容C34的另一端连接并连接至电阻R45的一端，电阻R45的另一端、电容C37的另一端和电阻R50的另一端相连并连接至电阻R46的的CS-管脚和同步整流MOSFET管U5的GND管脚，所述光电耦合器U2A的阴极与电容C35的一端和电容C36的一端连接，电容C35的另一端和电容C36的另一端分别与电阻R48的一端和电阻R49的一端连接，电阻R48的另一端与协议控制芯片U4的IFB管脚连接，电阻R49的另一端于协议控制芯片U4的VFB管脚连接；TYPE-C接口CN1的CC1管脚与所述电阻R52的另一端连接，CC2管脚与所述电阻R51的另一端连接，VSS管脚和SG管脚共同接地，DP2管脚和DP1管脚共同连接至所述电阻R54的另一端，DN2管脚和DN1管脚共同连接至所述电阻R53的另一端，VBUS管脚连接至输出电压VBUS。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115313593A (zh) * 2022-08-04 2022-11-08 湖南炬神电子有限公司 一种大功率电源充电器
CN117118221A (zh) * 2023-10-24 2023-11-24 荣耀终端有限公司 混合滤波器、开关电源、充电设备、充电方法和充电系统

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140132068A1 (en) * 2011-04-29 2014-05-15 Ingeteam Power Technology, S.A. Multilevel electronic power converter
CN206250824U (zh) * 2016-11-03 2017-06-13 东莞市盈聚电源有限公司 一种用于手机充电的快速充电器
CN208923895U (zh) * 2018-11-15 2019-05-31 深圳市精日昌电子科技有限公司 一种支持qc3.0快充的充电电路
CN110021977A (zh) * 2019-03-26 2019-07-16 安克创新科技股份有限公司 一种充电器
CN110391687A (zh) * 2019-09-05 2019-10-29 安克创新科技股份有限公司 充电器
CN209642344U (zh) * 2019-03-16 2019-11-15 深圳市坤灿电子有限公司 自动识别的快充墙插充电器
CN210957812U (zh) * 2020-03-27 2020-07-07 深圳市坤兴科技有限公司 一种具有高效转换的pd快充充电电路及电源适配器
CN211018303U (zh) * 2019-09-05 2020-07-14 安克创新科技股份有限公司 充电器
CN111509825A (zh) * 2020-04-09 2020-08-07 江苏大学 45w宽频带电压自适应pps超级快充移动电源结构
CN212849939U (zh) * 2020-09-09 2021-03-30 湖南炬神电子有限公司 一种充电器

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140132068A1 (en) * 2011-04-29 2014-05-15 Ingeteam Power Technology, S.A. Multilevel electronic power converter
CN206250824U (zh) * 2016-11-03 2017-06-13 东莞市盈聚电源有限公司 一种用于手机充电的快速充电器
CN208923895U (zh) * 2018-11-15 2019-05-31 深圳市精日昌电子科技有限公司 一种支持qc3.0快充的充电电路
CN209642344U (zh) * 2019-03-16 2019-11-15 深圳市坤灿电子有限公司 自动识别的快充墙插充电器
CN110021977A (zh) * 2019-03-26 2019-07-16 安克创新科技股份有限公司 一种充电器
CN110391687A (zh) * 2019-09-05 2019-10-29 安克创新科技股份有限公司 充电器
CN211018303U (zh) * 2019-09-05 2020-07-14 安克创新科技股份有限公司 充电器
CN210957812U (zh) * 2020-03-27 2020-07-07 深圳市坤兴科技有限公司 一种具有高效转换的pd快充充电电路及电源适配器
CN111509825A (zh) * 2020-04-09 2020-08-07 江苏大学 45w宽频带电压自适应pps超级快充移动电源结构
CN212849939U (zh) * 2020-09-09 2021-03-30 湖南炬神电子有限公司 一种充电器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115313593A (zh) * 2022-08-04 2022-11-08 湖南炬神电子有限公司 一种大功率电源充电器
CN117118221A (zh) * 2023-10-24 2023-11-24 荣耀终端有限公司 混合滤波器、开关电源、充电设备、充电方法和充电系统
CN117118221B (zh) * 2023-10-24 2024-03-26 荣耀终端有限公司 混合滤波器、开关电源、充电设备、充电方法和充电系统

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