CN215071683U - Usb充电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种USB充电电路，包括充电协议控制电路、电压电流控制电路、初级控制电路、变压器、同步整流电路以及同步整流电路。充电协议控制电路包括一个控制信号端和至少两个USB口，充电协议控制电路能够检测接入其的充电设备的设备数量，控制信号端能够输出与设备数量对应的充电控制命令。电压电流控制电路用于根据充电控制命令，输出对应的光耦控制信号。初级控制电路用于根据所接收的光耦控制信号将直流电信号调制成相应的高压方波信号。滤波电路输出平滑的第四直流电信号作为充电电源对充电设备进行充电。本实用新型的USB充电电路结构简单，能够根据所连接的充电设备的设备数量切换不同的充电模式。

Description

USB充电电路

技术领域

本实用新型涉及电子电器领域，特别是一种通用串行总线(Universal SerialBus， USB)充电电路。

背景技术

目前市面上的USB充电电路，特别是多口USB带快充功能的充电电路，其电路形式多采用两个变压器。其中1个变压器及其电路提供快速充电功能，另外1个变压器及电路提供普通充电功能。这种电路，元器件及控制电路至少需要2路或以上，电路结构复杂，体积大，成本高。另外1种电路形式是变压器有2个以上的输出绕组，每个输出绕组连接1路降压电路，每路输出根据搭配的协议电路的不同分别支持快充功能和普通充电的功能。其变压器体积大，电路复杂，成本较高。实际产品的快充电路与普通充电电路是区分开的，从而需要区分固定快充USB接口和普通充电的USB接口，不支持盲插，用户体验不好。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种USB充电电路，用以利用一个变压器和一路输出绕组，实现多口USB快充和普通充电的功能。

本实用新型提出的一种USB充电电路，包括充电协议控制电路、电压电流控制电路、初级控制电路、变压器、同步整流电路以及滤波电路。充电协议控制电路包括一个控制信号端和至少两个USB口，所述充电协议控制电路能够检测接入其的充电设备的设备数量，所述控制信号端能够输出与所述设备数量对应的充电控制命令。电压电流控制电路用于根据所述充电控制命令，输出对应的光耦控制信号。初级控制电路用于接收外部电源转换后的直流电信号，并根据所接收的所述光耦控制信号将所述直流电信号调制成相应的高压方波信号。变压器用于将所述高压方波信号转换为低压交流信号。同步整流电路用于将所述低压交流信号经整流转换为第三直流电信号。滤波电路用于对所述第三直流电信号进行滤波，得到平滑的第四直流电信号，作为充电电源对所述充电设备进行充电。本实用新型的USB充电电路结构简单，利用一个变压器和一路输出绕组，实现多口 USB快充和普通充电的功能。

在一个实施方式中，在所述设备数量等于1时，所述充电控制命令为快充，在所述设备数量大于等于二时，所述充电控制命令为普通充电。

在一个实施方式中，所述充电协议控制电路进一步包括至少一个充电协议控制子电路，充电协议控制子电路上设置有所述USB口，每一所述充电协议控制子电路支持一种充电协议，同一所述充电协议控制子电路上的所述USB口支持同一种充电协议。

在一个实施方式中，所述充电协议控制电路进一步包括两个所述充电协议控制子电路，其中，所述充电协议控制子电路的一个包括两个A型USB口，另一个包括一个C 型USB口。

在一个实施方式中，每一所述充电协议控制子电路包括一个控制信号输出端和一个电流输出端。控制信号输出端其连接于所述控制信号端。电流输出端在所述充电协议控制子电路上连接有充电设备时，所述电流输出端输出电流，所述电流的电流值与该所述充电协议控制子电路上接入的所述充电设备的数量正相关。

在一个实施方式中，所述设备数量由所述充电协议控制电路上的全部所述电流输出端输出的所述电流值的总和确定。

在一个实施方式中，所述充电协议控制电路进一步还包括一个第一电阻，所述第一电阻的一端接地，另一端与所述电流输出端中的每一个连接，所述设备数量由所述第一电阻两端的电压确定。

在一个实施方式中，所述控制信号端反馈为低电平时，所述充电控制命令为快充；所述控制信号端反馈为高阻状态时，所述充电控制命令为普通充电。本实施例中的USB 插座支持盲插快充。

在一个实施方式中，所述设备数量大于等于二时，至少一个所述控制信号输出端被设置为高阻状态。

在一个实施方式中，每一所述充电协议控制子电路包括一个充电协议控芯片和所述 USB口。所述USB口与所述充电电源和所述充电协议控制芯片连接，所述充电协议控制芯片根据从所述USB口接收的信号控制所述充电协议控制芯片上的所述电流输出端和所述控制信号输出端的输出。

在一个实施方式中，所述充电协议控制电路包括第一充电协议控制子电路和第二充电协议控制子电路。第一充电协议控制子电路包括一个第一充电协议控制芯片两个2个A型USB口。第二充电协议控制子电路其包括一个第二充电协议控制芯片和一个C型 USB口。在一个实施方式中，所述第一充电协议控制芯片与两个所述A型USB口之间分别连接有第一MOS管和第二MOS管。所述第一充电协议控制芯片能够与所述充电设备进行握手通讯并控制所述第一MOS管和所述第二MOS管的导通或关断来切换所述A 型USB口的充电模式。

在一个实施方式中，所述第二充电协议控制芯片与所述C型USB口之间连接有第三MOS管。所述第二充电协议控制芯片能够与所述充电设备进行握手通讯并控制所述第三MOS管的导通或关断来切换所述C型USB口的充电模式。

在一个实施方式中，所述电压电流控制电路包括电压电流控制芯片和第一光电耦合器。其中，所述电压电流控制芯片与所述控制信号端和所述第一光电耦合器连接，所述电压电流控制芯根据所述充电控制命令控制所述第一光电耦合器输出所述光耦控制信号。

在一个实施方式中，所述初级控制电路包括开关管控制芯片和第二光电耦合器。其中，所述第二光电耦合器与所述电压电流控制电路中的所述第一光电耦合器相互耦合。所述第二光电耦合器的一端与所述开关管控制芯片连接，另一端接地；所述开关管控制芯片根据所述第二光电耦合器接收的所述光耦控制信号将所述直流电信号调制成与所述充电控制命令对应的高压方波信号。

在一个实施方式中，所述同步整流电路包括同步整流芯片。

在一个实施方式中，所述USB充电电路进一步包括电磁干扰EMI滤波电路、整流滤波电路以及RCD吸收电路。电磁干扰EMI滤波电路用于对所述外部电源的交流电输入进行电磁噪声滤波，得到滤波后的交流电信号。整流滤波电路用于对所述交流电信号进行整流及低频段滤波，得到平滑的第一直流电信号。RCD吸收电路用于吸收所述第一直流电信号中的尖峰脉冲，得到第二直流电信号，作为所述直流电信号。

从上述方案中可以看出，由于本实用新型实施例中，设置了充电协议控制电路，并且由充电协议控制电路判断USB充电电路上连接的充电设备的设备数量，并根据设备数量输出对应的充电控制命令，不同的充电控制命令用于调节变压器输出不同的电压电流信号，进而实现不同充电模式的调节，从而实现了多口USB快充和普通充电的功能。这种实现方式不限定USB口和充电模式的对应关系，支持盲插，用户体验好。

此外，通过在充电协议控制子电路设置与USB口连接的MOS管，从而可在需要进行充电模式转换时，通过控制MOS管的导通或关断，并利用关断间隙来实现不同的电压电流充电模式的切换，避免直接切换导致充电设备损坏。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本实用新型的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本实用新型的上述及其它特征和优点，附图中：

图1为本实用新型实施例中一种USB充电电路的示例性结构图。

图2为本实用新型一个例子中一种USB充电电路的结构示意图。

其中，附图标记如下：

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，为使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序等。

图1为本实用新型实施例中一种USB充电电路的示例性结构图。图2为本实用新型一个例子中一种USB充电电路的结构示意图。结合图1和图2所示，该USB充电电路可包括：电磁干扰(Electron Magnetic Interference，EMI)滤波电路101、整流滤波电路102、 RCD吸收电路103、充电协议控制电路104、电压电流控制电路105、初级控制电路106、变压器107、同步整流电路108和滤波电路109。

充电协议控制电路104包括一个控制信号端和至少两个USB口。充电协议控制电路104能够检测接入其的充电设备的设备数量，控制信号端能够输出与设备数量对应的充电控制命令。充电控制命令包括快充命令和普通充电命令。例如，控制信号端反馈为低电平时，充电控制命令为快充；控制信号端反馈为高阻状态时，充电控制命令为普通充电。

其中，EMI滤波电路101用于对外部电源的交流电输入进行电磁噪声滤波，得到滤波后的交流电信号。在外部电源和EMI滤波电路101之间还设置有保险管F1和负温度系数热敏电阻NTC。

具体实现时，EMI滤波电路101可有多种具体实现形式。在图2所示例子中，该EMI滤波电路101可包括：互感滤波器LF1、电容CX1、电阻RX1A和电阻RX1B。其中，电阻RX1A和电阻RX1B串联连接形成一个电阻串；互感滤波器LF1的输入端连接外部电源的输入端，输出端连接电容CX1的两端和电阻串的两端，并作为EMI滤波电路101 的输出端。在其他例子中，电阻串也可以由一个电阻或更多数量分压电阻串联而成。此外，在EMI滤波电路101中还包括电容CY1，其连接在变压器107的初级地与次级地之间。用于将变压器107的高频噪声通过该回路泄放掉，以减少电磁干扰。

整流滤波电路102用于对交流电信号进行整流及低频段滤波，得到平滑的第一直流电信号。例如，可首先对交流电信号进行整流得到脉动的直流电信号，之后对脉动的直流电信号进行低频段滤波得到平滑的直流电信号。

整流滤波电路主要由整流电路和滤波电路构成，具体实现时，可有多种实现形式。在图2所示例子中，整流滤波电路102包括：整流桥BD1、电解电容EC1、电解电容EC2、电感L1、电感L2、电阻L1R、电容C8。其中，电感L1和电阻L1R并联连接形成一RL 并联电路(也称RL滤波器)；整流桥BD1的输入端与EMI滤波电路101的输出端连接，输出端与电解电容EC1的两端连接；电解电容EC1的正极端还与RL并联电路的一端连接，负极端还与电感L2的一端连接；电解电容EC2的正极端与RL并联电路的另一端以及电容C8的一端连接，并作为整流滤波电路102的输出端，负极端接地，电感L2的另一端以及电容C8的另一端接地。

RCD吸收电路103用于吸收第一直流电信号中的尖峰脉冲，得到第二直流电信号。

RCD吸收电路主要由电阻、电容和二极管构成，具体实现时，可有多种实现形式。通常情况下，电阻和电容并联连接后与二极管串联连接。此外，有些应用中，电阻也可以与二极管并联连接。图2所示例子中，采用了多个电阻。图2中的RCD吸收电路主要包括：电阻R1A、电阻R1B、电阻RD1A、电阻RD1B，电容C1和二极管D1。其中，电阻R1A、电阻R1B和电容C1并联连接形成RC并联电路，电阻RD1A和电阻RD1B 并联连接形成第一电阻单元；RC并联电路的一端与整流滤波电路102的输出端连接，并作为RCD吸收电路103的一个输出端，RC并联电路的另一端与第一电阻单元的一端连接；第一电阻单元的另一端与二极管D1的负极连接；二极管D1的正极作为RCD吸收电路103的一个输入端。

充电协议控制电路104包括至少一个充电协议控制子电路1041～104n。充电协议控制子电路1041～104n上设置有USB口。每个充电协议控制子电路1041～104n支持一种充电协议。同一充电协议控制子电路1041～104n上的USB口支持同一种充电协议。

每个充电协议控制子电路1041～104n包括一个控制信号输出端FBO和一个电流输出端MPC。所有充电协议控制子电路1041～104n的控制信号输出端FBO与控制信号端连接。在充电协议控制子电路1041～104n上连接有充电设备时，充电协议控制子电路 1041～104n上的电流输出端MPC能够输出电流，输出电流的电流值与该充电协议控制子电路1041～104n上接入的充电设备的数量正相关。

本实用新型USB充电电路上的充电设备的设备数量可由充电协议控制电路104上的全部电流输出端MPC输出的电流值的总和确定；或者，充电协议控制电路104还包括一个第一电阻R14，第一电阻R14的一端接地，另一端与电流输出端MPC中的每一个连接， USB充电电路上的充电设备的设备数量可通过第一电阻R14上的电压确定。充电协议控制电路104上的充电设备数量大于等于二时，至少一个充电协议控制子电路1041～104n 上的控制信号输出端FBO被设置为高阻状态，控制信号端输出的充电控制命令为普通充电，USB充电电路将充电模式从快充切换为普通充电。

其中，具体实现时，充电协议控制电路104可有多种不同实现方式。例如图2中示出的一种实施方式，充电协议控制电路104包括一个第一充电协议控制子电路1041和一个第二充电协议控制子电路1042。第一充电协议控制子电路1041上设置有2个A型USB 口(也称USB Type-A接口)，第二充电协议控制子电路1042上设置有1个C型USB 口(也称USB Type-C接口)。第一充电协议控制子电路1041和第二充电协议控制子电路1042的控制信号输出端FBO相连，且第一充电协议控制子电路1041和第二充电协议控制子电路1042的电流输出端MPC相连。

图2所示例子中，第一充电协议控制子电路1041包括第一充电协议控制芯片U6、二极管D3、电容C9、电阻R14、电容C10、电阻R15和电容C11。每个A型USB口的电源端VBUS均与二极管D3的正极端连接，二极管D3的负极端与电容C9的一端以及第一充电协议控制芯片U6的VBUS管脚连接，电容C9的另一端接地。电容C10和电阻R14的一端均接入第一充电协议控制芯片U6的电流输出端MPC，电容C10和电阻R14 的另一端均接地。电阻R15和电容C11的一端均接入第一充电协议控制芯片U6的电源端VDD，电阻R15的另一端接入充电电源VOUT，电容C11的另一端接地。

此外，快充模式时，不同的电压转换时，需要设置一定的转换时间容差，以避免直接切换导致充电设备损坏。图2的例子中，第一充电协议控制子电路1041进一步包括：第一MOS管Q3、电容C12、电阻R16、第二MOS管Q2、电容C13和电阻R17。

其中，两个A型USB口的接地端GND分别连接一个MOS管，即MOS管Q2和 MOS管Q3的漏极D，同时每个MOS管Q3或Q2的漏极D还接入第一充电协议控制芯片U6的SU管脚SU1或SU2，源极S接地；在每个MOS管Q3或Q2的漏极D和源极 S之间并联一个滤波电容，即电容C12和电容C13；同时两个MOS管Q3和Q2的栅极 G由第一充电协议控制芯片U6控制，即每个MOS管Q3或Q2的栅极G与第一充电协议控制芯片U6的SEN管脚SEN1或SEN2相连，同时每个MOS管Q3或Q2的栅极G 也通过一个限流电阻，即电阻R16或电阻R17接入第一充电协议控制芯片U6的FLAG管脚FLAG1或FLAG2。此外，每个A型USB口通过D+、D-管脚，将充电设备与第一充电协议控制芯片U6的DP和DN管脚即DP1、DN1或DP2、DN2连接并与第一充电协议控制芯片U6进行握手通讯，然后由第一充电协议控制芯片U6在需要进行不同充电模式的电压电流转换时控制第一MOS管Q3或第二MOS管Q2在几十毫秒内的导通或关断，从而切换为不同的电压电流充电模式。

图2所示例子中，第二充电协议控制子电路1042包括第二充电协议控制芯片U5、二极管D4、电容C14和电阻R18。其中，C型USB口的VBUS管脚与二极管D4的负极以及电阻R18的一端连接，二极管D4的正极以及电阻R18的另一端分别与电容C14的一端以及第二充电协议控制芯片U5的VDD管脚连接，电容C14的另一端接地。第二充电协议控制芯片U5的GND管脚、ISMC管脚和ISPC管脚接地。第二充电协议控制芯片 U5的电流输出端MPC与第一充电协议控制芯片U6的电流输出端MPC相连，第二充电协议控制芯片U5的控制信号输出端FBO与第一充电协议控制芯片U6的控制信号输出端FBO相连。

此外，快充模式时，不同的电压转换时，需要设置一定的转换时间容差，以避免直接切换导致充电设备损坏。图2的例子中，第二充电协议控制子电路1042进一步包括：第三MOS管Q1、电阻R19、电阻R20和电阻RX。其中，C型USB口的VBUS管脚与二极管D4的负极以及电阻R18之间进一步连接有MOS管Q1，即C型USB口的VBUS 管脚与第三MOS管Q1的源极S以及电阻R19的一端连接，第三MOS管Q1的漏极D 与二极管D4的负极以及电阻R18的一端连接，同时MOS管Q1的漏极D还与充电电源 VOUT以及电阻RX的一端连接，第三MOS管Q1的栅极G与电阻R20的一端连接。电阻R19的另一端接地，电阻RX的另一端与第二充电协议控制芯片U5的VBUS管脚连接，电阻R20的另一端与第二充电协议控制芯片U5的SRCGC管脚连接。此外，C型USB口还通过CC1、CC2，将其上的充电设备与第二充电协议控制芯片U5连接并进行握手通讯，然后由第二充电协议控制芯片U5在需要进行充电模式的电压电流转换时控制第三MOS管Q1在几十毫秒内的导通或关断，从而实现不同的电压电流充电模式。

电压电流控制电路105用于根据充电协议控制电路104的控制信号端输出的充电控制命令，输出对应的光耦控制信号。

具体实现时，电压电流控制电路105可有多种实现形式。在图2所示例子中，电压电流控制电路105包括：电压电流控制芯片U3A、电容C4、电容C5、电容C6、电阻 R11、电阻R12、电阻R13、电阻R10、电阻R10A、电阻R10B、第一光电耦合器U2A 和稳压电阻RCS1。其中，充电电源VOUT接入电压电流控制芯片U3A的第6管脚即 VCC管脚，电压电流控制芯片U3A的第2管脚即GND管脚和第4管脚即I-CTRL管脚接地。电压电流控制芯片U3A的第1管脚V-CTRL管脚与充电协议控制电路104的控制信号端连接。电容C5的一端与充电电源VOUT连接，另一端接地。电阻R10A和电阻 R10B并联连接形成第二电阻单元，第二电阻单元的一端与充电电源VOUT连接，另一端与第一光电耦合器U2A的第一端以及电阻R10的一端连接，第一光电耦合器U2A的第二端分别连接电压电流控制芯片U3A的第3管脚即VOUT管脚、电阻R10的另一端、以及电容C4和电容C6的一端；电容C6的另一端接入电压电流控制芯片U3A的第5管脚即V-SENSE管脚；电阻R11的一端与充电电源VOUT连接，另一端与电容C4的另一端、电阻R12的一端、以及电压电流控制芯片U3A的第1管脚即VOUT管脚连接，同时连接充电协议控制电路104的控制信号端。电阻R12的另一端接地。电阻R13的一端与电压电流控制芯片U3A的第5管脚连接，另一端接地。稳压电阻RCS1的一端连接同步整流电路输出端的GND，另一端连接第二充电协议控制子电路的SGND-2，用于稳定输出电压。

初级控制电路106用于根据接收的光耦控制信号通过控制开关管的开和关将第二直流电信号调制为到对应脉宽的方波信号提供给变压器107的初级。

具体实现时，初级控制电路106可有多种实现形式。在图2所示例子中，初级控制电路106包括：开关管控制芯片U1、第二光电耦合器U2B、电容CFB、电容C7、电容 EC3B、电容C9F、电解电容EC3、二极管D2、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5 和电阻R6。其中，第二光电耦合器U2B与电压电流控制电路105中的第一光电耦合器 U2A相互耦合。第二光电耦合器U2B的一端分别与电容CFB的一端和开关管控制芯片 U1的第2管脚连接，另一端接地；电容CFB的另一端接地；电阻R4和电阻R5的一端与开关管控制芯片U1的第4管脚连接，另一端接地；电容C7的一端与开关管控制芯片 U1的第6管脚连接，另一端与开关管控制芯片U1的第4管脚连接；电容EC3B的一端以及电解电容EC3的正极端与开关管控制芯片U1的第1管脚以及电阻R6的一端连接，电容EC3B的另一端和电解电容EC3的负极端接地；电阻R6的另一端与二极管D2的负极端连接，二极管D2的正极端分别与电容C9F的一端、电阻R2的一端以及变压器107 的反馈线圈T1C的一端连接；电容C9F的另一端和变压器107的反馈线圈T1C的另一端接地；电阻R2的另一端分别与电阻R3的一端和开关管控制芯片U1的第3管脚连接，电阻R3的另一端接地。

变压器107用于将初级的高压方波信号转换为次级的低压交流信号。其中，初级侧不同脉宽的方波信号对应次级侧输出不同的电压电流信号。例如，快充时，次级侧输出的电压电流值较大，例如输出9V电压2A电流或12V电压1.5A电流等；普通充电时，次级侧输出的电压电流值较小，例如5V的电压值。在图2所示例子中，变压器107初级的线圈T1A的一端与RCD吸收电路103的输出端连接，另一端分别与RCD吸收电路103 的输入端和初级控制电路106中开关管控制芯片U1的第5管脚连接。

同步整流电路108用于将低压交流信号经整流转换为第三直流电信号。

具体实现时，同步整流电路108可有多种具体实现形式。在图2所示例子中，同步整流电路108可包括同步整流芯片U4、电阻R7、电容C2、电容C3和电阻R9。其中，同步整流芯片U4的第4管脚即VO管脚和第8管脚即SW管脚分别连接变压器107的次级线圈的两端，同步整流芯片U4的同为SW管脚的第5管脚、第6管脚和第7管脚相互连接后分别与电阻R7的一端和电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与同步整流芯片 U4的第2管脚即SWC管脚连接；电阻R7的另一端与电容C2的一端连接，电容C2的另一端接地，同步整流芯片U4的第1管脚即GND管脚接地。电容C3的一端与同步整流芯片U4的第3管脚即VCC管脚连接，另一端接地。

滤波电路109用于对第三直流电信号进行滤波，得到平滑的第四直流电信号，作为充电电源VOUT对充电设备进行充电。

具体实现时，滤波电路109可有多种实现形式。在图2所示例子中，滤波电路109 包括：电解电容EC4、电解电容EC5和电阻R8。其中，电解电容EC4、电解电容EC5 和电阻R8的一端连接变压器107次级线圈的一端，并作为充电电源的正极，另一端接地，并作为充电电源的负极。

从上述方案中可以看出，由于本实用新型实施例设置了充电协议控制电路，并且由充电协议控制电路判断其上连接的充电设备的设备数量，根据所连接的充电设备的设备数量输出对应的充电控制命令，不同的充电控制命令用于调节变压器不同的输出电压电流信号，进而实现不同充电模式的调节，从而实现了多口USB快充和普通充电的功能。此外。此外，本实用新型的全部USB口均支持快充和普通充电方式，具体充电方式的选择有接入USB充电电路的充电设备决定，也即本实用新型的充电电路支持盲插。

此外，通过在充电协议控制电路设置与USB口连接的MOS管，从而可在需要进行充电模式转换时，通过控制MOS管的导通或关断，并利用关断间隙来实现不同的电压电流充电模式的切换，避免直接切换导致充电设备损坏。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (16)

1.USB充电电路，其特征在于，包括：

充电协议控制电路(104)，其包括一个控制信号端和至少两个USB口，所述充电协议控制电路(104)能够检测接入其的充电设备的设备数量，所述控制信号端能够输出与所述设备数量对应的充电控制命令；

电压电流控制电路(105)，用于根据所述充电控制命令，输出对应的光耦控制信号；

初级控制电路(106)，用于接收外部电源转换后的直流电信号，并根据所接收的所述光耦控制信号将所述直流电信号调制成相应的高压方波信号；

变压器(107)，用于将所述高压方波信号转换为低压交流信号；

同步整流电路(108)，用于将所述低压交流信号经整流转换为第三直流电信号；以及，

滤波电路(109)，用于对所述第三直流电信号进行滤波，得到平滑的第四直流电信号，作为充电电源(VOUT)对所述充电设备进行充电。

2.根据权利要求1所述的USB充电电路，其特征在于，在所述设备数量为一时，所述充电控制命令为快速充电，在所述设备数量大于等于二时，所述充电控制命令为普通充电。

3.根据权利要求1所述的USB充电电路，其特征在于，所述充电协议控制电路(104)包括：

至少一个充电协议控制子电路(1041～104n)，其上设置有所述USB口，每一所述充电协议控制子电路(1041～104n)支持一种充电协议，同一所述充电协议控制子电路(1041～104n)上的所述USB口支持同一种充电协议。

4.根据权利要求3所述的USB充电电路，其特征在于，每一所述充电协议控制子电路(1041～104n)包括：

一个控制信号输出端(FBO)，其连接于所述控制信号端；以及，

一个电流输出端(MPC)，在所述充电协议控制子电路(1041～104n)上连接有充电设备时，所述电流输出端(MPC)输出电流，所述电流的电流值与该所述充电协议控制子电路(1041～104n)上接入的所述充电设备的数量正相关。

5.根据权利要求4所述的USB充电电路，其特征在于，所述设备数量由所述充电协议控制电路(104)上的全部所述电流输出端(MPC)输出的所述电流值的总和确定。

6.根据权利要求4所述的USB充电电路，其特征在于，所述充电协议控制电路(104) 还包括一个第一电阻(R14)，所述第一电阻(R14)的一端接地，另一端与所述电流输出端(MPC)中的每一个连接，所述设备数量由所述第一电阻(R14)两端的电压确定。

7.根据权利要求4所述的USB充电电路，其特征在于，所述控制信号端反馈为低电平时，所述充电控制命令为快速充电；所述控制信号端反馈为高阻状态时，所述充电控制命令为普通充电。

8.根据权利要求7所述的USB充电电路，其特征在于，所述设备数量大于等于二时，至少一个所述控制信号输出端(FBO)被设置为高阻状态。

9.根据权利要求4所述的USB充电电路，其特征在于，每一所述充电协议控制子电路(1041～104n)包括一个充电协议控制芯片，所述USB口与所述充电电源(VOUT)和所述充电协议控制芯片连接，所述充电协议控制芯片根据从所述USB口接收的信号控制所述充电协议控制芯片上的所述电流输出端(MPC)和所述控制信号输出端(FBO)的输出。

10.根据权利要求9所述的USB充电电路，其特征在于，所述充电协议控制电路(104)包括：

第一充电协议控制子电路(1041)，其包括一个第一充电协议控制芯片(U6)和两个A型USB口；以及，

第二充电协议控制子电路(1042)，其包括一个第二充电协议控制芯片(U5)和一个C型USB口。

11.根据权利要求10所述的USB充电电路，其特征在于，所述第一充电协议控制芯片(U6)与两个所述A型USB口之间分别连接有第一MOS管(Q3)和第二MOS管(Q2)，所述第一充电协议控制芯片(U6)能够与所述充电设备进行握手通讯并控制所述第一MOS管(Q3)和所述第二MOS管(Q2)的导通或关断来切换所述A型USB口的充电模式。

12.根据权利要求10所述的USB充电电路，其特征在于，所述第二充电协议控制芯片(U5)与所述C型USB口之间连接有第三MOS管(Q1)，所述第二充电协议控制芯片(U5)能够与所述充电设备进行握手通讯并控制所述第三MOS管(Q1)的导通或关断来切换所述C型USB口的充电模式。

13.根据权利要求1所述的USB充电电路，其特征在于，所述电压电流控制电路(105)包括：电压电流控制芯片(U3A)、第一光电耦合器(U2A)；其中，

所述电压电流控制芯片(U3A)与所述控制信号端和所述第一光电耦合器(U2A) 连接，所述电压电流控制芯(U3A)根据所述充电控制命令控制所述第一光电耦合器(U2A)输出所述光耦控制信号。

14.根据权利要求13所述的USB充电电路，其特征在于，所述初级控制电路(106)包括：开关管控制芯片(U1)、第二光电耦合器(U2B)；其中，

所述第二光电耦合器(U2B)与所述电压电流控制电路(105)中的所述第一光电耦合器(U2A)相互耦合；

所述第二光电耦合器(U2B)的一端与所述开关管控制芯片(U1)连接，另一端接地；所述开关管控制芯片(U1)根据所述第二光电耦合器(U2B)接收的所述光耦控制信号将所述直流电信号调制成与所述充电控制命令对应的高压方波信号。

15.根据权利要求1所述的USB充电电路，其特征在于，所述同步整流电路(108)包括同步整流芯片(U4)。

16.根据权利要求1所述的USB充电电路，其特征在于，进一步包括：

电磁干扰EMI滤波电路(101)，用于对所述外部电源的交流电输入进行电磁噪声滤波，得到滤波后的交流电信号；

整流滤波电路(102)，用于对所述交流电信号进行整流及低频段滤波，得到平滑的第一直流电信号；以及，

RCD吸收电路(103)，用于吸收所述第一直流电信号中的尖峰脉冲，得到第二直流电信号，作为所述直流电信号。

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