CN209626578U - 基于快充协议的双口充电电源插座电路结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于快充协议的双口充电电源插座电路结构，包括AC‑DC控制电路模块，与外部直流电压相连接；DC‑DC控制电路模块，与所述的AC‑DC控制电路模块相连接。采用了本实用新型的基于快充协议的双口充电电源插座电路结构，采用单路AC‑DC开关电源加单路DC‑DC开关电源实现两个充电接口的输出，简化原理及产品结构，使产品性能得到提高、成本得到优化，可做到小体积且高效率。在工作场所、家用住宅、酒店宾馆等场所，用户出行可不用再随身携带电源适配器，即可使用本产品给笔记本、平板电脑、手机等产品进行供电、充电，极大的方便出行。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源电路结构领域，尤其涉及双口充电电源电路结构领域，具体是指一种基于快充协议的双口充电电源插座电路结构。
背景技术
目前笔记本产品的供电及充电通常为自配专用电源适配器，对于带笔记本产品上下班及出差旅行中需将适配器随身携带，给出行造成诸多不便。在工作场所、家用住宅、酒店宾馆等场所安装使用本产品后，用户出行可不用再随身携带电源适配器，即可使用本产品给笔记本、平板电脑、手机等产品进行供电、充电，极大的方便出行。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种具有高效率、使用方便、适用范围广泛的基于快充协议的双口充电电源插座电路结构。
为了实现上述目的，本实用新型的基于快充协议的双口充电电源插座电路结构如下：
该基于快充协议的双口充电电源插座电路结构，其主要特点是，所述的电路结构包括：
AC-DC控制电路模块，与外部直流电压相连接；
DC-DC控制电路模块，与所述的AC-DC控制电路模块相连接。
较佳地，所述的AC-DC控制电路模块包括：
整流滤波电路，与外部直流电压相连接；
开关电源控制电路，所述的开关电源控制电路的输入端与所述的整流滤波电路的输出端相连接；
TPYE-C接口输出电路，所述的TPYE-C接口输出电路的输入端与所述的开关电源控制电路的输出端相连接。
较佳地，所述的AC-DC控制电路模块还包括快充协议转换反馈控制电路，所述的快充协议转换反馈控制电路与所述的开关电源控制电路和TPYE-C接口输出电路均相连接。
较佳地，所述的AC-DC控制电路模块还包括高频整流滤波电路，与所述的快充协议转换反馈控制电路和TPYE-C接口输出电路相连接。
较佳地，所述的DC-DC控制电路模块包括：
DC-DC开关电源电路，所述的DC-DC开关电源电路的输入端与所述的开关电源控制电路的输出端相连接；
TPYE-A接口输出电路，所述的TPYE-A接口输出电路的输入端与所述的DC-DC开关电源控制电路的输出端相连接。
较佳地，所述的AC-DC控制电路模块还包括第一电容，所述的第一电容并联于所述的整流滤波电路的两端，其中一端还与所述的开关电源控制电路相连接且接地。
较佳地，所述的AC-DC控制电路模块还包括第一电阻，所述的第一电阻的一端与所述的开关电源控制电路相连接，另一端与所述的整流滤波电路的不接地的端口相连接。
较佳地，所述的AC-DC控制电路模块还包括SNUBBER电路，与所述的整流滤波电路的不接地的端口相连接。
较佳地，所述的AC-DC控制电路模块还包括第一二极管，与所述的开关电源控制电路相连接。
较佳地，所述的AC-DC控制电路模块还包括第二电阻，所述的第二电阻一端接地，另一端与所述的开关电源控制电路相连接。
较佳地，所述的AC-DC控制电路模块还包括第一开关管，所述的第一开关管的栅极与所述的开关电源控制电路相连接，源极与所述的第二电阻不接地的端口相连接，漏极与所述的SNUBBER电路相连接。
较佳地，所述的AC-DC控制电路模块还包括同步整流控制电路，与所述的快充协议转换反馈控制电路和TPYE-C接口输出电路相连接。
较佳地，所述的AC-DC控制电路模块还包括第二电容，所述的第二电容并联于所述的DC-DC开关电源电路的两端。
较佳地，所述的AC-DC控制电路模块还包括第二电容，所述的第二电容并联于所述的快充协议转换反馈控制电路的两端。
较佳地，所述的AC-DC控制电路模块还包括第二电容，所述的第二电容并联于所述的同步整流控制电路的两端。
较佳地，所述的AC-DC控制电路模块还包括第二开关管，所述的第二开关管的栅极与所述的同步整流控制电路相连接，源极与所述的第二电容相连接，漏极与所述的同步整流控制电路的电感相连接。
较佳地，所述的AC-DC控制电路模块还包括第三开关管，所述的第三开关管的栅极与所述的快充协议转换反馈控制电路相连接，源极与所述的TPYE-C接口输出电路相连接，漏极与所述的第二电容相连接。
较佳地，所述的AC-DC控制电路模块还包括光耦，所述的光耦的两端分别与所述的开关电源控制电路和快充协议转换反馈控制电路相连接。
较佳地，所述的TPYE-A接口输出电路包含100%占空比的DC-DC降压芯片。
较佳地，所述的TPYE-A接口输出电路包含升降压DC-DC降压芯片。
采用了本实用新型的基于快充协议的双口充电电源插座电路结构，采用单路AC-DC开关电源加单路DC-DC开关电源实现两个充电接口的输出，简化原理及产品结构，使产品性能得到提高、成本得到优化，可做到小体积且高效率。在工作场所、家用住宅、酒店宾馆等场所，用户出行可不用再随身携带电源适配器，即可使用本产品给笔记本、平板电脑、手机等产品进行供电、充电，极大的方便出行。
附图说明
图1为本实用新型的基于快充协议的双口充电电源插座电路结构的结构图。
图2为本实用新型的基于快充协议的双口充电电源插座电路结构的实施例的结构图。
具体实施方式
为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。
本实用新型的基于快充协议的双口充电电源插座电路结构的技术方案中，其中所包括的各个功能模块和模块单元均能够对应于集成电路结构中的具体硬件电路，因此仅涉及具体硬件电路的改进，硬件部分并非仅仅属于执行控制软件或者计算机程序的载体，因此解决相应的技术问题并获得相应的技术效果也并未涉及任何控制软件或者计算机程序的应用，也就是说，本实用新型仅仅利用这些模块和单元所涉及的硬件电路结构方面的改进即可以解决所要解决的技术问题，并获得相应的技术效果，而并不需要辅助以特定的控制软件或者计算机程序即可以实现相应功能。
本实用新型的该基于快充协议的双口充电电源插座电路结构，其中包括：
AC-DC控制电路模块，与外部直流电压相连接；
DC-DC控制电路模块，与所述的AC-DC控制电路模块相连接。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的AC-DC控制电路模块包括：整流滤波电路，与外部直流电压相连接；开关电源控制电路，所述的开关电源控制电路的输入端与所述的整流滤波电路的输出端相连接；TPYE-C接口输出电路，所述的TPYE-C接口输出电路的输入端与所述的开关电源控制电路的输出端相连接。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的AC-DC控制电路模块还包括快充协议转换反馈控制电路，所述的快充协议转换反馈控制电路与所述的开关电源控制电路和TPYE-C接口输出电路均相连接。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的AC-DC控制电路模块还包括高频整流滤波电路，与所述的快充协议转换反馈控制电路和TPYE-C接口输出电路相连接。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的DC-DC控制电路模块包括：
DC-DC开关电源电路，所述的DC-DC开关电源电路的输入端与所述的开关电源控制电路的输出端相连接；TPYE-A接口输出电路，所述的TPYE-A接口输出电路的输入端与所述的DC-DC开关电源控制电路的输出端相连接。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的AC-DC控制电路模块还包括第一电容，所述的第一电容并联于所述的整流滤波电路的两端，其中一端还与所述的开关电源控制电路相连接且接地。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的AC-DC控制电路模块还包括第一电阻，所述的第一电阻的一端与所述的开关电源控制电路相连接，另一端与所述的整流滤波电路的不接地的端口相连接。
较佳地，所述的AC-DC控制电路模块还包括SNUBBER电路，与所述的整流滤波电路的不接地的端口相连接。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的AC-DC控制电路模块还包括第一二极管，与所述的开关电源控制电路相连接。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的AC-DC控制电路模块还包括第二电阻，所述的第二电阻一端接地，另一端与所述的开关电源控制电路相连接。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的AC-DC控制电路模块还包括第一开关管，所述的第一开关管的栅极与所述的开关电源控制电路相连接，源极与所述的第二电阻不接地的端口相连接，漏极与所述的SNUBBER电路相连接。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的AC-DC控制电路模块还包括同步整流控制电路，与所述的快充协议转换反馈控制电路和TPYE-C接口输出电路相连接。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的AC-DC控制电路模块还包括第二电容，所述的第二电容并联于所述的DC-DC开关电源电路的两端。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的AC-DC控制电路模块还包括第二电容，所述的第二电容并联于所述的快充协议转换反馈控制电路的两端。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的AC-DC控制电路模块还包括第二电容，所述的第二电容并联于所述的同步整流控制电路的两端。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的AC-DC控制电路模块还包括第二开关管，所述的第二开关管的栅极与所述的同步整流控制电路相连接，源极与所述的第二电容相连接，漏极与所述的同步整流控制电路的电感相连接。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的AC-DC控制电路模块还包括第三开关管，所述的第三开关管的栅极与所述的快充协议转换反馈控制电路相连接，源极与所述的TPYE-C接口输出电路相连接，漏极与所述的第二电容相连接。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的AC-DC控制电路模块还包括光耦，所述的光耦的两端分别与所述的开关电源控制电路和快充协议转换反馈控制电路相连接。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的TPYE-A接口输出电路包含100%占空比的DC-DC降压芯片。
作为本实用新型的优选实施方式，所述的TPYE-A接口输出电路包含升降压DC-DC降压芯片。
本实用新型的具体实施方式中，本产品为安装在86型底盒或类似底盒内基于USBTPYE-C接口及USB TPYE-A接的双口充电电源，在其面板上具有两个充电接口。
接口1：USB TPYE-C快充接口，基于PD及QC等快速充电协议，输出电压、电流按充电协议可变，可供笔记本、平板电脑、手机等产品供电及快速充电。
接口2：USB TPYE-A接口，基于BC1.2充电协议、Apple充电协议、Samsung充电协议，输出电流按充电协议可变，可供平板电脑、手机等产品供电及快速充电。
本专利采用单路AC-DC开关电源加单路DC-DC开关电源实现两个充电接口的输出，简化原理及产品结构，使产品性能得到提高、成本得到优化，可做到小体积。
产品电路架构示意图如图1所示。
如图1所示，输入电压经整流滤波后，得到直流电压，经开关电源控制电路转换后输出直流电压，此电压受快充协议转换反馈控制电路控制，当设备端与快充协议转换反馈控制电路对接成功后，实现主开关电源电路直接输出电压给接口1：USB TPYE-C快充接口，实现供电及快速充电。
次级DC-DC开关电源从主开关电源上取电转换后为接口2：USB TPYE-A接口提供电压电流，由于Type-C接口输出电压为可变的，故需要100%占空比的DC-DC降压芯片或升降压DC-DC降压芯片来控制USB-A口的输出，满足接口2：USB TPYE-A接口电压输出要求。
本方案的实施例如下：本实施例采用反激式开关电源作为主电源架构，输出总功率57W，如图2所示。
接口1：USB-TPYE-C快充接口，基于PD及QC等快速充电协议，输出最大支持45W（20V、2.25A）快充，可供笔记本、平板电脑、手机等产品供电及快速充电。
接口2：USB TPYE-A接口，基于BC1.2充电协议、Apple充电协议、Samsung充电协议，输出最大支持12W（5V、2.4A），采用100%占空比DC-DC开关电源架构，可供平板电脑、手机等产品供电及快速充电。
AC输入经整流滤波后，在CE1电容两端得到直流电压，高压侧直流电压经R1提供给开关电源控制电路，提供实现启动电压电流及输入电压检测功能，开关电源控制电路启动控制主开关管Q1开通工作，R2电阻实现初级主回路的电流检测，反馈到开关电源控制电路实现过载及短路保护功能。SNUBBER电路实现主开关管Q1的峰值电压吸收与钳位，D1从主变压器辅助绕组上取电整流后的VCC供开关电源控制电路工作，实现开关电源回路的循环控制，得到稳定的VCC电压可供开关电源控制电路正常工作时，从电源主控制芯片内部断开R1启动功能来达到降低功耗的目的。
为提高效率，本实施例中次级采用同步整流的方式（由Q2 MOS及同步整流控制电路组成）来达到高效率、低温升。经同步整流后，在CE2端得到直流电压！在无设备接入时，此电压为5VDC，Q3处于关闭状态，当设备接入接口1（USB TPYE-C快充接口）与快充协议转换反馈控制电路通讯握手对接成功后，打开Q3开关管，为负载提供可变的电压与电流（此电压、电流与设备本身功耗、电池容量大小及当前设备状态相关）。快充协议转换反馈控制电路通过光耦U1将CE2两端的电压实时反馈到开关电源控制电路，实现循环控制！
次级DC-DC开关电流采用最大100%占空比电路控制架构，从次级主电源取电后转换成5VDC，2.4A电压电流，直接输出到接口2(USB TPYE-A接口)，接口2中接入协议握手电路，基于BC1.2充电协议、Apple充电协议、Samsung充电协议，输出最大支持12W（5V、2.4A），可供平板、手机等产品供电及快速充电。
采用了本实用新型的基于快充协议的双口充电电源插座电路结构，采用单路AC-DC开关电源加单路DC-DC开关电源实现两个充电接口的输出，简化原理及产品结构，使产品性能得到提高、成本得到优化，可做到小体积且高效率。在工作场所、家用住宅、酒店宾馆等场所，用户出行可不用再随身携带电源适配器，即可使用本产品给笔记本、平板电脑、手机等产品进行供电、充电，极大的方便出行。
在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
Claims (18)
1.一种基于快充协议的双口充电电源插座电路结构，其特征在于，所述的电路结构包括：
AC-DC控制电路模块，与外部直流电压相连接；
DC-DC控制电路模块，与所述的AC-DC控制电路模块相连接；
所述的AC-DC控制电路模块包括：
整流滤波电路，与外部直流电压相连接；
开关电源控制电路，所述的开关电源控制电路的输入端与所述的整流滤波电路的输出端相连接；
TPYE-C接口输出电路，所述的TPYE-C接口输出电路的输入端与所述的开关电源控制电路的输出端相连接；
所述的DC-DC控制电路模块包括：
DC-DC开关电源电路，所述的DC-DC开关电源电路的输入端与所述的开关电源控制电路的输出端相连接；
TPYE-A接口输出电路，所述的TPYE-A接口输出电路的输入端与所述的DC-DC开关电源控制电路的输出端相连接。
2.根据权利要求1所述的基于快充协议的双口充电电源插座电路结构，其特征在于，所述的AC-DC控制电路模块还包括快充协议转换反馈控制电路，所述的快充协议转换反馈控制电路与所述的开关电源控制电路和TPYE-C接口输出电路均相连接。
3.根据权利要求2所述的基于快充协议的双口充电电源插座电路结构，其特征在于，所述的AC-DC控制电路模块还包括高频整流滤波电路，与所述的快充协议转换反馈控制电路和TPYE-C接口输出电路相连接。
4.根据权利要求1所述的基于快充协议的双口充电电源插座电路结构，其特征在于，所述的AC-DC控制电路模块还包括第一电容，所述的第一电容并联于所述的整流滤波电路的两端，其中一端还与所述的开关电源控制电路相连接且接地。
5.根据权利要求1所述的基于快充协议的双口充电电源插座电路结构，其特征在于，所述的AC-DC控制电路模块还包括第一电阻，所述的第一电阻的一端与所述的开关电源控制电路相连接，另一端与所述的整流滤波电路的不接地的端口相连接。
6.根据权利要求1所述的基于快充协议的双口充电电源插座电路结构，其特征在于，所述的AC-DC控制电路模块还包括SNUBBER电路，与所述的整流滤波电路的不接地的端口相连接。
7.根据权利要求6所述的基于快充协议的双口充电电源插座电路结构，其特征在于，所述的AC-DC控制电路模块还包括第一二极管，与所述的开关电源控制电路相连接。
8.根据权利要求7所述的基于快充协议的双口充电电源插座电路结构，其特征在于，所述的AC-DC控制电路模块还包括第二电阻，所述的第二电阻一端接地，另一端与所述的开关电源控制电路相连接。
9.根据权利要求8所述的基于快充协议的双口充电电源插座电路结构，其特征在于，所述的AC-DC控制电路模块还包括第一开关管，所述的第一开关管的栅极与所述的开关电源控制电路相连接，源极与所述的第二电阻不接地的端口相连接，漏极与所述的SNUBBER电路相连接。
10.根据权利要求2所述的基于快充协议的双口充电电源插座电路结构，其特征在于，所述的AC-DC控制电路模块还包括同步整流控制电路，与所述的快充协议转换反馈控制电路和TPYE-C接口输出电路相连接。
11.根据权利要求2所述的基于快充协议的双口充电电源插座电路结构，其特征在于，所述的AC-DC控制电路模块还包括第二电容，所述的第二电容并联于所述的DC-DC开关电源电路的两端。
12.根据权利要求2或11所述的基于快充协议的双口充电电源插座电路结构，其特征在于，所述的AC-DC控制电路模块还包括第二电容，所述的第二电容并联于所述的快充协议转换反馈控制电路的两端。
13.根据权利要求10所述的基于快充协议的双口充电电源插座电路结构，其特征在于，所述的AC-DC控制电路模块还包括第二电容，所述的第二电容并联于所述的同步整流控制电路的两端。
14.根据权利要求13所述的基于快充协议的双口充电电源插座电路结构，其特征在于，所述的AC-DC控制电路模块还包括第二开关管，所述的第二开关管的栅极与所述的同步整流控制电路相连接，源极与所述的第二电容相连接，漏极与所述的同步整流控制电路的电感相连接。
15.根据权利要求13所述的基于快充协议的双口充电电源插座电路结构，其特征在于，所述的AC-DC控制电路模块还包括第三开关管，所述的第三开关管的栅极与所述的快充协议转换反馈控制电路相连接，源极与所述的TPYE-C接口输出电路相连接，漏极与所述的第二电容相连接。
16.根据权利要求13所述的基于快充协议的双口充电电源插座电路结构，其特征在于，所述的AC-DC控制电路模块还包括光耦，所述的光耦的两端分别与所述的开关电源控制电路和快充协议转换反馈控制电路相连接。
17.根据权利要求1所述的基于快充协议的双口充电电源插座电路结构，其特征在于，所述的TPYE-A接口输出电路包含100％占空比的DC-DC降压芯片。
18.根据权利要求1所述的基于快充协议的双口充电电源插座电路结构，其特征在于，所述的TPYE-A接口输出电路包含升降压DC-DC降压芯片。
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| CN115733226A (zh) * | 2022-12-12 | 2023-03-03 | 深圳今翔科技有限公司 | 应用于充电设备的多路充电实现电路、方法及充电设备 |
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| CN115733226B (zh) * | 2022-12-12 | 2023-11-03 | 深圳今翔科技有限公司 | 应用于充电设备的多路充电实现电路、方法及充电设备 |
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