CN217388256U - 一种多Type C接口动态供电电路、装置及显示设备 - Google Patents

Abstract

一种多Type C接口动态供电电路、装置及显示设备，包括：N路Type C接口电路与N路电压转换电路分别对应连接，N路Type C接口电路与N路功率确认电路分别对应连接，N路电压转换电路与N路功率确认电路分别对应连接，N路Type C接口电路、N路功率确认电路均与控制电路连接；Type C接口电路在检测到接入受电设备时生成设备接入检测信号和充电确认信号并传输充电信号至受电设备；电压转换电路根据功率调节信号调节生成的充电信号；功率确认电路根据充电确认信号生成功率需求信号，并根据功率控制信号生成功率调节信号；控制电路根据M路设备接入检测信号和/或M路功率需求信号生成M路功率控制信号；实现能根据Type C接口接入的受电设备数量和所需功率动态高效分配充电功率。

Description

一种多Type C接口动态供电电路、装置及显示设备

技术领域

本申请属于Type C接口充电技术领域，尤其涉及一种多Type C接口动态供电电路、装置及显示设备。

背景技术

Type C接口由于其强大的电性能规格及使用便利性，越来越成为各种电子产品的标配接口，如显示器、手机、平板、笔记本电脑以及电源适配器等等，PD充电功能又是Type C各项性能规格中的核心参数。同时由于带Type C接口的“小件”设备(手机、手动游戏机、平板、超薄笔记本灯)越来越多，这些“小件”设备基本都是受电设备(接受充电)。那么对外充电的设备就慢慢由之前只支持给一件设备充电，变成可同时给多件设备充电，如现在的充电适配器很多已支持同时给多个设备充电，不管是USB接口充电，还是Type C接口充电。

而目前单个PD(Type C)接口对外充电标准是100W(20V/5A)，而充电设备要能同时支持多个接口对外充电，那么这个充电设备的总功率通常会按照100W*N来设计，N为受电设备；以给3个设备充电为例，充电设备的总功率为100W*3，但是这种充电设备总功率设置方法有几个明显的缺点，300W的设计成本高很多，整体占用的空间(体积)大很多，还有重要一点不是所有受电设备都需要100W，如手机、游戏机等，这些应用场景客观上也会造成300W的浪费。

因此，传统的技术方案中存在具有多个Type C接口设备(可对外充电)不能自主根据多个Type C接口接入的受电设备数量及所需功率动态有效分配电能导致设计成本高、电能利用效率差以及设备体积大的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种多Type C接口动态供电电路、装置及显示设备，旨在解决传统技术方案中存在的具有多个Type C接口设备(可对外充电)不能自主根据多个Type C接口接入的受电设备数量及所需功率动态有效分配电能导致设计成本高、电能利用效率差以及设备体积大的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种多Type C接口动态供电电路，包括：N路TypeC接口电路、N路电压转换电路、N路功率确认电路以及控制电路；

N路所述Type C接口电路与N路所述电压转换电路分别一一对应连接，N路所述Type C接口电路与N路所述功率确认电路分别一一对应连接，N路所述电压转换电路与N路所述功率确认电路分别一一对应连接，N路所述Type C接口电路、N路所述功率确认电路均与所述控制电路连接；

每路所述Type C接口电路，用于连接受电设备，并在检测到接入所述受电设备时生成设备接入检测信号和充电确认信号，以及用于传输充电信号至所述受电设备；

每路所述电压转换电路，用于根据功率调节信号对输入电源信号进行电压转换以生成所述充电信号；

每路所述功率确认电路，用于根据所述充电确认信号生成功率需求信号，并根据功率控制信号生成所述功率调节信号；

所述控制电路，用于根据M路所述设备接入检测信号和/或M路所述功率需求信号生成对应的M路所述功率控制信号；其中，所述1≤M≤N，M、N均为正整数。

在其中一个实施例中，所述多Type C接口动态供电电路还包括：

电源输入电路，与N路所述电压转换电路连接，用于提供所述输入电源信号。

在其中一个实施例中，所述电压转换电路包括：变压单元和抽电检测单元；

所述抽电检测单元，与所述Type C接口电路和所述变压单元连接，用于在检测到接入的所述受电设备通过所述充电信号进行充电时，生成抽电检测信号；

所述变压单元，与所述功率确认电路连接，用于根据功率调节信号对输入电源信号进行电压转换以生成所述充电信号，以及根据所述抽电检测信号生成抽电反馈信号并传输至所述功率确认电路；

所述功率确认电路还用于根据所述充电确认信号和所述抽电反馈信号生成所述功率需求信号。

在其中一个实施例中，所述控制电路，具体用于根据M路所述设备接入检测信号生成M路第一功率控制信号，以控制对接入的M个所述受电设备平均分配充电功率。

在其中一个实施例中，所述控制电路，具体用于根据M路所述功率需求信号判断接入的所述受电设备的总功率是否大于预设总功率阈值；并

在所述受电设备的总功率小于或者等于所述预设总功率阈值时，根据M路所述设备接入检测信号和M路所述功率需求信号生成对应的M路第二功率控制信号，以控制对接入的M个所述受电设备按需分配充电功率；以及

在所述受电设备的总功率大于所述预设总功率阈值时，根据M路所述设备接入检测信号生成M路第三功率控制信号，以控制对接入的M个所述受电设备平均分配充电功率。

在其中一个实施例中，Type C接口电路包括：Type C连接器、第一电容、第一电阻、第二电阻；其中，所述Type C连接器的接口电源端与所述第一电容的第一端和所述电压转换电路连接，所述Type C连接器的第一确认信号端和所述Type C连接器的第二确认信号端与所述功率确认电路连接，所述Type C连接器的电源地端与所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端以及所述控制电路连接，所述第一电阻的第二端与电源地连接，所述第二电阻的第二端为第一电压信号输入端，所述Type C连接器的设备地端与电源地连接。

在其中一个实施例中，功率确认电路包括：PD控制器、第二电容、第三电容、第三电阻、第四电阻以及第五电阻；其中，所述PD控制器的电源端与所述第二电容的第一端和所述第三电阻的第一端连接，所述PD控制器的电源端接入第二电压信号，所述第二电容的第二端与电源地连接，所述第三电阻的第二端接入第三电压信号，所述PD控制器的复位端与所述第三电容的第一端连接，所述第三电容的第二端与电源地连接，所述PD控制器的接地端与电源地连接，所述PD控制器的稳压输出端与所述第五电容的第一端连接，所述PD控制器的参考电压输出端与所述第四电容的第一端连接，所述第四电容的第二端、所述第五电容的第二端与电源地连接，所述PD控制器的第一连接确认信号端与所述第四电阻的第一端连接，所述PD控制器的第二连接确认信号端与所述第五电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端和所述第五电阻的第二端与所述Type C接口电路连接，所述PD控制器的总线时钟端和所述PD控制器的总线数据端与所述控制电路连接，所述PD控制器的第一数据端、所述PD控制器的脉宽调制信号端以及所述PD控制器的第二数据端与所述电压转换电路连接。

在其中一个实施例中，所述控制电路包括：主控芯片、第六电阻、第七电阻；其中，所述主控芯片的第一总线时钟端与所述第六电阻的第一端连接，所述主控芯片的第一总线数据端与所述第七电阻的第一端连接，所述第六电阻的第二端和所述第七电阻的第二端均与各个所述功率确认电路连接，所述主控芯片的第一数据输入输出端与所述Type C接口电路连接。

本申请实施例的第二方面提供了一种多Type C接口动态供电装置，所述多Type C接口动态供电装置包括如上述任一项所述的多Type C接口动态供电电路。

本申请实施例的第三方面提供了一种显示设备，所述显示设备包括如上述任一项所述的多Type C接口动态供电电路或者如上述所述的多Type C接口动态供电装置。

本申请实施例提供的多Type C接口动态供电电路，通过检测各路Type C接口电路中的Type C接口是否接入外部受电设备，如果接入，则生成设备接入检测信号和充电确认信号，各路功率确认电路根据对应的充电确认信号生成功率需求信号，控制电路根据M路设备接入检测信号和/或M路功率需求信号生成对应的M路功率控制信号，功率确认电路再根据对应的功率控制信号生成功率调节信号，使得各路电压转换电路根据对应的功率调节信号对输入电源信号进行电压转换以生成充电信号，充电信号经对应的Type C接口传输至受电设备以充电，实现能够根据Type C接口接入的外部受电设备的数量和所需功率动态分配电能以对接入的外部受电设备进行充电，达到同时支持多个端口的对外充电，提升了用户体验，更符合多终端用户同时充电的应用场景；并且这种动态分配方案，总功率可以大于100W(小于300W)，有利于节约具有Type C接口的PD充电设备(例如支持Type C对外PD充电的显示设备)的设计成本及体积，提高了多端口充电效率和充电电能利用率。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的多Type C接口动态供电电路的一种结构示意图；

图2为图1示出的多Type C接口动态供电电路中电压转换电路的一种结构示意图；

图3为本申请一实施例提供的多Type C接口动态供电电路的另一种结构示意图；

图4为图1示出的多Type C接口动态供电电路中Type C接口电路的一种示例电路原理图；

图5为图1示出的多Type C接口动态供电电路中功率确认电路的一种示例电路原理图；

图6为图1示出的多Type C接口动态供电电路中控制电路的一种示例电路原理图；

图7为图1示出的多Type C接口动态供电电路中电压转换电路的一种示例电路原理图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了解决传统的具有多个Type C接口的设备(可对外充电，即PD充电设备)存在的不能自主根据多个Type C接口接入的受电设备数量及所需功率动态有效分配电能导致设计成本高、充电电能利用效率差以及设备体积大的问题，本申请设计一种多Type C接口动态供电电路方案，其主要应用于支持Type C对外充电的显示设备(也即作为PD充电设备的显示设备)，如显示器、电视机、广告机等等，具有多个Type C接口，并能够根据Type C接口接入的外部受电设备的数量和所需功率动态分配电能以高效的对接入的外部受电设备进行充电。

图1示出了本申请一实施例提供的一种多Type C接口动态供电电路的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

一种多Type C接口动态供电电路，包括：N路Type C接口电路(用100-1至100-N表示)、N路电压转换电路(用200-1至200-N表示)、N路功率确认电路(用300-1至300-N表示)以及控制电路400。

N路Type C接口电路与N路电压转换电路分别一一对应连接，N路Type C接口电路与N路功率确认电路分别一一对应连接，N路电压转换电路与N路功率确认电路分别一一对应连接，N路Type C接口电路、N路功率确认电路均与控制电路400连接；

每路Type C接口电路，用于连接受电设备，并在检测到接入受电设备时生成设备接入检测信号和充电确认信号，以及用于传输充电信号至受电设备；

每路电压转换电路，用于根据功率调节信号对输入电源信号进行电压转换以生成充电信号；

每路功率确认电路，用于根据充电确认信号生成功率需求信号，并根据功率控制信号生成功率调节信号；

控制电路400，用于根据M路设备接入检测信号和/或M路功率需求信号生成对应的M路功率控制信号；其中，1≤M≤N，M、N均为正整数。

需理解的是，M路设备接入检测信号也即M个设备接入检测信号，由对应的M路TypeC接口电路在检测到接入受电设备时生成；同理，M路功率需求信号也即M个功率需求信号，由对应的M路功率确认电路根据M路充电确认信号生成。具体实施中，Type C接口电路包括Type C接口，通过Type C接口接入外部设备，例如接入外部受电设备，并在检测到通过TypeC接口电路接入外部受电设备时，对应生成设备接入检测信号和充电确认信号，设备接入检测信号传输至控制电路400，充电确认信号传输至功率确认电路。功率确认电路根据充电确认信号生成功率需求信号，也即功率确认电路通过充电确认信号获知受电设备所需的充电功率，并把确认的所需充电功率结果反馈给控制电路400。控制电路400根据各Type C接口电路反馈的设备接入检测信号和对应经各功率确认电路反馈的功率需求信号生成功率控制信号，使得功率确认电路根据功率控制信号生成对应的功率调节信号，以控制对应的电压转换电路对输入电源信号进行电压转换处理以生成充电信号，从而对Type C接口对应接入的受电设备进行充电。

本申请通过多Type C接口动态供电电路，能够实现通过多个Type C接口对外充电，并能够根据Type C接口接入的外部受电设备的数量和所需功率动态分配电能以高效的对接入的外部受电设备进行充电。

可选的，控制电路400包括微处理器(即MCU)，微处理器中预先设置并存储有多组功率(电压/电流)值关系表，而后根据实际接入的终端设备(即受电设备)需要的功率调整输出，达到对Type C接口接入的不同受电设备按“需”供电的目标。

由于每个Type C接口接入的受电设备各异，实际所需的功率大小也不同，如果根据多个受电设备的功率大小进行优先级排序，优先满足大功率受电设备，例如当首个大功率受电设备等于或大于输出总功率时，只有首个大功率受电设备能充电，而第二、第三个等等受电设备无法充电，依次类推，等首个充完，轮到第二个受电设备也是等于或大于输出总功率时，只有第二个大功率受电设备能充电，而第三、第四个等余下的受电设备无法充电，这种动态分配机制，当不同功率的受电设备均需要充电时，用户体验不佳，因此需要改进。

可选的，在其中一个实施例中，控制电路400，具体用于根据M路设备接入检测信号生成M路第一功率控制信号，以控制对接入的M个受电设备平均分配充电功率。

而本申请实施例通过检测各个Type C接口电路中的Type C接口是否接入外部的受电设备，如果接入，则纳入功率分配考虑的范畴，进行充电功率的平均分配，不考虑接入的受电设备是否抽取充电信号，也即不考虑接入的受电设备是否在充电。对接入了受电设备的Type C接口平均分配功率后，不再二次动态分配功率，比如总功率为90W，第一路TypeC接口电路100-1对应的第一Type C接口接入受电设备，其它Type C接口都没有接入受电设备，则第一Type C接口对外的充电功率为90W；当第二路Type C接口电路100-2对应的第二Type C接口也接入受电设备时，第一Type C接口和第二Type C接口各分配为45W，如果第二Type C接口接入的受电设备实际使用的功率不足45W，那么第二Type C接口多出的功率也不再二次分配给第一Type C接口，其它接口也接入受电设备时，以此类推。这种功率平均分配机制相对用户体验更好，因为终端用户有多个设备同时需要充电时，更关注的是每台设备是否都能充电，而不是某个设备先充快充，而其它设备要空置等候着充电；并且这种动态平均分配充电功率的方案，逻辑判断简单，响应时间快，预设存储的功率值少，不用多次计算实际每个受电设备的功率值。

具体地，本实施例的平均分配功率方案，以作为PD充电设备的显示设备含有三个Type C接口为例，结合下表进一步具体说明：其中，Type C1/2/3即表示第一Type C接口、第二Type C接口、第三Type C接口。

在其中一个实施例中，每一路电压转换电路包括：变压单元和抽电检测单元；其中，

抽电检测单元，与Type C接口电路和变压单元连接，用于在检测到接入的受电设备通过充电信号进行充电时，生成抽电检测信号；变压单元，与功率确认电路连接，用于根据功率调节信号对输入电源信号进行电压转换以生成充电信号，以及根据抽电检测信号生成抽电反馈信号并传输至功率确认电路；功率确认电路还用于根据充电确认信号和抽电反馈信号生成功率需求信号。

具体实施中，功率确认电路还用于根据抽电反馈信号和充电确认信号生成功率需求信号并反馈至控制电路400，使得控制电路400生成对应的功率控制信号，进而控制功率确认电路根据功率控制信号生成对应的功率调节信号，以使得对应的变压单元对输入电源信号进行电压转换处理，以调节生成的充电信号，充电信号经Type C接口输出，从而对TypeC接口对应接入的受电设备进行充电。

请参阅图2，以第一路电压转换电路200-1为例进行说明，其它路电压转换电路的工作原理参照第一路电压转换电路200-1的工作原理进行理解。第一路电压转换电路200-1包括：变压单元200-1-1和抽电检测单元200-1-2。其中，抽电检测单元200-1-2，与Type C接口电路100-1和变压单元200-1-1连接，用于在检测到接入的受电设备通过充电信号进行充电时，生成抽电检测信号；变压单元200-1-1，与功率确认电路300-1连接，用于根据功率调节信号对输入电源信号进行电压转换以生成充电信号，以及根据抽电检测信号生成抽电反馈信号并传输至功率确认电路300-1，功率确认电路300-1根据还用于根据充电确认信号和抽电反馈信号生成功率需求信号并反馈至控制电路400，使得控制电路400根据功率需求信号生成对应的功率控制信号，进而控制功率确认电路300-1根据功率控制信号生成对应的功率调节信号，以使得对应的变压单元200-1-1对输入电源信号进行电压转换处理，调节生成的充电信号，充电信号经Type C接口电路传输至受电设备，以对Type C接口对应接入的受电设备进行充电。

由于根据Type C接口接入的外部受电设备的数量对接入的外部受电设备平均分配充电功率，虽然不用多次计算实际每个受电设备所需的功率值，但是会造成部分受电设备分配的功率多，部分受电设备分配的功率少，导致充电功率没法得到高效应用，导致充电电能的浪费，因此需要进行精细的功率分配。

可选的，在其中一个实施例中，控制电路400，具体用于根据M路功率需求信号判断接入的受电设备的总功率是否大于预设总功率阈值；并在受电设备的总功率小于或者等于预设总功率阈值时，根据M路设备接入检测信号和M路功率需求信号生成对应的M路第二功率控制信号，以控制对接入的M个受电设备按需分配充电功率；以及，在受电设备的总功率大于预设总功率阈值时，根据M路设备接入检测信号生成M路第三功率控制信号，以控制对接入的M个受电设备平均分配充电功率。

具体实施中，设备接入检测信号包含对应的Type C接口信息，例如对应是第一Type C接口还是第二Type C接口，功率需求信号包含对应Type C接口接入的外部受电设备所需充电功率信息，例如第一Type C接口接入的受电设备所需功率为45W或者30W。控制电路400接收到来自各Type C接口的功率需求信号后，先判断所有接入的受电设备的总功率是否大于预设总功率阈值，如果小于或者等于预设总功率阈值，则根据对应的设备接入检测信号和功率需求信号生成第二功率控制信号，以控制对应的功率确认电路输出不同占空比的脉冲宽度调制(PWM)格式的功率调节信号，以使得对应的电压转换电路对输入电源信号进行电压转换处理，从而调节输出至受电设备的充电信号，达到按需分配充电功率的目的，对每个受电设备所分配的功率都是手电设备实际所需要的，没有功率浪费。

而如果Type C接口接入的受电设备的总功率大于预设总功率阈值时，则根据M路设备接入检测信号生成M路第三功率控制信号，以控制对接入的M个受电设备平均分配充电功率，也即在判断Type C接口接入的受电设备的总功率大于预设总功率阈值时，转为平均分配充电功率，以保证每个受电设备都能充电，避免接入的外部受电设备有的不能充电。

可选的，第一功率控制信号和第三功率控制信号为相同控制信号或者为相同控制逻辑的信号，其均能够控制对Type C接口接入的受电设备平均分配功率。

具体地，本实施例以作为PD充电设备的显示设备含有三个Type C接口为例，结合下表进一步具体说明：其中，Type C1/2/3即为第一Type C接口、第二Type C接口、第三TypeC接口。

通过精细化的动态分配功率方案，Type C接口接入的每个受电设备所分配的功率都是实际所需要的，没有功率浪费，电能利用效率高，也不用改造PD充电设备(例如显示设备)的体积，例如增大显示设备的体积以调整对外充电总功率等，节约了成本。

在其中一个实施例中，请参阅图1，多Type C接口动态供电电路还包括：电源输入电路001。

电源输入电路001，与N路电压转换电路(用200-1至200-N表示)连接，用于提供输入电源信号。

具体实施中，电源输入电路001包括电池，通过电池提供输入电源信号。可选的，输入电源电路001还可为交直流转换电路，其将输入的交流市电进行整流、变压及稳压处理后，得到输入电源信号，以满足显示设备自身用电需求的同时还可以提供多Type C接口动态供电电路的输入电源信号，进而为受电设备提供充电信号奠定基础。

在其中一个实施例中，请参阅图3，多Type C接口动态供电电路还包括：N路防静电滤波电路(用500-1至500-N表示)；N路防静电滤波电路(用500-1至500-N表示)与N路Type C接口电路(用100-1至100-N表示)、N路功率确认电路(用300-1至300-N表示)分别一一对应连接；防静电滤波电路用于对充电确认信号进行防静电和滤波降噪处理，以降低静电噪声干扰，提高检测Type C接口是否接入外部受电设备及检测确定受电设备所需功率的稳定性和精度，从而提高显示设备对外充电的稳定可靠性。具体实施中，防静电滤波电路可主要由三极管和电阻电容构成。

在其中一个实施例中，请参见图4，Type C接口电路包括：Type C连接器U1、第一电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2；其中，Type C连接器U1的接口电源端VBUS与第一电容C1的第一端和电压转换电路连接，Type C连接器U1的第一确认信号端CC1和Type C连接器U1的第二确认信号端CC2与功率确认电路连接，Type C连接器U1的电源地端GND1与第一电阻R1的第一端、第二电阻R2的第一端以及控制电路400连接，第一电阻R1的第二端与电源地连接，第二电阻R2的第二端为第一电压信号输入端，Type C连接器U1的设备地端GND_Pad与电源地连接。

具体实施中，N路Type C接口电路的电路组成和结构可相同，均为图4所示的电路组成及机构，并且每一路Type C接口电路与对应的电压转换电路、功率确认电路连接。以图4所示的Type C接口电路为第一路为例进行说明，其与对应的第一路电压转换电路200-1、第一路功率确认电路300-1连接，对第一Type C接口是否接入外部设备进行检测，并将检测结果(即设备接入检测信号和充电确认信号)分别反馈至控制电路400和功率确认电路300-1。在第一Type C接口未接入外部受电设备时，从第一电阻R1的第一端输出高电平的设备接入检测信号至控制电路400，在第一Type C接口接入外部受电设备时，拉低Type C连接器U1的电源地端GND1的电平，从第一电阻R1的第一端输出低电平的设备接入检测信号至控制电路400，从而实现控制电路400通过设备接入检测信号知晓对应的Type C接口是否接入外部受电设备。充电确认信号包含受电设备所需充电功率的信息，功率确认电路300-1通过充电确认信号获知对应接入的受电设备所需的充电功率。可选的，Type C连接器U1采用型号为CN946的Type C连接。

在其中一个实施例中，请参阅图5，功率确认电路包括：PD控制器U2、第二电容C2、第三电容C3、第三电阻R3、第四电阻R4以及第五电阻R5；其中，PD控制器U2的电源端VDD与第二电容C2的第一端和第三电阻R3的第一端连接，PD控制器U2的电源端VDD接入第二电压信号，第二电容C2的第二端与电源地连接，第三电阻R3的第二端接入第三电压信号，PD控制器U2的复位端NRST与第三电容C3的第一端连接，第三电容C3的第二端与电源地连接，PD控制器U2的接地端PGND与电源地连接，PD控制器U2的稳压输出端LDO_CAP与第五电容C5的第一端连接，PD控制器U2的参考电压输出端SAR_ADC_VREF与第四电容C4的第一端连接，第四电容C4的第二端、第五电容C5的第二端与电源地连接，PD控制器U2的第一连接确认信号端C0_CC1与第四电阻R4的第一端连接，PD控制器U2的第二连接确认信号端C0_CC2与第五电阻R5的第一端连接，第四电阻R4的第二端和第五电阻R5的第二端与Type C接口电路连接，PD控制器U2的总线时钟端I2C_SCL和PD控制器U2的总线数据端I2C_SDA/DAC与控制电路400连接，PD控制器U2的第一数据端OP1/POL、PD控制器U2的脉宽调制信号端PWM以及PD控制器U2的第二数据端OP4与电压转换电路连接。

具体实施中，可选的，第二电压信号为PD_5V_H2，第三电压信号为+5V_Standby，二者电压值相同。可选的，N路功率确认电路的电路组成和结构相同，均为图5所示的电路组成及结构，并且每一路功率确认电路与对应的电压转换电路、Type C接口电路连接，N路功率确认电路通过一组I2C总线与控制电路400连接。以图5所示的功率确认电路为第一路为例进行说明，其与对应的电压转换电路200-1(即第一路电压转换电路)、Type C接口电路100-1(即第一路Type C接口电路)连接。PD控制器U2的第一数据端OP1/POL、PD控制器U2的脉宽调制信号端PWM、PD控制器U2的第二数据端OP4共同构成为功率确认电路300-1的功率调节信号输出端和抽电反馈信号输入端。PD控制器U2通过另一组串行总线实现与电压转换电路200-1之间的信息交互。各PD控制器U2接收到功率控制信号后输出脉宽调制形式的功率调节信号，控制对应的电压转换电路调节对外充电的电压值和调整最大输出电流值，以控制对外输出的充电功率。

可选的，PD控制器U2采用型号为LDR6282的双端口USB Type-C PD控制器，其为目前市场性价比较高的PD控制器，但本方案不限于此，其它相似或等同的PD控制器也在本方案考虑范围内。

在其中一个实施例中，请参阅图6，控制电路400包括：主控芯片U3、第六电阻R6、第七电阻R7；其中，主控芯片U3的第一总线时钟端PAD_GPIO52/MSCL1/UART_RX与第六电阻R6的第一端连接，主控芯片U3的第一总线数据端PAD_GPIO53/MSDA1/UART_TX与第七电阻R7的第一端连接，第六电阻R6的第二端和第七电阻R7的第二端均与各个功率确认电路连接，主控芯片U3的第一数据输入输出端PAD_GPIO1与一路Type C接口电路连接。

具体实施中，主控芯片U3的第一总线时钟端PAD_GPIO52/MSCL1/UART_RX和主控芯片U3的第一总线数据端PAD_GPIO53/MSDA1/UART_TX共同构成控制电路400的功率控制信号输出端和功率需求信号输入端，主控芯片U3通过一组I2C总线实现与N路功率确认电路(300-1至300-N)之间的双向信息交互，以对Type C接口接入的外部受电设备动态分配功率。

可选的，主控芯片U3为显示设备的主控芯片Scaler，其主要包括音/视频解码及微控制单元功能(即MCU控制功能)，本申请方案通过主控芯片Scaler的微控制单元功能实现对多Type C接口接入的外部受电设备进行动态分配功率。

在其中一个实施例中，请参阅图7，其示出了第一路电压转换电路200-1的电路原理图。具体实施中，可选的，各路电压转换电路的组成和结构相同，例如均为图7所示的电路组成及结构。其中，抽电检测单元200-1-2为电阻R971，电阻R971对充电信号(即CHARGEVCC_D0)进行分压采样生成抽电检测信号(VBUS1_D0)，充电信号对应的电流大小通过R971的电压大小反馈给变压单元200-1-1中的变压芯片U4。

可选的，变压芯片U4采用升/降压的芯片SC8815。具体地，主要由升/降压的芯片SC8815和N沟道增强型场效应管U15、U16、U17、U18组成的变压单元200-1-1对输入电源信号(DC_BKL)进行升降压处理，以为Type C接口接入的受电设备提供充电信号。

可选的，如果输入电源信号(DC_BKL)大于20V，变压芯片U4可采用纯降压的转换芯片，这样可降低成本。

本申请实施例的第二方面提供了一种多Type C接口动态供电装置，所述多Type C接口动态供电装置包括如上述任一项所述的多Type C接口动态供电电路。

具体实施中，多Type C接口动态供电装置通过检测各个Type C接口电路中的TypeC接口是否接入外部的受电设备，并根据Type C接口接入的外部受电设备的数量和所需功率动态分配充电功率以高效的对接入的外部受电设备进行充电，达到同时支持多个端口的对外充电，这种功率平均分配机制相对用户体验更好，更符合多终端用户充电的应用场景；且这种动态分配方案，总功率可以大于100W(小于300W)，有利于节约通过Type C接口对接入的外部受电设备进行充电的PD充电设备的设计成本及体积，提高多Type C端口对外充电效率和充电功率利用率。

本申请实施例的第三方面提供了一种显示设备，所述显示设备包括如上述任一项所述的多Type C接口动态供电电路或者如上述所述的多Type C接口动态供电装置。

本申请的显示设备具有多个Type C接口，支持多个端口对外充电，并能够根据Type C接口接入的外部受电设备的数量和所需功率动态分配充电功率以高效的对接入的外部受电设备进行充电，提示了用户体验和充电电能利用效率。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能电路、单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能电路、单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能电路或单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，各功能电路、单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多Type C接口动态供电电路，其特征在于，包括：N路Type C接口电路、N路电压转换电路、N路功率确认电路以及控制电路；

N路所述Type C接口电路与N路所述电压转换电路分别一一对应连接，N路所述Type C接口电路与N路所述功率确认电路分别一一对应连接，N路所述电压转换电路与N路所述功率确认电路分别一一对应连接，N路所述Type C接口电路、N路所述功率确认电路均与所述控制电路连接；

每路所述Type C接口电路，用于连接受电设备，并在检测到接入所述受电设备时生成设备接入检测信号和充电确认信号，以及用于传输充电信号至所述受电设备；

每路所述电压转换电路，用于根据功率调节信号对输入电源信号进行电压转换以生成所述充电信号；

每路所述功率确认电路，用于根据所述充电确认信号生成功率需求信号，并根据功率控制信号生成所述功率调节信号；

所述控制电路，用于根据M路所述设备接入检测信号和/或M路所述功率需求信号生成对应的M路所述功率控制信号；其中，所述1≤M≤N，M、N均为正整数。

2.如权利要求1所述的多Type C接口动态供电电路，其特征在于，所述多Type C接口动态供电电路还包括：

电源输入电路，与N路所述电压转换电路连接，用于提供所述输入电源信号。

3.如权利要求1所述的多Type C接口动态供电电路，其特征在于，所述电压转换电路包括：变压单元和抽电检测单元；

所述抽电检测单元，与所述Type C接口电路和所述变压单元连接，用于在检测到接入的所述受电设备通过所述充电信号进行充电时，生成抽电检测信号；

所述变压单元，与所述功率确认电路连接，用于根据功率调节信号对输入电源信号进行电压转换以生成所述充电信号，以及根据所述抽电检测信号生成抽电反馈信号并传输至所述功率确认电路；

所述功率确认电路还用于根据所述充电确认信号和所述抽电反馈信号生成所述功率需求信号。

4.如权利要求1所述的多Type C接口动态供电电路，其特征在于，所述控制电路，具体用于根据M路所述设备接入检测信号生成M路第一功率控制信号，以控制对接入的M个所述受电设备平均分配充电功率。

5.如权利要求3所述的多Type C接口动态供电电路，其特征在于，所述控制电路，具体用于根据M路所述功率需求信号判断接入的所述受电设备的总功率是否大于预设总功率阈值；并

在所述受电设备的总功率小于或者等于所述预设总功率阈值时，根据M路所述设备接入检测信号和M路所述功率需求信号生成对应的M路第二功率控制信号，以控制对接入的M个所述受电设备按需分配充电功率；以及

在所述受电设备的总功率大于所述预设总功率阈值时，根据M路所述设备接入检测信号生成M路第三功率控制信号，以控制对接入的M个所述受电设备平均分配充电功率。

6.如权利要求1所述的多Type C接口动态供电电路，其特征在于，Type C接口电路包括：Type C连接器、第一电容、第一电阻、第二电阻；其中，所述Type C连接器的接口电源端与所述第一电容的第一端和所述电压转换电路连接，所述Type C连接器的第一确认信号端和所述Type C连接器的第二确认信号端与所述功率确认电路连接，所述Type C连接器的电源地端与所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端以及所述控制电路连接，所述第一电阻的第二端与电源地连接，所述第二电阻的第二端为第一电压信号输入端，所述TypeC连接器的设备地端与电源地连接。

7.如权利要求1所述的多Type C接口动态供电电路，其特征在于，功率确认电路包括：PD控制器、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第三电阻、第四电阻以及第五电阻；其中，所述PD控制器的电源端与所述第二电容的第一端和所述第三电阻的第一端连接，所述PD控制器的电源端接入第二电压信号，所述第二电容的第二端与电源地连接，所述第三电阻的第二端接入第三电压信号，所述PD控制器的复位端与所述第三电容的第一端连接，所述第三电容的第二端与电源地连接，所述PD控制器的接地端与电源地连接，所述PD控制器的稳压输出端与所述第五电容的第一端连接，所述PD控制器的参考电压输出端与所述第四电容的第一端连接，所述第四电容的第二端、所述第五电容的第二端与电源地连接，所述PD控制器的第一连接确认信号端与所述第四电阻的第一端连接，所述PD控制器的第二连接确认信号端与所述第五电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端和所述第五电阻的第二端与所述Type C接口电路连接，所述PD控制器的总线时钟端和所述PD控制器的总线数据端与所述控制电路连接，所述PD控制器的第一数据端、所述PD控制器的脉宽调制信号端以及所述PD控制器的第二数据端与所述电压转换电路连接。

8.如权利要求1所述的多Type C接口动态供电电路，其特征在于，所述控制电路包括：主控芯片、第六电阻、第七电阻；其中，所述主控芯片的第一总线时钟端与所述第六电阻的第一端连接，所述主控芯片的第一总线数据端与所述第七电阻的第一端连接，所述第六电阻的第二端和所述第七电阻的第二端均与各个所述功率确认电路连接，所述主控芯片的第一数据输入输出端与所述Type C接口电路连接。

9.一种多Type C接口动态供电装置，其特征在于，所述多Type C接口动态供电装置包括如权利要求1至8任一项所述的多Type C接口动态供电电路。

10.一种显示设备，其特征在于，所述显示设备包括如权利要求1至8任一项所述的多Type C接口动态供电电路或者如权利要求9所述的多Type C接口动态供电装置。

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