[發明專利]多電源供電USB接口的實現方法和USB電源

有效

• 申請號: 201611103871.1
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106774764B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 孫永亮;周亞楠
• 申請（專利權）人: 青島海信移動通信技術股份有限公司
• 主分類號: G06F1/26
• 分類號: G06F1/26;H01R13/66
• 代理公司: 11438 北京律智知識產權代理有限公司
• 代理人: 邢雪紅;喬彬

一種多電源供電USB接口的實現方法和USB電源，該USB電源包括支持正反插的USB接口；電源路徑管理模塊，其包括第一組接口和第二組接口以及開關陣列，該第一組接口與該USB接口的電源供給端口相連，該第二組接口包括：與第一直流供給相連和與第二直流供給相連的接口；以及控制模塊，其能夠根據從該控制端口獲取的信息，對該開關陣列進行控制，從而使該USB電源能夠支持正反插地輸出第一直流供給和/或第二直流供給；其中，該第一直流供給為基本供給，該第二直流供給為針對USB設備的個性化供給。本發明可以簡化USB設備電源，提高電源利用效率，減少能量損耗，減少散熱措施，有利于電子設備的小型化。

技術領域

本發明涉及USB接口，尤其涉及采用USB接口來提供電源供給。

背景技術

由于目前的USB協議規定USB接口采用單路5V電源供電，所以目前所有的USB接口電源默認輸出都是5V，而USB接口電子設備都是5V電源輸入。在實際應用中，電子設備內部模塊一般需要不同的電源電壓供電，例如：12V、5V、3.3V、1.8V、1.2V等，有的甚至需求達到20V以上。目前，電子設備內部模塊所需的這些電源都是由USB接口輸入的5V電源，經降壓或升壓變換產生。現有的這種電源供給方式存在一些問題：首先，電源在降壓和升壓轉換過程中，由于轉換效率的影響，存在大量的能量損耗，降低了電源利用效率；其次，電源轉換的能量損耗都以熱量的形式散發，造成電子設備溫度升高，需要增加各種散熱措施來降低溫升；再次，限制了一些高性能但是高功耗、高電壓的部件在便攜電子設備中的應用，例如：高性能音頻器件、高性能電機等。

基于上述原因，一些新的USB接口供電方案不斷出現，例如：提升USB供電輸出電壓最高到12V的QC2.0協議，以及最高到20V的USB Power delivery協議等，這些協議都是通過提升USB電源的供電電壓來優化USB供電問題。這類改進的電源供給方式仍然存在一些問題：首先，USB電源的供電電壓提升，對于電子設備的電源降壓轉換模塊耐壓要求提高，相應成本增加；其次，從高壓向低壓變化時，例如：從12V降壓到1.2V時，電源轉換效率較低，造成不必要的能量損耗以及散熱措施的采用，不利于電子設備的小型化。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于克服上述現有技術存在的不足，而提出一種USB電源，可以簡化USB設備電源，提高電源利用效率，減少能量損耗，減少散熱措施，有利于電子設備的小型化。

本發明針對上述技術問題而提出的技術方案包括，提出一種USB電源，包括支持正反插的USB接口；電源路徑管理模塊，其包括第一組接口和第二組接口以及連接在這兩組接口之間的開關陣列，該第一組接口與該USB接口的電源供給端口相連，該第二組接口包括：與第一直流供給相連的接口和與第二直流供給相連的接口；以及控制模塊，其與該USB接口的控制端口相連，能夠根據從該控制端口獲取的信息，對該開關陣列進行控制，從而使該USB電源能夠支持正反插地輸出第一直流供給和/或第二直流供給；其中，該第一直流供給為基本供給，該第二直流供給為針對USB設備的個性化供給。

本發明針對上述技術問題而提出的技術方案還包括，提出一種多電源供電USB接口的實現方法，包括設置一USB電源，在該USB電源中設置電源路徑管理模塊，使其包括第一組接口和第二組接口以及連接在這兩組接口之間的開關陣列，該第一組接口與USB接口的多個電源供給端口相連，該第二組接口包括：與第一直流供給相連的接口和與第二直流供給相連的接口；并且，在該USB電源中設置控制模塊，使其與USB接口的控制端口相連，能夠根據從該控制端口獲取的信息，對該開關陣列進行控制，從而使該USB電源能夠支持正反插地輸出第一直流供給和/或第二直流供給；其中，該第一直流供給為基本供給，該第二直流供給為針對USB設備的個性化供給。

與現有技術相比，本發明的USB電源，通過巧妙地設置電源路徑管理模塊和控制模塊，能夠支持正反插地輸出第一直流供給和/或第二直流供給，可以支持多路不同電壓輸出，從而可以簡化USB設備電源，提高電源利用效率，減少能量損耗，減少散熱措施，有利于電子設備的小型化。