CN215343984U - 充电电路以及充电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种充电电路以及充电装置，其中，充电电路包括：第一充电接口以及第二充电接口；功率转化电路，连接第一充电接口以及第二充电接口，以在第一充电接口和/或第二充电接口连接外部设备时，提供对应的充电输出电压至第一充电接口和/或第二充电接口。以此实现利用一个功率转化电路为第一充电接口以及第二充电接口连接的外部设备充电，进而降低多口充电器的体积。

Description

充电电路以及充电装置

技术领域

本实用新型涉及电源充电领域，特别是涉及一种充电电路以及充电装置。

背景技术

电子产品的充电接口有多种形式，主流的主要有USBA和USBC接口。随着电子设备越来越多，两口充电器也越来越受消费者喜欢。现在很多产品都支持快充协议QC或者PD，不同的接口对应的电压要求也有区别，那么每一个口都要一个功率转化电路，所以两口电源体积就会变得比较大，这样给消费者体验不好。

实用新型内容

本实用新型提供一种充电电路以及充电装置，其能够降低多口充电器的体积。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的第一个技术方案为：提供一种充电电路，包括：第一充电接口以及第二充电接口；功率转化电路，连接第一充电接口以及第二充电接口，以在第一充电接口和/或第二充电接口连接外部设备时，提供对应的充电输出电压至第一充电接口和/或第二充电接口。

其中，功率转化电路在确定第一充电接口或第二充电接口连接外部设备时，切换至快充模式以快速充电输出电压为第一充电接口或第二充电接口连接的外部设备充电；功率转换电路在确定第一充电接口和第二充电接口均连接外部设备时，切换至安全充电模式以安全充电输出电压为第一充电接口与第二充电接口连接的外部设备充电。

其中，第一充电接口为USB-A接口，第二充电接口为USB-C接口；功率转化电路包括：主控芯片，连接第一充电接口和第二充电接口，其中，主控芯片根据QC协议为第一充电接口提供充电输出电压，和根据PD协议为第二充电接口提供充电输出电压并通过PD协议侦测第二充电接口是否连接外部设备；和/或功率转化电路进一步包括：检测控制单元，连接在第一充电接口和主控芯片之间，其中，主控芯片通过检测控制单元而侦测第一充电接口是否连接外部设备。

其中，检测控制电路包括：第一检测模块，连接在第一充电接口的正电压引脚与主控芯片的第一引脚之间，以根据第一充电接口的正电压引脚上的电压变化而侦测第一充电接口是否连接外部设备。

其中，检测控制电路进一步包括：第二检测模块，连接在第一充电接口的负数据引脚与主控芯片的第二引脚之间，以根据第一充电接口的负数据引脚上的电压变化而进一步侦测确定第一充电接口是否连接外部设备。

其中，功率转化电路在确定第一充电接口和第二充电接口均连接外部设备且第一充电接口或第二充电接口所对应的外部设备充满电时，断开第一充电接口或第二充电接口与充满电的外部设备之间的连接，切换至快充模式以快速充电输出电压为未充满的第一充电接口或第二充电接口连接的外部设备充电。

其中，功率转化电路进一步包括：第一功率开关，连接在第一充电接口和主控芯片之间，以在主控芯片确定第一充电接口未连接外部设备或第一充电接口连接的外部设备充满时，切换至关闭状态，从而关闭主控芯片与第一充电接口之间的充电通路；其中，主控芯片根据PD协议而在第二充电接口未连接外部设备或第二充电接口连接的外部设备充满时，关闭主控芯片与第二充电接口之间的充电通路。

其中，功率转化电路进一步包括：电流采样电路，连接在第一充电接口的负电压引脚与主控芯片的第三引脚之间，以采集第一充电接口对应的充电电流从而确定第一充电接口连接的外部设备是否充满。

其中，第二检测模块包括：第三开关，第二开关包括控制端、第一通路端以及第二通路端，第三开关的控制端连接第一通路端，第三开关的第一通路端连接主控芯片，第三开关的第二通路端连接主控芯片的第二引脚。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的第二个技术方案为：提供一种充电装置，包括上述任一项的充电电路。

本实用新型的有益效果，区别于现有技术的情况，本实用新型通过同一功率转化电路为第一充电接口以及第二充电接口连接的外部设备充电，以此减小多口充电器的体积。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图，其中：

图1为本实用新型充电电路的第一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型充电电路的第二实施例的结构示意图；

图3为本实用新型充电电路的第三实施例的结构示意图；

图4为图3所示的充电电路的一实施例的结构示意图；

图5为本实用新型充电电路的第四实施例的结构示意图；

图6为本实用新型充电电路的第五实施例的结构示意图；

图7为本实用新型充电装置的一实施例的结构示意图。

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，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，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。

本实用新型中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参见图1，为本实用新型的充电电路的第一实施例的结构示意图。具体地，本实施例的充电电路包括：第一充电接口11、第二充电接口12以及功率转化电路13。其中，功率转化电路13连接第一充电接口11以及第二充电接口12，以在第一充电接口11和/或第二充电接口12连接外部设备时，提供对应的充电输出电压至第一充电接口11和/或第二充电接口12。

具体地，在确定第一充电接口11或第二充电接口12连接外部设备时，功率转化电路13切换至快充模式以快速充电输出电压V1为第一充电接口11或第二充电接口12连接的外部设备充电。具体地，若第一充电接口11连接外部设备时，功率转化电路13切换至快速充电模式以快速充电输出电压V1为第一充电接口11连接的外部设备充电；若第二充电接口12连接外部设备时，功率转化电路13切换至快速充电模式以快速充电输出电压V1为第二充电接口12连接的外部设备充电。

在一实施例中，为了保证充电安全，功率转化电路13在确定第一充电接口11和第二充电接口12均连接外部设备时，切换至安全充电模式以安全充电输出电压V2为第一充电接口11与第二充电接口12连接的外部设备充电。

在一实施例中，第一充电接口11为USB-A接口，第二充电接口12为USB-C接口。

本实施例的充电电路，其能够实现两个充电接口共用一个功率转化电路进行充电，进而能够缩小多口充电器的体积。具体地，本实施例的充电电路，其在一个充电接口连接外部设备时，利用快速充电模式对外部设备充电，在两个充电接口均连接外部设备时，为了保证充电安全，采用安全充电模式为两个充电接口连接的外部设备充电。

请参见图2，为本实用新型充电电路的第二实施例的结构示意图，具体地，本实施例中，功率转化电路13包括主控芯片131以及检测控制单元132。

在一具体实施例中，第一充电接口11为USB-A接口，第二充电接口12为USB-C接口。且第一充电接口11支持QC协议，而第二充电接口12支持PD协议。具体地，主控芯片131连接第一充电接口11和第二充电接口12。主控芯片131根据第一充电接口11所支持的QC协议为第一充电接口11提供充电输出电压，和根据第二充电接口12所支持的PD协议为第二充电接口12提供充电输出电压并通过PD协议侦测第二充电接口12是否连接外部设备。具体地，在第二充电接口12连接外部设备时，PD协议会传输信号至主控芯片131，进而侦测出第二充电接口12是否连接外部设备。

进一步的，检测控制单元132连接在第一充电接口11和主控芯片131之间。主控芯片131通过检测控制单元132而侦测第一充电接口11是否连接外部设备。

具体地，如图3所示，检测控制单元132包括第一检测模块1321以及第二检测模块1322。其中，第一检测模块1321连接在第一充电接口11的正电压引脚V+与主控芯片131的第一引脚P1之间，以根据第一充电接口11的正电压引脚V+上的电压变化而侦测第一充电接口11是否连接外部设备。

具体地，如图4所示，第一检测模块1321包括第一开关Q1、第二开关Q2以及第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一二极管D1。其中，第一开关Q1为MOS管，其控制端连接主控芯片131的第一引脚P1，第一通路端连接第一充电接口11的正电压引脚V+，第二通路端连接主控芯片131的电压引脚N；第三电阻R3的第一端连接第一开关Q1的控制端，第一二极管D1的阴极连接第三电阻R3的第二端，第二电阻R2的第二端连接第一二极管D1的阳极以及主控芯片，第二电阻R2的第一端连接第一电阻R1的第二端，第二开关Q2为三极管，其控制选连接第二电阻R2的第一端，其第一通路端连接第一电阻R1的第一端，其第二通路端连接主控芯片131的侦测引脚M。具体地，在第一充电接口11有外部设备插入时，第一充电接口11的正电压引脚V+上的电压变化，使得第二开关Q2的第二通路端C向主控芯片131的侦测引脚M输出高电平信号，主控芯片131接收到高电平信号后，通过第一引脚P1控制第一开关Q1导通，进而利用电压引脚N上的充电电压VOUT为第一充电接口11上连接的外部设备充电。

进一步的，可能会出现第一充电接口11只连接充电线，而不连接外部设备的情况，若只连接充电线，而不连接外部设备，主控芯片131进行供电会出现安全隐患，因此，本实施例还设置有第二检测模块1322，第二检测模块1322连接在第一充电接口11的负数据引脚D-与主控芯片131的第二引脚P2之间，以根据第一充电接口11的负数据引脚D-上的电压变化而进一步侦测确定第一充电接口11是否连接外部设备。

具体地，如图4所示，第二检测模块1322包括第三开关Q3、第四电阻R4、第五电阻R5以及第二二极管D2。其中，第三开关Q3为三极管，其第一通路端连接主控芯片131的接口引脚H，第二通路端连接主控芯片131的第二引脚P2；第四电阻R4的第一端连接第三开关Q3的第一通路端，第四电阻R4的第二端连接第三开关Q3的控制端，第五电阻R5的第一端连接第三开关Q3的控制端，第五电阻R5的第二端连接第二二极管D2的阳极，第二二极管D2的阴极连接第一充电接口11的负数据引脚D-。具体地，若外部设备确定接入第一充电接口11上，第一充电接口11的负数据引脚D-上的电压发生变化，第三开关Q3的第二通路端也即集电极C极向主控芯片131的第二引脚P2发送反馈信号，主控芯片131在接收到第二引脚P2反馈的反馈信号后，通过第一引脚P1控制第一开关Q1导通，进而为第一充电接口11上连接的外部设备充电。

具体地，本实施例的在进行充电时，若确定第一充电接口11和第二充电接口12均连接外部设备且第一充电接口11或第二充电接口12所对应的外部设备充满电时，断开第一充电接口11或第二充电接口12与充满电的外部设备之间的连接，切换至快充模式以快速充电输出电压为未充满的第一充电接口11或第二充电接口12连接的外部设备充电。例如，若第一充电接口11以及第二充电接口12均连接外部设备，此时利用安全充电模式对外部设备充电，此时，若检测到第一充电接口11连接的外部设备充满，则断开第一充电接口11与外部设备之间的连接，将第二充电接口12切换为快充模式，进而以快速充电输出电压为第二充电接口12连接的外部设备充电。

具体地，如图5所示，进一步包括第一功率开关133，第一功率开关133连接在第一充电接口11和主控芯片131之间，以在主控芯片131确定第一充电接口11未连接外部设备或第一充电接口11连接的外部设备充满时，切换至关闭状态，从而关闭主控芯片131与第一充电接口11之间的充电通路。具体地，若第一充电接口11连接的外部设备充满电时，主控芯片131控制第一功率开关断开，进而使得第一充电接口11停止为外部设备充电；或者第一充电接口11未连接外部设备时，主控芯片131控制第一功率开关断开。

在一具体实施例中，第二充电接口支持PD协议，主控芯片131可以根据PD协议而在第二充电接口12未连接外部设备或第二充电接口12连接的外部设备充满时，关闭主控芯片131与第二充电接口12之间的充电通路。

具体地，如图6所示，功率转化电路13进一步包括电流采样电路134，具体地，电流采样电路134连接在第一充电接口11的负电压引脚V-与主控芯片11的第三引脚P3之间，以采集第一充电接口11对应的充电电流从而确定第一充电接口11连接的外部设备是否充满。

本实施例的充电电路，其能够在第一充电接口11以及第二充电接口12均连接外部设备时，利用同一功率转化电路13基于安全充电模式对第一充电接口11以及第二充电接口12连接的外部设备充电；并且在第一充电接口11或第二充电接口12连接外部设备时，利用同一功率转化电路13基于快速充电模式对第一充电接口11或者第二充电接口12连接的外部设备充电，进而能够缩小多口充电器的体积；另外，本实施例的充电电路能够检测外部设备是否充电完成，若第一充电接口11连接的外部设备充电完成后，停止为外部设备充电，并将正在充电的第二充电接口12切换为快充模式，利用快充模式对应的快速充电输出电压为第二充电接口12连接的外部设备充电；并且，本实施例的充电电路设置有第二检测模块1322，其能够检测第一充电接口11是否准确连接外部设备，避免了仅仅连接充电线而未连接外部设备即充电造成的不安全事故。

请参见图7，为本实用新型充电装置的一实施例的结构示意图，具体地，充电装置30包括充电电路31，该充电电路31为上述图1至图6任意实施例的充电电路。

本实施例的充电装置30能够在第一充电接口11以及第二充电接口12均连接外部设备时，利用同一功率转化电路13基于安全充电模式对第一充电接口11以及第二充电接口12连接的外部设备充电；并且在第一充电接口11或第二充电接口12连接外部设备时，利用同一功率转化电路13基于快速充电模式对第一充电接口11或者第二充电接口12连接的外部设备充电，进而能够缩小多口充电器的体积；另外，本实施例的充电电路能够检测外部设备是否充电完成，若第一充电接口11连接的外部设备充电完成后，停止为外部设备充电，并将正在充电的第二充电接口12切换为快充模式，利用快充模式对应的快速充电输出电压为第二充电接口12连接的外部设备充电；并且，本实施例的充电电路设置有第二检测模块1322，其能够检测第一充电接口11是否准确连接外部设备，避免了仅仅连接充电线而未连接外部设备即充电造成的不安全事故。

以上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。

Claims (10)

1.一种充电电路，其特征在于，包括：

第一充电接口以及第二充电接口；

功率转化电路，连接所述第一充电接口以及所述第二充电接口，以在所述第一充电接口和/或第二充电接口连接外部设备时，提供对应的充电输出电压至所述第一充电接口和/或第二充电接口。

2.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述功率转化电路在确定所述第一充电接口或所述第二充电接口连接所述外部设备时，切换至快充模式以快速充电输出电压为所述第一充电接口或所述第二充电接口连接的所述外部设备充电；所述功率转化电路在确定所述第一充电接口和所述第二充电接口均连接所述外部设备时，切换至安全充电模式以安全充电输出电压为所述第一充电接口与所述第二充电接口连接的所述外部设备充电。

3.根据权利要求2所述的充电电路，其特征在于，所述第一充电接口为USB-A接口，所述第二充电接口为USB-C接口；

所述功率转化电路包括：

主控芯片，连接所述第一充电接口和所述第二充电接口，其中，所述主控芯片根据QC协议为所述第一充电接口提供充电输出电压，和根据PD协议为所述第二充电接口提供充电输出电压并通过所述PD协议侦测所述第二充电接口是否连接所述外部设备；和/或

所述功率转化电路进一步包括：

检测控制单元，连接在所述第一充电接口和所述主控芯片之间，其中，所述主控芯片通过所述检测控制单元而侦测所述第一充电接口是否连接所述外部设备。

4.根据权利要求3所述的充电电路，其特征在于，所述检测控制单元包括：

第一检测模块，连接在所述第一充电接口的正电压引脚与所述主控芯片的第一引脚之间，以根据所述第一充电接口的所述正电压引脚上的电压变化而侦测所述第一充电接口是否连接所述外部设备。

5.根据权利要求4所述的充电电路，其特征在于，所述检测控制单元进一步包括：

第二检测模块，连接在所述第一充电接口的负数据引脚与所述主控芯片的第二引脚之间，以根据所述第一充电接口的所述负数据引脚上的电压变化而进一步侦测确定所述第一充电接口是否连接所述外部设备。

6.根据权利要求3所述的充电电路，其特征在于，所述功率转化电路在确定所述第一充电接口和所述第二充电接口均连接所述外部设备且所述第一充电接口或所述第二充电接口所对应的外部设备充满电时，断开所述第一充电接口或所述第二充电接口与充满电的外部设备之间的连接，切换至快充模式以所述快速充电输出电压为未充满的所述第一充电接口或所述第二充电接口连接的所述外部设备充电。

7.根据权利要求6所述的充电电路，其特征在于，所述功率转化电路进一步包括：

第一功率开关，连接在所述第一充电接口和所述主控芯片之间，以在所述主控芯片确定所述第一充电接口未连接所述外部设备或所述第一充电接口连接的所述外部设备充满时，切换至关闭状态，从而关闭所述主控芯片与所述第一充电接口之间的充电通路；

其中，所述主控芯片根据所述PD协议而在所述第二充电接口未连接所述外部设备或所述第二充电接口连接的所述外部设备充满时，关闭所述主控芯片与所述第二充电接口之间的充电通路。

8.根据权利要求7所述的充电电路，其特征在于，所述功率转化电路进一步包括：

电流采样电路，连接在所述第一充电接口的负电压引脚与所述主控芯片的第三引脚之间，以采集所述第一充电接口对应的充电电流从而确定所述第一充电接口连接的外部设备是否充满。

9.根据权利要求5所述的充电电路，其特征在于，所述第二检测模块包括：

第三开关，所述第三开关包括控制端、第一通路端以及第二通路端，所述第三开关的控制端连接第一通路端，所述第三开关的第一通路端连接所述主控芯片，所述第三开关的第二通路端连接所述主控芯片的所述第二引脚。

10.一种充电装置，其特征在于，包括上述权利要求1～9任一项所述的充电电路。

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