CN113258642A - 电子终端充电器 - Google Patents

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CN113258642A CN202110578420.8A CN202110578420A CN113258642A CN 113258642 A CN113258642 A CN 113258642A CN 202110578420 A CN202110578420 A CN 202110578420A CN 113258642 A CN113258642 A CN 113258642A
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Abstract

本发明涉及电子终端充电器。通过将隔离DC/DC变换器输出的隔离后直流电压直接设为多个目标充电电压中的任一个,对于需求充电电压为该隔离后直流电压的输出接口,利用DC/DC变换器进行1:1转换即可,可降低DC/DC变换器的电能损耗,对于需求充电电压为其它目标充电电压的输出接口,利用DC/DC变换器进行升降压即可,由此,可降低电能损耗、实现更高能量转换效率。

Description

电子终端充电器
技术领域
本申请涉及充电技术领域,特别涉及一种电子终端充电器。
背景技术
随着充电在手机、笔记本电脑等移动设备的兴起,各种电子终端充电器也应运而生。为满足对各种类型的多个电子终端同时充电的需求,电子终端充电器从单个输出接口发展到多个输出接口。输出接口形态也有Type-A口及Type-C口等。典型的充电器输出接口有1A、1C、1A1C、2C1A、2C2A等。
图1是表示现有的一种电子终端充电器的电路结构框图。如图1所示,电子终端充电器包括依次连接的滤波器、整流器、隔离DC/DC变换器、DC/DC变换器及USB输出接口。电子终端充电器还包括原边控制器(控制器DC/DC)、副边同步整流控制器(控制器同步整流)、协议控制器(控制器协议及DC/DC)。原边控制器对隔离DC/DC变换器的原边开关元件进行控制。副边同步整流控制器对隔离DC/DC变换器的副边开关元件进行控制。协议控制器与DC/DC变换器和USB输出接口进行通信连接。外部需要充电的电子终端等设备连接到USB输出接口后,会与协议控制器进行协议通信,发送需要的电压即请求电压给协议控制器。协议控制器接收到请求电压后,控制DC/DC变换器,使其输出电压等于请求电压的值。
图2A至图2C是分别表示图1所示的电子终端充电器的电路结构的3个具体示例的图。图2A至图2C中,隔离DC/DC变换器均设为反激式变换器,USB输出接口均设为2个。DC/DC变换器用于升压或降压,结合实际的需求进行设计即可。图2A的示例中设为2个Buck降压式变换器,图2B的示例中设为2个Buck-Boost升降压式变换器,图2C的示例中设为1个Buck-Boost升降压式变换器和1个Buck降压式变换器。
在这种结构的电子终端充电器中,通常都将隔离DC/DC变换器的输出电压即图2中的A、B点的电压VAB设为22V,再根据需要降压为20V、15V、9V、3.3V等输出电压。即每一路都需要进行降压,尤其是20V这一路的输出电压,电能损耗最大,导致电子终端充电器电能损耗大、能量转换效率低。
图3是表示现有的另一种电子终端充电器的电路结构的框图。图3中,USB输出接口设为USB输出接口J1和USB输出接口J2这2个输出接口。USB输出接口J1将从隔离DC/DC变换器输出的直流电压直接作为第一目标充电电压输出。USB输出接口J2将利用DC/DC变换器(图中为Buck-Boost升降压式变换器)对从隔离DC/DC变换器输出的直流电压进行升压或降压后得到的电压作为第二目标充电电压输出。在这种结构的电子终端充电器中,USB输出接口J2的输出功率较低,并且整体电能转换效率低,在输出接口的不同使用场景下无法实现智能功率分配,充电器功率的有效利用率低。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种可降低电能损耗、实现更高能量转换效率的电子终端充电器及充电控制方法。
另一方面,本发明还提供一种可实现输出接口之间的智能功率分配的电子终端充电器及充电控制方法。
本发明的第一方面在于,提供一种电子终端充电器,其包括:
滤波器,该滤波器对所输入的交流电压进行滤波;
整流器,该整流器将经所述滤波器滤波后得到的交流电压转换为直流电压;
隔离DC/DC变换器,该隔离DC/DC变换器具有电气隔离器件、原边开关元件、副边开关元件,用于对所述整流器输出的直流电压进行隔离,输出隔离后直流电压;
原边控制器,该原边控制器对所述隔离DC/DC变换器的所述原边开关元件进行控制;
副边同步整流控制器,该副边同步整流控制器对所述隔离DC/DC变换器的所述副边开关元件进行控制;
多个DC/DC变换器,该多个DC/DC变换器将从所述隔离DC/DC变换器输出的所述隔离后直流电压分别转换成多个目标充电电压;以及
多个输出接口,该多个输出接口分别将所述多个DC/DC变换器转换出的所述多个目标充电电压输出,
从所述隔离DC/DC变换器输出的所述隔离后直流电压设为所述多个目标充电电压中的任一个。
本发明的第二方面在于,在上述电子终端充电器中,所述隔离后直流电压设为所述多个目标充电电压中的最高目标充电电压。
本发明的第三方面在于,在上述电子终端充电器中,还包括:多个协议控制器,该多个协议控制器分别与所述多个DC/DC变换器和所述多个输出接口进行通信连接,基于所述多个输出接口的充电需求,对所述多个DC/DC变换器进行控制;以及副边控制器,该副边控制器从所述多个协议控制器接收所述多个输出接口的充电需求,并对所述原边控制器输出控制信号,以调整所述隔离DC/DC变换器输出的所述隔离后直流电压。
本发明的第四方面在于,在上述电子终端充电器中,所述副边控制器在判断为仅有一个输出接口存在充电需求的情况下,将所述隔离后直流电压调整为与所述输出接口的目标充电电压相等。
本发明的第五方面在于,在上述电子终端充电器中,所述副边控制器在判断为有两个以上的输出接口存在充电需求的情况下,比较得出所述两个以上的输出接口的目标充电电压中的最高目标充电电压,将所述隔离后直流电压调整为与所述最高目标充电电压相等。
本发明的第六方面在于,在上述电子终端充电器中,所述多个DC/DC变换器与所述多个输出接口之间分别设置有采样电阻,所述多个协议控制器通过检测所述采样电阻的电流或电压,来检测所述多个输出接口是否存在充电需求。
本发明的第七方面在于,在上述电子终端充电器中,还包括:PFC电路,该PFC电路设置在所述整流器与所述隔离DC/DC变换器之间,用于进行功率因数校正;及PFC控制器,该PFC控制器对所述PFC电路中的开关元件进行控制。
本发明的第八方面在于,在上述电子终端充电器中,所述隔离DC/DC变换器不具备原边的储能电容器,利用所述原边控制器控制所述隔离DC/DC变换器来实现功率因数校正的功能。
本发明的第九方面在于,提供一种电子终端充电器,其包括:
滤波器,该滤波器对所输入的交流电压进行滤波;
整流器,该整流器将经所述滤波器滤波后得到的交流电压转换为直流电压;
隔离DC/DC变换器,该隔离DC/DC变换器具有电气隔离器件、原边开关元件、副边开关元件,用于对所述整流器输出的直流电压进行隔离,输出隔离后直流电压;
原边控制器,该原边控制器对所述隔离DC/DC变换器的所述原边开关元件进行控制;
副边同步整流控制器,该同步整流控制器对所述隔离DC/DC变换器的所述副边开关元件进行控制;以及
第一输出接口,该第一输出接口将从所述隔离DC/DC变换器输出的所述隔离后直流电压作为第一目标充电电压输出;
DC/DC变换器,该DC/DC变换器将从所述隔离DC/DC变换器输出的所述隔离后直流电压转换成第二目标充电电压;
第二输出接口,该第二输出接口将所述DC/DC变换器转换出的所述第二目标充电电压输出;
第一协议控制器,该第一协议控制器分别与所述原边控制器和所述第一输出接口进行通信连接,基于所述第一输出接口的充电需求,对所述原边控制器进行控制;以及
第二协议控制器,该第二协议控制器分别与所述DC/DC变换器和所述第二输出接口进行通信连接,基于所述第二输出接口的充电需求,对所述DC/DC变换器进行控制,
所述第一协议控制器检测所述第一输出接口和所述第二输出接口是否连接有负载,在仅所述第一输出接口连接有负载的情况下,将所述第一输出接口的输出功率调整为最大额定功率,在所述第一输出接口和所述第二输出接口同时连接有负载的情况下,将所述第一输出接口的输出功率调整为低于所述最大额定功率的规定限制功率。
本发明的第十方面在于,在上述电子终端充电器中,所述隔离DC/DC变换器与所述第一输出接口之间设置有第一采样电阻,所述DC/DC变换器与所述第二输出接口之间设置有第二采样电阻,所述第一协议控制器通过检测所述第一采样电阻和所述第二采样电阻的电流或电压,来检测所述第一输出接口和所述第二输出接口是否连接有负载。
本发明的第十一方面在于,在上述电子终端充电器中,还包括:PFC电路,该PFC电路设置在所述整流器与所述隔离DC/DC变换器之间,用于进行功率因数校正;及PFC控制器,该PFC控制器对所述PFC电路中的开关元件进行控制。
根据本发明的一种电子终端充电器,通过将隔离DC/DC变换器输出的隔离后直流电压直接设为多个目标充电电压中的任一个,对于需求充电电压为该隔离后直流电压的输出接口,利用DC/DC变换器进行1:1转换即可,可降低DC/DC变换器的电能损耗,对于需求充电电压为其它目标充电电压的输出接口,利用DC/DC变换器进行升降压即可,由此,可降低电能损耗、实现更高能量转换效率。
此外,通过将隔离DC/DC变换器输出的隔离后直流电压直接设为多个目标充电电压中的最高目标充电电压,对于需求充电电压为该最高目标充电电压的输出接口,利用DC/DC变换器进行1:1转换即可,可最大程度地降低DC/DC变换器的电能损耗,对于需求充电电压为其它目标充电电压的输出接口,利用DC/DC变换器进行降压即可,由此,可最大程度地降低电能损耗、实现更高能量转换效率。
此外,根据本发明的另一电子终端充电器,通过利用第一协议控制器检测第一输出接口和第二输出接口是否连接有负载,在仅第一输出接口连接有负载的情况下,将第一输出接口的输出功率调整为最大额定功率,在第一输出接口和第二输出接口同时连接有负载的情况下,将第一输出接口的输出功率调整为低于最大额定功率的规定限制功率,由此,可以实时监测第二输出接口的负载连接情况,并根据负载连接情况来通知是否为第二输出接口预留出功率余量,可实现输出接口之间的智能功率分配。
附图说明
图1是表示现有的一种电子终端充电器的电路结构框图。
图2A至图2C是分别表示图1所示的电子终端充电器的电路结构的3个具体示例的图。
图3是表示现有的另一种电子终端充电器的电路结构框图。
图4是表示本发明实施方式1所涉及的电子终端充电器的电路结构框图。
图5是表示本发明实施方式1所涉及的电子终端充电器中有2个输出接口的情况下的电路结构示例。
图6是表示图4所示的电子终端充电器的具体示例的图。
图7是表示本发明实施方式1的变形例1所涉及的电子终端充电器的电路结构框图。
图8是表示本发明实施方式1的变形例2所涉及的电子终端充电器的电路结构框图。
图9是表示图8所示的电子终端充电器的具体示例的图。
图10是表示图8所示的电子终端充电器的具体示例的图。
图11是表示图8所示的电子终端充电器的具体示例的图。
图12是表示本发明实施方式2所涉及的电子终端充电器的电路结构框图。
图13是表示本发明实施方式2的变形例1所涉及的电子终端充电器的电路结构框图。
具体实施方式
下面,为了更详细地说明本发明,根据附图对用于实施本发明的方式进行说明。
需要说明的是,在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但本发明还可以采用其他不同于此处描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明主旨的情况下进行各种扩展,因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
除非上下文明确要求,否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义。也就是说,是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
<实施方式1>
图4是表示本发明实施方式1所涉及的电子终端充电器的电路结构框图。如图4所示,电子终端充电器1包括滤波器11、整流器12、隔离DC/DC变换器13、多个DC/DC变换器14及多个输出接口15。
滤波器11对所输入的交流电压进行滤波。整流器12将经滤波器11滤波后得到的交流电压转换为直流电压。
隔离DC/DC变换器13用于对整流器11输出的直流电压进行隔离,输出隔离后直流电压VAB。图4中,将隔离DC/DC变换器13设为反激式隔离DC/DC变换器,其具有电气隔离器件T1、原边开关元件Q1、副边开关元件Q2、原边的储能电容器C1及副边的输出电容器C5。当然,隔离DC/DC变换器13也可以设为其它类型的隔离DC/DC变换器,例如LLC型隔离DC/DC变换器。图4中,示出电气隔离器件T1为变压器的例子,然而,电气隔离器件T1只要是能实现电气隔离的器件即可。
多个DC/DC变换器14将从隔离DC/DC变换器13输出的隔离后直流电压VAB分别转换成多个目标充电电压。多个输出接口15分别将多个DC/DC变换器14转换出的多个目标充电电压输出。图4中,将输出接口15设为USB输出接口,当然也可以为其它类型的输出接口。这对于其它附图也是同样的。
电子终端充电器1还包括原边控制器16和副边同步整流控制器17。原边控制器16对隔离DC/DC变换器13的原边开关元件Q1进行控制,向其输出PWM1控制信号。图4中,由于将隔离DC/DC变换器13设为反激式隔离DC/DC变换器,因此,原边控制器16也相应设为反激控制器。副边同步整流控制器17对隔离DC/DC变换器13的副边开关元件Q2进行控制,向其输出PWM2控制信号。利用原边控制器16和副边同步整流控制器17,可实现对隔离DC/DC变换器13所输出的隔离后直流电压VAB的控制。
电子终端充电器1还可以包括未图示的多个协议控制器。协议控制器与DC/DC变换器14和输出接口15进行通信连接。外部需要充电的电子终端等设备连接到输出接口15后,会与协议控制器进行协议通信,发送需要的电压即请求电压给协议控制器。协议控制器接收到请求电压后,控制DC/DC变换器14,使其输出电压等于请求电压的值。
电子终端充电器1中,控制成使得从隔离DC/DC变换器13输出的隔离后直流电压VAB设为多个目标充电电压中的任一个。
对于需求充电电压为该隔离后直流电压VAB的输出接口,利用DC/DC变换器进行1:1转换即可。对于需求充电电压为其它目标充电电压的输出接口,利用DC/DC变换器进行升降压即可。
在其他示例中,也可以使隔离后直流电压VAB成为多个目标充电电压中的最高目标充电电压。例如,多个目标充电电压分别为20V、15V、9V、3.3V等,在这种情况下,控制成使得从隔离DC/DC变换器13输出的隔离后直流电压VAB成为20V。
对于需求充电电压为该最高目标充电电压(例如20V)的输出接口,利用DC/DC变换器进行1:1转换即可。对于需求充电电压为其它目标充电电压(例如15V、9V、3.3V等)的输出接口,利用DC/DC变换器进行降压即可。由于高输出电压对应的输出功率较大,因此将最高目标充电电压通道的DC/DC变换器调整为直接导通模式,能够最大程度地提高系统的电能转换效率,降低电能损耗。
图5是表示本发明实施方式1所涉及的电子终端充电器中有2个输出接口的情况下的电路结构示例。
图5中,设置有2个(USB)输出接口151、152和对应的DC/DC变换器141、142。此外,还设置有原边控制器16、2个协议控制器181、182和副边控制器19。协议控制器181、182分别与DC/DC变换器141、142和输出接口151、152进行通信连接,基于输出接口151、152的充电需求,对DC/DC变换器141、142进行控制。副边控制器19从协议控制器181、182接收输出接口151、152的充电需求,并对原边控制器16输出控制信号,以调整隔离DC/DC变换器13输出的隔离后直流电压。
此外,DC/DC变换器141、142与输出接口151、152之间可以分别设置有采样电阻R1、R2。协议控制器181、182通过检测采样电阻R1、R2的电流或电压,来检测输出接口151、152是否存在充电需求。
接下来,结合图5,对该情况下的工作过程示例进行详细说明。
2个用电设备可接入USB输出接口151、152,并与协议控制器181、182进行通信,告知协议控制器181、182用电设备需求的电压电流。协议控制器181、182输出控制信号给DC/DC变换器141、142,调整DC/DC变换器141、142的输出电压与用电设备的需求值相同,然后协议控制器181、182输出控制信号给开关S1、S2,使得开关闭合,进而接通DC/DC变换器141、142与用电设备,为用电设备供电。
当只有USB输出接口151接入用电设备(存在充电需求),且USB输出接口152空置时,协议控制器181与副边控制器19通信,副边控制器19判断为仅有一个输出接口有充电需求,输出控制信号给原边控制器16,进而调整隔离DC/DC变换器13的输出电压即隔离后直流电压Vout与Vout1相等。此时,DC/DC变换器1由电能转换模式(即PWM开关电源模式)变为直接导通模式(即通过闭合buck降压电路中的开关Q3并断开开关Q4),因此,显著降低了DC/DC变换器141的电能损耗,有效提高了整个系统的电路转换效率。
当只有USB输出接口152接入用电设备,且USB输出接口151空置时,协议控制器182与副边控制器19通信,副边控制器19判断为仅有一个输出接口有充电需求,输出控制信号给原边控制器16,进而调整隔离DC/DC变换器13的输出电压即隔离后直流电压Vout与Vout2相等。此时,DC/DC变换器142由电能转换模式变为直接导通模式,因此,显著降低了DC/DC变换器142的电能损耗,有效提高了整个系统的电路转换效率。
当USB输出接口151和USB输出接口152分别同时接入有用电设备时,分为如下两种情况。
当Vout1=Vout2时,协议控制器181和协议控制器182与副边控制器19通信,副边控制器19判断为两个输出接口均存在充电需求且两个输出接口的目标充电电压相等,输出控制信号给原边控制器16,进而调整隔离DC/DC变换器13的输出电压Vout与Vout1及Vout2相等。
当Vout1>Vout2时,协议控制器181和协议控制器182与副边控制器19通信,副边控制器19判断为两个输出接口均存在充电需求,比较得出该两个输出接口的目标充电电压中的最高目标充电电压Vout1,输出控制信号给原边控制器16,进而调整隔离DC/DC变换器13的输出电压Vout与Vout1相等。此时,DC/DC变换器141由电能转换模式变为直接导通模式。协议控制器182输出控制信号给DC/DC变换器142,调整DC/DC变换器142的输出电压与用电设备的需求电压Vout2相等,此时DC/DC变换器142处于电能转换模式。
由于高输出电压对应的输出功率较大,因此将高输出电压通道的DC/DC变换器调整为直接导通模式能够有效地提高系统的电能转换效率,降低电能损耗。
当Vout1<Vout2时,工作原理类似,此处省略重复说明。
虽然图5中示出了输出接口15为2路的示例,但本发明并不限于此,输出接口15可以增加到3路以上。例如,图6示出了输出接口15为4个,利用4个Buck降压式变换器进行降压的具体示例。其中,省略了对应4个协议控制器和副边控制器的图示。
图6中,可以构成为副边控制器在判断为仅有一个输出接口有充电需求时,将隔离后直流电压调整为与该输出接口的目标充电电压相等,此时,使该输出接口所对应的Buck降压式变换器中的开关元件Q3导通即可。因此可显著降低DC/DC变换器的电能损耗,有效提高整个系统的电路转换效率。
此外,可以构成为副边控制器在判断为有两个以上的输出接口存在充电需求的情况下,比较得出该两个以上的输出接口的目标充电电压中的最高目标充电电压,将隔离后直流电压调整为与该最高目标充电电压相等。此时,对于需求充电电压为该最高目标充电电压的输出接口,使该输出接口所对应的Buck降压式变换器中的开关元件Q3导通即可。由于降低了最高目标充电电压这一路的损耗,因此,可最大程度地降低DC/DC变换器的电能损耗,有效提高整个系统的电路转换效率。
根据本实施方式1,通过将隔离DC/DC变换器输出的隔离后直流电压直接设为多个目标充电电压中的任一个,对于需求充电电压为该隔离后直流电压的输出接口,利用DC/DC变换器进行1:1转换即可,可降低DC/DC变换器的电能损耗,对于需求充电电压为其它目标充电电压的输出接口,利用DC/DC变换器进行升降压即可,由此,可降低电能损耗、实现更高能量转换效率。
此外,通过将隔离DC/DC变换器输出的隔离后直流电压直接设为多个目标充电电压中的最高目标充电电压,对于需求充电电压为该最高目标充电电压的输出接口,利用DC/DC变换器进行1:1转换即可,可最大程度地降低DC/DC变换器的电能损耗,对于需求充电电压为其它目标充电电压的输出接口,利用DC/DC变换器进行降压即可,由此,可最大程度地降低电能损耗、实现更高能量转换效率。
<实施方式1的变形例1>
图7是表示本发明实施方式1的变形例1所涉及的电子终端充电器的电路结构框图。
如图7所示,其与实施方式1的区别在于,在整流器12与隔离DC/DC变换器13之间设置有用于进行功率因数校正的PFC电路。同时,电子终端充电器还包括PFC控制器,该PFC控制器对PFC电路中的开关元件进行控制。
根据本实施方式1的变形例1,在具有与实施方式1相同的效果的基础上,通过设置PFC电路进行功率因数校正,可提高功率因数。
<实施方式1的变形例2>
图8是表示本发明实施方式1的变形例2所涉及的电子终端充电器的电路结构框图。
如图8所示,其与实施方式1的变形例1的区别在于,隔离DC/DC变换器13不具备原边的储能电容器C1,且利用原边控制器16控制隔离DC/DC变换器13来实现功率因数校正的功能。
图9至图11是表示图8所示的电子终端充电器的具体示例的图。图9中,输出接口设为2个,DC/DC变换器设为2个Buck降压式变换器。图10中,输出接口设为2个,DC/DC变换器设为2个Buck-Boost升降压式变换器。图11中,输出接口设为4个,DC/DC变换器设为4个Buck降压式变换器。
根据本实施方式1的变形例2,在具有与实施方式1相同的效果的基础上,通过省去储能电容器,利用原边控制器控制隔离DC/DC变换器来实现功率因数校正的功能,可在简化电路结构、缩小充电器体积的同时提高功率因数,实现更高的功率密度。
<实施方式2>
图12是表示本发明实施方式2所涉及的电子终端充电器的电路结构框图。如图12所示,电子终端充电器2包括滤波器21、整流器22、隔离DC/DC变换器23、DC/DC变换器24、第一输出接口251及第二输出接口252。
滤波器21对所输入的交流电压进行滤波。整流器22将经滤波器21滤波后得到的交流电压转换为直流电压。
隔离DC/DC变换器23用于对整流器22输出的直流电压进行隔离,输出隔离后直流电压。隔离DC/DC变换器23可以与图4的隔离DC/DC变换器13同样,设为反激式隔离DC/DC变换器,其具有电气隔离器件T1、原边开关元件Q1、副边开关元件Q2、原边的储能电容器C1及副边的输出电容器C5。当然,隔离DC/DC变换器23也可以设为其它类型的隔离DC/DC变换器,例如LLC型隔离DC/DC变换器。
第一输出接口251将从隔离DC/DC变换器23输出的隔离后直流电压作为第一目标充电电压输出。DC/DC变换器24将从隔离DC/DC变换器23输出的隔离后直流电压转换成第二目标充电电压。第二输出接口252将DC/DC变换器24转换出的第二目标充电电压输出。
电子终端充电器2还包括原边控制器26和副边同步整流控制器27。原边控制器26对隔离DC/DC变换器23的原边开关元件进行控制,向其输出PWM控制信号。副边同步整流控制器27对隔离DC/DC变换器23的副边开关元件进行控制,向其输出PWM控制信号。利用原边控制器26和副边同步整流控制器27,可实现对隔离DC/DC变换器23所输出的隔离后直流电压的控制。
电子终端充电器2还包括第一协议控制器281和第二协议控制器282。第一协议控制器281分别与原边控制器26和第一输出接口251进行通信连接,基于第一输出接口251的充电需求,对原边控制器26进行控制。第二协议控制器282分别与DC/DC变换器24和第二输出接口252进行通信连接,基于第二输出接口252的充电需求,对DC/DC变换器24进行控制。
此外,第一协议控制器281检测第一输出接口251和第二输出接口252是否连接有负载。在仅第一输出接口251连接有负载的情况下,将第一输出接口251的输出功率调整为最大额定功率。作为一个示例,举出最大额定功率为65W的情况。
另一方面,在第一输出接口251和第二输出接口252同时连接有负载的情况下,将第一输出接口251的输出功率调整为低于最大额定功率的规定限制功率。作为一个示例,举出规定限制功率为45W的情况。在最大额定功率为65W的情况下,可以为第二输出接口252预留出20W的功率余量以供其自由使用。
对于第一协议控制器281检测第一输出接口251和第二输出接口252是否连接有负载的方式,具体而言,例如可像图11所示那样,在隔离DC/DC变换器23与第一输出接口251之间设置有第一采样电阻R1,在DC/DC变换器23与第二输出接口252之间设置有第二采样电阻R2。第一协议控制器281通过检测第一采样电阻R1和第二采样电阻R2的电流或电压,来检测第一输出接口251和第二输出接口252是否连接有负载。
根据本实施方式2,通过利用第一协议控制器检测第一输出接口和第二输出接口是否连接有负载,在仅第一输出接口连接有负载的情况下,将第一输出接口的输出功率调整为最大额定功率,在第一输出接口和第二输出接口同时连接有负载的情况下,将第一输出接口的输出功率调整为低于最大额定功率的规定限制功率,由此,可以实时监测第二输出接口的负载连接情况,并根据负载连接情况来通知是否为第二输出接口预留出功率余量,可实现输出接口之间的智能功率分配。
此外,以上仅示出了输出接口为2路的示例,但本发明并不限于此,输出接口可以增加到3路以上。在此情况下,根据多路输出接口的负载连接情况来进行智能功率分配即可。
<实施方式2的变形例1>
图13是表示本发明实施方式2的变形例1所涉及的电子终端充电器的电路结构框图。
如图13所示,其与实施方式2的区别在于,在整流器22与隔离DC/DC变换器23之间设置有用于进行功率因数校正的PFC电路。同时,电子终端充电器还包括PFC控制器,该PFC控制器对PFC电路中的开关元件进行控制。
根据本实施方式2的变形例1,在具有与实施方式2相同的效果的基础上,通过设置PFC电路进行功率因数校正,可提高功率因数。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变形意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可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,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例可借助软件和必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁盘、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
本发明进行了详细的说明,但上述实施方式仅是所有实施方式中的示例,本发明并不局限于此。本发明可以在该发明的范围内对实施方式的任意构成要素进行变形。

Claims (11)

1.一种电子终端充电器,其特征在于,包括:
滤波器,该滤波器对所输入的交流电压进行滤波;
整流器,该整流器将经所述滤波器滤波后得到的交流电压转换为直流电压;
隔离DC/DC变换器,该隔离DC/DC变换器具有电气隔离器件、原边开关元件、副边开关元件,用于对所述整流器输出的直流电压进行隔离,输出隔离后直流电压;
原边控制器,该原边控制器对所述隔离DC/DC变换器的所述原边开关元件进行控制;
副边同步整流控制器,该副边同步整流控制器对所述隔离DC/DC变换器的所述副边开关元件进行控制;
多个DC/DC变换器,该多个DC/DC变换器将从所述隔离DC/DC变换器输出的所述隔离后直流电压分别转换成多个目标充电电压;以及
多个输出接口,该多个输出接口分别将所述多个DC/DC变换器转换出的所述多个目标充电电压输出,
从所述隔离DC/DC变换器输出的所述隔离后直流电压设为所述多个目标充电电压中的任一个。
2.如权利要求1所述的电子终端充电器,其特征在于,
所述隔离后直流电压设为所述多个目标充电电压中的最高目标充电电压。
3.如权利要求1或2所述的电子终端充电器,其特征在于,还包括:
多个协议控制器,该多个协议控制器分别与所述多个DC/DC变换器和所述多个输出接口进行通信连接,基于所述多个输出接口的充电需求,对所述多个DC/DC变换器进行控制;以及
副边控制器,该副边控制器从所述多个协议控制器接收所述多个输出接口的充电需求,并对所述原边控制器输出控制信号,以调整所述隔离DC/DC变换器输出的所述隔离后直流电压。
4.如权利要求3所述的电子终端充电器,其特征在于,
所述副边控制器在判断为仅有一个输出接口存在充电需求的情况下,将所述隔离后直流电压调整为与所述输出接口的目标充电电压相等。
5.如权利要求3所述的电子终端充电器,其特征在于,
所述副边控制器在判断为有两个以上的输出接口存在充电需求的情况下,比较得出所述两个以上的输出接口的目标充电电压中的最高目标充电电压,将所述隔离后直流电压调整为与所述最高目标充电电压相等。
6.如权利要求3所述的电子终端充电器,其特征在于,
所述多个DC/DC变换器与所述多个输出接口之间分别设置有采样电阻,
所述多个协议控制器通过检测所述采样电阻的电流或电压,来检测所述多个输出接口是否存在充电需求。
7.如权利要求1或2所述的电子终端充电器,其特征在于,还包括:
PFC电路,该PFC电路设置在所述整流器与所述隔离DC/DC变换器之间,用于进行功率因数校正;及
PFC控制器,该PFC控制器对所述PFC电路中的开关元件进行控制。
8.如权利要求1或2所述的电子终端充电器,其特征在于,
所述隔离DC/DC变换器不具备原边的储能电容器,
利用所述原边控制器控制所述隔离DC/DC变换器来实现功率因数校正的功能。
9.一种电子终端充电器,其特征在于,包括:
滤波器,该滤波器对所输入的交流电压进行滤波;
整流器,该整流器将经所述滤波器滤波后得到的交流电压转换为直流电压;
隔离DC/DC变换器,该隔离DC/DC变换器具有电气隔离器件、原边开关元件、副边开关元件,用于对所述整流器输出的直流电压进行隔离,输出隔离后直流电压;
原边控制器,该原边控制器对所述隔离DC/DC变换器的所述原边开关元件进行控制;
副边同步整流控制器,该同步整流控制器对所述隔离DC/DC变换器的所述副边开关元件进行控制;以及
第一输出接口,该第一输出接口将从所述隔离DC/DC变换器输出的所述隔离后直流电压作为第一目标充电电压输出;
DC/DC变换器,该DC/DC变换器将从所述隔离DC/DC变换器输出的所述隔离后直流电压转换成第二目标充电电压;
第二输出接口,该第二输出接口将所述DC/DC变换器转换出的所述第二目标充电电压输出;
第一协议控制器,该第一协议控制器分别与所述原边控制器和所述第一输出接口进行通信连接,基于所述第一输出接口的充电需求,对所述原边控制器进行控制;以及
第二协议控制器,该第二协议控制器分别与所述DC/DC变换器和所述第二输出接口进行通信连接,基于所述第二输出接口的充电需求,对所述DC/DC变换器进行控制,
所述第一协议控制器检测所述第一输出接口和所述第二输出接口是否连接有负载,在仅所述第一输出接口连接有负载的情况下,将所述第一输出接口的输出功率调整为最大额定功率,在所述第一输出接口和所述第二输出接口同时连接有负载的情况下,将所述第一输出接口的输出功率调整为低于所述最大额定功率的规定限制功率。
10.如权利要求9所述的电子终端充电器,其特征在于,
所述隔离DC/DC变换器与所述第一输出接口之间设置有第一采样电阻,
所述DC/DC变换器与所述第二输出接口之间设置有第二采样电阻,
所述第一协议控制器通过检测所述第一采样电阻和所述第二采样电阻的电流或电压,来检测所述第一输出接口和所述第二输出接口是否连接有负载。
11.如权利要求9所述的电子终端充电器,其特征在于,还包括:
PFC电路,该PFC电路设置在所述整流器与所述隔离DC/DC变换器之间,用于进行功率因数校正;及
PFC控制器,该PFC控制器对所述PFC电路中的开关元件进行控制。
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