CN207218322U - 一种双通道快充电源适配器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双通道快充电源适配器,包括输入单元、第一快速充电电路、第二快速充电电路;第一快速充电电路包括第一控制单元、第一转换单元和第一输出单元,第二快速充电电路包括第二控制单元、第二转换单元和第二输出单元;输入单元分别与第一控制单元、第二控制单元、第一转换单元、第二转换单元连接;第一控制单元的输出端与第一转换单元的输入端连接,第一转换单元的输出端与第一输出单元的输入端连接,第一输出单元与第一控制单元连接;第二控制单元的输出端与第二转换单元的输入端连接,第二转换单元的输出端与第二输出单元的输入端连接,第二输出单元与第二控制单元连接。本实用新型能够实现双通道快充,且转换效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域,尤其涉及一种双通道快充电源适配器。
背景技术
目前市面上常规的双通道快充适配器的实现方法有两种,一种是通过一个主变压器进行电压转换,多个绕组来实现多路输出。另外一种同样是一个主变压器进行电压转换,仅转换一路,然后后级再接两路降压IC进行两个通道单独调压实现快充。
但是,上述第一种方法一般为:一路进入快充后,另外一路关闭;或者一路进入快充,另外一路接入设备后,已经快充的一路退出快充,两路一起慢充。由于两个通道的输出是一致的,从而无法实现两路独立调压以给两个负载都进行快充。上述第二种方法虽然实现了两个通道均能快充,但是由于进行了二次转换,效率太低,无法达到各国出口的能效要求。
实用新型内容
针对上述现有技术中存在的问题,本实用新型提供了一种双通道快充电源适配器,能够实现双通道快充,且转换效率高。
本实用新型就上述技术问题而提出的技术方案如下:
本实用新型实施例提供了一种双通道快充电源适配器,包括输入单元、第一快速充电电路、第二快速充电电路;所述第一快速充电电路包括第一控制单元、第一转换单元和第一输出单元,所述第二快速充电电路包括第二控制单元、第二转换单元和第二输出单元;
所述输入单元的输出端分别与所述第一控制单元的输入端、所述第二控制单元的输入端、第一转换单元的输入端、第二转换单元的输入端连接;所述第一控制单元的控制输出端与所述第一转换单元的控制输入端连接,所述第一转换单元的输出端与所述第一输出单元的输入端连接,所述第一输出单元的检测输出端与所述第一控制单元的检测输入端连接;所述第二控制单元的控制输出端与所述第二转换单元的控制输入端连接,所述第二转换单元的输出端与所述第二输出单元的输入端连接,所述第二输出单元的检测输出端与所述第二控制单元的检测输入端连接。
进一步地,所述双通道快充电源适配器还包括检测与显示单元;
所述检测与显示单元的输入端分别与所述第一输出单元的输出端、所述第二输出单元的输出端连接。
进一步地,所述第一控制单元包括第一主控芯片、第一N型场效应管、第一电阻、第二电阻、第一电容和第一光耦的输出端;
所述第一N型场效应管的漏极通过串联的所述第一电阻和所述第二电阻连接所述输入单元的输出端,所述第一N型场效应管的栅极连接所述第一主控芯片的启动输出端,所述第一N型场效应管的源极分别连接所述第一主控芯片的电源端、所述第一电容的一端,所述第一电容的另一端连接初级地;所述第一光耦的输出端的集电极连接所述第一主控芯片的信号接收端,所述第一光耦的输出端的发射极连接初级地;
进一步地,所述第一转换单元包括第一变压器、第二N型场效应管、第一二极管、第一整流单元、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电解电容和第二电解电容;
所述第一变压器包含第一初级线圈、第二初级线圈以及次级线圈,其中第二初级线圈与次级线圈同向(指绕线方向同为逆时针或顺时针),第一初级线圈与其余两者反向;
所述第二N型场效应管的栅极连接所述第一主控芯片的输出端,所述第二N型场效应管的源极分别连接所述第三电阻的一端、所述第四电阻的一端,所述第三电阻的另一端连接所述第一主控芯片的电流检测端,所述第四电阻的另一端连接初级地;
所述第二N型场效应管的漏极连接所述第一变压器的第一初级线圈的一端,所述第一变压器的第一初级线圈的另一端连接所述输入单元的输出端,所述第一变压器的第二初级线圈的一端分别连接所述第一二极管的正极、所述第五电阻的一端,所述第一二极管的负极连接所述第一主控芯片的电源端,所述第五电阻的另一端分别连接所述第一主控芯片的电压检测端、所述第六电阻的一端,所述第六电阻的另一端、所述第一变压器的第二初级线圈的另一端分别连接初级地,所述第一变压器的次级线圈连接所述第一整流单元;所述第一电解电容的正极分别连接所述第一整流单元、所述第一输出单元连接,所述第一电解电容的负极连接次级地,所述第二电解电容与所述第一电解电容并联。
进一步地,所述第一输出单元包括第一快充识别芯片、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一光耦的输入端、第一输出接口、第七N型场效应管、第十九电阻、第二十电阻和第七电容;
所述第七电阻和第八电阻串联后与所述第一电解电容并联,所述第九电阻的一端、所述第一光耦的输入端的正极、所述第一快充识别芯片的电源端分别连接所述第一输出接口的第一引脚,所述第九电阻的另一端连接所述第一快充识别芯片的放电端,所述第一光耦的输入端的负极连接所述第一快充识别芯片的信号输出端,所述第一快充识别芯片的数据传输正端连接所述第一输出接口的第三引脚,所述第一快充识别芯片的数据传输负端连接所述第一输出接口的第二引脚;
所述第七N型场效应管的漏极连接所述第一输出接口的第四引脚,所述第七N型场效应管的栅极连接所述检测与显示单元,所述第七N型场效应管的源极分别连接所述第十九电阻的一端、第二十电阻的一端,所述第十九电阻的另一端连接次级地,所述第二十电阻的另一端分别连接所述检测与显示单元、所述第七电容的一端,所述第七电容的另一端连接次级地。
进一步地,所述第二控制单元包括第二主控芯片、第三N型场效应管、第十电阻、第十一电阻、第二电容和第二光耦的输出端;
所述第三N型场效应管的漏极通过串联的所述第十电阻和所述第十一电阻连接所述输入单元的输出端,所述第三N型场效应管的栅极连接所述第二主控芯片的控制输出端,所述第三N型场效应管的源极分别连接所述第二主控芯片的电源端、所述第二电容的一端,所述第二电容的另一端连接初级地;所述第二光耦的输出端的集电极连接所述第二主控芯片的信号接收端,所述第二光耦的发射极连接初级地;所述第二主控芯片还与所述第二转换单元的输入端连接。
进一步地,所述第二转换单元包括第二变压器、第四N型场效应管、第二二极管、第二整流单元、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第三电解电容和第四电解电容;
所述第二变压器包含第一初级线圈、第二初级线圈以及次级线圈,其中第二初级线圈与次级线圈同向(指绕线方向同为逆时针或顺时针),第一初级线圈与其余两者反向;
所述第四N型场效应管的栅极连接所述第二主控芯片的输出端,所述第四N型场效应管的源极分别连接所述第十二电阻的一端、所述第十三电阻的一端,所述第十二电阻的另一端连接所述第二主控芯片的电流检测端,所述第十三电阻的另一端连接初级地;
所述第四N型场效应管的漏极连接所述第二变压器的第一初级线圈的一端,所述第二变压器的第一初级线圈的另一端连接所述输入单元的输出端,所述第二变压器的第二初级线圈的一端分别连接所述第二二极管的正极、所述第十四电阻的一端,所述第二二极管的负极连接所述第二主控芯片的电源端,所述第十四电阻的另一端分别连接所述第二主控芯片的电压检测端、所述第十五电阻的一端,所述第十五电阻的另一端、所述第二变压器的第二初级线圈的另一端分别连接初级地,所述第二变压器的次级线圈连接所述第二整流单元;所述第三电解电容的正极分别连接所述第二整流单元、所述第二输出单元,所述第三电解电容的负极连接次级地,所述第四电解电容与所述第三电解电容并联。
进一步地,所述第二输出单元包括第二快充识别芯片、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第二光耦的输入端、第二输出接口、第八N型场效应管、第二十一电阻、第二十二电阻和第八电容;
所述第十六电阻和第十七电阻串联后与所述第三电解电容并联,所述第十八电阻的一端、所述第二光耦的输入端的正极、所述第二快充识别芯片的电源端分别连接所述第二输出接口的第一引脚,所述第十八电阻的另一端连接所述第二快充识别芯片的放电端,所述第二光耦的输入端的负极连接所述第二快充识别芯片的高低电平输出端,所述第二快充识别芯片的数据传输正端连接所述第二输出接口的第三引脚,所述第二快充识别芯片的数据传输负端连接所述第二输出接口的第二引脚;
所述第八N型场效应管的漏极连接所述第二输出接口的第四引脚,所述第八N型场效应管的栅极连接所述检测与显示单元,所述第八N型场效应管的源极分别连接所述第二十一电阻的一端、第二十二电阻的一端,所述第二十一电阻的另一端连接次级地,所述第二十二电阻的另一端分别连接所述检测与显示单元、所述第八电容的一端,所述第八电容的另一端连接次级地。
进一步地,所述第一整流单元和所述第二整流单元均为同步整流电路;
所述第一整流单元包括第一整流控制芯片、第五N型场效应管和第三电容;所述第二整流单元包括第二整流控制芯片、第六N型场效应管和第四电容;
所述第一整流控制芯片的输入端分别连接所述第一变压器的次级线圈的一端、所述第一输出接口的第一引脚,所述第一整流控制芯片的电源端通过所述第三电容连接次级地,所述第一整流控制芯片的控制输出端连接所述第五N型场效应管的栅极,所述第五N型场效应管的漏极连接所述第一变压器的次级线圈的另一端,所述第五N型场效应管的源极连接次级地;
所述第二整流控制芯片的输入端分别连接所述第二变压器的次级线圈的一端、所述第二输出接口的第一引脚,所述第二整流控制芯片的电源端通过所述第四电容连接次级地,所述第二整流控制芯片的输出端连接所述第六N型场效应管的栅极,所述第六N型场效应管的漏极连接所述第二变压器的次级线圈的另一端,所述第六N型场效应管的源极连接次级地;
或者,所述第一整流单元和所述第二整流单元均为异步整流电路;
所述第一整流单元包括第三二极管;所述第二整流单元包括第四二极管;
所述第三二极管的正极连接所述第一变压器的次级线圈的一端,所述第三二极管的负极连接所述第一输出接口的第一引脚,所述第一变压器的次级线圈的另一端接地;
所述第四二极管的正极连接所述第二变压器的次级线圈的一端,所述第四二极管的负极连接所述第二输出接口的第一引脚,所述第二变压器的次级线圈的另一端接地。
进一步地,所述检测与显示单元包括电源转换芯片、第五二极管、第六二极管、第五电容、第六电容、单片机、第九电容和显示器;
所述第五二极管的正极连接所述第一输出接口的第一引脚,所述第六二极管的正极连接所述第二输出接口的第一引脚,所述第五二极管的负极、所述第六二极管的负极、所述第五电容的一端分别连接所述电源转换芯片的输入端,所述第五电容的另一端连接次级地,所述电源转换芯片的输出端分别连接所述单片机、所述第六电容的一端,所述第六电容的另一端连接次级地;
所述第七电阻和所述第八电阻的连接点连接所述单片机,所述第十六电阻和第十七电阻的连接点连接所述单片机;所述第九电容的一端分别连接所述电源转换芯片的输出端、所述单片机,所述第九电容的另一端连接次级地,所述显示器连接所述单片机。
本实用新型实施例提供的双通道快充电源适配器,能够设置两个快速充电电路,且在每个快速充电电路中,通过输出单元检测所插入的待充电设备,并向控制单元反馈信号,使控制单元根据反馈调节输出电压,以实现负载的快速充电,从而实现两路输出能够独立可调;两路快速充电电路均仅经过一次电压转换,效率高,完美解决了以往常规方案中输出独立可调与效率高不可兼得的问题。
附图说明
图1是本实用新型提供的双通道快充电源适配器的一个实施例的结构示意图;
图2是本实用新型提供的双通道快充电源适配器的另一个实施例的部分结构示意图;
图3是本实用新型提供的双通道快充电源适配器的又一个实施例的部分结构示意图;
图4是本实用新型提供的双通道快充电源适配器中的检测与显示单元的部分结构示意图;
图5是本实用新型提供的双通道快充电源适配器中的检测与显示单元的另一部分结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参见图1,是本实用新型提供的双通道快充电源适配器的一个实施例的结构示意图。
本实用新型实施例提供了一种双通道快充电源适配器,包括输入单元1、第一快速充电电路2、第二快速充电电路3;所述第一快速充电电路1包括第一控制单元21、第一转换单元22和第一输出单元23,所述第二快速充电电路3包括第二控制单元31、第二转换单元32和第二输出单元33;
所述输入单元1的输出端分别与所述第一控制单元21的输入端、所述第二控制单元31的输入端、所述第一转换单元22的输入端、所述第二转换单元32的输入端连接;所述第一控制单元21的控制输出端与所述第一转换单元22的控制输入端连接,所述第一转换单元22的输出端与所述第一输出单元23的输入端连接,所述第一输出单元23的检测输出端与所述第一控制单元21的检测输入端连接;所述第二控制单元31的控制输出端与所述第二转换单元32的控制输入端连接,所述第二转换单元32的输出端与所述第二输出单元33的输入端连接,所述第二输出单元33的检测输出端与所述第二控制单元31的检测输入端连接。
需要说明的是,在输入接口接入市电(90V~265V)时,交流电压通过输入单元转换为高压直流电压,高压直流电压分别输出至两个快充通道,即第一快充充电电路和第二快充充电电路。在每个快充充电电路中,控制单元控制转换单元将高压直流电压转换为输出电压,此时若待充电设备插入输出单元进行充电,输出单元检测是否符合快充协议,若协议握手成功,则输出单元向控制单元发送信号(高低电平),控制单元接收到信号后调节输出的PWM占空比,使得转换单元将输出电压调节至待充电设备需求的电压,以对待充电设备进行快速充电。本实施例中的每个快充通道均能单独实现快充协议通讯,实现两路输出能够独立可调,而且,两路均只经过一次电压转换,转换效率高。
进一步地,所述双通道快充电源适配器还包括检测与显示单元;
所述检测与显示单元的输入端分别与所述第一输出单元的输出端、所述第二输出单元的输出端连接。
其中,检测与显示单元用于将系统输出的电压电流等相关信息进行显示。
进一步地,如图2所示,所述第一控制单元21包括第一主控芯片U1、第一N型场效应管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和第一光耦的输出端U1B;
所述第一N型场效应管Q1的漏极通过串联的所述第一电阻R1和所述第二电阻R2连接所述输入单元1的输出端,所述第一N型场效应管Q1的栅极连接所述第一主控芯片U1的启动输出端ASU,所述第一N型场效应管Q1的源极分别连接所述第一主控芯片U1的电源端Vcc、所述第一电容C1的一端,所述第一电容C1的另一端连接初级地;所述第一光耦的输出端U1B的集电极连接所述第一主控芯片U1的信号接收端Dlink,所述第一光耦的输出端U1B的发射极连接初级地;所述第一主控芯片U1还与所述第一转换单元22的输入端连接。
进一步地,所述第一转换单元22包括第一变压器T1、第二N型场效应管Q2、第一二极管D1、第一整流单元、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电解电容EC1和第二电解电容EC2;
所述第一变压器包含第一初级线圈、第二初级线圈以及次级线圈,其中第二初级线圈与次级线圈同向(指绕线方向同为逆时针或顺时针),第一初级线圈与其余两者反向。
所述第二N型场效应管Q2的栅极连接所述第一主控芯片U1的控制输出端OUT,所述第二N型场效应管Q2的源极分别连接所述第三电阻R3的一端、所述第四电阻R4的一端,所述第三电阻R3的另一端连接所述第一主控芯片U1的电流检测端SC,所述第四电阻R4的另一端连接初级地;
所述第二N型场效应管Q2的漏极连接所述第一变压器T1的第一初级线圈A1的一端,所述第一变压器T1的第一初级线圈A1的另一端连接所述输入单元1的输出端,所述第一变压器T1的第二初级线圈A2的一端分别连接所述第一二极管D1的正极、所述第五电阻R5的一端,所述第一二极管D1的负极连接所述第一主控芯片U1的电源端Vcc,所述第五电阻R5的另一端分别连接所述第一主控芯片U1的电压检测端Vsense、所述第六电阻R6的一端,所述第六电阻R6的另一端、所述第一变压器T1的第二初级线圈A2的另一端分别连接初级地,所述第一变压器T1的次级线圈A3连接所述第一整流单元;所述第一电解电容EC1的正极分别连接所述第一整流单元、所述第一输出单元23连接,所述第一电解电容EC1的负极连接次级地,所述第二电解电容EC2与所述第一电解电容EC1并联。
进一步地,所述第一输出单元23包括第一快充识别芯片KU1、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第一光耦的输入端U1A、第一输出接口USB1、第七N型场效应管Q7、第十九电阻R19、第二十电阻R20和第七电容C7;
所述第七电阻R7和第八电阻R8串联后与所述第一电解电容EC1并联,所述第九电阻R9的一端、所述第一光耦的输入端U1A的正极、所述第一快充识别芯片KU1的电源端VCC分别连接所述第一输出接口USB1的第一引脚,所述第九电阻R9的另一端连接所述第一快充识别芯片KU1的放电端DIS,所述第一光耦的输入端U1A的负极连接所述第一快充识别芯片KU1的高低电平输出端DRV,所述第一快充识别芯片KU1的数据传输正端D+连接所述第一输出接口USB1的第三引脚,所述第一快充识别芯片KU1的数据传输负端D-连接所述第一输出接口USB1的第二引脚;
所述第七N型场效应管Q7的漏极连接所述第一输出接口USB1的第四引脚,所述第七N型场效应管Q7的栅极连接所述检测与显示单元,所述第七N型场效应管Q7的源极分别连接所述第十九电阻R19的一端、第二十电阻R20的一端,所述第十九电阻R19的另一端连接次级地,所述第二十电阻R20的另一端分别连接所述检测与显示单元、所述第七电容C7的一端,所述第七电容C7的另一端连接次级地。
需要说明的是,在第一快速充电电路2中,输入单元输出的高压直流电压通过第一电阻R1、第二电阻R2、第一N型场效应管Q1给第一电容C1进行缓慢充电,此时第一主控芯片U1的电源端VCC的电压缓慢上升,当电压超过第一主控芯片U1的启动阈值时,第一主控芯片U1开始正常工作,第一主控芯片U1的输出端OUT输出步进增大的PWM,使得高压直流电压开始通过第一变压器T1转换为次级输出电压OUT1,当OUT1达到5V后,PWM不再增加,并来回调整保证OUT1输出电压稳定。
此时,若待充电设备插入第一输出接口USB1,第一快充识别芯片KU1的数据传输正端D+和数据传输负端D-开始检测是否符合快充协议,如果协议握手成功,则按照对应的D-与D+电压第一快充识别芯片KU1对高低电平输出端DRV进行开漏输出,第一光耦U1A、U1B对第一主控芯片U1的信号接收端Dlink传送高低电平的信号,使第一主控芯片U1接收信号,并调节控制输出端OUT输出的PWM占空比,以将输出电压OUT1调节至待充电设备需求的电压进行快速充电。
进一步地,所述第二控制单元31包括第二主控芯片U2、第三N型场效应管Q3、第十电阻R10、第十一电阻R11、第二电容C2和第二光耦的输出端U2B;
所述第三N型场效应管Q3的漏极通过串联的所述第十电阻R10和所述第十一电阻R11连接所述输入单元1的输出端,所述第三N型场效应管Q3的栅极连接所述第二主控芯片U2的启动输出端ASU,所述第三N型场效应管Q3的源极分别连接所述第二主控芯片U2的电源端Vcc、所述第二电容C2的一端,所述第二电容C2的另一端连接初级地;所述第二光耦的输出端U2B的集电极连接所述第二主控芯片U2的信号接收端Dlink,所述第二光耦的输出端U2B的发射极连接初级地;所述第二主控芯片U2还与所述第二转换单元32的输入端连接。
进一步地,所述第二转换单元32包括第二变压器T2、第四N型场效应管Q4、第二二极管D2、第二整流单元、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第三电解电容EC3和第四电解电容EC4;
所述第二变压器包含第一初级线圈、第二初级线圈以及次级线圈,其中第二初级线圈与次级线圈同向(指绕线方向同为逆时针或顺时针),第一初级线圈与其余两者反向。
所述第四N型场效应管Q4的栅极连接所述第二主控芯片U2的输出端OUT,所述第四N型场效应管Q4的源极分别连接所述第十二电阻R12的一端、所述第十三电阻R13的一端,所述第十二电阻R12的另一端连接所述第二主控芯片U2的电流检测端SC,所述第十三电阻R13的另一端连接初级地;
所述第四N型场效应管Q4的漏极连接所述第二变压器T2的第一初级线圈B1的一端,所述第二变压器T2的第一初级线圈B1的另一端连接所述输入单元1的输出端,所述第二变压器T2的第二初级线圈B2的一端分别连接所述第二二极管D2的正极、所述第十四电阻R14的一端,所述第二二极管D2的负极连接所述第二主控芯片U2的电源端Vcc,所述第十四电阻R14的另一端分别连接所述第二主控芯片U2的电压检测端Vsense、所述第十五电阻R15的一端,所述第十五电阻R15的另一端、所述第二变压器T2的第二初级线圈B2的另一端分别连接初级地,所述第二变压器T2的次级线圈B3连接所述第二整流单元;所述第三电解电容EC3的正极分别连接所述第二整流单元、所述第二输出单元33,所述第三电解电容EC3的负极连接次级地,所述第四电解电容EC4与所述第三电解电容EC3并联。
进一步地,所述第二输出单元33包括第二快充识别芯片KU2、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第二光耦的输入端U2A、第二输出接口USB2、第八N型场效应管Q8、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22和第八电容C8;
所述第十六电阻R16和第十七电阻R17串联后与所述第三电解电容EC3并联,所述第十八电阻R18的一端、所述第二光耦的输入端U2A的正极、所述第二快充识别芯片KU2的电源端VCC分别连接所述第二输出接口USB2的第一引脚,所述第十八电阻R18的另一端连接所述第二快充识别芯片KU2的放电端DIS,所述第二光耦的输入端U2A的负极连接所述第二快充识别芯片KU2的信号输出端DRV,所述第二快充识别芯片KU2的数据传输正端D+连接所述第二输出接口USB2的第三引脚,所述第二快充识别芯片KU2的数据传输负端D-连接所述第二输出接口USB2的第二引脚;
所述第八N型场效应管Q8的漏极连接所述第二输出接口USB2的第四引脚,所述第八N型场效应管Q8的栅极连接所述检测与显示单元,所述第八N型场效应管Q8的源极分别连接所述第二十一电阻R21的一端、第二十二电阻R22的一端,所述第二十一电阻R21的另一端连接次级地,所述第二十二电阻R22的另一端分别连接所述检测与显示单元、所述第八电容C8的一端,所述第八电容C8的另一端连接次级地。
需要说明的是,在第二快速充电电路3中,输入单元输出的高压直流电压通过第十电阻R10、第十一电阻R11、第三N型场效应管Q3给第二电容C2进行缓慢充电,此时第二主控芯片U2的电源端VCC的电压缓慢上升,当电压超过第二主控芯片U2的启动阈值时,第二主控芯片U2开始正常工作,第二主控芯片U2的输出端OUT输出步进增大的PWM,使得高压直流电压开始通过第二变压器T2转换为次级输出电压OUT2,当OUT2达到5V后,PWM不再增加,并来回调整保证OUT1输出电压稳定。
此时,若待充电设备插入第二输出接口USB2,第二快充识别芯片KU2的数据传输正端D+和数据传输负端D-开始检测是否符合快充协议,如果协议握手成功,则按照对应的D-与D+电压第二快充识别芯片KU2对信号输出端DRV进行开漏输出,第二光耦U6A、U6B对第二快充识别芯片KU2的信号接收端Dlink传送高低电平的信号,使第二快充识别芯片KU2接收信号,并调节输出端OUT输出的PWM占空比,以将输出电压OUT2调节至待充电设备需求的电压进行快速充电。
在一个优选地实施方式中,如图2所示,所述第一整流单元和所述第二整流单元均为同步整流电路;
所述第一整流单元包括第一整流控制芯片CU1、第五N型场效应管Q5和第三电容C3;所述第二整流单元包括第二整流控制芯片CU2、第六N型场效应管Q6和第四电容C4;
所述第一整流控制芯片CU1的输入端Vin分别连接所述第一变压器T1的次级线圈A3的一端、所述第一输出接口USB1的第一引脚,所述第一整流控制芯片CU1的电源端VCC通过所述第三电容C3连接次级地,所述第一整流控制芯片CU1的输出端OUT连接所述第五N型场效应管Q5的栅极,所述第五N型场效应管Q5的漏极连接所述第一变压器T1的次级线圈A3的另一端,所述第五N型场效应管Q5的源极连接次级地;
所述第二整流控制芯片CU2的输入端Vin分别连接所述第二变压器T2的次级线圈B3的一端、所述第二输出接口USB2的第一引脚,所述第二整流控制芯片CU2的电源端VCC通过所述第四电容C4连接次级地,所述第二整流控制芯片CU2的输出端OUT连接所述第六场效管Q6的栅极,所述第六N型场效应管Q6的漏极连接所述第二变压器T2的次级线圈B3的另一端,所述第六N型场效应管Q6的源极连接次级地。
在另一个优选地实施方式中,如图3所示,所述第一整流单元和所述第二整流单元均为异步整流电路;
所述第一整流单元包括第三二极管D3;所述第二整流单元包括第四二极管D4;
所述第三二极管D3的正极连接所述第一变压器T1的次级线圈A3的一端,所述第三二极管D3的负极连接所述第一输出接口USB1的第一引脚,所述第一变压器T1的次级线圈A3的另一端接地;
所述第四二极管D4的正极连接所述第二变压器T2的次级线圈B3的一端,所述第四二极管D4的负极连接所述第二输出接口USB2的第一引脚,所述第二变压器T2的次级线圈B3的另一端接地。
进一步地,如图4和5所示,所述检测与显示单元包括电源转换芯片LDO、第五二极管D5、第六二极管D6、第五电容C5、第六电容C6、单片机MCU、第九电容C9和显示器LCD;
所述第五二极管D5的正极连接所述第一输出接口USB1的第一引脚,所述第六二极管D6的正极连接所述第二输出接口USB2的第一引脚,所述第五二极管D5的负极、所述第六二极管D6的负极、所述第五电容C5的一端分别连接所述电源转换芯片LDO的输入端,所述第五电容C5的另一端与电源转换芯片LDO的地端连接次级地,所述电源转换芯片LDO的输出端分别连接所述单片机MCU、所述第六电容C6的一端,所述第六电容C6的另一端连接次级地;
所述第七电阻R7和所述第八电阻R8的连接点Vset1连接所述单片机MCU,所述第十六电阻R16和第十七电阻R17的连接点Vset2连接所述单片机MCU;所述第九电容C9的一端分别连接所述电源转换芯片LDO的输出端、所述单片机,所述第九电容C9的另一端连接次级地,所述显示器LCD连接所述单片机MCU。
其中,所述第七N型场效应管Q7的栅极连接所述单片机MCU的EN1端,所述第八N型场效应管Q8的栅极连接所述单片机MCU的EN2端;所述第二十电阻R20的另一端连接所述单片机MCU的Iset1端,所述第二十二电阻R22的另一端连接所述单片机MCU的Iset2端;所述第七电阻R7和所述第八电阻R8的连接点Vset1连接所述单片机MCU的Vset1端,所述第十六电阻R16和第十七电阻R17的连接点Vset2连接所述单片机MCU的Vset2端;所述单片机MCU的Vdd端连接所述电源转换芯片LDO的输出端,所述单片机MCU的Vss端连接次级地;所述单片机MCU的COM1端、COM2端、COM3端、SEG1端、SEG2端、SEG3端、SEG4端、SEG5端、SEG6端、SEG7端、SEG8端分别与所述显示器LCD的对应端口连接。
进一步地,如图2和3所示,输入单元1包括保险丝FR1、共模电感L2、热敏电阻RT1、整流桥BD1、差模电感L1、第五电解电容EC5和第六电解电容EC6;
所述保险丝FR1一端连接市电的火线L,另外一端连接所述共模电感L2的输入级中的其中一端,所述热敏电阻RT1的一端连接市电的零线N,另外一端连接所述共模电感L2的输入级中的另外一端,所述共模电感L2的输出级的两端分别连接所述整流桥BD1的输入级的两端,所述整流桥BD1的输出正级连接所述第五电解电容EC5的正极,所述整流桥BD1的输出负极连接所述第五电解电容EC5的负极并连接到初级地,所述差摸电感L1的一端连接所述第五电解电容EC5的正极,另外一端连接到所述第六电解电容EC6的正极,所述第六电解电容EC6的负极连接到初级地。
本实用新型通过双变压器架构,设置两个快速充电电路,且在每个快速充电电路中,通过输出单元检测所插入的待充电设备,并向控制单元反馈信号,使控制单元根据反馈调节输出电压,以实现负载的快速充电,从而实现两路输出能够独立可调;两路快速充电电路均仅经过一次电压转换,效率高,完美解决了以往常规方案中输出独立可调与效率高不可兼得的问题。
以上所述是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种双通道快充电源适配器,其特征在于,包括输入单元、第一快速充电电路、第二快速充电电路;所述第一快速充电电路包括第一控制单元、第一转换单元和第一输出单元,所述第二快速充电电路包括第二控制单元、第二转换单元和第二输出单元;
所述输入单元的输出端分别与所述第一控制单元的输入端、所述第二控制单元的输入端、所述第一转换单元的输入端、所述第二转换单元的输入端连接;所述第一控制单元的控制输出端与所述第一转换单元的控制输入端连接,所述第一转换单元的输出端与所述第一输出单元的输入端连接,所述第一输出单元的检测输出端与所述第一控制单元的检测输入端连接;所述第二控制单元的控制输出端与所述第二转换单元的控制输入端连接,所述第二转换单元的输出端与所述第二输出单元的输入端连接,所述第二输出单元的检测输出端与所述第二控制单元的检测输入端连接。
2.如权利要求1所述的双通道快充电源适配器,其特征在于,所述第一控制单元包括第一主控芯片、第一N型场效应管、第一电阻、第二电阻、第一电容和第一光耦的输出端;
所述第一N型场效应管的漏极通过串联的所述第一电阻和所述第二电阻连接所述输入单元的输出端,所述第一N型场效应管的栅极连接所述第一主控芯片的启动输出端,所述第一N型场效应管的源极分别连接所述第一主控芯片的电源端、所述第一电容的一端,所述第一电容的另一端连接初级地;所述第一光耦的输出端的集电极连接所述第一主控芯片的信号接收端,所述第一光耦的输出端的发射极连接初级地。
3.如权利要求2所述的双通道快充电源适配器,其特征在于,所述第一转换单元包括第一变压器、第二N型场效应管、第一二极管、第一整流单元、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电解电容和第二电解电容;
所述第一变压器包含第一初级线圈、第二初级线圈以及次级线圈,其中第二初级线圈与次级线圈同向,第一初级线圈与其余两者反向;
所述第二N型场效应管的栅极连接所述第一主控芯片的PWM输出端,所述第二N型场效应管的源极分别连接所述第三电阻的一端、所述第四电阻的一端,所述第三电阻的另一端连接所述第一主控芯片的电流检测端,所述第四电阻的另一端连接初级地;
所述第二N型场效应管的漏极连接所述第一变压器的第一初级线圈的一端,所述第一变压器的第一初级线圈的另一端连接所述输入单元的输出端,所述第一变压器的第二初级线圈的一端分别连接所述第一二极管的正极、所述第五电阻的一端,所述第一二极管的负极连接所述第一主控芯片的电源端,所述第五电阻的另一端分别连接所述第一主控芯片的电压检测端、所述第六电阻的一端,所述第六电阻的另一端、所述第一变压器的第二初级线圈的另一端分别连接初级地,所述第一变压器的次级线圈连接所述第一整流单元;所述第一电解电容的正极分别连接所述第一整流单元、所述第一输出单元连接,所述第一电解电容的负极连接次级地,所述第二电解电容与所述第一电解电容并联。
4.如权利要求3所述的双通道快充电源适配器,其特征在于,所述双通道快充电源适配器还包括检测与显示单元;
所述检测与显示单元的输入端分别与所述第一输出单元的输出端、所述第二输出单元的输出端连接;
所述第一输出单元包括第一快充识别芯片、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第一光耦的输入端、第一输出接口、第七N型场效应管、第十九电阻、第二十电阻和第七电容;
所述第七电阻和第八电阻串联后与所述第一电解电容并联,所述第九电阻的一端、所述第一光耦的输入端的正极、所述第一快充识别芯片的电源端分别连接所述第一输出接口的第一引脚,所述第九电阻的另一端连接所述第一快充识别芯片的放电端,所述第一光耦的输入端的负极连接所述第一快充识别芯片的信号输出端,所述第一快充识别芯片的数据传输正端连接所述第一输出接口的第三引脚,所述第一快充识别芯片的数据传输负端连接所述第一输出接口的第二引脚;
所述第七N型场效应管的漏极连接所述第一输出接口的第四引脚,所述第七N型场效应管的栅极连接所述检测与显示单元,所述第七N型场效应管的源极分别连接所述第十九电阻的一端、第二十电阻的一端,所述第十九电阻的另一端连接次级地,所述第二十电阻的另一端分别连接所述检测与显示单元、所述第七电容的一端,所述第七电容的另一端连接次级地。
5.如权利要求4所述的双通道快充电源适配器,其特征在于,所述第二控制单元包括第二主控芯片、第三N型场效应管、第十电阻、第十一电阻、第二电容和第二光耦的输出端;
所述第三N型场效应管的漏极通过串联的所述第十电阻和所述第十一电阻连接所述输入单元的输出端,所述第三N型场效应管的栅极连接所述第二主控芯片的启动输出端,所述第三N型场效应管的源极分别连接所述第二主控芯片的电源端、所述第二电容的一端,所述第二电容的另一端连接初级地;所述第二光耦的输出端的集电极连接所述第二主控芯片的信号接收端,所述第二光耦的发射极连接初级地;所述第二主控芯片还与所述第二转换单元的输入端连接。
6.如权利要求5所述的双通道快充电源适配器,其特征在于,所述第二转换单元包括第二变压器、第四N型场效应管、第二二极管、第二整流单元、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第三电解电容和第四电解电容;
所述第二变压器包含第一初级线圈、第二初级线圈以及次级线圈,其中第二初级线圈与次级线圈同向,第一初级线圈与其余两者反向;
所述第四N型场效应管的栅极连接所述第二主控芯片的PWM输出端,所述第四N型场效应管的源极分别连接所述第十二电阻的一端、所述第十三电阻的一端,所述第十二电阻的另一端连接所述第二主控芯片的电流检测端,所述第十三电阻的另一端连接初级地;
所述第四N型场效应管的漏极连接所述第二变压器的第一初级线圈的一端,所述第二变压器的第一初级线圈的另一端连接所述输入单元的输出端,所述第二变压器的第二初级线圈的一端分别连接所述第二二极管的正极、所述第十四电阻的一端,所述第二二极管的负极连接所述第二主控芯片的电源端,所述第十四电阻的另一端分别连接所述第二主控芯片的电压检测端、所述第十五电阻的一端,所述第十五电阻的另一端、所述第二变压器的第二初级线圈的另一端分别连接初级地,所述第二变压器的次级线圈连接所述第二整流单元;所述第三电解电容的正极分别连接所述第二整流单元、所述第二输出单元,所述第三电解电容的负极连接次级地,所述第四电解电容与所述第三电解电容并联。
7.如权利要求6所述的双通道快充电源适配器,其特征在于,所述第二输出单元包括第二快充识别芯片、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第二光耦的输入端、第二输出接口、第八N型场效应管、第二十一电阻、第二十二电阻和第八电容;
所述第十六电阻和第十七电阻串联后与所述第三电解电容并联,所述第十八电阻的一端、所述第二光耦的输入端的正极、所述第二快充识别芯片的电源端分别连接所述第二输出接口的第一引脚,所述第十八电阻的另一端连接所述第二快充识别芯片的放电端,所述第二光耦的输入端的负极连接所述第二快充识别芯片的信号输出端,所述第二快充识别芯片的数据传输正端连接所述第二输出接口的第三引脚,所述第二快充识别芯片的数据传输负端连接所述第二输出接口的第二引脚;
所述第八N型场效应管的漏极连接所述第二输出接口的第四引脚,所述第八N型场效应管的栅极连接所述检测与显示单元,所述第八N型场效应管的源极分别连接所述第二十一电阻的一端、第二十二电阻的一端,所述第二十一电阻的另一端连接次级地,所述第二十二电阻的另一端分别连接所述检测与显示单元、所述第八电容的一端,所述第八电容的另一端连接次级地。
8.如权利要求7所述的双通道快充电源适配器,其特征在于,所述第一整流单元和所述第二整流单元均为同步整流电路;
所述第一整流单元包括第一整流控制芯片、第五N型场效应管和第三电容;所述第二整流单元包括第二整流控制芯片、第六N型场效应管和第四电容;
所述第一整流控制芯片的输入端分别连接所述第一变压器的次级线圈的一端、所述第一输出接口的第一引脚,所述第一整流控制芯片的电源端通过所述第三电容连接次级地,所述第一整流控制芯片的控制输出端连接所述第五N型场效应管的栅极,所述第五N型场效应管的漏极连接所述第一变压器的次级线圈的另一端,所述第五N型场效应管的源极连接次级地;
所述第二整流控制芯片的输入端分别连接所述第二变压器的次级线圈的一端、所述第二输出接口的第一引脚,所述第二整流控制芯片的电源端通过所述第四电容连接次级地,所述第二整流控制芯片的控制输出端连接所述第六N型场效应管的栅极,所述第六N型场效应管的漏极连接所述第二变压器的次级线圈的另一端,所述第六N型场效应管的源极连接次级地;
或者,所述第一整流单元和所述第二整流单元均为异步整流电路;
所述第一整流单元包括第三二极管;所述第二整流单元包括第四二极管;
所述第三二极管的正极连接所述第一变压器的次级线圈的一端,所述第三二极管的负极连接所述第一输出接口的第一引脚,所述第一变压器的次级线圈的另一端接地;
所述第四二极管的正极连接所述第二变压器的次级线圈的一端,所述第四二极管的负极连接所述第二输出接口的第一引脚,所述第二变压器的次级线圈的另一端接地。
9.如权利要求7所述的双通道快充电源适配器,其特征在于,所述检测与显示单元包括电源转换芯片、第五二极管、第六二极管、第五电容、第六电容、单片机、第九电容和显示器;
所述第五二极管的正极连接所述第一输出接口的第一引脚,所述第六二极管的正极连接所述第二输出接口的第一引脚,所述第五二极管的负极、所述第六二极管的负极、所述第五电容的一端分别连接所述电源转换芯片的输入端,所述第五电容的另一端与电源转换芯片的地端连接到次级地,所述电源转换芯片的输出端分别连接所述单片机、所述第六电容的一端,所述第六电容的另一端连接次级地;
所述第七电阻和所述第八电阻的连接点连接所述单片机,所述第十六电阻和第十七电阻的连接点连接所述单片机;所述第九电容的一端分别连接所述电源转换芯片的输出端、所述单片机,所述第九电容的另一端连接次级地,所述显示器连接所述单片机。
10.如权利要求1所述的双通道快充电源适配器,其特征在于,所述输入单元包括保险丝、热敏电阻、整流桥、共模电感、差摸电感、第五电解电容、第六电解电容;
所述保险丝一端连接市电的火线,另外一端连接所述共模电感的输入级中的其中一端,所述热敏电阻的一端连接市电的零线,另外一端连接所述共模电感的输入级中的另外一端,所述共模电感的输出级的两端分别连接所述整流桥的输入级的两端,所述整流桥的输出正级连接所述第五电解电容的正极,所述整流桥的输出负极连接所述第五电解电容的负极并连接到初级地,所述差摸电感的一端连接所述第五电解电容的正极,另外一端连接到所述第六电解电容的正极,所述第六电解电容的负极连接到初级地。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020135264A1 (zh) * | 2018-12-28 | 2020-07-02 | 芯海科技(深圳)股份有限公司 | 一种基于单路快充协议芯片控制多路 usb 口的电路及方法 |
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2017
- 2017-09-20 CN CN201721208808.4U patent/CN207218322U/zh active Active
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2020135264A1 (zh) * | 2018-12-28 | 2020-07-02 | 芯海科技(深圳)股份有限公司 | 一种基于单路快充协议芯片控制多路 usb 口的电路及方法 |
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