CN112636411A - 快充电路、带整流的cc检测模块和快充线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种快充电路、带整流的CC检测模块及快充线，二极管D2的正极与整流输入端连接，二极管D2的负极分别与二极管D1的正极及反相器的输入端连接；开关单元一端与二极管D2的负极连接，另一端分别与二极管D1的负极、电容器C1的一端及反相器的控制端连接，开关单元基于通信信号建立或断开二极管D2的负极与电容器C1之间的连接；电容器C1的另一端接地；反相器的输出端与NMOS管Q1的栅极连接；NMOS管Q1的漏极通过电阻R1与检测信号输入端连接，NMOS管Q1的漏极还与NMOS管Q2的栅极连接，NMOS管Q1的源极接地；NMOS管Q2的漏极通过电阻R2与检测信号输入端连接，NMOS管Q2的源极接地。

Description

快充电路、带整流的CC检测模块和快充线

技术领域

本发明涉及充电技术领域，具体涉及一种快充电路、带整流的CC检测模块和快充线。

背景技术

目前市面上的一些手机已经支持USB PD(USB-Power Delivery)快充功能。USB PD是目前主流的快充协议之一，是由USB-IF(USB Implementers Forum)组织制定的一种快速充电规范。USB PD透过USB电缆和连接器增加电力输送，扩展USB应用中的电缆总线供电能力。该规范可实现更高的电压和电流，输送的功率最高可达100瓦，并可以自由的改变电力的输送方向。

以市面上其中一款支持USB PD快充功能的充电器为例，如图1所示，为一款支持USB PD快充功能的快充电路100原理图。该快充电路包括输入接口端1、输出接口端4、CC(Configuration Channel)检测模块2和校验模块3，各模块和端口与印刷电路板一起封装在一条快充电路上。该快充电路100通过输入接口端1连接适配器(图中未示出)，并通过输出接口端4连接手机(图中未示出)，形成完整的充电系统。其中，当已连接快充电路100的适配器接入电源后即向CC检测模块2输出检测信号CC，检测信号CC为一恒定输出3V/320uA的电流源(该回路中，CC检测模块2作为负载，负载电压记作VLOAD)，并向快充电路100输出5V或15V的充电电压VBUS，输出的充电电压VBUS的值随数据校验是否通过或CC检测模块2的负载电压VLOAD的值变化而调整，当检测到数据校验通过时充电电压VBUS将由5V切换至15V，当检测到负载电压VLOAD抬升时将由15V复位至5V。当手机连接到已接上适配器的快充电路100后，通过输出接口端4的两个不同的引脚分别向快充电路100提供电源信号SB和通信信号SA，该电源信号SB一个作用在于提供了驱动校验模块3运行的电压，另一作用在于提供了使上述负载电压VLOAD值变化的调节信号，该通信信号SA则作为手机和快充电路100建立通信的信号，用于进行数据校验。

上述快充电路100的弊端在于，适配器的充电输出调整除需要接收自手机端发送的通信信号SA外，还需从手机端接收电源信号SB，一方面，这必须要求手机端和输出接口端4分别保留有用于发送和接收该电源信号SB的引脚，使得接口端电路结构复杂；另一方面，要求同时发送通信信号SA和电源信号SB给电量低的手机带来了非常严峻的挑战。

因此，在不影响充电输出稳定调节的基础上，不再要求从手机端接收电源信号SB的快充电路是被渴望的。

发明内容

鉴于上述，本发明提供一种快充电路、带整流的CC检测模块和快充线。

一种带整流的CC检测模块，所述带整流的CC检测模块包括整流输入端、二极管D2、开关单元、检测信号输入端、二极管D1、电阻R1、电阻R2、NMOS管Q1、NMOS管Q2、反相器、电容器C1及负载电压输出端；所述检测信号输入端用于接收适配器发送的检测信号；所述整流输入端用于接收手机端发送的通信信号；所述二极管D2的正极与所述整流输入端连接，所述二极管D2的负极分别与所述二极管D1的正极及所述反相器的输入端连接；所述开关单元一端与所述二极管D2的负极连接，另一端分别与所述二极管D1的负极、所述电容器C1的一端及所述反相器的控制端连接，所述开关单元基于所述通信信号建立或断开所述二极管D2的负极与所述电容器C1之间的连接；所述电容器C1的另一端接地；所述反相器的输出端与所述NMOS管Q1的栅极连接；所述NMOS管Q1的漏极通过所述电阻R1与所述检测信号输入端连接，所述NMOS管Q1的漏极还与所述NMOS管Q2的栅极连接，所述NMOS管Q1的源极接地；所述NMOS管Q2的漏极通过所述电阻R2与所述检测信号输入端连接，所述NMOS管Q2的源极接地；所述负载电压输出端位于所述检测信号输入端与所述电阻R2之间，用于输出负载电压；

使得当所述通信信号校验通过时，快充电路的充电电压升高，当所述CC检测模块的负载电压升高时，快充电路的充电电压降低。

优选地，所述开关单元包括第一输入节点、第二输入节点、SR锁存器及PMOS管P1；所述第一输入节点与所述二极管D2的负极连接；所述SR锁存器的第一输入端与所述第一输入节点连接，所述SR锁存器的第二输入端与所述第二输入节点连接，所述SR锁存器的输出端与所述PMOS管P1的控制端连接，所述PMOS管P1的漏极与所述二极管D2的负极连接，所述PMOS管P1的源极与所述电容器C1的一端连接。

优选地，所述通信信号校验方式是通过加密算法或者挑战握手认证协议进行数据校验。

优选地，所述电容器C1的电容值为0.1uF。

上述的带整流的CC检测模块的有益效果在于，在减少输入引脚并实现了使适配器的充电输出Vbus稳定可控切换的基础上，由于电路只设置了一个电容器，因此进一步减少了成本。

一种包括上述的带整流的CC检测模块的快充电路，包括输入接口端、输出接口端及校验模块。

所述输入接口端用于与适配器连接，以从所述适配器接收检测信号和充电电压，并分别将所述检测信号和所述充电电压提供至所述带整流的CC检测模块和所述输出接口端，其中，所述检测信号用于为所述带整流的CC检测模块供电；

所述输出接口端用于与手机端连接，以从所述手机端接收通信信号，以及将所述充电电压提供至手机端；

所述校验模块用于根据所述通信信号进行数据校验；

使得当所述通信信号校验通过时，所述充电电压升高，当所述CC检测模块的负载电压升高时，所述充电电压降低。

优选地，所述校验模块是加密模块，用于通过加密算法对数据进行加密校验。

优选地，所述校验模块是握手模块，基于挑战握手认证协议对数据进行校验。

优选地，所述带整流的CC检测模块和所述校验模块封装在一个芯片上。

优选地，所述带整流的CC检测模块封装在第一芯片上，所述校验模块封装在第二芯片上。

上述的快充电路的有益效果在于，在减少输入引脚并实现了使适配器的充电输出Vbus稳定可控切换的基础上，由于电路只设置了一个电容器，因此进一步减少了成本。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明背景技术提供的一种快充电路的结构原理图；

图2为本发明现有技术提供的一种CC检测模块的电路结构图；

图3为本发明实施例提供的一种用于快充电路的带整流的CC检测模块的电路结构图；

图4为本发明实施例提供的开关单元的电路结构图；

图5为本发明实施例提供的一种通信信号及中断信号的波形图；

图6为本发明实施例提供的一种通信信号电路的波形图；

图7为本发明实施例提供的一种快充电路的结构原理图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请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本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请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，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

如图2所示，为现有的CC检测模块2的电路结构图。CC检测模块2包括检测信号输入端S1，用于接收自适配器发送的检测信号CC，还包括连接到该检测信号输入端S1的第一电阻R1和第二电阻R2，还包括分别和该第一电阻R1和第二电阻R2连接的第一NMOS管Q1和第二NMOS管Q2，并且第二NMOS管Q2的控制端连接到第一NMOS管Q1的漏极端，该第一NMOS管Q1和第二NMOS管Q2的另一端均接地。还包括调节信号输入端S2，用于接收自手机端发送的电源信号SB。还包括正极连接到该调节信号输入端S2的第一二极管D1，和连接到该第一二极管D1的负极的第一电容器C1，并且第一电容器C1的另一端接地。还包括反相器U1，反相器U1的输入端连接到调节信号输入端S2，输出端连接到第一NMOS管Q1的控制端，并且反相器U1的控制端连接到第一电容器C1的非接地端。

下为结合CC检测模块2的电路结构图来描述快充电路100详细的充电过程。

在快充电路100的第一充电状态过程中，即手机未接入充电线100，此时由于未向快充电路100提供电源信号SB，第一电容器C1没电，反相器U1不工作，第一NMOS管Q1截止；由于CC检测模块2的检测信号输入端S1始终被提供检测信号CC(3V/320uA的电流源)，且自“检测信号输入端S1-第一电阻R1-第二NMOS管Q2的栅极”的线路提供的驱动电压已经高于使第二NMOS管Q2导通的阈值电压(0.8V)，因此Q2导通。因此，CC检测模块2等同于接入第二电阻R2的负载，故VLOAD＝4.99*320uA＝1.6V。由于手机未接入，故未接收通信信号SA，不存在通过数据校验，适配器保持5V的充电输出。

在快充电路100的第二充电状态过程中，即手机接入充电线100，此时向快充电路提供3.3V电源信号SB，第一电容器C1开始充电，反相器U1工作并且输入高电平(3.3V高电平电源信号SB)，反相器U1经反相后输出低电平，第一NMOS管Q1仍截止；与前一状态同理地，第二NMOS管Q2导通。CC检测模块2仍等同于接入第二电阻R2的负载，VLOAD＝4.99K*320uA＝1.6V。手机接入后，若手机端发送的通信信号SA使通过了数据校验，则适配器由5V的充电输出切换为15V输出；若未能通过数据校验，则仍保持5V的充电输出。

在快充电路100的第三充电状态过程中，即手机拔出充电线100，此时不再提供3.3V电源信号SB，已经充过电的电容C1开始放电，故反相器U1仍保持工作，并且此时由于电源信号SB消失，反相器U1的输入由高电平切换为低电平，低电平经反相后输出高电平，第一NMOS管Q1导通；由于第一NMOS管Q1的导通，使第二NMOS管Q2的控制节点电压直接接地，从而第二NMOS管Q2截止。因此，CC检测模块2等同于接入电阻R1的负载，故VLOAD＝130K*320uA＝4.2V。适配器检测到负载电压VLOAD的抬升，将充电输出由15V复位到5V。

如下表所示，列出了与上述充电过程对应的关键参数变化情况。

鉴于现有的快充电路100需要手机端和输出接口端4分别保留有用于发送和接收电源信号SB的引脚，使得接口端电路结构复杂，同时发送通信信号SA和电源信号SB给电量低的手机带来严峻挑战的问题，本发明提供一种快充电路1000、用于快充电路的整流模块50和用于快充电路的带整流的CC检测模块20。

实施例一

本发明实施例提供一种用于快充电路的带整流的CC检测模块2000。如图3所示，为该用于快充电路的带整流的CC检测模块2000的电路结构图。带整流的CC检测模块包括整流输入端AID、二极管D2、开关单元K、检测信号输入端S1、二极管D1、电阻R1、电阻R2、NMOS管Q1、NMOS管Q2、反相器U1、电容器C1及负载电压输出端Vload。检测信号输入端S1用于接收自适配器发送的检测信号CC。整流输入端AID用于连接到输出接口端，以从手机端接收通信信号SA。二极管D2的正极与整流输入端AID连接，二极管D2的负极分别与二极管D1的正极及反相器U1的输入端连接。开关单元K一端与二极管D2的负极连接，另一端分别与二极管D1的负极、电容器C1的一端及反相器U1的控制端连接，开关单元K基于通信信号SA建立或断开二极管D2的负极与电容器C1之间的连接。电容器C1的另一端接地。反相器U1的输出端与NMOS管Q1的栅极连接。NMOS管Q1的漏极通过电阻R1与检测信号输入端S1连接，NMOS管Q1的漏极还与NMOS管Q2的栅极连接，NMOS管Q1的源极接地。NMOS管Q2的漏极通过电阻R2与检测信号输入端S1连接，NMOS管Q2的源极接地。负载电压输出端Vload位于检测信号输入端S1与电阻R2之间，用于输出负载电压VLOAD。

具体的，开关单元K基于中断信号DISCONNECT的控制而选择二极管D2与电容器C1的通路或断路状态。并且该中断信号DISCONNECT基于通信信号SA的变化而产生。

可选地，本实施例提供的一种开关单元K的电路结构如图4所示，开关单元K包括第一输入节点A1、第二输入节点A2、SR锁存器及PMOS管P1。第一输入节点A1与二极管D2的负极连接。SR锁存器的第一输入端AID与第一输入节点A1连接，SR锁存器的第二输入端AID与第二输入节点A2连接，SR锁存器的输出端S4与PMOS管P1的控制端连接。PMOS管P1的漏极与二极管D2的负极连接，PMOS管P1的源极与电容器C1的一端连接。第一输入节点A1用于接收上述经过二极管D2的通信信号SA，第二输入节点A2用于接收上述经过二极管D2的中断信号DISCONNECT。

并且可选地，实施例提供的开关单元K中的中断信号DISCONNECT的波形如图5所示。在波形图中，数值1代表此时通信信号SA为高电平，即在一个单位时间t内，当实际占空比大于设定值时，在该单位时间t内信号将呈现“1”的状态。例如，设定值为60％时，则该单位时间t内，当高电平的时间与低电平和高电平的时间之和的比值大于或等于60％时，此时在该单位时间t内信号将呈现“1”的状态。中断信号DISCONNECT在检测到通信信号SA呈现低电平状态超过阈值时间△t后，将由原来的低电平转换为高电平。超过该阈值时间△t代表通信信号SA已被断供(对应手机拔出快充电路)。可选地，该阈值时间△t为60us，由快充电路的内部逻辑设定。

该用于快充电路的带整流的CC检测模块2000实现适配器的充电输出Vbus切换的详细过程如下：

当手机未连接到快充电路的输出接口端时，即未向快充电路及带整流的CC检测模块20提供通信信号SA，这一状态和前面所述对应状态完全一致。带整流的CC检测模块2000等同于接入电阻R2的负载，故VLOAD＝4.99*320uA＝1.6V。由于手机未接入，故未接收通信信号SA，不存在通过数据校验，适配器保持5V的充电输出。

当手机连接到快充电路的输出接口端后，即开始向带整流的CC检测模块20的整流输入端AID提供通信信号SA。其中，实施例提供的一种通信信号SA的波形图如图6所示。

在该通信信号SA接入整流输入端AID的开始阶段(t0-t1时间段)，手机端发送的通信信号SA使已经通过了数据校验，通信信号SA呈现持续的高电平状态(这一特性是快充电路通信信号的专有特性，当通过数据校验后，通信信号呈现持续的80uS的高电平，不同的快充电路略有不同)。故开关单元K中的SR锁存器输出端S4输出低电平，PMOS管P1导通，即二极管D2与电容器C1之间导通，高电平通信信号SA使电容器C1开始充电，同时高电平使

反相器U1工作并且输入端输入高电平，反相器U1经反相后输出低电平，从而NMOS管Q1仍截止；与前一阶段同理地，NMOS管Q2导通。带整流的CC检测模块2000仍等同于接入电阻R2的负载，VLOAD＝4.99K*320uA＝1.6V。由于通信信号SA已经使得通过了数据校验，故此时适配器的充电输出为15V。

在第二阶段(t1-t2时间段)，开关单元K的状态仍为导通状态，通信信号SA开始出现低电平状态，在该低电平期间，中断信号DISCONNECT为低电平，故开关单元K中的SR锁存器保持上一个输出状态(输出低电平)，故PMOS管P1仍导通，即二极管D2与电容器C1之间导通，同理地，带整流的CC检测模块2000仍等同于接入电阻R2的负载，VLOAD＝4.99K*320uA＝1.6V。适配器保持15V的充电输出。

在第三阶段(t2之后)，快充电路拔出手机，不再向整流输入端AID提供通信信号SA。当检测到通信信号SA被断供超过60us(如图t4时刻)，输入开关单元K的中断信号DISCONNECT转换为高电平。故此时SR锁存器输出高电平，PMOS管P1截止，即二极管D2与电容器C1之间断路，导致反相器U1的输入端由原来的高电平转为低电平，低电平经反相后输出高电平，导致NMOS管Q1导通；由于NMOS管Q1的导通，使NMOS管Q2的控制节点电压直接接地，从而NMOS管Q2截止。因此，带整流的CC检测模块2000等同于接入电阻R1的负载，故VLOAD＝130K*320uA＝4.2V。适配器检测到负载电压VLOAD的抬升，将充电输出由15V复位到5V。

其中，上述数据校验的方式是加密校验，即通过诸如对称加密算法、非对称性加密算法和线性散列算法(即签名算法)对数据进行校验。其中对称加密算法包括AES(AdvancedEncryption Standard)、DES(Data Encryption Standard)和3DES(Triple AdvancedEncryption Standard)；非对称加密算法包括RSA(由三位数学家Rivest、Shamir和Adleman设计了一种算法)、DSA(Digital Signature Algorithm)和ECC(椭圆加密算法)；线性散列算法(即签名算法)包括MD5(Message-Digest Algorithm 5)、SHA1(Secure HashAlgorithm)和HMAC(Hash-based Message Authentication Code)。

上述数据校验方式也可以是握手认证，即基于挑战握手认证协议对数据进行校验。

由于上述电容器C1需在电路中发挥充电和放电的作用，以维持信号的高电平输出。因此，该电容器C1的电容值不能过小，需大于50pF。可选地，电容器C1的电容值为0.1uF。

可选地，本发明实施例提供的带整流的CC检测模块2000独立于快充电路上的其他模块，封装在一个集成电路芯片上。

可选地，本发明实施例提供的带整流的CC检测模块2000和快充电路上的其他模块封装在同一集成电路芯片。

本方案提供的带整流的CC检测模块2000的有益效果在于，在减少输入引脚并实现了使适配器的充电输出Vbus稳定可控切换的基础上，由于电路只设置了一个电容器，因此进一步减少了成本。

实施例二

本发明实施例提供一种包括带整流的CC检测模块2000的快充电路1000。如图7所示，为该快充电路1000的结构原理图。和图1所示的快充电路100的区别在于，该快充电路1000的输出接口端4上不再设置接收电源信号SB的引脚。该快充电路1000包括输入接口端1、输出接口端4、带整流的CC检测模块2及校验模块3。输入接口端1用于与适配器连接，输入接口端1还分别与带整流的CC检测模块2及输出接口端4连接。输出接口端4还用于与手机端连接，输出接口端4还与校验模块3连接。输入接口端1用于从适配器接收检测信号CC和充电电压VBUS，并将检测信号CC提供至带整流的CC检测模块2及将充电电压VBUS提供至输出接口端4。具体的，当已连接快充电路1000的适配器接入电源后即向带整流的CC检测模块2输出检测信号CC及充电电压VBUS，检测信号CC为一恒定输出3V/320uA的电流源，当输出接口端4连接上手机端时，充电电压VBUS被提供至手机端，从而形成完整的充电系统。输出接口端4用于从手机端接收通信信号SA。校验模块3用于根据通信信号SA进行数据校验。检测信号CC用于为带整流的CC检测模块2供电。当通信信号SA校验通过时，充电电压VBUS升高，当带整流的CC检测模块2的负载电压VLOAD升高时，充电电压VBUS降低。

其中，校验模块3可以是加密模块，通过诸如对称加密算法、非对称性加密算法和线性散列算法(即签名算法)对数据进行加密校验。其中对称加密算法包括AES(AdvancedEncryption Standard)、DES(Data Encryption Standard)和3DES(Triple AdvancedEncryption Standard)；非对称加密算法包括RSA(由三位数学家Rivest、Shamir和Adleman设计了一种算法)、DSA(Digital Signature Algorithm)和ECC(椭圆加密算法)；线性散列算法(即签名算法)包括MD5(Message-Digest Algorithm 5)、SHA1(Secure HashAlgorithm)和HMAC(Hash-based Message Authentication Code)。

校验模块3也可以是握手模块，它基于挑战握手认证协议对数据进行校验。

如图3所示，带整流的CC检测模块2包括整流输入端AID、二极管D2、开关单元K、检测信号输入端S1、二极管D1、电阻R1、电阻R2、NMOS管Q1、NMOS管Q2、反相器U1、电容器C1及负载电压输出端Vload。检测信号输入端S1用于接收自适配器发送的检测信号CC。整流输入端AID用于连接到输出接口端，以从手机端接收通信信号SA。二极管D2的正极与整流输入端AID连接，二极管D2的负极分别与二极管D1的正极及反相器U1的输入端连接。开关单元K一端与二极管D2的负极连接，另一端分别与二极管D1的负极、电容器C1的一端及反相器U1的控制端连接，开关单元K基于通信信号SA建立或断开二极管D2的负极与电容器C1之间的连接。电容器C1的另一端接地。反相器U1的输出端与NMOS管Q1的栅极连接。NMOS管Q1的漏极通过电阻R1与检测信号输入端S1连接，NMOS管Q1的漏极还与NMOS管Q2的栅极连接，NMOS管Q1的源极接地。NMOS管Q2的漏极通过电阻R2与检测信号输入端S1连接，NMOS管Q2的源极接地。负载电压输出端Vload位于检测信号输入端S1与电阻R2之间，用于输出负载电压VLOAD。

具体的，开关单元K基于中断信号DISCONNECT的控制而选择二极管D2与电容器C1的通路或断路状态。并且该中断信号DISCONNECT基于通信信号SA的变化而产生。

可选地，本实施例提供的一种开关单元K的电路结构如图4所示，开关单元K包括第一输入节点A1、第二输入节点A2、SR锁存器及PMOS管P1。第一输入节点A1与二极管D2的负极连接。SR锁存器的第一输入端AID与第一输入节点A1连接，SR锁存器的第二输入端AID与第二输入节点A2连接，SR锁存器的输出端S4与PMOS管P1的控制端连接。PMOS管P1的漏极与二极管D2的负极连接，PMOS管P1的源极与电容器C1的一端连接。第一输入节点A1用于接收上述经过二极管D2的通信信号SA，第二输入节点A2用于接收上述经过二极管D2的中断信号DISCONNECT。

并且可选地，实施例提供的开关单元K中的中断信号DISCONNECT的波形如图5所示。在波形图中，数值1代表此时通信信号SA为高电平，即在一个单位时间t内，当实际占空比大于设定值时，在该单位时间t内信号将呈现“1”的状态。例如，设定值为60％时，则该单位时间t内，当高电平的时间与低电平和高电平的时间之和的比值大于或等于60％时，此时在该单位时间t内信号将呈现“1”的状态。中断信号DISCONNECT在检测到通信信号SA呈现低电平状态超过阈值时间△t后，将由原来的低电平转换为高电平。超过该阈值时间△t代表通信信号SA已被断供(对应手机拔出快充电路)。可选地，该阈值时间△t为60us，由快充电路的内部逻辑设定。

该快充电路1000实现充电电压VBUS切换的详细过程如下：

当手机未连接到快充电路的输出接口端时，即未向快充电路及带整流的CC检测模块20提供通信信号SA，这一状态和前面所述对应状态完全一致。带整流的CC检测模块2000等同于接入电阻R2的负载，故VLOAD＝4.99*320uA＝1.6V。由于手机未接入，故未接收通信信号SA，不存在通过数据校验，适配器保持5V的充电输出。

当手机连接到快充电路的输出接口端后，即开始向带整流的CC检测模块20的整流输入端AID提供通信信号SA。其中，实施例提供的一种通信信号SA的波形图如图6所示。

在该通信信号SA接入整流输入端AID的开始阶段(t0-t1时间段)，手机端发送的通信信号SA使已经通过了数据校验，通信信号SA呈现持续的高电平状态(这一特性是快充电路通信信号的专有特性，当通过数据校验后，通信信号呈现持续的80uS的高电平，不同的快充电路略有不同)。故开关单元K中的SR锁存器输出端S4输出低电平，PMOS管P1导通，即二极管D2与电容器C1之间导通，高电平通信信号SA使电容器C1开始充电，同时高电平使反相器U1工作并且输入端输入高电平，反相器U1经反相后输出低电平，从而NMOS管Q1仍截止；与前一阶段同理地，NMOS管Q2导通。带整流的CC检测模块2000仍等同于接入电阻R2的负载，VLOAD＝4.99K*320uA＝1.6V。由于通信信号SA已经使得通过了数据校验，故此时适配器的充电输出为15V。

在第二阶段(t1-t2时间段)，开关单元K的状态仍为导通状态，通信信号SA开始出现低电平状态，在该低电平期间，中断信号DISCONNECT为低电平，故开关单元K中的SR锁存器保持上一个输出状态(输出低电平)，故PMOS管P1仍导通，即二极管D2与电容器C1之间导通，同理地，带整流的CC检测模块2000仍等同于接入电阻R2的负载，VLOAD＝4.99K*320uA＝1.6V。适配器保持15V的充电输出。

在第三阶段(t2之后)，快充电路拔出手机，不再向整流输入端AID提供通信信号SA。当检测到通信信号SA被断供超过60us(如图t4时刻)，输入开关单元K的中断信号DISCONNECT转换为高电平。故此时SR锁存器输出高电平，PMOS管P1截止，即二极管D2与电容器C1之间断路，导致反相器U1的输入端由原来的高电平转为低电平，低电平经反相后输出高电平，导致NMOS管Q1导通；由于NMOS管Q1的导通，使NMOS管Q2的控制节点电压直接接地，从而NMOS管Q2截止。因此，带整流的CC检测模块2000等同于接入电阻R1的负载，故VLOAD＝130K*320uA＝4.2V。适配器检测到负载电压VLOAD的抬升，将充电输出由15V复位到5V。

由于上述的电容器C1需在电路中发挥充电和放电的作用，以维持信号的高电平输出。因此，该电容器C1的电容值不能过小，均需大于50pF。可选地，该电容器C1的电容值为0.1uF。

可选地，本发明实施例提供的快充电路1000的其中一种封装方法在于，所述整流模块5、CC检测模块2和校验模块3集成和封装在一个芯片上。

可选地，本发明实施例提供的快充电路1000的又一种封装方法在于，CC检测模块2封装在第一芯片上，校验模块3封装在第二芯片上，整流模块5封装在第三芯片上，即所述CC检测模块2和校验模块3是独立封装的两个芯片，且整流模块5是独立于这两个芯片的，设计在引述电路板上的电路。

可选地，本发明实施例提供的快充电路1000的又一种封装方法在于，CC检测模块2与整流模块5封装在第一芯片上，校验模块3封装在第二芯片上，即所述CC检测模块2和整流模块5集成和封装在一个芯片上，校验模块3独立封装在另一芯片上。

本方案提供的包括带整流的CC检测模块2000的快充电路1000的有益效果在于，在减少输入引脚并实现了使适配器的充电输出Vbus稳定可控切换的基础上，由于电路只设置了一个电容器，因此进一步减少了成本。

上述的二极管D1也可以是第一二极管D1，二极管D2也可以是第二二极管D2，电阻R1也可以是第一电阻R1，电阻R2也可以是第二电阻R2，NMOS管Q1也可以是第一NMOS管Q1，NMOS管Q2也可以是第二NMOS管Q2，电容器C1也可以是第一电容器C1，PMOS管P1也可以是第一PMOS管P1。

本实施例还提供一种快充线，它包括上述快充电路1000。

Claims (10)

1.一种带整流的CC检测模块，其特征在于，所述带整流的CC检测模块包括整流输入端、二极管D2、开关单元、检测信号输入端、二极管D1、电阻R1、电阻R2、NMOS管Q1、NMOS管Q2、反相器、电容器C1及负载电压输出端；所述检测信号输入端用于接收适配器发送的检测信号；所述整流输入端用于接收手机端发送的通信信号；所述二极管D2的正极与所述整流输入端连接，所述二极管D2的负极分别与所述二极管D1的正极及所述反相器的输入端连接；所述开关单元一端与所述二极管D2的负极连接，另一端分别与所述二极管D1的负极、所述电容器C1的一端及所述反相器的控制端连接，所述开关单元基于所述通信信号建立或断开所述二极管D2的负极与所述电容器C1之间的连接；所述电容器C1的另一端接地；所述反相器的输出端与所述NMOS管Q1的栅极连接；所述NMOS管Q1的漏极通过所述电阻R1与所述检测信号输入端连接，所述NMOS管Q1的漏极还与所述NMOS管Q2的栅极连接，所述NMOS管Q1的源极接地；所述NMOS管Q2的漏极通过所述电阻R2与所述检测信号输入端连接，所述NMOS管Q2的源极接地；所述负载电压输出端位于所述检测信号输入端与所述电阻R2之间，用于输出负载电压；

使得当所述通信信号校验通过时，快充电路的充电电压升高，当所述CC检测模块的负载电压升高时，快充电路的充电电压降低。

2.根据权利要求1所述的带整流的CC检测模块，其特征在于，所述开关单元包括第一输入节点、第二输入节点、SR锁存器及PMOS管P1；所述第一输入节点与所述二极管D2的负极连接；所述SR锁存器的第一输入端与所述第一输入节点连接，所述SR锁存器的第二输入端与所述第二输入节点连接，所述SR锁存器的输出端与所述PMOS管P1的控制端连接，所述PMOS管P1的漏极与所述二极管D2的负极连接，所述PMOS管P1的源极与所述电容器C1的一端连接。

3.根据权利要求1-2任一所述的带整流的CC检测模块，其特征在于，所述通信信号校验方式是通过加密算法或者挑战握手认证协议进行数据校验。

4.根据权利要求3所述的带整流的CC检测模块，其特征在于，所述电容器C1的电容值为0.1uF。

5.一种包括如权利要求1-2任一所述的带整流的CC检测模块的快充电路，其特征在于，包括输入接口端、输出接口端及校验模块。

所述输入接口端用于与适配器连接，以从所述适配器接收检测信号和充电电压，并分别将所述检测信号和所述充电电压提供至所述带整流的CC检测模块和所述输出接口端，其中，所述检测信号用于为所述带整流的CC检测模块供电；

所述输出接口端用于与手机端连接，以从所述手机端接收通信信号，以及将所述充电电压提供至手机端；

所述校验模块用于根据所述通信信号进行数据校验；

使得当所述通信信号校验通过时，所述充电电压升高，当所述CC检测模块的负载电压升高时，所述充电电压降低。

6.根据权利要求5所述的快充电路，其特征在于，所述校验模块是加密模块，用于通过加密算法对数据进行加密校验。

7.根据权利要求5所述的快充电路，其特征在于，所述校验模块是握手模块，基于挑战握手认证协议对数据进行校验。

8.根据权利要求5所述的快充电路，其特征在于，所述带整流的CC检测模块和所述校验模块封装在一个芯片上。

9.根据权利要求5所述的快充电路，其特征在于，所述带整流的CC检测模块封装在第一芯片上，所述校验模块封装在第二芯片上。

10.一种快充线，其特征在于，包括如权利要求5所述的快充电路。

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