[發(fā)明專利]多口USB快充電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810495986.2
• 申請日: 2018-05-22
• 公開（公告）號: CN108599309B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張昌山;謝江華;王發(fā)剛;羅強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 昂寶電子(上海)有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京東方億思知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258
• 代理人: 林強(qiáng)

本發(fā)明公開了一種多口USB快充電路，包括快充協(xié)議電路和兩個以上普充協(xié)議電路，每個普充協(xié)議電路的ID腳與快充協(xié)議電路的VDET腳連接，快充協(xié)議電路的VDET腳經(jīng)由檢測電阻RDET連接到參考地，其中：當(dāng)任意一個普充協(xié)議電路連接的USB輸出口插入有充電設(shè)備時，該普充協(xié)議電路的ID腳輸出電流Id，電流Id流過檢測電阻RDET并在檢測電阻RDET上產(chǎn)生電壓VDET＝Rd*Id，Rd是檢測電阻RDET的阻值；當(dāng)快充協(xié)議電路通過VDET腳檢測到檢測電阻RDET上的電壓VDET大于或等于Id*Rd時，將多口USB快充電路的輸出電壓強(qiáng)制拉低而不支持快充功能；當(dāng)快充協(xié)議電路通過VDET腳檢測到檢測電阻RDET上的電壓VDET小于Id*Rd時，對多口USB快充電路的輸出電壓進(jìn)行升降壓以支持快充功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電路領(lǐng)域，更具體地涉及一種多口USB快充電路。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的多口通用串行總線(Universal Serial Bus，USB)快充電路主要分為三種(以兩口USB快充電路為例)：

1)采用一大一小兩個變壓器分別給兩個USB輸出口供電，其中，大變壓器支持快充功能，小變壓器支持普充功能。這里，兩路輸出分別為獨立完整的電路，所有原副邊控制電路及元器件均需要2套，成本較高。

2)采用一個變壓器同時給兩個USB輸出口供電，其中，變壓器有2個輸出繞組，每個輸出繞組連接1路降壓電路，兩路輸出根據(jù)搭配的協(xié)議電路的不同分別支持快充功能和普充功能。這里，變壓器需要2個輸出繞組，增加了變壓器成本；每個輸出繞組連接1路降壓電路，每路輸出需要額外增加一個大電感，成本較高。

3)采用一個變壓器同時給兩個USB輸出口供電，其中，變壓器有1個輸出繞組，兩路輸出并聯(lián)連接到該輸出繞組，一路搭配普充協(xié)議電路支持普充功能，另一路搭配快充協(xié)議電路支持快充功能。這里，由于兩路輸出并聯(lián)連接，該兩路輸出的輸出電壓一致，因此在一個USB輸出口插入有快充設(shè)備并且該路輸出的輸出電壓響應(yīng)于快充協(xié)議電路而上升到9V或12V的同時在另一USB輸出口插入普充設(shè)備的情況下，如果不將該兩路輸出的輸出電壓降到5V以下，則會存在損壞普充設(shè)備的風(fēng)險。

在第三種多口USB快充電路中，為了避免損壞普充設(shè)備，當(dāng)有2個以上USB輸出口插入有充電設(shè)備時，需要將各路輸出的輸出電壓強(qiáng)制拉回5V。因此，需要在這種多口USB快充電路中添加輸出口檢測電路。

圖1示出了包括輸出口檢測電路的兩口USB快充電路中實現(xiàn)輸出口檢測功能的電路部分的電路原理圖。如圖1所示，每個USB輸出口有EN、vBUS、D-、D+、GND五個引腳；當(dāng)某個USB輸出口沒有插入充電設(shè)備時，該USB輸出口的EN腳懸空；當(dāng)某個USB輸出口插入有充電設(shè)備時，該USB輸出口的EN腳短接到GND腳從而輸出低電平；輸出口檢測電路有Gate、DET_EN2、EN_OUT、DET_EN1四個引腳；輸出口檢測電路通過DET_EN1腳和DET_EN2腳分別檢測USB輸出口1和USB輸出口2的EN腳輸出的電平信號，從而判斷USB輸出口1和USB輸出口2是否插入有充電設(shè)備；當(dāng)檢測到來自USB輸出口1和USB輸出口2的EN腳的電平信號均為低電平時，輸出口檢測電路判定這兩個USB輸出口都插入有充電設(shè)備；此時，輸出口檢測電路通過EN_OUT腳向快充協(xié)議電路1和快充協(xié)議電路2輸出低電平以禁用這兩個快充協(xié)議電路，同時通過Gate腳控制分別與USB輸出口1和USB輸出口2的VBUS引腳連接的2個功率開關(guān)關(guān)斷直至這兩個USB輸出口的輸出電壓降到5V再導(dǎo)通，以保護(hù)這兩個USB輸出口上插入的充電設(shè)備。

相比第一種和第二種多口USB快充電路，雖然第三種多口USB快充電路需要的變壓器、變壓器的輸出繞組、以及降壓電路較少，但是需要額外增加輸出口檢測電路，因此成本優(yōu)勢并不明顯。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述的一個或多個問題，本發(fā)明提供了一種多口USB快充電路。