CN216356001U - 智能分配功率的多接口充电线 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能分配功率的多接口充电线，包括输入接口、至少一个第一输出接口及至少一个第二输出接口、以及控制装置，控制装置包括主控制器U2、输出通道选择模块、与输出通道选择模块连接的降压模块、以及供电模块；输入接口通过输出通道选择模块分配并输出充电功率至所有预设终端；主控制器U2根据输入功率情况、第一输出接口及第二输出接口的接入情况，控制分配至每个输出接口的输出功率；主控制器U2与降压模块及输出通道选择模块连接，控制降压模块调节输出至第二输出接口的电压值；配合大功率的充电器使用可满足多个预设终端的充电需求，可调节每个输出接口的输出电压，以实现智能分配功率的目的。

Description

智能分配功率的多接口充电线

技术领域

本实用新型涉及充电线领域，尤其涉及一种智能分配功率的多接口充电线。

背景技术

现在人们对电脑、手机、平板等数码产品依赖程度越来越高，同时给多台设备充电的需求也越来越大；目前相关技术中常用的充电接口有Lightning 接口、USB Type-C接口、Micro USB接口等等；假若对应不同类型接口的终端设备均配备一条充电线，需要多个电源适配器才可以给终端设备充电，假若使用多接口USB充电器，会造成原有充电器的浪费，用户使用不便的同时还存在难以整理多条充电线、占地方、收纳不便、不美观等多种问题。

在相关技术中，多接口充电线可以解决多条充电线带来的不便，但仍存在很大问题；如现有大功率的充电器在单个输出时才能智能识别设备和输出合理功率；在多个设备同时使用多接口充电线连接大功率的充电器时，现有的多接口充电线无法与大功率的充电器进行智能适配，造成不能同时充多个设备的情况。

实用新型内容

针对现有技术中上述的缺陷，本实用新型要解决现有多接口充电线无法与大功率的充电器进行智能适配，在面对多个设备连接时无法同时为多个设备充电的技术问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种智能分配功率的多接口充电线，包括用于连接电源适配器的输入接口、用于连接预设终端的至少一个第一输出接口及至少一个第二输出接口、以及控制装置，所述控制装置包括主控制器U2、输出通道选择模块、与所述输出通道选择模块连接的降压模块、以及用于变压和供能的供电模块；

所述输入接口与所述输出通道选择模块第一端连接，以输入总充电功率；所述输出通道选择模块第二端分别连接所有所述第一输出接口及所述第二输出接口，以分配并输出充电功率至所有预设终端；

所述主控制器U2分别连接所述输入接口、所述第一输出接口、所述第二输出接口，以识别所述预设终端及所述电源适配器的插入，并获取其充电信息；并根据所述总充电功率的输入情况、所述第一输出接口及所述第二输出接口的接入情况，控制分配至每个输出接口的输出功率；

所述主控制器U2还分别与所述降压模块及所述输出通道选择模块连接，以控制断开所述输出通道选择模块与所述第二输出接口的连接支路，并驱动所述降压模块输出预设电压至所述第二输出接口。

优选地，所述第一输出接口包括第一USB Type-C接口；所述第二输出接口包括Lightning接口和/或Micro USB接口。

优选地，所述降压模块包括第三控制器U3；所述第三控制器U3的输入端连接所述输入接口的第一输出引脚；所述第三控制器U3的使能端连接所述主控制器U2；所述第三控制器U3的输出端分别连接所有所述第二输出接口；在任一所述第二输出接口与所述第三控制器U3的连接支路中，其二者间还设有用于控制电路通断的第一控制单元；所述第一控制单元与所述主控制器U2连接。

优选地，所述降压模块还包括第九MOS管Q9、第二十二电阻R22、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第十五MOS管Q15、第三十三电阻R33、第十八电阻R18、第二十电阻R20、第一电感L1；

所述输入接口的第一输出引脚连接所述第九MOS管Q9的源极、所述第二十二电阻R22第一端以及所述第二十六电阻R26第一端；所述第九MOS管Q9 的漏极连接所述第三控制器U3的输入端；所述第九MOS管Q9的栅极分别连接所述第二十六电阻R26第二端、所述第二十七电阻R27的第一端；所述第二十七电阻R27的第二端连接所述第十五MOS管Q15的漏极；所述第十五MOS管Q15的栅极通过所述第三十三电阻R33连接所述主控制器U2，且其源极接地；所述第三控制器U3的使能端通过所述第十八电阻R18与所述主控制器U2连接，所述第三控制器U3的使能端还连接所述第二十电阻R20后接地；

所述第三控制器U3的输出端连接所述第一电感L1第一端；所述第一电感 L1第二端分别连接所有所述第二输出接口的输出引脚。

优选地，在每条所述第二输出接口的输出引脚与所述第一电感L1第二端的连接支路中，所述第一电感L1第二端连接所述第一控制单元的第一端，其第二端连接所述第二输出接口的输出引脚，其第三端连接第五MOS管Q5的漏极，所述第五MOS管Q5的栅极通过第三十电阻R30连接所述主控制器U2；所述第五MOS管Q5的源极接地；

连接所述Lightning接口的第一控制单元包括第四MOS管Q4、第二MOS 管Q2及第十三电阻R13；所述第一电感L1第二端连接所述第四MOS管Q4的漏极，所述第四MOS管Q4的源极分别连接所述第十三电阻R13的第一端及所述第二MOS管Q2的源极，所述第二MOS管Q2的漏极连接所述Lightning接口的第一引脚VBUSL；所述第四MOS管Q4的栅极、所述第二MOS管Q2的栅极以及所述第十三电阻R13第二端均连接至所述第五MOS管Q5的漏极；

连接所述Micro USB接口的第一控制单元包括第七MOS管Q7、第八MOS 管Q8及第十四电阻R14；所述第一电感L1第二端连接所述第七MOS管Q7的漏极，所述第七MOS管Q7的源极分别连接所述第十四电阻R14的第一端及所述第八MOS管Q8的源极，所述第八MOS管Q8的漏极连接所述Micro USB接口的第一引脚VBUSA；所述第七MOS管Q7的栅极、所述第八MOS管Q8的栅极以及所述第十四电阻R14第二端均连接至所述第五MOS管Q5的漏极。

优选地，所述输出通道选择模块包括用于控制通断的第二控制单元及第三控制单元；

所述第二控制单元第一端连接所述输入接口的第一输出引脚，其第二端连接所述主控制器U2，其第三端分别连接所述降压模块及所述第二输出接口；

所述第三控制单元第一端连接所述输入接口的第一输出引脚，其第二端连接所述主控制器U2，其第三端分别连接所述降压模块及所述第一输出接口。

优选地，连接所述Lightning接口的第二控制单元包括第一MOS管Q1、第五电阻R5、第六电阻R6、第九电阻R9、第三MOS管Q3；

所述输入接口的第一输出引脚连接所述第一MOS管Q1的源极，所述第一 MOS管Q1的漏极分别连接所述降压模块及所述Lightning接口的第一引脚 VBUSL；所述第一MOS管Q1的栅极通过所述第六电阻R6连接所述第三MOS管 Q3的漏极，所述第三MOS管Q3的栅极通过所述第九电阻R9连接所述主控制器U2，所述第三MOS管Q3的源极接地；所述第五电阻R5的两端分别连接所述第一MOS管Q1的源极及其栅极；

连接所述Micro USB接口的第二控制单元包括第六MOS管Q6、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第二十一电阻R21、第十MOS管Q10；

所述输入接口的第一输出引脚连接所述第六MOS管Q6的源极，所述第六MOS管Q6的漏极分别连接所述降压模块及所述Micro USB接口的第一引脚 VBUSA；所述第六MOS管Q6的栅极通过所述第十六电阻R16连接所述第十MOS 管Q10的漏极，所述第十MOS管Q10的栅极通过所述第二十一电阻R21连接所述主控制器U2，所述第十MOS管Q10的源极接地；所述第十五电阻R15的两端分别连接所述第六MOS管Q6的源极及其栅极；

连接所述第一USB Type-C接口的第三控制单元包括第十一MOS管Q11、第二十四电阻R24、第十二MOS管Q12、第三十一电阻R31、第十三MOS管Q13、第二十八电阻R28；

所述输入接口的第一输出引脚连接所述第十一MOS管Q11的漏极；所述第十一MOS管Q11的源极分别连接所述第二十四电阻R24的第一端及所述第十二 MOS管Q12的源极；所述第十二MOS管Q12的漏极连接所述第一USB Type-C 接口的第一引脚VBUSC；所述第十一MOS管Q11的栅极、所述第十二MOS管 Q12的栅极、所述第二十四电阻R24的第二端均连接于所述第三十一电阻R31 第一端，所述第三十一电阻R31第二端连接所述第十三MOS管Q13的漏极；所述第十三MOS管Q13的栅极通过所述第二十八电阻R28连接所述主控制器U2；所述第十三MOS管Q13的源极接地。

优选地，任一输出接口均设有用于检测成功连接至预设终端的检测单元；所述检测单元与所述主控制器U2连接以反馈接入信号；

所述Lightning接口的检测单元包括其第二引脚CC4；所述Lightning接口的第二引脚CC4连接所述主控制器U2；

所述第一USB Type-C接口的检测单元包括其第二引脚CC3；所述第一USB Type-C接口的第二引脚CC3连接所述主控制器U2；

所述Micro USB接口的检测单元包括第一稳压管D1、第十二电阻R12；

所述Micro USB接口的第一引脚VBUSA与所述第一稳压管D1的阴极连接，所述第一稳压管D1的阳极分别连接所述主控制器U2及所述第十二电阻R12 的第二端，所述第十二电阻R12的第一端连接所述供电模块的输出端。

优选地，所述输入接口的第一输出引脚还与用于反馈是否处于快充状态的 LED控制模块连接。

优选地，所述输入接口的数据传输引脚还与用于双向传输数据及切换传输通道的数据切换模块连接；所述数据切换模块的第二端分别连接所述第一输出接口及第二输出接口的数据传输引脚；其第三端及第四端分别连接主控制器 U2。

实施本实用新型具有以下有益效果：配合大功率的充电器使用可满足多个预设终端的充电需求，可调节每个输出接口的输出电压，以实现智能分配功率的目的。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型中一种智能分配功率的多接口充电线的逻辑示意图；

图2是本实用新型中一种智能分配功率的多接口充电线的供电模块的电路图；

图3是本实用新型中一种智能分配功率的多接口充电线的主控制器的电路图；

图4是本实用新型中一种智能分配功率的多接口充电线的降压模块的第一部分电路图；

图5是本实用新型中一种智能分配功率的多接口充电线的降压模块的第二部分图；

图6是本实用新型中一种智能分配功率的多接口充电线的输出通道选择模块的电路图；

图7是本实用新型中一种智能分配功率的多接口充电线的LED控制模块的电路图；

图8是本实用新型中一种智能分配功率的多接口充电线的数据切换模块的电路图。

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，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，在本实用新型的一种智能分配功率的多接口充电线，包括用于连接电源适配器的输入接口、用于连接预设终端的至少一个第一输出接口及至少一个第二输出接口、以及控制装置；具体地，输入接口、第一输出接口、第二输出接口通过线缆分别与控制装置连接，在输入接口、第一输出接口、第二输出接口内均设有多种引脚，引脚的具体功能可参考现有技术，在这不过多赘述。电源适配器可包括支持快充协议的快充充电器，本实用新型的一种智能分配功率的多接口充电线的线径可支持电源适配器输出最大功率输出，在这不作具体限定，满足安规即可。预设终端可包括手机、平板、笔记本等多种电子设备。

如图1所示，控制装置包括主控制器U22、输出通道选择模块5、与输出通道选择模块5连接的降压模块3、以及用于变压和供能的供电模块1；

具体地，输入接口连接供电模块1，由输入接口的第一输出引脚输出第一电压，并通过供电模块1将第一电压降压处理为稳定且低压的第二电压，第二电压可供能给其他模块单元；该输入接口与输出通道选择模块5第一端连接，以输入总充电功率；输出通道选择模块5第二端分别连接所有第一输出接口及第二输出接口，以分配并输出充电功率至所有预设终端，进而达到充电的目的。

主控制器U22分别连接输入接口、第一输出接口、第二输出接口，以识别预设终端及电源适配器的插入，并获取其充电信息；并根据总充电功率的输入情况、第一输出接口及第二输出接口的接入情况，控制分配至每个输出接口的输出功率；当输入接口与电源适配器连接，且任意数量的输出接口与不同的预设终端连接时，主控制器U22可识别电源适配器及所有预设终端的插入，并可获取到电源适配器的充电功率值、所有预设终端支持输入的电流电压值等充电信息，针对总充电功率的输入大小、第一输出接口及第二输出接口的接入情况，控制输出不同的输出功率至所有连接的预设终端。

主控制器U22还分别与降压模块3及输出通道选择模块5连接，以控制断开输出通道选择模块5与第二输出接口的连接支路，并驱动降压模块3输出预设电压至第二输出接口。在第一输出接口及第二输出接口同时连接不同的预设终端，且经输入接口的总充电功率大于或等于第一预设值时，主控制器U22 断开输出通道选择模块5与第二输出接口的连接支路，并驱动降压模块3输出预设电压至第二输出接口；且限定输出第二输出接口的总输出功率为第二预设值。

进一步地，第一输出接口可输出高达100W的输出功率，第一输出接口可包括第一USB Type-C接口；第二输出接口可输出不高于20W的输出功率，第二输出接口可包括Lightning接口和/或Micro USB接口；可以理解地，在相关技术中，配备第一USB Type-C接口的终端设备可支持快充协议，充电方面可支持高达100W的输入功率，配备Lightning接口的终端设备支持最高20W 的输入功率，配备Micro USB接口的终端设备支持最高18W的输入功率；而输出电流由电源适配器及预设终端所决定，本实用新型中的一种智能分配功率的多接口充电线通过调节输出的电压，以实现智能分配功率至不同的预设终端。因此，在任一输出接口连接预设终端时，可根据预设终端的需求输出其额定功率；而当第一输出接口及第二输出接口同时连接不同的预设终端，且经输入接口的输入总功率大于或等于第一预设值时，主控制器U22驱动降压模块3输出预设电压至第二输出接口；且限定输出第二输出接口的总输出功率为第二预设值。

更进一步地，在本实施例中，为了满足用户的各种需求，本实用新型中的一种智能分配功率的多接口充电线包括一个第一USB Type-C接口、一个 Lightning接口及一个Micro USB接口；第一预设值设定在45W，第二预设值设定在15W，预设电压设置在5V；具体实施时，若总充电功率小于45W时，第一USB Type-C接口、Lightning接口及Micro USB接口均可输出5V电压；若总充电功率大于或等于45W时，通过控制器U2控制降压模块3调节输出至Lightning接口和/或Micro USB接口的电压值为5V，且通过Lightning接口和/或Micro USB接口的输出总功率不超过15W，剩余功率均输出至第一USB Type-C接口。

如图2所示，供电模块1连接输入接口，由输入接口的第一输出引脚输出第一电压，并通过供电模块1将第一电压降压处理为稳定且低压的第二电压，第二电压可供能给其他模块单元，例如主控制器U22。

具体地，供电模块1包括第一控制器U1、第一电阻R1、第二电容C2及第三电容C3；输入接口的第一输出引脚连接第一电阻R1的第一端后与第一控制器U1的电压输入端连接，第一控制器U1的电压端出端分别连接第三电容C3 的第一端及输出第二电压；第一电阻R1第二端还与第二电容C2连接后接地；第三电容C3第二端接地。可选地，第一控制器U1可采用型号为SCJ7533的三端稳压管，或其余具有变压供能的控制器。

如图4及图5所示，降压模块3起降压作用；在本实施例中，可将第一电压降压至5V，并输出至Lightning接口和/或Micro USB接口；降压模块3包括第三控制器U3；第三控制器U3的输入端连接输入接口的第一输出引脚；第三控制器U3的使能端连接主控制器U22；第三控制器U3的输出端分别连接所有第二输出接口；在任一第二输出接口与第三控制器U3的连接支路中，其二者间还设有用于控制电路通断的第一控制单元31；第一控制单元31与主控制器U22连接。

具体地，降压模块3包括第三控制器U3、第九MOS管Q9、第二十二电阻 R22、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第十五MOS管Q15、第三十三电阻R33、第十八电阻R18、第二十电阻R20、第一电感L1、第十三电容C13、第十四电容C14、第十五电容C15、第十六电容C16、第十八电容C18、第十九电阻R19、第八电容R8、第九电容R9、第十电容R10、第十一电容R11、第十二电容R12、第二十三电阻R23；

输入接口的第一输出引脚连接第九MOS管Q9的源极、第二十二电阻R22 第一端以及第二十六电阻R26第一端；第九MOS管的漏极分别依次连接第二十二电阻R22第二端、第十三电容C13第一端、第十四电容C14第一端、第十五电容C15第一端、第十六电容C16第一端，后与第三控制器U3的第一端连接；第十三电容C13第二端、第十四电容C14第二端、第十五电容C15第二端、第十六电容C16第二端接地；第九MOS管Q9的栅极分别连接第二十六电阻R26第二端、第二十七电阻R27的第一端；第二十七电阻R27的第二端连接第十五 MOS管Q15的漏极；第十五MOS管Q15的栅极通过第三十三电阻R33连接主控制器U22，且其源极接地；第三控制器U3的使能端通过第十八电阻R18与主控制器U22连接，第三控制器U3的使能端还连接第二十电阻R20后接地；第三控制器U3的过流保护检测端分别与主控制器U22连接，及通过第十八电容 C18接地；第三控制器U3的输出端连接第一电感L1第一端；第一电感L1第二端分别连接所有第二输出接口的输出引脚；第一电感L1第二端依次连接第十九电阻R19第一端、第八电容R8第一端、第九电容R9第一端、第十电容 R10第一端、第十一电容R11第一端、第十二电容R12第一端后，还分别连接所有第二输出接口的输出引脚；第十九电阻R19第二端分别连接第三控制器 U3的反馈端，及通过第二十三电阻R23接地。

在每条第二输出接口的输出引脚与第一电感L1第二端的连接支路中，第一电感L1第二端连接第一控制单元31的第一端，其第二端连接第二输出接口的输出引脚，其第三端连接第五MOS管Q5的漏极，第五MOS管Q5的栅极通过第三十电阻R30连接主控制器U22；第五MOS管Q5的源极接地。

具体地，连接Lightning接口的第一控制单元31包括第四MOS管Q4、第二MOS管Q2及第十三电阻R13；第一电感L1第二端连接第四MOS管Q4的漏极，第四MOS管Q4的源极分别连接第十三电阻R13的第一端及第二MOS管Q2 的源极，第二MOS管Q2的漏极连接Lightning接口的第一引脚VBUSL；第四 MOS管Q4的栅极、第二MOS管Q2的栅极以及第十三电阻R13第二端均连接至第五MOS管Q5的漏极；

连接Micro USB接口的第一控制单元31包括第七MOS管Q7、第八MOS管 Q8及第十四电阻R14；第一电感L1第二端连接第七MOS管Q7的漏极，第七 MOS管Q7的源极分别连接第十四电阻R14的第一端及第八MOS管Q8的源极，第八MOS管Q8的漏极连接Micro USB接口的第一引脚VBUSA；第七MOS管Q7 的栅极、第八MOS管Q8的栅极以及第十四电阻R14第二端均连接至第五MOS 管Q5的漏极。

整个降压模块3的工作原理具体是：第一电压通过第三控制器U3可降压输出第三电压，并输出至任意第二输出接口；在本实用新型的一些实施例中，第三电压为5V；其中，主控制器U22通过连接第三控制器U3的使能端以控制其工作；由第九MOS管Q9、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第十五MOS 管Q15、第三十三电阻R33等所组成的第四控制单元32，用于控制第一电压输入第三控制器U3的支路的通断；具体地，第九MOS管Q9为P沟道MOS管，第十五MOS管Q15为N沟道MOS管，主控制器U22可输出高电平令第十五MOS 管Q15导通，由于第十五MOS管Q15的源极接地，令与第十五MOS管Q15串联的第九MOS管Q9接收到低电平并导通，进而导通第一电压输入第三控制器U3 的支路；在本实施例中，由于在输出接口首次插入预设终端时存在发生浪涌的风险，瞬间产生的高电压容易破坏掉第三控制器U3，加入第四控制单元32还可用于保护第三控制器U3；更进一步地，第四控制单元32并不是本实用新型中必要的电气元件，可通过设置第二十二电阻R22的电阻值大小，令第一电压从第二十二电阻R22的支路中直接连通第三控制器U3，由主控制器U22通过连接第三控制器U3的使能端以控制其工作，减少电气元件以降低制造成本。

通过第三控制器U3降压的第三电压经过电容接地过滤可分别输出至所有的第二输出接口，第一控制单元31设于每条第二输出接口的输出引脚与第三控制器U3的连接支路，用于控制该连接支路的通断。在本实用新型的一些实施例中，连接Lightning接口的第一控制单元31用于控制Lightning接口与第三控制器U3的连接支路的通断，第四MOS管Q4、第二MOS管Q2为P沟道 MOS管，第五MOS管Q5为N沟道MOS管，主控制器U22可输出高电平令第第五MOS管Q5导通，由于第五MOS管Q5的源极接地，令与第五MOS管Q5连接的第四MOS管Q4、第二MOS管Q2均接收到低电平后导通，进而连通Lightning 接口与第三控制器U3的连接支路；其中，第四MOS管Q4还可起到防止电流回流的作用。连接Micro USB接口的第一控制单元31同理，在这就不过赘述。

可选地，第三控制器可采用型号为MP9499M的控制器。

如图6所示，输出通道选择模块5包括用于控制通断的第二控制单元51 及第三控制单元52；第二控制单元51第一端连接输入接口的第一输出引脚，其第二端连接主控制器U22，其第三端分别连接降压模块3及第二输出接口；第三控制单元52第一端连接输入接口的第一输出引脚，其第二端连接主控制器U22，其第三端分别连接降压模块3及第一输出接口。

具体地，连接Lightning接口的第二控制单元51包括第一MOS管Q1、第五电阻R5、第六电阻R6、第九电阻R9、第三MOS管Q3；输入接口的第一输出引脚连接第一MOS管Q1的源极，第一MOS管Q1的漏极分别连接降压模块3 及Lightning接口的第一引脚VBUSL；第一MOS管Q1的栅极通过第六电阻R6 连接第三MOS管Q3的漏极，第三MOS管Q3的栅极通过第九电阻R9连接主控制器U22，第三MOS管Q3的源极接地；第五电阻R5的两端分别连接第一MOS 管Q1的源极及其栅极；

连接Micro USB接口的第二控制单元51包括第六MOS管Q6、第十五电阻 R15、第十六电阻R16、第二十一电阻R21、第十MOS管Q10；输入接口的第一输出引脚连接第六MOS管Q6的源极，第六MOS管Q6的漏极分别连接降压模块 3及Micro USB接口的第一引脚VBUSA；第六MOS管Q6的栅极通过第十六电阻 R16连接第十MOS管Q10的漏极，第十MOS管Q10的栅极通过第二十一电阻R21 连接主控制器U22，第十MOS管Q10的源极接地；第十五电阻R15的两端分别连接第六MOS管Q6的源极及其栅极；

连接第一USB Type-C接口的第三控制单元52包括第十一MOS管Q11、第二十四电阻R24、第十二MOS管Q12、第三十一电阻R31、第十三MOS管Q13、第二十八电阻R28；输入接口的第一输出引脚连接第十一MOS管Q11的漏极；第十一MOS管Q11的源极分别连接第二十四电阻R24的第一端及第十二MOS 管Q12的源极；第十二MOS管Q12的漏极连接第一USB Type-C接口的第一引脚VBUSC；第十一MOS管Q11的栅极、第十二MOS管Q12的栅极、第二十四电阻R24的第二端均连接于第三十一电阻R31第一端，第三十一电阻R31第二端连接第十三MOS管Q13的漏极；第十三MOS管Q13的栅极通过第二十八电阻 R28连接主控制器U22；第十三MOS管Q13的源极接地。

整个输出通道选择模块5的工作原理是：通过第二控制单元51及第三控制单元52控制输入接口与第二输出接口、输入接口与第一输出接口的支路通断，在输入接口与第二输出接口的支路处于断开状态时，由降压模块3输出第三电压输出至第二输出接口。第二控制单元51的工作原理与第四控制单元32 的相同，第三控制单元52的工作原理与第一控制单元31的相同，在这就不过多赘述。

具体实施时，当第一USB Type-C接口单独连接预设终端，主控制器U22 控制第三控制单元52导通，输入接口可直接输出对应预设终端的额定功率，额定功率不超过100W。

当Lightning接口或Micro USB接口单独连接预设终端，主控制器U22 控制第二控制单元51导通，输入接口可直接输出对应预设终端的额定功率，额定功率不超过20W。

当Lightning接口或Micro USB接口，与第一USB Type-C分别连接不同的预设终端，且总充电功率小于45W时，主控制器U22控制第二控制单元51 及第三控制单元52导通，输出至Lightning接口或Micro USB接口、第一USB Type-C接口的输出电压均为5V；

当Lightning接口、Micro USB接口、与第一USB Type-C分别连接不同的预设终端，且总充电功率小于45W时，主控制器U22控制第二控制单元51 断开，第三控制单元52导通，输出至Lightning接口、Micro USB接口、第一USB Type-C接口的输出电压均为5V；

当Lightning接口或Micro USB接口，与第一USB Type-C分别连接不同的预设终端，且总充电功率大于或等于45W时，主控制器U22控制第二控制单元51及第三控制单元52导通，由降压模块3输出电压至Lightning接口或 Micro USB接口，此时输出电压为5V，输出至Lightning接口或Micro USB 接口对应的预设终端的输出功率不大于15W；剩余功率均输出至第一USB Type-C接口；

当Lightning接口、Micro USB接口、与第一USB Type-C分别连接不同的预设终端，且总充电功率大于或等于45W时，主控制器U22控制第二控制单元51及第三控制单元52导通，由降压模块3输出电压至Lightning接口和 Micro USB接口，此时输出电压均为5V，输出至Lightning接口和Micro USB 接口对应的预设终端的总输出功率不大于15W；剩余功率均输出至第一USB Type-C接口。

进一步地，如图6所示，第一输出接口可包括第一USB Type-C接口；在本实用新型的一些实施例中，第一USB Type-C接口的第一引脚VBUSC可用于输出功率至预设终端，第一USB Type-C接口的第二引脚CC3可用于检测插入、区分DFP下行端口和UFP上行端口及识别为预设终端提供多大的电压和电流值等，第一USB Type-C接口的第三引脚DM_C、第四引脚DP_C可用于进行快充协议的通信，及进行数据传输。

第二输出接口可包括Lightning接口和/或Micro USB接口；在本实用新型的一些实施例中，Lightning接口的第一引脚VBUSL可用于输出功率至预设终端，Lightning接口的第二引脚CC4可用于检测插入、区分正反面，及可识别为预设终端提供多大的电压值等；Lightning接口的第三引脚ID可用于识别为预设终端提供多大的电流值；Micro USB接口的第一引脚VBUSA可用于输出功率至预设终端，Micro USB接口的第二引脚DM_C、第三引脚DP_C可用于进行数据传输，及可识别为预设终端提供多大的电压值等；Micro USB接口的第四引脚ID可用于识别为预设终端提供多大的电流值。

输入接口可包括USB Type-C接口或USB接口；在本实用新型的一些实施例中，输入接口为第二USB Type-C接口；第二USB Type-C接口的第一输出引脚可用于输出由电源适配器提供的电流及电压，第二USB Type-C接口的第二引脚CC1可用于检测插入、区分DFP下行端口和UFP上行端口等，第二USB Type-C接口的第三引脚DM_IN、第四引脚DP_IN可用于进行快充协议的通信，及进行数据传输。

可以理解地，第一USB Type-C接口、第二USB Type-C接口、Lightning 接口及Micro USB接口的引脚原理均可参考现有技术，在这就不过多赘述。

如上所述，任一输出接口均设有用于检测成功连接至预设终端的检测单元；检测单元与主控制器U22连接以反馈接入信号；具体地，Lightning接口的检测单元包括其第二引脚CC4；Lightning接口的第二引脚CC4连接主控制器U22；第一USB Type-C接口的检测单元包括其第二引脚CC3；第一USB Type-C 接口的第二引脚CC3连接主控制器U22；Micro USB接口的检测单元53包括第一稳压管D1、第十二电阻R12；Micro USB接口的第一引脚VBUSA与第一稳压管D1的阴极连接，第一稳压管D1的阳极分别连接主控制器U22及第十二电阻 R12的第二端，第十二电阻R12的第一端连接供电模块1的输出端。

Micro USB接口的检测单元53的工作原理是：在接入预设终端后Micro USB 接口的检测单元53中连接主控制器U22一端的电压会降低，主控制器U22接收低电平可得知预设终端接入Micro USB接口。

如图7所示，输入接口的第一输出引脚还与用于反馈是否处于快充状态的 LED控制模块6连接。具体地，输入接口的第一输出引脚分别连接第二十五电阻R25的第一端以及第二稳压二极管D2的阴极，第二十五电阻R25的第二端分别连接第一发光二极管LED1和第二发光二极管LED2的阳极，第一发光二极管LED1的阴极连接第三稳压二极管D3的阴极，第三稳压二极管D3的阳极接地；第二发光二极管LED2的阴极连接第十四三极管Q14的集电极，第十四三极管Q14的发射极接地；第二稳压二极管D2的阳极连接第二十九电阻R29第一端，第二十九电阻R29第二端分别连接第十四三极管Q14的基极及第三十二电阻R32第一端，第三十二电阻R32第二端接地。

第二稳压二极管D2用于调节阈值，在本实用新型的一些实施例中，将输入接口输入大于或等于5.6V的电压时定义为快充状态；第二稳压二极管D2 可采用压降为5.6V的稳压二极管；当由输入接口的第一输出引脚输出的第一电压超过阈值时，导通第十四三极管Q14，第二发光二极管LED2亮，第一发光二极管LED1不亮，此时显示处于快充状态；同理，当第一电压低于或等于阈值时，第一发光二极管LED1亮，第二发光二极管LED2不亮，此时显示充电但不处于快充状态。

可选地，如图3所示，主控制器U22可采用型号为CSS34P16的控制器；具体地，主控制器U22的第二引脚Load IN连接Micro USB接口的检测单元 53，主控制器U22的第三引脚VBUS ENC连接第三控制单元52，主控制器U22 的第五引脚VBUS ENA与连接于Micro USB接口的第二控制单元51连接，主控制器U22的第六引脚VBUS ENL与连接于Lightning接口的第二控制单元51 连接，主控制器U22的第七引脚分别连接至Micro USB接口的第二引脚DM_C及第一USB Type-C接口的第三引脚DM_C，主控制器U22的第十一引脚连接至第一USB Type-C接口的第二引脚CC3，主控制器U22的第十二引脚连接 Lightning接口的第二引脚CC4，主控制器U22的第十三引脚分别连接至Micro USB接口的第三引脚DP_C及第一USB Type-C接口的第四引脚DP_C，主控制器 U22的第十四引脚分别连接至Micro USB接口的第二引脚DM_C及第一USB Type-C接口的第三引脚DM_C，主控制器U22的第十六引脚通过第八电阻R8 连接第二USB Type-C接口的第二引脚CC1，主控制器U22的第十七引脚EN分别连接至第十五MOS管Q15、第三控制器U3的使能端及第五MOS管Q5，主控制器U22的第十八引脚分别连接Lightning接口的第三引脚ID和Micro USB 接口的第四引脚ID。

如图8所示，输入接口的数据传输引脚还与用于双向传输数据及切换传输通道的数据切换模块4连接；数据切换模块4的第二端分别连接第一输出接口及第二输出接口的数据传输引脚；其第三端及第四端分别连接主控制器U22。具体地，数据切换模块包括第四控制器U4，第四控制器U4的第一引脚连接 Micro USB接口的第三引脚DP_C及第一USB Type-C接口的第四引脚DP_C，第四控制器U4的第二引脚连接Micro USB接口的第二引脚DM_C及第一USB Type-C接口的第三引脚DM_C，第四控制器U4的第十引脚SEL连接主控制器 U22的第十引脚，第四控制器U4的第八引脚OE连接主控制器U22的第九引脚，第四控制器U4的第六引脚连接第二USB Type-C接口的第三引脚DM_IN，第四控制器U4的第七引脚连接第二USBType-C接口的第四引脚DP_IN。

可选地，第四控制器U4可采用型号为WAS7227Q的控制器；通过将输入接口的数据传输引脚通过第四控制器U4分别连接至Micro USB接口及第一USB Type-C接口的数据传输引脚，当Micro USB接口或第一USB Type-C接口插入预设终端，且该预设终端请求通信时，由主控制器U22控制第四控制器U4切换并连通至Micro USB接口或第一USB Type-C接口，实现与连接于输入接口的终端设备进行数据传输，解决了多接口充电线只支持单个输出接口作为数据传输端口的技术问题。

可选地，本实用新型中的一种智能分配功率的多接口充电线还包括手动控制开关，用于手动控制切换至智能分配模式。该智能分配模式是指当第一输出接口连接至第一预设终端、同时第二输出接口连接至第二预设终端，且第一输出接口的输出电压超过5V，通过第二输出接口的电压值便会大于对应预设终端的额定电压，此时主控制器U22控制第二控制单元51断开，及控制第三控制单元52导通，输入接口可直接输出所需电压至第一预设终端，而第二预设终端由降压模块3输出符合需求的输出电压。

可选地，手动控制开关为触摸开关；

可选地，输入线或者输出线上还设有绑带。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种智能分配功率的多接口充电线，其特征在于，包括用于连接电源适配器的输入接口、用于连接预设终端的至少一个第一输出接口及至少一个第二输出接口、以及控制装置，所述控制装置包括主控制器U2(2)、输出通道选择模块(5)、与所述输出通道选择模块(5)连接的降压模块(3)、以及用于变压和供能的供电模块(1)；

所述输入接口与所述输出通道选择模块(5)第一端连接，以输入总充电功率；所述输出通道选择模块(5)第二端分别连接所有所述第一输出接口及所述第二输出接口，以分配并输出充电功率至所有预设终端；

所述主控制器U2(2)分别连接所述输入接口、所述第一输出接口、所述第二输出接口，以识别所述预设终端及所述电源适配器的插入，并获取其充电信息；并根据所述总充电功率的输入情况、所述第一输出接口及所述第二输出接口的接入情况，控制分配至每个输出接口的输出功率；

所述主控制器U2(2)还分别与所述降压模块(3)及所述输出通道选择模块(5)连接，以控制断开所述输出通道选择模块(5)与所述第二输出接口的连接支路，并驱动所述降压模块(3)输出预设电压至所述第二输出接口。

2.根据权利要求1所述的智能分配功率的多接口充电线，其特征在于，所述第一输出接口包括第一USB Type-C接口；所述第二输出接口包括Lightning接口和/或Micro USB接口。

3.根据权利要求2所述的智能分配功率的多接口充电线，其特征在于，所述降压模块(3)包括第三控制器U3；所述第三控制器U3的输入端连接所述输入接口的第一输出引脚；所述第三控制器U3的使能端连接所述主控制器U2(2)；所述第三控制器U3的输出端分别连接所有所述第二输出接口；在任一所述第二输出接口与所述第三控制器U3的连接支路中，其二者间还设有用于控制电路通断的第一控制单元(31)；所述第一控制单元(31)与所述主控制器U2(2)连接。

4.根据权利要求3所述的智能分配功率的多接口充电线，其特征在于，所述降压模块(3)还包括第九MOS管Q9、第二十二电阻R22、第二十六电阻R26、第二十七电阻R27、第十五MOS管Q15、第三十三电阻R33、第十八电阻R18、第二十电阻R20、第一电感L1；

所述输入接口的第一输出引脚连接所述第九MOS管Q9的源极、所述第二十二电阻R22第一端以及所述第二十六电阻R26第一端；所述第九MOS管Q9的漏极连接所述第三控制器U3的输入端；所述第九MOS管Q9的栅极分别连接所述第二十六电阻R26第二端、所述第二十七电阻R27的第一端；所述第二十七电阻R27的第二端连接所述第十五MOS管Q15的漏极；所述第十五MOS管Q15的栅极通过所述第三十三电阻R33连接所述主控制器U2(2)，且其源极接地；所述第三控制器U3的使能端通过所述第十八电阻R18与所述主控制器U2(2)连接，所述第三控制器U3的使能端还连接所述第二十电阻R20后接地；

所述第三控制器U3的输出端连接所述第一电感L1第一端；所述第一电感L1第二端分别连接所有所述第二输出接口的输出引脚。

5.根据权利要求4所述的智能分配功率的多接口充电线，其特征在于，在每条所述第二输出接口的输出引脚与所述第一电感L1第二端的连接支路中，所述第一电感L1第二端连接所述第一控制单元(31)的第一端，其第二端连接所述第二输出接口的输出引脚，其第三端连接第五MOS管Q5的漏极，所述第五MOS管Q5的栅极通过第三十电阻R30连接所述主控制器U2(2)；所述第五MOS管Q5的源极接地；

连接所述Lightning接口的第一控制单元(31)包括第四MOS管Q4、第二MOS管Q2及第十三电阻R13；所述第一电感L1第二端连接所述第四MOS管Q4的漏极，所述第四MOS管Q4的源极分别连接所述第十三电阻R13的第一端及所述第二MOS管Q2的源极，所述第二MOS管Q2的漏极连接所述Lightning接口的第一引脚VBUSL；所述第四MOS管Q4的栅极、所述第二MOS管Q2的栅极以及所述第十三电阻R13第二端均连接至所述第五MOS管Q5的漏极；

连接所述Micro USB接口的第一控制单元(31)包括第七MOS管Q7、第八MOS管Q8及第十四电阻R14；所述第一电感L1第二端连接所述第七MOS管Q7的漏极，所述第七MOS管Q7的源极分别连接所述第十四电阻R14的第一端及所述第八MOS管Q8的源极，所述第八MOS管Q8的漏极连接所述Micro USB接口的第一引脚VBUSA；所述第七MOS管Q7的栅极、所述第八MOS管Q8的栅极以及所述第十四电阻R14第二端均连接至所述第五MOS管Q5的漏极。

6.根据权利要求2所述的智能分配功率的多接口充电线，其特征在于，所述输出通道选择模块(5)包括用于控制通断的第二控制单元(51)及第三控制单元(52)；

所述第二控制单元(51)第一端连接所述输入接口的第一输出引脚，其第二端连接所述主控制器U2(2)，其第三端分别连接所述降压模块(3)及所述第二输出接口；

所述第三控制单元(52)第一端连接所述输入接口的第一输出引脚，其第二端连接所述主控制器U2(2)，其第三端分别连接所述降压模块(3)及所述第一输出接口。

7.根据权利要求6所述的智能分配功率的多接口充电线，其特征在于，

连接所述Lightning接口的第二控制单元(51)包括第一MOS管Q1、第五电阻R5、第六电阻R6、第九电阻R9、第三MOS管Q3；

所述输入接口的第一输出引脚连接所述第一MOS管Q1的源极，所述第一MOS管Q1的漏极分别连接所述降压模块(3)及所述Lightning接口的第一引脚VBUSL；所述第一MOS管Q1的栅极通过所述第六电阻R6连接所述第三MOS管Q3的漏极，所述第三MOS管Q3的栅极通过所述第九电阻R9连接所述主控制器U2(2)，所述第三MOS管Q3的源极接地；所述第五电阻R5的两端分别连接所述第一MOS管Q1的源极及其栅极；

连接所述Micro USB接口的第二控制单元(51)包括第六MOS管Q6、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第二十一电阻R21、第十MOS管Q10；

所述输入接口的第一输出引脚连接所述第六MOS管Q6的源极，所述第六MOS管Q6的漏极分别连接所述降压模块(3)及所述Micro USB接口的第一引脚VBUSA；所述第六MOS管Q6的栅极通过所述第十六电阻R16连接所述第十MOS管Q10的漏极，所述第十MOS管Q10的栅极通过所述第二十一电阻R21连接所述主控制器U2(2)，所述第十MOS管Q10的源极接地；所述第十五电阻R15的两端分别连接所述第六MOS管Q6的源极及其栅极；

连接所述第一USB Type-C接口的第三控制单元(52)包括第十一MOS管Q11、第二十四电阻R24、第十二MOS管Q12、第三十一电阻R31、第十三MOS管Q13、第二十八电阻R28；

所述输入接口的第一输出引脚连接所述第十一MOS管Q11的漏极；所述第十一MOS管Q11的源极分别连接所述第二十四电阻R24的第一端及所述第十二MOS管Q12的源极；所述第十二MOS管Q12的漏极连接所述第一USB Type-C接口的第一引脚VBUSC；所述第十一MOS管Q11的栅极、所述第十二MOS管Q12的栅极、所述第二十四电阻R24的第二端均连接于所述第三十一电阻R31第一端，所述第三十一电阻R31第二端连接所述第十三MOS管Q13的漏极；所述第十三MOS管Q13的栅极通过所述第二十八电阻R28连接所述主控制器U2(2)；所述第十三MOS管Q13的源极接地。

8.根据权利要求2所述的智能分配功率的多接口充电线，其特征在于，任一输出接口均设有用于检测成功连接至预设终端的检测单元；所述检测单元与所述主控制器U2(2)连接以反馈接入信号；

所述Lightning接口的检测单元包括其第二引脚CC4；所述Lightning接口的第二引脚CC4连接所述主控制器U2(2)；

所述第一USB Type-C接口的检测单元包括其第二引脚CC3；所述第一USB Type-C接口的第二引脚CC3连接所述主控制器U2(2)；

所述Micro USB接口的检测单元(53)包括第一稳压管D1、第十二电阻R12；

所述Micro USB接口的第一引脚VBUSA与所述第一稳压管D1的阴极连接，所述第一稳压管D1的阳极分别连接所述主控制器U2(2)及所述第十二电阻R12的第二端，所述第十二电阻R12的第一端连接所述供电模块(1)的输出端。

9.根据权利要求1所述的智能分配功率的多接口充电线，其特征在于，所述输入接口的第一输出引脚还与用于反馈是否处于快充状态的LED控制模块(6)连接。

10.根据权利要求1所述的智能分配功率的多接口充电线，其特征在于，所述输入接口的数据传输引脚还与用于双向传输数据及切换传输通道的数据切换模块(4)连接；所述数据切换模块(4)的第二端分别连接所述第一输出接口及第二输出接口的数据传输引脚；其第三端及第四端分别连接主控制器U2(2)。

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