CN214409976U - 一种用于供电控制和hdmi转换的电源切换电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于供电控制和HDMI转换的电源切换电路，包括电源切换开关电路模块，以及分别与所述电源切换开关电路模块连接的开关驱动电路模块和软启动电路模块；所述电源切换开关电路模块的第一端接入从机的对外供电的电源，所述电源切换开关电路模块的第二端与从机的TYPE C接口连接；所述开关驱动电路模块的输入端与从机的主芯片连接，所述开关驱动电路模块的输出端与所述电源切换开关电路模块的第三端连接；所述软启动电路模块的输出端与所述电源切换开关电路模块的第四端连接。本实用新型能够在不改变主从机角色的前提下实现电源主从机切换，从而实现对TYPE C转HDMI模块的供电，将TYPE C接口与HDMI接口合二为一。

Description

一种用于供电控制和HDMI转换的电源切换电路

技术领域

本实用新型涉及供电控制及转换技术领域，尤其涉及一种用于供电控制和HDMI转换的电源切换电路。

背景技术

现有PC主机连接到外部TYPE C接口的扩展屏时，一般通过两种方式进行连接，一种是将PC主机的TYPE C接口连接到扩展屏的TYPE C接口；另一种是使用HDMI转TYPE C将PC主机的HDMI接口连接到扩展屏TYPE C接口。

但是，在对现有技术的研究与实践的过程中，本实用新型的发明人发现，现有的PC主机与外部扩展屏的连接方式缺乏一种二合一的方案，由于有的PC只有HDMI口，而没有TYPE C口，而若没有二合一的方式，会造成使用不便的问题。并且，若使用HDMI转TYPE C的方式，还需要额外对该模块增加电源供电，导致额外增加使用方面的不便利性，而在设计上使用PD协议芯片又会导致成本增加的问题。因此，亟需一种能够解决上述技术缺陷的能够同时用于供电控制和HDMI转换的电源切换电路。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供，能够一种用于供电控制和HDMI转换的电源切换电路，能够在不改变主从机角色的前提下对电源主从机切换控制，从而对TYPE C转HDMI模块进行供电，实现TYPE C口与HDMI口二合一。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于供电控制和HDMI转换的电源切换电路，包括电源切换开关电路模块，以及分别与所述电源切换开关电路模块连接的开关驱动电路模块和软启动电路模块；所述电源切换开关电路模块的第一端接入从机的对外供电的电源，所述电源切换开关电路模块的第二端与从机的TYPE C接口连接；所述开关驱动电路模块的输入端与从机的主芯片连接，所述开关驱动电路模块的输出端与所述电源切换开关电路模块的第三端连接；所述软启动电路模块的输出端与所述电源切换开关电路模块的第四端连接。

作为优选方案，所述电源切换开关电路模块包括第一MOS管、第一电阻和第二MOS管；其中，所述第一MOS管的漏极与输入电源连接，所述第一MOS管的源极分别与所述第一电阻的第一端和所述第二MOS管的源极连接，所述第一MOS管的栅极分别与所述第一电阻的第二端和所述第二MOS管的栅极连接；所述第一电阻的第二端还与所述所述第二MOS管的栅极连接；所述第二MOS管的源极还与所述第一电阻的第一端连接，所述第二MOS管Q2的漏极连接从机的TYPE C接口。

作为优选方案，所述开关驱动电路模块包括第三MOS管，所述第三MOS管的栅极与从机的主芯片连接，所述第三MOS管的漏极与第二电阻的第二端连接，所述第三MOS管的源极接地。

作为优选方案，所述软启动电路模块包括第一电容和第二电阻；其中，所述第一电容的第一端分别与第一MOS管的源极、第一电阻的第一端和第二MOS管的源极连接，所述第一电容的第二端分别与第一MOS管的栅极、第一电阻的第二端、第二MOS管的栅极和第二电阻的第一端连接；所述第二电阻的第一端分别与第一MOS管的栅极、第一电阻的第二端、第一电容的第二端和第二MOS管的栅极连接，所述第二电阻的第二端与第三MOS管的漏极连接。

作为优选方案，所述第一MOS管和所述第二MOS管均为PMOS管。

作为优选方案，所述第三MOS管为NMOS管。

实施本实用新型，具有如下有益效果：

本实用新型通过提供一种用于供电控制和HDMI转换的电源切换电路，包括电源切换开关电路模块，以及分别与所述电源切换开关电路模块连接的开关驱动电路模块和软启动电路模块；所述电源切换开关电路模块的第一端接入从机的对外供电的电源，所述电源切换开关电路模块的第二端与从机的TYPE C接口连接；所述开关驱动电路模块的输入端与从机的主芯片连接，所述开关驱动电路模块的输出端与所述电源切换开关电路模块的第三端连接；所述软启动电路模块的输出端与所述电源切换开关电路模块的第四端连接。本实用新型能够在不改变主从机角色的前提下实现电源主从机切换，从而实现对TYPE C转HDMI模块的供电，将TYPE C接口与HDMI接口合二为一。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例提供的一种用于供电控制和HDMI转换的电源切换电路的结构示意图；

图2是本实用新型的一个实施例提供的用于供电控制和HDMI转换的电源切换电路的一种实施方式的电路示意图。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2。

如图1所示，本实用新型的一个实施例提供了一种用于供电控制和HDMI转换的电源切换电路，包括电源切换开关电路模块，以及分别与所述电源切换开关电路模块连接的开关驱动电路模块和软启动电路模块；所述电源切换开关电路模块的第一端接入从机的对外供电的电源，所述电源切换开关电路模块的第二端与从机的TYPE C接口连接；所述开关驱动电路模块的输入端与从机的主芯片连接，所述开关驱动电路模块的输出端与所述电源切换开关电路模块的第三端连接；所述软启动电路模块的输出端与所述电源切换开关电路模块的第四端连接。

具体的，一种用于供电控制和HDMI转换的电源切换电路包括电源切换开关电路模块、开关驱动电路模块和软启动电路模块。所述电源切换电路包括第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2和第一电容C1。其中，第二MOS关的输出VOUT输出电压用于给TYPE C转HDMI模块供电。电源切换开关电路模块同时可防止电源反灌，开关驱动电路模块可以确保使用小信号控制电源开关，软启动电路模块用于优化系统起峰电流。

在优选的实施例中，所述电源切换开关电路模块包括第一MOS管、第一电阻和第二MOS管；其中，所述第一MOS管的漏极与输入电源连接，所述第一MOS管的源极分别与所述第一电阻的第一端和所述第二MOS管的源极连接，所述第一MOS管的栅极分别与所述第一电阻的第二端和所述第二MOS管的栅极连接；所述第一电阻的第二端还与所述所述第二MOS管的栅极连接；所述第二MOS管的源极还与所述第一电阻的第一端连接，所述第二MOS管Q2的漏极连接从机的TYPE C接口。

在优选的实施例中，所述开关驱动电路模块包括第三MOS管，所述第三MOS管的栅极与从机的主芯片连接，所述第三MOS管的漏极与第二电阻的第二端连接，所述第三MOS管的源极接地。

在优选的实施例中，所述软启动电路模块包括第一电容和第二电阻；其中，所述第一电容的第一端分别与第一MOS管的源极、第一电阻的第一端和第二MOS管的源极连接，所述第一电容的第二端分别与第一MOS管的栅极、第一电阻的第二端、第二MOS管的栅极和第二电阻的第一端连接；所述第二电阻的第一端分别与第一MOS管的栅极、第一电阻的第二端、第一电容的第二端和第二MOS管的栅极连接，所述第二电阻的第二端与第三MOS管的漏极连接。

在优选的实施例中，所述第一MOS管和所述第二MOS管均为PMOS管。

在优选的实施例中，所述第三MOS管为NMOS管。

具体的，如图2所示，第一MOS管Q1的漏极与系统电源连接，第一MOS管Q1的源极分别与第一电阻R1的第一端、第一电容C1的第一端和第二MOS管Q2的源极连接，第一MOS管Q1的栅极分别与所述第一电阻R1的第二端、第一电容C1的第二端、第二MOS管Q2的栅极和第二电阻R2的第一端连接，所述第二MOS管Q2的漏极与输出电压端连接，用于给TYPE C转HDMI模块供电；所述第一电阻R1的第二端还分别与所述第二电阻R2的第一端、第一电容C1的第二端和第二MOS管Q2的栅极连接；所述第一电容C1的第二端还分别与所述第二电阻R2的第一端、所述第二MOS管Q2的栅极连接。所述第二电阻R2的第二端与第三MOS管Q3的漏极连接，所述第三MOS管Q3的栅极与主芯片的一端连接，所述第三MOS管Q3的源极接地。

其中，第二电阻R2和第一电容C1之间构成软启动电路，避免瞬间起峰电流过大。第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1的阻值可以根据实际情况另行调整，但是要保证V-G和V-S之间的电压要大于第一MOS管Q1和第二MOS管Q2的开启电压，软启动起峰电流符合要求。起峰电流的大小根据所使用的电源(VIN)可提供的最大电流来评估，不可大于电源可提供的最大电流。

在具体的应用过程中，TYPE C线连接到MTOUCHII的TYPE C接口后，主芯片通过TYPE C线上的CC脚(包含CC1和CC2)进行检测是否有TYPE C转HDMI模块接入。从而判断控制电源切换电路。由于第一MOS管Q1本身的体二极管存在，第一MOS管Q1的S极，也即第二MOS管Q2的S极都有VIN经过二极管过来的电压存在,为V-S。

当检测到接入的时候，主芯片控制V_CTR为高电平，此时第三MOS管Q3打开，第二电阻R2下拉到GND，V-S经过第一电阻R1和第二电阻R2分压得到V-G。V-G和V-S之间的电压要大于第一MOS管Q1和第二MOS管Q2的开启电压，此时第一MOS管Q1和第二MOS管Q2都导通，VIN经过两个导通的MOS管输出VOUT。第二电阻R2和第一电容C1之间构成软启动电路，避免瞬间起峰电流过大。第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1的阻值可以根据实际情况另行调整，但是要保证V-G和V-S之间的电压要大于第一MOS管Q1和第二MOS管Q2的开启电压，软启动起峰电流符合要求。起峰电流的大小根据所使用的的电源(VIN)可提供的最大电流来评估。不可大于电源可提供的最大电流。

当没有检测到接入的时候，主芯片控制V_CTR为低电平，此时第三MOS管Q3关闭，第二电阻R2悬空，V-S经过第一电阻R1没有电流，与V-G等电位。V-G和V-S之间的电压小于第一MOS管Q1和第二MOS管Q2的开启电压，此时第一MOS管Q1和第二MOS管Q2都关闭，PC输出的VOUT经过第二MOS管Q2的体二极管到达VS，无法经过第一MOS管Q1到达系统电源VIN，因此不会影响系统。即防止了电源反灌。

本实施例提供的一种用于供电控制和HDMI转换的电源切换电路，包括电源切换开关电路模块，以及分别与所述电源切换开关电路模块连接的开关驱动电路模块和软启动电路模块；所述电源切换开关电路模块的第一端接入从机的对外供电的电源，所述电源切换开关电路模块的第二端与从机的TYPE C接口连接；所述开关驱动电路模块的输入端与从机的主芯片连接，所述开关驱动电路模块的输出端与所述电源切换开关电路模块的第三端连接；所述软启动电路模块的输出端与所述电源切换开关电路模块的第四端连接。

本实用新型能够在不改变主从机角色的前提下实现电源主从机切换，从而实现对TYPE C转HDMI模块的供电，在不增加成本及额外电源的前提下，将TYPE C接口与HDMI接口合二为一，实现对大多数PC的兼容，使得大多数PC能够连接到外部TYPE C接口的扩展屏。

以上对本实用新型实施例所提供的一种用于供电控制和HDMI转换的电源切换电路进行了详细介绍，本文中采用了具体个例对本实用新型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实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，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实用新型的限制。

Claims (6)

1.一种用于供电控制和HDMI转换的电源切换电路，其特征在于，包括电源切换开关电路模块，以及分别与所述电源切换开关电路模块连接的开关驱动电路模块和软启动电路模块；所述电源切换开关电路模块的第一端接入从机的对外供电的电源，所述电源切换开关电路模块的第二端与从机的TYPE C接口连接；所述开关驱动电路模块的输入端与从机的主芯片连接，所述开关驱动电路模块的输出端与所述电源切换开关电路模块的第三端连接；所述软启动电路模块的输出端与所述电源切换开关电路模块的第四端连接。

2.根据权利要求1所述的用于供电控制和HDMI转换的电源切换电路，其特征在于，所述电源切换开关电路模块包括第一MOS管、第一电阻和第二MOS管；其中，所述第一MOS管的漏极与输入电源连接，所述第一MOS管的源极分别与所述第一电阻的第一端和所述第二MOS管的源极连接，所述第一MOS管的栅极分别与所述第一电阻的第二端和所述第二MOS管的栅极连接；所述第一电阻的第二端还与所述第二MOS管的栅极连接；所述第二MOS管的源极还与所述第一电阻的第一端连接，所述第二MOS管Q2的漏极连接从机的TYPE C接口。

3.根据权利要求1所述的用于供电控制和HDMI转换的电源切换电路，其特征在于，所述开关驱动电路模块包括第三MOS管，所述第三MOS管的栅极与从机的主芯片连接，所述第三MOS管的漏极与第二电阻的第二端连接，所述第三MOS管的源极接地。

4.根据权利要求1所述的用于供电控制和HDMI转换的电源切换电路，其特征在于，所述软启动电路模块包括第一电容和第二电阻；其中，所述第一电容的第一端分别与第一MOS管的源极、第一电阻的第一端和第二MOS管的源极连接，所述第一电容的第二端分别与第一MOS管的栅极、第一电阻的第二端、第二MOS管的栅极和第二电阻的第一端连接；所述第二电阻的第一端分别与第一MOS管的栅极、第一电阻的第二端、第一电容的第二端和第二MOS管的栅极连接，所述第二电阻的第二端与第三MOS管的漏极连接。

5.根据权利要求2所述的用于供电控制和HDMI转换的电源切换电路，其特征在于，所述第一MOS管和所述第二MOS管均为PMOS管。

6.根据权利要求3所述的用于供电控制和HDMI转换的电源切换电路，其特征在于，所述第三MOS管为NMOS管。

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