CN220544738U - 一种单type-c充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种单TYPE‑C充电器，包括：初级充电单元、次级充电单元以及TYPE‑C接口，所述初级充电单元，用于提供供电电压；所述TYPE‑C接口，用于接收外部通信控制信号；所述次级充电单元，用于根据所述外部通信控制信号将所述供电电压进行转换，并输出对应的电压电流供给终端产品；其中，所述次级充电单元包括协议控制芯片U5，所述协议控制芯片U5与所述TYPE‑C接口连接。通过实施本实用新型实施例的充电器可实现满足目前大部分主流手机和平板电脑的充电接口协议要求。

Description

一种单TYPE-C充电器

技术领域

本实用新型涉及充电器技术领域，尤其涉及一种单TYPE-C充电器。

背景技术

近年来，随着充电器市场需求迅速扩张，生产工艺不断进步，轻薄与否、充电效率以及对设备的兼容性，成为了充电器的重要评判标准，也成为了影响消费者购买的关键因素。超薄体积快速充电器采用超扁平结构设计，体形更轻薄，外观设计现代时尚，能更好地为平板、笔记本提供高压PD快充，对设备兼容性更好，与市场需求高度契合，为超薄快充电源市场带来了极具竞争力的全新选择，近年来也受到越来越多消费者追捧。

随着智能手机、平板等移动式电子产品越来越丰富，使用频率越来越高，但由于电池蓄能不足，不能完全满足此类电子产品的连续使用，不可避免的出现需要频繁充电的问题。而传统的充电器充电时间慢，无法识别不同的智能手机、平板电脑等设备的协议。

因此，有必要设计一种新的充电器，实现满足目前大部分主流手机和平板电脑的充电接口协议要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种单TYPE-C充电器。

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：提供一种单TYPE-C充电器,包括：初级充电单元、次级充电单元以及TYPE-C接口，所述初级充电单元，用于提供供电电压；所述TYPE-C接口，用于接收外部通信控制信号；所述次级充电单元，用于根据所述外部通信控制信号将所述供电电压进行转换，并输出对应的电压电流供给终端产品；其中，所述次级充电单元包括协议控制芯片U5，所述协议控制芯片U5与所述TYPE-C接口连接。

其进一步技术方案为：所述协议控制芯片U5的型号为JD6606SP5。

其进一步技术方案为：所述初级充电单元包括电源转换模块以及初级同步整流模块，所述初级同步整流模块与所述电源转换模块连接，所述电源转换模块与所述次级充电单元连接。

其进一步技术方案为：所述电源转换模块包括电源转换芯片U1；所述电源转换芯片U1连接有充电电阻R16以及充电电阻R14；所述电源转换芯片U1通过电阻R13以及防反接二极管D2连接有变压器辅助绕组T1B。

其进一步技术方案为：所述电源转换芯片U1还连接有一端接地的电容C28以及电容C14。

其进一步技术方案为：所述初级同步整流模块包括依序连接的浪涌保护电路、滤波电路以及初级RCD尖峰脉冲吸收电路，所述初级RCD尖峰脉冲吸收电路与所述电源转换芯片U1连接；所述浪涌保护电路包括保险管F1以及与所述保险管F1连接的热敏电阻NTC，所述热敏电阻NTC连接有整流桥BD1；所述滤波电路包括滤波电容EC1、滤波电容EC2、分别与所述整流桥BD1连接的差模电感LB1以及差模电感L2，所述滤波电容EC1、滤波电容EC2分别与所述差模电感LB1以及差模电感L2连接；所述初级RCD尖峰脉冲吸收电路包括依序连接的二极管D1、电容C1、电阻R11以及与所述电容C1并联的电阻R12，所述二极管D1与所述电源转换芯片U1连接；所述电阻R11分别与所述差模电感LB1以及差模电感L2连接。

其进一步技术方案为：所述次级充电单元还包括次级同步整流单元，所述次级同步整流单元与所述电源转换芯片U1通过变压器连接；所述次级同步整流单元与所述协议控制芯片U5连接。

其进一步技术方案为：所述次级同步整流单元包括同步控制芯片U2；所述同步控制芯片U2的型号为LP15R060SD。

其进一步技术方案为：所述同步控制芯片U2连接有RC尖峰吸收电路，所述RC尖峰吸收电路包括依序连接的电阻R6以及电容C4。

其进一步技术方案为：所述协议控制芯片U5还连接有输出反馈保护电路；所述输出反馈保护电路包括并联连接的电阻R7以及电容C7。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：本实用新型通过设置初级充电单元、次级充电单元以及TYPE-C接口，利用次级充电单元中的协议控制芯片U5与TYPE-C接口连接，采用TYPE-C接口进行充电处理，可以解决以往传统接口的便利性差、寿命短、机械可靠性差的问题，更好的促进智能手机和平板电脑的市场增长，协议控制芯片U5采用多协议的芯片，实现满足目前大部分主流手机和平板电脑的充电接口协议要求。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，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他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种单TYPE-C充电器的示意性框图；

图2为本实用新型实施例提供的一种单TYPE-C充电器的具体电路原理图；

图中标识说明：

10、初级充电单元；20、次级充电单元；30、TYPE-C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。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的一种单TYPE-C充电器的示意性框图，该充电器可以运用于给手机和平板电脑这两大类主流产品的多协议充电场景中，实现满足目前大部分主流手机和平板电脑的充电接口协议要求。

请参阅图1，上述的一种单TYPE-C充电器,包括：初级充电单元10、次级充电单元20以及TYPE-C接口30，初级充电单元10，用于提供供电电压；TYPE-C接口30，用于接收外部通信控制信号；次级充电单元20，用于根据外部通信控制信号将供电电压进行转换，并输出对应的电压电流供给终端产品；其中，次级充电单元20包括协议控制芯片U5，协议控制芯片U5与TYPE-C接口30连接。

在一实施例中，请参阅图2，上述的协议控制芯片U5的型号为但不局限于JD6606SP5。

在本实施例中，协议芯片采用JD6606SP5(CPC-16封装)。选用CPC-16封装的JD6606SP5芯片是常规封装，方便调试和生产工艺控制,JD6606SP5是兼容支持华为的快速充电协议(FCP)，超级充电协议(SCP)、AFC充电协议和高通的QC 2.0/3.0/3+充电协议技术，这些技术专为USB Type-C充电应用而设计。一颗多协议的芯片可节省BOM成本，满足目前大部分主流手机和平板电脑的充电接口协议要求。同时，由于采用了TYPE-C接口30，此充电器可以解决以往传统接口的便利性差、寿命短、机械可靠性差的问题，更好的促进智能手机和平板电脑的市场增长。

在一实施例中，请参阅图2，上述的初级充电单元10包括电源转换模块以及初级同步整流模块，初级同步整流模块与电源转换模块连接，电源转换模块与次级充电单元20连接。

在一实施例中，请参阅图2，上述的电源转换模块包括电源转换芯片U1；电源转换芯片U1连接有充电电阻R16以及充电电阻R14；电源转换芯片U1通过电阻R13以及防反接二极管D2连接有变压器辅助绕组T1B。

在一实施例中，请参阅图2，上述的电源转换芯片U1还连接有一端接地的电容C28以及电容C14。

在一实施例中，上述的电源转换芯片U1的型号为但不局限于LP8728A。

釆用了PWM集成芯片LP8728A内部集成了高压MOS 650V。可以工作在QR、CCM、DCM模式，PWM工作时，采用峰值电流控制模式，并且在中载以下开始降低频率以提升平均效率，在轻载或者空载时，系统工作在打嗝模式。LP8728A采用专有的OCP补偿技术，实现不随输入电压变化的恒定输出功率。且特有的频率抖动技术改善EMI指标。LP8728A具有多重保护功能，包括VCC欠压保护、VCC过压保护、输出过载保护、输出同步整流短路保护、CS电阻短路保护、过温保护等功能。

在本实施例中，初级侧主要通过充电电阻R16以及充电电阻R14给电源转换芯片U1充电，当电压达到电源转换芯片U1的启动电压16.7V时，初级PWM部分开始工作内置MOS开始导通，变压器辅助绕组T1B通过电阻R13以及防反接二极管D2给VDD供电，此时充电电阻R16以及充电电阻R14供电的HV脚在IC内部自动断开，这样使电源转换芯片U1的损耗降到最低，起到绿色环保节能效果。

在一实施例中，请参阅图2，上述的初级同步整流模块包括依序连接的浪涌保护电路、滤波电路以及初级RCD尖峰脉冲吸收电路，初级RCD尖峰脉冲吸收电路与电源转换芯片U1连接；浪涌保护电路包括保险管F1以及与保险管F1连接的热敏电阻NTC，热敏电阻NTC连接有整流桥BD1；滤波电路包括滤波电容EC1、滤波电容EC2、分别与整流桥BD1连接的差模电感LB1以及差模电感L2，滤波电容EC1、滤波电容EC2分别与差模电感LB1以及差模电感L2连接；初级RCD尖峰脉冲吸收电路包括依序连接的二极管D1、电容C1、电阻R11以及与电容C1并联的电阻R12，二极管D1与电源转换芯片U1连接；电阻R11分别与差模电感LB1以及差模电感L2连接。

在本实施例中，AC输入端使用了快速熔断性保险管F1以及热敏电阻NTC组成浪涌保护电路，有效的抑制了浪涌电流；同时使用差模电感LB1和差模电感L2、高压滤波电容EC1和高压滤波电容EC2组成∏型滤波电路，有效的改善EMC。使整流后的波形更加平顺没有干扰。二极管D1、电阻R11、电阻R12、电容C1组成初级RCD尖峰脉冲吸收电路，吸收变压器漏感等产生的尖峰电压，确保MOS管上的Vds电压应力在安全范围内。电源转换芯片U1的VDD供电电路即防反接二极管D2、电阻R13、电容C28、电容C14组成的稳定的供电电路确保了在全电压输入输出条件下，电源转换芯片U1的VDD供电电压在IC引脚的耐压范围内，不会触发IC的VDD的OVP保护功能。

在一实施例中，请参阅图2，上述的次级充电单元20还包括次级同步整流单元，次级同步整流单元与电源转换芯片U1通过变压器连接；次级同步整流单元与协议控制芯片U5连接。

在一实施例中，请参阅图2，上述的次级同步整流单元包括同步控制芯片U2；同步控制芯片U2的型号为但不局限于LP15R060SD。

LP15R060SD适用于CCM、DCM、QR模式下的反激同步整流。LP15R060SD为高性能的开关电源60V同步整流产品，兼容多种开关电源控制系统。LP15R060SD采用专有的整流管开通判定技术，可以有效的避免因激磁振荡引起的驱动芯片误开通。LP15R060SD具有极快的关断速度，可以大幅度降低在CCM工作条件下因关断延迟造成的效率损失。LP15R060SD采用特有的VCC供电技术，可以保证芯片不会欠电工作。另外，LP15R060SD还集成了VCC欠压保护，过压钳位，以及驱动脚去干扰等技术。

在一实施例中，请参阅图2，上述的同步控制芯片U2连接有RC尖峰吸收电路，RC尖峰吸收电路包括依序连接的电阻R6以及电容C4。

具体地，通过同步控制芯片U2的7脚VD侦测到的数据对内置开关MOS管进行开关控制来实现同步整流输出功能，降低开关损坏，提高效率。为改善EMC，降低干扰，在内置MOS管的D-S引脚之间还加入了一组RC吸收回路即C4和R6组成的RC尖峰吸收网络。LP15R060SD采用自供电技术不需要VCC供电绕组确保IC供电电压在VCC引脚耐压范围内降低了整个MOB成本减小PCB的空间。

在一实施例中，请参阅图2，上述的协议控制芯片U5还连接有输出反馈保护电路；输出反馈保护电路包括并联连接的电阻R7以及电容C7。

在本实施例中，协议控制芯片U5根据TYPE-C接口30的CC1/CC2接收到的外部通信控制信号进入芯片的信号接收环，进而控制输出对应的电压电流，给终端产品供电。其中协议控制芯片U5的5/6脚为输出电流检测端；使用IC内部OPTO功能，MPC为多口并联控制端,如单口应用,无需引出网络端口将R21改为100K电阻即可；OPTO光耦驱动脚搭配内置CC/CV功能模块；电容C7以及电阻R7组成的输出反馈网络保护电路，提高了电路的抗ESD能力。

本实施例的充电器采用PD快充电技术充电速度快对各种电池类负载进行均流、恒流、恒压、阶梯恒压、充满停止和欠压过压保护等控制措施，实现双向充放电电流控制。轻薄设计，扁平小巧，便于携带，满足智能手机、平板电脑等设备的多协议快充，缩短了充电时间，提高充电效率，更节能更环保。

上述的一种单TYPE-C充电器，通过设置初级充电单元10、次级充电单元20以及TYPE-C接口30，利用次级充电单元20中的协议控制芯片U5与TYPE-C接口30连接，采用TYPE-C接口30进行充电处理，可以解决以往传统接口的便利性差、寿命短、机械可靠性差的问题，更好的促进智能手机和平板电脑的市场增长，协议控制芯片U5采用多协议的芯片，实现满足目前大部分主流手机和平板电脑的充电接口协议要求。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种单TYPE-C充电器,其特征在于，包括：初级充电单元、次级充电单元以及TYPE-C接口，所述初级充电单元，用于提供供电电压；所述TYPE-C接口，用于接收外部通信控制信号；所述次级充电单元，用于根据所述外部通信控制信号将所述供电电压进行转换，并输出对应的电压电流供给终端产品；其中，所述次级充电单元包括协议控制芯片U5，所述协议控制芯片U5与所述TYPE-C接口连接。

2.根据权利要求1所述的一种单TYPE-C充电器,其特征在于，所述协议控制芯片U5的型号为JD6606SP5。

3.根据权利要求1所述的一种单TYPE-C充电器,其特征在于，所述初级充电单元包括电源转换模块以及初级同步整流模块，所述初级同步整流模块与所述电源转换模块连接，所述电源转换模块与所述次级充电单元连接。

4.根据权利要求3所述的一种单TYPE-C充电器,其特征在于，所述电源转换模块包括电源转换芯片U1；所述电源转换芯片U1连接有充电电阻R16以及充电电阻R14；所述电源转换芯片U1通过电阻R13以及防反接二极管D2连接有变压器辅助绕组T1B。

5.根据权利要求4所述的一种单TYPE-C充电器,其特征在于，所述电源转换芯片U1还连接有一端接地的电容C28以及电容C14。

6.根据权利要求4所述的一种单TYPE-C充电器,其特征在于，所述初级同步整流模块包括依序连接的浪涌保护电路、滤波电路以及初级RCD尖峰脉冲吸收电路，所述初级RCD尖峰脉冲吸收电路与所述电源转换芯片U1连接；所述浪涌保护电路包括保险管F1以及与所述保险管F1连接的热敏电阻NTC，所述热敏电阻NTC连接有整流桥BD1；所述滤波电路包括滤波电容EC1、滤波电容EC2、分别与所述整流桥BD1连接的差模电感LB1以及差模电感L2，所述滤波电容EC1、滤波电容EC2分别与所述差模电感LB1以及差模电感L2连接；所述初级RCD尖峰脉冲吸收电路包括依序连接的二极管D1、电容C1、电阻R11以及与所述电容C1并联的电阻R12，所述二极管D1与所述电源转换芯片U1连接；所述电阻R11分别与所述差模电感LB1以及差模电感L2连接。

7.根据权利要求4所述的一种单TYPE-C充电器,其特征在于，所述次级充电单元还包括次级同步整流单元，所述次级同步整流单元与所述电源转换芯片U1通过变压器连接；所述次级同步整流单元与所述协议控制芯片U5连接。

8.根据权利要求7所述的一种单TYPE-C充电器,其特征在于，所述次级同步整流单元包括同步控制芯片U2；所述同步控制芯片U2的型号为LP15R060SD。

9.根据权利要求8所述的一种单TYPE-C充电器,其特征在于，所述同步控制芯片U2连接有RC尖峰吸收电路，所述RC尖峰吸收电路包括依序连接的电阻R6以及电容C4。

10.根据权利要求9所述的一种单TYPE-C充电器,其特征在于，所述协议控制芯片U5还连接有输出反馈保护电路；所述输出反馈保护电路包括并联连接的电阻R7以及电容C7。