[實(shí)用新型]一種基于快充協(xié)議MCU控制調(diào)壓裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720967497.3
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN207218285U
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊樂
• 申請（專利權(quán)）人: 芯海科技（深圳）股份有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 深圳市凱達(dá)知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所44256
• 代理人: 劉大彎

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于快充技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及基于快充協(xié)議的調(diào)壓裝置。

背景技術(shù)

隨著手機(jī)在人們的生活、工作、娛樂中使用的頻率越來越高，手機(jī)續(xù)航顯得越來越重要，人們對手機(jī)充電的需求也愈加強(qiáng)烈。不僅是手機(jī)電池的容量，其快速充電的能力也是消費(fèi)者所普遍看重的。而作為手機(jī)的配件：如移動(dòng)電源、車充標(biāo)配快充功能也是必然趨勢。目前市面上現(xiàn)有的快充移動(dòng)電源、車充方案，都是使用DC-DC+快充協(xié)議芯片的方式來設(shè)計(jì)的。這些快充協(xié)議芯片都是針對DC-DC的FB反饋電壓而設(shè)計(jì)的，其工作原理一般是：在快充協(xié)議芯片與充電設(shè)備握手協(xié)議后，會(huì)直接通過反饋腳來調(diào)整DC-DC的FB反饋腳，最終達(dá)到輸出一個(gè)充電設(shè)備需要的電壓。這種設(shè)計(jì)方法普遍成本較高，且外圍器件較多，系統(tǒng)方案發(fā)熱集中，要達(dá)到真正普及到移動(dòng)電源中，難度較大。

如專利申請201520844939.6公開了一種雙USB快充插座；包括殼體，設(shè)置于殼體內(nèi)的主控電路，設(shè)置于殼體外的供電插頭、第一USB輸出接口及第二USB輸出接口，主控電路包括防雷保護(hù)電路、EMI電路、橋式整流濾波電路、第一功率變換電路、第一次級整流濾波電路、第二功率變換電路及第二次級整流濾波電路；防雷保護(hù)電路與供電插頭連接；EMI電路與防雷保護(hù)電路連接；橋式整流濾波電路與EMI電路連接；第一功率變換電路與橋式整流濾波電路連接；第一次級整流濾波電路與第一功率變換電路連接；第二功率變換電路與橋式整流濾波電路連接；第二次級整流濾波電路與第二功率變換電路連接。該方法雖然能夠通過USB接口對兩個(gè)設(shè)備進(jìn)行快充，但是其仍然是基于DC-DC+快充協(xié)議的方式來實(shí)現(xiàn)的，電路設(shè)計(jì)復(fù)雜，成本較高，且外圍器件較多，系統(tǒng)方案發(fā)熱集中。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，因此本實(shí)用新型的首要目地是提供一種基于快充協(xié)議MCU控制調(diào)壓裝置，該裝置既可保證快充協(xié)議的可靠性和兼容性，又優(yōu)化資源，降低方案的成本。

本實(shí)用新型的另一個(gè)目地在于提供一種基于快充協(xié)議MCU控制調(diào)壓裝置，該裝置首先會(huì)讓快充協(xié)議與充電設(shè)備溝通握手充電協(xié)議，然后通過MCU去檢測反饋信號并控制輸出電壓調(diào)整到需要的電壓，特別適用于給目前市面上的快充手機(jī)充電。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：

一種基于快充協(xié)議MCU控制調(diào)壓裝置，其特征在于調(diào)壓裝置至少包括單串鋰電池組、Boost升壓單元、MCU主控模塊、放電輸出模塊以及快充協(xié)議識別模塊；所述快充協(xié)議識別模塊連接于MCU主控模塊；單串鋰電池組與Boost升壓單元相連，Boost升壓單元包括有Boost升壓模塊及PWM驅(qū)動(dòng)，其中，一個(gè)Boost升壓模塊與另外兩個(gè)Boost升壓模塊相連，組合成一個(gè)Boost同步整流升壓電路，MCU主控模塊通過PWM輸出管腳與PWM驅(qū)動(dòng)相連，PWM驅(qū)動(dòng)正常工作后輸出一組互補(bǔ)PWM，通過這組互補(bǔ)PWM與Boost升壓模塊相連，這樣MCU就可以通過PWM控制Boost升壓模塊升壓輸出，Boost升壓模塊后接有放電輸出模塊，從而進(jìn)行電力輸出，將MCU控制的同步整流升壓的輸出電壓通過放電輸出模塊輸出給充電設(shè)備。

所述快充協(xié)議識別模塊中的快充協(xié)議可以是高通QC2.0/3.0協(xié)議、華為FCP/SCP協(xié)議、MTK的PE2.0協(xié)議、三星AFC協(xié)議、蘋果2.4、BC1.2協(xié)議等，其輸出電壓可以包含5V～12V。

其中，其中，Boost升壓模塊包括并連在一起的兩個(gè)Boost升壓模塊及PWM驅(qū)動(dòng)，PWM驅(qū)動(dòng)的PWMH與一個(gè)Boost升壓模塊相連，PWM驅(qū)動(dòng)的PWML與另一個(gè)Boost升壓模塊相連；一個(gè)Boost升壓模塊連接于PWM及接地端，另一個(gè)Boost升壓模塊連接于PWM及VBUS。

進(jìn)一步，該裝置還包括有LDO供電模塊，因?yàn)镸CU一般為低壓工藝，而本實(shí)用新型的輸出電壓包含5V-12V。所以需通過LDO供電模塊與MCU主控模塊相連，為MCU工作提供一個(gè)穩(wěn)定的工作電壓。

進(jìn)一步，Boost升壓模塊同時(shí)還與快充協(xié)議識別模塊相連，為快充協(xié)議識別提供工作電壓。

更進(jìn)一步，快充協(xié)議識別模塊正常工作后將會(huì)通過D+、D-與放電輸出模塊相連，將通過D+、D-與充電設(shè)備進(jìn)行快充協(xié)議溝通，快充協(xié)議溝通完成后將通過FB反饋腳輸出反饋信號，并與快充協(xié)議識別模塊電阻R1、R2相連，最后與MCU主控模塊相連，MCU將檢測快充協(xié)議識別模塊的反饋信號，再通過PWM控制Boost升壓模塊升壓輸出充電設(shè)備所需的充電電壓。

進(jìn)一步，所述MCU主控模塊還與LED顯示模塊相連，MCU將會(huì)通過LED顯示目前充電的狀態(tài)，讓消費(fèi)者能夠清楚的掌握目前的充電情況。