CN217656558U - 一种双口pd快充自动功率分配电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及功率分配电路技术领域，具体公开了一种双口PD快充自动功率分配电路，包括第一DC/DC转换模块、第二DC/DC转换模块、第一PD控制模块、第二PD控制模块、第一TYPE‑C接口、第二TYPE‑C接口以及电源供电接口，所述第一DC/DC转换模块、第二DC/DC转换模块中分别设置有DC‑DC升降压芯片U1、DC‑DC升降压芯片U2，所述第一PD控制模块、第二PD控制模块中分别设置有PD协议芯片U3、PD协议芯片U4；所述DC‑DC升降压芯片U1和NMOS管Q1、PD协议芯片U3电性连接，DC‑DC升降压芯片U2和NMOS管Q2、PD协议芯片U4电性连接，所述PD协议芯片U3和PD协议芯片U4电性连接，所述NMOS管Q1、PD协议芯片U3均与第一TYPE‑C接口电性连接，所述NMOS管Q2、PD协议芯片U4均与第二TYPE‑C接口电性连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及功率分配电路技术领域，具体为一种双口PD快充自动功率分配电路。
背景技术
随着手机等智能化设备的快速发展，人们对充电速率要求越来越高，但是随着车载电子设备越来越多，车载USB充电器占用的安装空间要求越小越好，为了同时满足这两个要求，小体积、双口PD快充自动功率分配成为刚性需求。
现有的很多充电设备的多采用1.不实现功率分配，双口都安装最大功率设计，如单口要求60W的产品，产品直接按照60W+60W的产品来做，这种做法使得产品体积很多，并且同时需要这么大的充电功率的应用场景很少，不具有经济效应。2.平均分配功率。例如，一个最大输出功率为60W的双口PD充电器，双口同时使用情况下，功率分配为30W+30W，由于功率被平均分配到各个端口中，插入系统的任何器件都无法充分利用可用的输入功率。3.其中一个端口提供高功率输出，另外一个端口限制最大输出功率，但是这就需要用户使用时，根据被充电设备去自己选择合适的USB充电口，这样无形增加了用户的麻烦，还有可能引起用户抱怨。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种双口PD快充自动功率分配电路，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种双口PD快充自动功率分配电路，包括第一DC/DC转换模块、第二DC/DC转换模块、第一PD控制模块、第二PD控制模块、第一TYPE-C接口、第二TYPE-C接口以及电源供电接口，所述第一DC/DC转换模块、第二DC/DC转换模块中分别设置有DC-DC升降压芯片U1、DC-DC升降压芯片U2，所述第一PD控制模块、第二PD控制模块中分别设置有PD协议芯片U3、PD协议芯片U4；所述DC-DC升降压芯片U1和NMOS管Q1、PD协议芯片U3电性连接，DC-DC升降压芯片U2和NMOS管Q2、PD协议芯片U4电性连接，所述PD协议芯片U3和PD协议芯片U4电性连接；所述NMOS管Q1、PD协议芯片U3均与第一TYPE-C接口电性连接，所述NMOS管Q2、PD协议芯片U4均与第二TYPE-C接口电性连接，第一DC/DC转换模块、第二DC/DC转换模块由电源供电接口供电。
优选的，所述PD协议芯片U3和PD协议芯片U4通过第一TYPE-C接口、第二TYPE-C接口与外接的充电设备进行PD协议通讯，适配合适的充电电压和电流，所述PD协议芯片U3和PD协议芯片U4通过控制NMOS管Q1、NMOS管Q2来实现充电器的输出电压的关断和开启。
优选的，所述PD协议芯片U3和PD协议芯片U4相互之间通过I2C进行通讯，沟通两路电源的充电电压和电流状态，并通过FB脚控制DC-DC升降压芯片U1、DC-DC升降压芯片U2的输出电压。
优选的，所述PD协议芯片U3、PD协议芯片U4型号为：CYPD3195。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型能够实现双路PD口的快速充电，并且能够减小装置的体积；同时，通过自动的功率分配能够有效提高充电器输出总功率的功率利用率，有效降低功率资源浪费，同时能够在充电器输出总功率允许的情况下，实现两个充电设备的快速充电；在USB充电器输出总功率无法同时满足两个充电设备的总功率要求时，能够实现充电功率合理分配，避免因充电器输出总功率无法同时满足两个充电设备的总功率要求而造成的各充电设备功率分配不合理和充电效率降低的问题发生。
附图说明
图1为本实用新型的电路图；
图中标号：1、第一DC/DC转换模块；2、第二DC/DC转换模块；3、第一PD控制模块；4、第二PD控制模块；5、第一TYPE-C接口；6、第二TYPE-C接口；7、电源供电接口。
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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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。
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种双口PD快充自动功率分配电路，包括第一DC/DC转换模块1、第二DC/DC转换模块2、第一PD控制模块3、第二PD控制模块4、第一TYPE-C接口5、第二TYPE-C接口6以及电源供电接口7，所述第一DC/DC转换模块1、第二DC/DC转换模块2中分别设置有DC-DC升降压芯片U1、DC-DC升降压芯片U2，所述第一PD控制模块3、第二PD控制模块4中分别设置有PD协议芯片U3、PD协议芯片U4；所述DC-DC升降压芯片U1和NMOS管Q1、PD协议芯片U3电性连接，DC-DC升降压芯片U2和NMOS管Q2、PD协议芯片U4电性连接，所述PD协议芯片U3和PD协议芯片U4电性连接；所述NMOS管Q1、PD协议芯片U3均与第一TYPE-C接口5电性连接，所述NMOS管Q2、PD协议芯片U4均与第二TYPE-C接口6电性连接，第一DC/DC转换模块1、第二DC/DC转换模块2由电源供电接口7供电。
进一步的，所述PD协议芯片U3和PD协议芯片U4通过第一TYPE-C接口5、第二TYPE-C接口6与外接的充电设备进行PD协议通讯，适配合适的充电电压和电流，所述PD协议芯片U3和PD协议芯片U4通过控制NMOS管Q1、NMOS管Q2来实现充电器的输出电压的关断和开启。
进一步的，所述PD协议芯片U3和PD协议芯片U4相互之间通过I2C进行通讯，沟通两路电源的充电电压和电流状态，并通过FB脚控制DC-DC升降压芯片U1、DC-DC升降压芯片U2的输出电压。
进一步的，所述PD协议芯片U3、PD协议芯片U4型号为：CYPD3195。
工作原理：
当第一TYPE-C接口5插入支持PD快充协议的受电设备时，受电设备通过与第一PD控制模块3中的PD协议芯片U3进行协议沟通，确认充电电压后根据受电设备所需的电压，通过调节第一DC/DC转换模块1中的DC-DC升降压芯片U1的FB1脚来实现输出目标电压，并控制打开NMOS管Q1，给插入输出端口TYPE-C1的受电设备进行快充输出。
若此时第二TYPE-C接口6也插入支持PD快充协议的受电设备时，第一PD控制模块3、第二PD控制模块4中的PD协议芯片U4和PD协议芯片U3相互通过I2C进行通讯，相互沟通目前充电的功率情况，并通过协商，两路分配合适的充电功率方案，然后PD协议芯片U3和PD协议芯片U4分别通过调节DC-DC升降压芯片U1的FB1脚,DC-DC升降压芯片U2的FB2脚来实现输出协商好的电压和电流。当其中一个受电设备移除后，另外一个受电设备恢复允许的最大充电功率。通过以上功率分配保证设备总功率不超过额定的功率。
PD协议芯片U3、PD协议芯片U4采用带MCU内核的芯片，可以根据客户的需求，进行软件配置，来实现各种功率分配的模式设置，而不局限于固定的分配模式。
两个端口(Part1、Part2分别指代第一TYPE-C接口5、第二TYPE-C接口6)功率分配目前采用以下模式如下：
1.Part1先插入设备，Part2后插入设备；
2.充电器总输出功率为Pout,Part设备广播报文中索取的功率为P1，Part2设备广播报文中索取的功率为P2。
3.具体分配方式如下表：
本实用新型的电路结构能够实现双路PD口的快速充电,并且能够减小装置的体积。同时,通过自动的功率分配能够有效提高充电器输出总功率的功率利用率,有效降低功率资源浪费,同时能够在充电器输出总功率允许的情况下,实现两个充电设备的快速充电。在USB充电器输出总功率无法同时满足两个充电设备的总功率要求时，能够实现充电功率合理分配，避免因充电器输出总功率无法同时满足两个充电设备的总功率要求而造成的各充电设备功率分配不合理和充电效率降低的问题发生。需要很高的经济效益。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种双口PD快充自动功率分配电路，其特征在于：包括第一DC/DC转换模块(1)、第二DC/DC转换模块(2)、第一PD控制模块(3)、第二PD控制模块(4)、第一TYPE-C接口(5)、第二TYPE-C接口(6)以及电源供电接口(7)，所述第一DC/DC转换模块(1)、第二DC/DC转换模块(2)中分别设置有DC-DC升降压芯片U1、DC-DC升降压芯片U2，所述第一PD控制模块(3)、第二PD控制模块(4)中分别设置有PD协议芯片U3、PD协议芯片U4；所述DC-DC升降压芯片U1和NMOS管Q1、PD协议芯片U3电性连接，DC-DC升降压芯片U2和NMOS管Q2、PD协议芯片U4电性连接，所述PD协议芯片U3和PD协议芯片U4电性连接；所述NMOS管Q1、PD协议芯片U3均与第一TYPE-C接口(5)电性连接，所述NMOS管Q2、PD协议芯片U4均与第二TYPE-C接口(6)电性连接，第一DC/DC转换模块(1)、第二DC/DC转换模块(2)由电源供电接口(7)供电。
2.根据权利要求1所述的一种双口PD快充自动功率分配电路，其特征在于：所述PD协议芯片U3和PD协议芯片U4通过第一TYPE-C接口(5)、第二TYPE-C接口(6)与外接的充电设备进行PD协议通讯，适配合适的充电电压和电流，所述PD协议芯片U3和PD协议芯片U4通过控制NMOS管Q1、NMOS管Q2来实现充电器的输出电压的关断和开启。
3.根据权利要求1所述的一种双口PD快充自动功率分配电路，其特征在于：所述PD协议芯片U3和PD协议芯片U4相互之间通过I2C进行通讯，沟通两路电源的充电电压和电流状态，并通过FB脚控制DC-DC升降压芯片U1、DC-DC升降压芯片U2的输出电压。
4.根据权利要求1所述的一种双口PD快充自动功率分配电路，其特征在于：所述PD协议芯片U3、PD协议芯片U4型号为：CYPD3195。
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| CN202221794384.5U CN217656558U (zh) | 2022-07-12 | 2022-07-12 | 一种双口pd快充自动功率分配电路 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN217656558U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117477707A (zh) * | 2023-10-25 | 2024-01-30 | 广州伟仕达电子科技有限公司 | 一种固定效果好的pd快充 |
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2022
- 2022-07-12 CN CN202221794384.5U patent/CN217656558U/zh active Active
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| CN117477707A (zh) * | 2023-10-25 | 2024-01-30 | 广州伟仕达电子科技有限公司 | 一种固定效果好的pd快充 |
| CN117477707B (zh) * | 2023-10-25 | 2024-05-17 | 广州伟仕达电子科技有限公司 | 一种固定效果好的pd快充 |
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