一种支持快充的USB集线器制造技术

本发明专利技术公开了一种支持快充的USB集线器，包括输入电路、输出电路、升压电路、快充协议握手电路、MCU控制器和供电电路；输入电路，与一个或多个充电电源相连接收电源输入；输出电路，通过一个USB充电输出接口与待充电设备相连；供电电路，为快充协议握手电路和MCU控制器提供工作电源；升压电路，将输入电源转换为与待充电设备支持的快速充电参数相匹配的输出电源；快充协议握手电路，识别待充电设备支持的快速充电参数；MCU控制器，为整个电路的控制核心。本发明专利技术的USB集线器具有识别快充充电参数的功能，通过接收多个充电电源的输入将其功率加和，在满足待充电设备快充要求时，提供与待充电设备匹配的电源，实现快速充电。

【技术实现步骤摘要】
一种支持快充的USB集线器
本专利技术涉及充电设备
，特别涉及一种支持快充的USB集线器。
技术介绍
目前快速充电(简称快充)技术已经在手机、虚拟现实设备(VirtualReality，简称VR)等消费类电子产品上得到了很广泛的应用，给用户带来了很大的方便。然而，支持快充的电子产品都需要配备有专门的充电器才能实现快速充电，对于长久以来被广泛使用的普通5V充电器，一方面不能识别QC2.0等快速充电协议，另一方面普通5V充电器的输出功率也不足以对VR设备等负载进行快充。而手机等快充设备常常要随身携带，并不定时补充电量，经常遇到忘记携带专用充电器，导致只能通过普通充电器或电脑USB接口充电的情况，充电缓慢，无法满足用户需求，也浪费了手机等设备的快充设计。
技术实现思路
鉴于现有技术普通5V充电器或电脑USB接口等无法对支持快充的电子设备进行快速充电的问题，提出了本专利技术的一种支持快充的USB集线器，以便克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种支持快充的USB集线器，包括输入电路、输出电路、升压电路、快充协议握手电路、MCU控制器和供电电路；所述输入电路，具有多个USB充电输入端口，通过所述多个USB充电输入端口与一个或多个充电电源相连接收电源输入，为所述升压电路和所述供电电路提供输入电源；所述输出电路，具有一个USB充电输出接口，通过所述充电输出接口与待充电设备相连，为所述待充电设备提供电源输出；所述供电电路，将所述输入电路提供的输入电源转化为工作电源，为所述快充协议握手电路和所述MCU控制器供电；所述升压电路，将所述输入电路提供的输入电源转换为与所述待充电设备支持的快速充电参数相匹配的输出电源，通过所述输出电路提供给所述待充电设备；所述快充协议握手电路，与所述输出电路相连，充电连接时同所述待充电设备握手，识别所述待充电设备支持的快速充电参数，并将识别结果反馈给所述MCU控制器；所述MCU控制器，接收所述快充协议握手电路反馈的识别结果，调节所述升压电路，使所述升压电路的输出电源与所述待充电设备支持的快充电参数匹配；以及，在所述输入电路连接的充电电源数量发生变化时，控制所述升压电路导通，并检测所述输入电路的采样电压，判断所述输入电路的采样电压是否达到设定阈值，若是，则维持所述升压电路导通，为所述输出电路提供输出电源，若否，则控制所述升压电路断开，停止为所述输出电路提供输出电源。可选地，所述输入电路的每个USB充电输入接口通过串联一个保护二极管连接到一起；每个USB充电输入接口还通过两个串联的采样电阻接地，两个采样电阻的连接处与所述MCU控制器的一个输入端相连，接受所述MCU控制器的采样电压检测。可选地，所述升压电路，包括升压芯片和反馈电阻网络，所述升压芯片的使能端与所述MCU控制器的一个输出端相连，接受所述MCU控制器控制；所述反馈电阻网络与所述升压芯片的反馈端相连，所述MCU控制器通过控制所述反馈电阻网络调节所述升压芯片的输出电压。可选地，所述反馈电阻网络包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和控制开关；所述第一电阻一端通过串联一电感连接至所述升压芯片输出端，另一端连接至所述升压芯片反馈端；所述第二电阻一端连接至所述升压芯片反馈端，另一端接地；所述控制开关为单刀三掷开关，其动端连接至所述升压芯片反馈端，其不动端分别连接悬空端、所述第三电阻一端和所述第四电阻一端，所述第三电阻另一端和所述第四电阻另一端均接地，所述控制开关与所述MCU控制器的一个输出端相连，接受所述MCU控制器控制。可选地，所述升压电路的电源输出端还设置有电容，所述电容一端连接至所述第一电阻与所述电感的连接处，另一端接地。可选地，所述快充协议握手电路，包括快充协议握手芯片，所述快充协议握手芯片的D+引脚和D-引脚分别与所述USB充电输出接口的D+引脚和D-引脚相连，充电连接时同所述待充电设备握手，识别所述待充电设备支持的快速充电参数，所述快充协议握手芯片的三个电压反馈端分别连接一反馈电阻的一端，三个所述反馈电阻的另一端连接在一起，三个所述反馈电阻的连接端同时与所述MCU控制器的一个输入端相连、通过上拉电阻接至所述供电电路的输出端以及通过下拉电阻接地，所述快充协议握手芯片通过反馈相应的电压值将识别结果反馈给所述MCU控制器。可选地，所述供电电路包括低压差线性稳压器，所述低压差线性稳压器的输入端与所述输入电路相连，接收所述输入电路提供的输入电源，所述低压差线性稳压器的输出端分别与所述MCU控制器的电源端和所述快充协议握手芯片的电源端相连，为二者供电。可选地，所述支持快充的USB集线器还包括开关电路，所述开关电路设置在所述输入电路和所述升压电路之间，包括一MOS管，所述MOS管的栅极与所述MCU控制器的一个输出端相连，接受所述MCU控制器控制，与所述升压电路一同导通或断开。可选地，所述支持快充的USB集线器还包括指示电路，所述指示电路包括2个LED指示灯，每个LED指示灯分别与所述MCU控制器的一个输出端相连，当所述MCU控制器判断所述输入电路的采样电压达到设定阈值时，控制其中一个指示灯发光，否则，控制另一个指示灯发光。可选地，所述输入电路连接的充电电源为USB充电器、USB充电宝或带有供电USB接口的智能终端。本专利技术的有益效果是：本专利技术的USB集线器包括输入电路、输出电路、升压电路、快充协议握手电路、MCU控制器和供电电路，具有识别快充充电参数的功能，能够接收多个充电电源的输入，将其功率加和，在判断电源功率能够满足待充电设备快充要求时，提供给待充电设备匹配的快充电源，实现快速充电。附图说明图1为本专利技术一个实施例提供的一种支持快充的USB集线器框图；图2为本专利技术另一个实施例提供的一种支持快充的USB集线器框图；图3为本专利技术一个实施例提供的一种支持快充的USB集线器的具体电路设计图。具体实施方式本专利技术的核心思想是：设置能够同时接收多个电源输入的USB集线器，并在其中增设快充协议握手电路、MCU控制器和升压电路，识别被充电设备支持的快充充电参数，在MCU控制器的控制下，通过同时接收多个普通充电电源的输入，将其充电功率叠加，在判断电源功率能满足待充电设备快充要求时，提供给待充电设备匹配的快充电源，实现快速充电。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。实施例1图1为本专利技术一个实施例提供的一种支持快充的USB集线器框图，如图1所示，一种支持快充的USB集线器，包括输入电路110、输出电路120、升压电路130、快充协议握手电路140、MCU控制器150和供电电路160。输入电路110，具有多个USB充电输入端口，通过多个USB充电输入端口与一个或多个充电电源相连，接收电源输入，为升压电路130和供电电路160提供输入电源。在输入电路110内设计多个USB充电输入端口，接收多个充电电源输入，能够解决单个普通USB充电电源无法提供足够功率，不能满足待充电设备快充需求的问题。输出电路120，具有一个USB充电输出接口，通过充电输出接口与待充电设备相连，为待充电设备提供电源输出。供电电路160，将输入电路110提供的输入电源转化为工作电源，为快充协议握手电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支持快充的USB集线器，其特征在于，包括输入电路、输出电路、升压电路、快充协议握手电路、MCU控制器和供电电路；所述输入电路，具有多个USB充电输入端口，通过所述多个USB充电输入端口与一个或多个充电电源相连接收电源输入，为所述升压电路和所述供电电路提供输入电源；所述输出电路，具有一个USB充电输出接口，通过所述充电输出接口与待充电设备相连，为所述待充电设备提供电源输出；所述供电电路，将所述输入电路提供的输入电源转化为工作电源，为所述快充协议握手电路和所述MCU控制器供电；所述升压电路，将所述输入电路提供的输入电源转换为与所述待充电设备支持的快速充电参数相匹配的输出电源，通过所述输出电路提供给所述待充电设备；所述快充协议握手电路，与所述输出电路相连，充电连接时同所述待充电设备握手，识别所述待充电设备支持的快速充电参数，并将识别结果反馈给所述MCU控制器；所述MCU控制器，接收所述快充协议握手电路反馈的识别结果，调节所述升压电路，使所述升压电路的输出电源与所述待充电设备支持的快充电参数匹配；以及，在所述输入电路连接的充电电源数量发生变化时，控制所述升压电路导通，并检测所述输入电路的采样电压，判断所述输入电路的采样电压是否达到设定阈值，若是，则维持所述升压电路导通，为所述输出电路提供输出电源，若否，则控制所述升压电路断开，停止为所述输出电路提供输出电源。...

【技术特征摘要】
1.一种支持快充的USB集线器，其特征在于，包括输入电路、输出电路、升压电路、快充协议握手电路、MCU控制器和供电电路；所述输入电路，具有多个USB充电输入端口，通过所述多个USB充电输入端口与一个或多个充电电源相连接收电源输入，为所述升压电路和所述供电电路提供输入电源；所述输出电路，具有一个USB充电输出接口，通过所述充电输出接口与待充电设备相连，为所述待充电设备提供电源输出；所述供电电路，将所述输入电路提供的输入电源转化为工作电源，为所述快充协议握手电路和所述MCU控制器供电；所述升压电路，将所述输入电路提供的输入电源转换为与所述待充电设备支持的快速充电参数相匹配的输出电源，通过所述输出电路提供给所述待充电设备；所述快充协议握手电路，与所述输出电路相连，充电连接时同所述待充电设备握手，识别所述待充电设备支持的快速充电参数，并将识别结果反馈给所述MCU控制器；所述MCU控制器，接收所述快充协议握手电路反馈的识别结果，调节所述升压电路，使所述升压电路的输出电源与所述待充电设备支持的快充电参数匹配；以及，在所述输入电路连接的充电电源数量发生变化时，控制所述升压电路导通，并检测所述输入电路的采样电压，判断所述输入电路的采样电压是否达到设定阈值，若是，则维持所述升压电路导通，为所述输出电路提供输出电源，若否，则控制所述升压电路断开，停止为所述输出电路提供输出电源。2.如权利要求1所述的支持快充的USB集线器，其特征在于，所述输入电路的每个USB充电输入接口通过串联一个保护二极管连接到一起；每个USB充电输入接口还通过两个串联的采样电阻接地，两个采样电阻的连接处与所述MCU控制器的一个输入端相连，接受所述MCU控制器的采样电压检测。3.如权利要求1所述的支持快充的USB集线器，其特征在于，所述升压电路，包括升压芯片和反馈电阻网络，所述升压芯片的使能端与所述MCU控制器的一个输出端相连，接受所述MCU控制器控制；所述反馈电阻网络与所述升压芯片的反馈端相连，所述MCU控制器通过控制所述反馈电阻网络调节所述升压芯片的输出电压。4.如权利要求3所述的支持快充的USB集线器，其特征在于，所述反馈电阻网络包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻和控制开关；所述第一电阻一端通过串联一电感连接至所述升压芯片输出端，另一端连接至所述升压芯片反馈端；所述第二电阻一端连接至所述升...

【专利技术属性】
技术研发人员：逄淑万，
申请(专利权)人：歌尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37