CN210629132U - 充电器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种充电器，包括壳体、电插脚、功率分配模块、充电管理模块、检测模块、切换模块、USB‑A接口和Type‑C接口；所述功率分配模块的输出端通过所述切换模块与所述USB‑A接口电连接。这种充电器在使用时，会根据Type‑C接口和USB‑A接口的负载情况来控制切换模块的状态，当Type‑C接口和USB‑A接口均连接负载时，控制USB‑A接口处于低功率输出状态，从而确保Type‑C接口的输出不受影响。相对于传统的充电器，这种充电器在对一个或两个设备进行时，Type‑C接口的输入不会受到影响，从而可以满足快充需求，需要快速供电的设备连接到Type‑C接口即可迅速充满，用户体验较好。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种充电器。
背景技术
随着信息需求和人民生活水平的提高，人们对电子产品的需求日益增高。相应地，人们对这些电子产品的电量需求也越来越大，通常这些电子产品在充电时会连接充电器以保护输入稳定的电压及电流。为了扩展充电器的用途，例如，一个充电器同时为几个电子设备充电，充电器通常会设置几个输出接口。
通常情况下，当充电器的多个充电接口同时连接多个用电设备时，如果充电器的总额定功率超过多个用电设备的额定功率之和，则每个接口的输出功率由该接口对应的设备决定，如果充电器的总额定功率小于多个用电设备的额定功率之和，则通常会采用随机分配的方式分配每个接口的输出功率。
这种随机分配的方式经常会导致需要快速供电的设备无法迅速充满，用户体验较差。
实用新型内容
基于此，有必要提供一种可以确保需要快速供电的设备可以迅速充满的充电器。
一种充电器，包括壳体、电插脚、功率分配模块、充电管理模块、检测模块、切换模块、USB-A接口和Type-C接口；
所述电插脚、所述USB-A接口和所述Type-C接口均设置在所述壳体上，所述壳体内形成容纳腔，所述功率分配模块、所述充电管理模块、所述检测模块和所述切换模块均设置在所述容纳腔内；
所述电插脚的一端用于与外部供电电连接，所述电插脚的另一端与所述功率分配模块的输入端电连接，所述功率分配模块的输出端与所述Type-C接口电连接，所述功率分配模块的输出端还通过所述切换模块与所述USB-A接口电连接，所述切换模块用于控制所述USB-A接口处于高功率输出模式或低功率输出状态；
所述检测模块分别与所述USB-A接口和所述Type-C接口电连接，所述检测模块用于在检测到仅所述USB-A接口连接负载时，将第一信号发送给所述充电管理模块，所述检测模块还用于在检测到所述USB-A接口和所述Type-C接口均连接负载时，将第二信号发送给所述充电管理模块；
所述充电管理模块分别与所述检测模块和所述切换模块电连接，所述充电管理模块用于在接收到第一信号时控制所述切换模块控制所述USB-A接口处于高功率输出模式，所述充电管理模块还用于在接收到第二信号时控制所述切换模块控制所述USB-A接口处于低功率输出状态。
这种充电器在使用时，会根据Type-C接口和USB-A接口的负载情况来控制切换模块的状态，当Type-C接口和USB-A接口均连接负载时，控制USB-A接口处于低功率输出状态，从而确保Type-C接口的输出不受影响。相对于传统的充电器，这种充电器在对一个或两个设备进行时，Type-C接口的输入不会受到影响，从而可以满足快充需求，需要快速供电的设备连接到Type-C接口即可迅速充满，用户体验较好。
附图说明
图1为一实施方式的充电器的一方向的结构示意图。
图2为如图1所示的充电器的另一方向的结构示意图。
图3为如图1所示的充电器的原理图。
图4为如图3所示的充电器的切换模块的原理图。
图5为如图3所示的充电器的切换模块的另一实施方式的电路图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地描述。
如图1～图3所示的一实施方式的充电器，包括壳体10、电插脚20、功率分配模块30、充电管理模块40、检测模块50、切换模块60、USB-A接口70、Type-C接口80、显示模块92和显示控制模块94。
电插脚20、USB-A接口70和Type-C接口80均设置在壳体10上，壳体10内形成容纳腔，功率分配模块30、充电管理模块40、检测模块50和切换模块60均设置在容纳腔内。
电插脚20的一端用于与外部供电电连接，电插脚20的另一端与功率分配模块30的输入端电连接，功率分配模块30的输出端通过切换模块60与USB-A接口70电连接，切换模块60用于控制USB-A接口70处于高功率输出模式或低功率输出状态，功率分配模块30的输出端还与Type-C接口80电连接。
检测模块50分别与USB-A接口70和Type-C接口80电连接，检测模块50用于在检测到仅USB-A接口70连接负载时，将第一信号发送给充电管理模块40，检测模块50还用于在检测到USB-A接口70和Type-C接口80均连接负载时，将第二信号发送给充电管理模块40。
充电管理模块40分别与检测模块50和切换模块60电连接，充电管理模块40用于在接收到第一信号时控制切换模块60控制USB-A接口70处于高功率输出模式，充电管理模块40还用于在接收到第二信号时控制切换模块60控制USB-A接口70处于低功率输出状态。
这种充电器在使用时，会根据Type-C接口80和USB-A接口70的负载情况来控制切换模块60的状态，当Type-C接口80和USB-A接口70均连接负载时，控制USB-A接口70处于低功率输出状态，从而确保Type-C接口80的输出不受影响。相对于传统的充电器，这种充电器在对一个或两个设备进行时，Type-C接口80的输入不会受到影响，从而可以满足快充需求，需要快速供电的设备连接到Type-C接口即可迅速充满，用户体验较好。
本实施方式中，充电管理模块40还与功率分配模块30电连接，从而对功率分配模块30进行控制。
本实施方式中，功率分配模块30为AC-DC变压模块。在其他的实施方式中，功率分配模块30也可以为DC-DC变压模块。
结合图4，本实施方式中，切换模块60包括并联连接的第一转换电路62和第二转换电路64，且第二转换电路62串联切换开关66。
充电管理模块40用于控制切换开关66的打开和关闭，实现切换模块60处于不同状态。
结合图5，另一方式的切换模块260包括三极管Q1、三极管Q2、电阻R3及电阻R4。
切换模块260应用到上述充电器中时，三极管Q1的集电极通过电阻R3与充电管理模块40连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q2的集电极通过电阻R4与充电管理模块40连接，三极管Q2的发射极接地，USB-A接口70的D+引脚与三极管Q1的集电极连接，USB-A接口70的D-引脚与三极管Q2的集电极连接。
充电管理模块40分别与三极管Q1的基极及三极管Q2的基极电连接并控制三极管Q1及三极管Q2的导通或截止。
USB-A接口70处于高功率输出模式为：所述三极管Q1导通且所述三极管Q2截止；USB-A接口70处于低功率输出状态为：所述三极管Q2导通且所述三极管Q1导通。
结合附图，本实施方式中，显示模块92设置在壳体10上，并且显示模块92靠近USB-A接口70设置，显示控制模块94设置在容纳腔内。
显示控制模块94分别与显示模块92和充电管理模块40电连接，显示模块92用于在USB-A接口70处与高功率输出模式时控制显示模块92处于第一显示状态，显示模块92还用于在USB-A接口70处与低功率输出模式时控制显示模块92处于第二显示状态。
本实施方式中，显示模块92为显示灯，第一显示状态和第二显示状态为显示灯亮灯和熄灭。
在其他的实施方式中，第一显示状态和第二显示状态还可以为显示灯显示不同的颜色。
本实施方式中，检测模块50为用于检测USB-A接口70和Type-C接口80的插入状态的插入检测模块。
插入检测模块用于在USB-A接口70插入数据线接头时，判断USB-A接口70连接负载；插入检测模块还用于在Type-C接口80插入数据线接头时，判断Type-C接口80连接负载。
一般来说，插入检测模块通常会与充电管理模块40集成到一个MCU芯片上。
在另一个实施方式中，检测模块也可以为用于检测USB-A接口70和Type-C接口80的电流大小的电流检测模块。
电流检测模块用于在USB-A接口70的电流大于预设阈值时，判断USB-A接口70连接负载；电流检测模块还用于Type-C接口80的电流大于预设阈值时，判断Type-C接口80连接负载。
优选的，预设阈值为50mA～250mA。具体来说，预设阈值可以为50mA、60mA、70mA、80mA、90mA、100mA、110mA、120mA、130mA、140mA、150mA、160mA、170mA、180mA、190mA、200mA、210mA、220mA、230mA、240mA或250mA。
电流检测模块能够准确的判断两个接口的实际工作状况，避免充电线插入到接口上后未连接负载导致的误判。
本实施方式中，USB-A接口70处于高功率输出状态为：USB-A接口70的额定功率为9W～13W。具体来说，USB-A接口70的额定功率可以为9W、10W、11W、12W或13W。
本实施方式中，USB-A接口70处于低功率输出状态为：USB-A接口70的额定功率为3W～7W。具体来说，USB-A接口70的额定功率为3W、4W、5W、6W或7W。
本实施方式中，Type-C接口80支持PD充电协议。相应的，Type-C接口处还设有PD协议芯片。
结合附图，本实施方式中，电插脚20为与壳体10转动连接的插针。此时，外部供电为市电。
在其他的实施方式中，充电器也可以为车载充电器。此时，外部供电为汽车电源。
以上所述实施方式仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种充电器，其特征在于，包括壳体、电插脚、功率分配模块、充电管理模块、检测模块、切换模块、USB-A接口和Type-C接口；
所述电插脚、所述USB-A接口和所述Type-C接口均设置在所述壳体上，所述壳体内形成容纳腔，所述功率分配模块、所述充电管理模块、所述检测模块和所述切换模块均设置在所述容纳腔内；
所述电插脚的一端用于与外部供电电连接，所述电插脚的另一端与所述功率分配模块的输入端电连接，所述功率分配模块的输出端通过所述切换模块与所述USB-A接口电连接，所述切换模块用于控制所述USB-A接口处于高功率输出模式或低功率输出状态，所述功率分配模块的输出端还与所述Type-C接口电连接；
所述检测模块分别与所述USB-A接口和所述Type-C接口电连接，所述检测模块用于在检测到仅所述USB-A接口连接负载时，将第一信号发送给所述充电管理模块，所述检测模块还用于在检测到所述USB-A接口和所述Type-C接口均连接负载时，将第二信号发送给所述充电管理模块；
所述充电管理模块分别与所述检测模块和所述切换模块电连接，所述充电管理模块用于在接收到第一信号时控制所述切换模块控制所述USB-A接口处于高功率输出模式，所述充电管理模块还用于在接收到第二信号时控制所述切换模块控制所述USB-A接口处于低功率输出状态。
2.如权利要求1所述的充电器，其特征在于：所述切换模块包括并联连接的第一转换电路和第二转换电路，且所述第二转换电路串联切换开关；
所述充电管理模块用于控制所述切换开关的打开和关闭，实现所述切换模块处于不同状态。
3.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于，所述切换模块包括三极管Q1、三极管Q2、电阻R3及电阻R4，所述三极管Q1的集电极通过电阻R3与所述充电管理模块连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q2的集电极通过所述电阻R4与所述充电管理模块连接，所述三极管Q2的发射极接地，所述USB-A接口的D+引脚与所述三极管Q1的集电极连接，所述USB-A接口的D-引脚与所述三极管Q2的集电极连接；
所述充电管理模块分别与所述三极管Q1的基极及所述三极管Q2的基极电连接并控制所述三极管Q1和所述三极管Q2的导通或截止；
所述USB-A接口处于高功率输出模式为：所述三极管Q1导通且所述三极管Q2截止；所述USB-A接口处于低功率输出状态为：所述三极管Q2导通且所述三极管Q1导通。
4.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于，还包括显示模块和显示控制模块；
所述显示模块设置在所述壳体上，并且所述显示模块靠近所述USB-A接口设置，所述显示控制模块设置在所述容纳腔内；
所述显示控制模块分别与所述显示模块和所述充电管理模块电连接，所述显示模块用于在所述USB-A接口处与所述高功率输出模式时控制所述显示模块处于第一显示状态，所述显示模块还用于在所述USB-A接口处与所述低功率输出模式时控制所述显示模块处于第二显示状态。
5.根据权利要求4所述的充电器，其特征在于，所述显示模块为显示灯，所述第一显示状态和所述第二显示状态为所述显示灯亮灯和熄灭，或者所述第一显示状态和所述第二显示状态为所述显示灯显示不同的颜色。
6.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于，所述检测模块为用于检测所述USB-A接口和所述Type-C接口的插入状态的插入检测模块；
所述插入检测模块用于在所述USB-A接口插入数据线接头时，判断所述USB-A接口连接负载；所述插入检测模块还用于在所述Type-C接口插入数据线接头时，判断所述Type-C接口连接负载。
7.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于，所述检测模块为用于检测所述USB-A接口和所述Type-C接口的电流大小的电流检测模块；
所述电流检测模块用于在所述USB-A接口的电流大于预设阈值时，判断所述USB-A接口连接负载；所述电流检测模块还用于所述Type-C接口的电流大于所述预设阈值时，判断所述Type-C接口连接负载。
8.根据权利要求7所述的充电器，其特征在于，所述预设阈值为50mA～250mA；
或者，所述预设阈值为50mA、60mA、70mA、80mA、90mA、100mA、110mA、120mA、130mA、140mA、150mA、160mA、170mA、180mA、190mA、200mA、210mA、220mA、230mA、240mA或250mA。
9.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于，所述USB-A接口处于高功率输出状态为：所述USB-A接口的额定功率为9W～13W，或者所述USB-A接口处于高功率输出状态为：所述USB-A接口的额定功率为9W、10W、11W、12W或13W；
所述USB-A接口处于低功率输出状态为：所述USB-A接口的额定功率为3W～7W，或者所述USB-A接口处于低功率输出状态为：所述USB-A接口的额定功率为3W、4W、5W、6W或7W；
所述Type-C接口支持PD充电协议。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的充电器，其特征在于，所述电插脚为与所述壳体转动连接的插针；
或者，所述充电器为车载充电器。
Priority Applications (1)
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
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| CN112260348A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-22 | 安克创新科技股份有限公司 | 充电控制电路及充电设备 |
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