CN205847088U - 一种应用于USB Type‑c扩展装置的电源电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种应用于USB Type‑c扩展装置的电源电路，包括上行端口、电源管理模块、USB Type‑c控制器和USB Type‑c充电器，所述上行端口与所述电源管理模块电连接，所述电源管理模块与所述USB Type‑c充电器电连接，所述上行端口与所述USB Type‑c控制器通信连接，所述USB Type‑c控制器与所述USB Type‑c充电器通信连接，所述USB Type‑c控制器与所述电源管理模块通信连接；所述电源管理模块包括降压器和MOS管组构成的切换电路,且两者电连接，所述降压器的输入端与所述上行端口之间通过VBUS连接，所述MOS管组与所述USB Type‑c充电器之间通过VBUS连接。本实用新型省去了一颗升压芯片的成本，效率等同于一颗降压芯片的效率，使用的效率大大提高，一般在95％以上。

Description

一种应用于USB Type-c扩展装置的电源电路

技术领域

本实用新型涉及一种电源电路，特别是涉及一种应用于USB Type-c扩展装置的电源电路。

背景技术

全功能的USB-C(USB type-c)扩展装置，具备USB 3.0hub功能，视频输出功能，支持USB-C双向供电功能，主机输出5V可以通过USB-C口给扩展装置供电，扩展装置接充电器之后，也可以通过该USB-C给主机提供5V～20V的功电。所以在此USB-C扩展装置上需要一个电源切换电路，实现电源即可以出也可以入的功能。现在市面上有两种电源切换方案，一种是：一体的芯片方案,该芯片可以实现升降压功能，该一体芯片方案成本高，只有国外一两家芯片公司方案。第二种，分离是切换电源电路，电源先经过降压芯片，降压到3.3V，再通过升压芯片升压到5V，给扩展装置功能，降压芯片的效率在92％～95％，升压芯片的效率在93％左右，整体的效率在85％～90％，该方案效率低。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是降低电源使用的成本，提高其效率，并提供一种应用于USB Type-c扩展装置的高效的电源电路。

本技术方案如下：一种应用于USB Type-c扩展装置的高效的电源电路，包括上行端口、电源管理模块、USB Type-c控制器和USB Type-c充电器，所述上行端口与所述电源管理模块电连接，所述电源管理模块与所述USB Type-c充电器电连接，所述上行端口与所述USB Type-c控制器通信连接，所述USB Type-c控制器与所述USB Type-c充电器通信连接，所述USB Type-c控制器与所述电源管理模块通信连接；

所述电源管理模块包括降压器和MOS管组构成的切换电路,且两者电连接，所述降压器的输入端与所述上行端口之间通过VBUS连接，所述MOS管组与所述USB Type-c充电器之间通过VBUS连接。

进一步，所述MOS管组包括第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管和第五MOS管，第一MOS管连接在所述降压器和第二MOS管之间，第二MOS管连接在第一MOS管和第四MOS管之间，第三MOS管连接在第一MOS管和第四MOS管之间，第四MOS管连接在第三MOS管和第五MOS管之间。

进一步，所述第一MOS管、第二MOS管、第四MOS管和第五MOS管均为N型MOS管，所述第三MOS管为P型MOS管。

进一步，所述第一MOS管连接在所述降压器和所述USB Type-c充电器之间，所述第三MOS管连接在所述USB Type-c充电器和所述上行端口之间，所述第五MOS管连接所述上行端口。

进一步，所述降压器与所述上行端口之间连接有电源贴片D3。

有益效果：本实用新型省去了一颗升压芯片的成本，效率等同于一颗降压芯片的效率，使用的效率大大提高，一般在95％以上。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是电源管理模块的电路图。

附图中的标记为：1-上行端口，2-电源管理模块，3-USB Type-c充电器，4-USBType-c控制器，Q4-第一MOS管，Q5-第二MOS管，Q6-第三MOS管，Q8-第四MOS管，Q9-第五MOS管，D3-电源贴片，U14-降压器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1所示的应用于USB Type-c扩展装置的电源电路，包括上行端口1、电源管理模块2、USB Type-c控制器4和USB Type-c充电器3。所述上行端口1与所述电源管理模块2电连接，所述电源管理模块2与所述USB Type-c充电器3电连接，所述上行端口1与所述USBType-c控制器4通信连接，所述USB Type-c控制器4与所述USB Type-c充电器3通信连接，所述USB Type-c控制器4与所述电源管理模块2通信连接。

如图2所示，所述电源管理模块2包括降压器和MOS管组构成的切换电路,且两者电连接，所述降压器的输入端与所述上行端口1之间通过VBUS连接，所述MOS管组与所述USBType-c充电器3之间通过VBUS连接。所述MOS管组包括第一MOS管Q4、第二MOS管Q5、第三MOS管Q6、第四MOS管Q8和第五MOS管Q9，第一MOS管Q4连接在所述降压器和第二MOS管Q5之间，第二MOS管Q5连接在第一MOS管Q4和第四MOS管Q8之间，第三MOS管Q6连接在第一MOS管Q4和第四MOS管Q8之间，第四MOS管Q8连接在第三MOS管Q6和第五MOS管Q9之间。所述第一MOS管Q4、第二MOS管Q5、第四MOS管Q8和第五MOS管Q9 均为N型MOS管，所述第三MOS管Q6为P型MOS管。所述第一MOS管Q4连接在所述降压器和所述USB Type-c充电器3之间，所述第三MOS管Q6连接在所述USB Type-c充电器3和所述上行端口1之间，所述第五MOS管Q9连接所述上行端口1。所述降压器与所述上行端口1之间连接有电源贴片D3。

如图2所指示，当扩展装置接主机端，VBUS输出5V电压，MOS管Q9导通，第四MOS管Q8导通，第三MOS管Q6导通，VBUS经过第三MOS管Q6给BUS-5V输出电，给系统供电。当插入USBType-c充电器3，5-20V端有电，经过降压器U14，电压降到VBS_M_5V；此时，第五MOS管Q9截止，第四MOS管Q8截止，第三MOS管Q6截止，VBUS截止供电，相应的第二MOS管Q5，第一MOS管Q4导通，5V-20V端通过第一MOS管Q4给系统供电。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种应用于USB Type-c扩展装置的电源电路，包括上行端口(1)、电源管理模块(2)、USB Type-c控制器(4)和USB Type-c充电器(3)，其特征在于：所述上行端口(1)与所述电源管理模块(2)电连接，所述电源管理模块(2)与所述USB Type-c充电器(3)电连接，所述上行端口(1)与所述USB Type-c控制器(4)通信连接，所述USB Type-c控制器(4)与所述USBType-c充电器(3)通信连接，所述USB Type-c控制器(4)与所述电源管理模块(2)通信连接；

所述电源管理模块(2)包括降压器(U14)和MOS管组构成的切换电路,且两者电连接，所述降压器的输入端与所述上行端口(1)之间通过VBUS连接，所述MOS管组与所述USB Type-c充电器(3)之间通过VBUS连接。

2.根据权利要求1所述的一种应用于USB Type-c扩展装置的电源电路，其特征在于：所述MOS管组包括第一MOS管(Q4)、第二MOS管(Q5)、第三MOS管(Q6)、第四MOS管(Q8)和第五MOS管(Q9)，第一MOS管(Q4)连接在所述降压器和第二MOS管(Q5)之间，第二MOS管(Q5)连接在第一MOS管(Q4)和第四MOS管(Q8)之间，第三MOS管(Q6)连接在第一MOS管(Q4)和第四MOS管(Q8)之间，第四MOS管(Q8)连接在第三MOS管(Q6)和第五MOS管(Q9)之间。

3.根据权利要求2所述的一种应用于USB Type-c扩展装置的电源电路，其特征在于：所述第一MOS管(Q4)、第二MOS管(Q5)、第四MOS管(Q8)和第五MOS管(Q9)均为N型MOS管，所述第三MOS管(Q6)为P型MOS管。

4.根据权利要求2所述的一种应用于USB Type-c扩展装置的电源电路，其特征在于：所述第一MOS管(Q4)连接在所述降压器和所述USB Type-c充电器(3)之间，所述第三MOS管(Q6)连接在所述USB Type-c充电器(3)和所述上行端口(1)之间，所述第五MOS管(Q9)连接所述上行端口(1)。

5.根据权利要求4所述的一种应用于USB Type-c扩展装置的电源电路，其特征在于：所述降压器(U14)与所述上行端口(1)之间连接有电源贴片(D3)。