CN219164248U - 一种自动调节输出功率的车载充电器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种自动调节输出功率的车载充电器，所述协议转换电路依据所述温度检测电路检测到的温度值调整输出协议，当车充的温度值大于设定的温度值上限时，所述协议转换电路调整输出协议，降低输出功率；当车充的温度值小于设定的温度值下限时，所述协议转换电路自动恢复最大输出功率。或者在两个所述协议转换电路之间采用自协商方式，使其中的一个所述协议转换电路停止工作或者两个协议转换电路同时降低输出功率，以更好的保护车载充电器的使用寿命，同时提升用户使用体验。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子器件技术领域，具体涉及一种自动调节输出功率的车载充电器。
背景技术
随着电子设备的广泛应用和家用车辆的普及，车载充电器由于使用便捷且携带方便，在人们的日常生活中也得到了广泛地应用。在快充时代，电子产品的充电功率增大，但是车载充电器由于体积较小，且受制于应用场合的限制，易使其温度升高。在车载快充产品中，由于车载充电器的充电功率大，元器件升温高，严重影响车载充电器的使用寿命，同时也影响客户的使用体验。
实用新型内容
有鉴于此，有必要提供一种防止元器件工作温度过高的自动调节输出功率的车载充电器。
一种自动调节输出功率的车载充电器，包括DCDC转换电路、协议转换电路、输出接口和第一温度检测电路，所述DCDC转换电路、所述协议转换电路和所述输出接口依次电性连接，所述协议转换电路包括输出开关电路，所述输出开关电路设于所述DCDC转换电路和所述输出接口之间，并由所述协议转换电路控制通断，所述第一温度检测电路电性连接至所述协议转换电路的温度采集端，所述协议转换电路依据所述第一温度检测电路采集到的温度值控制所述输出开关电路的通断，实现对所述DCDC转换电路的输出功率的调节。
进一步地，所述协议转换电路采用JD6621快速充电协议芯片，所述第一温度检测电路连接至所述协议转换电路的TM引脚；所述第一温度检测电路包括热敏电阻。
进一步地，所述输出开关电路包括MOS管Q1，所述协议转换电路的SRCG引脚连接至MOS管Q1的栅极，所述DCDC转换电路的输出端VOUT连接至MOS管Q1的漏极，MOS管Q1的源极连接至所述输出接口的VBUS端子上。
另外，一种自动调节输出功率的车载充电器，包括一对车载充电电路模块，每个所述车载充电电路模块包括一个DCDC转换电路、一个协议转换电路和一个输出接口，所述DCDC转换电路、所述协议转换电路和所述输出接口依次电性连接，所述车载充电器还包括主控电路、第二温度检测电路、协议切换电路和一对DCDC关断电路，所述第二温度检测电路连接至所述主控电路的温度采集端，每个所述DCDC关断电路分别连接至一个所述DCDC转换电路，所述协议切换电路的控制端连接至所述主控电路的输出端P0.3引脚。
进一步地，一对所述DCDC转换电路包括第一DCDC转换电路和第二DCDC转换电路，一对所述DCDC关断电路包括第一DCDC关断电路和第二DCDC关断电路，所述第一DCDC关断电路包括第一MOS管Q1，所述第一MOS管Q1的栅极通过电阻R14连接至所述主控电路的G1引脚，所述第一MOS管Q1的源极接地，所述第一MOS管Q1的漏极连接至所述第一DCDC转换电路的COMP引脚。
进一步地，所述第二DCDC关断电路包括第二MOS管Q2，所述第二MOS管Q2的栅极通过电阻R15连接至所述主控电路的G2引脚，所述第二MOS管Q2的源极接地，所述第二MOS管Q2的漏极连接至所述第二DCDC转换电路的COMP引脚。
进一步地，所述协议切换电路包括第三MOS管Q3，所述第三MOS管Q3的源极接地，所述第三MOS管的Q3的栅极通过电阻R22连接至所述主控电路的P0.3引脚，所述第三MOS管Q3的漏极连接至一对所述协议转换电路的EN1引脚。
进一步地，还包括数码显示电路和数码显示单元，所述数码显示电路的输入端连接至所述主控电路的LED控制端，所述数码显示电路用于驱动所述数码显示单元对外显示所述主控电路的工作状态。
另外，一种自动调节输出功率的车载充电器，包括一对独立工作的车载充电电路模块，所述车载充电器还包括数据线SDA和控制线SCL，所述数据线SDA和所述控制线SCL的两端分别连接至一对所述车载充电电路模块；所述车载充电器的温度高于设定的温度值上限时，一对所述车载充电电路模块中的一个停止工作或者两个同时降低输出功率；所述车载充电器的温度低于设定的温度值下限时，一对所述车载充电电路模块恢复输出最高输出功率。
进一步地，一对所述车载充电电路模块包括第一车载充电电路模块和第二车载充电电路模块，所述第一车载充电电路模块包括I2C时钟信号引脚SCK和I2C数据信号引脚SDA，所述第二车载充电电路模块包括I2C接口控制引脚SLC_S和I2C接口数据引脚SDA_S，所述控制线SCL的两端分别连接至所述第一车载充电电路模块的I2C时钟信号引脚SCK和所述第二车载充电电路模块的I2C接口控制引脚SLC_S，所述数据线SDA的两端分别连接至所述第一车载充电电路模块的I2C数据信号引脚SDA和所述第二车载充电电路模块的I2C接口数据引脚SDA_S。
上述自动调节输出功率的车载充电器中，所述协议转换电路依据所述第一温度检测电路或者所述第二温度检测电路检测到的温度值调整输出协议，当车充的温度值大于设定的温度值上限时，所述协议转换电路调整输出协议，降低输出功率；当车充的温度值小于设定的温度值下限时，所述协议转换电路自动恢复最大输出功率。或者在两个所述协议转换电路之间采用自协商方式，使其中的一个所述协议转换电路停止工作或者两个协议转换电路同时降低输出功率，以更好的保护车载充电器的使用寿命，同时提升用户使用体验。本实用新型的产品结构简单，易于生产，成本低廉，便于推广。
附图说明
图1是本实用新型的第一实施例的自动调节输出功率的车载充电器的电路结构示意图。
图2是本实用新型的第二实施例的自动调节输出功率的一对车载充电电路模块的电路结构示意图。
图3是本实用新型的第二实施例的自动调节输出功率的主控电路的电路结构示意图。
图4是本实用新型的第二实施例的自动调节输出功率的第二温度检测电路的电路结构示意图。
图5是本实用新型的第二实施例的自动调节输出功率的DCDC关断电路的电路结构示意图。
图6是本实用新型的第二实施例的自动调节输出功率的协议切换电路的电路结构示意图。
图7是本实用新型的第三实施例的自动调节输出功率的车载充电器的电路结构示意图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例和附图对本实用新型进行详细说明。
实施例一
请参阅图1，示出本实用新型的实施例提供的一种自动调节输出功率的车载充电器100，包括DCDC转换电路、协议转换电路和输出接口，所述DCDC转换电路、所述协议转换电路和所述输出接口依次电性连接，所述协议转换电路包括输出开关电路120，所述输出开关电路120设于所述DCDC转换电路和所述输出接口之间，并由所述协议转换电路控制通断。
其中，所述DCDC转换电路采用PL5501芯片，PL5501芯片是一种同步4开关Buck-Boost控制器，能够在高于或低于输入电压时调节输出电压，在3.6V至32V（最大36V）的宽输入电压范围内工作。
所述DCDC转换电路的输入端具有保险器F1和输入滤波电路，防止输入端高电压对PL5501芯片造成冲击。PL5501芯片外接有4个MOS管M3、M4、M5、M6，通过对4个MOS管的通断调节对外输出电压。
所述车载充电器还包括第一温度检测电路110，所述第一温度检测电路110电性连接至所述协议转换电路的温度采集端，所述协议转换电路依据所述第一温度检测电路110采集到的温度值控制所述输出开关电路120的通断，实现对所述DCDC转换电路的输出功率的调节。
进一步地，所述协议转换电路采用JD6621快速充电协议芯片，所述第一温度检测电路110连接至所述协议转换电路的TM引脚。
JD6621快速充电协议芯片为高度集成的USB供电（PD）控制器，支持USBPD 3.0 ，该USBPD 3.0 具有针对USBType-C下游接口设计的可编程电源规范。它的监视CC引脚以检测USB-C型连接/分离，能够提供3.3V至21V的输出电压。
此外，JD6621快速充电协议芯片还集成了硬件超级充电协议（SCP）、快速充电协议（FCP）和QuickCharge TM 2.0 / 3.0 / 3 +（QC 2.0 / 3.0 / 3 +）USB接口，其监视USBD+/ D−数据线，并根据不同的受电设备自动调整输出电压。如果受电设备不支持USBPD协议，则JD6621快速充电协议芯片可以提供上述其他协议。
优选地，所述第一温度检测电路110包括热敏电阻。
具体地，热敏电阻R8的一端连接至JD6621快速充电协议芯片的TM引脚，另一端接地，当温度上升时，热敏电阻的阻值下降，热敏电阻上的采样电压下降，JD6621快速充电协议芯片的TM引脚的电压值下降。
进一步地，所述输出开关电路120包括MOS管Q1，所述协议转换电路的SRCG引脚连接至MOS管Q1的栅极，所述DCDC转换电路的输出端VOUT连接至MOS管Q1的漏极，MOS管Q1的源极连接至所述输出接口的VBUS端子上。
具体地，JD6621快速充电协议芯片的SRCG引脚为NMOS管栅极节点控制引脚。JD6621快速充电协议芯片通过SRCG引脚控制MOS管Q1的通断，从而控制所述DCDC转换电路的输出电压传送至所述输出接口。
实施例二
请参阅图2、图3、图4、图5和图6，示出本实用新型的实施例提供的一种自动调节输出功率的车载充电器200，包括一对车载充电电路模块，每个所述车载充电电路模块包括一个DCDC转换电路、一个协议转换电路和一个输出接口，所述DCDC转换电路、所述协议转换电路和所述输出接口依次电性连接，所述车载充电器还包括主控电路230、第二温度检测电路210、协议切换电路240和一对DCDC关断电路220，所述第二温度检测电路210连接至所述主控电路230的温度采集端，每个所述DCDC关断电路220分别连接至一个所述DCDC转换电路，所述协议切换电路240的控制端连接至所述主控电路230的输出端P0.3引脚。
具体地，实施例二中的车载充电器包括一对独立工作的车载充电电路模块和一个公用的所述主控电路230、所述第二温度检测电路210和所述协议切换电路240，所述主控电路230依据所述第二温度检测电路210采集到的温度值控制所述DCDC转换电路的通断，并通过所述协议切换电路240调整所述协议转换电路的输出协议。
具体地，所述DCDC转换电路采用SP1259HN芯片，SP1259HN芯片为同步降压转换器，其输出电流为4.8A，设计允许工作电源电压范围为9V~36V。SP1259HN芯片由两种工作模式：CC（恒定输出电流）模式或者CV（恒定输出电压）模式。SP1259HN芯片适用于DC/DC请求时切换电源应用程序限流功能。
具体地，所述协议转换电路采用FP6601Q电源管理IC芯片，FP6601Q电源管理IC芯片为快充协议芯片，同时在输出接口的VBUS、D-、D+端子误触发或者USB-C接口拔插时，避免造成内部IC芯片损伤，输出电压异常。
具体地，一对所述DCDC转换电路包括第一DCDC转换电路和第二DCDC转换电路，一对所述协议转换电路包括第一协议转换电路和第二协议转换电路，一对所述输出接口包括第一输出接口和第二输出接口，所述第一协议转换电路的FBO引脚连接至所述第一DCDC转换电路的FB引脚，将所述第一输出接口的输出电压反馈至所述第一DCDC转换电路，所述第二协议转换电路的FBO引脚连接至所述第二DCDC转换电路的FB引脚，将所述第二输出接口的输出电压反馈至所述第二DCDC转换电路。
进一步地，一对所述DCDC转换电路包括第一DCDC转换电路和第二DCDC转换电路，一对所述DCDC关断电路220包括第一DCDC关断电路和第二DCDC关断电路，所述第一DCDC关断电路包括第一MOS管Q1，所述第一MOS管Q1的栅极通过电阻R14连接至所述主控电路230的G1引脚，所述第一MOS管Q1的源极接地，所述第一MOS管Q1的漏极连接至所述第一DCDC转换电路的COMP引脚。所述第二DCDC关断电路包括第二MOS管Q2，所述第二MOS管Q2的栅极通过电阻R15连接至所述主控电路230的G2引脚，所述第二MOS管Q2的源极接地，所述第二MOS管Q2的漏极连接至所述第二DCDC转换电路的COMP引脚。
具体地，所述第一DCDC转换电路的COMP引脚和所述第二DCDC转换电路的COMP引脚分别接入逻辑低电平，则能够使所述第一DCDC转换电路和所述第二DCDC转换电路分别进入待机模式。
进一步地，所述协议切换电路240包括第三MOS管Q3，所述第三MOS管Q3的源极接地，所述第三MOS管的Q3的栅极通过电阻R22连接至所述主控电路230的P0.3引脚，所述第三MOS管Q3的漏极连接至一对所述协议转换电路的EN1引脚。
具体地，当所述第二温度检测电路210监测到的温度值大于设定的温度上限时，所述主控电路230的G1引脚、G2引脚、P0.3引脚同时输出高电平，500ms后，G1引脚和G2引脚输出低电平，P0.3引脚持续输出高电平，使所述DCDC转换电路关断，同时切换充电协议，由原较大充电功率协议变更为较小充电功率协议，甚至是最小充电功率协议。
当所述第二温度检测电路210监测到的温度值低于设定的温度下限时，所述主控电路230的G1引脚、G2引脚同时输出高电平，P0.3引脚输出低电平，500ms后，G1引脚和G2引脚输出低电平，P0.3引脚持续输出低电平，使所述DCDC转换电路自动恢复最大输出功率。
进一步地，还包括数码显示电路和数码显示单元，所述数码显示电路的输入端连接至所述主控电路230的LED控制端，所述数码显示电路用于驱动所述数码显示单元对外显示所述主控电路230的工作状态。
实施例三
请参阅图7，示出本实用新型的实施例提供的一种自动调节输出功率的车载充电器300，包括一对独立工作的车载充电电路模块，所述车载充电器还包括数据线SDA和控制线SCL，所述数据线SDA和所述控制线SCL的两端分别连接至一对所述车载充电电路模块。
进一步地，一对所述车载充电电路模块包括第一车载充电电路模块和第二车载充电电路模块，所述第一车载充电电路模块包括I2C时钟信号引脚SCK和I2C数据信号引脚SDA，所述第二车载充电电路模块包括I2C接口控制引脚SLC_S和I2C接口数据引脚SDA_S，所述控制线SCL的两端分别连接至所述第一车载充电电路模块的I2C时钟信号引脚SCK和所述第二车载充电电路模块的I2C接口控制引脚SLC_S，所述数据线SDA的两端分别连接至所述第一车载充电电路模块的I2C数据信号引脚SDA和所述第二车载充电电路模块的I2C接口数据引脚SDA_S。
其中，所述第一车载充电电路模块采用SW3516芯片，SW3516芯片为高集成度的快充车充芯片，集成了5A高效率同步降压变换器，支持双口独立限流，支持PPS/PD/QC/AFC/FCP/SCP/PE/SFCP/低压直充等多种快充协议，支持CC/CV模式，支持双口管理逻辑。
所述第二车载充电电路模块采用SC2002芯片，SC2002芯片支持VOOC闪充协议，采用1A1C双口设计，USB-A接口支持VOOC闪充，最大功率为20W，USB-C接口支持USBPD快充，最大功率为18W。
具体地，所述控制线SCL和所述数据线SDA实现SW3516芯片与SC2002芯片之间的数据通信，以协调两个芯片的输出功率。
当车载充电器的温度高于设定的温度值上限时，SW3516芯片与SC2002芯片中的一个芯片停止工作或者两个芯片同时降低输出功率。
当车载充电器的温度低于设定的温度值下限时，SW3516芯片与SC2002芯片恢复最高输出功率。
具体地，所述第一车载充电电路模块和所述第二车载充电电路模块为两路独立工作的充电器电路，单独使用时的输出功率为最大充电功率，同时使用时，所述第一车载充电电路模块和所述第二车载充电电路模块通过协商进行功率调整，输出功率根据需求设置。当其中一个充电电路模块没有电流输出或者小于设定值时，另一个充电电路模块能够输出最大充电功率。两个充电电路模块之间互相独立又互相制约，可以灵活地进行功率配置。
上述自动调节输出功率的车载充电器中，所述协议转换电路依据所述第一温度检测电路或者所述第二温度检测电路检测到的温度值调整输出协议，当车充的温度值大于设定的温度值上限时，所述协议转换电路调整输出协议，降低输出功率；当车充的温度值小于设定的温度值下限时，所述协议转换电路自动恢复最大输出功率。或者在两个所述协议转换电路之间采用自协商方式，使其中的一个所述协议转换电路停止工作或者两个协议转换电路同时降低输出功率，以更好的保护车载充电器的使用寿命，同时提升用户使用体验。本实用新型的产品结构简单，易于生产，成本低廉，便于推广。
需要说明的是，本实用新型并不局限于上述实施方式，根据本实用新型的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本实用新型的创造精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种自动调节输出功率的车载充电器，其特征在于，包括DCDC转换电路、协议转换电路、输出接口和第一温度检测电路，所述DCDC转换电路、所述协议转换电路和所述输出接口依次电性连接，所述协议转换电路包括输出开关电路，所述输出开关电路设于所述DCDC转换电路和所述输出接口之间，并由所述协议转换电路控制通断，所述第一温度检测电路电性连接至所述协议转换电路的温度采集端，所述协议转换电路依据所述第一温度检测电路采集到的温度值控制所述输出开关电路的通断，实现对所述DCDC转换电路的输出功率的调节。
2.如权利要求1所述的自动调节输出功率的车载充电器，其特征在于，所述协议转换电路采用JD6621快速充电协议芯片，所述第一温度检测电路连接至所述协议转换电路的TM引脚；所述第一温度检测电路包括热敏电阻。
3.如权利要求1所述的自动调节输出功率的车载充电器，其特征在于，所述输出开关电路包括MOS管Q1，所述协议转换电路的SRCG引脚连接至MOS管Q1的栅极，所述DCDC转换电路的输出端VOUT连接至MOS管Q1的漏极，MOS管Q1的源极连接至所述输出接口的VBUS端子上。
4.一种自动调节输出功率的车载充电器，其特征在于，包括一对车载充电电路模块，每个所述车载充电电路模块包括一个DCDC转换电路、一个协议转换电路和一个输出接口，所述DCDC转换电路、所述协议转换电路和所述输出接口依次电性连接；所述车载充电器还包括主控电路、第二温度检测电路、协议切换电路和一对DCDC关断电路，所述第二温度检测电路连接至所述主控电路的温度采集端，每个所述DCDC关断电路分别连接至一个所述DCDC转换电路，所述协议切换电路的控制端连接至所述主控电路的输出端P0.3引脚。
5.如权利要求4所述的自动调节输出功率的车载充电器，其特征在于，一对所述DCDC转换电路包括第一DCDC转换电路和第二DCDC转换电路，一对所述DCDC关断电路包括第一DCDC关断电路和第二DCDC关断电路，所述第一DCDC关断电路包括第一MOS管Q1，所述第一MOS管Q1的栅极通过电阻R14连接至所述主控电路的G1引脚，所述第一MOS管Q1的源极接地，所述第一MOS管Q1的漏极连接至所述第一DCDC转换电路的COMP引脚。
6.如权利要求5所述的自动调节输出功率的车载充电器，其特征在于，所述第二DCDC关断电路包括第二MOS管Q2，所述第二MOS管Q2的栅极通过电阻R15连接至所述主控电路的G2引脚，所述第二MOS管Q2的源极接地，所述第二MOS管Q2的漏极连接至所述第二DCDC转换电路的COMP引脚。
7.如权利要求4所述的自动调节输出功率的车载充电器，其特征在于，所述协议切换电路包括第三MOS管Q3，所述第三MOS管Q3的源极接地，所述第三MOS管的Q3的栅极通过电阻R22连接至所述主控电路的P0.3引脚，所述第三MOS管Q3的漏极连接至一对所述协议转换电路的EN1引脚。
8.如权利要求4所述的自动调节输出功率的车载充电器，其特征在于，还包括数码显示电路和数码显示单元，所述数码显示电路的输入端连接至所述主控电路的LED控制端，所述数码显示电路用于驱动所述数码显示单元对外显示所述主控电路的工作状态。
9.一种自动调节输出功率的车载充电器，其特征在于，包括一对独立工作的车载充电电路模块、数据线SDA和控制线SCL，所述数据线SDA和所述控制线SCL的两端分别连接至一对所述车载充电电路模块；所述车载充电器的温度高于设定的温度值上限时，一对所述车载充电电路模块中的一个停止工作或者两个同时降低输出功率；所述车载充电器的温度低于设定的温度值下限时，一对所述车载充电电路模块恢复输出最高输出功率。
10.如权利要求9所述的自动调节输出功率的车载充电器，其特征在于，一对所述车载充电电路模块包括第一车载充电电路模块和第二车载充电电路模块，所述第一车载充电电路模块包括I2C时钟信号引脚SCK和I2C数据信号引脚SDA，所述第二车载充电电路模块包括I2C接口控制引脚SLC_S和I2C接口数据引脚SDA_S，所述控制线SCL的两端分别连接至所述第一车载充电电路模块的I2C时钟信号引脚SCK和所述第二车载充电电路模块的I2C接口控制引脚SLC_S，所述数据线SDA的两端分别连接至所述第一车载充电电路模块的I2C数据信号引脚SDA和所述第二车载充电电路模块的I2C接口数据引脚SDA_S。
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