CN208062831U - 实现DC和Micro USB双充电的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种实现DC和Micro USB双充电的控制系统，包括DC充电电路、与所述DC充电电路连接的DC防高压电路、Micro USB充电电路和与所述Micro USB充电电路连接的Micro USB防高压电路，当所述DC充电电路接收到DC电压输入时，所述DC防高压电路发送第一控制信号至所述Micro USB防高压电路以停止所述Micro USB的充电电路的实时充电状态。本实用新型解决了现有技术中存在的，基于DC插口和Micro USB插口同时充电时所导致的主板烧坏的技术问题。

Description

实现DC和Micro USB双充电的控制系统

技术领域

本实用新型属于平板电脑技术领域，尤其涉及一种实现DC和Micro USB双充电的控制系统。

背景技术

目前，市面上大多平板电脑只支持单DC或者单micro USB充电，当用户没有携带对应的充电装置时，即比如用户只携带了一个DC充电器，但是平板电脑基于只具备micro USB插口，显然无法充电，存在充电不方便问题；且现在对于实现DC插口和micro USB插口集成到一个平板电脑上时，是有技术难度的，问题是：基于用户的误操作，当两个插口同时进行电压输入时，基于两个插口的对应电压输入值有所不同，使得内部的主板基于充电优先级问题容易急速发热，导致烧坏。

因此，现有技术有待于改善。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提出一种实现DC和Micro USB双充电的控制系统，旨在解决现有技术中存在的，基于DC插口和Micro USB插口同时充电时所导致的主板烧坏的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的实现DC和Micro USB双充电的控制系统，包括DC充电电路、与所述DC充电电路连接的DC防高压电路、Micro USB充电电路和与所述Micro USB充电电路连接的Micro USB防高压电路，当所述DC充电电路接收到DC电压输入时，所述DC防高压电路发送第一控制信号至所述Micro USB防高压电路以停止所述MicroUSB的充电电路的实时充电状态。

优选地，所述DC充电电路包括第一P沟道场效应管、第二P沟道场效应管和TVS管，所述TVS管一端同时与DC输入端、第一电容的一端和第一P沟道场效应管的漏极连接，所述TVS管另一端同时与第一电容的另一端和地连接，所述第一P沟道场效应管的栅极分别与第二电容的一端、第一电阻的一端和所述第二P沟道场效应管的栅极连接，所述第一P沟道场效应管的源极分别与第二电容的另一端、第一电阻的另一端、第二电阻的一端和所述第二P沟道场效应管的源极连接，所述第二电阻的另一端接地，所述第二P沟道场效应管的漏极分别与第三电容的一端、第四电容的一端和主板电源管理单元连接，所述第三电容的另一端和第四电容的另一端均接地。

优选地，所述DC防高压电路包括第一N沟道场效应管和第三电阻，所述第三电阻一端同时与第一P沟道场效应管的栅极、第二电容的一端、第一电阻的一端和所述第二P沟道场效应管的栅极连接，所述第三电阻另一端与所述第一N沟道场效应管的漏极连接，所述第一N沟道场效应管的源极接地，所述第一N沟道场效应管的栅极分别与第四电阻一端、第五电阻一端、第五电容一端和Micro USB防高压电路连接，所述第四电阻另一端和第五电容另一端均接地，所述第五电阻另一端与DC输入端连接。

优选第，所述Micro USB充电电路包括第三P沟道场效应管和第四P沟道场效应管，所述第三P沟道场效应管的源极分别与第十电阻的一端、第十一电阻的一端、第十电容的一端和第四P沟道场效应管的源极连接，所述第十电阻的另一端接地，所述第三P沟道场效应管的漏极与USB信号接收端连接，所述第三P沟道场效应管的栅极同时与第十一电阻的另一端、第十电容的另一端和第四P沟道场效应管的栅极连接，所述第四P沟道场效应管的漏极与主板电源管理单元连接。

优选地，Micro USB防高压电路包括第十二电阻和第二N沟道场效应管，所述第十二电阻的一端同时与第四P沟道场效应管的栅极、第三P沟道场效应管的栅极、第十一电阻的另一端和第十电容的另一端连接，所述第十二电阻的另一端与第二N沟道场效应管的漏极连接，所述第二N沟道场效应管的源极接地，所述第二N沟道场效应管的栅极分别与第十三电阻的一端和第三N沟道场效应管的漏极连接，所述第十三电阻的另一端与USB信号接收端连接，所述第三N沟道场效应管的源极接地，所述第三N沟道场效应管的栅极与所述DC防高压电路连接。

本实用新型具有以下有益效果：

基于DC防高压电路和Micro USB防高压电路的设置，使得在用户进行错误操作过程中，即DC插口和Micro USB插口均有电压输入时，所述DC防高压电路发送第一控制信号至所述Micro USB防高压电路以停止所述Micro USB的充电电路的实时充电状态，使得主板只由DC充电电路进行供电，以起到对于主板进行保护的作用，提高对于主板的保护性，并且实现在DC插口没有进行充电时，可以基于Micro USB充电电路对于主板进行充电，实现两种形式的充电，通用性强。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的原理示意图；

图2为本实用新型实施例中的DC充电电路与DC防高压电路的电路连接示意图；

图3为本实用新型实施例中的Micro USB充电电路与Micro USB防高压电路的电路连接示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要注意的是，相关术语如“第一”、“第二”等可以用于描述各种组件，但是这些术语并不限制该组件。这些术语仅用于区分一个组件和另一组件。例如，不脱离本实用新型的范围，第一组件可以被称为第二组件，并且第二组件类似地也可以被称为第一组件。术语“和/或”是指相关项和描述项的任何一个或多个的组合。

参考图1，图1为本实用新型实施例中的原理示意图。

如图1所示，本实用新型的实现DC和Micro USB双充电的控制系统，包括DC充电电路100、与所述DC充电电路100连接的DC防高压电路102、Micro USB充电电路101和与所述Micro USB充电电路101连接的Micro USB防高压电路103，当所述DC充电电路100接收到DC电压输入时，所述DC防高压电路发送第一控制信号至所述Micro USB防高压电路以停止所述Micro USB的充电电路的实时充电状态。本实用新型的实现DC和Micro USB双充电的控制系统是适用于平板电脑，是内置于所述平板电脑内，所述DC充电电路用于接收DC电压输入端所传输过来的DC电压，DC电压输入端与DC接口连接，所述Micro USB充电电路用于接收USB电压输入端所传输过来的USB电压，所述USB电压输入端与USB接口连接；本实用新型的有益效果是：基于DC防高压电路和Micro USB防高压电路的设置，使得在用户进行错误操作过程中，即DC插口和Micro USB插口均有电压输入时，所述DC防高压电路发送第一控制信号至所述Micro USB防高压电路以停止所述Micro USB的充电电路的实时充电状态，使得主板只由DC充电电路进行供电，以起到对于主板进行保护的作用，提高对于主板的保护性，并且实现在DC插口没有进行充电时，可以基于Micro USB充电电路对于主板进行充电，实现两种形式的充电，通用性强。需要注意的是，由DC防高压电路去直接发送第一控制信号至所述Micro USB防高压电路，以基于所述Micro USB防高压电路停止所述Micro USB的充电电路的实时充电状态的整个过程中，DC防高压电路去进行发送第一控制信号过程是非常重要的，不能单纯由DC充电电路去发送，以容易影响到实时DC电压充电效果。

参考图2，图2为本实用新型实施例中的DC充电电路与DC防高压电路的电路连接示意图。

如图2所示，优选地，所述DC充电电路包括第一P沟道场效应管Q1、第二P沟道场效应管Q2和TVS管Z1，所述TVS管Z1一端同时与DC输入端DC IN、第一电容C1的一端和第一P沟道场效应管Q1的漏极连接，所述TVS管另一端同时与第一电容C1的另一端和地连接，所述第一P沟道场效应管的栅极分别与第二电容C2的一端、第一电阻R1的一端和所述第二P沟道场效应管Q2的栅极连接，所述第一P沟道场效应管的源极分别与第二电容C2的另一端、第一电阻R1的另一端、第二电阻R2的一端和所述第二P沟道场效应管的源极连接，所述第二电阻R2的另一端接地，所述第二P沟道场效应管的漏极分别与第三电容C3的一端、第四电容C4的一端和主板电源管理单元VBUS_PMU连接，所述第三电容C3的另一端和第四电容C4的另一端均接地。所述TVS管为现有的瞬变电压抑制二极管，是一种高效能保护电子元器件；本优选实施例对于DC充电电路中所涵盖的电子元器件进行限定，以实现在平板电脑中可以使用DC插口充电，基于两个P沟道场效应管所组成的充电电路提高了充电过程中输入电压不稳定时对于主板输入电压值的稳定性和可靠性，其中，上述各元器件的型号可以从图2中得知，这里不再阐述。实现的原理为：DC电压经DC输入端DC IN输入后，经过TVS管及第一电容所形成的防浪涌保护电路后，到第一P沟道场效应管Q1的漏极后再经第二P沟道场效应管Q2漏极出去，DC电压也就输入到了VBUS_PMU，即主板电源管理单元，以实现DC插口的DC供电。

如图2所示，作为上述实施例的优化，所述DC防高压电路包括第一N沟道场效应管Q3和第三电阻R3，所述第三电阻R3一端同时与第一P沟道场效应管的栅极、第二电容C2的一端、第一电阻R1的一端和所述第二P沟道场效应管的栅极连接，所述第三电阻R3另一端与所述第一N沟道场效应管的漏极连接，所述第一N沟道场效应管的源极接地，所述第一N沟道场效应管的栅极分别与第四电阻R4一端、第五电阻R5一端、第五电容C5一端和Micro USB防高压电路连接，所述第四电阻R4另一端和第五电容C5另一端均接地，所述第五电阻R5另一端与DC输入端连接；本优选实施例对于DC防高压电路中所涵盖的电子元器件以及相应的连接关系进行限定，以实现以下原理：在与DC输入端连接的位置上，基于第四电阻和第五电容所组成的RC充电电路，在DC电压经DC输入端进入时，会经过一个延迟，第一N沟道场效应管Q3栅极的电压才会上升到可以开启该场效应管的电压，这个RC充电电路的加入，可以避免当DC电压超过额定值时，造成DC充电电路烧毁的风险。其中，优选第，还包括第一三极管Q4，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的基极经第一稳压二极管D1与第六电阻R6的一端连接，所述第六电阻R6的另一端与DC输入端连接。本优选实施例基于上述电子元器件的设置，使得：DC电压经DC输入端进入后，经过第六电阻R6及第一稳压二极管D1，当DC电压超过5.6V时（主板电源管理单元输入电压超过7V时，会工作异常，选取比主板电源管理单元工作异常电压点稍微低的稳压管，保证主板电源管理单元时钟都可以正常工作），稳压管D1导通，从而第一三极管的基极电压为高，且对地导通，从而拉低了第一N沟道场效应管Q3栅极的电位，避免DC电压超过5.6V时，将DC电压传递到主板电源管理单元，造成主板端损坏，即目的是进一步对于主板进行保护。

参考图3，图3为本实用新型实施例中的Micro USB充电电路与Micro USB防高压电路的电路连接示意图。

如图3所示，优选地，所述Micro USB充电电路包括第三P沟道场效应管Q4和第四P沟道场效应管Q5，所述第三P沟道场效应管Q4的源极分别与第十电阻R10的一端、第十一电阻R11的一端、第十电容C10的一端和第四P沟道场效应管的源极连接，所述第十电阻R10的另一端接地，所述第三P沟道场效应管的漏极与USB信号接收端+VUSB_CONN连接，所述第三P沟道场效应管的栅极同时与第十一电阻R11的另一端、第十电容C10的另一端和第四P沟道场效应管的栅极连接，所述第四P沟道场效应管的漏极与主板电源管理单元VBUS_PMU连接；本优选实施例对于Micro USB充电电路中所涵盖的电子元器件及其相应连接关系进行限定，以实现以下原理：USB电压经USB信号接收端+VUSB_CONN输入后，经过第三P沟道场效应管Q4后，到第四P沟道场效应管Q5的漏极出去，USB电压也就输入到了VBUS_PMU，即主板电源管理单元，以实现USB插口的USB供电。其中，上述各元器件的型号可以从图3中得知，这里不再阐述。

如图3所示，优选地，Micro USB防高压电路包括第十二电阻R12和第二N沟道场效应管Q6，所述第十二电阻R12的一端同时与第四P沟道场效应管的栅极、第三P沟道场效应管的栅极、第十一电阻R11的另一端和第十电容R10的另一端连接，所述第十二电阻R12的另一端与第二N沟道场效应管Q6的漏极连接，所述第二N沟道场效应管的源极接地，所述第二N沟道场效应管的栅极分别与第十三电阻R13的一端和第三N沟道场效应管Q7的漏极连接，所述第十三电阻的另一端与USB信号接收端+VUSB_CONN连接，所述第三N沟道场效应管的源极接地，所述第三N沟道场效应管的栅极与所述DC防高压电路连接；本优选实施例对于MicroUSB防高压电路中所涵盖的电子元器件和相应连接关系进行限定，其中，所述第三N沟道场效应管Q7的栅极分别与第五电阻R5的一端、第一N沟道场效应管Q3栅极和第一三极管的集电极连接；还包括第二三极管Q8，所述第二三极管Q8的发射极接地，所述第二三极管的基极经第二稳压二极管D2与第十四电阻R14的一端连接，所述第十四电阻R14的另一端与USB信号接收端+VUSB_CONN连接。实现以下原理：当插入USB充电器对于USB插口进行供电时，即USB信号接收端+VUSB_CONN的电平会被拉高，Micro USB的USB电压能通过第三P沟道场效应管Q4和第四P沟道场效应管Q5后给VBUS_PMU，但是当DC插口以及USB插口同时有输入电压进入时，DC_SEL信号为高；此时第三N沟道场效应管Q7将对地导通，那么此时第二N沟道场效应管Q6的栅极电位被拉低，后端的第三P沟道场效应管Q4和第四P沟道场效应管Q5也就被关断了，这样，也就实现了，当DC插口和Micro USB插口同时有电压输入时，优先选择DC充电电压给平板电脑充电的功能，避免了串电，烧坏主板电路的风险。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型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，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种实现DC和Micro USB双充电的控制系统，其特征在于，包括DC充电电路、与所述DC充电电路连接的DC防高压电路、Micro USB充电电路和与所述Micro USB充电电路连接的Micro USB防高压电路，当所述DC充电电路接收到DC电压输入时，所述DC防高压电路发送第一控制信号至所述Micro USB防高压电路以停止所述Micro USB的充电电路的实时充电状态。

2.如权利要求1所述实现DC和Micro USB双充电的控制系统，其特征在于，所述DC充电电路包括第一P沟道场效应管、第二P沟道场效应管和TVS管，所述TVS管一端同时与DC输入端、第一电容的一端和第一P沟道场效应管的漏极连接，所述TVS管另一端同时与第一电容的另一端和地连接，所述第一P沟道场效应管的栅极分别与第二电容的一端、第一电阻的一端和所述第二P沟道场效应管的栅极连接，所述第一P沟道场效应管的源极分别与第二电容的另一端、第一电阻的另一端、第二电阻的一端和所述第二P沟道场效应管的源极连接，所述第二电阻的另一端接地，所述第二P沟道场效应管的漏极分别与第三电容的一端、第四电容的一端和主板电源管理单元连接，所述第三电容的另一端和第四电容的另一端均接地。

3.如权利要求2所述实现DC和Micro USB双充电的控制系统，其特征在于，所述DC防高压电路包括第一N沟道场效应管和第三电阻，所述第三电阻一端同时与第一P沟道场效应管的栅极、第二电容的一端、第一电阻的一端和所述第二P沟道场效应管的栅极连接，所述第三电阻另一端与所述第一N沟道场效应管的漏极连接，所述第一N沟道场效应管的源极接地，所述第一N沟道场效应管的栅极分别与第四电阻一端、第五电阻一端、第五电容一端和Micro USB防高压电路连接，所述第四电阻另一端和第五电容另一端均接地，所述第五电阻另一端与DC输入端连接。

4.如权利要求1所述实现DC和Micro USB双充电的控制系统，其特征在于，所述MicroUSB充电电路包括第三P沟道场效应管和第四P沟道场效应管，所述第三P沟道场效应管的源极分别与第十电阻的一端、第十一电阻的一端、第十电容的一端和第四P沟道场效应管的源极连接，所述第十电阻的另一端接地，所述第三P沟道场效应管的漏极与USB信号接收端连接，所述第三P沟道场效应管的栅极同时与第十一电阻的另一端、第十电容的另一端和第四P沟道场效应管的栅极连接，所述第四P沟道场效应管的漏极与主板电源管理单元连接。

5.如权利要求4所述实现DC和Micro USB双充电的控制系统，其特征在于，所述MicroUSB防高压电路包括第十二电阻和第二N沟道场效应管，所述第十二电阻的一端同时与第四P沟道场效应管的栅极、第三P沟道场效应管的栅极、第十一电阻的另一端和第十电容的另一端连接，所述第十二电阻的另一端与第二N沟道场效应管的漏极连接，所述第二N沟道场效应管的源极接地，所述第二N沟道场效应管的栅极分别与第十三电阻的一端和第三N沟道场效应管的漏极连接，所述第十三电阻的另一端与USB信号接收端连接，所述第三N沟道场效应管的源极接地，所述第三N沟道场效应管的栅极与所述DC防高压电路连接。