CN210957812U - 一种具有高效转换的pd快充充电电路及电源适配器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有高效转换的PD快充充电电路及电源适配器，包括适配器本体，所述适配器本体的内部电路板上锡焊快充电路；所述快充电路中的带与保险电阻F1的L相线和带有热敏电阻NTC1的N相线与滤波电感LF1的一端连接。本具有高效转换的PD快充充电电路及电源适配器，快充电路的内部PD协议芯片通过T‑C的CC1/CC2与终端设备沟通后，改变其内部的基准电压，光耦一次侧U1A端的对地电压随着其二次侧的发光强度的变化而改变，使PWM脉冲宽度调制芯片U1的引脚2FEEDBACK电压调整，控制引脚6GATE的脉冲宽度，控制场效应管Q1的导通时间，通过变压器T1的次级绕组的耦合，对不同的输出电压电流的调节，完成高效的转化。

Description

一种具有高效转换的PD快充充电电路及电源适配器

技术领域

本实用新型涉及快充充电技术领域，具体为一种具有高效转换的PD快充充电电路及电源适配器。

背景技术

目前国际、国内市场上大都是采用普通的充电器5V1A、5V2A、或者是高通的QC2.0/3.0快充、MTKPE+2.0的快充或者OPPO的VOOC快充协议，但这些都不属于行业的标准协议，存在着不同的协议之间相互不兼容，通用性差的缺点。而普通的5V1A/5V2A充电器的充电时间又太长。2017年苹果公司的笔记本MacBook全系列取消USBA的端口，统一用上Type-c，充电是pd协议，各大手机、平板、电脑厂家相继跟进，以后Type-C为充电接口的适配器是大势所趋，尤其是经常出差或旅游的人士，会发现自己需要同时携带笔记本适配器、手机充电器等多个适配器。

随着智能终端设备的普及和多媒体功能的日益丰富，终端设备的电池容量也随之越来越大，传统的充电器给手机、平板、电脑等设备的充电时间已经无法满足日益增长的需求了。能够安全、快速的为终端设备充电就显得非常重要了，而新技术的演变带来了巨大的商机和挑战。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有高效转换的PD快充充电电路及电源适配器，具有对不同的输出电压电流的调节，完成高效的转换优点，解决了现有技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种具有高效转换的 PD快充充电电路及电源适配器，包括适配器本体，所述适配器本体的内部电路板上锡焊快充电路；

所述快充电路中的带与保险电阻F1的L相线和带有热敏电阻NTC1的N 相线与滤波电感LF1的一端连接，滤波电感LF1的另一端与桥式电路D1-D4 和电阻R12B的并联接口连接，电阻R12B的另一端接V+端，桥式电路D1-D4 接在电容CE1、电阻R1和电感L1的并联接口，电阻R1和电感L的另一端口和电容CE2、电容CE3、电阻R12A、电容C1、电阻R3、电容CY1接在变压器 T1初级绕组引脚2上，电容CE2和电容CE3另一端与电容CE1共接地，电阻 R12A的另一端接在V+端，电容C1和电阻R3的另一端串联电阻R2接在二极管D5的负极上，二极管D5的正极与场效应管Q1的漏极接在变压器T1初级绕组引脚1上；

其中，变压器T1的引脚6接在DFN3X3场效应管Q3的漏极、电阻R27、电容CE5、电容CE6、电阻R24、电阻R34、电容C10和电阻R25的并联接口，场效应管Q3的栅极与电阻R27另一端和电阻R30并联接口相接，电阻R30的另一端接在GATE，电容CE5和电容CE6的另一端与场效应管Q2的源极、电容 C11、T-C芯片GND引脚并联接在SOP-14芯片U4的引脚9上，T-C芯片的引脚Vbus接在与电容C11并联接在的源极上，SOP-14芯片U4的引脚11与串联电阻R33的电容C18和电容C17并联串联电阻R26与引脚13并联发光二极管 U2B接在电容C10和电阻R25的另一端上，SOP-14芯片U4的引脚9和接地引脚10并联电容C16，SOP-14芯片U4的引脚8并联电阻R32和串联二极管TV823 的电容C15接在端口CC2上，SOP-14芯片U4的引脚3和引脚4并联电容C12 接地，SOP-14芯片U4的串联电容C13的引脚6和并联电容C14和电阻R31的引脚7并联接地，电容C13和电容C14还并联接二极管TVS1的负极，电阻R31 接二极管TVS1的正极和CC1接口的并联接口上；

其中，场效应管Q2的栅极和源极并联电容C8、电阻R20、电阻R19和电阻R18的并联接口与SOT23-6芯片U3的引脚4并联接在变压器T1初级绕组的引脚7上，场效应管Q2的栅极串联电阻R21接在SOT23-6芯片U3的引脚3 上，SOT23-6芯片U3的串联电容C9的电容C9和引脚2共接地，SOT23-6芯片U3的引脚6接在电阻R24的另一端上，SOT23-6芯片U3的引脚5串联电阻 R23接地；

其中，场效应管Q1的栅极串联电阻R17与并联二极管D7的电阻R16一端相接，场效应管Q1的源极并联电阻R6、电阻R5、电阻R4、电阻R9接在电容C3的两端上，电容C3的两端分别接在OB2632MP的PWM控制集成芯片U1 的引脚4和接地的三极管U1A的发射极上，三极管U1A的发射极和串联电阻 R7的集电极并联电容C2接在OB2632MP的PWM控制集成芯片U1的引脚2上， OB2632MP的PWM控制集成芯片U1的引脚6接电阻R16和接地的电阻R16并联接口，OB2632MP的PWM控制集成芯片U1的引脚5与电阻R10和电容C4并联接口连接，电阻R10接电容C5、电容C6、电容CE4、电阻R11并联接在电阻 R13的一端上，电容C5和电容C6共接地，电容C4并和电容CE4并联接地，电阻R11另一端接V+端，电阻R13的另一端接在二极管D6的正极和电阻R14 的并联接口上，电阻R14的另一端串联电容C7与二极管D6负极、电阻R8并联接在变压器T1次级绕组的端角3上，电阻R8的另一端接在OB2632MP的PWM 控制集成芯片U1引脚3上。

优选的，所述适配器本体的一端侧壁上固定有与快充电路L，N相线连接的插头，适配器本体的另一侧壁加工的槽孔内镶嵌有与快充电路中T-C芯片电流输出端的接口。

优选的，所述SOP-14芯片U4的引脚13的光耦二次测发光二极管U2B端的电流变化。

优选的，所述OB2632MP的PWM控制集成芯片U1控制引脚6的脉冲宽度，控制一次侧场效应管Q1的导通时间。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本具有高效转换的PD快充充电电路及电源适配器，快充电路的内部PD 协议芯片通过T-C的CC1/CC2与终端设备沟通后，改变其内部的基准电压，从而使U4芯片中引脚13OPT端的光耦二次测发光二极管U2B端的电流发生变化，其发光强度也跟着相应的变化，光耦一次侧U1A端的对地电压随着其二次侧的发光强度的变化而改变，从而使PWM脉冲宽度调制芯片U1的引脚 2FEEDBACK电压调整，PWM脉冲宽度调制芯片U1通过内部的逻辑电路，控制引脚6GATE的脉冲宽度，来控制一次侧场效应管Q1的导通时间，完成对变压器T1初级绕组的储能时间变化，通过变压器T1的次级绕组的耦合，完成对不同的输出电压电流的调节，完成高效的转化。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图；

图2为本实用新型的适配器正面结构图；

图3为本实用新型的适配器背面结构图。

图中：1、配器本体；11、插头；12、接口；2、快充电路。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，一种具有高效转换的PD快充充电电路及电源适配器，包括适配器本体1，适配器本体1的内部电路板上锡焊快充电路2；

快充电路2中的带与保险电阻F1的L相线和带有热敏电阻NTC1的N相线与滤波电感LF1的一端连接，滤波电感LF1的另一端与桥式电路D1-D4和电阻R12B的并联接口连接，电阻R12B的另一端接V+端，桥式电路D1-D4接在电容CE1、电阻R1和电感L1的并联接口，电阻R1和电感L的另一端口和电容CE2、电容CE3、电阻R12A、电容C1、电阻R3、电容CY1接在变压器T1初级绕组引脚2上，电容CE2和电容CE3另一端与电容CE1共接地，电阻R12A 的另一端接在V+端，电容C1和电阻R3的另一端串联电阻R2接在二极管D5 的负极上，二极管D5的正极与场效应管Q1的漏极接在变压器T1初级绕组引脚1上；

其中，变压器T1的引脚6接在DFN3X3场效应管Q3的漏极、电阻R27、电容CE5、电容CE6、电阻R24、电阻R34、电容C10和电阻R25的并联接口，场效应管Q3的栅极与电阻R27另一端和电阻R30并联接口相接，电阻R30的另一端接在GATE，电容CE5和电容CE6的另一端与场效应管Q2的源极、电容 C11、T-C芯片GND引脚并联接在SOP-14芯片U4的引脚9上，T-C芯片的引脚Vbus接在与电容C11并联接在的源极上，SOP-14芯片U4的引脚11与串联电阻R33的电容C18和电容C17并联串联电阻R26与引脚13并联发光二极管 U2B接在电容C10和电阻R25的另一端上，SOP-14芯片U4的引脚9和接地引脚10并联电容C16，SOP-14芯片U4的引脚8并联电阻R32和串联二极管TV823 的电容C15接在端口CC2上，SOP-14芯片U4的引脚3和引脚4并联电容C12 接地，SOP-14芯片U4的串联电容C13的引脚6和并联电容C14和电阻R31的引脚7并联接地，电容C13和电容C14还并联接二极管TVS1的负极，电阻R31 接二极管TVS1的正极和CC1接口的并联接口上；

其中，场效应管Q2的栅极和源极并联电容C8、电阻R20、电阻R19和电阻R18的并联接口与SOT23-6芯片U3的引脚4并联接在变压器T1初级绕组的引脚7上，场效应管Q2的栅极串联电阻R21接在SOT23-6芯片U3的引脚3 上，SOT23-6芯片U3的串联电容C9的电容C9和引脚2共接地，SOT23-6芯片U3的引脚6接在电阻R24的另一端上，SOT23-6芯片U3的引脚5串联电阻 R23接地；

其中，场效应管Q1的栅极串联电阻R17与并联二极管D7的电阻R16一端相接，场效应管Q1的源极并联电阻R6、电阻R5、电阻R4、电阻R9接在电容C3的两端上，电容C3的两端分别接在OB2632MP的PWM控制集成芯片U1 的引脚4和接地的三极管U1A的发射极上，三极管U1A的发射极和串联电阻R7的集电极并联电容C2接在OB2632MP的PWM控制集成芯片U1的引脚2上， OB2632MP的PWM控制集成芯片U1的引脚6接电阻R16和接地的电阻R16并联接口，OB2632MP的PWM控制集成芯片U1的引脚5与电阻R10和电容C4并联接口连接，电阻R10接电容C5、电容C6、电容CE4、电阻R11并联接在电阻 R13的一端上，电容C5和电容C6共接地，电容C4并和电容CE4并联接地，电阻R11另一端接V+端，电阻R13的另一端接在二极管D6的正极和电阻R14 的并联接口上，电阻R14的另一端串联电容C7与二极管D6负极、电阻R8并联接在变压器T1次级绕组的端角3上，电阻R8的另一端接在OB2632MP的PWM 控制集成芯片U1引脚3上。

请参阅图2-3，适配器本体1的一端侧壁上固定有与快充电路2的L，N 相线连接的插头11，适配器本体1的另一侧壁加工的槽孔内镶嵌有与快充电路2中T-C芯片电流输出端的接口12，接口12与接终端设备用数据线连接。

工作原理：将充电器和终端设备用数据线之间通过适配器本体1连接，协议芯片U4会通过引脚的7和8与的T_C的CC1/CC2与终端设备握手沟通，终端设备会通过CC1/CC2读取预存在U4芯片中的电压和电流分位，从而选择合适的电压分位来进行充电，快充电路2的内部PD协议芯片通过CC1/CC2与终端设备沟通后，改变其内部的基准电压，从而使U4芯片中引脚13OPT端的光耦二次测发光二极管U2B端的电流发生变化，其发光强度也跟着相应的变化，光耦一次侧U1A端的对地电压随着其二次侧的发光强度的变化而改变，从而使PWM脉冲宽度调制芯片U1的引脚2FEEDBACK电压调整，PWM脉冲宽度调制芯片U1通过内部的逻辑电路，控制引脚6GATE的脉冲宽度，来控制一次侧场效应管Q1的导通时间，完成对变压器T1初级绕组的储能时间变化，通过变压器T1的次级绕组的耦合，完成对不同的输出电压电流的调节。

综上所述：本具有高效转换的PD快充充电电路及电源适配器，快充电路 2的内部PD协议芯片通过T-C的CC1/CC2与终端设备沟通后，改变其内部的基准电压，从而使U4芯片中引脚13OPT端的光耦二次测发光二极管U2B端的电流发生变化，其发光强度也跟着相应的变化，光耦一次侧U1A端的对地电压随着其二次侧的发光强度的变化而改变，从而使PWM脉冲宽度调制芯片 U1的引脚2FEEDBACK电压调整，PWM脉冲宽度调制芯片U1通过内部的逻辑电路，控制引脚6GATE的脉冲宽度，来控制一次侧场效应管Q1的导通时间，完成对变压器T1初级绕组的储能时间变化，通过变压器T1的次级绕组的耦合，完成对不同的输出电压电流的调节，完成高效的转化。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”；“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程；方法；物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程；方法；物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化；修改；替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种具有高效转换的PD快充充电电路及电源适配器，包括适配器本体(1)，其特征在于：所述适配器本体(1)的内部电路板上锡焊快充电路(2)；

所述快充电路(2)中的带与保险电阻F1的L相线和带有热敏电阻NTC1的N相线与滤波电感LF1的一端连接，滤波电感LF1的另一端与桥式电路D1-D4和电阻R12B的并联接口连接，电阻R12B的另一端接V+端，桥式电路D1-D4接在电容CE1、电阻R1和电感L1的并联接口，电阻R1和电感L的另一端口和电容CE2、电容CE3、电阻R12A、电容C1、电阻R3、电容CY1接在变压器T1初级绕组引脚2上，电容CE2和电容CE3另一端与电容CE1共接地，电阻R12A的另一端接在V+端，电容C1和电阻R3的另一端串联电阻R2接在二极管D5的负极上，二极管D5的正极与场效应管Q1的漏极接在变压器T1初级绕组引脚1上；

其中，变压器T1的引脚6接在DFN3X3场效应管Q3的漏极、电阻R27、电容CE5、电容CE6、电阻R24、电阻R34、电容C10和电阻R25的并联接口，场效应管Q3的栅极与电阻R27另一端和电阻R30并联接口相接，电阻R30的另一端接在GATE，电容CE5和电容CE6的另一端与场效应管Q2的源极、电容C11、T-C芯片GND引脚并联接在SOP-14芯片U4的引脚9上，T-C芯片的引脚Vbus接在与电容C11并联接在的源极上，SOP-14芯片U4的引脚11与串联电阻R33的电容C18和电容C17并联串联电阻R26与引脚13并联发光二极管U2B接在电容C10和电阻R25的另一端上，SOP-14芯片U4的引脚9和接地引脚10并联电容C16，SOP-14芯片U4的引脚8并联电阻R32和串联二极管TV823的电容C15接在端口CC2上，SOP-14芯片U4的引脚3和引脚4并联电容C12接地，SOP-14芯片U4的串联电容C13的引脚6和并联电容C14和电阻R31的引脚7并联接地，电容C13和电容C14还并联接二极管TVS1的负极，电阻R31接二极管TVS1的正极和CC1接口的并联接口上；

其中，场效应管Q2的栅极和源极并联电容C8、电阻R20、电阻R19和电阻R18的并联接口与SOT23-6芯片U3的引脚4并联接在变压器T1初级绕组的引脚7上，场效应管Q2的栅极串联电阻R21接在SOT23-6芯片U3的引脚3上，SOT23-6芯片U3的串联电容C9的电容C9和引脚2共接地，SOT23-6芯片U3的引脚6接在电阻R24的另一端上，SOT23-6芯片U3的引脚5串联电阻R23接地；

其中，场效应管Q1的栅极串联电阻R17与并联二极管D7的电阻R16一端相接，场效应管Q1的源极并联电阻R6、电阻R5、电阻R4、电阻R9接在电容C3的两端上，电容C3的两端分别接在OB2632MP的PWM控制集成芯片U1的引脚4和接地的三极管U1A的发射极上，三极管U1A的发射极和串联电阻R7的集电极并联电容C2接在OB2632MP的PWM控制集成芯片U1的引脚2上，OB2632MP的PWM控制集成芯片U1的引脚6接电阻R16和接地的电阻R16并联接口，OB2632MP的PWM控制集成芯片U1的引脚5与电阻R10和电容C4并联接口连接，电阻R10接电容C5、电容C6、电容CE4、电阻R11并联接在电阻R13的一端上，电容C5和电容C6共接地，电容C4并和电容CE4并联接地，电阻R11另一端接V+端，电阻R13的另一端接在二极管D6的正极和电阻R14的并联接口上，电阻R14的另一端串联电容C7与二极管D6负极、电阻R8并联接在变压器T1次级绕组的端角3上，电阻R8的另一端接在OB2632MP的PWM控制集成芯片U1引脚3上。

2.根据权利要求1所述的一种具有高效转换的PD快充充电电路及电源适配器，其特征在于：所述适配器本体(1)的一端侧壁上固定有与快充电路(2)L，N相线连接的插头(11)，适配器本体(1)的另一侧壁加工的槽孔内镶嵌有与快充电路(2)中T-C芯片电流输出端的接口(12)。

3.根据权利要求1所述的一种具有高效转换的PD快充充电电路及电源适配器，其特征在于：所述SOP-14芯片U4的引脚13的光耦二次测发光二极管U2B端的电流变化。

4.根据权利要求1所述的一种具有高效转换的PD快充充电电路及电源适配器，其特征在于：所述OB2632MP的PWM控制集成芯片U1控制引脚6的脉冲宽度，控制一次侧场效应管Q1的导通时间。

Images