CN117277819A - 同步整流模块、电源适配器及通讯方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种同步整流模块、电源适配器及通讯方法，该同步整流模块通过将同步整流电路以及协议通讯电路设置在同一同步整流模块上，并通过所述协议通讯电路控制所述同步整流电路工作，以实现与原边控制器之间的通讯。本申请无需设置多个芯片，通过将同步整流电路以及协议通讯电路集成，以及利用变压器的绕组进行信息传递，能够降低电源适配器的成本并且提升芯片的集成度。

Description

同步整流模块、电源适配器及通讯方法

技术领域

本申请涉及充电技术领域，具体涉及一种同步整流模块、电源适配器及通讯方法。

背景技术

反激式电源适配器由于可以对开关适配器输出的电压等参数进行调整，可以为智能设备提供稳定的快充充电电压，使智能设备的充电过程快速且稳定。常用的反激式电源适配器，要有原边控制器，原边电子开关，变压器，副边同步整流电路组成。

在构思及实现本申请过程中，发明人发现至少存在如下问题：为了控制反激式电源适配器的输出电压和输出限流，需要充电协议芯片，协议芯片一般集成数字协议部分和恒流、恒压控制单元和向原边控制器传递控制信息的光电耦合器。因此，反激式电源适配器内部至少包括3个芯片，芯片的数目较多，成本也相对较高，并且各个芯片均单独设置，整体集成度低，芯片电路占充电器内部空间大。

前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。

发明内容

针对上述技术问题，本申请提供一种同步整流模块、电源适配器及通讯方法，旨在降低电源适配器内的芯片数目，提高芯片集成度。

本申请提供一种同步整流模块，用于电源适配器，包括同步整流电路、协议端口及协议通讯电路；所述协议通讯电路的第一端与所述协议端口连接，第二端与所述同步整流电路连接；

所述协议通讯电路用于控制所述同步整流电路工作，以实现与电源适配器中原边控制器的通讯。

可选地，所述协议端口与外部设备连接。

可选地，所述电源适配器包括变压器和所述原边控制器。

可选地，所述同步整流电路通过所述变压器与所述原边控制器连接。

可选地，所述协议通讯电路包括协议单元和通讯单元。

可选地，所述协议单元的第一端与所述协议端口连接。

可选地，所述通讯单元的第一端与所述协议单元的第二端连接，所述通讯单元的第二端与所述同步整流电路的第二端连接。

可选地，所述同步整流电路包括：第一整流开关和第一整流控制器。

可选地，所述第一整流控制器至少有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所以第一端口与所述电源适配器的变压器连接，所述第二端口与所述第一整流开关的控制端连接，所述第三端口与所述第一整流开关的输出端连接，所述第四端口与所述协议通讯电路连接。

可选地，所述第一整流开关的输入端还与所述变压器连接。

可选地，所述通讯单元，用于控制第一整流开关的导通和断开，以实现与所述原边控制器通讯；或者，

将所述第一整流控制器的第一端口和第三端口短接或断开，以实现与所述原边控制器通讯_。

可选地，所述通讯单元与所述原边控制器的通讯状态包括：第一逻辑状态和第二逻辑状态。

可选地，所述第一逻辑状态为在原边开关和所述第一整流开关均关闭时，短路所述第一整流控制器的第一端口和第三端口；所述第二逻辑状态为在原边开关和所述第一整流开关均关闭时，维持所述第一整流控制器的第一端口和第三端口的断开状态；或者，

所述第一逻辑状态为在所述变压器退磁放电时，导通所述第一整流开关；所述第二逻辑状态为在变压器退磁放电时，维持所述第一整流开关的断开状态。

可选地，所述同步整流电路包括：第一整流开关和第一整流控制器。

可选地，所述第一整流控制器的第一端与所述第一整流开关的输入端连接。

可选地，所述第一整流控制器的第二端与所述第一整流开关的控制端连接，用于控制第一整流开关的导通和断开。

可选地，所述协议通讯电路与所述第一整流开关的控制端连接，用于控制第一整流开关的导通和断开，以实现与所述原边控制器通讯。

可选地，所述第一整流开关的输入端还与所述适配器的变压器连接，所述第一整流开关的输出端接地。

可选地，所述第一整流开关集成于开关芯片中；和/或，

所述第一整流控制器、所述通讯单元以及所述协议单元中的至少两个集成于集成芯片中。

可选地，所述开关芯片设置在第一封装基岛上，所述集成芯片设置在第二封装基岛上。

可选地，所述协议端口为USB接口定义的D+端口和D-端口；和/或，USB接口定义的CC1端口和CC2端口。

本申请还提供了一种电源适配器，包括：

包括变压器、原边控制器及所述的同步整流模块；

所述变压器包括原边绕组和副边绕组，所述副边绕组与所述同步整流模块连接；

所述原边绕组与所述原边控制器的输出端连接，所述原边控制器用于调节所述变压器输出的电压和/或电流。

可选地，所述变压器还包括反馈绕组。

可选地，所述反馈绕组与所述原边控制器的输入端连接，用于根据所述副边绕组的电磁变化输出反馈调节信息至所述原边控制器。

可选地，所述电源适配器还包括至少一个充电接口。

可选地，所述充电接口的正输出端与所述副边绕组连接，负输出端与所述同步整流电路的第四端口连接。

可选地，所述充电接口，用于与外部设备连接，将所述变压器输出的电压和/或电流输出至所述外部设备。

可选地，所述电源适配器还包括开关管。

可选地，所述开关管的控制端与所述同步整流模块连接，所述开关管的输入端与所述副边绕组连接，所述开关管的输出端通过所述充电接口与所述外部设备连接。

可选地，所述开关管，用于控制所述副边绕组与所述充电接口之间的通断。

可选地，所述充电接口还与所述同步整流模块的检测引脚连接。

可选地，所述同步整流模块，用于控制所述原边控制器调节所述变压器输出的电压和/或电流。

可选地，所述同步整流模块，还用于导通所述开关管，使调节后的电压和/或电流通过所述充电接口为所述外部设备供电。

可选地，所述电源适配器包括：第一充电接口，其输入端与所述副边绕组连接，其输出端与第一外部设备连接，用于将所述变压器输出的电压和/或电流输出至第一外部设备；

第二充电接口，其输入端与所述副边绕组连接，其输出端与第二外部设备连接，用于将所述变压器输出的电压和/或电流输出至第二外部设备。

本申请还提供了一种通讯方法，应用于任一上述的电源适配器，所述电源适配器与外部设备连接，所述通讯方法包括：

接收所述外部设备发送的调节指令；

根据所述调节指令控制同步整流电路工作，以实现外接设备与原边控制器之间的通讯。

本申请通过将同步整流电路以及协议通讯电路设置在同一同步整流模块上，并通过所述协议通讯电路控制所述同步整流电路工作，以实现与原边控制器之间的通讯。本申请无需设置多个芯片，通过将同步整流电路以及协议通讯电路集成，以及利用协议通讯电路控制同步整流电路进行信息传递，能够降低电源适配器的成本并且提升芯片的集成度。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为现有技术中电源适配器的结构示意图；

图2为本申请提出的同步整流模块第一实施例的结构示意图；

图3为根据第一实施例示出的同步整流模块的细化的结构示意图；

图4是根据第二实施例示出的同步整流模块的细化的电路结构示意图；

图5是根据第二实施例示出的电源适配器内各个引脚工作波形图；

图6是根据第二实施例示出的同步整流模块的结构图；

图7是根据第三实施例示出的电源适配器的电路结构示意图；

图8是根据第四实施例示出的电源适配器的电路结构示意图；

图9是根据第五实施例示出的通讯方法的流程示意图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

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申请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、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体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，可选地，本申请不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。

应当理解，尽管在本文可能采用术语第一、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，在不脱离本文范围的情况下，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"。再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或至少两个其他特征、步骤、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。本申请使用的术语“或”、“和/或”、“包括以下至少一个”等可被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。例如，“包括以下至少一个：A、B、C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A和B和C”，再如，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A和B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

应该理解的是，虽然本申请实施例中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，图中的至少一部分步骤可以包括至少两个子步骤或者至少两个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或者“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或者“单元”可以混合地使用。

第一实施例

本申请提供了一种同步整流模块，应用于反激式电源适配器。参照图1，反激式电源适配器通常包括变压器、设置在变压器原边的原边控制器以及与原边控制器进行通讯的协议通讯电路和信息传递电路。在图1中，信息传递电路以光电耦合器为例进行说明。由于智能终端所需的充电电压或充电电流为直流信号，因此在变压器的副边还设有同步整流电路。该反激式电源适配器可以为手机、平板电脑、音箱、游戏机、智能穿戴设备进行充电，如智能手环、智能手表等智能终端。

一些实现中，在反激式电源适配器为智能设备充电过程中，智能设备可以向反激式电源适配器反馈充电电压、充电电流等参数，当然也可以向反激式电源适配器提供输出电压或电流调节指令，从而使反激式电源适配器输出的直流信号为满足智能设备充电需求的电压信号或电流信号。例如支持快充的智能设备的充电过程内包括快速充电过程以及稳定充电过程，其中智能设备的电量较低时，反激式电源适配器的充电过程为快速充电过程，可以在短时间内提升智能设备的电量；而在智能设备的电量接近满电量时，反激式电源适配器的充电过程为稳定充电过程。故而，在完整的充电过程内，反激式电源适配器需要对输出的直流信号进行调整，则智能设备需要与原边控制器建立通讯进行控制信息传递，从而完成直流信号的调整过程。反激式电源适配器内应当设置与原边控制器进行通讯的协议通讯电路和信息传递电路，因此，反激式电源适配器内的芯片数目较多、成本高，并且芯片集成度较低，导致芯片占据反激式电源适配器内的空间较大。

在本申请一实施例中，参照图2，同步整流模块包括：协议通讯电路20的第一端与所述协议端口连接，第二端与所述同步整流电路10的第二端连接；所述协议通讯电路20，用于控制所述同步整流电路10工作，以实现与原边控制器之间的通讯。

可选地，同步整流电路10设置在所述变压器的副边与所述原边控制器设置在变压器的原边。同步整流电路10通常用于对变压器T的副边绕组Ns输出至智能设备的充电电压或充电电流进行整流的电路。在本申请中，该同步整流电路10可以与副边绕组Ns直接连接，因此同步整流电路10还可以对副边绕组Ns所组成的支路内的电参数进行调节，从而使副边绕组Ns内的电磁发生变化，进而在变压器T的原边形成电参数变化，实现通讯信息的传递。可选地，同步整流电路10可以通过改变自身电阻或者增删副边绕组Ns所组成的支路内元器件，副边绕组Ns所组成支路内的电流或电压会随着发生变化，通过该变压器T的绕组可以将电阻变化信息传递至变压器T的原边控制器。

在本实施例中，协议通讯电路20是与外部设备建立连接进行通讯的电路。该协议通讯电路20通过协议端口与外部设备连接，外部设备为待充电的智能设备。该协议通讯电路20与同步整流电路10连接，可以直接对同步整流电路10进行控制。

可选地，所述协议端口为USB接口定义的D+端口和D-端口；和/或，USB接口定义的CC1端口或CC2端口。

可选地，该D+端口和D-端口为USB接口定义的数据传输接口。D+端口和D-端口可以传输终端和协议电路通讯的数据信号。该差分数据信号可以为智能设备输出的电参数调节信号，用于对变压器T输出的电压或电流进行调节。

可选地，CC1端口和CC2端口usb type-c接口通道配置引脚，它们具有许多执行方面的功能，例如电缆连接和移除检测、插座/插头方向检测等。而本实施例中的CC1端口或CC2端口为用于传输终端和协议电路通讯的数据信号的传输。

在本实施例中，智能设备可以通过USB接口定义的D+端口和D-端口或USB接口定制的CC1端口和CC2端口中的任意一组进行数据的传输，当然在一些情况下，还可以同时使用D+端口和D-端口以及CC1端口或CC2端口两组同时进行差分数据信号传输。

可选地，参照图3，所述协议通信电路20包括：协议单元21和通讯单元22；协议单元21的第一端与所述协议端口连接，用于与所述外部设备进行通讯；通讯单元22的第一端与所述协议单元的第二端连接，其第二端与所述同步整流电路10的第二端连接。

可选地，协议单元21支持通过D+/D-端口数据通讯充协议中的至少一项快充协议，例如融合快充协议、DCP充电协议、HVDCP快充协议。该协议单元21可以连接同步整流模块的D+和D-引脚，用于通过USB接口的D+和D-引脚连接协议端口，在智能设备充电时与智能设备器连接，智能设备可以通过D+和D-引脚控制电源适配器的输出电压等特性。

可选地，通讯单元22用于对协议单元21接收到由智能设备输出的指令进行编码的单元，该通讯单元22可以通过编码的方式控制同步整流电路10工作状态发生变化，从而将控制指令传输至原边控制器。

可选地，参照图3，所述同步整流电路10包括：第一整流开关Q2和第一整流控制器101；所述第一整流控制器101至少有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所以第一端口与所述变压器T的副边绕组Ns连接，所述第二端口与第一整流开关Q2的控制端连接，所述第三端口与所述第一整流开关Q2的输出端连接，所述第四端口与所述通讯单元22连接。

可选地，所述第一整流开关Q2的输入端还与所述变压器T的副边绕组连接。

可选地，第一整流开关Q2可以为包括控制端的开关管，例如MOS管等。在图3中，第一整流开关Q2以MOS管为例进行说明。第一整流控制器101是用于控制第一整流开关Q2的导通和截止状态的控制器。

在图3中智能设备内部的控制单元可以通过协议端口向协议单元21输出控制指令，该协议单元21可以将该控制指令输出至通讯单元22，此时通讯单元22可以利用第一整流开关Q2连接的副边绕组Ns的状态变化对该控制指令进行编码，从而将控制指令输出发送至原边控制器。

在本申请中，所述通讯单元22可以通过控制第一整流开关Q2的导通和断开实现与所述原边控制器通讯；或者通过短接和断开所述第一整流控制器101的第一端口和第三端口实现与原边控制器通讯。

参照图3，第一整流开关Q2与副边绕组Ns直接连接，第一整流控制器101可以通过导通或断开第一整流开关Q2对副边绕组Ns输出的电压进行整流。可选地，第一整流开关Q2的导通或截止状态会导致副边绕组Ns所在支路的工作状态发生变化。在第一整流开关Q2导通时，副边绕组Ns的第二端可以直接接地；而在第一整流开关Q2截止时，副边绕组Ns的第二端处于悬空状态。在上述两种状态下，副边绕组Ns内的电磁转换过程并不相同，因此，通过控制第一整流开关Q2的通断状态即可改变副边绕组Ns内的电磁能量，从而实现数据传输。可选地，在第一整流开关Q2由导通状态切换为截止状态时，经过绕组内的电磁变化可以在变压器T原边形成低电平信号；在第一整流开关Q2由截止状态切换为导通状态时，经过绕组内的电磁变化可以在变压器T原边形成高电平信号，通过高电平信号与低电平信号的编码可以实现数据传输。

可选地，由于第一整流开关Q2与第一整流控制器101的第一端口以及第三端口并联设置，因此通过第一整流控制器101的第一端口与第三端口的短接与断开的状态变化同样可以控制副边绕组Ns内的电磁能量变化，从而实现信息传输。

可选地，所述通讯单元22与所述原边控制器的通讯状态包括：第一逻辑状态和第二逻辑状态；所述第一逻辑状态为在原边开关Q1和所述第一整流开关Q2均关闭时，短路所述第一整流控制器101的第一端口和第三端口；所述第二逻辑状态为在原边开关Q1和所述第一整流开关均关闭Q2时，维持所述第一整流控制器101的第一端口和第三端口的断开状态。可选地，所述第一逻辑状态为在所述变压器T退磁放电时，导通所述第一整流开关Q2；所述第二逻辑状态为在变压器T退磁放电时，维持所述第一整流开关Q2的断开状态。

可选地，通过控制第一整流控制器101和第一整流开关Q2可以将智能设备发送至指令传输至原边控制器，该过程中变压器T可能正常的能量转换状态即退磁放电状态，或者并不进行能量转换即处于闲置状态。可选地，原边开关Q1处于截止状态时，变压器T的原边线圈Np无法形成完整回路，变压器T并不能进行能量转换；而原边开关Q1和第一整流开关Q2均处于导通状态时，变压器T的原边线圈Np和副边线圈Ns内均有能量通过，此时，变压器T处于退磁放电状态。

可选地，第一逻辑状态为变压器T处于闲置状态下，通讯单元22与所述原边控制器的通讯状态。在第一逻辑状态下，原边开关Q1和所述第一整流开关Q2均处于截止状态。在该状态下，可以通过控制第一整流控制器101的第一端口和第三端口的状态进行数据传输。

可选地，第二逻辑状态为变压器T处于退磁放电状态下，通讯单元22与所述原边控制器的通讯状态。在第二逻辑状态下，原边开关Q1处于导通状态。在变压器T处于退磁放电状态下，第一整流开关Q2一直处于整流状态，此时第一整流开关Q2上存在电流传输。在所述第一整流开关Q2导通时，该电流方向为从右向左经过第一整流开关Q2的管体；而在第一整流开关Q2断开时，电流方向不变。但是该电流需要通过第一整流开关Q2内的体二极管，由于体二极管的恒压降作用，从而使第一整流开关Q2处于不同状态下，通过副边绕组Ns的电流值并不相同。因此，在变压器T处于退磁放电状态下，可以利用第一整流开关管Q2的导通或截止状态进行数据传输。

本申请通过将同步整流电路以及协议通讯电路设置在同一同步整流模块上，并通过所述协议通讯电路控制所述同步整流电路工作，以实现与原边控制器之间的通讯，本申请将同步整流电路以及协议通讯电路集成设置在同一新芯片上，并且协议通讯电路通过控制同步整流电路工作实现协议通讯电路与原边控制器的信息传递，从而避免使用额外的信息传输芯片，有效的降低电源适配器内的芯片数目。

第二实施例

基于上述第一实施例，提出本申请同步整流模块的第二实施例。

参照图4，在本实施例中，所述同步整流电路10包括：第一整流开关Q2和第一整流控制器101；所述第一整流控制器101的第一端与所述第一整流开关Q2的输入端连接，所述第一整流控制器101的第二端通过驱动器件与所述第一整流开关Q2的控制端连接。

可选地，所述通讯单元22通过所述驱动器件与所述第一整流开关Q2的控制端连接，用于通过控制第一整流开关Q2的导通和断开实现与所述原边控制器通讯。

可选地，所述第一整流开关Q2的输入端还与所述变压器T的副边绕组Ns连接，所述第一整流开关Q2的输出端接地GND。

可选地，根据上述第一实施例可知，本申请中通过控制第一整流开关Q2的状态可以实现智能设备与原边控制器之间的数据传输。因此，在本实施例中，通讯单元22还可以直接与第一整流开关Q2的控制端连接，通讯单元22直接对第一整流开关Q2的导通或截止状态进行控制，实现对智能设备与原边控制器之间的数据传输。参照图4，在图4中第一整流开关Q2的控制端可以连接或门的输出端，而或门的两个输入端分别连接第一整流控制器101和通讯单元22，从而实现第一整流控制器101和通讯单元22均可以对第一整流开关Q2进行控制。

可选地，由于通讯单元22与第一整流控制器101均可以对第一整流开关Q2进行控制，为了避免整流过程与数据传输过程之间存在相互影响，可以控制第一整流控制器101与通讯单元22分时对第一整流开关Q2进行控制。可选地，在整流过程中，第一整流开关Q2的导通与截止状态会在一定的周期内重复变化。在整流状态的一个周期内，第一整流开关Q2存在一定的截止时间，在该截止时间内可以通过控制第一整流开关Q2导通很短的时间内进行数据通信，从而实现变压器T的整流过程与数据传输过程互不干扰。

在同步整流模块的具体工作时，第一整流控制器101可以输出电压整流信号VSR控制驱动器件在第一整流开关Q2的栅极形成栅极电压信号VG即输出高电平信号或低电平信号控制第一整流开关Q2导通或截止，对副边绕组Ns输出的电压进行整流。通讯单元22可以通过输出通讯电压信号VCOM输出通讯指令，控制驱动器件在第一整流开关Q2的栅极形成栅极电压信号VG即输出高电平信号或低电平信号控制第一整流开关Q2导通或截止，实现数据传输。

参照图5，图5是根据第二实施例示出的电源适配器内各个引脚工作波形图，在图5中以智能设备发送1101的编码为例进行说明。协议单元21在接收到该1101编码时，需要将该4bit的编码发送至原边控制器。协议单元21可以先输出1101编码给通讯单元22，通讯单元22在每个原边开关Q1和第一整流开关Q2交替导通周期内发一个bit数据即在一个周期内，源边开关Q1和第一整流开关Q2都关闭时发一个Bit通讯电压信号VCOM的脉冲，如果这个bit为1，控制第一整流开关Q2导通，如果数据bit为0，则不操作第一整流开关Q2导通。当数据bit为1时，副边绕组Ns第二端的漏极电压波形VD上产生一个拉低的脉冲，原边反馈绕组Nf处的反馈电压VAUX会产生一个相反的脉冲，被原边控制器接收。

本实施例中协议单元21接收的编码为10bit编码，其中开始特征码占3bit，数据码占4bit，奇偶校验码1bit，结束特征码占2bit，如输出5V指令编码为0b1110000111，其中前bit9～bit7 111为开始特制码，bit6～bit3 0000为数据码，bit2为奇偶校验码，bit1～bit0为结束特征码。该编码可以根据具体的控制指令进行设定，例如智能设备可以输出下表指令对应的具体编码：

指令序号	指令作用	编码
			第一指令	输出5V	1110000111
第二指令	输出7.5V	1110001011
			第三指令	输出9V	1110010011
第四指令	输出12V	1110011111
			第五指令	电压增加0.2V	1110100011
第六指令	电压减小0.2V	1110101111

可选地，参照图4和图6，在本实施例中，所述第一整流开关Q2集成于开关芯片D1中；和/或，所述第一整流控制器101、所述通讯单元21以及所述协议单元22中的至少两个成于集同一集成芯片D2中。

可选地，第一整流开关Q2为整流开关管，该第一整流开关Q2对应的开关芯片D1在市场上普遍存在，并且成本较低。因此，可以直接使用一个开关芯片D1，该开关芯片D1上设置有集成的第一整流开关Q2即可。而第一整流控制器101、所述通讯单元21以及所述协议单元22通常存在各自对应的芯片，为了提升芯片的集成度，本实施例中，可以将第一整流控制器101、所述通讯单元21以及所述协议单元22中的至少两个单元集成设置于同一个集成芯片D2中。当然，将第一整流控制器101、所述通讯单元21以及所述协议单元22三个单元同时集成于集成芯片D2中提成集成度的效果最佳。

可选地，参照图6，在本实施例中，同步整流模块可以设置在第一封装基岛和第二封装基岛上，所述集成芯片D2可以焊接在第二封装基岛上，所述开关芯片D1焊接在第一封装基岛上。所述第一封装基岛与设置在第二封装基岛上的同步整流开关的漏极连接。该第一封装基岛和第二封装基岛为同步整流模块的基底结构。

第三实施例

基于上述第一实施例或第二实施例，提出本申请电源适配器的第一实施例即本申请第三实施例。

参照图7，在本实施例中，电源适配器包括：第一实施例或第二实施例中的同步整流模块U1；变压器T，包括原边绕组Np和副边绕组Ns，所述副边绕组Ns与所述同步整流模块U1连接；原边控制器U2的输出端与所述变压器T的原边绕组Np连接，用于调节所述变压器T输出的电压和/或电流。

可选地，同步整流模块U1包括协议通讯电路20和同步整流电路10。该协议通讯电路20可以与通过控制同步整流电路10调节副边绕组Ns所组成的支路内的电参数进行调节，从而使副边绕组Ns内的电磁发生变化，进而在变压器T的原边形成电参数变化，实现通讯信息的传递。

可选地，在本实施例中，所述变压器T还包括：反馈绕组Nf，与所述原边控制器U2的输入端连接，用于基于副边绕组Ns的电磁变化输出反馈调节信息至所述原边控制器U2。

在反馈调节信息的具体传输过程中，智能终端可以通过同步整流模块U1的协议端口将反馈调节信息输入至协议单元21，该协议单元21可以在接收到该反馈调节信息时，将反馈调节信息输出至通讯单元22。通讯单元22可以利用该反馈调节信息控制同步整流电路10对变压器T的副边绕组Ns内的电磁能量进行调节，此时，反馈绕组Nf随着副边绕组Ns内的电磁能量的变化而发生变化，从而将反馈调节信息输入至原边控制器U2。

可选地，在图7中，为了避免反馈绕组Nf上电磁能量变化产生的反馈电压VAUX的电压值与原边控制器U2所能接收的电压值不匹配，本实施例中，还在反馈绕组Nf与原边控制器U2的输入端之间还设置了分压单元，该分压单元由第一电阻R1和第二电阻R2组成。可选地，第一电阻R1的第一端与反馈绕组Nf的第一端连接，所述第一电阻R1的第二端与第二电阻的第一端以及原边控制器U2的输入端连接，所述第二电阻R2的第二端以及反馈绕组Nf的第二端接地。反馈绕组Nf上电磁能量变化产生的反馈电压VAUX经过第一电阻R1以及第二电阻R2分压后输入至所述原边控制器U2。

在本申请中，电源适配器通过同步整流模块U1调节变压器T的副边绕组Ns的电磁能量变化，将反馈调节信息传输至原边控制器U2，从而避免设置额外的通讯传输芯片，有效的降低芯片数目以及电源适配器的成本。并且该同步整流模块U1为多电路集成设置的芯片，可以有效的提成电源适配器内芯片集成度，降低芯片所占用的体积。

实施例四

基于上述第三实施例，提出本申请的第四实施例。参照图8，在本申请中，所述电源适配器还包括：至少一个充电接口，所述充电接口的正输出端与所述副边绕组连接，负输出端与所述同步整流电路的第四端口连接；该充电接口还与外部设备连接，可以将所述变压器输出的电压和/或电流输出至所述外部设备。

可选地，一个电源适配器并不一定仅连接一个外部设备，在存在多个外部设备需要充电时，本申请中的电源适配器可以同时为多个外界设备进行充电。可选地，每一个充电接口均可以连接一个外接设备。

在图8中，以两个充电接口为例进行说明，第一充电接口INT1，其输入端与所述副边绕组Ns连接，其输出端与第一外部设备连接，用于将所述变压器T输出的电压和/或电流输出至第一外部设备；和/或，第二充电接口INT2，其输入端与所述副边绕组Ns连接，其输出端与第二外部设备连接，用于将所述变压器T输出的电压和/或电流输出至第二外部设备。

可选地，两个外接设备进行充电。可选地，第一充电接口INT1和第二充电接口INT2均为USB接口。

参照图8，同步整流模块U1内的D+端口和D-端口对应的引脚也可以集成设置于第一充电接口INT1内，利用第一充电接口INT1实现与原边控制器U2之间的数据传输。

在外接设备充电过程中，仅存在一个外接设备时，默认第一充电接口INT1输出5V的充电电压，第二充电接口INT2处于截止状态，第一充电接口INT1与外接设备进行协议沟通，执行外接设备通过协议请求的充电输出配置。存在两个外接设备时，第一充电接口INT1和第二充电接口INT2均对应连接一个外接设备，从而为两个外接设备同时进行充电。

可选地，所述电源适配器还包括：开关管Q3，所述开关管Q3的控制端与所述同步整流模块U1连接，所述开关管Q3的输入端与所述副边绕组Ns连接，所述开关管Q3的输出端通过所述充电接口与所述外部设备连接。

可选地，为了进一步控制变压器T的副边绕组Ns与充电接口之间的连接，还可以在副边绕组Ns与充电接口之间设置一个额外的开关管Q3，该开关管Q3可以控制副边绕组Ns与充电接口之间的连接，从而控制为外界设备供电的通断。

可选地，在存在多个充电接口的情况下，可以设置与充电接口数目相同的开关管Q3，每个开关管Q3分别控制一个充电接口的输出。当然也可以预留一个充电接口并不设置开关管Q3，该充电接口在检测到外部设备接入时，直接为外界设备进行供电即可。

可选地，所述充电接口还与所述同步整流模块的检测引脚DE连接；所述同步整流模块U1还可以控制所述原边控制器U2调节所述变压器T输出的电压和/或电流，并导通所述开关管Q3，使调节后的电压和/或电流通过所述第二充电接口INT2为第二外接设备供电。

可选地，在仅存在一个外部设备需要充电时，第二充电接口INT2并不需要接收副边绕组Ns输出的充电电压VBUS。因此，可以在第二充电接口INT2与副边绕组Ns之间设置一个开关管Q3，利用开关管Q3控制副边绕组Ns与第二充电接口INT2之间的通断。

可选地，该开关管Q3可以为三极管、MOS管、IGBT、接触器等器件，此处不对开关管Q3的具体结构进行限定。

可选地，第二充电接口INT2的控制过程为：同步整流模块U1的检测引脚DE并未接收到第二外接设备接入信号即在仅存在一个外接设备的情况下，同步整流模块U1控制开关管Q3截止，外接设备直接与第一充电接口INT1连接，通过第一充电接口INT1进行充电。同步整流模块U1的检测引脚DE接收到第二外接设备接入信号即在存在两个外接设备的情况下，其中一个外接设备与第一充电接口INT1连接，通过第一充电接口INT1进行充电，并且同步整流模块U1控制开关管Q3导通，此时与第二充电接口INT2连接的外接设备可以通过第二充电接口INT2进行充电。

可选地，在存在至少两个外接设备的情况下，其中可能存在不支持快充协议的外接设备。由于支持快充协议的充电电压与正常充电电压并不相同，故而在可能存在不支持快充协议的外接设备的情况下，在本申请中，同步整流模块U1可以通过控制副边绕组Ns向所述原边控制器U2输出反馈调节信息，使原边控制器U2控制变压器T输出的充电电压VBUS维持在正常充电电压，避免对不支持快速充电协议的外接设备造成损伤。

在本申请中，电源适配器通过设置多个充电接口可以同时对多个外接设备进行充电，并且在存在多个外接设备同时充电的情况下，通过调节变压器T输出的充电电压维持在正常充电电压，避免对不支持快速充电协议的外接设备造成损伤。

实施例五

本申请还提出一种通讯方法，所述通讯方法可应用于上述任一实施例中的协议通讯电路。

在本申请中，所述通讯方法包括步骤：

S10：接收所述外部设备发送的调节指令；

S20：根据所述调节指令控制同步整流电路工作，以实现外接设备与原边控制器之间的通讯。

可选地，同步整流电路通常用于对变压器副边绕组输出至智能设备的充电电压或充电电流进行整流的电路，而在本申请中，该同步整流电路与副边绕组直接连接，因此同步整流电路还可以对副边绕组所组成的支路内的电参数进行调节，从而使副边绕组Ns内的电磁发生变化，进而在变压器的原边形成电参数变化，实现通讯信息的传递。可选地，同步整流电路可以通过改变自身电阻或者增删副边绕组Ns所组成的支路内元器件，副边绕组Ns所组成支路内的电流或电压会随着发生变化，通过该变压器的绕组可以将电阻变化信息传递至变压器的原边控制器。协议通讯电路，其第一端与所述协议端口连接，其第二端与所述同步整流电路的第二端连接。

可选地，所述协议端口为USB接口定义的D+端口和D-端口；和/或，USB接口定义的CC1端口或CC2端口。

可选地，该D+端口和D-端口为USB接口定义的数据传输接口。D+端口和D-端口可以传输差分数据信号。该差分数据信号可以为智能设备输出的电参数调节信号，用于对变压器输出的电压或电流进行调节。

在本申请中，协议通讯电路是与外部设备建立连接进行通讯的电路。该协议通讯电路通过协议端口与外部设备连接，外部设备为待充电的智能设备。该协议通讯电路与同步整流电路10连接，可以直接对同步整流电路进行控制。

该同步整流模块和电源适配器的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可选地，由于在本申请实施例的移动终端包括上述任一实施例中的同步整流模块，因此，本申请实施例包括上述同步整流模块全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

在本申请中，通过协议通讯电路通过控制同步整流电路调节变压器的副边绕组实现外部设备与原边控制器的信息传递，从而避免使用额外的信息传输芯片，有效的降低电源适配器内的芯片数目。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本申请中，对于相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述，一般只在第一次出现时进行详细描述，后面再重复出现时，为了简洁，一般未再重复阐述，在理解本申请技术方案等内容时，对于在后未详细描述的相同或相似的术语概念、技术方案和/或应用场景描述等，可以参考其之前的相关详细描述。

在本申请中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本申请技术方案的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本申请记载的范围。

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方法可借助软件加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如上的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，被控终端，或者网络设备等)执行本申请每个实施例的方法。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种同步整流模块，用于电源适配器，其特征在于，包括同步整流电路、协议端口及协议通讯电路；所述协议通讯电路的第一端与所述协议端口连接，第二端与所述同步整流电路连接；

所述协议通讯电路，用于控制所述同步整流电路工作，以实现与电源适配器中原边控制器的通讯。

2.如权利要求1所述的同步整流模块，其特征在于，所述协议通讯电路包括协议单元和通讯单元；

所述协议单元的第一端与所述协议端口连接；

所述通讯单元的第一端与所述协议单元的第二端连接，所述通讯单元的第二端与所述同步整流电路的第二端连接。

3.如权利要求1所述的同步整流模块，其特征在于，所述同步整流电路包括：第一整流开关和第一整流控制器；

所述第一整流控制器至少有第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，所以第一端口与所述电源适配器的变压器连接，所述第二端口与所述第一整流开关的控制端连接，所述第三端口与所述第一整流开关的输出端连接，所述第四端口与所述协议通讯电路连接；

所述第一整流开关的输入端还与所述变压器连接。

4.如权利要求1至3中任一项所述的同步整流模块，其特征在于，所述同步整流电路包括：第一整流开关和第一整流控制器；

所述第一整流控制器的第一端与所述第一整流开关的输入端连接；

所述第一整流控制器的第二端与所述第一整流开关的控制端连接，用于控制第一整流开关的导通和断开；

所述协议通讯电路与所述第一整流开关的控制端连接，用于控制第一整流开关的导通和断开，以实现与所述原边控制器通讯；

所述第一整流开关的输入端还与所述适配器的变压器连接，所述第一整流开关的输出端接地。

5.一种电源适配器，其特征在于，包括变压器、原边控制器及如权利要求1至4中任一项所述的同步整流模块；

所述变压器包括原边绕组和副边绕组，所述副边绕组与所述同步整流模块连接；

所述原边绕组与所述原边控制器的输出端连接，所述原边控制器用于调节所述变压器输出的电压和/或电流。

6.如权利要求5所述的电源适配器，其特征在于，所述变压器还包括反馈绕组；所述反馈绕组与所述原边控制器的输入端连接，用于根据所述副边绕组的电磁变化输出反馈调节信息至所述原边控制器。

7.如权利要求5或6所述的电源适配器，其特征在于，所述电源适配器还包括至少一个充电接口，所述充电接口的正输出端与所述副边绕组连接，负输出端与所述同步整流电路的第四端口连接；

所述充电接口，用于与外部设备连接，将所述变压器输出的电压和/或电流输出至所述外部设备。

8.如权利要求7所述的电源适配器，其特征在于，所述电源适配器还包括开关管，所述开关管的控制端与所述同步整流模块连接，所述开关管的输入端与所述副边绕组连接，所述开关管的输出端通过所述充电接口与所述外部设备连接；

所述开关管，用于控制所述副边绕组与所述充电接口之间的通断。

9.如权利要求8所述的电源适配器，其特征在于，所述充电接口还与所述同步整流模块的检测引脚连接；

所述同步整流模块，用于控制所述原边控制器调节所述变压器输出的电压和/或电流；

所述同步整流模块，还用于导通所述开关管，使调节后的电压和/或电流通过所述充电接口为所述外部设备供电。

10.一种通讯方法，其特征在于，应用于如权利要求5至9中任一项所述的电源适配器，所述电源适配器与外部设备连接，包括：

接收所述外部设备发送的调节指令；

根据所述调节指令控制同步整流电路工作，以实现所述外部设备与原边控制器之间的通讯。