CN210693527U - 充电电路与充电装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开一种充电电路，包括：开关电源控制模块、降压模块、输出保护控制模块、第一输出模块以及快充控制模块。开关电源控制模块用于将交流电源经过整流滤波以及降压处理后获得第一直流电压。降压控制模块电性连接于所述开关电源控制模块，用于转换所述第一直流电压为第二直流电压。第一输出模块电性连接于所述降压控制模块，包括至少一个输出接口，所述输出接口用于输出所述第二直流电压。输出保护控制模块电性连接于所述降压控制模块和所述第一输出模块，用于调节所述第二直流电压控制所述第二直流电压位于第一阈值范围内。本申请进一步提供一种包括前述充电电路的充电装置。

Description

充电电路与充电装置

技术领域

本申请涉及充电技术领域，尤其涉及充电电路与充电装置。

背景技术

随着电子设备(如智能手机、智能手环、智能音箱等)的普及，丰富了人们的日常生活，为信息沟通带来了便捷。电子设备都配有专属充电设备，且不同电子设备的充电设备存在差异。

在日常生活中，人们经常使用各种充电设备对电子设备充电。在用户对电子设备充电时，经常会发生电子设备发热严重甚至出现电池爆炸现象。若充电时充电设备发生故障或电子设备输入端故障导致充电设备输出电压过大，不仅减少电子设备使用寿命，而且降低充电时的安全性能。

实用新型内容

为解决前述问题，提供一种安全性较高的充电电路与充电装置。

本申请一实施例中提供充电电路，包括：

开关电源控制模块，用于将交流电源经过整流滤波以及降压处理后获得第一直流电压；

降压控制模块，电性连接于所述开关电源控制模块，用于转换所述第一直流电压为第二直流电压；

第一输出模块，电性连接于所述降压控制模块，包括至少一个输出接口，所述输出接口用于输出所述第二直流电压；

输出保护控制模块，电性连接于所述降压控制模块和所述第一输出模块，用于调节所述第二直流电压并控制所述第二直流电压位于第一阈值范围内。

本申请一实施例中，所述输出保护控制模块包括：

维持单元电性连接于所述降压控制模块、降压控制电路以及电压比较控制电路，用于在所述第二直流电压发生突变时，在预设时间段内维持所述第二直流电压位于所述第一阈值范围；

所述电压比较控制电路电性连接于所述维持单元，用于将发生突变后的所述第二直流电压与经所述维持单元输出的所述第二直流电压比较，判断第二直流电压是否超过第一阈值范围，当所述预设时间段内所述第二直流电压超过所述第一阈值范围时，输出反馈降压信号到所述降压控制电路；

所述降压控制电路电性连接所述降压控制模块，用于依据反馈降压控制信号调节所述第二直流电压的电压值并控制所述第二直流电压位于所述第一阈值范围内。

本申请一实施例中，所述降压控制电路包括至少一个降压控制支路，所述降压控制支路电性连接所述电压比较控制电路和所述第一输出模组中的一个输出接口。

本申请一实施例中，所述降压控制支路包括：

降压单元，电性连接所述降压控制模块并接收所述第二直流电压，用于降低所述第二直流电压；

控制开关单元通过分压节点电性连接所述降压单元与所述输出接口的负接地端，且所述控制开关单元还电性连接于所述电压比较控制电路，用于当接收所述反馈降压信号时，提供导电支路至降压单元，并且提供所述负接地端的接地参考电压至所述分压节点，所述降压单元通过所述控制开关单元提供的导电支路调整所述第二直流电压处于所述第一阈值范围内。

本申请一实施例中，所述降压单元包括并联于所述降压控制模块与分压节点之间的分压电阻和次级分压电阻；

所述控制开关单元包括晶体管，所述晶体管的栅极电性连接控制连接端，所述晶体管的源极电性连接所述分压节点，所述晶体管的漏极电性连接所述负接地端，所述控制连接端电性连接所述电压比较控制电路以接收所述反馈降压信号。

本申请一实施例中，所述电压比较控制电路包括降压模组；

所述降压模组电性连接维持单元与所述分压节点，用于比较在所述预设时间段内发生突变的所述第二直流电压与经所述维持单元维持的所述第二直流电压的大小，且当比较结果表征所述第二直流电压的变化范围超过所述第一阈值范围，输出所述反馈降压信号到所述降压控制电路。

本申请一实施例中，所述维持单元包括维持电感与维持电容；

所述维持电感电性连接所述降压控制模块与维持输出节点之间，所述维持电容电性连接所述维持输出节点与接地端之间，所述维持电感与所述维持电容用于在所述第二直流电压突变时在所述预设时间段内维持所述第二直流电压处于第一阈值范围。

本申请一实施例中，所述第一输出模块包括四个输出接口；

所述降压控制电路包括四个降压支路，每一个降压支路对应电性连接一个输出接口；

所述电压比较控制电路包括两个降压模组，每个降压模组输入分别电性连接所述四个降压支路中其中两个降压支路的分压节点，每个降压模组输出分别连接所述四个降压支路中其中两个控制连接端。

本申请一实施例中，所述充电电路还包括快充控制模块，所述快充控制模块包括第二降压控制单元、快充控制单元与第五输出接口；

所述第五输出接口电性连接于所述第二降压控制单元与所述快充控制单元，并用于电性连接待充电的电子设备，输出所述第二直流电压、第三直流电压或者第四直流电压至与所述电子设备；

所述第二降压控制单元电性连接所述开关电源控制模块，用于转化所述第一直流电压为第二直流电压；

所述快充控制单元电性连接所述第二降压控制单元，用于根据与所述电子设备的参数来调节第二直流电压电压值并获得所述第三直流电压或所述第四直流电压，所述第四直流电压大于第三直流电压，所述第三直流电压大于所述第二直流电压。

在本申请一实施例中，提供一种包括前述充电电路的充电装置。

相较于现有技术，本申请实施例公开了的充电电路对电子设备充电之后，通过设置电性连接于第一输出模块的输出保护控制模块，其能够准确调节第二直流电压的电压值，使得第一输出模块输出电压维持在安全稳定的第一阈值范围内，避免充电电压过高而损坏待充电的电子设备，提高充电电路与待充电的电子设备的安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例公开的一种充电装置的结构示意图；

图2为图1所示充电电路的充电电路的电路框图；

图3为图2所示开关电源控制电路的电路结构示意图；

图4为图2所示降压控制电路的电路结构示意图；

图5为图2所示第一输出电路的电路结构示意图；

图6为图2所示输出保护控制电路的电路结构示意图；

图7为图2所示快充控制电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，其为本申请一实施例中充电装置10的结构示意图，如图1所示，充电装置10包括充电电路100与多个充电接口。

请参阅图2，其为本申请一实施例中如图1所示充电电路100的电路框图。如图2所示，充电电路100包括：开关电源控制模块101、降压控制模块102、第一输出模块103、输出保护控制模块104以及快充控制模块105。本实施例充电电路100应用于对手机、平板电脑、MP3、智能手环、智能音箱等电子设备充电时保持充电电压的稳定。

开关电源控制模块101输入为交流电源Vin，并且将输入交流电源Vin进行整流滤波以及降压处理后获得第一直流电压V1。本实施例中，交流电源Vin电压值为220V，频率为50Hz，第一直流电压V1的电压值为19V。

降压控制模块102电性连接于开关电源控制模块101，用于接收输入第一直流电压V1，并将第一直流电压V1进行降压处理获得第二直流电压V2。本实施例中，第二直流电压V2的电压为5V。

第一输出模块103电性连接于降压控制模块102，用于接收第二直流电压 V2，并且将所述第二直流电压V2输出至待充电的电子设备。本实施例中，第一输出模块103包括多个输出接口第一输出接口103a、第二输出接口103b、第三输出接口103c、第四输出接口103d，当待充电的电子设备与任意一个输出接口电性连接时，所述第二直流电源V2传输至所述待充电的电子设备。

本实施例中，第一输出模块103输出端口包括4个输出接口，在本申请其他实施例中，可以依据实际需求设置相应数量的输出接口，例如1个，2个、3 个、5个，并不以此为限。

输出保护控制模块104电性连接于降压控制模块102和第一输出模块103，用于调节第二直流电源V2的电压值，维持第一输出模块103输出的第二直流电压V2位于预设范围内，防止第二直流电压V2超过预设范围后影响充电电路100 与电子设备的安全。

快充控制模块105电性连接于开关控制模块101，用于接收第一直流电压 V1，将输入第一直流电压V1经过降压处理得到第二直流电压V2，当待充电的电子设备与快充控制模块105电性连接，快充控制模块105根据与之电性连接的电子设备本身的参数来调节第二直流电压V2电压值，从而获得第三直流电压 V3或第四直流电压V4，并且将待充电的第二直流电压V2、第三直流电压V3 或者第四直流电压V4输出至待充电的电子设备。本实施例中，第三直流电压 V3为9V，第四直流电压V4为12V。

具体地，快充控制模块105包括第二降压控制单元501、快充控制单元502 以及第五输出接口503。第二降压控制单元501电性连接于开关控制模块101，用于接收第一直流电压V1，并将输入第一直流电压V1经过降压处理后得到第二直流电压V2。快充控制单元502电性连接于第二降压控制单元501以及第五输出接口503，用于识别待充电的电子设备是否满足快速充电的要求，并调节第二直流电压V2为待充电设备所需电压值。第五输出接口503电性连接于第二降压控制单元501和快充控制单元502，用于依据输出第二直流电压V2、第三直流电压V3或者第四直流电压V4至与之电性连接的待充电的电子设备，实现对电子设备的快速充电。

本实施例中，通过设置电性连接于第一输出模块103的输出保护控制模块 104，其能够准确调节第二直流电压V2的电压值，使得第一输出模块103输出电压维持在安全稳定的范围，避免充电电压过高而损坏待充电的电子设备，提高充电电路100与待充电的电子设备的安全性能。

更为具体地，请参阅图3，其为图2所示开关电源控制模块101的具体电路结构示意图。如图3所示，开关电源控制模101包括过压保护单元201、初级整流滤波单元202、变压器单元203、次级整流滤波单元204、反激开关控制保护单元205。

过压保护单元201用于过压保护，包括第一保险管F1、第二保险管F2、压敏电阻VR1、热敏电阻NIC1、电容CX1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4。其中，过压保护单元201还包括第一输入端(未标示) 与第一输出端(未标示)，第一输入端包括第一子输入端N1与第二子输入端N2，第一输出端包括第一子输出端N3与第二子输出端N4。其中，第一输入端用于接收交流电源Vin。

第一保险管F1与第二保险管F2串联于交流电源Vin的第一子输入端N1和第一子输出端N3之间，在变压器单元203异常时及时断开交流电源Vin，防止因输出电压过高导致变压器单元203受到损坏。

压敏电阻VR1为限压保护器件，电性连接于第一保险管F1和第二保险管 F2之间的节点与第二子输入端N2之间，压敏电阻VR1用于抑制浪涌电流、防雷、过压保护。电容CX1电性连接于第一子输出端N3与第二子输入端N2之间。第一电阻R1和第二电阻R2串联于第一子输出端N3和第二子输入端N2之间，第三电阻R3和第四电阻R4串联于第一子输出端N3和第二子输入端N2之间。热敏电阻NIC1电性连接于第二子输入端N2与第二子输出端N4之间，用于抑制充电电路100上电时产生的浪涌电压形成的浪涌电流。

初级整流滤波单元202用于交流电源整流滤波，包括第一共模电感LF1、桥式整流电路2021、第一电容C1、电容C1A、关断缓冲电路2022。

第一共模电感LF1一端电性连接于第一子输出端N3与桥式整流电路2021 的输入端N5之间，另一端电性连接于第二子输出端N4与桥式整流电路2021 的输入端N6之间，第一共模电感LF1用于衰减共模电流，减少所述桥式整流电路中电流中的干扰噪声，维持电压输出的稳定性。

桥式整流电路2021的输出端N7电性连接于关断缓冲电路2022。桥式整流电路2021用于针对第一共模电感LF1输出的电流执行全桥整流，并且将整流获得的电压自输出端N7输出至关断缓冲电路2022。

第一电容C1电性连接于桥式整流电路2021的输出端N7和接地端之间。第一次级电容C1A一端电性连接于桥式整流电路2021的输出端N7，另一端电性连接桥式整流电路2021中第七二极管D7的阳极和第八二极管D8阳极之间的节点。

关断缓冲电路2022用于限制变压器单元203漏感中的能量引起的尖峰电压。包括第二电容C2、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻 R8以及第一二极管D1。其中，第二电容C2一端连接于桥式整流电路2021的输出端N7，另一端连接于第五电阻R5与第七电阻R7之间的节点。第五电阻 R5与第七电阻R7串联于桥式整流电路2021的输出端N7与第一二极管D1的阴极之间，第六电阻R6与第八电阻R8串联于桥式整流电路2021的输出端N7 与第一二极管D1的阴极之间，第一二极管D1阳极连接第一节点A1。

变压器单元203电性连接于关断缓冲电路2022，用于调节整流滤波后的电压为预定电压值，包括主线圈T1、副线圈L1、次级线圈T2、第三子输入端N8、第四子输入端N9、第五子输入端N10、第三子输出端N11与第四子输出端N12。其中，主线圈T1电性连接于第三子输入端N8与第四子输入端N9之间，第四子输入端N9电性连接于第一节点A1。副线圈L1电性连接于第三子输出端N11 与第四子输出端N12之间。次级线圈T2电性连接于第五子输入端N10与接地端之间。第五子输入端N10通过第九电阻R9电性连接于第四二极管D4的阳极。

其中，第四二极管D4的阴极通过第二十五电阻R25电性连接于过压保护单元201中的第一电阻R1与第二电阻R2之间的节点以及第四电阻R4与第三电阻R3之间的节点。

次级整流滤波单元204电性连接于变压器单元203，用于二次整流滤波和采样反馈，包括有第五二极管D5、第六二极管D6、第十三次级电阻R13A、第十七电阻R17、第十三电容C13、第八电容C8、第九电容C9、第十八电阻R18、第二共模电感LF2、第一连接端N13、第二连接端N14、第五子输出端N15与第六子输出端N16。

具体地，第五二极管D5阳极与第六二极管D6阳极连接于第三子输出端 N11，第五二极管D5阴极与第六二极管D6阴极电性连接于第一连接端N13。第十三次级电阻R13A和第十七电阻R17相互并联于第三子输出端N11输与第十三电容C13之间，第十三电容C13还电性连接于第一连接端N13。第八电容 C8、第九电容C9以及第十八电阻R18并连于第一连接端N13和第二连接端N14 之间。其中，初始节点A电性连接于第一连接端N13，第二连接端N14电性连接于接地端GND。

第二共模电感LF2电性连接于第一连接端N13与第二连接端N14以及第五子输出端N15与第六子输出端N16。第二十六电阻R26电性连接于第一子连接端N13与发光二极管LEDNC的阳极之间。发光二极管LED NC的阴极电性连接于第六子输出端N16。

第二整流滤波单元204针对变压器单元203输出交变电流进行整流滤波处理获得第一直流电压V1。

反激开关控制保护单元205电性连接于变压器单元203、第二整流滤波单元 204以及初级整流滤波202中的关断缓冲电路2022，用于过压和过载保护功能。

本实施例中，反激开关控制保护单元205包括反激开关控制单元U1、光电耦合器U2、第一晶体管Q1、第二二极管D2、稳压二极管D3、第三电容C3、第四电容C4、第十二电容C12、第十电阻R10、第十二电阻R12、第十三电阻 R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第一参考电阻16A、第二参考电阻16B、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24以及开关K1。

反激开关控制保护单元205通过初始节点A连接第二整流滤波单元204。第十九电阻R19与第二十电阻R20串联电性连接于初始节点A和开关K1之间。光电耦合器U2中的发光二极管阳极电性连接于第十九电阻R19与第二十电阻 R20之间，阴极电性连接于开关K1。第二十一电阻R21与第十二电容C12以及第二十二电阻R22串联于开关K1和接地端GND之间。稳压二极管D3用于过压保护，阴极电性连接于开关K1，阳极电性连接于接地端GND。第二十三电阻 R23与第二十四电阻R24串联于初始节点A和接地端GND之间。光电耦合器 U2中的光敏三极管集电极电性连接于反激开关控制单元U1的引脚3，发射极接接地端。第三电容C3电性连接于光敏三极管集电极与接地端之间。

反激开关控制单元U1用于接收反馈电压信息，当电压超过预定电压值Vt 后，控制反激开关控制单元U1引脚2输出的PWM信号的占空比，从而调节变压器单元203传输至第二整流滤波单元204的交变电流大小。

本实例中，反激开关控制单元U1为集成电路，其中，反激开关控制单元 U1包括引脚1-引脚6，反激开关控制单元U1引脚1为电压引脚，反激开关控制单元U1引脚2作用为驱动输出引脚，反激开关控制单元U1引脚3作用为电压反馈引脚，反激开关控制单元U1引脚4为电流检测引脚，反激开关控制单元 U1引脚5通过一个电阻连接接地端控制开关频率，反激开关控制单元U1引脚 6为接地引脚。

反激开关控制单元U1引脚1连接于第二十五电阻R25与第四二极管D4阴极之间的节点，第十三电阻R13电性连接于反激开关控制单元U1引脚2与第一晶体管Q1的栅极之间。第十五电阻R15电性连接于第一晶体管Q1的栅极和接地端之间。第十电阻R10连接于反激开关控制单元U1引脚2和第二二极管D2 的阴极，第二二极管D2的阳极连接于第一晶体管Q1的栅极。第十一电阻R11、第十二电阻R12与第四电容C4串联于第五子输入端N10与反激开关控制单元 U1引脚4之间，其中，反激开关控制单元U1引脚5连接于第十一电阻R11和第十二电阻R12之间的节点，反激开关控制单元U1引脚6电性连接接地端。第十四电阻R14电性连接于反激开关控制单元U1引脚4和第二节点A2之间，第一晶体管Q1的漏极电性连接第二节点A2，第一晶体管Q1的源极电性连接第一节点A1。第十六电阻R16、第一参考电阻R16A以及第二参考电阻R16B电性连接于第二节点A2与接地端之间。

请参阅图4，其为图2所示降压控制模块102的具体电路结构示意图。如图 4所示，降压控制模块102包括降压控制单元IC3、第六电容C6、第十九电容 C19、第二十电容C20、第二十一电容C21、第二十二电容C22、第二十八电容 C28、第四电感L4、第二十五电阻R25、第二十七电阻R27、第二十八电阻R28、第三十五电阻R35、第三十九电阻R39、第四十四电阻R44以及第五稳压二极管D5。

本实施例中，降压控制单元IC3为集成电路，包括引脚1-引脚8，功能分别为：电压输入引脚、开关控制引脚、电压阈值设定引脚、电流检测正输入引脚、环路补偿引脚、电流检测负输入引脚、接地引脚以及输出反馈引脚。

第二十一电容C21电性连接于降压控制单元IC3的引脚1与第四节点A4 之间，其中，降压控制单元IC3的引脚1输入电源为第一直流电压V1。第三十五电阻R35与第十九电容C19串联于降压控制单元IC3的引脚5和第四节点A4 之间，第二十电容C20电性连接于降压控制单元IC3的引脚5和第四节点A4 之间，第五稳压二极管D5阴极电性连接于降压控制单元IC3的引脚2，阳极电性连接于第四节点A4，第四节点A4电性连接接地端。第四电感L4与第二十五电阻R25串联于降压控制单元IC3的引脚2与第三节点A3之间，第二十八电容 C28和第六电容C6并联于第四电感L4与第四节点A4之间。第二十二电容C22 电性连接于第三节点A3与降压控制单元IC3的引脚8之间。第四十四电阻R44 与第三十九电阻R39串联于第三节点A3与第四节点A4之间，第二十八电阻 R28和第二十七电阻R27串联于第三节点A3与第四节点A4之间。

降压控制单元IC3的引脚3连接于第二十八电阻R28和第二十七电阻R27 之间的节点，降压控制单元IC3的引脚4电性连接于第四电感L4与第六电容 C6之间的节点，引脚6电性连接于第三节点A3，降压控制单元IC3的引脚7 连接接地端GND，降压控制单元IC3的引脚8连接在第四十四电阻R44与第三十九电阻R39之间的节点。本实施例中，所述降压控制单元IC3可采用EUP3467 来实现。

请参阅图5，其为图2所示第一输出模块103的具体电路结构示意图。

第一输出模块103用于输出第二直流电压V2，为不同待充电的电子设备(图 1)进行充电。其中，第一输出模块103中的4路输出接口的电路结构与工作原理均相同，如附图4所示。以第一输出接口103a的电路结构为例进行具体说明，

第二输出接口103b、第三输出接口103c以及第四输出接口103d的电路结构就不再赘述。

第一输出接口103a包括接口检测单元U4、第一辅助电阻RA1、第二辅助电阻RA2以及第一输出接口。

本实施例中，接口检测单元U4为集成电路，包括引脚1～引脚5，接口检测单元U4引脚1作用为提高输出电流，接口检测单元U4引脚2为信号引脚D-，接口检测单元U4引脚3接地引脚，接口检测单元U4引脚4信号引脚D+，接口检测单元U4引脚5电压输入引脚。

第一输出接口引脚1连接第二直流电压V2，引脚2与引脚3均为信号引脚，分别与接口检测单元U4信号引脚2和信号引脚4相连接，接口检测单元U4信号引脚用于自动检测和纠正所述第一输出接口充电接口的连接信号。

第一输出接口包括导电端1～导电端6，其中，导电端1为电源输出高压端，导电端6为电源输出低电端，导电端1与导电端6配合输出第二直流电压V2。导电端2与导电端3为信号引脚，用户传输数据信号。导电端4与导电端5为信号引脚，本实施例中，导电端1电性连接节点V2，导电端6、导电端4与导电端5电性连接第一负节点V1-，也即是电性连接接地端。

第一辅助电阻RA1与第二辅助电阻RA2串联于导电端1与导电端6之间。接口检测单元U4引脚1连接于第一辅助电阻RA1与第二辅助电阻RA2之间的节点，接口检测单元U4引脚3电性连接于导电端6，接口检测单元U4引脚5 电性连接于导电端1。本实施例中，第一输出模块103中的输出接口的可以为 type-c、micro USB接口或者Lightning接口等。

请参阅图6，其为图2所示输出保护控制模块104具体电路结构示意图，如图6所示，输出保护控制模块104用于调节第二直流电源V2的电压值，维持第一输出模块103输出的第二直流电压V2位于预设范围内，防止第二直流电压 V2超过预设范围后影响充电电路100与电子设备的安全。

具体地，输出保护控制模块104包括降压控制电路41、电压比较控制电路 42、维持单元43，第八电解电容EC8、第五二极管D5。

第八电解电容EC8电性连接于第六节点A6与第七节点A7之间，用于消除第二直流电压V2中的噪声。其中，第六节点A6连接维持单元43，第七节点 A7连接降压控制电路41。

其中，维持单元43接收第二直流电压V2并传到电压比较控制电路42，若第二直流电压V2发生突变，则经过维持单元43在预设时间内维持第二直流电压V2不发生突变，电压比较控制电路42在预设时间内，判断第二直流电压V2 是否处于第一阈值范围，当第二直流电压V2超过所述第一阈值范围时，输出对应的调节信号至降压控制电路41，降压控制电路41则依据所述调节信号调整第二直流电压V2，使其位于预设范围内。

本实施例中，降压控制电路41包括4个降压控制支路41a～41d。4个降压控制支路41a～41d分别对应第一输出模组103中的其中一个输出接口，以分别针对输出至第一输出模组103中的4个输出接口的第二直流电压V2进行调整。

具体地，降压控制支路41a通过第一负连接端V1-电性连接第一输出模块 103中的第一输出接口131a的接地端,降压控制支路41b通过第二负连接端V2- 电性连接第二输出模块103中的第二输出接口131b的接地端，降压控制支路41c 通过第三负连接端V3-电性连接第一输出模块103中的第三输出接口131c的接地端，降压控制支路41d通过第四负连接端V4-电性连接第一输出模块103中的第四输出接口131d的接地端。

对于降压控制支路41a而言，包括相互电性连接的第一降压单元411与第一控制开关单元421；对于降压控制支路41b而言，包括相互电性连接的第二降压单元412与第二控制开关单元422；对于降压控制支路41c而言，包括相互电性连接的第三降压单元413与第三控制开关单元423；对于降压控制支路41d而言，包括相互电性连接的第四降压单元414与第四控制开关单元424。

更为具体地，第一降压单元411包括第二分压电阻RS2、第二次级分压电阻RS2A以及第一分压节点SEN1；第二降压单元412包括第三分压电阻RS3、第三次级分压电阻RS3A以及第二分压节点SEN2；第三降压单元413包括第四分压电阻RS4、第四次级分压电阻RS4A以及第三分压节点SEN3；第四降压单元414包括第五分压电阻RS5、第五次级分压电阻RS5A以及第四分压节点 SEN4。

第二分压电阻RS2和第二次级分压电阻RS2A并联于第七节点A7和第一分压节点SEN1之间，第三分压电阻RS3和第三次级分压电阻RS3A并联于第七节点A7和第二分压节点SEN2之间，第四分压电阻RS4和第四次级电阻RS4A 分别连接于第七节点A7和第三分压节点SEN3之间，第五降压电阻RS5和第五次级分压电阻RS5A分别连接于第七节点A7和第四分压节点SEN4之间。

第一控制开关单元421包括第二晶体管Q2、第一控制连接端Vg1，其中，第二晶体管Q2的栅极电性连接所述第一控制连接端Vg1，第二晶体管Q2的源极电性连接第一分压节点SEN1，第二晶体管Q2的漏极电性连接所述第一输出接口103a中的第一负连接端V1-。

第二控制开关单元422包括第三晶体管Q3、第二电控制连接端Vg2，其中，第三晶体管Q3的栅极电性连接所述第二控制连接端Vg2，第三晶体管Q3的源极电性连接第二分压节点SEN2，第三晶体管Q3的漏极电性连接所述第二输出接口103b中的第二负连接端V2-。

第三控制开关单元423包括第四晶体管Q4、第三控制连接端Vg3，其中，第四晶体管Q4的栅极电性连接所述第三控制连接端Vg3，第四晶体管Q4的源极电性连接第三分压节点SEN3，第四晶体管Q4的漏极电性连接所述第三输出接口103c中的第三负连接端V3-。

第四控制开关单元424包括第五晶体管Q5、第四控制连接端Vg4，其中，第五晶体管Q5的栅极电性连接所述第四控制连接端Vg4，第五晶体管Q5的源极电性连接第四分压节点SEN4，第五晶体管Q5的漏极电性连接所述第四输出接口103d中的第四负连接端V4-。

电压比较控制电路42包括第一降压模组42a和第二降压模组42b。其中，第一降压模组42a分别与其中两个降压控制支路41a～41b中的两个分压节点 SEN1～SEN2电性连接，分别比较降压控制支路41a对应的第二直流电压V2在突变时是否超过与第一阈值范围，以及比较降压控制支路41b对应的第二直流电压V2在突变时是否超过与第一阈值范围。

具体地，第一降压模组42a将经过第一降压单元411降压后自第一分压节点 SEN1输出的第二直流电压V2与维持单元43至维持输出节点A5输出的第二直流电压V2均进行比较，当比较结果大于预设的差值范围，表征在预设时间段内，第一输出接口103a对应接收的第二直流电压V2发生突变时超过第一阈值范围。

同理，第一降压模组42a将经过第二降压单元412降压后自第二分压节点 SEN2输出的第二直流电压V2与维持单元43至维持输出节点A5输出的第二直流电压V2均进行比较，当比较结果大于预设的差值范围，表征在预设时间段内，第二输出接口103b对应接收的第二直流电压V2发生突变时超过第一阈值范围。

第二降压模组42b分别与其中两个降压控制支路41c～41d中的两个分压节节点SEN3～SEN4电性连接，分别比较降压控制支路41c对应的第二直流电压 V2在突变时是否超过与第一阈值范围，以及比较降压控制支路41d对应的第二直流电压V2在突变时是否超过与第一阈值范围。

具体地，第二降压模组42b将经过第三降压单元413降压后自第三分压节点SEN3输出的第二直流电压V2与维持单元43至维持输出节点A5输出的第二直流电压V2均进行比较，当比较结果大于预设的差值范围，表征在预设时间段内，第三输出接口103c对应接收的第二直流电压V2发生突变时超过第一阈值范围。

同理，第二降压模组42b将经过第四降压单元414降压后自第四分压节点 SEN4输出的第二直流电压V2与维持单元43至维持输出节点A5输出的第二直流电压V2均进行比较，当比较结果大于预设的差值范围，表征在预设时间段内，第四输出接口103d对应接收的第二直流电压V2发生突变时超过第一阈值范围。

具体地，第一降压模组42a包括有电压比较单元U8、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第八电容C8以及第二节点电容C8A。第二降压模组42b包括有电压比较单元U9、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第三节点电容C8B以及第四节点电容C8C。

电压比较单元U8和电压比较单元U9为特性与功能相同的集成电路，以电压比较单元U8为例进行说明，电压比较单元U9不再赘述。

电压比较单元U8包括引脚1～引脚6，电压比较单元U8的引脚1、引脚2 以及引脚3用于接收输入电压，电压比较单元U8的引脚4为接地端，电压比较单元U8的引脚5和引脚6为调节信号输出端。

其中，电压比较单元U8将电压比较单元U8的引脚1以及电压比较单元U8 的引脚2接收的电压分别与电压比较单元U8的引脚3接收的电压进行比较，若电压差超过第一阈值范围，则对应地分别在电压比较单元U8的引脚5和电压比较单元U8的引脚6输出调节信号。

第五二极管D5阳极连接于维持输出节点A5，阴极分别连接于电压比较控制电路42中的电压比较单元U8的引脚3和电压比较单元U9的引脚3。第十四电阻R14电性连接于第一分压节点SEN1与电压比较单元U8引脚1之间，第十五电阻R15电性连接于第二分压节点SEN2与电压比较单元U8的引脚2之间，第八电容C8电性连接于电压比较单元U8的引脚2和接地端之间，第二节点电容C8A电性连接于电压比较单元U8的引脚1和接地端之间。电压比较单元U8 的引脚5连接第一控制连接端Vg1，电压比较单元U8的引脚6连接第二控制连接端Vg2。

第十六电阻R16电性连接于第三分压节点SEN3与电压比较单元U9的引脚 1之间，第十七电阻R17电性连接于第四分压节点SEN4与电压比较单元U9引脚2之间。第四节点电容C8B电性连接于电压比较单元U9引脚2和接地端之间，第三节点电容C8C电性连接于电压比较单元U9引脚1和接地端之间。电压比较单元U9的引脚5连接第三控制连接端Vg3，电压比较单元U9的引脚6 连接第四控制连接端Vg4。

所述电压比较单元U8和电压比较单元U9可采用集成单元IM302。

维持单元43电性连接降压控制电路41和电压比较控制电路42，包括维持电感L2、维持电容EC7。维持电感L2电性连接于维持输出节点A5与第六节点 A6之间，维持电容EC7电性连接于维持输出节点A5和接地端之间。

如图5所述，输出保护控制模块104具体工作过程为：对于降压控制支路 41a而言，当第一直流电V2经过第八电解电容EC8以及第一降压单元411中第二分压电阻RS2与第二次级分压电阻RS2A分压之后，加载至第一分压节点 SEN1的电压传输至电压比较单元U8的引脚1，同时，第二直流电压V2通过维持单元43与第五二极管D5处理后加载至电压比较单元U8的引脚3。

电压比较单元U8将其引脚1与引脚3接收的电压进行比较而获得二者的电压差值，在预设时间内，当二者的电压差值超过第一阈值范围时，例如，0.2V 时，电压比较单元U8自其引脚4输出调整信号至第一控制连接端Vg1，第二晶体管Q2的栅极在调整信号控制下处于导通状态，从而使得第一分压节点SEN1 通过第一输出模块103中的第一输出接口的引脚6接地，也即是使得第一分压节点SEN1为接地电压。进而使得第二直流电压V2通过第八电解电容EC8以及第一降压单元411中第二分压电阻RS2与第二次级分压电阻RS2A分压而降低至第一阈值范围内。

同理，对于降压控制支路41b～41d而言，其工作原理与工作过程与降压控制支路41a相同，本实施例不再赘述。

为提高待充电设备充电速度，满足用户快速充电的需求，本申请增加快充控制电路，如图7所示，其为图2快充控制模块105具体电路示意图。快充控制模块105包括第二降压控制单元501、快充控制单元502以及第五输出接口 503。

第二降压控制单元501用于对第一直流电压V1进行降压处理，包括降压控制单元IC4、第五电容C5、第二十二电容C22、第二十三电容C23、第二十四电容C24、第三十一电容C31、第三电感L3、第二十电阻R20、第三十九次级电阻R39A、第四十电阻R40、第四十一电阻R41、第四十六电阻R46、第四十七电阻R47以及第六稳压二极管D6。

本实施例中，降压控制单元IC4为集成电路，包括引脚1-引脚8，功能分别为：电压输入引脚、开关控制引脚、电压阈值设定引脚、电流检测正输入引脚、环路补偿引脚、电流检测负输入引脚、接地引脚以及输出反馈引脚。

第二十二电容C22电性连接于降压控制单元IC4的引脚1与第八节点A8 之间，其中，降压控制单元IC4的引脚1输入电源为第一直流电压V1。第四十一电阻R41与第二十三电容C23串联于降压控制单元IC4的引脚5和第九节点A9之间，第二十四电容C24电性连接于降压控制单元IC4的引脚5和第九节点 A9之间，第六稳压二极管D6阴极电性连接于降压控制单元IC4的引脚2，阳极电性连接于第九节点A9，第九节点A9电性连接接地端。第三电感L3与第二十电阻R20串联于降压控制单元IC4的引脚2与第八节点A8之间，第五电容 C5电性连接于第三电感L3与第九节点A9之间。第三十一电容C31电性连接于第八节点A8与降压控制单元IC4的引脚8之间。第四十六电阻R46与第四十七电阻R47串联于第八节点A8与第九节点A9之间，第四十电阻R40和第三十九次级电阻R39A串联于第八节点A8与第九节点A9之间。

降压控制单元IC4的引脚3连接于第四十电阻R40和第三十九次级电阻 R39A之间的节点，降压控制单元IC4的引脚4电性连接于第三电感L3与第五电容C5之间的节点，降压控制单元IC4的引脚6电性连接于第八节点A8，降压控制单元IC4的引脚7连接接地端GND，降压控制单元IC3的引脚8连接在第四十六电阻R46与第四十七电阻R47之间的节点。

快充控制单元502用于根据充电的电子设备自身的特性，调整第二直流电压V2为第三直流电压V3或第四直流电压V4，包括快速充电控制单元IC5、第一接地电阻R40B、第三十三电阻R33以及第三十四电阻R34。

本实施例中，快速充电控制单元IC5为集成电路，包括引脚1-引脚6，快速充电控制单元IC5的引脚1、快速充电控制单元IC5的引脚2以及快速充电控制单元IC5的引脚4可根据充电设备自身参数提供不同充电电压，快速充电控制单元IC5的引脚3为提供参考电流，快速充电控制单元IC5的引脚5为输入引脚，快速充电控制单元IC5的引脚6为接地引脚。

快速充电控制单元IC5引脚1连接于第二接地电阻R40C与第三接地电阻 R40D之间的节点，其中，第二接地电阻R40C与第三接地电阻R40D串联于第八节点A8与接地端之间。快速充电控制单元IC5引脚2通过第三十四电阻R34 连接于第二降压控制单元501的第三十一电容C31，快速充电控制单元IC5引脚 4通过第三十三电阻R33连接于第二降压控制单元501的第三十一电容C31。第一接地电阻R40B电性连接于快速充电控制单元IC5引脚3与接地端之间，快速充电控制单元IC5引脚6为接地引脚。快速充电控制单元IC5差分引脚D+和差分引脚D-为信号控制引脚分别与第五输出接口503中的差分引脚D-和差分引脚 D+相连接。第五输出接口503中的引脚VCC输入引脚。

第五输出接口503对待充电设备充电时，快充控制单元602检测到电子设备支持快速充电模式的快充信号后，通过差分引脚D+和差分引脚D-发送快速充电信号，调节第五输出接口503输出电压值为第三直流电压V3或第四直流电压 V4。所述第五输出接口503接口类型不限于type-c、micro USB或者Lightning 接口等。本实施例中，所述降压控制单元IC3可采用EUP3467来实现。所述快速充电控制单元IC5可以为CHY100D集成单元，所述第三直流电压V3电压值为9V，所述第四直流电压V4电压值为12V。

相较于现有技术，充电装置10中的充电电路，电路简单易懂，支持多个输出接口和一个快速充电输出接口，方便用户对电子设备充电，且增加输出充电保护电路，提高了充电设备的安全性。

以上对本申请实施例公开的一种充电电路进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种充电电路，其特征在于，包括：

开关电源控制模块，用于将交流电源经过整流滤波以及降压处理后获得第一直流电压；

降压控制模块，电性连接于所述开关电源控制模块，用于转换所述第一直流电压为第二直流电压；

第一输出模块，电性连接于所述降压控制模块，包括至少一个输出接口，所述输出接口用于输出所述第二直流电压；

输出保护控制模块，电性连接于所述降压控制模块和所述第一输出模块，用于调节所述第二直流电压控制所述第二直流电压位于第一阈值范围内。

2.根据权利要求1所述充电电路，其特征在于，所述输出保护控制模块包括：

维持单元电性连接于所述降压控制模块、降压控制电路以及电压比较控制电路，用于在所述第二直流电压发生突变时，在预设时间段内维持所述第二直流电压位于所述第一阈值范围；

所述电压比较控制电路电性连接于所述维持单元，用于将发生突变后的所述第二直流电压与经所述维持单元输出的所述第二直流电压比较，判断第二直流电压是否超过第一阈值范围，当所述预设时间段内所述第二直流电压超过所述第一阈值范围时，输出反馈降压信号到所述降压控制电路；

所述降压控制电路电性连接所述降压控制模块，用于依据反馈降压控制信号调节所述第二直流电压的电压值并控制所述第二直流电压位于所述第一阈值范围内。

3.根据权利要求2所述充电电路，其特征在于，所述降压控制电路包括至少一个降压控制支路，所述降压控制支路电性连接所述电压比较控制电路和所述第一输出模组中的一个输出接口。

4.根据权利要求3所述充电电路，其特征在于，所述降压控制支路包括：

降压单元，电性连接所述降压控制模块并接收所述第二直流电压，用于降低所述第二直流电压；

控制开关单元通过分压节点电性连接所述降压单元与所述输出接口的负接地端，且所述控制开关单元还电性连接于所述电压比较控制电路，用于当接收所述反馈降压信号时，提供导电支路至降压单元，并且提供所述负接地端的接地参考电压至所述分压节点，所述降压单元通过所述控制开关单元提供的导电支路调整所述第二直流电压处于所述第一阈值范围内。

5.根据权利要求4所述充电电路，其特征在于，所述降压单元包括并联于所述降压控制模块与分压节点之间的分压电阻和次级分压电阻；

所述控制开关单元包括晶体管，所述晶体管的栅极电性连接控制连接端，所述晶体管的源极电性连接所述分压节点，所述晶体管的漏极电性连接所述负接地端，所述控制连接端电性连接所述电压比较控制电路以接收所述反馈降压信号。

6.根据权利要求5所述充电电路，其特征在于，所述电压比较控制电路包括降压模组；

所述降压模组电性连接维持单元与所述分压节点，用于比较在所述预设时间段内发生突变的所述第二直流电压与经所述维持单元维持的所述第二直流电压的大小，且当比较结果表征所述第二直流电压的变化范围超过所述第一阈值范围，输出所述反馈降压信号到所述降压控制电路。

7.根据权利要求2-6任一项所述充电电路，其特征在于，所述维持单元包括维持电感与维持电容；

所述维持电感电性连接所述降压控制模块与维持输出节点之间，所述维持电容电性连接所述维持输出节点与接地端之间，所述维持电感与所述维持电容用于在所述第二直流电压突变时在所述预设时间段内维持所述第二直流电压处于第一阈值范围。

8.根据权利要求7所述充电电路，其特征在于，所述第一输出模块包括四个输出接口；

所述降压控制电路包括四个降压支路，每一个降压支路对应电性连接一个输出接口；

所述电压比较控制电路包括两个降压模组，每个降压模组输入分别电性连接所述四个降压支路中其中两个降压支路的分压节点，每个降压模组输出分别连接所述四个降压支路中其中两个控制连接端。

9.根据权利要求8所述充电电路，其特征在于，所述充电电路还包括快充控制模块，所述快充控制模块包括第二降压控制单元、快充控制单元与第五输出接口；

所述第五输出接口电性连接于所述第二降压控制单元与所述快充控制单元，并用于电性连接待充电的电子设备，输出所述第二直流电压、第三直流电压或者第四直流电压至与所述电子设备；

所述第二降压控制单元电性连接所述开关电源控制模块，用于转化所述第一直流电压为第二直流电压；

所述快充控制单元电性连接所述第二降压控制单元，用于根据与所述电子设备的参数来调节第二直流电压电压值并获得所述第三直流电压或所述第四直流电压，所述第四直流电压大于第三直流电压，所述第三直流电压大于所述第二直流电压。

10.一种充电装置，包括如权利要求9所述的充电电路。

Images