WO2021068311A1 - USB Type-C接口电路及其充电方法、USB装置及电子设备 - Google Patents

USB Type-C接口电路及其充电方法、USB装置及电子设备 Download PDF

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WO2021068311A1
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power supply
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欧应阳
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深圳慧能泰半导体科技有限公司
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • This application relates to the technical field of USB interface circuits, and in particular to a USB Type-C interface circuit and its charging method, USB device and electronic equipment.
  • USB Type-C USB Type-C
  • USB Power Delivery Specification USB PD
  • the USB interface can carry 3A or 5A current, and the output voltage is up to 20V.
  • the proprietary channel for power transmission protocol communication can complete intelligent adaptive charging adjustment between charging and powered devices to improve charging efficiency.
  • one output Type-C port can charge one device.
  • Type-C Port adapters came into being. For an adapter with two Type-C ports, the basic requirements are as follows:
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a USB interface circuit in the prior art.
  • ACDC AC-to-DC circuits
  • Is AC mains the two independent AC-to-DC circuits
  • Each Type-C port has a corresponding PD chip to perform protocol handshake with the device through the CC line.
  • the output voltage required by the device is determined through the USB PD protocol.
  • the PD chip and ACDC are connected through FB. FB can directly adjust the output voltage VOUT of ACDC to achieve the target voltage value required by the device.
  • FIG. 2 is a schematic structural diagram of another USB interface circuit in the prior art.
  • the ACDC is connected in series with two buck converters, and the PD chip is connected to the buck converter.
  • the converters are connected through FB and FB directly adjusts the output voltage VOUT of the buck converter to reach the target voltage value after the PD handshake, and respectively supply power to the two Type-C ports.
  • the second prior art is an improvement on the prior art 1.
  • the prior art 2 only uses one ACDC, which can significantly improve the use efficiency of the power device.
  • this scheme adds the The ACDC series-connected buck converter is equivalent to the series connection of two-stage power supplies. Therefore, for the entire power system, on the one hand, it will reduce the overall efficiency, on the other hand, it will increase the power consumption of the entire system.
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of yet another USB interface circuit in the prior art.
  • the difference from prior art one is that in the technical solution provided by the prior art, one ACDC is used, and the output of ACDC VOUT1 is powered by one of the two Type-C ports, and the output of ACDC is at the same time It is connected to a buck-boost converter, and the buck-boost converter achieves the voltage VOUT2 required by the other Type-C port by boosting or bucking VOUT1.
  • Existing technology three is an improvement to existing technology one. Under the condition that the above-mentioned application requirements are also met, the existing technology three uses only one ACDC, which can significantly improve the use efficiency of power devices. However, due to the output voltage of ACDC one way A buck-boost converter is used. Compared with the buck converter in the prior art 2, the buck-boost converter requires more power devices and more complicated control. Therefore, the solution still needs improvement.
  • the technical problem solved by the embodiments of this application is to provide a USB Type-C interface circuit and its charging method, USB device and electronic equipment, which can solve the problem of multiple Type-C ports of the adapter being multiple devices simultaneously in the prior art.
  • an embodiment of the present application provides a USB Type-C interface circuit, including: a power supply circuit for outputting a DC voltage; a voltage conversion circuit for converting the DC voltage into a target voltage; the first Type -C port, used to connect to the first load; second Type-C port, used to connect to the second load; switch circuit, respectively connected to the power circuit, the voltage conversion circuit, the first Type-C port and The second Type-C port is connected; and a USB controller, which communicates with the first Type-C port and the second Type-C port, respectively, and the USB controller is configured to: according to the first load The maximum supply voltage of the first supply voltage and the second supply voltage of the second load, adjust the DC voltage of the power supply circuit, and control the switch circuit to apply the DC voltage to the maximum supply voltage Corresponding Type-C port; adjust the target voltage of the voltage conversion circuit according to the smallest supply voltage of the first supply voltage and the second supply voltage, and control the switch circuit to The target voltage is applied to the Type-C port corresponding to the minimum supply
  • the switch circuit includes: a first switch circuit, respectively connected to the power supply circuit, the voltage conversion circuit, the first Type-C port, and the USB controller; and a second switch circuit, respectively Connected to the power supply circuit, the voltage conversion circuit, the second Type-C port, and the USB controller; the USB controller is used to: according to the first power supply voltage and the second power supply voltage Among them, the maximum power supply voltage, adjust the DC voltage of the power supply circuit, and control the first switch circuit and the second switch circuit to apply the DC voltage to the Type-C port corresponding to the maximum power supply voltage; According to the minimum supply voltage of the first supply voltage and the second supply voltage, the target voltage of the voltage conversion circuit is adjusted, and the first switching circuit and the second switching circuit are controlled to reduce The target voltage is applied to the Type-C port corresponding to the minimum supply voltage.
  • the first switch circuit includes: a first switch tube connected between the power supply circuit and the first Type-C port, and the first switch tube is connected to the USB controller;
  • the second switch tube is connected between the voltage conversion circuit and the first Type-C port, and the second switch tube is connected to the USB controller; when the first power supply voltage is greater than or equal to For the second power supply voltage, when the DC voltage is greater than the target voltage, the USB controller is used to control the first switching tube to turn on, and to control the second switching tube to turn off, so that the DC voltage is applied to The first Type-C port; when the first power supply voltage is less than or equal to the second power supply voltage, and the DC voltage is greater than the target voltage, the USB controller is used to control the first switch tube Turning off, controlling the second switch tube to turn on, so that the target voltage is applied to the first Type-C port.
  • the second switch circuit includes: a third switch tube connected between the voltage conversion circuit and the second Type-C port, and the third switch tube is connected to the USB controller
  • the fourth switch tube is connected between the power supply circuit and the second Type-C port, and the fourth switch tube is connected to the USB controller; when the first power supply voltage is greater than or equal to For the second power supply voltage, when the DC voltage is greater than the target voltage, the USB controller is used to control the third switching tube to turn on, and to control the fourth switching tube to turn off, so that the target voltage is applied to The second Type-C port; when the first power supply voltage is less than or equal to the second power supply voltage, and the DC voltage is greater than the target voltage, the USB controller is used to control the third switch tube When turned off, the fourth switch tube is controlled to be turned on, so that the direct current voltage is applied to the second Type-C port.
  • the voltage conversion circuit is a step-down conversion circuit.
  • the power supply circuit is an AC-to-DC circuit or a DC-to-DC circuit.
  • an embodiment of the present application provides a USB device, including the above-mentioned USB Type-C interface circuit.
  • an embodiment of the present application provides an electronic device including the USB Type-C interface circuit described above.
  • an embodiment of the present application provides a charging method based on a USB Type-C interface circuit, including: determining a first power supply voltage and a second power supply voltage, wherein the first power supply voltage is connected to the first power supply voltage.
  • the first Type-C port is connected to the second Type-C port; according to the minimum supply voltage of the first supply voltage and the second supply voltage, the target voltage of the voltage conversion circuit is adjusted, and all
  • the switch circuit is used to apply the target voltage to the Type-C port corresponding to the minimum power supply voltage, wherein the voltage conversion circuit communicates with the first Type-C port and the second Type-C port through the switch circuit. -C port connection.
  • the switch circuit includes a first switch tube, a second switch tube, a third switch tube, and a fourth switch tube, and the first switch tube is connected to the power circuit and the first Type-C port In between, the second switch tube is connected between the voltage conversion circuit and the first Type-C port, and the third switch tube is connected between the voltage conversion circuit and the second Type-C port In between, the fourth switch tube is connected between the power supply circuit and the second Type-C port.
  • the controlling the switch circuit to apply the DC voltage to the Type-C port corresponding to the maximum power supply voltage includes: when the DC voltage is greater than the target voltage: When a power supply voltage is greater than or equal to the second power supply voltage, controlling the first switching tube to turn on and controlling the second switching tube to turn off, so that the DC voltage is applied to the first Type-C port; When the first power supply voltage is less than or equal to the second power supply voltage, the third switching tube is controlled to be turned off, and the fourth switching tube is controlled to be turned on, so that the DC voltage is applied to the second Type- C port.
  • the controlling the switch circuit to apply the target voltage to the Type-C port corresponding to the minimum supply voltage includes: on the premise that the direct current voltage is greater than the target voltage: when the first When a power supply voltage is greater than or equal to the second power supply voltage, controlling the third switching tube to turn on and controlling the fourth switching tube to turn off, so that the target voltage is applied to the second Type-C port; When the first power supply voltage is less than or equal to the second power supply voltage, the first switching tube is controlled to be turned off, and the second switching tube is controlled to be turned on, so that the target voltage is applied to the first Type -C port.
  • the method further includes: when the first power supply voltage is greater than or equal to the second power supply voltage, and the first switching tube and the third switching tube are turned on, the second switching tube Under the premise that the fourth switch tube is turned off: if the first load connected to the first Type-C port requests a third power supply voltage again, the third power supply voltage is equal to the second power supply voltage; Adjust the DC voltage of the power supply circuit, and the adjusted DC voltage is equal to the second supply voltage; control all the switch tubes in the switch circuit to be continuously turned on for a first preset period of time; after the first preset period of time has elapsed After that, control all the switching tubes in the switching circuit to continue to conduct; or, control the first switching tube and the third switching tube to conduct; or, control the first switching tube and the fourth switching tube to conduct Turn on; or, control the second switch tube and the third switch tube to turn on; or, control the second switch tube and the fourth switch tube to turn on.
  • the method further includes: when the first power supply voltage is greater than or equal to the second power supply voltage, and the first switching tube and the third switching tube are turned on, the second switching tube Under the premise that the fourth switch tube is turned off: if the first load connected to the first Type-C port requests a fourth power supply voltage again, the fourth power supply voltage is less than the second power supply voltage; Adjust the DC voltage of the power supply circuit, and the adjusted DC voltage is equal to the second power supply voltage; control all the switch tubes in the switch circuit to be continuously turned on for a second preset period of time; after the second preset period of time has elapsed After that, control the second switch tube and the fourth switch tube to continue to conduct, control the first switch tube and the third switch tube to turn off; adjust the target voltage of the voltage conversion circuit to make the adjusted The target voltage of is applied to the first Type-C port, wherein the adjusted target voltage is equal to the fourth supply voltage.
  • the method further includes: when the first power supply voltage is greater than or equal to the second power supply voltage, and the first switching tube and the third switching tube are turned on, the second switching tube Under the premise that the fourth switch tube is turned off: if the second load connected to the second Type-C port requests a fifth power supply voltage again, the fifth power supply voltage is equal to the first power supply voltage; Adjust the target voltage of the voltage conversion circuit, and the adjusted target voltage is equal to the first supply voltage; control all the switch tubes in the switch circuit to continue conducting for a third preset time period; after the third preset After a period of time, control all the switching tubes in the switching circuit to continue to conduct; or, control the first switching tube and the third switching tube to conduct; or, control the first switching tube and the fourth switch The tube is turned on; or, the second switch tube and the third switch tube are controlled to be turned on; or, the second switch tube and the fourth switch tube are controlled to be turned on.
  • the method further includes: when the first power supply voltage is greater than or equal to the second power supply voltage, and the first switching tube and the third switching tube are turned on, the second switching tube Under the premise that the fourth switch tube is turned off: if the second load connected to the second Type-C port requests a sixth power supply voltage again, the sixth power supply voltage is greater than the first power supply voltage; Adjust the target voltage of the voltage conversion circuit, and the adjusted target voltage is equal to the first supply voltage; control all the switch tubes in the switch circuit to continuously conduct for a fourth preset period of time; after the fourth preset After a period of time, the second switch tube and the fourth switch tube are controlled to continue to conduct, and the first switch tube and the third switch tube are controlled to be turned off; the DC voltage of the power supply circuit is adjusted to make the A DC voltage is applied to the second Type-C port, wherein the adjusted DC voltage is equal to the sixth power supply voltage.
  • the method further includes: when the first power supply voltage is less than or equal to the second power supply voltage, and the second switching tube is connected to the fourth switching tube, the first switching tube Under the premise that the third switch tube is turned off: if the first load connected to the first Type-C port requests a seventh power supply voltage again, the seventh power supply voltage is equal to the second power supply voltage; Adjust the target voltage of the voltage conversion circuit, and the adjusted target voltage is equal to the second supply voltage; control all switch tubes in the switch circuit to continue to conduct for a fifth preset time period; after the fifth preset After a period of time, control all the switching tubes in the switching circuit to continue to conduct; or, control the first switching tube and the third switching tube to conduct; or, control the first switching tube and the fourth switch The tube is turned on; or, the second switch tube and the third switch tube are controlled to be turned on; or, the second switch tube and the fourth switch tube are controlled to be turned on.
  • the method further includes: when the first power supply voltage is less than or equal to the second power supply voltage, and the second switching tube is connected to the fourth switching tube, the first switching tube Under the premise that the third switch tube is turned off: if the first load connected to the first Type-C port requests an eighth power supply voltage again, the eighth power supply voltage is greater than the second power supply voltage; Adjust the target voltage of the voltage conversion circuit, and the adjusted target voltage is equal to the second supply voltage; control all the switch tubes in the switch circuit to continue conducting for a sixth preset time period; after the sixth preset After a period of time, control the first switch tube and the third switch tube to continue to conduct, control the second switch tube and the fourth switch tube to turn off; adjust the DC voltage of the power circuit so that the A DC voltage is applied to the first Type-C port, wherein the adjusted DC voltage is equal to the eighth power supply voltage.
  • the method further includes: when the first power supply voltage is less than or equal to the second power supply voltage, and the second switching tube is connected to the fourth switching tube, the first switching tube Under the premise that the third switch tube is turned off: if the second load connected to the second Type-C port requests a ninth power supply voltage again, the ninth power supply voltage is equal to the first power supply voltage; Adjust the DC voltage of the power supply circuit, and the adjusted DC voltage is equal to the first supply voltage; control all the switch tubes in the switch circuit to be continuously turned on for a seventh preset period of time; after the seventh preset period of time has elapsed After that, control all the switching tubes in the switching circuit to continue to conduct; or, control the first switching tube and the third switching tube to conduct; or, control the first switching tube and the fourth switching tube to conduct Turn on; or, control the second switch tube and the third switch tube to turn on; or, control the second switch tube and the fourth switch tube to turn on.
  • the method further includes: when the first power supply voltage is less than or equal to the second power supply voltage, and the second switching tube is connected to the fourth switching tube, the first switching tube Under the premise that the third switch tube is turned off: if the second load connected to the second Type-C port requests a tenth power supply voltage again, the tenth power supply voltage is less than the first power supply voltage; Adjust the DC voltage of the power supply circuit, and the adjusted DC voltage is equal to the first supply voltage; control all the switch tubes in the switch circuit to continue to conduct for an eighth preset period of time; after the eighth preset period of time has elapsed After that, control the first switch tube and the third switch tube to continue to conduct, control the second switch tube and the fourth switch tube to turn off; adjust the target voltage of the voltage conversion circuit to make the A target voltage is applied to the second Type-C port, wherein the target voltage is equal to the tenth supply voltage.
  • the method further includes: on the premise that the direct current voltage is greater than the target voltage: when the first power supply voltage is equal to the second power supply voltage, controlling the first switch tube and the The fourth switching tube is turned on, controlling the second switching tube and the third switching tube to turn off, so that the DC voltage is applied to the first Type-C port and the second Type-C port respectively; Or, when the first power supply voltage is equal to the second power supply voltage, the first switching tube and the fourth switching tube are controlled to be turned off, and the second switching tube and the third switching tube are controlled to be turned on , So that the target voltage is applied to the first Type-C port and the second Type-C port respectively.
  • the method further includes: obtaining the DC voltage output by the power supply circuit, the target voltage output by the voltage conversion circuit, the first real-time voltage of the first Type-C port, or the second Type-C port.
  • the second real-time voltage of the C port according to the direct current voltage, the target voltage, the first real-time voltage or the second real-time voltage, the working state of the switch circuit is controlled.
  • the beneficial effect of the embodiments of the present application is that, different from the prior art, the embodiments of the present application provide a USB Type-C interface circuit and a charging method thereof, a USB device, and an electronic device.
  • the interface circuit includes: a power supply circuit for outputting a DC voltage; a voltage conversion circuit for converting a DC voltage into a target voltage; a first Type-C port and a second Type-C port, respectively connected to the load; a switch circuit , Respectively connected to the power supply circuit, the voltage conversion circuit, the first Type-C port and the second Type-C port; a USB controller is used to communicate with the first Type-C port and the The second Type-C port communicates, and according to the power supply voltage of the load connected to the first Type-C port and the second Type-C port, the DC voltage and the target voltage are adjusted at the same time, and pass The switch circuit is controlled to apply the DC voltage or the target voltage to the Type-C port connected to the corresponding load.
  • the circuit structure provided by the present application is simple
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of a USB interface circuit in the prior art
  • FIG. 2 is a schematic diagram of another USB interface circuit in the prior art
  • Fig. 3 is a schematic structural diagram of yet another USB interface circuit in the prior art
  • Fig. 4 is a functional block diagram of a USB Type-C interface circuit provided by an embodiment of the present application.
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of a USB Type-C interface circuit provided by an embodiment of the present application.
  • Fig. 6a is a schematic flowchart of a charging method based on a USB Type-C interface circuit provided by an embodiment of the present application
  • Fig. 6b is a schematic diagram of the flow of S63 in Fig. 6a;
  • Fig. 6c is a schematic diagram of the flow of S65 in Fig. 6a;
  • FIG. 7 is a schematic flowchart of a charging method based on a USB Type-C interface circuit provided by another embodiment of the present application.
  • FIG. 8 is a schematic flowchart of a charging method based on a USB Type-C interface circuit provided by yet another embodiment of the present application.
  • FIG. 9 is a schematic flowchart of a charging method based on a USB Type-C interface circuit according to yet another embodiment of the present application.
  • FIG. 10 is a schematic flowchart of a charging method based on a USB Type-C interface circuit according to yet another embodiment of the present application.
  • FIG. 11 is a schematic flowchart of a charging method based on a USB Type-C interface circuit according to yet another embodiment of the present application.
  • FIG. 12 is a schematic flowchart of a charging method based on a USB Type-C interface circuit according to yet another embodiment of the present application.
  • FIG. 13 is a schematic flowchart of a charging method based on a USB Type-C interface circuit according to yet another embodiment of the present application.
  • FIG. 14 is a schematic flowchart of a charging method based on a USB Type-C interface circuit provided by yet another embodiment of the present application.
  • FIG. 15 is a schematic flowchart of a charging method based on a USB Type-C interface circuit according to yet another embodiment of the present application.
  • FIG. 16a is a schematic flowchart of a charging method based on a USB Type-C interface circuit according to yet another embodiment of the present application.
  • FIG. 16b is a schematic flowchart of a charging method based on a USB Type-C interface circuit according to yet another embodiment of the present application.
  • FIG. 16c is a schematic flowchart of a charging method based on a USB Type-C interface circuit according to yet another embodiment of the present application.
  • FIG. 16d is a schematic flowchart of a charging method based on a USB Type-C interface circuit provided by yet another embodiment of the present application.
  • the embodiments of the present application provide a USB Type-C interface circuit.
  • FIG. 4 is a functional block diagram of a USB Type-C interface circuit provided by an embodiment of the application.
  • the USB Type-C interface circuit 100 includes a power supply circuit 10, a voltage conversion circuit 20, a switch circuit 30, a USB controller 40, a first Type-C port 50, and a second Type-C port 60,
  • the USB controller 40 is respectively connected to the first Type-C port 50 and the second Type-C port 60, and is used to obtain the first load of the first load connected to the first Type-C port 50.
  • the USB controller 40 is used to The first power supply voltage of the load and the second power supply voltage of the second load are adjusted, the DC voltage output by the power supply circuit 10 is adjusted, and the DC voltage is converted into a target voltage by the voltage conversion circuit 20, and the The USB controller 40 adjusts the DC voltage of the power supply circuit 10 according to the maximum supply voltage of the first supply voltage and the second supply voltage, and controls the switch circuit 30 to apply the DC voltage At the Type-C port corresponding to the maximum supply voltage; according to the minimum supply voltage of the first supply voltage and the second supply voltage, the target voltage of the voltage conversion circuit 20 is adjusted, and the switching circuit is controlled 30 to apply the target voltage to the Type-C port corresponding to the minimum supply voltage.
  • the USB controller 40 communicates with the first Type-C port 50 and the second Type-C port 60 and determines the first power supply voltage and the second power supply voltage required by the first load.
  • the second power supply voltage required by the load the USB controller 40 judges the magnitude relationship between the first power supply voltage and the second power supply voltage at the same time, when the first power supply voltage is greater than the second power supply voltage
  • the USB controller 40 sends a control signal to the power circuit 10 to adjust the DC voltage of the power circuit 10, and sends a control signal to the switch circuit 30 to control the switch circuit 30 to complete the corresponding switching action
  • the USB controller 40 sends a control signal to the voltage conversion circuit 20 to adjust the target voltage of the voltage conversion circuit 20, and Send a control signal to the switch circuit 30 to control the switch circuit 30 to complete the corresponding switching action to apply the target voltage to the second Type-C port 60; when the first power supply voltage is less than the At the second power supply voltage, the USB controller
  • the first load connected to the first Type-C port 50 and the second load connected to the second Type-C port 60 can be any external device with a USB Type-C interface, such as a mobile phone.
  • the USB controller 40 may be any single-chip microcomputer (MCU) with a USB interface or a USB interface chip, such as a PD chip.
  • MCU microcomputer
  • the number of loads connected to the Type-C interface may depend on the total number of Type-C ports present in the USB Type-C interface circuit 100, which may be two or more, and is not limited to the above.
  • the first load and the second load, the first load and the second load are for illustration only.
  • the USB controller 40 communicates with the first Type-C port 50 and the second Type-C port 60, and communicates with the first Type-C port 50 and the The power supply voltage of the load connected to the second Type-C port 60 is adjusted while the DC voltage and the target voltage are adjusted, and the DC voltage or the target voltage is applied to the corresponding load by controlling the switch circuit 30 Type-C port. Therefore, this embodiment can maintain a high device utilization rate while simultaneously meeting multi-port charging requirements, and effectively improve system efficiency.
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of a USB Type-C interface circuit provided by an embodiment of the present application.
  • the switch circuit 30 includes a first switch circuit 31 and a second switch circuit 32.
  • the first switch circuit 31 is connected to the power supply circuit 10, the voltage conversion circuit 20, and the first switch circuit respectively.
  • the Type-C port 50 is connected to the USB controller 40; the second switch circuit 32 is connected to the power supply circuit 10, the voltage conversion circuit 20, the second Type-C port 60, and the USB controller, respectively
  • the USB controller 40 is used to adjust the DC voltage V1 of the power supply circuit 10 according to the maximum supply voltage of the first supply voltage and the second supply voltage, and control the first
  • the switch circuit 31 and the second switch circuit 32 apply the DC voltage to the Type-C port corresponding to the maximum power supply voltage; according to the minimum power supply of the first power supply voltage and the second power supply voltage Voltage, adjust the target voltage V2 of the voltage conversion circuit 20, and control the first switch circuit 31 and the second switch circuit 32 to apply the target voltage to the Type-C port corresponding to the minimum supply voltage .
  • the first switch circuit 31 includes a first switch tube 311 and a second switch tube 312, and the first switch tube 311 is connected to the power supply.
  • the second switch tube 312 is connected to the voltage conversion circuit 20 and the Between the first Type-C port 50 and the second switch tube 312 is connected to the USB controller 40; when the first power supply voltage is greater than or equal to the second power supply voltage, the power supply circuit 10 outputs When the DC voltage V1 is greater than the target voltage V2 output by the voltage conversion circuit 20, the USB controller 40 is used to control the first switching tube 311 to turn on, and to control the second switching tube 312 to turn off, so that all The DC voltage V1 is applied to the first Type-C port 50; when the first power supply voltage is less than or equal to the second power supply voltage, and the DC voltage V1 is greater than the target voltage V2, the USB control The device 40
  • the USB controller 40 sends an adjustment signal FB1 to the power supply circuit 10 to adjust the DC voltage V1 of the power supply circuit 10 and at the same time send adjustments.
  • the signal FB2 is sent to the voltage conversion circuit 20 to adjust the target voltage V2 of the voltage conversion circuit 20.
  • the USB controller 40 sends a control signal to the first switch
  • the tube 311 turns on and sends a control signal to the second switch tube 312 to turn off at the same time, so that the DC voltage V1 is applied to the first Type-C port 50, and the current output by the power supply circuit 10
  • the first load connected to the first Type-C port 50 flows into the first load through the first switch tube 311, thereby charging the first load; when the first power supply voltage is less than the second power supply voltage,
  • the USB controller 40 sends an adjustment signal to the power supply circuit 10 to adjust the DC voltage V1 of the power supply circuit 10 and at the same time sends an adjustment signal to the voltage conversion circuit 20 to adjust the target voltage V2 of the voltage conversion circuit 20
  • the USB controller 40 sends a control signal to the first switch tube 311 to turn off and at the same time sends a control signal to the second switch tube 312 to turn on So that the target voltage V2 is applied to the first Type
  • the first load thereby charging the first load; when the first power supply voltage is equal to the second power supply voltage, it may be said when the first power supply voltage is greater than the second power supply voltage
  • the situation may also be the situation when the first power supply voltage is equal to the second power supply voltage, which will not be repeated here.
  • the first switching tube 311 and the second switching tube 312 can be any controllable electronic devices, such as field effect transistors MOSFET, insulated gate bipolar transistors IGBT, thyristor SCR, gate turn-off thyristor GTO,
  • the power transistor GTR and other types can also be any controllable switching devices, such as contactors, relays, delay switches, photoelectric switches, light touch switches, proximity switches, etc., or multiple combinations of the above types.
  • the second switch circuit 32 includes a third switch tube 321 and a fourth switch tube 322.
  • the third switch tube 321 is connected to the voltage Between the conversion circuit 20 and the second Type-C port 60, and the third switch tube 321 is connected to the USB controller 40;
  • the fourth switch tube 322 is connected to the power circuit 10 and the Between the second Type-C ports 60 and the fourth switch tube 322 is connected to the USB controller 40; when the first power supply voltage is greater than or equal to the second power supply voltage, the DC voltage V1 is greater than When the target voltage is V2, the USB controller 40 is used to control the third switch tube 321 to turn on, and the USB controller 40 is used to control the fourth switch tube 322 to turn off, so that the target voltage V2 is applied to the second Type-C port 60; when the first power supply voltage is less than or equal to the second power supply voltage, and the DC voltage is greater than the target voltage V2 of V1, the USB controller 40 uses When controlling the third switch tube 321 to turn off
  • the USB controller 40 sends an adjustment signal FB1 to the power supply circuit 10 to adjust the DC voltage V1 of the power supply circuit 10 and at the same time send adjustments.
  • the signal FB2 is sent to the voltage conversion circuit 20 to adjust the target voltage V2 of the voltage conversion circuit 20.
  • the USB controller 40 sends a control signal to the third switch
  • the tube 321 turns on and at the same time sends a control signal to the fourth switch tube 322 to turn off, so that the target voltage V2 is applied to the second Type-C port 60, and the voltage conversion circuit 20 outputs Current flows into the second load connected to the second Type-C port 60 through the third switch tube 321, thereby charging the second load; when the first power supply voltage is less than the second power supply voltage
  • the USB controller 40 sends an adjustment signal FB1 to the power supply circuit 10 to adjust the DC voltage V1 of the power supply circuit 10 and at the same time sends an adjustment signal FB2 to the voltage conversion circuit 20 to adjust the voltage conversion circuit 20 The target voltage V2.
  • the USB controller 40 sends a control signal to the third switch tube 321 to turn it off, and at the same time sends a control signal to the fourth switch tube 322 Turn it on so that the DC voltage V1 is applied to the second Type-C port 60, and the current output by the power supply circuit 10 flows through the fourth switch tube 312 and is connected to the second Type-C port 60.
  • the second load of the port 60 is used to charge the second load; when the first power supply voltage is equal to the second power supply voltage, it may be said when the first power supply voltage is greater than the second power supply voltage
  • the situation at the time of voltage may also be the situation when the first power supply voltage is less than the second power supply voltage, which will not be repeated here.
  • the third switching tube 321 and the fourth switching tube 322 can be any controllable electronic devices, such as field effect transistors MOSFET, insulated gate bipolar transistors IGBT, thyristors SCR, gate-off thyristors GTO,
  • the power transistor GTR and other types can also be any controllable switching devices, such as contactors, relays, delay switches, photoelectric switches, light touch switches, proximity switches, etc., or multiple combinations of the above types.
  • the power supply circuit 10 is an AC-to-DC circuit or a DC-to-DC circuit
  • the voltage conversion circuit 20 is a step-down conversion circuit. This embodiment will be described below with reference to FIG. 5. As shown in FIG. 5, the power supply circuit 10 is used to connect to a mains AC power supply system AC or a direct current power supply system, and the mains AC power supply system AC is the power supply circuit 10.
  • the power circuit 10 converts the AC mains or the DC power into a DC voltage V1, and the DC voltage V1 output by the power circuit 10 Divided into two paths, one path is output to the first Type-C port 50 or the second Type-C port 60 through the switch circuit 30, and the other path is output to the voltage conversion circuit 20, the voltage conversion circuit After stepping down the DC voltage V1, the target voltage V2 is output and output to the first Type-C port 50 or the second Type-C port 60 through the switch circuit 30.
  • the USB controller 40 communicates with the first Type-C port through the CC line 50 communicates, and communicates with the second Type-C port 60 through the CC line.
  • the USB controller 40 is used to determine the first power supply voltage required by the first load and the second load required And compare the first power supply voltage with the second power supply voltage to further determine the magnitude relationship between the first power supply voltage and the second power supply voltage.
  • the USB controller 40 sends a control signal to the switch circuit 30 to control the first switch tube 311 and the third switch tube 321 to be turned on , Controlling the second switching tube 312 and the fourth switching tube 322 to turn off, and at the same time, the USB controller 40 sends an adjustment signal FB1 to the power circuit 10 and an adjustment signal FB2 to the voltage conversion circuit 20,
  • the power supply circuit 10 is adjusted to a DC voltage V1 equal to the first supply voltage according to the adjustment signal FB1, and the DC voltage V1 is applied to the first Type-C through the first switch tube 311 Port 50, the current output by the power supply circuit 10 flows into the first load connected to the first Type-C port 50 through the first switch tube 311, thereby charging the first load; and, the voltage
  • the conversion circuit 20 adjusts the DC voltage V1 to a target voltage V2 equal to the second supply voltage according to the adjustment signal FB2, and applies the target voltage V2 to the second Type-C port 60, so The current output by the buck
  • the USB controller 40 sends a control signal to the switch circuit 30 to control the first switch tube 311 and the third switch tube 321 to turn off, Control the second switch tube 312 and the fourth switch tube 322 to be turned on, and at the same time, the USB controller 40 sends a regulating signal FB1 to the power circuit 10 and a regulating signal FB2 to the voltage conversion circuit 20,
  • the power supply circuit 10 is adjusted to a DC voltage V1 equal to the second power supply voltage according to the adjustment signal FB1, and the DC voltage V1 is applied to the second Type-C through the fourth switch tube 322 Port 60, the current output by the AC-to-DC circuit 10 flows into the second load connected to the second Type-C port 60 through the first switch tube 322, thereby charging the second load; and,
  • the voltage conversion circuit 20 adjusts the DC voltage V1 to a target voltage V2 equal to the first supply voltage according to the adjustment signal FB2, and applies the target voltage V2 to the first Type-C port 50 The current output by
  • first power supply voltage When the first power supply voltage is equal to the second power supply voltage, it may be the situation when the first power supply voltage is greater than the second power supply voltage, or it may be the situation when the first power supply voltage is greater than the second power supply voltage. The situation when the voltage is equal to the second supply voltage will not be repeated here.
  • the USB controller 40 first determines the first power supply voltage of the first load connected to the first Type-C port 50 and the second power supply voltage of the second load connected to the second Type-C port 60 Voltage, and compare the first supply voltage and the second supply voltage to determine the magnitude relationship between the two, adjust the DC voltage V1 of the power supply circuit 10 according to the maximum supply voltage of the two, and control the
  • the switch circuit 30 applies the DC voltage V1 to the Type-C port corresponding to the maximum supply voltage; and, according to the minimum supply voltage of the two, adjusts the target voltage V2 of the voltage conversion circuit 20 and controls the
  • the switch circuit 30 applies the target voltage V2 to the Type-C port corresponding to the minimum power supply voltage. Therefore, this embodiment can maintain a high device utilization rate while simultaneously meeting multi-port charging requirements, and effectively improve system efficiency.
  • the USB controller 40 sends an adjustment signal FB1 to adjust the DC voltage output by the power supply circuit 10, which may be output to the voltage adjustment circuit in the power supply circuit 10 through the adjustment signal FB1. Or input a voltage signal or current signal to adjust the DC voltage output by the power supply circuit 10; the USB controller 40 sends an adjustment signal FB2 to adjust the target voltage output by the voltage conversion circuit 20, which may be The adjustment signal FB2 outputs or inputs a voltage signal or a current signal to the voltage adjustment circuit in the voltage conversion circuit 20 to adjust the target voltage output by the voltage conversion circuit 20.
  • the embodiments of the present application also provide a charging method based on the USB Type-C interface circuit. Please refer to FIG. 6a.
  • S61 Determine the first power supply voltage of the first load connected to the first Type-C port and the second power supply voltage of the second load connected to the second Type-C port;
  • S62 Adjust the DC voltage of the power supply circuit according to the maximum supply voltage of the first supply voltage and the second supply voltage;
  • S63 Control the switch circuit to apply the DC voltage to the Type-C port corresponding to the maximum power supply voltage
  • S64 Adjust the target voltage of the voltage conversion circuit according to the minimum supply voltage of the first supply voltage and the second supply voltage
  • S65 Control the switch circuit to apply the target voltage to the Type-C port corresponding to the minimum supply voltage.
  • the power supply circuit is connected to the first Type-C port and the second Type-C port through the switch circuit, and the voltage conversion circuit is connected to the first Type-C port through the switch circuit. Connect to the second Type-C port.
  • the switch circuit includes a first switch tube, a second switch tube, a third switch tube, and a fourth switch tube.
  • the first switch tube is connected to the power circuit and the first Type- Between the C ports, the second switch tube is connected between the voltage conversion circuit and the first Type-C port, and the third switch tube is connected between the voltage conversion circuit and the second Type-C port. Between the C ports, the fourth switch tube is connected between the power supply circuit and the second Type-C port; as shown in FIG. 6b, S63 includes:
  • the first power supply voltage is greater than or equal to the second power supply voltage
  • S6303 Control the first switch tube to be turned on, and control the second switch tube to turn off, so that the DC voltage is applied to the first Type-C port respectively;
  • the first power supply voltage is less than or equal to the second power supply voltage
  • S6305 Control the third switch tube to turn off, and control the fourth switch tube to turn on, so that the DC voltage is applied to the second Type-C port.
  • S65 includes:
  • the first power supply voltage is greater than or equal to the second power supply voltage
  • S6503 Control the third switch tube to turn on, and control the fourth switch tube to turn off so that the target voltage is applied to the second Type-C port;
  • the first power supply voltage is less than or equal to the second power supply voltage
  • S6505 Control the first switch tube to turn off, and control the second switch tube to turn on, so that the target voltage is applied to the first Type-C port.
  • the method further includes:
  • the first power supply voltage is greater than or equal to the second power supply voltage, and the first switching tube and the third switching tube are turned on, and the second switching tube and the fourth switching tube are turned off;
  • S703 Adjust the DC voltage of the power supply circuit, and the adjusted DC voltage is equal to the second power supply voltage
  • S704 Control all the switch tubes in the switch circuit to be continuously turned on for a first preset period of time
  • S705 After the first preset time period has elapsed, control all the switching tubes in the switching circuit to continue to conduct; or, control the first switching tube and the third switching tube to conduct; or, control the The first switching tube and the fourth switching tube are turned on; or, the second switching tube and the third switching tube are controlled to be turned on; or, the second switching tube and the fourth switching tube are controlled to be turned on. through.
  • it further includes:
  • the first power supply voltage is greater than or equal to the second power supply voltage, and the first switching tube is turned on with the third switching tube, and the second switching tube and the fourth switching tube are turned off;
  • S806 Adjust the target voltage of the voltage conversion circuit so that the adjusted target voltage is applied to the first Type-C port, where the adjusted target voltage is equal to the fourth supply voltage.
  • FIG. 9 it further includes:
  • the first power supply voltage is greater than or equal to the second power supply voltage, and the first switching tube and the third switching tube are turned on, and the second switching tube and the fourth switching tube are turned off;
  • S903 Adjust the target voltage of the voltage conversion circuit, and the adjusted target voltage is equal to the first supply voltage
  • S904 Control all the switch tubes in the switch circuit to be continuously turned on for a third preset period of time;
  • it further includes:
  • the first power supply voltage is greater than or equal to the second power supply voltage, the first switching tube and the third switching tube are turned on, and the second switching tube and the fourth switching tube are turned off;
  • S1003 Adjust the target voltage of the voltage conversion circuit, and the adjusted target voltage is equal to the first supply voltage
  • S1004 Control all the switch tubes in the switch circuit to be continuously turned on for a fourth preset period of time
  • S1006 Adjust the DC voltage of the power supply circuit so that the DC voltage is applied to the second Type-C port, where the adjusted DC voltage is equal to the sixth supply voltage.
  • the method further includes:
  • the first power supply voltage is less than or equal to the second power supply voltage, and the second switching tube is turned on with the fourth switching tube, and the first switching tube and the third switching tube are turned off;
  • S1103 Adjust the target voltage of the voltage conversion circuit, and the adjusted target voltage is equal to the second supply voltage
  • S1104 Control all the switch tubes in the switch circuit to be continuously turned on for a fifth preset period of time;
  • S1105 After the fifth preset time period has elapsed, control all the switching tubes in the switching circuit to continue to conduct; or, control the first switching tube and the third switching tube to conduct; or, control the The first switching tube and the fourth switching tube are turned on; or, the second switching tube and the third switching tube are controlled to be turned on; or, the second switching tube and the fourth switching tube are controlled to be turned on. through.
  • it further includes:
  • the first power supply voltage is less than or equal to the second power supply voltage, and the second switching tube is turned on with the fourth switching tube, and the first switching tube and the third switching tube are turned off;
  • S1203 Adjust the target voltage of the voltage conversion circuit, and the adjusted target voltage is equal to the second supply voltage
  • S1204 Control all the switch tubes in the switch circuit to be continuously turned on for a sixth preset period of time;
  • S1206 Adjust the DC voltage of the power supply circuit so that the DC voltage is applied to the first Type-C port, where the adjusted DC voltage is equal to the eighth power supply voltage.
  • the method further includes:
  • the first power supply voltage is less than or equal to the second power supply voltage, and the second switching tube is turned on with the fourth switching tube, and the first switching tube and the third switching tube are turned off;
  • the method further includes:
  • the first power supply voltage is less than or equal to the second power supply voltage, and the second switching tube is turned on with the fourth switching tube, and the first switching tube and the third switching tube are turned off;
  • S1404 Control all switch tubes in the switch circuit to be continuously turned on for an eighth preset period of time
  • S1406 Adjust the target voltage of the voltage conversion circuit so that the target voltage is applied to the second Type-C port, where the target voltage is equal to the tenth supply voltage.
  • the method further includes:
  • the first power supply voltage is equal to the second power supply voltage
  • S1503 Control the first switch tube and the fourth switch tube to turn on, control the second switch tube and the third switch tube to turn off, so that the DC voltage is applied to the first Type- C port and the second Type-C port;
  • S1504 Control the first switch tube and the fourth switch tube to turn off, control the second switch tube and the third switch tube to turn on, so that the target voltage is applied to the first Type- C port and the second Type-C port.
  • the method further includes:
  • S1602 Determine whether the DC voltage is equal to a preset threshold voltage
  • the method further includes:
  • S1606 Determine whether the target voltage is equal to a preset threshold voltage
  • the method further includes:
  • S1610 Determine whether the first real-time voltage is equal to a preset threshold voltage
  • the method further includes:
  • the target voltage output by the voltage conversion circuit by obtaining the DC voltage output by the power supply circuit, the target voltage output by the voltage conversion circuit, the first real-time voltage of the first Type-C port or the second Type-C port
  • the second real-time voltage according to the direct current voltage, the target voltage, the first real-time voltage or the second real-time voltage, control the working state of the switch circuit, for example, when the direct current voltage, the target When any one or more of the voltage, the first real-time voltage, and the second real-time voltage is not equal to a certain preset threshold voltage, all the switching tubes in the switching circuit are controlled to be turned off, so that when the DC voltage, the When any one or more of the target voltage, the first real-time voltage, and the second real-time voltage is abnormal, the load is effectively protected.
  • the embodiments of the present application also provide a USB device, which includes a USB Type-C interface circuit as shown in any of FIGS. 4 and 5.
  • the embodiments of the present application also provide an electronic device, which includes a USB Type-C interface circuit as shown in any of Figs. 4 and 5.

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Abstract

一种USB Type-C接口电路及其充电方法、USB装置及电子设备，该接口电路(100)包括：电源电路(10)，用于输出直流电压；电压转换电路(20)，用于将直流电压转换成目标电压；第一Type-C端口(50)以及第二Type-C端口(60)，分别与负载连接；开关电路(30)，分别与电源电路、电压转换电路、第一Type-C端口及第二Type-C端口连接；USB控制器(40)，用于与第一Type-C端口和第二Type-C端口通讯，并根据与第一Type-C端口及第二Type-C端口连接的负载的供电电压，同时调节直流电压及目标电压，并通过控制开关电路将直流电压或目标电压施加在与对应负载连接的Type-C端口。该接口电路能够解决适配器的多个Type-C端口为多台设备同时充电时系统效率不高的技术问题。

Description

USB Type-C接口电路及其充电方法、USB装置及电子设备 技术领域
本申请涉及USB接口电路技术领域，特别是涉及一种USB Type-C接口电路及其充电方法、USB装置及电子设备。
背景技术
随着移动设备对传输速率、充电功率、接口尺寸等越来越严苛的要求，新一代的USB接口USB Type-C应运而生。为了支持最高100W的输出功率，相配套的USB Power Delivery Specification(USB PD)也随后推出，根据USB PD协议，USB接口能承载3A或5A的电流，输出电压最高到20V，同时接口中定义了用于功率传输协议通讯的专有通道，可以在充电和受电设备间完成智能的自适应充电调节，提升充电效率。采用USB PD协议，一个输出Type-C端口，可以对一台设备进行充电，然而，随着支持Type-C端口的设备逐渐增多，为了同时满足多台设备的充电需求，存在多个Type-C端口的适配器应运而生。而对于一个适配器带两个Type-C端口的应用，基本的要求如下：
当外部设备单独插入任意一个Type-C端口时，均可以输出标称最大功率；
当外部设备同时插入这两个Type-C端口时，每个Type-C端口的输出电压依然可以按照外部设备的需求进行调节；
当外部设备同时插入这两个Type-C端口时，两个端口输出的总功率最大不超过标称最大功率。
现有技术一：请参阅图1，图1为现有技术中的一种USB接口电路的结构示意图。如图1所示，在该现有技术提供的技术方案中，采用了两个独立的交流转直流电路(ACDC)分别给两个Type-C端口供电，两个ACDC的输入为适配器的输入端，为交流市电。每一个Type-C端口有一个相对应的PD芯片通过CC线与设备进行协议握手，当外部设备接入Type-C端口后，通过USB PD协议确定设备需要的输出电压。PD芯片与ACDC之间通过FB连接，FB可以直接调节ACDC的输出电压VOUT，来达 到设备需要的目标电压值。
现有技术一提供的技术方案能够满足上述的应用要求，但是该方案由于需要两个独立的ACDC，使得设计的功率电路为实际需求的两倍。例如，如果要实现单个端口最大60W的输出功率，就需要两个ACDC均能输出60W的输出功率，相应的，适配器的总设计功率就至少需要达到120W。因此，该方案并不能合理地利用总设计功率，使得系统效率较低。
现有技术二：请参阅图2，图2为现有技术中的另一种USB接口电路的结构示意图。如图2所示，与现有技术一不同的是，该现有技术提供的技术方案中，只采用了一个独立的ACDC，ACDC分别与两个降压变换器串联，PD芯片与降压变换器之间通过FB连接且FB直接调节降压变换器的输出电压VOUT,来达到PD握手之后的目标电压值，分别给两个Type-C端口供电。
现有技术二是对现有技术一的改进，在同样满足上述应用要求的情况下，现有技术二只采用了一个ACDC，能够明显提升功率器件的使用效率，然而，由于该方案加入了与ACDC串联的降压变换器，相当于两级电源的串联，因此，对于整个电源系统来说，一方面会降低整体的效率，另一方面会使得整个系统的功耗上升。
现有技术三：请参阅图3，图3为现有技术中又另一种USB接口电路的结构示意图。如图3所示，与现有技术一不同的是，该现有技术提供的技术方案中，采用一个ACDC，ACDC的输出VOUT1为两个Type-C端口中的其中一个供电，ACDC的输出同时接到一个升降压变换器上，该升降压变换器通过对VOUT1作升压或降压处理，达到另一个Type-C端口所需的电压VOUT2。
现有技术三是对现有技术一的改进，在同样满足上述应用要求的情况下，现有技术三只采用了一个ACDC，能够明显提升功率器件的使用效率，然而，由于ACDC一路的输出电压采用了升降压变换器，而升降压变换器的相对于现有技术二中的降压变换器来说需要更多的功率器件且控制更加复杂，因此，该方案仍然需要改进。
发明内容
本申请实施例解决的技术问题是提供一种USB Type-C接口电路及其充电方法、USB装置及电子设备，其能够解决现有技术中在适配器的多个Type-C端口为多台设备同时充电时，系统效率不高的技术问题。
为解决上述技术问题，本申请提供了以下技术方案：
在第一方面，本申请实施例提供了一种USB Type-C接口电路，包括：电源电路，用于输出直流电压；电压转换电路，用于将所述直流电压转换成目标电压；第一Type-C端口，用于连接第一负载；第二Type-C端口，用于连接第二负载；开关电路，分别与所述电源电路、所述电压转换电路、所述第一Type-C端口及所述第二Type-C端口连接；以及USB控制器，分别与所述第一Type-C端口和所述第二Type-C端口通讯，所述USB控制器用于：根据所述第一负载的第一供电电压及所述第二负载的第二供电电压两者中最大供电电压，调节所述电源电路的直流电压，并控制所述开关电路，以将所述直流电压施加在与最大供电电压对应的Type-C端口；根据所述第一供电电压与所述第二供电电压两者中最较小供电电压，调节所述电压转换电路的目标电压，并控制所述开关电路，以将所述目标电压施加在与最小供电电压对应的Type-C端口。
可选地，所述开关电路包括：第一开关电路，分别与所述电源电路、所述电压转换电路、所述第一Type-C端口及所述USB控制器连接；第二开关电路，分别与所述电源电路、所述电压转换电路、所述第二Type-C端口及所述USB控制器连接；所述USB控制器用于：根据所述第一供电电压及所述第二供电电压两者中最大供电电压，调节所述电源电路的直流电压，并控制所述第一开关电路及所述第二开关电路，以将所述直流电压施加在与最大供电电压对应的Type-C端口；根据所述第一供电电压与所述第二供电电压两者中最小供电电压，调节所述电压转换电路的目标电压，并控制所述第一开关电路及所述第二开关电路，以将所述目标电压施加在与最小供电电压对应的Type-C端口。
可选地，所述第一开关电路包括：第一开关管，连接在所述电源电路与所述第一Type-C端口之间，并且所述第一开关管与所述USB控制器连接；第二开关管，连接在所述电压转换电路与所述第一Type-C端 口之间，并且所述第二开关管与所述USB控制器连接；当所述第一供电电压大于或等于所述第二供电电压，所述直流电压大于所述目标电压时，所述USB控制器用于控制所述第一开关管导通，控制所述第二开关管截止，以使所述直流电压施加在所述第一Type-C端口；当所述第一供电电压小于或等于所述第二供电电压，所述直流电压大于所述目标电压时，所述USB控制器用于控制所述第一开关管截止，控制所述第二开关管导通，以使所述目标电压施加在所述第一Type-C端口。
可选地，所述第二开关电路包括：第三开关管，连接在所述电压转换电路与所述第二Type-C端口之间，并且所述第三开关管与所述USB控制器连接；第四开关管，连接在所述电源电路与所述第二Type-C端口之间，并且所述第四开关管与所述USB控制器连接；当所述第一供电电压大于或等于所述第二供电电压，所述直流电压大于所述目标电压时，所述USB控制器用于控制所述第三开关管导通，控制所述第四开关管截止，以使所述目标电压施加在所述第二Type-C端口；当所述第一供电电压小于或等于所述第二供电电压，所述直流电压大于所述目标电压时，所述USB控制器用于控制所述第三开关管截止，控制所述第四开关管导通，以使所述直流电压施加在所述第二Type-C端口。
可选地，所述电压转换电路为降压转换电路。
可选地，所述电源电路为交流转直流电路或者直流转直流电路。
在第二方面，本申请实施例提供了一种USB装置，包括如上所述的USB Type-C接口电路。
在第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括如上所述的USB Type-C接口电路。
在第四方面，本申请实施例提供了一种基于USB Type-C接口电路的充电方法，包括：确定第一供电电压及第二供电电压，其中，所述第一供电电压为连接在第一Type-C端口的第一负载的供电电压，所述第二供电电压为连接在第二Type-C端口的第二负载的供电电压；根据所述第一供电电压及所述第二供电电压两者中最大供电电压，调节电源电路的直流电压，并控制开关电路，以将所述直流电压施加在与最大供电电压对应的Type-C端口，其中，所述电源电路通过所述开关电路与所 述第一Type-C端口和所述第二Type-C端口连接；根据所述第一供电电压与所述第二供电电压两者中最小供电电压，调节电压转换电路的目标电压，并控制所述开关电路，以将所述目标电压施加在与最小供电电压对应的Type-C端口，其中，所述电压转换电路通过所述开关电路与所述第一Type-C端口和所述第二Type-C端口连接。
可选地，所述开关电路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管及第四开关管，所述第一开关管连接在所述电源电路与所述第一Type-C端口之间，所述第二开关管连接在所述电压转换电路与所述第一Type-C端口之间，所述第三开关管连接在所述电压转换电路与所述第二Type-C端口之间，所述第四开关管连接在所述电源电路与所述第二Type-C端口之间。
可选地，所述控制所述开关电路，以将所述直流电压施加在与最大供电电压对应的Type-C端口包括：在所述直流电压大于所述目标电压的前提下：当所述第一供电电压大于或等于所述第二供电电压时，控制所述第一开关管导通，控制所述第二开关管截止，以使所述直流电压施加在所述第一Type-C端口；当所述第一供电电压小于或等于所述第二供电电压，控制所述第三开关管截止，控制所述第四开关管导通，以使所述直流电压施加在所述第二Type-C端口。
可选地，所述控制所述开关电路，以将所述目标电压施加在与最小供电电压对应的Type-C端口包括：在所述直流电压大于所述目标电压的前提下：当所述第一供电电压大于或等于所述第二供电电压时，控制所述第三开关管导通，控制所述第四开关管截止，以使所述目标电压施加在所述第二Type-C端口；当所述第一供电电压小于或等于所述第二供电电压时，控制所述第一开关管截止，控制所述第二开关管导通，以使所述目标电压施加在所述第一Type-C端口。
可选地，所述方法还包括：在所述第一供电电压大于或等于所述第二供电电压，且所述第一开关管与所述第三开关管导通，所述第二开关管与所述第四开关管截止的前提下：若连接在所述第一Type-C端口的第一负载重新请求第三供电电压，其中，所述第三供电电压等于所述第二供电电压；调节所述电源电路的直流电压，并且调节后的直流电压等 于所述第二供电电压；控制所述开关电路中所有开关管持续导通第一预设时长；在经过所述第一预设时长后，控制所述开关电路中所有开关管继续导通；或者，控制所述第一开关管、所述第三开关管导通；或者，控制所述第一开关管、所述第四开关管导通；或者，控制所述第二开关管、所述第三开关管导通；或者，控制所述第二开关管、所述第四开关管导通。
可选地，所述方法还包括：在所述第一供电电压大于或等于所述第二供电电压，且所述第一开关管与所述第三开关管导通，所述第二开关管与所述第四开关管截止的前提下：若连接在所述第一Type-C端口的第一负载重新请求第四供电电压，其中，所述第四供电电压小于所述第二供电电压；调节所述电源电路的直流电压，并且调节后的直流电压等于所述第二供电电压；控制所述开关电路中所有开关管持续导通第二预设时长；在经过所述第二预设时长后，控制所述第二开关管、所述第四开关管继续导通，控制所述第一开关管、所述第三开关管截止；调节所述电压转换电路的目标电压，以使调节后的目标电压施加在所述第一Type-C端口，其中，调节后的目标电压等于所述第四供电电压。
可选地，所述方法还包括：在所述第一供电电压大于或等于所述第二供电电压，且所述第一开关管与所述第三开关管导通，所述第二开关管与所述第四开关管截止的前提下：若连接在所述第二Type-C端口的第二负载重新请求第五供电电压，其中，所述第五供电电压等于所述第一供电电压；调节所述电压转换电路的目标电压，并且调节后的目标电压等于所述第一供电电压；控制所述开关电路中所有开关管持续导通第三预设时长；在经过所述第三预设时长后，控制所述开关电路中所有开关管继续导通；或者，控制所述第一开关管、所述第三开关管导通；或者，控制所述第一开关管、所述第四开关管导通；或者，控制所述第二开关管、所述第三开关管导通；或者，控制所述第二开关管、所述第四开关管导通。
可选地，所述方法还包括：在所述第一供电电压大于或等于所述第二供电电压，且所述第一开关管与所述第三开关管导通，所述第二开关管与所述第四开关管截止的前提下：若连接在所述第二Type-C端口的 第二负载重新请求第六供电电压，其中，所述第六供电电压大于所述第一供电电压；调节所述电压转换电路的目标电压，并且调节后的目标电压等于所述第一供电电压；控制所述开关电路中所有开关管持续导通第四预设时长；在经过所述第四预设时长后，控制所述第二开关管、所述第四开关管继续导通，控制所述第一开关管、所述第三开关管截止；调节所述电源电路的直流电压，以使所述直流电压施加在所述第二Type-C端口，其中，调节后的直流电压等于所述第六供电电压。
可选地，所述方法还包括：在所述第一供电电压小于或等于所述第二供电电压，且所述第二开关管与所述第四开关管导通，所述第一开关管与所述第三开关管截止的前提下：若连接在所述第一Type-C端口的第一负载重新请求第七供电电压，其中，所述第七供电电压等于所述第二供电电压；调节所述电压转换电路的目标电压，并且调节后的目标电压等于所述第二供电电压；控制所述开关电路中所有开关管持续导通第五预设时长；在经过所述第五预设时长后，控制所述开关电路中所有开关管继续导通；或者，控制所述第一开关管、所述第三开关管导通；或者，控制所述第一开关管、所述第四开关管导通；或者，控制所述第二开关管、所述第三开关管导通；或者，控制所述第二开关管、所述第四开关管导通。
可选地，所述方法还包括：在所述第一供电电压小于或等于所述第二供电电压，且所述第二开关管与所述第四开关管导通，所述第一开关管与所述第三开关管截止的前提下：若连接在所述第一Type-C端口的第一负载重新请求第八供电电压，其中，所述第八供电电压大于所述第二供电电压；调节所述电压转换电路的目标电压，并且调节后的目标电压等于所述第二供电电压；控制所述开关电路中所有开关管持续导通第六预设时长；在经过所述第六预设时长后，控制所述第一开关管、所述第三开关管继续导通，控制所述第二开关管、所述第四开关管截止；调节所述电源电路的直流电压，以使所述直流电压施加在所述第一Type-C端口，其中，调节后的直流电压等于所述第八供电电压。
可选地，所述方法还包括：在所述第一供电电压小于或等于所述第二供电电压，且所述第二开关管与所述第四开关管导通，所述第一开关 管与所述第三开关管截止的前提下：若连接在所述第二Type-C端口的第二负载重新请求第九供电电压，其中，所述第九供电电压等于所述第一供电电压；调节所述电源电路的直流电压，并且调节后的直流电压等于所述第一供电电压；控制所述开关电路中所有开关管持续导通第七预设时长；在经过所述第七预设时长后，控制所述开关电路中所有开关管继续导通；或者，控制所述第一开关管、所述第三开关管导通；或者，控制所述第一开关管、所述第四开关管导通；或者，控制所述第二开关管、所述第三开关管导通；或者，控制所述第二开关管、所述第四开关管导通。
可选地，所述方法还包括：在所述第一供电电压小于或等于所述第二供电电压，且所述第二开关管与所述第四开关管导通，所述第一开关管与所述第三开关管截止的前提下：若连接在所述第二Type-C端口的第二负载重新请求第十供电电压，其中，所述第十供电电压小于所述第一供电电压；调节所述电源电路的直流电压，并且调节后的直流电压等于所述第一供电电压；控制所述开关电路中所有开关管持续导通第八预设时长；在经过所述第八预设时长后，控制所述第一开关管、所述第三开关管继续导通，控制所述第二开关管、所述第四开关管截止；调节所述电压转换电路的目标电压，以使所述目标电压施加在所述第二Type-C端口，其中，所述目标电压等于所述第十供电电压。
可选地，所述方法还包括：在所述直流电压大于所述目标电压的前提下：当所述第一供电电压等于所述第二供电电压时，控制所述第一开关管及所述第四开关管导通，控制所述第二开关管及所述第三开关管截止，以使所述直流电压分别施加在所述第一Type-C端口及所述第二Type-C端口；或者，当所述第一供电电压等于所述第二供电电压时，控制所述第一开关管及所述第四开关管截止，控制所述第二开关管及所述第三开关管导通，以使所述目标电压分别施加在所述第一Type-C端口及所述第二Type-C端口。
可选地，所述方法还包括：获取所述电源电路输出的直流电压、所述电压转换电路输出的目标电压、所述第一Type-C端口的第一实时电压或所述第二Type-C端口的第二实时电压；根据所述直流电压、所述 目标电压、所述第一实时电压或所述第二实时电压，控制所述开关电路的工作状态。
本申请实施例的有益效果是：区别于现有技术，本申请实施例提供了一种USB Type-C接口电路及其充电方法、USB装置及电子设备。所述接口电路包括：电源电路,用于输出直流电压；电压转换电路,用于将直流电压转换成目标电压；第一Type-C端口以及第二Type-C端口,分别与负载连接；开关电路，分别与所述电源电路、所述电压转换电路、所述第一Type-C端口及所述第二Type-C端口连接；USB控制器，用于与所述第一Type-C端口和所述第二Type-C端口通讯，并根据与所述第一Type-C端口及所述第二Type-C端口连接的负载的供电电压，同时调节所述直流电压及所述目标电压，并通过控制所述开关电路将所述直流电压或所述目标电压施加在与对应负载连接的Type-C端口。本申请提供的电路结构简单、巧妙，能够同时满足多端口充电需求的情况下，保持较高的器件利用率，并有效地提高系统效率。
附图说明
图1是现有技术中的一种USB接口电路的结构示意图；
图2是现有技术中的另一种USB接口电路的结构示意图；
图3是现有技术中的又另一种USB接口电路的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的一种USB Type-C接口电路的原理框图；
图5是本申请实施例提供的一种USB Type-C接口电路的结构示意图；
图6a是本申请实施例提供的一种基于USB Type-C接口电路的充电方法的流程示意图；
图6b是图6a中S63的流程示意图；
图6c是图6a中S65的流程示意图；
图7是本申请另一实施例提供的一种基于USB Type-C接口电路的充电方法的流程示意图；
图8是本申请又另一实施例提供的一种基于USB Type-C接口电路的充电方法的流程示意图；
图9是本申请又另一实施例提供的一种基于USB Type-C接口电路的充电方法的流程示意图；
图10是本申请又另一实施例提供的一种基于USB Type-C接口电路的充电方法的流程示意图；
图11是本申请又另一实施例提供的一种基于USB Type-C接口电路的充电方法的流程示意图；
图12是本申请又另一实施例提供的一种基于USB Type-C接口电路的充电方法的流程示意图；
图13是本申请又另一实施例提供的一种基于USB Type-C接口电路的充电方法的流程示意图；
图14是本申请又另一实施例提供的一种基于USB Type-C接口电路的充电方法的流程示意图；
图15是本申请又另一实施例提供的一种基于USB Type-C接口电路的充电方法的流程示意图；
图16a是本申请又另一实施例提供的一种基于USB Type-C接口电路的充电方法流程示意图；
图16b本申请又另一实施例提供的一种基于USB Type-C接口电路的充电方法流程示意图；
图16c本申请又另一实施例提供的一种基于USB Type-C接口电路的充电方法流程示意图；
图16d本申请又另一实施例提供的一种基于USB Type-C接口电路的充电方法流程示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施方式，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本 申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
作为本申请实施例的一个方面，本申请实施例提供了一种USB Type-C接口电路。请参阅图4，图4为本申请实施例提供的一种USB Type-C接口电路的原理框图。如图4所示，所述USB Type-C接口电路100包括电源电路10、电压转换电路20、开关电路30、USB控制器40、第一Type-C端口50以及第二Type-C端口60，所述USB控制器40分别与所述第一Type-C端口50及所述第二Type-C端口60连接，用于获取连接在所述第一Type-C端口50的第一负载的第一供电电压以及连接在所述第二Type-C端口60的第二负载的第二供电电压；所述开关电路30分别与电源电路10、电压转换电路20、所述第一Type-C端口50以及第二Type-C端口60连接；所述USB控制器40还与所述电源电路10、所述电压转换电路20以及所述开关电路30连接，所述USB控制器40用于根据所述第一负载的第一供电电压及所述第二负载的第二供电电压，调节所述电源电路10输出的直流电压以及通过所述电压转换电路20将所述直流电压转换成目标电压，并且，所述USB控制器40根据所述第一供电电压及所述第二供电电压两者中最大供电电压，调节所述电源电路10的直流电压，并控制所述开关电路30，以将所述直流电压施加在与最大供电电压对应的Type-C端口；根据所述第一供电电压与所述第二供电电压两者中最小供电电压，调节所述电压转换电路20的目标电压，并控制所述开关电路30，以将所述目标电压施加在与最小供电电压对应的Type-C端口。
具体地，所述USB控制器40与所述第一Type-C端口50及所述第二Type-C端口60进行通讯并确定所述第一负载所需的第一供电电压及所述第二负载所需的第二供电电压，所述USB控制器40同时对所述第一供电电压及所述第二供电电压的大小关系进行判断，当所述第一供电电压大于所述第二供电电压时，所述USB控制器40发送控制信号至所述电源电路10以调节所述电源电路10的直流电压，并且发送控制信号 至所述开关电路30以控制所述开关电路30完成相应的开关动作，以将所述直流电压施加在所述第一Type-C端口50，同时，所述USB控制器40发送控制信号至所述电压转换电路20以调节所述电压转换电路20的目标电压，并且发送控制信号至所述开关电路30以控制所述开关电路30完成相应的开关动作，以将所述目标电压施加在所述第二Type-C端口60；当所述第一供电电压小于所述第二供电电压时，所述USB控制器40发送控制信号至所述电源电路10以调节所述电源电路10的直流电压，并且发送控制信号至所述开关电路30以控制所述开关电路30完成相应的开关动作，以将所述直流电压施加在所述第二Type-C端口60，同时，所述USB控制器40发送控制信号至所述电压转换电路20以调节所述电压转换电路20的目标电压，并且发送控制信号至所述开关电路30以控制所述开关电路30完成相应的开关动作，以将所述目标电压施加在所述第一Type-C端口50。
其中，连接在所述第一Type-C端口50的第一负载及连接在所述第二Type-C端口60的第二负载可以是任意的带有USB Type-C接口的外部设备，例如手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手环等电子设备，所述USB控制器40可以是任意一种带有USB接口的单片机(MCU)或USB接口芯片，比如PD芯片。需要说明的是，连接在Type-C接口的负载数量可取决于所述USB Type-C接口电路100中存在的Type-C端口的总数量，其可以是两个或以上，并不限于所述第一负载及所述第二负载，所述第一负载及所述第二负载仅作为说明之用。
在本实施例中，所述USB控制器40通过与所述第一Type-C端口50和所述第二Type-C端口60通讯，并根据与所述第一Type-C端口50及所述第二Type-C端口60连接的负载的供电电压，同时调节所述直流电压及所述目标电压，并通过控制所述开关电路30将所述直流电压或所述目标电压施加在与对应负载连接的Type-C端口。因此，本实施例能够同时满足多端口充电需求的情况下，保持较高的器件利用率，并有效地提高系统效率。
在一些实施例中，请参阅图5，图5本申请实施例提供的一种USB Type-C接口电路的结构示意图。如图5所示，所述开关电路30包括第 一开关电路31及第二开关电路32，所述第一开关电路31分别与所述电源电路10、所述电压转换电路20、所述第一Type-C端口50以及所述USB控制器40连接；所述第二开关电路32分别与所述电源电路10、所述电压转换电路20、所述第二Type-C端口60以及所述USB控制器40连接；所述USB控制器40用于根据所述第一供电电压及所述第二供电电压两者中最大供电电压，调节所述电源电路10的直流电压V1，并且控制所述第一开关电路31以及所述第二开关电路32，以将所述直流电压施加在与最大供电电压对应的Type-C端口；根据所述第一供电电压与所述第二供电电压两者中最小供电电压，调节所述电压转换电路20的目标电压V2，并且控制所述第一开关电路31以及所述第二开关电路32，以将所述目标电压施加在与最小供电电压对应的Type-C端口。
在一些实施例中，请再参阅图5，如图5所示，所述第一开关电路31包括第一开关管311及第二开关管312，所述第一开关管311连接在所述电源电路10与所述第一Type-C端口50之间，并且所述第一开关管311与所述USB控制器40连接；所述第二开关管312连接在所述电压转换电路20与所述第一Type-C端口50之间，并且所述第二开关管312与所述USB控制器40连接；当所述第一供电电压大于或等于所述第二供电电压，所述电源电路10输出的直流电压V1大于所述电压转换电路20输出的目标电压V2时，所述USB控制器40用于控制所述第一开关管311导通，控制所述第二开关管312截止，以使所述直流电压V1施加在所述第一Type-C端口50；当所述第一供电电压小于或等于所述第二供电电压，所述直流电压V1大于所述目标电压V2时，所述USB控制器40用于控制所述第一开关管311截止，控制所述第二开关管312导通，以使所述目标电压施加在所述第一Type-C端口50。
具体的，当所述第一供电电压大于所述第二供电电压时，所述USB控制器40发送调节信号FB1至所述电源电路10以调节所述电源电路10的直流电压V1并同时发送调节信号FB2至所述电压转换电路20以调节所述电压转换电路20的目标电压V2，所述直流电压V1大于所述目标电压V2时，所述USB控制器40发送控制信号至所述第一开关管311使其导通并同时发送控制信号至所述第二开关管312使其截止，以使所述直 流电压V1施加在所述第一Type-C端口50，所述电源电路10输出的电流通过所述第一开关管311流入连接在所述第一Type-C端口50的第一负载，从而为所述第一负载充电；当所述第一供电电压小于所述第二供电电压时，所述USB控制器40发送调节信号至所述电源电路10以调节所述电源电路10的直流电压V1并同时发送调节信号至所述电压转换电路20以调节所述电压转换电路20的目标电压V2，所述直流电压V1大于所述目标电压V2时，所述USB控制器40发送控制信号至所述第一开关管311使其截止并同时发送控制信号至所述第二开关管312使其导通，以使所述目标电压V2施加在所述第一Type-C端口50，所述电源电路10输出的电流通过所述第二开关管312流入连接在所述第一Type-C端口50的第一负载，从而为所述第一负载充电；当所述第一供电电压等于所述第二供电电压时，其可以是所述当所述第一供电电压大于所述第二供电电压时的情况，也可以是所述当所述第一供电电压等于所述第二供电电压时的情况，在此不再赘述。
其中，所述第一开关管311及所述第二开关管312可以为任意可控的电子器件，例如场效应晶体管MOSFET、绝缘栅双极晶体管IGBT、晶闸管SCR、门极可关断晶闸管GTO、电力晶体管GTR等类型，也可以是任意可控的开关器件，例如接触器、继电器、延时开关、光电开关、轻触开关、接近开关等类型，也可以是上述类型的多种组合形式。
在一些实施例中，请再参阅图5，如图5所示，所述第二开关电路32包括第三开关管321及第四开关管322，所述第三开关管321连接在所述电压转换电路20与所述第二Type-C端口60之间，并且所述第三开关管321与所述USB控制器40连接；所述第四开关管322连接在所述电源电路10与所述第二Type-C端口60之间，并且所述第四开关管322与所述USB控制器40连接；当所述第一供电电压大于或等于所述第二供电电压，所述直流电压V1大于所述目标电压V2时，所述USB控制器40用于控制所述第三开关管321导通，所述USB控制器40用于控制所述第四开关管322截止，以使所述目标电压V2施加在所述第二Type-C端口60；当所述第一供电电压小于或等于所述第二供电电压，所述直流电压大于V1所述目标电压V2时，所述USB控制器40用于控制所述第 三开关管321截止，控制所述第四开关管322导通，以使所述直流电压V1施加在所述第二Type-C端口60。
具体的，当所述第一供电电压大于所述第二供电电压时，所述USB控制器40发送调节信号FB1至所述电源电路10以调节所述电源电路10的直流电压V1并同时发送调节信号FB2至所述电压转换电路20以调节所述电压转换电路20的目标电压V2，所述直流电压V1大于所述目标电压V2时，所述USB控制器40发送控制信号至所述第三开关管321使其导通并同时发送控制信号至所述第四开关管322使其截止，以使所述目标电压V2施加在所述第二Type-C端口60，所述电压转换电路20输出的电流通过所述第三开关管321流入连接在所述第二Type-C端口60的第二负载，从而为所述第二负载充电；当所述第一供电电压小于所述第二供电电压时，所述USB控制器40发送调节信号FB1至所述电源电路10以调节所述电源电路10的直流电压V1并同时发送调节信号FB2至所述电压转换电路20以调节所述电压转换电路20的目标电压V2，所述直流电压V1大于所述目标电压V2时，所述USB控制器40发送控制信号至所述第三开关管321使其截止并同时发送控制信号至所述第四开关管322使其导通，以使所述直流电压V1施加在所述第二Type-C端口60，所述电源电路10输出的电流通过所述第四开关管312流入连接在所述第二Type-C端口60的第二负载，从而为所述第二负载充电；当所述第一供电电压等于所述第二供电电压时，其可以是所述当所述第一供电电压大于所述第二供电电压时的情况，也可以是所述当所述第一供电电压小于所述第二供电电压时的情况，在此不再赘述。
其中，所述第三开关管321及所述第四开关管322可以为任意可控的电子器件，例如场效应晶体管MOSFET、绝缘栅双极晶体管IGBT、晶闸管SCR、门极可关断晶闸管GTO、电力晶体管GTR等类型，也可以是任意可控的开关器件，例如接触器、继电器、延时开关、光电开关、轻触开关、接近开关等类型，也可以是上述类型的多种组合形式。
在一些实施例中，所述电源电路10为交流转直流电路或者直流转直流电路，所述电压转换电路20为降压转换电路。下面结合图5对本实施例进行阐述，如图5所示，所述电源电路10用于连接在市电交流 供电系统AC或者直流电供电系统，所述市电交流供电系统AC为所述电源电路10提供交流市电或者所述直流电供电系统为所述电源电路10提供直流电，所述电源电路10将所述交流市电或者所述直流电转换成直流电压V1，所述电源电路10输出的直流电压V1分为两路，一路通过所述开关电路30输出至所述第一Type-C端口50或所述第二Type-C端口60，另一路输出至所述电压转换电路20，所述电压转换电路20将所述直流电压V1进行降压处理后，输出目标电压V2并通过所述开关电路30输出至所述第一Type-C端口50或第二Type-C端口60。
当所述第一Type-C端口50接入第一负载以及所述第二Type-C端口60接入第二负载时，所述USB控制器40通过CC线与所述第一Type-C端口50进行通讯，并且通过CC线与所述第二Type-C端口60进行通讯，所述USB控制器40用于确定所述第一负载所需的第一供电电压及所述第二负载所需的第二供电电压，并对所述第一供电电压与所述第二供电电压的进行比较，以进一步确定所述第一供电电压与所述第二供电电压的大小关系。
当所述第一供电电压大于所述第二供电电压时，所述USB控制器40发送控制信号至所述开关电路30，控制所述第一开关管311、所述第三开关管321导通，控制所述第二开关管312、所述第四开关管322截止，同时，所述USB控制器40发送调节信号FB1至所述电源电路10以及发送调节信号FB2至所述电压转换电路20，所述电源电路10根据所述调节信号FB1调节至与所述第一供电电压相等的直流电压V1，并将所述直流电压V1通过所述第一开关管311施加在所述第一Type-C端口50，所述电源电路10输出的电流通过所述第一开关管311流入连接在所述第一Type-C端口50的第一负载，从而为所述第一负载充电；并且，所述电压转换电路20根据所述调节信号FB2将所述直流电压V1调节至与所述第二供电电压相等的目标电压V2，并将所述目标电压V2施加在所述第二Type-C端口60，所述降压变换电路20输出的电流通过所述第三开关管321流入连接在所述第二Type-C端口60的第二负载，从而为所述第二负载充电。
当所述第一供电电压小于所述第二供电电压时，所述USB控制器40 发送控制信号至所述开关电路30，控制所述第一开关管311、所述第三开关管321截止，控制所述第二开关管312、所述第四开关管322导通，同时，所述USB控制器40发送调节信号FB1至所述电源电路10以及发送调节信号FB2至所述电压转换电路20，所述电源电路10根据所述调节信号FB1调节至与所述第二供电电压相等的直流电压V1，并将所述直流电压V1通过所述第四开关管322施加在所述第二Type-C端口60，所述交流转直流电路10输出的电流通过所述第一开关管322流入连接在所述第二Type-C端口60的第二负载，从而为所述第二负载充电；并且，所述电压转换电路20根据所述调节信号FB2将所述直流电压V1调节至与所述第一供电电压相等的目标电压V2，并将所述目标电压V2施加在所述第一Type-C端口50，所述电压转换电路20输出的电流通过所述第二开关管312流入连接在所述第一Type-C端口50的第一负载，从而为所述第一负载充电。
当所述第一供电电压等于所述第二供电电压时，其可以是所述当所述第一供电电压大于所述第二供电电压时的情况，也可以是所述当所述第一供电电压等于所述第二供电电压时的情况，在此不再赘述。
在本实施例中，所述USB控制器40先确定连接在第一Type-C端口50的第一负载的第一供电电压以及连接在第二Type-C端口60的第二负载的第二供电电压，并对所述第一供电电压及所述第二供电电压进行比较以确定两者的大小关系，根据两者中最大供电电压，调节所述电源电路10的直流电压V1，并控制所述开关电路30，以将所述直流电压V1施加在与最大供电电压对应的Type-C端口；并且，根据两者中最小供电电压，调节所述电压转换电路20的目标电压V2，并控制所述开关电路30，以将所述目标电压V2施加在与最小供电电压对应的Type-C端口。因此，本实施例能够同时满足多端口充电需求的情况下，保持较高的器件利用率，并有效地提高系统效率。
在一些实施例中，所述USB控制器40发送调节信号FB1对所述电源电路10输出的直流电压进行调节，其可以是通过所述调节信号FB1对所述电源电路10中的调压电路输出或输入一个电压信号或电流信号对所述电源电路10输出的直流电压进行调节；所述USB控制器40发送 调节信号FB2对所述电压转换电路20输出的目标电压进行调节，其可以是通过所述调节信号FB2对所述电压转换电路20中的调压电路输出或输入一个电压信号或电流信号对所述电压转换电路20输出的目标电压进行调节。
作为本申请实施例的另一方面，本申请实施例还提供了一种基于USB Type-C接口电路的充电方法，请参阅图6a,图6a为本申请实施例提供的一种基于USB Type-C接口电路的充电方法的流程示意图。如图6a所示，该方法包括：
S61:确定连接在第一Type-C端口的第一负载的第一供电电压以及连接在第二Type-C端口的第二负载的第二供电电压；
S62：根据所述第一供电电压及所述第二供电电压两者中最大供电电压,调节电源电路的直流电压；
S63：控制开关电路，以将所述直流电压施加在与最大供电电压对应的Type-C端口；
S64：根据所述第一供电电压与所述第二供电电压两者中最小供电电压，调节电压转换电路的目标电压；
S65：控制所述开关电路，以将所述目标电压施加在与最小供电电压对应的Type-C端口。
其中，所述电源电路通过所述开关电路与所述第一Type-C端口和所述第二Type-C端口连接，所述电压转换电路通过所述开关电路与所述第一Type-C端口和所述第二Type-C端口连接。
在本实施例中，通过采用本方法，能够同时满足多端口充电需求的情况下，保持较高的器件利用率，有效地提高系统效率。
在一些实施例中，所述开关电路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管及第四开关管，所述第一开关管连接在所述电源电路与所述第一Type-C端口之间，所述第二开关管连接在所述电压转换电路与所述第一Type-C端口之间，所述第三开关管连接在所述电压转换电路与所述第二Type-C端口之间，所述第四开关管连接在所述电源电路与所述第二Type-C端口之间；如图6b所示，S63包括：
S6301：所述直流电压大于所述目标电压；
S6302：所述第一供电电压大于或等于所述第二供电电压；
S6303：控制所述第一开关管导通，控制所述第二开关管截止，以使所述直流电压分别施加在所述第一Type-C端口；
S6304：所述第一供电电压小于或等于所述第二供电电压；
S6305：控制所述第三开关管截止，控制所述第四开关管导通，以使所述直流电压施加在所述第二Type-C端口。
在一些实施例中，如图6c所示，S65包括：
S6501：所述直流电压大于所述目标电压；
S6502：所述第一供电电压大于或等于所述第二供电电压；
S6503：控制所述第三开关管导通，控制所述第四开关管截止以使所述目标电压施加在所述第二Type-C端口；
S6504：所述第一供电电压小于或等于所述第二供电电压；
S6505：控制所述第一开关管截止，控制所述第二开关管导通，以使所述目标电压施加在所述第一Type-C端口。
在一些实施例中，如图7所示，还包括：
S701：所述第一供电电压大于或等于所述第二供电电压，且所述第一开关管与所述第三开关管导通，所述第二开关管与所述第四开关管截止；
S702：若连接在所述第一Type-C端口的第一负载重新请求第三供电电压，其中，所述第三供电电压等于所述第二供电电压；
S703：调节所述电源电路的直流电压，并且调节后的直流电压等于所述第二供电电压；
S704：控制所述开关电路中所有开关管持续导通第一预设时长；
S705：在经过所述第一预设时长后，控制所述开关电路中所有开关管继续导通；或者，控制所述第一开关管、所述第三开关管导通；或者，控制所述第一开关管、所述第四开关管导通；或者，控制所述第二开关管、所述第三开关管导通；或者，控制所述第二开关管、所述第四开关管导通。
在一些实施例中，如图8所示，还包括：
S801：所述第一供电电压大于或等于所述第二供电电压，且所述第 一开关管与所述第三开关管导通，所述第二开关管与所述第四开关管截止；
S802：若连接在所述第一Type-C端口的第一负载重新请求第四供电电压，其中，所述第四供电电压小于所述第二供电电压；
S803：调节所述电源电路的直流电压，并且调节后的直流电压等于所述第二供电电压；
S804：控制所述开关电路中所有开关管持续导通第二预设时长；
S805：在经过所述第二预设时长后，控制所述第二开关管、所述第四开关管继续导通，控制所述第一开关管、所述第三开关管截止；
S806：调节所述电压转换电路的目标电压，以使调节后的目标电压施加在所述第一Type-C端口，其中，调节后的目标电压等于所述第四供电电压。
在一些实施例中，如图9所示，还包括：
S901：所述第一供电电压大于或等于所述第二供电电压，且所述第一开关管与所述第三开关管导通，所述第二开关管与所述第四开关管截止；
S902：若连接在所述第二Type-C端口的第二负载重新请求第五供电电压，其中，所述第五供电电压等于所述第一供电电压；
S903：调节所述电压转换电路的目标电压，并且调节后的目标电压等于所述第一供电电压；
S904：控制所述开关电路中所有开关管持续导通第三预设时长；
S905：在经过所述第三预设时长后，控制所述开关电路中所有开关管继续导通；或者，控制所述第一开关管、所述第三开关管导通；或者，控制所述第一开关管、所述第四开关管导通；或者，控制所述第二开关管、所述第三开关管导通；或者，控制所述第二开关管、所述第四开关管导通。
在一些实施例中，如图10所示，还包括：
S1001：所述第一供电电压大于或等于所述第二供电电压，且所述第一开关管与所述第三开关管导通，所述第二开关管与所述第四开关管截止；
S1002：若连接在所述第二Type-C端口的第二负载重新请求第六供电电压，其中，所述第六供电电压大于所述第一供电电压；
S1003：调节所述电压转换电路的目标电压，并且调节后的目标电压等于所述第一供电电压；
S1004：控制所述开关电路中所有开关管持续导通第四预设时长；
S1005：在经过所述第四预设时长后，控制所述第二开关管、所述第四开关管继续导通，控制所述第一开关管、所述第三开关管截止；
S1006：调节所述电源电路的直流电压，以使所述直流电压施加在所述第二Type-C端口，其中，调节后的直流电压等于所述第六供电电压。
在一些实施例中，如图11所示，还包括：
S1101：所述第一供电电压小于或等于所述第二供电电压，且所述第二开关管与所述第四开关管导通，所述第一开关管与所述第三开关管截止；
S1102：若连接在所述第一Type-C端口的第一负载重新请求第七供电电压，其中，所述第七供电电压等于所述第二供电电压；
S1103：调节所述电压转换电路的目标电压，并且调节后的目标电压等于所述第二供电电压；
S1104：控制所述开关电路中所有开关管持续导通第五预设时长；
S1105：在经过所述第五预设时长后，控制所述开关电路中所有开关管继续导通；或者，控制所述第一开关管、所述第三开关管导通；或者，控制所述第一开关管、所述第四开关管导通；或者，控制所述第二开关管、所述第三开关管导通；或者，控制所述第二开关管、所述第四开关管导通。
在一些实施例中，如图12所示，还包括：
S1201：所述第一供电电压小于或等于所述第二供电电压，且所述第二开关管与所述第四开关管导通，所述第一开关管与所述第三开关管截止；
S1202：若连接在所述第一Type-C端口的第一负载重新请求第八供电电压，其中，所述第八供电电压大于所述第二供电电压；
S1203：调节所述电压转换电路的目标电压，并且调节后的目标电压等于所述第二供电电压；
S1204：控制所述开关电路中所有开关管持续导通第六预设时长；
S1205：在经过所述第六预设时长后，控制所述第一开关管、所述第三开关管继续导通，控制所述第二开关管、所述第四开关管截止；
S1206：调节所述电源电路的直流电压，以使所述直流电压施加在所述第一Type-C端口，其中，调节后的直流电压等于所述第八供电电压。
在一些实施例中，如图13所示，还包括：
S1301：所述第一供电电压小于或等于所述第二供电电压，且所述第二开关管与所述第四开关管导通，所述第一开关管与所述第三开关管截止；
S1302：若连接在所述第二Type-C端口的第二负载重新请求第九供电电压，其中，所述第九供电电压等于所述第一供电电压；
S1303：调节所述电源电路的直流电压，并且调节后的直流电压等于所述第一供电电压；
S1304：控制所述开关电路中所有开关管持续导通第七预设时长；
S1305：在经过所述第七预设时长后，控制所述开关电路中所有开关管继续导通；或者，控制所述第一开关管、所述第三开关管导通；或者，控制所述第一开关管、所述第四开关管导通；或者，控制所述第二开关管、所述第三开关管导通；或者，控制所述第二开关管、所述第四开关管导通。
在一些实施例中，如图14所示，还包括：
S1401：所述第一供电电压小于或等于所述第二供电电压，且所述第二开关管与所述第四开关管导通，所述第一开关管与所述第三开关管截止；
S1402：若连接在所述第二Type-C端口的第二负载重新请求第十供电电压，其中，所述第十供电电压小于所述第一供电电压；
S1403：调节所述电源电路的直流电压，并且调节后的直流电压等于所述第一供电电压；
S1404：控制所述开关电路中所有开关管持续导通第八预设时长；
S1405：在经过所述第八预设时长后，控制所述第一开关管、所述第三开关管继续导通，控制所述第二开关管、所述第四开关管截止；
S1406：调节所述电压转换电路的目标电压，以使所述目标电压施加在所述第二Type-C端口，其中，所述目标电压等于所述第十供电电压。
在上述一些实施例中，能够同时满足多端口充电需求的情况下，保持较高的器件利用率，有效地提高系统效率，同时，能够在多个Type-C端口电压切换时，所接负载不断电，从而实现多个Type-C端口电压的热切换。
在一些实施例中，如图15所示，所述方法还包括：
S1501：所述直流电压大于所述目标电压；
S1502：所述第一供电电压等于所述第二供电电压；
S1503：控制所述第一开关管及所述第四开关管导通，控制所述第二开关管及所述第三开关管截止，以使所述直流电压分别施加在所述第一Type-C端口及所述第二Type-C端口；
S1504：控制所述第一开关管及所述第四开关管截止，控制所述第二开关管及所述第三开关管导通，以使所述目标电压分别施加在所述第一Type-C端口及所述第二Type-C端口。
可以理解的是，在S1503中，由于所述第一开关管及所述第四开关管导通，以使所述直流电压分别施加在所述第一Type-C端口及所述第二Type-C端口，此时所述可以电源电路处于工作状态而所述电压转换电路可以处于空闲状态；在S1504中，由于所述第二开关管及所述第三开关管导通，以使所述目标电压分别施加在所述第一Type-C端口及所述第二Type-C端口，此时，控制所述电源电路输出一个固定的直流电压，该直流电压大于所述第一供电电压、所述第二供电电压，并通过控制所述电压转换电路输出与所述第一供电电压、所述第二供电电压相等的输出电压。
在一些实施例中，如图16a所示，所述方法还包括：
S1601：获取所述电源电路输出的直流电压；
S1602：判断所述直流电压与预设阈值电压是否相等；
S1603：若是，正常控制所述开关电路；
S1604：若否，控制所述开关电路中所有开关管截止。
如图16b所示，所述方法还包括：
S1605：获取所述电压转换电路输出的目标电压；
S1606：判断所述目标电压与预设阈值电压是否相等；
S1607：若是，正常控制所述开关电路；
S1608：若否，控制所述开关电路中所有开关管截止。
如图16c所示，所述方法还包括：
S1609：获取所述第一Type-C端口的第一实时电压；
S1610：判断所述第一实时电压与预设阈值电压是否相等；
S1611：若是，正常控制所述开关电路；
S1612：若否，控制所述开关电路中所有开关管截止。
如图16d所示，所述方法还包括：
S1613：获取所述第二Type-C端口的第二实时电压；
S1614：判断所述第二实时电压与预设阈值电压是否相等；
S1615：若是，正常控制所述开关电路；
S1616：若否，控制所述开关电路中所有开关管截止。
在本实施例中，通过获取所述电源电路输出的直流电压、所述电压转换电路输出的目标电压、所述第一Type-C端口的第一实时电压或所述第二Type-C端口的第二实时电压；根据所述直流电压、所述目标电压、所述第一实时电压或所述第二实时电压，控制所述开关电路的工作状态，例如，当所述直流电压、所述目标电压、所述第一实时电压及所述第二实时电压中任意一个或多个不等于某一个预设阈值电压时，控制所述开关电路中所有开关管截止，从而当所述直流电压、所述目标电压、所述第一实时电压及所述第二实时电压中任意一个或多个出现异常情况时，对负载进行有效保护。
作为本申请实施例的另一方面，本申请实施例还提供了一种USB装置，该装置包括如图4、图5任意所示的USB Type-C接口电路。
作为本申请实施例的另一方面，本申请实施例还提供了一种电子设 备，该电子设备包括如图4、图5任意所示的USB Type-C接口电路。
最后要说明的是，本申请可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本申请内容的额外限制，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。并且在本申请的思路下，上述各技术特征继续相互组合，并存在如上所述的本申请不同方面的许多其它变化，均视为本申请说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本申请所附权利要求的保护范围。

Claims (22)

  1. 一种USB Type-C接口电路，其特征在于，包括：
    电源电路，用于输出直流电压；
    电压转换电路，用于将所述直流电压转换成目标电压；
    第一Type-C端口，用于连接第一负载；
    第二Type-C端口，用于连接第二负载；
    开关电路，分别与所述电源电路、所述电压转换电路、所述第一Type-C端口及所述第二Type-C端口连接；以及
    USB控制器，分别与所述第一Type-C端口和所述第二Type-C端口通讯，所述USB控制器用于：
    根据所述第一负载的第一供电电压及所述第二负载的第二供电电压两者中最大供电电压，调节所述电源电路的直流电压，并控制所述开关电路，以将所述直流电压施加在与最大供电电压对应的Type-C端口；
    根据所述第一供电电压与所述第二供电电压两者中最小供电电压，调节所述电压转换电路的目标电压，并控制所述开关电路，以将所述目标电压施加在与最小供电电压对应的Type-C端口。
  2. 根据权利要求1所述的USB Type-C接口电路，其特征在于，所述开关电路包括：
    第一开关电路，分别与所述电源电路、所述电压转换电路、所述第一Type-C端口及所述USB控制器连接；
    第二开关电路，分别与所述电源电路、所述电压转换电路、所述第二Type-C端口及所述USB控制器连接；
    所述USB控制器用于：
    根据所述第一供电电压及所述第二供电电压两者中最大供电电压，调节所述电源电路的直流电压，并控制所述第一开关电路及所述第二开关电路，以将所述直流电压施加在与最大供电电压对应的Type-C端口；
    根据所述第一供电电压与所述第二供电电压两者中最小供电电压，调节所述电压转换电路的目标电压，并控制所述第一开关电路及所述第 二开关电路，以将所述目标电压施加在与最小供电电压对应的Type-C端口。
  3. 根据权利要求2所述的USB Type-C接口电路，其特征在于，所述第一开关电路包括：
    第一开关管，连接在所述电源电路与所述第一Type-C端口之间，并且所述第一开关管与所述USB控制器连接；
    第二开关管，连接在所述电压转换电路与所述第一Type-C端口之间，并且所述第二开关管与所述USB控制器连接；
    当所述第一供电电压大于或等于所述第二供电电压，所述直流电压大于所述目标电压时，所述USB控制器用于控制所述第一开关管导通，控制所述第二开关管截止，以使所述直流电压施加在所述第一Type-C端口；
    当所述第一供电电压小于或等于所述第二供电电压，所述直流电压大于所述目标电压时，所述USB控制器用于控制所述第一开关管截止，控制所述第二开关管导通，以使所述目标电压施加在所述第一Type-C端口。
  4. 根据权利要求3所述的USB Type-C接口电路，其特征在于，所述第二开关电路包括：
    第三开关管，连接在所述电压转换电路与所述第二Type-C端口之间，并且所述第三开关管与所述USB控制器连接；
    第四开关管，连接在所述电源电路与所述第二Type-C端口之间，并且所述第四开关管与所述USB控制器连接；
    当所述第一供电电压大于或等于所述第二供电电压，所述直流电压大于所述目标电压时，所述USB控制器用于控制所述第三开关管导通，控制所述第四开关管截止，以使所述目标电压施加在所述第二Type-C端口；
    当所述第一供电电压小于或等于所述第二供电电压，所述直流电压大于所述目标电压时，所述USB控制器用于控制所述第三开关管截止， 控制所述第四开关管导通，以使所述直流电压施加在所述第二Type-C端口。
  5. 根据权利要求1至4任一项所述的USB Type-C接口电路，其特征在于，所述电压转换电路为降压转换电路。
  6. 根据权利要求1至4任一项所述的USB Type-C接口电路，其特征在于，所述电源电路为交流转直流电路或者直流转直流电路。
  7. 一种USB装置，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的USB Type-C接口电路。
  8. 一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的USB Type-C接口电路。
  9. 一种基于USB Type-C接口电路的充电方法，其特征在于，包括：
    确定第一供电电压及第二供电电压，其中，所述第一供电电压为连接在第一Type-C端口的第一负载的供电电压，所述第二供电电压为连接在第二Type-C端口的第二负载的供电电压；
    根据所述第一供电电压及所述第二供电电压两者中最大供电电压，调节电源电路的直流电压，并控制开关电路，以将所述直流电压施加在与最大供电电压对应的Type-C端口，其中，所述电源电路通过所述开关电路与所述第一Type-C端口和所述第二Type-C端口连接；
    根据所述第一供电电压与所述第二供电电压两者中最小供电电压，调节电压转换电路的目标电压，并控制所述开关电路，以将所述目标电压施加在与最小供电电压对应的Type-C端口，其中，所述电压转换电路通过所述开关电路与所述第一Type-C端口和所述第二Type-C端口连接。
  10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，
    所述开关电路包括第一开关管、第二开关管、第三开关管及第四开关管，所述第一开关管连接在所述电源电路与所述第一Type-C端口之间，所述第二开关管连接在所述电压转换电路与所述第一Type-C端口之间，所述第三开关管连接在所述电压转换电路与所述第二Type-C端口之间，所述第四开关管连接在所述电源电路与所述第二Type-C端口之间。
  11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述控制所述开关电路，以将所述直流电压施加在与最大供电电压对应的Type-C端口包括：
    在所述直流电压大于所述目标电压的前提下：
    当所述第一供电电压大于或等于所述第二供电电压时，控制所述第一开关管导通，控制所述第二开关管截止，以使所述直流电压施加在所述第一Type-C端口；
    当所述第一供电电压小于或等于所述第二供电电压，控制所述第三开关管截止，控制所述第四开关管导通，以使所述直流电压施加在所述第二Type-C端口。
  12. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述控制所述开关电路，以将所述目标电压施加在与最小供电电压对应的Type-C端口包括：
    在所述直流电压大于所述目标电压的前提下：
    当所述第一供电电压大于或等于所述第二供电电压时，控制所述第三开关管导通，控制所述第四开关管截止，以使所述目标电压施加在所述第二Type-C端口；
    当所述第一供电电压小于或等于所述第二供电电压时，控制所述第一开关管截止，控制所述第二开关管导通，以使所述目标电压施加在所述第一Type-C端口。
  13. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：
    在所述第一供电电压大于或等于所述第二供电电压，且所述第一开关管与所述第三开关管导通，所述第二开关管与所述第四开关管截止的前提下：
    若连接在所述第一Type-C端口的第一负载重新请求第三供电电压，其中，所述第三供电电压等于所述第二供电电压；
    调节所述电源电路的直流电压，并且调节后的直流电压等于所述第二供电电压；
    控制所述开关电路中所有开关管持续导通第一预设时长；
    在经过所述第一预设时长后，控制所述开关电路中所有开关管继续导通；或者，控制所述第一开关管、所述第三开关管导通；或者，控制所述第一开关管、所述第四开关管导通；或者，控制所述第二开关管、所述第三开关管导通；或者，控制所述第二开关管、所述第四开关管导通。
  14. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：
    在所述第一供电电压大于或等于所述第二供电电压，且所述第一开关管与所述第三开关管导通，所述第二开关管与所述第四开关管截止的前提下：
    若连接在所述第一Type-C端口的第一负载重新请求第四供电电压，其中，所述第四供电电压小于所述第二供电电压；
    调节所述电源电路的直流电压，并且调节后的直流电压等于所述第二供电电压；
    控制所述开关电路中所有开关管持续导通第二预设时长；
    在经过所述第二预设时长后，控制所述第二开关管、所述第四开关管继续导通，控制所述第一开关管、所述第三开关管截止；
    调节所述电压转换电路的目标电压，以使调节后的目标电压施加在所述第一Type-C端口，其中，调节后的目标电压等于所述第四供电电压。
  15. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：
    在所述第一供电电压大于或等于所述第二供电电压，且所述第一开关管与所述第三开关管导通，所述第二开关管与所述第四开关管截止的前提下：
    若连接在所述第二Type-C端口的第二负载重新请求第五供电电压，其中，所述第五供电电压等于所述第一供电电压；
    调节所述电压转换电路的目标电压，并且调节后的目标电压等于所述第一供电电压；
    控制所述开关电路中所有开关管持续导通第三预设时长；
    在经过所述第三预设时长后，控制所述开关电路中所有开关管继续导通；或者，控制所述第一开关管、所述第三开关管导通；或者，控制所述第一开关管、所述第四开关管导通；或者，控制所述第二开关管、所述第三开关管导通；或者，控制所述第二开关管、所述第四开关管导通。
  16. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：
    在所述第一供电电压大于或等于所述第二供电电压，且所述第一开关管与所述第三开关管导通，所述第二开关管与所述第四开关管截止的前提下：
    若连接在所述第二Type-C端口的第二负载重新请求第六供电电压，其中，所述第六供电电压大于所述第一供电电压；
    调节所述电压转换电路的目标电压，并且调节后的目标电压等于所述第一供电电压；
    控制所述开关电路中所有开关管持续导通第四预设时长；
    在经过所述第四预设时长后，控制所述第二开关管、所述第四开关管继续导通，控制所述第一开关管、所述第三开关管截止；
    调节所述电源电路的直流电压，以使所述直流电压施加在所述第二Type-C端口，其中，调节后的直流电压等于所述第六供电电压。
  17. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：
    在所述第一供电电压小于或等于所述第二供电电压，且所述第二开 关管与所述第四开关管导通，所述第一开关管与所述第三开关管截止的前提下：
    若连接在所述第一Type-C端口的第一负载重新请求第七供电电压，其中，所述第七供电电压等于所述第二供电电压；
    调节所述电压转换电路的目标电压，并且调节后的目标电压等于所述第二供电电压；
    控制所述开关电路中所有开关管持续导通第五预设时长；
    在经过所述第五预设时长后，控制所述开关电路中所有开关管继续导通；或者，控制所述第一开关管、所述第三开关管导通；或者，控制所述第一开关管、所述第四开关管导通；或者，控制所述第二开关管、所述第三开关管导通；或者，控制所述第二开关管、所述第四开关管导通。
  18. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：
    在所述第一供电电压小于或等于所述第二供电电压，且所述第二开关管与所述第四开关管导通，所述第一开关管与所述第三开关管截止的前提下：
    若连接在所述第一Type-C端口的第一负载重新请求第八供电电压，其中，所述第八供电电压大于所述第二供电电压；
    调节所述电压转换电路的目标电压，并且调节后的目标电压等于所述第二供电电压；
    控制所述开关电路中所有开关管持续导通第六预设时长；
    在经过所述第六预设时长后，控制所述第一开关管、所述第三开关管继续导通，控制所述第二开关管、所述第四开关管截止；
    调节所述电源电路的直流电压，以使所述直流电压施加在所述第一Type-C端口，其中，调节后的直流电压等于所述第八供电电压。
  19. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：
    在所述第一供电电压小于或等于所述第二供电电压，且所述第二开关管与所述第四开关管导通，所述第一开关管与所述第三开关管截止的 前提下：
    连接在所述第二Type-C端口的第二负载重新请求第九供电电压，并且所述第九供电电压等于所述第一供电电压；
    调节所述电源电路的直流电压，并且调节后的直流电压等于所述第一供电电压；
    控制所述开关电路中所有开关管持续导通第七预设时长；
    在经过所述第七预设时长后，控制所述开关电路中所有开关管继续导通；或者，控制所述第一开关管、所述第三开关管导通；或者，控制所述第一开关管、所述第四开关管导通；或者，控制所述第二开关管、所述第三开关管导通；或者，控制所述第二开关管、所述第四开关管导通。
  20. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：
    在所述第一供电电压小于或等于所述第二供电电压，且所述第二开关管与所述第四开关管导通，所述第一开关管与所述第三开关管截止的前提下：
    若连接在所述第二Type-C端口的第二负载重新请求第十供电电压，并且所述第十供电电压小于所述第一供电电压；
    调节所述电源电路的直流电压，并且调节后的直流电压等于所述第一供电电压；
    控制所述开关电路中所有开关管持续导通第八预设时长；
    在经过所述第八预设时长后，控制所述第一开关管、所述第三开关管继续导通，控制所述第二开关管、所述第四开关管截止；
    调节所述电压转换电路的目标电压，以使所述目标电压施加在所述第二Type-C端口，其中，所述目标电压等于所述第十供电电压。
  21. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，
    所述方法还包括：
    在所述直流电压大于所述目标电压的前提下：
    当所述第一供电电压等于所述第二供电电压时，控制所述第一开关 管及所述第四开关管导通，控制所述第二开关管及所述第三开关管截止，以使所述直流电压分别施加在所述第一Type-C端口及所述第二Type-C端口；或者，
    当所述第一供电电压等于所述第二供电电压时，控制所述第一开关管及所述第四开关管截止，控制所述第二开关管及所述第三开关管导通，以使所述目标电压分别施加在所述第一Type-C端口及所述第二Type-C端口。
  22. 根据权利要求9至21任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
    获取所述电源电路输出的直流电压、所述电压转换电路输出的目标电压、所述第一Type-C端口的第一实时电压或所述第二Type-C端口的第二实时电压；
    根据所述直流电压、所述目标电压、所述第一实时电压或所述第二实时电压，控制所述开关电路的工作状态。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117335533A (zh) * 2023-11-28 2024-01-02 深圳市新源鑫电器有限公司 一种桌面式智能电源适配器及充电方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111884293B (zh) * 2020-07-31 2021-03-23 珠海智融科技有限公司 双向双端口电源控制系统、移动电源及电源适配器
CN112531844B (zh) * 2020-12-08 2021-08-03 深圳慧能泰半导体科技有限公司 一种适用于多路USB Type-C的充电系统及充电方法
CN114567033B (zh) * 2022-02-21 2022-09-13 湖南炬神电子有限公司 一种提高多口充电器转换效率电路

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170256968A1 (en) * 2016-03-04 2017-09-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device and external device charging method
CN206775170U (zh) * 2017-04-17 2017-12-19 东莞市隆佳展能源科技有限公司 多输出接口功率调节控制充电装置
CN206834813U (zh) * 2017-05-17 2018-01-02 东莞市奥海科技股份有限公司 各类电子设备可共用的充电器
CN206908342U (zh) * 2017-06-22 2018-01-19 东莞启益电器机械有限公司 Usb type‑c接口充电电路
CN110289658A (zh) * 2019-07-16 2019-09-27 青米（北京）科技有限公司 一种usb多口输出电源管理装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106201951B (zh) * 2016-07-19 2019-03-19 青岛海信电器股份有限公司 基于USB Type-C接口的终端设备、外接设备及供电系统
CN206099469U (zh) * 2016-10-26 2017-04-12 潍坊歌尔电子有限公司 一种usb‑otg移动设备读写充电装置
CN106655346A (zh) * 2016-11-22 2017-05-10 芯海科技（深圳）股份有限公司 一种基于usb‑type‑c带hub功能的充电装置
CN106774764B (zh) * 2016-12-05 2019-12-27 青岛海信移动通信技术股份有限公司 多电源供电usb接口的实现方法和usb电源
WO2018125896A2 (en) * 2016-12-30 2018-07-05 The Wiremold Company Power distribution system
US10976790B2 (en) * 2017-02-09 2021-04-13 Microchip Technology Incorporated Load balancing in multi-port USB systems
CN208272318U (zh) * 2018-04-23 2018-12-21 歌尔科技有限公司 一种type c接口转接线

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170256968A1 (en) * 2016-03-04 2017-09-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device and external device charging method
CN206775170U (zh) * 2017-04-17 2017-12-19 东莞市隆佳展能源科技有限公司 多输出接口功率调节控制充电装置
CN206834813U (zh) * 2017-05-17 2018-01-02 东莞市奥海科技股份有限公司 各类电子设备可共用的充电器
CN206908342U (zh) * 2017-06-22 2018-01-19 东莞启益电器机械有限公司 Usb type‑c接口充电电路
CN110289658A (zh) * 2019-07-16 2019-09-27 青米（北京）科技有限公司 一种usb多口输出电源管理装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117335533A (zh) * 2023-11-28 2024-01-02 深圳市新源鑫电器有限公司 一种桌面式智能电源适配器及充电方法
CN117335533B (zh) * 2023-11-28 2024-02-23 深圳市新源鑫电器有限公司 一种桌面式智能电源适配器及充电方法

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