CN215300491U - 一种Typec-DC适配器双向转换电路及电源适配器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种Typec‑DC适配器双向转换电路及电源适配器，一种Typec‑DC适配器双向转换电路包括：主控模块、电源转换模块、供电模块、PD协议模块、DC适配接口、Typec接口、开关控制单元及拨码开关；所述电源转换模块、所述Typec接口及拨码开关分别与所述主控模块电连接，所述主控模块及所述电源转换模块分别与所述供电模块电连接；所述电源转换模块分别与所述开关控制单元及所述DC适配接口电连接，所述开关控制单元分别与所述主控模块及所述PD协议模块电连接，所述PD协议模块与所述Typec接口电连接。本实用新型能够对不同的DC充电设备实现双向供电转换，节约资源，满足用户的多样化需求。

Description

一种Typec-DC适配器双向转换电路及电源适配器

技术领域

本实用新型涉及适配器技术领域，尤其涉及一种Typec-DC适配器双向转换电路及电源适配器。

背景技术

USB Type-C，简称Type-C，是一种通用串行总线(USB)的硬件接口形式，它的特点在于更加纤薄的设计、更快的传输速度(USB3.1最高10Gbps)以及更强悍的电力传输(最高100W)，更重要的是Type-C插接口支持DC适配接口双面插入，正式解决了“USB永远插不准”的世界性难题。在USB Type-C规范发布后，许多新款的Android移动设备、笔记本电脑、台式机甚至是游戏机等 3C设备开始使用这种连接端口。随着支持Type-C接口越来越普及，部分领域传统的DC适配器如Micro Usb会被逐渐闲置淘汰，造成资源浪费，增加一定的置换成本；因此，为了兼顾两种适配器和支持的设备，发明一种Typec-DC适配器双向转换电路成为该领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种 Typec-DC适配器双向转换电路及电源适配器。

第一方面，本实用新型公开了一种Typec-DC适配器双向转换电路，包括主控模块、电源转换模块、供电模块、PD协议模块、DC适配接口、Typec接口及拨码开关；所述电源转换模块、所述Typec接口及拨码开关分别与所述主控模块电连接，所述主控模块及所述电源转换模块分别与所述供电模块电连接；所述电源转换模块分别与所述Typec接口、所述DC适配接口及所述主控模块电连接，所述PD协议模块与所述Typec接口电连接。

优选地，所述电源转换模块包括双向电压转换单元及开关控制单元；所述双向电压转换单元分别与所述主控模块、所述DC适配接口及所述Typec接口电连接，所述开关控制单元分别与所述双向电压转换单元、所述PD协议模块及所述主控模块电连接。

优选地，所述一种Typec-DC适配器双向转换电路还包括输出电压指示模块；所述输出电压指示模块与所述主控模块电连接。

优选地，所述供电模块包括稳压单元及过压保护单元；所述过压保护单元分别与所述稳压单元及所述主控模块电连接，所述主控模块及所述电源转换模块与所述稳压单元电连接。

优选地，所述双向电压转换单元包括Buck-Boost控制器；所述Buck-Boost 控制器的输入端与所述DC适配接口电连接，所述Buck-Boost控制器的电源端与所述供电模块电连接，所述Buck-Boost控制器的输出端与所述开关控制单元电连接。

优选地，所述开关控制单元包括第一三极管、第一场效应管、第二场效应管、第一电阻及第二电阻；所述第一场效应管的漏极与所述PD协议模块电连接，所述第一场效应管的源极与所述第二场效应管的源极电连接，所述第二场效应管的漏极分别与所述双向电压转换单元所述第一电阻的第一端电连接，所述第一场效应管的栅极分别与所述第二场效应管的栅极及所述第一三极管的集电极电连接，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的基极与所述主控模块电连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第二电阻的第一端及所述主控模块电连接，所述第二电阻的第二端接地。

优选地，所述输出电压指示模块包括第一输出电压指示单元及第二输出电压指示单元；所述第一输出电压指示单元及所述第二输出电压指示单元分别与所述PD协议模块电连接。

第二方面，本实用新型公开了一种电源适配器，包括第一方面所述的一种 Typec-DC适配器双向转换电路。

本实用新型的一种Typec-DC适配器双向转换电路具有如下有益效果，本实用新型公开的一种Typec-DC适配器双向转换电路包括：主控模块、电源转换模块、供电模块、PD协议模块、DC适配接口、Typec接口及拨码开关；所述电源转换模块、所述Typec接口及拨码开关分别与所述主控模块电连接，所述主控模块及所述电源转换模块分别与所述供电模块电连接；所述电源转换模块分别与所述Typec接口、所述DC适配接口及所述主控模块电连接，所述PD协议模块与所述Typec接口电连接。所述DC适配接口获取DC适配器的第一输入电压，所述电源转换模块将所述第一输入电压转换成所述Typec口电压，给与所述 Typec接口连接的设备充电，输出电压范围大，输出电流可调；所述Typec接口获取第二输入电压，所述电源转换模块将所述第二输入电压转换成DC适配接口电压，给与所述DC适配接口连接的设备充电；输出电压电流通过所述主控模块与所述PD协议模块配合协商设置；所述拨码开关用于实现用户对所述第一输入电压及所述第二输入电压的切换控制。因此，本实用新型能够对不同的DC充电设备实现双向供电转换，节约资源，降低置换成本，满足用户的多样化需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的部分实施例，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附图：

图1是本实用新型较佳实施例的一种Typec-DC适配器双向转换电路的原理框图；

图2是本实用新型另一较佳实施例的一种Typec-DC适配器双向转换电路的原理框图；

图3是本实用新型较佳实施例的一种Typec-DC适配器双向转换电路的供电模块的电路图；

图4是本实用新型较佳实施例的一种Typec-DC适配器双向转换电路的主控模块的电路图；

图5是本实用新型较佳实施例的一种Typec-DC适配器双向转换电路的PD 协议模块的电路图；

图6是本实用新型较佳实施例的一种Typec-DC适配器双向转换电路的开关控制单元的电路图；

图7是本实用新型较佳实施例的一种Typec-DC适配器双向转换电路的输出电压指示模块的电路图；

图8是本实用新型较佳实施例的一种Typec-DC适配器双向转换电路的拨码开关的电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

实施例一

本实用新型较佳实施例的如图1所示，包括主控模块1、电源转换模块2、供电模块3、PD协议模块4、DC适配接口5、Typec接口6及拨码开关7；所述电源转换模块2、所述Typec接口6及拨码开关7分别与所述主控模块1电连接，所述主控模块1及所述电源转换模块2分别与所述供电模块3电连接；所述电源转换模块2分别与所述Typec接口、所述DC适配接口5及所述主控模块1电连接，所述PD协议模块4与所述Typec接口6电连接。所述DC适配接口5获取DC适配器的第一输入电压，所述电源转换模块2将所述第一输入电压转换成所述Typec口电压，给与所述Typec接口6连接的设备充电，输出电压范围大，输出电流可调；所述Typec接口6获取第二输入电压，所述电源转换模块2将所述第二输入电压转换成DC适配接口电压，给与所述DC适配接口5连接的设备充电；所述PD协议模块4为标准快充协议，输出电压电流通过所述主控模块 1与所述PD协议模块4配合协商设置；所述拨码开关7用于实现用户对所述第一输入电压及所述第二输入电压的切换控制。因此，本实用新型能够对不同的 DC充电设备实现双向供电转换，节约资源，降低置换成本，满足用户的多样化需求。

具体地，在本实施例中，请参阅图4，所述主控模块1包括控制单元11、复位单元12、烧录单元13及电源处理单元14，所述控制单元11为MCU(微控制单元，又称单片微型计算机或者单片机，是指将计算机的CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机)。在本实施例中，所述主控模块1还设置了USB接口，所述USB接口用于实现所述控制单元11的程序烧录功能。在另一个优选地实施例中，所述主控模块1可以为FPGA 或PLC控制器，所述主控模块1的芯片型号在此不作具体限定。

优选地，请参阅图2，所述电源转换模块2包括双向电压转换单元21及开关控制单元22；所述双向电压转换单元21分别与所述主控模块1、所述DC适配接口5及所述Typec接口6电连接，所述开关控制单元22分别与所述双向电压转换单元21、所述PD协议模块4及所述主控模块1电连接。可以理解的是，所述DC适配接口5获取DC适配器的第一输入电压，所述双向电压转换单元21 将所述第一输入电压转换成所述Typec口电压，所述开关控制单元22用于实现对所述第一输入电压的通断控制。

优选地，所述一种Typec-DC适配器双向转换电路还包括输出电压指示模块 8；所述输出电压指示模块8与所述主控模块1电连接。

优选地，请参阅图7及图4，所述输出电压指示模块8包括第一输出电压指示单元及第二输出电压指示单元；所述第一输出电压指示单元及所述第二输出电压指示单元分别与所述PD协议模块4电连接。所述第一输出电压指示单元包括第三电阻R6及第一发光二极管LED2；所述第三电阻R6的第一端与所述PD协议模块4的USB1_VBUSD端口电连接，所述第三电阻R6的第二端与所述第一发光二极管LED2的第一端电连接，所述第一发光二极管LED2的第二端接地；所述第二输出电压指示单元包括第四电阻R30及第二发光二极管LED3；所述第四电阻R30的第一端与所述第三电阻R6的第一端电连接，所述第三电阻R6的第二端与所述第二发光二二极管LED3的第一端电连接，所述第二发光二极管LED3 的第二端接地。在本实施例中，所述输出电压指示模块8还包括第三输出电压指示单元、第四输出电压指示单元及第五输出电压指示单元，所述第三输出电压指示单元、所述第四输出电压指示单元及所述第五输出电压指示单元的结构与所述第一输出电压指示单元及所述第二输出电压指示单元相同，具体可参阅图6，在此不再赘述。所述第一输出电压指示单元及所述第二输出电压指示单元分别与所述PD协议模块4配合，分别指示2.7V及4.3V的所述第一输出电压。

优选地，请参阅图3，所述供电模块3包括稳压单元32及过压保护单元31；所述过压保护单元31分别与所述稳压单元32及所述主控模块1电连接，所述主控模块1及所述电源转换模块2与所述稳压单元32电连接。在本实施例中，所述稳压单元32的型号为DS8367。在另一个优选地实施例中，所述稳压单元 32的型号不作具体限定。

具体地，所述过压保护单元31的电路结构可参阅阅图3。所述过压保护单元31的DC_IN_19V端与所述电源转换模块2的输入端电连接，所述过压保护单元31的ADC_DET_DC端与所述主控模块1电连接。在本实施例中，电阻R19及电阻R20起到分压作用，用于实现所述主控模块1对电路工作电压的监控。当工作电压值大于预设阈值21V时，所述主控模块1切断所述电源转换模块2的电源输入，使得电路停止工作，起到过压保护作用。

优选地，请参阅图5，所述双向电压转换单元21包括Buck-Boost控制器；所述Buck-Boost控制器的输入端与所述DC适配接口5电连接，用于获取DC适配器的第一输入电压；所述Buck-Boost控制器的电源端与所述供电模块3电连接，所述Buck-Boost控制器的输出端与所述开关控制单元22电连接。在本实施例中，所述Buck-Boost控制器的芯片型号为SC8701。SC8701为同步4功率管Buck-Boost控制器，输出电压能够高于、等于或低于输入电压，输出电压调节范围高，转换效率高。在另一个优选地实施例中，所述Buck-Boost控制器的芯片型号可以设置为CM1801，所述Buck-Boost控制器的芯片型号在此不作具体限定。

优选地，请参阅图4及图6，所述开关控制单元22包括第一三极管Q2、第一场效应管QP2、第二场效应管QP1、第一电阻R4及第二电阻R5；所述第一场效应管QP2的漏极与所述PD协议模块4电连接，所述第一场效应管QP2的源极与所述第二场效应管QP1的源极电连接，所述第二场效应管QP2的漏极分别与所述电源转换模块2及所述第一电阻R4的第一端电连接，所述第一场效应管QP2 的栅极分别与所述第二场效应管QP1的栅极及所述第一三极管Q2的集电极电连接，所述第一三极管Q2的发射极接地，所述第一三极管Q2的基极与所述主控模块1电连接，所述第一电阻R4的第二端分别与所述第二电阻R5的第一端及所述主控模块1电连接，所述第二电阻R5的第二端接地。在另一个优选地实施例中，所述开关控制单元还包括第五电阻R2、第六电阻R15、第七电阻R3、第八电阻R62、第一电容C3、第二电容C4及第三电容C7；所述第五电阻R2、所述第六电阻R15、所述第七电阻R3、所述第八电阻R62、所述第一电容C3、所述第二电容C4及所述第三电容C7的连接关系具体可参阅图6，在此不再赘述。可以理解的是，所述第一电容C3、所述第二电容C4及所述第三电容C7为滤波电容，所述第五电阻R2、所述第六电阻R15、所述第七电阻R3、所述第八电R62 阻为分压电阻。

请参阅图8，所述拨码开关7分别与所述主控模块的第一GPIO口及第二GPIO 口电连接。在本实施例中，当所述拨码开关7拨动到第一位置时，所述主控模块1的第一GPIO口接收高电平信号，则所述主控模块1控制所述DC适配接口5 获取DC适配器的第一输入电压，给与所述Typec接口连接的设备充电；当所述拨码开关7拨动到第二位置时，所述主控模块1的第二GPIO口接收高电平信号，则所述主控模块1控制所述Typec接口获取第二输入电压，所述电源转换模块2 将所述第二输入电压转换成DC适配接口电压，给与所述DC适配接口连接的设备充电。

实施例二

本实用新型还公开了一种电源适配器，包括实施例一所述的一种Typec-DC 适配器双向转换电路。

综上所述，本实用新型所提供的一种Typec-DC适配器双向转换电路包括主控模块1、电源转换模块2、供电模块3、PD协议模块4、DC适配接口5、Typec 接口6及拨码开关7；所述电源转换模块2、所述Typec接口6及拨码开关7分别与所述主控模块1电连接，所述主控模块1及所述电源转换模块2分别与所述供电模块3电连接；所述电源转换模块2分别与所述Typec接口、所述DC适配接口5及所述主控模块1电连接，所述PD协议模块4与所述Typec接口6电连接。所述DC适配接口5获取DC适配器的第一输入电压，所述电源转换模块2 将所述第一输入电压转换成所述Typec口电压，给与所述Typec接口6连接的设备充电，输出电压范围大，输出电流可调；所述Typec接口6获取第二输入电压，所述电源转换模块2将所述第二输入电压转换成DC适配接口电压，给与所述DC适配接口5连接的设备充电；输出电压电流通过所述主控模块与所述PD 协议模块4配合协商设置；所述拨码开关7用于实现用户对所述第一输入电压及所述第二输入电压的切换控制。因此，本实用新型能够对不同的DC充电设备实现双向供电转换，节约资源，降低置换成本，满足用户的多样化需求。因此，本实用新型能够对不同的DC充电设备实现双向供电转换，节约资源，降低置换成本，满足用户的多样化需求。

以上对本实用新型所提供的一种Typec-DC适配器双向转换电路及电源适配器进行了详细介绍，本文中应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，本说明书内容仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (8)

1.一种Typec-DC适配器双向转换电路，其特征在于，包括：主控模块、电源转换模块、供电模块、PD协议模块、DC适配接口、Typec接口及拨码开关；所述电源转换模块、所述Typec接口及拨码开关分别与所述主控模块电连接，所述主控模块及所述电源转换模块分别与所述供电模块电连接；所述电源转换模块分别与所述Typec接口、所述DC适配接口及所述主控模块电连接，所述PD协议模块与所述Typec接口电连接。

2.根据权利要求1所述的一种Typec-DC适配器双向转换电路，其特征在于，所述电源转换模块包括双向电压转换单元及开关控制单元；所述双向电压转换单元分别与所述主控模块、所述DC适配接口及所述Typec接口电连接，所述开关控制单元分别与所述双向电压转换单元、所述PD协议模块及所述主控模块电连接。

3.根据权利要求1所述的一种Typec-DC适配器双向转换电路，其特征在于，所述一种Typec-DC适配器双向转换电路还包括输出电压指示模块；所述输出电压指示模块与所述主控模块电连接。

4.根据权利要求1所述的一种Typec-DC适配器双向转换电路，其特征在于，所述供电模块包括稳压单元及过压保护单元；所述过压保护单元分别与所述稳压单元及所述主控模块电连接，所述主控模块及所述电源转换模块与所述稳压单元电连接。

5.根据权利要求2所述的一种Typec-DC适配器双向转换电路，其特征在于，所述双向电压转换单元包括Buck-Boost控制器；所述Buck-Boost控制器的输入端与所述DC适配接口电连接，所述Buck-Boost控制器的电源端与所述供电模块电连接，所述Buck-Boost控制器的输出端与所述开关控制单元电连接。

6.根据权利要求2所述的一种Typec-DC适配器双向转换电路，其特征在于，所述开关控制单元包括第一三极管、第一场效应管、第二场效应管、第一电阻及第二电阻；所述第一场效应管的漏极与所述PD协议模块电连接，所述第一场效应管的源极与所述第二场效应管的源极电连接，所述第二场效应管的漏极分别与所述双向电压转换单元所述第一电阻的第一端电连接，所述第一场效应管的栅极分别与所述第二场效应管的栅极及所述第一三极管的集电极电连接，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的基极与所述主控模块电连接，所述第一电阻的第二端分别与所述第二电阻的第一端及所述主控模块电连接，所述第二电阻的第二端接地。

7.根据权利要求3所述的一种Typec-DC适配器双向转换电路，其特征在于，所述输出电压指示模块包括第一输出电压指示单元及第二输出电压指示单元；所述第一输出电压指示单元及所述第二输出电压指示单元分别与所述PD协议模块电连接。

8.一种电源适配器，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的一种Typec-DC适配器双向转换电路。

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