CN115498725A - 协议电路、协议芯片、开关电源系统及充电设备 - Google Patents

协议电路、协议芯片、开关电源系统及充电设备 Download PDF

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Abstract

一种协议电路、协议芯片、开关电源系统及充电设备。所述协议电路包括：电路保护触发单元，用于检测所述第一端的电压，并基于检测结果，判断是否产生电路保护触发信号，所述电路保护触发信号用于触发欠压保护、过压保护、电流采样电阻短路保护中的至少一种；电路保护执行单元，用于接收所述电路保护触发信号，并基于所述电路保护触发信号，执行电路保护操作；功率分配单元，用于检测所述第一端的电压，并基于检测结果，判断是否产生功率分配信号，所述功率分配信号用于触发功率的重新分配。采用上述方案，可以在外围系统精简的条件下，可以降低整机成本，同时保证芯片的高可靠性。

Description

协议电路、协议芯片、开关电源系统及充电设备
技术领域
本发明涉及充电技术领域，具体涉及一种协议电路、协议芯片、开关电源系统及充电设备。
背景技术
快充协议，是一种充电方式标准，其主要是通过改变电压和电流的方式来提高充电功率，从而在保持相对低的温度情况下，缩短充电时间。
目前，市面上存在各种各样的快充协议，USB-功率输出(Power Delivery，PD)、快速充电(Quick Charge，QC)协议、联发科版(Pump Express)协议等。
快充协议芯片，指的是能够兼容多种快充协议，以适配特定接口类型的协议芯片，在电源适配器、车载充电器领域具有广泛且可观的应用市场。
随着应用市场的扩大，使用需求的增长，快充协议芯片集成的功能也越来越多。但是，受成本等因素的影响，快充协议芯片封装的管脚数不可能无限增多。若快充协议芯片要集成多种功能的需求，由于管脚资源限制，将变得非常困难，而管脚的复用就显得尤为重要。低成本、多功能、高可靠性的协议芯片，逐渐成为市场主流。
对于电源适配器、车载充电器等领域，可靠性和安全性是不可忽略的评估因素，这也同时要求设计者在进行协议芯片设计时，要在电路中增加相应的保护电路。同时，随着多口充电设备的广泛应用，如何合理分配功率也成为设计者必须纳入设计考量的重要因素之一。
然而，目前的快充协议芯片中，需要使用一个单独的管脚来实现功率的分配，而保护电路采用其它管脚实现，导致整机成本较高。
发明内容
本发明要解决的问题是：在保证芯片高可靠性的情况下，降低整机成本，精简外围系统。
为解决上述问题，本发明实施例提供了一种协议电路，所述协议电路包括：
电路保护触发单元，与第一端连接，用于检测所述第一端的电压，并基于检测结果，判断是否产生电路保护触发信号，所述电路保护触发信号用于触发欠压保护、过压保护、电流采样电阻短路保护中的至少一种；
电路保护执行单元，与所述电路保护触发单元连接，用于接收所述电路保护触发信号，并基于所述电路保护触发信号，执行电路保护操作；
功率分配单元，与所述第一端连接，用于检测所述第一端的电压，并基于检测结果，判断是否产生功率分配信号，所述功率分配信号用于触发功率的重新分配；
执行单元，与所述电路保护触发单元及所述功率分配单元连接，适于在接收到所述电路保护触发信号时，基于所述电路保护触发信号，执行相应的电路保护操作；或者在接收到所述功率分配信号时，基于所述功率分配信号，执行功率重分配操作。
可选地，所述电路保护触发单元包括以下至少一个：
欠压保护子单元，与所述第一端连接，用于检测所述第一端的电压，并基于检测结果，判断是否产生欠压保护触发信号；所述欠压保护触发信号用于触发所述执行单元执行输入欠压操作；
过压保护子单元，与所述第一端连接，用于检测所述第一端的电压，并基于检测结果，判断是否产生过压保护触发信号；所述过压保护触发信号用于触发所述执行单元执行过压保护操作；
电流采样电阻短路保护子单元，与所述第一端连接，用于在开关电源中次级侧电流采样电阻短路时，检测所述第一端的电压，并基于检测结果，判断是否产生电流采样电阻短路保护触发信号；所述电流采样电阻短路保护触发信号用于触发所述执行单元执行电流采样电阻短路保护操作；
所述次级侧电流采样电阻与所述协议电路连接，通过所述次级侧电流采样电阻对电流进行采样，控制所在开关电源系统的开关状态。
可选地，所述欠压保护子单元，包括：第一比较电路、第一消隐电路及欠压保护触发信号产生电路；其中：
所述第一比较电路，第一输入端与所述第一端连接，第二输入端与第一基准电压产生电路连接，适于将所述第一端输入的交流电压与所述第一基准电压产生电路产生的第一基准电压进行比较，输出第一比较结果信号；
所述第一消隐电路，与所述第一比较电路及所述欠压保护触发信号产生电路连接，适于对所述第一比较结果信号执行消隐操作，并将消隐后的第一比较结果信号输出至所述欠压保护触发信号产生电路；
所述欠压保护触发信号产生电路，适于在第一预设时长后，基于所述消隐后的第一比较结果信号，输出所述欠压保护触发信号；
其中，所述欠压保护触发信号的电平为第一预设逻辑值时，表明需要进行输入欠压保护，否则表明不需要进行输入欠压保护。
可选地，若所述第一端输入的交流电压小于所述第一基准电压的状态所持续的时长，达到所述第一预设时长，则所述欠压保护触发信号的电平为所述第一预设逻辑值。
可选地，所述欠压保护触发信号产生电路，包括：
第一计时器，包括第一使能控制端及第一时钟信号端；所述第一使能控制端与所述第一消隐电路的输出端连接，所述第一时钟信号端适于接入与所述第一预设时长对应的第一时钟信号；所述第一计时器，适于以所述消隐后的第一比较结果信号作为使能控制信号，在第一时钟信号的控制下，输出第一计时信号；
第一RS触发器，与所述第一计时器连接，基于所述第一计时信号，产生所述欠压保护触发信号。
可选地，所述过压保护子单元，包括：第二比较电路、第二消隐电路及过压保护触发信号产生电路；其中：
所述第二比较电路，第一输入端与所述第一端连接，第二输入端与第二基准电压产生电路连接，适于将所述第一端输入的交流电压与所述第二基准电压产生电路产生的第二基准电压进行比较，输出第二比较结果信号；
所述第二消隐电路，与所述第二比较电路及所述过压保护触发信号产生电路连接，适于对所述第二比较结果信号执行消隐操作，并将消隐后的第二比较结果信号输出至所述过压保护触发信号产生电路；
所述过压保护触发信号产生电路，适于基于所述消隐后的第二比较结果信号，输出所述过压保护触发信号；
其中，所述过压保护触发信号的电平为第二预设逻辑值时，表明需要进行过压保护，否则表明不需要进行过压保护。
可选地，所述过压保护触发信号产生电路，包括：
所述过压保护触发信号产生电路，包括：
第二计时器，包括第二使能控制端及第二时钟信号端；所述第二使能控制端与所述第二消隐电路的输出端连接，所述第二时钟信号端适于接入与所述第二预设时长对应的第二时钟信号；所述第二计时器，适于以所述消隐后的第二比较结果信号作为使能控制信号，在第二时钟信号的控制下，输出第二计时信号；
逻辑控制器，与所述第二计时器连接，适于接收所述第二计时信号，并基于所述第二计时信号输出逻辑控制信号；在所述第二计时器工作时，若所述第二计时信号为低电平，所述逻辑控制信号保持前一电压状态，若所述第二计时信号为高电平，所述逻辑控制信号为低电平信号；在所述第二计时器不工作时，所述逻辑控制信号为高电平信号；
第三计时器，包括第三使能控制端及第三时钟信号端；所述第三使能控制端与所述逻辑控制器的输出端连接，所述第二时钟信号端与所述第二消隐电路的输出端连接；所述第三计时器，适于以所述逻辑控制信号作为使能控制信号，输出所述过压保护触发信号。
可选地，当所述消隐后的第二比较结果信号于第二预设时长内恒为低电平时，所述第二计时信号为高电平信号，所述逻辑控制信号为低电平信号；当所述消隐后的第二比较结果信号于第二预设时长内非恒为低电平时，所述第二计时信号为低电平信号，所述过压保护触发信号与所述逻辑控制信号的前一电压状态相关。
可选地，当所述消隐后的第二比较结果信号于第二预设时长内非恒为低电平时，若所述逻辑控制信号的前一电压状态为低电平，则所述过压保护触发信号为低电平信号，若所述逻辑控制信号的前一电压状态为高电平，所述第三计时器对所述消隐后的第二比较结果信号的方波进行计数，在达到预设目标计数值时，输出所述过压保护触发信号为高电平信号，否则保持所述过压保护触发信号为低电平信号。
可选地，所述电流采样电阻短路保护子单元，包括：
第三比较电路，第一输入端与所述第一端连接，第二输入端接入第三基准电压，使能端接入电流采样电阻短路检测信号；所述第三比较器电路，适于在所述次级侧电流采样电阻短路时，将所述第一端的电压与所述第三基准电压进行比较，输出第三比较结果信号，作为所述电流采样电阻短路保护触发信号。
可选地，所述功率分配单元，包括：
充电设备数量检测子单元，与所述第一端连接，适于基于所述第一端的电压变化情况，检测是否存在多个待充电设备接入，并输出检测结果信号；
功率分配控制子单元，与所述充电设备数量检测子单元连接，适于在检测到存在多个待充电设备接入时，输出所述功率分配信号，以调整其它电路的功率。
可选地，所述充电设备数量检测子单元，包括：
第四比较电路，第一输入端与所述第一端连接，第二输入端与第四基准电压产生电路连接，适于将所述第一端输入的交流电压与所述第四基准电压产生电路产生的第四基准电压进行比较，以判断是否存在多个待充电设备接入，并输出第四比较结果信号；
第三消隐电路，与所述第四比较电路连接，适于对所述第四比较结果信号执行消隐操作；
延时电路，与所述第三消隐电路连接，适于对消隐后的第四比较结果信号执行延时操作，得到所述检测结果信号。
可选地，所述第一端为交流电压输入端，所述交流电压输入端用于连接变压器次级线圈的异名端，以接入交流电压。
本发明实施例还提供了一种协议芯片，所述协议芯片上集成有上述任一种的协议电路。
本发明实施例还提供了一种开关电源系统，所述系统包括：
变压器；
上述的协议芯片，与所述变压器连接；
接口电路，与所述协议芯片连接；
其中，所述协议芯片，适于将变压器次级线圈的输入电压转换成与所述接口电路适配的电压，并控制充电电流。
本发明实施例还提供了一种充电设备，所述充电设备包括上述的开关电源系统。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：
应用本发明的方案，本发明中的协议电路，在第一端同时连接电路保护触发单元及功率分配单元，所述电路保护触发单元可以触发欠压保护、过压保护、电流采样电阻短路保护中的至少一种，所述功率分配单元可以触发功率的重新分配，由此在同一端可以同时实现功率分配及电路保护功能，进而在制造协议芯片时，该协议芯片的同一管脚可以同时集成功率分配及电路保护功能，由此可以提升芯片管脚利用率，在不损耗芯片高可靠性的条件下，降低整机成本，使得外围系统精简，拓宽应用范围。
附图说明
图1是一种开关电源系统的结构示意图；
图2是本发明实施例中一种协议电路的结构示意图；
图3是本发明实施例中另一种协议电路的结构示意图；
图4是本发明实施例中一种欠压保护子单元及过压保护子单元的结构示意图；
图5是本发明实施例中一种欠压保护子单元中各信号的波形示意图；
图6是本发明实施例中一种过压保护子单元中各信号的波形示意图；
图7是本发明实施例中一种电流采样电阻短路保护子单元的结构示意图；
图8是本发明实施例中一种两个协议芯片级联的示意图；
图9是本发明实施例中一种执行单元的结构示意图；
图10是本发明实施例中一种协议芯片的结构示意图。
具体实施方式
目前，受成本等因素的影响，快充协议芯片封装的管脚数不可能无限增多。以8个引脚(SOP8)封装方式为例，用于协议通信的管脚有D+、D-、CC1、CC2，再去除芯片工作所必须的电源管脚和地管脚，用于集成其它功能的管脚只有2个。
因此，由于管脚资源的限制，若快充协议芯片要集成多种功能的需求，将变得非常困难，而管脚的复用就显得尤为重要。
但是，在现有协议芯片中，需要使用一个单独的管脚来实现功率的分配，而保护电路采用其它管脚实现，导致快充协议芯片的成本较高
针对该问题，本发明提供了一种协议电路，在所述协议电路中，第一端同时连接电路保护触发单元及功率分配单元，由此可以实现在协议芯片的同一管脚集成功率分配及电路保护功能，由此可以提升芯片管脚利用率，降低系统整机成本，保证了芯片的高可靠性拓宽应用范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例作详细地说明。
本发明实施例提供了一种开关电源系统，所述开关电源系统可以包括：
变压器；
协议芯片，与所述变压器连接；
接口电路，与所述协议芯片连接；
其中，所述协议芯片，适于将变压器次级线圈的输入电压转换成与所述接口电路适配的电压，并控制充电电流。
在具体实施中，所述接口电路可以为USB接口电路，具体可以为Type-C接口电路，也可以为Type-A或者Type-B接口电路，此处不作限制。其中，Type-C接口电路具有发热小、可正反插等特点，用户体验更好。
市电通过变压器接入，协议芯片可以将变压器次级线圈的输入电压转换成与所述接口电路适配的电压，并通过接口电路输出至待充电设备，以及控制充电电流，提高待充电设备的充电效率。
图1为本发明实施例中一种开关电源系统的结构示意图。参照图1，以接口电路Type-C接口电路为例，所述开关电源系统可以包括：功率开关控制电路U1、同步整流电路U2、变压器T和协议芯片U3。
变压器T的初级侧电路可以包括：初级侧线圈Np、功率开关控制电路U1、开关管Q1、光耦反馈U4B及其它外围电路。此处其它外围电路可以包括第一电阻R1、第一电容C1、第二电容C2、第二电阻R2及初级侧电流采样电阻Rcs。初级侧电流采样电阻Rcs一端的电压为Vcs。初级侧电流采样电阻Rcs用来对初级侧的电流进行采样，实现初级侧的恒流控制。
所述功率开关控制电路U1为信号发生器，可以产生一个方波的脉冲信号，来调节初级侧开关管Q1的栅极电压，控制功率开关管Q1是否导通，从而调节开关管Q1的占空比和开关频率，使得开关电源系统在设定频率范围内工作。所述变压器T包括初级侧线圈Np、次级侧线圈Ns。输入电压Vin经初级侧线圈Np耦合至次级侧线圈Ns。接收的电压信号为次级侧协议芯片U3提供电源，保证协议芯片U3正常工作。而协议芯片U3与type_C接口电路进行协议通信
变压器T的次级侧电路可以包括：次级侧线圈Ns、同步整流电路U2、同步整流管Q2、协议芯片U3及其它外围电路。
次级侧线圈Ns耦合初级侧线圈Np，将初级侧线圈Np传递的输入电压Vin变换为协议芯片U3的电源电压vcc。
变压器T次级线圈异名端DRAIN，接至同步整流管Q2的漏极，并经上拉电阻Rdr_up接至协议芯片U3的drain端。同步整流管Q2的栅极由同步整流电路U2控制，实现对电压信号的整流。开关管Q1和同步整流管Q2共同作用下，使得开关电源系统在设定的占空比和开关频率内工作。
在具体实施中，协议芯片U3可以包括多种电路，比如，电压环路、电流环路、协议通信电路等，此处参考本领域公知技术实施即可。
同步整流管Q2的源极与次级侧电流采样电阻R3连接。次级侧电流采样电阻R3的另一端经第一电阻R4与协议芯片U3的CS-管脚连接。协议芯片U3的CS+管脚与次级侧电流采样电阻R3的另一端连接。CS+管脚为协议芯片U3内部电流环路中电流采样运放的正向输入端，CS-管脚为协议芯片U3内部电流环路中电流采样运放的负向输入端。将次级侧电流采样电阻R3两端的压差经过CS+管脚、CS-管脚连接到协议芯片U3内部电流环路中电流采样运放，经电流采样运放放大后的信号，通过协议芯片U3的IFB管脚输出，实现次级侧恒流控制。协议芯片U3的IFB管脚通过第七电容C7与次级侧光耦U4A及OPTO管脚连接。协议芯片U3的OPTO管脚为协议芯片U3内部电流环路和电压环路运放的输出端，由此可以调节电压环路及电流环路。
协议芯片U3的CS+管脚及CS-管脚之间还设置有第五电容C5。协议芯片U3的VFB管脚，为协议芯片U3内部输出电压采样点，外部通过第六电阻R6及第六电容C6与OPTO管脚连接，通过RC网络实现电压环路补偿。
光耦U4隔离初级侧和次级侧，协议芯片U3通过次级侧光耦U4A与初级侧光耦U4B耦合，为初级侧提供补偿，补偿信号Vcomp。功率开关控制电路U1会根据补偿信号Vcomp调节初级侧开关管Q1的导通，进而控制开关频率。
协议芯片U3的GATE管脚与次级侧控制管Q3的栅极连接，从而控制控制管Q3的开关状态。控制管Q3的漏极通过第五电阻R5与次级侧光耦U4A连接，通过第四电容C4与第三电阻R3连接，通过第三电容C3与同步整流管Q2的源极连接。
协议芯片U3的D+、D-、CC1、CC2管脚与type_C接口电路相连，实现协议通信。其中，D+、D-、CC1、CC2管脚与type_C接口电路之间还设置有第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16等器件。其中，D-管脚可以与外部USB连接器D-信号端连接，D+管脚可以与外部USB连接器D+信号端连接，CC1管脚可以与外部USB连接器的CC1信号端连接，CC2管脚可以与外部USB连接器的CC2信号端连接。
需要说明的是，DRAIN端电压连接至同步整流开关管Q2的漏极。所述同步整流电路U2可以为众多副边整流方式中的一种。可以理解的是，次级侧整流电路包括但不限于同步整流方式，其它结构的整流电路同样可行。
需要说明的是，在上述开关电源系统，仅为一种示意图，在实际应用中，电路结构可能会有不同，只要包含变压器、协议芯片及接口电路即可。
需要说明的是，上述协议芯片U3仅为一种示意图。在实际应用中，具体管脚数量可能会有不同。
在具体实施中，所述协议芯片U3的某一管脚上，例如drain管脚上，可以集成包含电路保护功能及功率分配的U3a电路。通过复用drain管脚，检测协议芯片U3的drain端电压，实现对系统输入电压进行市电检测、电流采样电阻短路保护以及多协议芯片级联时的功率分配等功能。用于集成U3a电路的管脚可以为协议芯片U3上任意能够反映交流电压输入信息的管脚，包括但不限于drain管脚。
在本实施例中，drain管脚外部的上拉电阻Rdr_up，使得drain端口为低压脚，精简外围系统。但是可以理解的是，将上拉电阻Rdr_up集成于协议芯片U3内部，于drain管脚复用电路U3a中，也同样可行。不同的是，上拉电阻Rdr_up集成于U3a时，drain管脚为高压脚。关于本发明实施例，以上拉电阻Rdr_up置于U3a外部为例进行描述。
参照图2，本发明实施例提供了一种协议电路，所述协议电路包括：连接至第一端的电路保护触发单元11、功率分配单元12及控制单元13。其中：
所述电路保护触发单元11，与第一端连接，用于检测第一端的电压，并基于检测结果，判断是否产生电路保护触发信号，所述电路保护触发信号用于触发欠压保护、过压保护、电流采样电阻短路保护中的至少一种；
所述功率分配单元12，与所述第一端连接，用于检测所述第一端的电压，并基于检测结果，判断是否产生功率分配信号，所述功率分配信号用于触发功率的重新分配；
所述执行单元13，与所述电路保护触发单元11及所述功率分配单元12连接，适于在接收到所述电路保护触发信号时，基于所述电路保护触发信号，执行相应的电路保护操作；或者在接收到所述功率分配信号时，基于所述电路保护触发信号，执行功率重分配操作。
采用上述协议电路，在第一端同时连接电路保护触发单元11及功率分配单元12，可以实现在协议芯片的同一管脚集成功率分配功能及电路保护功能，由此可以提高芯片管脚的利用率，提高可靠性。
在本发明的一实施例中，所述第一端，可以为交流电压输入端，即drain端，所述drain端，用于连接变压器次级线圈的异名端，以接入交流电压。可以理解的是，所述第一端也可以为其它端，此处不作限制。以下实施例中，与所述第一端为drain端为例进行描述，但可以理解的是，第一端不仅限于drain端。
在具体实施中，参照图3，drain端作为复用端口，通过上拉电阻Rdr_up外接至变压器次级同步整流MOS管的漏极，在同步整流MOS管关断时，同步整流MOS管Q2的漏极电压VDRAIN可表示为Vin/N+vcc，其中N为变压器初级线圈与次级线圈的匝比，Vin是输入的市电电压，vcc为变压器次级线圈同名端的电压。drain端外接上拉电阻Rdr_up，在协议芯片内部集成下拉电阻Rdr_d，通过上拉电阻Rdr_up和下拉电阻Rdr_d，实现同步整流MOS管的漏极电压VDRAIN分压，将分压后的drain端电压给到协议芯片，用作电路保护触发单元11、功率分配单元12的输入电压，实现drain端口的复用功能。
可以理解的是，将外接的上拉电阻Rdr_up集成于协议电路内部，也同样可行，只是drain端由低压脚变为高压脚。
在具体实施中，参照图2及图3，所述电路保护触发单元11可以包括以下至少一个：
欠压保护子单元111，与所述第一端连接，用于检测所述第一端的电压，并基于检测结果，判断是否产生欠压保护触发信号AC_OFF；所述欠压保护触发信号AC_OFF用于触发所述执行单元13执行输入欠压操作；
过压保护子单元112，与所述第一端连接，用于检测所述第一端的电压，并基于检测结果，判断是否产生过压保护触发信号AC_H；所述过压保护触发信号AC_H用于触发所述执行单元13执行过压保护操作；
电流采样电阻短路保护子单元113，与所述第一端连接，用于在次级侧电流采样电阻短路时，检测所述第一端的电压，并基于检测结果，判断是否产生电流采样电阻短路保护触发信号CS_SHORT；所述电流采样电阻短路保护触发信号CS_SHORT用于触发所述执行单元13执行电流采样电阻短路保护操作；
所述次级侧电流采样电阻与所述协议电路连接，通过次级侧电流采样电阻对电流进行采样，控制所在开关电源系统的开关状态。
在图3示出的实施例中，所述第一端为drain端。
需要说明的是，在具体实施中，所述电路保护触发单元11可以只包括欠压保护子单元111、过压保护子单元112及采样电阻短路保护子单元113中的一个，也可以包括欠压保护子单元111、过压保护子单元112及采样电阻短路保护子单元113中任意两个，还可以同时包括欠压保护子单元111、过压保护子单元112及采样电阻短路保护子单元113。可以理解的是，无论具体包括哪个保护子单元，该保护子单元均与功率分配单元共同连接drain端，相对于现有将功率分配单元连接至单独管脚，均可以提高管脚利用率。
在实际应用中，若输入电压过低，会对充电设备造成损坏。因此，设置欠压保护子单元111，在检测到输入端欠压时，触发执行单元13输入欠压操作。
在具体实施中，所述欠压保护子单元111可以存在多种电路结构，此处不作限制。
在本发明的一实施例中，参照图3，欠压保护子单元111及过压保护子单元112，可以位于协议电路的电压检测结构110中，通过检测交流电压输入端输入的交流电压Vdrain，执行相应的电路保护操作。
在本发明的一实施例中，参照图3，所述欠压保护子单元111，包括：第一比较电路1111、第一消隐电路1112及欠压保护触发信号产生电路1113；其中：
所述第一比较电路1111，第一输入端与drain端连接，第二输入端与第一基准电压产生电路连接，适于将所述交流电压输入端输入的交流电压Vdrain与所述第一基准电压产生电路产生的第一基准电压VREF1进行比较，输出第一比较结果信号；
所述第一消隐电路1112，与所述第一比较电路1111及所述欠压保护触发信号产生电路1113连接，适于对所述第一比较结果信号执行消隐操作，并将消隐后的第一比较结果信号输出至所述欠压保护触发信号产生电路；
所述欠压保护触发信号产生电路1113，适于在第一预设时长后，基于所述消隐后的第一比较结果信号，输出所述欠压保护触发信号AC_OFF；
其中，所述欠压保护触发信号AC_OFF的电平为预设逻辑值时，表明需要进行输入欠压保护，否则表明不需要进行输入欠压保护。
在具体实施中，第一比较电路1111可以采用滞回比较器实现。第一基准电压产生电路，可以将当前输出状态下电压环路的基准电压REF_CV和第一阈值电压Ref_off经第一叠加电路ADD1叠加后，作为第一基准电压VREF1。第一消隐电路1112可以由施密特触发器组成，也可以由其它逻辑电路组成，此处不作限制。
在具体实施中，所述欠压保护触发信号产生电路1113可以采用数字控制器实现。第一消隐电路1112可以将消隐后的第一比较结果信号直接输出给数字控制器，由数字控制器进行计时，并在达到第一预设时长后，输出欠压保护触发信号AC_OFF。其中，第一消隐电路1112的屏蔽时间可随负载状况进行调节，以增强检测有效性。
在具体实施中，所述第一基准电压产生电路可以属于所述协议电路，也可以位于所述协议电路外，即由外部电路作为第一基准电压产生电路。所述第一基准电压具体可以根据drain端输入电压的工作范围下限、变压器匝比N、drain端上拉电阻Rdr_up和下拉电阻Rdr_d的分压比例等因素进行取值。
在一实施例中，参照图4，所述欠压保护触发信号产生电路1113，也可以包括：第一计时器1113a及第一RS触发器1113b。其中：
所述第一计时器1113a，包括第一使能控制端r1及第一时钟信号端ck1；所述第一使能控制端r1与所述第一消隐电路1112的输出端连接，所述第一时钟信号端ck1适于接入与所述第一预设时长对应的第一时钟信号clk1；所述第一计时器1113a，适于以所述消隐后的第一比较结果信号作为使能控制信号，在第一时钟信号clk1的控制下，输出第一计时信号。
第一RS触发器1113b，与所述第一计时器1113a连接，基于所述第一计时信号，产生所述欠压保护触发信号AC_OFF。
具体地，在欠压保护子单元111中，drain端电压Vdrain输入至第一比较电路1111即滞回比较器的正向输入端。第一基准电压VREF1输入至第一比较电路1111的负向输入端。
第一比较电路1111的输出信号经过第一消隐电路1112的处理，经消隐处理后的信号acoff_ini作为第一计时电路1113a的使能控制信号。第一计时器1113a由至少一个D触发器构成。第一时钟信号clk1可以根据电路计时需求适当选取。第一计时器1113a中D触发器的数量可以根据第一预设时长设置。
达到第一预设时长后的第一计时信号，作为RS触发器1113b的输入，最终输出欠压保护触发信号AC_OFF。其中，UVLO为电源标识信号，用于表示协议电路获得了满足要求的电源电压vcc。当drain端电压Vdrain低于第一基准电压VREF1时，欠压保护触发信号AC_OFF为低电平，第一计时电路1113a开始计时。达到第一预设时长后，若欠压保护触发信号AC_OFF为高电平，表明输入欠压。drain端电压Vdrain高于第一基准电压VREF1时，说明输入电压正常。
简言之，所述欠压保护子单元111的原理为：当检测不到drain端电压Vdrain时，第一比较电路1111的有效输出恒为低电平，即drain端电压Vdrain低于第一基准电压VREF1时，第一计时器1113a开始计时，当计时超过电路设定的第一预设时长时，则欠压保护触发信号AC_OFF锁高，drain端电压低于第一基准电压VREF1，表明输入欠压欠压。若在此之前，第一比较电路1111的输出有效翻转为高，则表示drain端电压高于第一基准电压VREF1，输入电压正常。
在图4中，clamp表示钳位电路，用于drain端电压进行钳位，防止出现drain端电压过大损坏电路的情况。
图5为本发明一实施例的欠压保护子单元中各信号的波形示意图。Vdrain为drain端电压的波形，VREF1为叠加了电压环路基准REF_CV与阈值电压Ref_off的电压，Vacoff_ini为经消隐屏蔽后信号acoff_ini的电压，AC_OFF为欠压保护触发信号。AC_OFF为高电平，表明输入欠压，AC_OFF为低电平，表明输入电压正常。
参照图5，在初始时刻t0，默认处于输入欠压保护状态，欠压保护触发信号AC_OFF锁高。
t0～t1时间段内，各电源及使能信号建立，第一比较电路未正常工作，消隐屏蔽后信号acoff_ini为低电平，欠压保护触发信号AC_OFF为低电平，输入欠压不保护。
在t1时刻，使能信号建立，第一比较电路正常工作。
在t1～t2时间段内，第一基准电压VREF1与第一输入电压进行比较，Vdrain高于VREF1，输出acoff_ini为低，表明输入未欠压。
在t2时刻，Vdrain端电压发生变化，acoff_ini为高电平，Vdrain低于VREF1。
在t2～t3时间段内，acoff_ini为高电平，第一计时器计时，在t3时刻达到第一预设时长Toff1，欠压保护触发信号AC_OFF为高，表征输入欠压，并触发输入欠压保护。
在t3～t4时间段内，为输入欠压保护阶段。
在t4时刻，drain端电压Vdrain改变，使得acoff_ini为低电平，输入未欠压。达到时长Toff2后，于t5时刻，退出输入欠压保护。
图5中波形图仅用于理解输入欠压检测电路功能，Toff1为系统从检测到drain端电压低于基准电压后到触发欠压保护的计时时长，也就是第一预设时长。Toff2为从欠压保护到退出保护的计时时长。图中各时间段长短不能代表实际电路中进入欠压保护和退出欠压保护的时间，仅做示意说明用。实际电路实现方式及波形图包括但不局限于图4和图5所示。
在具体实施中，若开关电源工作在高压输入环境中时，开关电源中的电容、开关管容易出现应力不足，从而引起严重发热，若协议电路中不具备过压保护功能，容易引发火灾，电路安全难以得到保障。因此，设置过压保护子单元112，在检测到drain端电压Vdrain过高时，触发执行单元13过压保护操作。
在具体实施中，所述过压保护子单元112可以存在多种电路结构，此处不作限制。
在本发明的一实施例中，参照图4，过压保护子单元112可以包括：第二比较电路1121、第二消隐电路1122及过压保护触发信号产生电路1123；其中：
所述第二比较电路1121，第一输入端与所述drain端连接，第二输入端与第二基准电压产生电路连接，适于将drain端输入的交流电压Vdrain与所述第二基准电压产生电路产生的第二基准电压VREF2进行比较，输出第二比较结果信号；
所述第二消隐电路1122，与所述第二比较电路1121及所述过压保护触发信号产生电路1123连接，适于对所述第二比较结果信号执行消隐操作，并将消隐后的第二比较结果信号输出至所述过压保护触发信号产生电路1123；
所述过压保护触发信号产生电路1123，适于基于所述消隐后的第二比较结果信号，输出所述过压保护触发信号AC_H；
其中，所述过压保护触发信号AC_H的电平为第二预设逻辑值时，表明需要进行过压保护，否则表明不需要进行过压保护。
在具体实施中，可以设置所述过压保护触发信号AC_H的电平为逻辑高电平时，表明需要进行过压保护，在所述过压保护触发信号AC_H的电平为逻辑低电平时，表明不需要进行过压保护。
当然，在其它实施例中，也可以设置所述过压保护触发信号AC_H的电平为逻辑低电平时，表明需要进行过压保护，在所述过压保护触发信号AC_H的电平为逻辑低高电平时，表明不需要进行过压保护。
在具体实施中，第二比较电路1121可以采用滞回比较器实现。第二基准电压产生电路，可以将当前输出状态下的电压环路的基准电压REF_CV和第二阈值电压Ref_ach经第二叠加电路ADD2叠加后，作为第二基准电压VREF2。第二消隐电路1122可以由施密特触发器组成，也可以由其它逻辑电路组成，此处不作限制。
在具体实施中，所述过压保护触发信号产生电路1123以采用数字控制器实现。第二消隐电路1122可以将消隐后的第二比较结果信号直接输出给数字控制器，由数字控制器进行计时，并在达到第二预设时长后，输出过压保护触发信号AC_H。其中，第二消隐电路1122的屏蔽时间可随负载状况进行调节，以增强检测有效性。
在具体实施中，所述第二基准电压产生电路可以属于所述协议电路，也可以位于所述协议电路外，即由外部电路作为第二基准电压产生电路。所述第二基准电压具体可以根据drain端输入电压的工作范围上限、变压器匝比N、drain端上拉电阻Rdr_up和下拉电阻Rdr_d的分压比例等因素进行取值。
在一实施例中，参照图4，所述过压保护触发信号产生电路1123，可以包括：
第二计时器1123a，包括第二使能控制端r2及第二时钟信号端ck2；所述第二使能控制端r2与所述第二消隐电路1122的输出端连接，所述第二时钟信号端ck2适于接入与所述第二预设时长对应的第二时钟信号clk2；所述第二计时器1123a，适于以所述消隐后的第二比较结果信号作为使能控制信号，在第二时钟信号clk2的控制下，输出第二计时信号counter2_out；
逻辑控制器1123b，与所述第二计时器1123a连接，适于接收所述第二计时信号counter2_out，并基于所述第二计时信号counter2_out输出逻辑控制信号counter3_RN；在所述第二计时器1123a工作时，若所述第二计时信号counter2_out为低电平，所述逻辑控制信号counter3_RN保持前一电压状态，若所述第二计时信号counter2_out为高电平，所述逻辑控制信号counter3_RN为低电平信号；在所述第二计时器1123a不工作时，所述逻辑控制信号counter3_RN为高电平信号；
第三计时器1123c，包括第三使能控制端r3及第三时钟信号端ck3；所述第三使能控制端r3与所述逻辑控制器1123b的输出端连接，所述第二时钟信号端ck2与所述第二消隐电路1122的输出端连接；所述第三计时器1123c，适于以所述逻辑控制信号counter3_RN作为使能控制信号，输出过压保护触发信号AC_H。
在一些实施例中，第二消隐电路1122的输出端与第三计时器1123c之间可以设置反相器1123d，所述反相器1123d可以对第二消隐电路1122的输出信号ach_inib取反，得到反相信号ach_ini。
在其它实施例中，所述过压保护触发信号产生电路1123也可以不设置反相器1123d。
下面以过压保护触发信号产生电路1123中设置反相器1123d为例进行描述。
在具体实施中，在过压保护子单元112中，drain端电压Vdrain输入至第二比较电路1121的正负向输入端，第二基准电压VREF2输入至第二比较电路1121的负向输入端。第二比较电路1121比较Vdrain及VREF2二者大小。当Vdrain小于VREF2时，反相信号ach_ini为低电平信号，当Vdrain大于VREF2时，反相信号ach_ini为高电平信号。
在具体实施中，所述第二计时器1123a及第三计时器1123c，在使能控制端接收的使能控制信号为逻辑低电平时，不进行计时或计数，而输出清零，即输出逻辑低电平信号。在使能控制端接收的使能控制信号为逻辑高电平时，才开始计时或计数。
在具体实施中，当所述消隐后的第二比较结果信号ach_inib于第二预设时长内恒为低电平时，在第二预设时长到达时刻，所述第二计时信号counter2_out为高电平信号，所述逻辑控制信号也为低电平信号counter3_RN，表明drain端电压比第二基准电压低，此时，第三计时器1123c不工作，输出过压保护触发信号为低电平信号。
当所述消隐后的第二比较结果信号ach_inib于第二预设时长内非恒为低电平时，此时第二比较电路1122的输出为方波信号，该方波信号的连续低电平持续时间小于第二预设时长。在消隐后的第二比较结果信号ach_inib为高电平时，第二计时器1123a开始工作。第二计时器1123a的输出信号counter2_out，使得逻辑控制器1123b保持前一电压状态，此时，若逻辑控制器1123b的前一电压状态为逻辑低电平，则逻辑控制信号counter3_RN也为低电平信号，若逻辑控制器1123b的前一电压状态为逻辑高电平，则逻辑控制信号counter3_RN也为逻辑高电平。第三计时器1123c的输出的过压保护触发信号AC_H与逻辑控制信号counter3_RN的前一电压状态相关。
在具体实施中，当所述消隐后的第二比较结果信号ach_inib于第二预设时长内非恒为低电平时，若所述逻辑控制信号counter3_RN的前一电压状态为低电平，则所述过压保护触发信号AC_H为低电平信号，若所述逻辑控制信号counter3_RN的前一电压状态为高电平，所述第三计时器对所述消隐后的第二比较结果信号ach_ini的方波进行计数，在达到预设目标计数值时，输出所述过压保护触发信号AC_H为高电平信号，否则保持所述过压保护触发信号AC_H为低电平信号。
图6为过压保护子单元中各信号的波形图。下面结合图5及图6，对所述过压保护子单元的工作过程进行详细描述：
初始时刻t0，过压保护触发信号AC_H为0，表征Vdrain为低压。
t0～t1时间段内，使能信号未正常建立，第二比较电路1121未正常工作，过压保护触发信号AC_H的初状态为0。
在t1时刻，电源标识信号UVLO建立，反相信号ach_ini为逻辑低电平，第二计时器1123a开始计时。在未达到第二预设时长T2前，第二计时器1123a的输出保持为低电平，逻辑控制信号ounter3_RN也保持为低电平，过压保护触发信号AC_H也保持为低电平。
在t2时刻，已达到第二预设时长T2，第二计时器1123a的输出为高电平，逻辑控制信号ounter3_RN翻转为高电平，第三计时器1123c开始计数。过压保护触发信号AC_H信号清零，表明Vdrain低压信号。
在t2～t3时间段内，第二计时器1123a在反相信号ach_ini为逻辑低电平时工作，但由于反相信号ach_ini保持连续低电平的时间未达到第二预设时长T2，故第二计时器1123a的输出保持为低电平，逻辑控制信号ounter3_RN的前一电压状态为逻辑高电平，故逻辑控制信号ounter3_RN在该时间段内保持逻辑高电平，相应地，过压保护触发信号AC_H也为逻辑低电平。
在t3时刻，达到预设目标计数值，过压保护触发信号AC_H输出为高，表明Vdrain为高压信号，过压保护触发信号AC_H翻转为逻辑高电平。
在t3～t4时间段内，第二比较电路1121检测Vdrain电压为高压信号，反相信号ach_ini为逻辑高电平，第二计时器1123a的输出保持为低电平，逻辑控制信号ounter3_RN及过压保护触发信号AC_H在该时间段内保持逻辑高电平。
在t4时刻，第二基准电压VREF2翻转为高，Vdrain低于VREF2，第二计时器开始计时。
在t5时刻，达到第二预设时长T2，将逻辑控制信号counter3_RN清零，过压保护触发信号AC_H信号也被清零，表明Vdrain检测为低压信号。
可以理解，drain端电压由前级电路决定，图6为drain端波形变化的其中一种情况，实际电路中，drain端的波形变化包括但不仅限于图6。在图6中，t2-t1＝t5-t4。
在开关电源系统中，通过次级侧电流采样电阻采样电感电流以用于控制开关电源的开关状态，而当次级侧电流采样电阻短路时，很容易造成开关电源损坏。该次级侧电流采样电阻位于变压器初级线圈的一侧。
为了避免因次级侧电流采样电阻短路造成开关电源损坏，可以设置电流采样电阻短路保护子单元113。所述电流采样电阻短路保护子单元113的结构可以存在多种，此处不作限制。
在一实施例中，参照图3及图7，所述电流采样电阻短路保护子单元113可以包括：
第三比较电路1131，第一输入端与drain端连接，第二输入端适于接入第三基准电压，使能端接入采样电阻短路检测信号cs_short_en；所述第三比较器电路1131，适于在所述次级侧电流采样电阻短路时，将所述交流电压输入端的电压Vdrain与第三基准电压进行比较，输出第三比较结果信号，作为所述电流采样电阻短路保护触发信号cs_short。
所述电流采样电阻短路保护子单元113的原理为：电流采样电阻短路的条件下，检测drian端电压，判断drain端电压是否向上过零，进而决定是否触发电流采样电阻短路保护。其中，所述第三基准电压VREF3可以为：vcc*Rdr_d/(Rdr_up+Rdr_d)，。
具体地，参照图7，过零检测电路的主体为第三比较电路1131。当电流采样电阻短路检测使能信号cs_short_en使能时，也就是电流采样电阻短路时，第三比较电路1131开始工作，第三比较电路1131的正负向输入端分别为Vdrain和VREF3。由于Vdrain电压实际值为DRAIN端电压信号经上下拉电阻分压后的值，vcc电压为变压器次级线圈同名端的电压，第三比较电路1131实际是将VDRAIN*Rdr_d/(Rdr_up+Rdr_d)与vcc*Rdr_d/(Rdr_up+Rdr_d)进行比较，也就是将DRAIN端电压与vcc电压进行比较。根据比较次级线圈两端的电压可以得出初级侧的电压情况，判断是否要进行电流采样电阻短路保护。
在实际应用中，为了来减少对插座孔的占用，越来越多的充电设备具有多个输出口，由此可以通过同一充电装置同时为多个待充电设备进行充电。该充电装置内设置多个协议电路，每个协议电路对应一个待充电设备。为了保证各个待充电设备的充电效率，可以在每个协议电路中设置功率分配单元12，对变压器的输入功率进行分配，使得每个协议电路在调整后的功率下进行充电。将每个协议电路单独集成在一个协议芯片时，在该待充电设备内，可以存在两个以上协议芯片级联的情况。
例如，参照图8，某一充电装置中，存在第一协议芯片U3_A和第二协议芯片U3_B，每个协议芯片上集成有一个协议电路。两个协议芯片级联，共同连接至变压器次级线圈的异名端。此时，变压器包括2个次级线圈，分别为次级线圈Ns1及次级线圈Ns2，次级线圈Ns1及次级线圈Ns2与同一初级线圈耦合产生不同的输出电压。其中，次级线圈Ns1与初级线圈耦合产生输出电压Vout1作为第一协议芯片U3_A的电源电压。次级线圈Ns2与初级线圈耦合产生输出电压Vout2作为第二协议芯片U3_B的电源电压vcc2。变压器次级线圈Ns1的异名端电压，经上拉电阻Rdr_up分压后，输入各个协议芯片的drain端。第一协议芯片U3_A通过第一接口电路连接至待充电设备。第二协议芯片U3_B通过第二接口电路连接至待充电设备。
需要说明的是，图8为两个协议芯片级联后的简化示意图。每个协议芯片均可以参照图1中协议芯片U3各个管脚与变压器T之间的连接方式进行实施。不同的是，在协议芯片级联后，每个协议芯片的电源电压发生变化。比如，参照图8，第一协议芯片U3_A的电源电压为vcc1，第二协议芯片的电源电压为vcc2，vcc1与vcc2不同。
当存在多个协议芯片级联时，每个协议电路的drain端电压会发生变化。因此，可以通过检测drain端电压的变化情况，判断是否存在多个待充电设备接入。当检测到接入多个待充电设备时，可以调节充电装置中模拟电路的电压，来实现功率的分配。
具体地，参照图3及图9，所述功率分配单元12可以包括：
充电设备数量检测子单元81，与drain端连接，适于基于drain端的电压变化情况，检测是否存在多个待充电设备接入，并输出检测结果信号；
功率分配控制子单元82，与所述充电设备数量检测子单元81连接，适于在检测到存在多个待充电设备接入时，输出所述功率分配信号drain_C，以调整其它电路的功率。
在本发明的一实施例中，所述充电设备数量检测子单元81，可以包括：
第四比较电路811，第一输入端与所述drain端连接，第二输入端与第四基准电压产生电路连接，适于将所述交流电压输入端输入的交流电压Vdrain与所述第四基准电压产生电路产生的第四基准电压VREF4进行比较，以判断是否存在多个待充电设备接入，并输出第四比较结果信号；
第三消隐电路812，与所述第四比较电路811连接，适于对所述第四比较结果信号执行消隐操作；
延时电路813，与所述第三消隐电路812连接，适于对消隐后的第四比较结果信号执行延时操作，得到所述检测结果信号。
在具体实施中，利用第四比较电路811将Vdrain与VREF4比较，并经过一定时间的消隐屏蔽和延时，来判断系统是否有多个待充电设备接入。当检测到接入多个待充电设备时，将检测结果信号至功率分配控制子单元82，功率分配控制子单元82接收信号后通过调节模拟电路的电压，来实现功率的分配。
在具体实施中，欠压保护子单元111、过压保护子单元112、电流采样电阻短路保护子单元113及功率分配单元12，可以分时复用drain端，实现drain端口的多功能集成。
具体地，在充电装置刚上电时，由欠压保护子单元111检测drain端电压，判断是否触发拔线保护。充电装置工作期间，过压保护子单元112和电流采样电阻短路保护子单元113一直工作，检测drain端电压，防止drain端过压或者是电流采样电阻短路。而对于功率分配功能，主要应用于多个协议芯片级联，即多口充时，判断drain端电压实现对多协议芯片功率的分配。
在具体实施中，参照图10，所述执行单元可以包括：执行控制电路121，与控制电路连接的电压调节电路122、电源放电电路123、驱动电路124及恒压恒流环路125等。
所述执行控制电路121可以接收电路保护触发信号。对于任意电路保护触发信号时，所述控制电路均可以控制相应电路执行电路保护操作。
在具体实施中，结合图1，所述执行控制电路121在接收到任意电路保护触发信号时，可以同时执行以下至少一种电路保护操作：①通过电源放电电路123，控制电源电压的泄放，协议电路掉电重启，保护协议电路；②通过驱动电路124控制GATE信号，进而控制次级侧控制管Q3的开启关断状态；③通过恒压恒流环路125控制光耦，包括上拉或者下拉光耦值，调节光耦值可以改变电流环路值，从而控制开关管Q1及同步整流管Q2关断。
在具体实施中，当检测到多个协议电路级联时，执行控制电路121在接收到功率分配信号时，可以基于所述功率分配信号，通过控制电压调节电路122，调节电源电压进而实现功率的分配。
在具体实施中，所述执行单元也可以不包括执行控制电路121，而由电压调节电路122、电源放电电路123、驱动电路124及电压电流环路125直接接收电路保护触发信号或功率分配信号时，从而直接触发相应电路，来实现电路保护操作或者功率分配操作。
需要说明的是，在以上实施例中，均以第一端为drain端为例所进行的描述。除drain端外，所述第一端还可以为其它端，只要该端能够反映输入电压变化情况即可。无论所述第一端为哪一端，均在本发明的保护范围之内。
本发明实施例还提供了一种协议芯片，所述协议芯片上集成有上述任一种实施例中的协议电路。
图10为本发明实施例中一种协议芯片的结构示意图。参照图10，所述协议芯片U3上集成有本发明实施例中的协议电路，所述协议电路可以包括：电路保护触发单元11及执行单元，所述执行单元包括：执行控制电路121，与控制电路连接的电压调节电路122、电源放电电路123、驱动电路124及电压电流环路125。
在具体实施中，所述协议电路还可以包括其它电路，比如协议通信电路13。所述协议通信电路13可以通过D+、D-、CC1、CC2管脚与type_C接口电路相连，实现协议通信。
在具体实施中，所述协议芯片可以应用于任意一种开关电源系统中。
本发明实施例还提供了一种充电装置，所述充电装置可以包括上述的开关电源系统。所述充电装置包括但不限于车载充电其、电源适配器等。所述充电装置可以具有多个USB接口，每个接口可与待充电设备连接，为待充电设备充电。
由上述内容可知，本发明实施例的方案，在协议电路的drain管脚，集成电路保护触发单元及功率单元，对drain管脚进行复用。具体地，通过外部上拉电阻分压，将分压后的drain端电压分别与不同基准电压进行比较，判断输入电压是否欠压，对输入电压的高低压进行检测，以及在次级侧电流采样电阻短路情况下，触发电流采样电阻短路保护。另外，当多芯片级联时，通过检测drain端电压，实现多芯片的功率重新分配。本将电压检测功能、电阻短路保护功能、功率分配功能都集成在drain管脚，可以在不增加芯片封装管脚和成本的基础上，实现了芯片的电压检测和限功率保护，使得外围电路更加精简安全，从而简化整个开关电源系统的结构，降低整个开关电源系统的成本。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (16)

1.一种协议电路，其特征在于，包括：
电路保护触发单元，与第一端连接，用于检测所述第一端的电压，并基于检测结果，判断是否产生电路保护触发信号，所述电路保护触发信号用于触发欠压保护、过压保护、电流采样电阻短路保护中的至少一种；
电路保护执行单元，与所述电路保护触发单元连接，用于接收所述电路保护触发信号，并基于所述电路保护触发信号，执行电路保护操作；
功率分配单元，与所述第一端连接，用于检测所述第一端的电压，并基于检测结果，判断是否产生功率分配信号，所述功率分配信号用于触发功率的重新分配；
执行单元，与所述电路保护触发单元及所述功率分配单元连接，适于在接收到所述电路保护触发信号时，基于所述电路保护触发信号，执行相应的电路保护操作；或者在接收到所述功率分配信号时，基于所述功率分配信号，执行功率重分配操作。
2.如权利要求1所述的协议电路，其特征在于，所述电路保护触发单元包括以下至少一个：
欠压保护子单元，与所述第一端连接，用于检测所述第一端的电压，并基于检测结果，判断是否产生欠压保护触发信号；所述欠压保护触发信号用于触发所述执行单元执行输入欠压操作；
过压保护子单元，与所述第一端连接，用于检测所述第一端的电压，并基于检测结果，判断是否产生过压保护触发信号；所述过压保护触发信号用于触发所述执行单元执行过压保护操作；
电流采样电阻短路保护子单元，与所述第一端连接，用于在开关电源中次级侧电流采样电阻短路时，检测所述第一端的电压，并基于检测结果，判断是否产生电流采样电阻短路保护触发信号；所述电流采样电阻短路保护触发信号用于触发所述执行单元执行电流采样电阻短路保护操作；
所述次级侧电流采样电阻与所述协议电路连接，通过所述次级侧电流采样电阻对电流进行采样，控制所在开关电源系统的开关状态。
3.如权利要求2所述的协议电路，其特征在于，所述欠压保护子单元，包括：
第一比较电路、第一消隐电路及欠压保护触发信号产生电路；其中：
所述第一比较电路，第一输入端与所述第一端连接，第二输入端与第一基准电压产生电路连接，适于将所述第一端输入的交流电压与所述第一基准电压产生电路产生的第一基准电压进行比较，输出第一比较结果信号；
所述第一消隐电路，与所述第一比较电路及所述欠压保护触发信号产生电路连接，适于对所述第一比较结果信号执行消隐操作，并将消隐后的第一比较结果信号输出至所述欠压保护触发信号产生电路；
所述欠压保护触发信号产生电路，适于在第一预设时长后，基于所述消隐后的第一比较结果信号，输出所述欠压保护触发信号；
其中，所述欠压保护触发信号的电平为第一预设逻辑值时，表明需要进行输入欠压保护，否则表明不需要进行输入欠压保护。
4.如权利要求3所述的协议电路，其特征在于，若所述第一端输入的交流电压小于所述第一基准电压的状态所持续的时长，达到所述第一预设时长，则所述欠压保护触发信号的电平为所述第一预设逻辑值。
5.如权利要求3所述的协议电路，其特征在于，所述欠压保护触发信号产生电路，包括：
第一计时器，包括第一使能控制端及第一时钟信号端；所述第一使能控制端与所述第一消隐电路的输出端连接，所述第一时钟信号端适于接入与所述第一预设时长对应的第一时钟信号；所述第一计时器，适于以所述消隐后的第一比较结果信号作为使能控制信号，在第一时钟信号的控制下，输出第一计时信号；
第一RS触发器，与所述第一计时器连接，基于所述第一计时信号，产生所述欠压保护触发信号。
6.如权利要求3所述的协议电路，其特征在于，所述过压保护子单元，包括：第二比较电路、第二消隐电路及过压保护触发信号产生电路；其中：
所述第二比较电路，第一输入端与所述第一端连接，第二输入端与第二基准电压产生电路连接，适于将所述第一端输入的交流电压与所述第二基准电压产生电路产生的第二基准电压进行比较，输出第二比较结果信号；
所述第二消隐电路，与所述第二比较电路及所述过压保护触发信号产生电路连接，适于对所述第二比较结果信号执行消隐操作，并将消隐后的第二比较结果信号输出至所述过压保护触发信号产生电路；
所述过压保护触发信号产生电路，适于基于所述消隐后的第二比较结果信号，输出所述过压保护触发信号；
其中，所述过压保护触发信号的电平为第二预设逻辑值时，表明需要进行过压保护，否则表明不需要进行过压保护。
7.如权利要求6所述的协议电路，其特征在于，所述过压保护触发信号产生电路，包括：
第二计时器，包括第二使能控制端及第二时钟信号端；所述第二使能控制端与所述第二消隐电路的输出端连接，所述第二时钟信号端适于接入与所述第二预设时长对应的第二时钟信号；所述第二计时器，适于以所述消隐后的第二比较结果信号作为使能控制信号，在第二时钟信号的控制下，输出第二计时信号；
逻辑控制器，与所述第二计时器连接，适于接收所述第二计时信号，并基于所述第二计时信号输出逻辑控制信号；在所述第二计时器工作时，若所述第二计时信号为低电平，所述逻辑控制信号保持前一电压状态，若所述第二计时信号为高电平，所述逻辑控制信号为低电平信号；在所述第二计时器不工作时，所述逻辑控制信号为高电平信号；
第三计时器，包括第三使能控制端及第三时钟信号端；所述第三使能控制端与所述逻辑控制器的输出端连接，所述第二时钟信号端与所述第二消隐电路的输出端连接；所述第三计时器，适于以所述逻辑控制信号作为使能控制信号，输出所述过压保护触发信号。
8.如权利要求7所述的协议电路，其特征在于，当所述消隐后的第二比较结果信号于第二预设时长内恒为低电平时，所述第二计时信号为高电平信号，所述逻辑控制信号为低电平信号；当所述消隐后的第二比较结果信号于第二预设时长内非恒为低电平时，所述第二计时信号为低电平信号，所述过压保护触发信号与所述逻辑控制信号的前一电压状态相关。
9.如权利要求8所述的协议电路，其特征在于，当所述消隐后的第二比较结果信号于第二预设时长内非恒为低电平时，若所述逻辑控制信号的前一电压状态为低电平，则所述过压保护触发信号为低电平信号，若所述逻辑控制信号的前一电压状态为高电平，所述第三计时器对所述消隐后的第二比较结果信号的方波进行计数，在达到预设目标计数值时，输出所述过压保护触发信号为高电平信号，否则保持所述过压保护触发信号为低电平信号。
10.如权利要求2所述的协议电路，其特征在于，所述电流采样电阻短路保护子单元，包括：
第三比较电路，第一输入端与所述第一端连接，第二输入端接入第三基准电压，使能端接入电流采样电阻短路检测信号；所述第三比较器电路，适于在所述次级侧电流采样电阻短路时，将所述第一端的电压与所述第三基准电压进行比较，输出第三比较结果信号，作为所述电流采样电阻短路保护触发信号。
11.如权利要求1所述的协议电路，其特征在于，所述功率分配单元，包括：
充电设备数量检测子单元，与所述第一端连接，适于基于所述第一端的电压变化情况，检测是否存在多个待充电设备接入，并输出检测结果信号；
功率分配控制子单元，与所述充电设备数量检测子单元连接，适于在检测到存在多个待充电设备接入时，输出所述功率分配信号，以调整其它电路的功率。
12.权利要求11所述的协议电路，其特征在于，所述充电设备数量检测子单元，包括：
第四比较电路，第一输入端与所述第一端连接，第二输入端与第四基准电压产生电路连接，适于将所述第一端输入的交流电压与所述第四基准电压产生电路产生的第四基准电压进行比较，以判断是否存在多个待充电设备接入，并输出第四比较结果信号；
第三消隐电路，与所述第四比较电路连接，适于对所述第四比较结果信号执行消隐操作；
延时电路，与所述第三消隐电路连接，适于对消隐后的第四比较结果信号执行延时操作，得到所述检测结果信号。
13.如权利要求1所述的协议电路，其特征在于，所述第一端为交流电压输入端，所述交流电压输入端用于连接变压器次级线圈的异名端，以接入交流电压。
14.一种协议芯片，其特征在于，所述协议芯片上集成有权利要求1至13任一项所述的协议电路。
15.一种开关电源系统，其特征在于，包括：
变压器；
权利要求14所述的协议芯片，与所述变压器连接；
接口电路，与所述协议芯片连接；
其中，所述协议芯片，适于将变压器次级线圈的输入电压转换成与所述接口电路适配的电压，并控制充电电流。
16.一种充电设备，其特征在于，包括权利要求15所述的开关电源系统。
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