CN116317044A - 多供电端口控制电路、充电设备及主电压变化的控制方法 - Google Patents

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CN116317044A CN202310149343.3A CN202310149343A CN116317044A CN 116317044 A CN116317044 A CN 116317044A CN 202310149343 A CN202310149343 A CN 202310149343A CN 116317044 A CN116317044 A CN 116317044A
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Abstract

本发明提供了一种多供电端口控制电路、充电设备及主电压变化的控制方法，通过每个供电端口均分别通过对应的第二级功率变换器耦接至第一级功率变换器的输出端；第一分压电阻耦接至第一级功率变换器的输出端，第二分压电阻一端接地，另一端分别耦接至第一分压电阻以及调节电阻，调节电阻通过一开关接地，反馈模块分别耦接至第二分压电阻以及第一级功率变换器的方式，使得仅在对应的供电端口接入的设备所需电压超出第一级功率变换器的供电能力范围时，控制模块控制开关闭合，以调节第一级功率变换器输出的电压大小。从而本发明在保证设备正常充电的同时，最大程度兼顾主电压输出的固定电压与设备所需电压之间的差距的缩小，进而提高充电效率的问题。

Description

多供电端口控制电路、充电设备及主电压变化的控制方法
技术领域
本发明涉及电源技术领域，特别是涉及一种多供电端口控制电路、充电设备以及主电压变化方法。
背景技术
现有的多口充电技术广泛使用多口独立电源架构，该架构使用单一主模块提供固定输出电压，多个副模块对主电压进行电压变换，使其对外接设备供电。
目前常用的可配置有多个供电端口的对外按需求供电的电源设备，包括：设备机柜、多线充电宝等等，被广泛地用于有为多个设备同时充电能力的设备与系统中。
现在一般采用BUCK架构的DC/DC变换器对主电压进行电压变换，每个DC/DC变换器依据接入的设备提供设备所需电压。
然而，在DC/DC变换器对主电压进行电压变换时，若主电压与DC/DC变换器输出电压之间的电压差较大，会导致DC/DC变换器损耗的比例增大，其转化效率降低，进而使得充电效率降低。
因而，如何解决在确保设备正常充电的同时，最大程度兼顾主电压输出的固定电压与设备所需电压之间的差距的缩小，进而提高充电效率，已成为业界目前亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种多供电端口控制电路、充电设备及主电压变化的控制方法，以解决在确保设备正常充电的同时，最大程度兼顾主电压输出的固定电压与设备所需电压之间的差距的缩小，进而提高充电效率的技术问题。
根据本发明的第一方面，提供了一种多供电端口控制电路，包括：第一级功率变换器、第一分压电阻、第二分压电阻、调节电阻、控制模块、反馈模块、N个协议接口模块、N个第二级功率变换器以及N个供电端口，其中的N为大于或等于2的整数；其中：
每个供电端口均分别通过对应的第二级功率变换器耦接至所述第一级功率变换器的输出端；所述第一分压电阻的第一端耦接至所述第一级功率变换器的输出端，所述第一分压电阻的第二端耦接至所述第二分压电阻的第一端，所述第二分压电阻的第二端接地；所述调节电阻的第一端耦接至所述第二分压电阻的第一端，所述调节电阻的第二端通过一开关接地；所述反馈模块的第一端耦接至所述第二分压电阻的第一端，其第二端耦接至所述第一级功率变换器的第一端；每个所述协议接口模块的第一端分别与对应的供电端口耦接，每个所述协议接口模块的第二端均耦接至对应的控制模块的第一端，每个所述控制模块的输出端耦接至所述开关的控制端；其中：
所述第一级功率变换器用于输出第一供电电压；
每个所述第二级功率变换器用于将所述第一供电电压分别转换成相应的充电电压；
各协议接口模块用于获得对应供电端口上连接的设备的协议参数并发送给所述控制模块；
所述控制模块被配置为用于：依据各供电端口上连接的设备的协议参数，判断对应的各供电端口接入的设备所需的电压是否在所述第一级功率变换器的供电能力范围内；并根据判断结果控制所述开关的断开与闭合，以调节所述第二分压电阻的第一端的电压值；
所述反馈模块用于依据所述第二分压电阻的第一端的电压值调节所述第一级功率变换器输出的第一供电电压的大小。
可选的，依据各供电端口上连接的设备的协议参数，判断对应的各供电端口接入的设备所需的电压是否在所述第一级功率变换器的供电能力范围内；具体为：
若协议接口模块获得的对应的供电端口的所需电压小于或等于第一供电电压，则判断对应的供电端口接入的设备的所需电压在所述第一级功率变换器的供电能力范围内，对应的控制模块输出第一信号至所述开关，仅当各协议接口模块获得的对应的供电端口的所需电压均小于或等于第一供电电压，对应的控制模块均输出第一信号至所述开关，使得所述开关断开，以使得所述第二分压电阻的第一端的电压值为所述参考设定值；
若协议接口模块获得的对应的供电端口的所需电压大于所述第一供电电压，则判断对应的供电端口接入的设备的所需电压不在所述第一级功率变换器的供电能力范围内，对应的控制模块输出第二信号至所述开关，使得所述开关闭合，以使得所述第二分压电阻的第一端的电压值低于所述参考设定值。
可选的，所述第一级功率变换器为AC/DC变换器；所述反馈模块的第二端耦接至所述AC/DC变换器的原边，其第三端耦接至所述AC/DC变换器的副边，所述第一分压电阻的第一端耦接至所述AC/DC变换器的副边。
可选的，所述第二级功率变换器为DC/DC变换器。
可选的，所述反馈模块包括可控精密稳压源、光电耦合器、限流电阻以及主电源控制模块；所述主电源控制模块的输出端耦接至所述AC/DC变换器的原边；所述光电耦合器的第一端耦接至所述主电源控制模块的输入端，其第二端耦接至所述可控精密稳压源的第一端，其第三端耦接至所述限流电阻的第一端，其第四端接地，所述限流电阻的第二端耦接至所述AC/DC变换器的副边；所述可控精密稳压源的第二端耦接至所述第二分压电阻的第一端，其第三端接地。
可选的，根据所述第二分压电阻的第一端的电压值调节所述第一级功率变换器输出的第一供电电压的大小，具体为：
所述可控精密稳压源依据所述第二分压电阻的第一端的电压值输出对应的电流，
当供电端口接入的设备的所需电压均在所述第一级功率变换器的供电能力范围内时，对应的控制模块均输出第一信号至所述开关，使得所述调节电阻的第二端与接地端之间的开关断开，所述光电耦合器接收所述可控精密稳压源输出的电流并传输至所述主电源控制模块的输入端，所述主电源控制模块控制所述AC/DC变换器的原边输出电压的占空比动态稳定，所述AC/DC变换器的副边输出所述第一供电电压为第一设定电压值；
当供电端口接入的设备的所需电压不在所述第一级功率变换器的供电能力范围内时，所述控制模块控制所述调节电阻的第二端与接地端之间的开关闭合，所述第二分压电阻与所述调节电阻并联，所述第二分压电阻的第一端的电压值小于所述参考设定值，所述可控精密稳压源对应输出的电流变小，所述光电耦合器接收该电流并传输至所述主电源控制模块的输入端，所述主电源控制模块控制所述AC/DC变换器的原边输出电压的占空比升高，使得所述AC/DC变换器副边输出的所述第一供电电压升高至第二设定电压值。
可选的，还包括旁路电容；所述旁路电容的第一端耦接至所述第一级功率变换器的输出端，其第二端接地。
可选的，所述开关为NMOS开关管；所述NMOS开关管的栅极耦接至所述控制模块的输出端，所述NMOS开关管的漏极耦接至所述调节电阻的第二端，所述NMOS开关管的源极接地。
可选的，所述控制模块控制所述调节电阻的第二端与接地端之间的开关断开或闭合，具体为：
若对应的供电端口接入设备的所需电压在所述第一级功率变换器的供电能力范围内，则所述控制模块输出低电平至所述NMOS开关管的栅极，使得所述调节电阻的第二端与接地端之间的开关断开；
若对应的供电端口接入设备的所需电压不在所述第一级功率变换器的供电能力范围内，则所述控制模块输出高电平至所述NMOS开关管的栅极，使得所述调节电阻的第二端与接地端之间的开关闭合。
可选的，还包括驱动模块，所述控制模块的输出端通过所述驱动模块耦接所述NMOS开关管的栅极。
根据本发明的第二方面，提供了一种充电设备，包括本发明第一方面任一项提供的多供电端口控制电路。
根据本发明的第三方面，提供了一种主电压变换的控制方法，用于对本发明第一方面任一项提供的多供电端口控制电路进行控制，该方法包括：
获得对应供电端口上连接的设备的协议参数并发送给所述控制模块；
依据各供电端口上连接的设备的协议参数，判断对应的各供电端口接入的设备所需的电压是否在所述第一级功率变换器的供电能力范围内；并根据判断结果控制所述开关的断开与闭合，以调节所述第二分压电阻的第一端的电压值；
依据所述第二分压电阻的第一端的电压值调节所述第一级功率变换器输出的第一供电电压的大小。
本发明提供的多供电端口控制电路、充电设备及主电压变化的控制方法中，通过每个供电端口均分别通过对应的第二级功率变换器耦接至第一级功率变换器的输出端；第一分压电阻耦接至第一级功率变换器的输出端，第二分压电阻一端接地，另一端分别耦接至第一分压电阻以及调节电阻，调节电阻通过一开关接地，反馈模块分别耦接至第二分压电阻以及第一级功率变换器的方式，使得仅在对应的供电端口接入的设备所需电压超出第一级功率变换器的供电能力范围时，控制模块控制开关闭合，以调节第一级功率变换器输出的电压的大小。从而针对多端口供电技术，本发明在保证设备正常充电的同时，最大程度兼顾了主电压输出的固定电压与设备所需电压差距较小，进而提高充电效率的实现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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是本发明实施例中的多供电端口控制电路构造示意图；
图2是本发明一实施例中多供电端口控制电路构造示意图一；
图3是本发明另一实施例中多供电端口控制电路构造示意图一；
图4是本发明另一实施例中多供电端口控制电路构造示意图二；
图5是本发明实施例中多供电端口控制电路的主电压变化的控制方法的流程示意图。
附图标记说明：
11-第一级功率变换器；
12-所述控制模块；
13-反馈模块；
14-协议接口模块；
15-第二级功率变换器；
16-供电端口；
17-驱动模块；
131-可控精密稳压源；
132-光电耦合器；
133-主电源控制模块；
R1-第一分压电阻；
R2-第二分压电阻；
R3-调节电阻；
R4-限流电阻；
C1-旁路电容；
SW-开关。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面以具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
有鉴于现有技术中，很难在保证设备正常充电的同时，最大程度兼顾主电压输出的固定电压与设备所需电压之间的差距的缩小，进而提高充电效率的问题。本发明提供了一种多供电端口控制电路，通过每个供电端口均分别通过对应的第二级功率变换器耦接至第一级功率变换器的输出端；第一分压电阻耦接至第一级功率变换器的输出端，第二分压电阻一端接地，另一端分别耦接至第一分压电阻以及调节电阻，调节电阻通过一开关接地，反馈模块分别耦接至第二分压电阻以及第一级功率变换器的方式，使得仅在对应的供电端口接入的设备所需电压超出第一级功率变换器的供电能力范围时，控制模块控制开关闭合，以调节第一级功率变换器输出的电压的大小。从而针对多端口供电技术，本发明在保证设备正常充电的同时，最大程度兼顾了使主电压输出的固定电压与设备所需电压之间的差距较小，进而提高了充电效率。
请参考图1，本发明实施例提供了一种多供电端口控制电路，包括：第一级功率变换器11、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、调节电阻R3、控制模块12、反馈模块13、N个协议接口模块14、N个第二级功率变换器15以及N个供电端口16，其中的N为大于或等于2的整数；其中：
每个供电端口16均分别通过对应的第二级功率变换器15耦接至所述第一级功率变换器11的输出端；所述第一分压电阻R1的第一端耦接至所述第一级功率变换器11的输出端，所述第一分压电阻R1的第二端耦接至所述第二分压电阻R2的第一端，所述第二分压电阻R2的第二端接地；所述调节电阻R3的第一端耦接至所述第二分压电阻R2的第一端，所述调节电阻R3的第二端通过一开关SW接地；所述反馈模块13的第一端耦接至所述第二分压电阻R2的第一端，其第二端耦接至所述第一级功率变换器11的第一端；每个所述协议接口模块14的第一端分别与对应的供电端口16耦接，每个所述协议接口模块14的第二端均耦接至对应的控制模块12的第一端，每个所述控制模块12的输出端耦接至所述开关SW的控制端；其中：
所述第一级功率变换器11用于输出第一供电电压；
每个所述第二级功率变换器15用于将所述第一供电电压分别转换成相应的充电电压；
各协议接口模块14用于获得对应供电端口16上连接的设备的协议参数并发送给所述控制模块12；
所述控制模块12被配置为用于：依据各供电端口16上连接的设备的协议参数，判断对应的各供电端口16接入的设备所需的电压是否在所述第一级功率变换器11的供电能力范围内；并根据判断结果控制所述开关SW的断开与闭合，以调节所述第二分压电阻R2的第一端的电压值；
所述反馈模块13用于依据所述第二分压电阻R2的第一端的电压值调节所述第一级功率变换器11输出的第一供电电压的大小。
其中，所述控制模块12连接开关SW的控制端；所述控制模块12依据对应供电端口16上连接的设备的协议参数发送相应的控制信号至对应开关SW的控制端以控制相应开关SW的通断，在图1所示的示例中，所述控制模块12接受对应供电端口16上连接的设备的协议参数，判断对应的各供电端口16接入的设备所需的电压是否在所述第一级功率变换器11的供电能力范围内；具体为：
若协议接口模块获得的对应的供电端口的所需电压小于或等于第一供电电压，则判断对应的供电端口接入的设备的所需电压在所述第一级功率变换器的供电能力范围内，对应的控制模块输出第一信号至所述开关，仅当各协议接口模块获得的对应的供电端口的所需电压均小于或等于第一供电电压，对应的控制模块均输出第一信号至所述开关，使得所述开关断开，以使得所述第二分压电阻的第一端的电压值为所述参考设定值；
若协议接口模块获得的对应的供电端口的所需电压大于所述第一供电电压，则判断对应的供电端口接入的设备的所需电压不在所述第一级功率变换器的供电能力范围内，对应的控制模块输出第二信号至所述开关，使得所述开关闭合，以使得所述第二分压电阻的第一端的电压值低于所述参考设定值。其中，控制信号的传输可以为无线传输方式，当然也可以为有线传输方式，本发明对此不做任何限制。
其中，供电端口16可以为USB TYPE-A接口或USB TYPE-C接口。本发明对供电端口16的接口类型并不做相应限定，任何可以预想到的接口均在本发明的保护范围之内。
一种举例中，请参考图2，所述开关SW可以为NMOS开关管；所述NMOS开关管的栅极耦接至所述控制模块12的输出端，所述NMOS开关管的漏极耦接至所述调节电阻R3的第二端，所述NMOS开关管的源极接地。
在此情况下，所述控制模块12控制所述调节电阻R3的第二端与接地端之间的开关SW断开或闭合，具体为：
若对应的供电端口16接入设备的所需电压在所述第一级功率变换器11的供电能力范围内，则所述控制模块12输出低电平至所述NMOS开关管的栅极，使得所述调节电阻R3的第二端与接地端之间的开关SW断开；
若对应的供电端口16接入设备的所需电压不在所述第一级功率变换器11的供电能力范围内，则所述控制模块12输出高电平至所述NMOS开关管的栅极，使得所述调节电阻R3的第二端与接地端之间的开关SW闭合。
作为一种优选实施方式，请参考图3，所述开关SW还包括驱动模块17，所述控制模块12的输出端通过所述驱动模块17接所述NMOS开关管的栅极；其中，所述驱动模块17用于放大控制信号使其能够驱动所述NMOS开关管，一种举例中，如图3所示，所述驱动模块17包括放大器。
当然，本发明并不以此为限，在其他举例中，所述开关SW也可以选择三极管、RGPT开关或其他开关器件。
作为一种优选实施方式，如图1所示，该多供电端口控制电路还包括旁路电容C1；所述旁路电容C1的第一端耦接至所述第一级功率变换器11的输出端，其第二端接地；其中，若所述旁路电容C1为大电容则可滤低频的干扰信号；若所述旁路电容C1为小电容则可滤除高频的干扰信号。
一种实施方式中，在图1所示的示例中，所述调节电阻R3的第一端耦接至所述第二分压电阻R2的第一端，所述调节电阻R3的第二端通过所述开关SW接地，每个所述协议接口模块14的第一端分别与对应的供电端口16耦接，每个所述协议接口模块14的第二端均耦接至所述控制模块12的第一端，所述控制模块12的输出端耦接至所述开关SW的控制端，其中，当有两个以上的第二级功率变换器级联时，所述控制模块12接受N个所述协议接口模块14输出的协议参数并控制所述开关SW的闭合或断开。
作为另一种优选实施方式，请参考图3，所述第二级功率变换器15集成有所述协议接口模块14、所述控制模块12以及所述开关SW，所述调节电阻R3的第一端耦接至所述第二分压电阻R2的第一端，所述调节电阻R3的第二端分别通过N个所述开关SW接地，每个所述协议接口模块14的第一端分别与对应的供电端口16耦接，每个所述协议接口模块14的第二端均耦接至对应的所述控制模块12的第一端，每个所述控制模块12的输出端耦接至对应的开关SW的控制端；在此情况下，若对应的供电端口接入的设备所需的电压在所述第一级功率变换器11的供电能力范围内，则所述控制模块12控制该支路对应的所述开关SW断开。
一种实施方式中，请参考图4，所述第一级功率变换器11为AC/DC变换器；所述反馈模块13的第二端耦接至所述AC/DC变换器的原边，其第三端耦接至所述AC/DC变换器的副边，所述第一分压电阻R1的第一端耦接至所述AC/DC变换器的副边。
在该情况下，一种实施方式中，如图3所示，所述第二级功率变换器15为DC/DC变换器。
针对所述第一级功率变换器11为AC/DC变换器以及所述第二级功率变换器15为DC/DC变换器的情况，一种实施方式中，请参考图3，所述反馈模块13包括可控精密稳压源131、光电耦合器132、限流电阻R4以及主电源控制模块133；所述主电源控制模块133的输出端耦接至所述AC/DC变换器的原边；所述光电耦合器132的第一端耦接至所述主电源控制模块133的输入端，其第二端耦接至所述可控精密稳压源131的第一端，其第三端耦接至所述限流电阻R4的第一端，其第四端接地，所述限流电阻R4的第二端耦接至所述AC/DC变换器的副边；所述可控精密稳压源131的第二端耦接至所述第二压电阻R2的第一端，其第三端接地。其中，所述光电耦合器132用于电平转换以及电气隔离，以驱动所述主电源控制模块133并保证电路的安全。
在这种情况下，所述反馈模块13根据所述第二分压电阻R2的第一端的电压值调节所述第一级功率变换器11输出的第一供电电压的大小，具体为：
所述可控精密稳压源131依据所述第二分压电阻R2的第一端的电压值输出对应的电流，
当供电端口16接入的设备的所需电压均在所述第一级功率变换器11的供电能力范围内时，对应的控制模块12控制均输出第一信号至所述开关，使得所述调节电阻R3的第二端与接地端之间的开关SW断开，所述光电耦合器132接收所述可控精密稳压源131输出的电流并传输至所述主电源控制模块133的输入端，所述主电源控制模块133控制所述AC/DC变换器的原边输出电压的占空比动态稳定，所述AC/DC变换器的副边输出所述第一供电电压为第一设定电压值；
当供电端口16接入的设备的所需电压不在所述第一级功率变换器11的供电能力范围内时，对应的控制模块12控制所述调节电阻R3的第二端与接地端之间的开关SW闭合，所述第二分压电阻R2与所述调节电阻R3并联，所述第二分压电阻R2的第一端的电压值小于所述参考设定值，所述可控精密稳压源131对应输出的电流变小，所述光电耦合器132接收该电流并传输至所述主电源控制模块133的输入端，所述主电源控制模块133控制所述AC/DC变换器的原边输出电压的占空比升高，使得所述AC/DC变换器副边输出的所述第一供电电压升高至第二设定电压值。
其中，作为一种实施方式，所述第一设定电压小于所述第二设定电压。
为了确定所述第一设定电压值与所述第二设定电压值的电压值，给定所述第二分压电阻R2的第一端的电压值FB、所述第二分压电阻R1的电阻值、所述第二分压电阻R2的电阻值以及所述调节电阻R3的电阻值，所述第一设定电压值V1有如下关系：
Figure SMS_1
所述第二设定电压值V2有如下关系：
Figure SMS_2
其中，R2∥R3表征所述第二分压电阻R2与所述调节电阻R3并联后的等效电阻值。
具体地，一种举例中，如图4所示，所述主电源控制模块133通过一NMOS开关管耦接至所述AC/DC变换器的原边，所述光电耦合器132包括发光源1321和受光器1322。
当所述控制模块12控制所述调节电阻R3的第二端与接地端之间的开关SW断开时，若所述AC/DC变换器副边输出的电压大于所述第一设定电压值，则此时所述第二分压电阻R2的第一端的电压值大于所述参考设定值，由于输入所述可控精密稳压源131的参考极的电压增大，其阴极到阳极的导通程度会增大，即流过所述可控精密稳压源131的电流增大，进而所述发光源1321接收所述可控精密稳压源131输出的电流增大，其光照强度增加，所述受光器1322接收到的光照强度增加，其产生的电流增大，进而所述主电源控制模块133接收到的电压升高，改变输出的PWM控制信号的宽度，控制该NMOS开关管的闭合或导通的频率，降低所述AC/DC变换器的原边输出电压的占空比；否则，升高所述AC/DC变换器的原边输出电压的占空比，使得所述AC/DC变换器副边输出的所述第一供电电压为所述第一设定电压值，达到稳定所述第一供电电压的目的；
当所述控制模块12控制所述调节电阻R3的第二端与接地端之间的开关SW闭合时，此时所述第二分压电阻R2的第一端的电压值持续小于所述参考设定值，流过所述可控精密稳压源131的电流减小，进而所述发光源1321接收所述可控精密稳压源131输出的电流减小，所述受光器1322传输至所述主电源控制模块133的输入端的电流减小，所述主电源控制模块133接收到电压降低，所述主电源控制模块133改变输出的所述PWM控制信号的宽度，控制该NMOS开关管的闭合或导通的频率，从而升高所述AC/DC变换器的原边输出电压的占空比，进而使得所述AC/DC变换器副边输出的所述第一供电电压升高至第二设定电压值。
其中，所述可控精密稳压源131可以为TL431芯片，当所述第二分压电阻R2的第一端的电压值非常接近其内部的基准源时，流过TL431芯片的电流才为稳定的非饱和电流，而且随着所述第二分压电阻R2的第一端的电压值的微小变化，通过TL431芯片的电流将从1mA到100mA变化，进而控制所述AC/DC变换器的原边输出电压的占空比，当然，本发明并不以此为限，任何可以兼顾实现恒压功能以及恒流反馈控制功能的电路结构均在本发明的保护范围之内，例如TP1550芯片等等。
当然，本发明对所述光电耦合器132以及所述主电源控制模块133的类型也并不做相应限定，任何可以预想到的器件均在本发明的保护范围之内，例如所述光电耦合器132可以为EL817S1(C)(TU)等等，所述主电源控制模块133可以为包括UC3842A芯片的电路、CRE6959VH-S2芯片的电路等等，此模块为现有的公开的技术，本申请在此不再赘述。
此外，本发明实施例还提供了一种主电压变换的控制方法，用于对图1以及图3所示的任一实施例的多供电端口控制电路进行控制，该控制方法包括以下步骤：
获得对应供电端口16上连接的设备的协议参数并发送给所述控制模块12；
依据各供电端口16上连接的设备的协议参数，判断对应的各供电端口16接入的设备所需的电压是否在所述第一级功率变换器11的供电能力范围内；并根据判断结果控制所述开关SW的断开与闭合，以调节所述第二分压电阻R2的第一端的电压值；
依据所述第二分压电阻R2的第一端的电压值调节所述第一级功率变换器11输出的第一供电电压的大小。
作为一种具体实施方式，请参考图5，在实际使用中，采用本发明实施例提供的主电压变换的控制方法对如图3所示的多供电端口控制电路进行控制，包括以下步骤：
S21：上电；
上电后多供电端口控制电路正常工作；
S22：开关SW断开；
其中，步骤S22可以理解为：当对应供电端口16接入设备时，控制对应的开关SW断开，以使得所述第一分压电阻R1的第二端的电压值等于所述参考设定值，调节所述第一功率变换器11输出所述第一设定电压；
S23：获得对应供电端口16上连接的设备的协议参数；
具体的，所述协议接口模块14检测对应供电端口16的连接的设备的协议参数，并将设备的协议参数传输至所述控制模块12；
S24：对应的各供电端口16接入的设备所需的电压是否在所述第一级功率变换器11的供电能力范围内；若否，则进入S25，若是，则返回S23；
具体地，依据多个供电端口16上连接的设备的协议参数，判断对应的供电端口16接入设备的所需电压是否在所述第一级功率变换器11的供电能力范围内；
若对应的供电端口16的所需电压大于所述第一供电电压，则判断对应的供电端口16接入的设备的所需电压不在所述第一级功率变换器11的供电能力范围内，则进入S25；
若对应的供电端口16的所需电压小于或等于所述第一供电电压，则判断对应的供电端口16接入的设备的所需电压在所述第一级功率变换器11的供电能力范围内，则维持所述调节电阻R3的第二端与接地端之间的开关SW断开，以使得所述第二分压电阻R2的第一端的电压值等于所述参考设定值。
S25：开关SW闭合；
具体地，控制所述调节电阻R3的第二端与接地端之间的开关SW闭合，以使得所述第二分压电阻R2的第一端的电压值低于所述参考设定值，调节所述第一功率变换器11输出所述第二设定电压；并返回S23。
其中，作为一种实施方式，所述第一设定电压小于所述第二设定电压。
此外，本发明实施例还提供了一种充电设备，包括上述的多供电端口控制电路。作为举例，该设备可以为排插、多插口的插座、多线充电宝，当然也可以为其它需要进行多端口供电的设备。
综上所述，本发明通过每个供电端口均分别通过对应的第二级功率变换器耦接至第一级功率变换器的输出端；第一分压电阻耦接至第一级功率变换器的输出端，第二分压电阻一端接地，另一端分别耦接至第一分压电阻以及调节电阻，调节电阻通过一开关接地，反馈模块分别耦接至第二分压电阻以及第一级功率变换器的方式，使得仅在对应的供电端口接入的设备所需电压超出第一级功率变换器的供电能力范围时，所述控制模块控制开关闭合，以调节第一级功率变换器输出的电压的大小。从而针对多端口供电技术，本发明在保证设备正常充电的同时，最大程度兼顾主电压输出的固定电压与设备所需电压之间的差距的缩小，进而提高充电效率。
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 (12)

1.一种多供电端口控制电路，其特征在于，包括：第一级功率变换器、第一分压电阻、第二分压电阻、调节电阻、控制模块、反馈模块、N个协议接口模块、N个第二级功率变换器以及N个供电端口，其中的N为大于或等于2的整数；其中：
每个供电端口均分别通过对应的第二级功率变换器耦接至所述第一级功率变换器的输出端；所述第一分压电阻的第一端耦接至所述第一级功率变换器的输出端，所述第一分压电阻的第二端耦接至所述第二分压电阻的第一端，所述第二分压电阻的第二端接地；所述调节电阻的第一端耦接至所述第二分压电阻的第一端，所述调节电阻的第二端通过一开关接地；所述反馈模块的第一端耦接至所述第二分压电阻的第一端，其第二端耦接至所述第一级功率变换器的第一端；每个所述协议接口模块的第一端分别与对应的供电端口耦接，每个所述协议接口模块的第二端均耦接至对应的控制模块的第一端，每个所述控制模块的输出端耦接至所述开关的控制端；其中：
所述第一级功率变换器用于输出第一供电电压；
每个所述第二级功率变换器用于将所述第一供电电压分别转换成相应的充电电压；
各协议接口模块用于获得对应供电端口上连接的设备的协议参数并发送给所述控制模块；
所述控制模块被配置为用于：依据各供电端口上连接的设备的协议参数，判断对应的各供电端口接入的设备所需的电压是否在所述第一级功率变换器的供电能力范围内；并根据判断结果控制所述开关的断开与闭合，以调节所述第二分压电阻的第一端的电压值；
所述反馈模块用于依据所述第二分压电阻的第一端的电压值调节所述第一级功率变换器输出的第一供电电压的大小。
2.根据权利要求1所述的多供电端口控制电路，其特征在于，依据各供电端口上连接的设备的协议参数，判断对应的各供电端口接入的设备所需的电压是否在所述第一级功率变换器的供电能力范围内；具体为：
若协议接口模块获得的对应的供电端口的所需电压小于或等于第一供电电压，则判断对应的供电端口接入的设备的所需电压在所述第一级功率变换器的供电能力范围内，对应的控制模块输出第一信号至所述开关，仅当各协议接口模块获得的对应的供电端口的所需电压均小于或等于第一供电电压，对应的控制模块均输出第一信号至所述开关，使得所述开关断开，以使得所述第二分压电阻的第一端的电压值为所述参考设定值；
若协议接口模块获得的对应的供电端口的所需电压大于所述第一供电电压，则判断对应的供电端口接入的设备的所需电压不在所述第一级功率变换器的供电能力范围内，对应的控制模块输出第二信号至所述开关，使得所述开关闭合，以使得所述第二分压电阻的第一端的电压值低于所述参考设定值。
3.根据权利要求2所述的多供电端口控制电路，其特征在于，所述第一级功率变换器为AC/DC变换器；所述反馈模块的第二端耦接至所述AC/DC变换器的原边，其第三端耦接至所述AC/DC变换器的副边，所述第一分压电阻的第一端耦接至所述AC/DC变换器的副边。
4.根据权利要求3所述的多供电端口控制电路，其特征在于，所述第二级功率变换器为DC/DC变换器。
5.根据权利要求3所述的多供电端口控制电路，其特征在于，所述反馈模块包括可控精密稳压源、光电耦合器、限流电阻以及主电源控制模块；所述主电源控制模块的输出端耦接至所述AC/DC变换器的原边；所述光电耦合器的第一端耦接至所述主电源控制模块的输入端，其第二端耦接至所述可控精密稳压源的第一端，其第三端耦接至所述限流电阻的第一端，其第四端接地，所述限流电阻的第二端耦接至所述AC/DC变换器的副边；所述可控精密稳压源的第二端耦接至所述第二分压电阻的第一端，其第三端接地。
6.根据权利要求5所述的多供电端口控制电路，其特征在于，根据所述第二分压电阻的第一端的电压值调节所述第一级功率变换器输出的第一供电电压的大小，具体为：
所述可控精密稳压源依据所述第二分压电阻的第一端的电压值输出对应的电流，
当供电端口接入的设备的所需电压均在所述第一级功率变换器的供电能力范围内时，对应的控制模块均输出第一信号至所述开关，使得所述调节电阻的第二端与接地端之间的开关断开，所述光电耦合器接收所述可控精密稳压源输出的电流并传输至所述主电源控制模块的输入端，所述主电源控制模块控制所述AC/DC变换器的原边输出电压的占空比动态稳定，所述AC/DC变换器的副边输出所述第一供电电压为第一设定电压值；
当供电端口接入的设备的所需电压不在所述第一级功率变换器的供电能力范围内时，所述控制模块控制所述调节电阻的第二端与接地端之间的开关闭合，所述第二分压电阻与所述调节电阻并联，所述第二分压电阻的第一端的电压值小于所述参考设定值，所述可控精密稳压源对应输出的电流变小，所述光电耦合器接收该电流并传输至所述主电源控制模块的输入端，所述主电源控制模块控制所述AC/DC变换器的原边输出电压的占空比升高，使得所述AC/DC变换器副边输出的所述第一供电电压升高至第二设定电压值。
7.根据权利要求1所述的多供电端口控制电路，其特征在于，还包括旁路电容；所述旁路电容的第一端耦接至所述第一级功率变换器的输出端，其第二端接地。
8.根据权利要求1-7任一项所述的多供电端口控制电路，其特征在于，所述开关为NMOS开关管；所述NMOS开关管的栅极耦接至所述控制模块的输出端，所述NMOS开关管的漏极耦接至所述调节电阻的第二端，所述NMOS开关管的源极接地。
9.根据权利要求8所述的多供电端口控制电路，其特征在于，所述控制模块控制所述调节电阻的第二端与接地端之间的开关断开或闭合，具体为：
若对应的供电端口接入设备的所需电压在所述第一级功率变换器的供电能力范围内，则所述控制模块输出低电平至所述NMOS开关管的栅极，使得所述调节电阻的第二端与接地端之间的开关断开；
若对应的供电端口接入设备的所需电压不在所述第一级功率变换器的供电能力范围内，则所述控制模块输出高电平至所述NMOS开关管的栅极，使得所述调节电阻的第二端与接地端之间的开关闭合。
10.根据权利要求9所述的多供电端口控制电路，其特征在于，还包括驱动模块，所述控制模块的输出端通过所述驱动模块耦接所述NMOS开关管的栅极。
11.一种充电设备，其特征在于，包括对权利要求1-10任一项所述的多供电端口控制电路。
12.一种主电压变换的控制方法，其特征在于，用于对权利要求1-10任一项所述的多供电端口控制电路进行控制，该方法包括：
获得对应供电端口上连接的设备的协议参数并发送给所述控制模块；
依据各供电端口上连接的设备的协议参数，判断对应的各供电端口接入的设备所需的电压是否在所述第一级功率变换器的供电能力范围内；并根据判断结果控制所述开关的断开与闭合，以调节所述第二分压电阻的第一端的电压值；
依据所述第二分压电阻的第一端的电压值调节所述第一级功率变换器输出的第一供电电压的大小。
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