多口USB快充电路制造技术

本发明专利技术公开了一种多口USB快充电路，包括快充协议电路和两个以上普充协议电路，每个普充协议电路的ID脚与快充协议电路的VDET脚连接，快充协议电路的VDET脚经由检测电阻RDET连接到参考地，其中：当任意一个普充协议电路连接的USB输出口插入有充电设备时，该普充协议电路的ID脚输出电流Id，电流Id流过检测电阻RDET并在检测电阻RDET上产生电压VDET＝Rd*Id，Rd是检测电阻RDET的阻值；当快充协议电路通过VDET脚检测到检测电阻RDET上的电压VDET大于或等于Id*Rd时，将多口USB快充电路的输出电压强制拉低而不支持快充功能；当快充协议电路通过VDET脚检测到检测电阻RDET上的电压VDET小于Id*Rd时，对多口USB快充电路的输出电压进行升降压以支持快充功能。

【技术实现步骤摘要】
多口USB快充电路
本专利技术涉及电路领域，更具体地涉及一种多口USB快充电路。
技术介绍
传统的多口通用串行总线(UniversalSerialBus，USB)快充电路主要分为三种(以两口USB快充电路为例)：1)采用一大一小两个变压器分别给两个USB输出口供电，其中，大变压器支持快充功能，小变压器支持普充功能。这里，两路输出分别为独立完整的电路，所有原副边控制电路及元器件均需要2套，成本较高。2)采用一个变压器同时给两个USB输出口供电，其中，变压器有2个输出绕组，每个输出绕组连接1路降压电路，两路输出根据搭配的协议电路的不同分别支持快充功能和普充功能。这里，变压器需要2个输出绕组，增加了变压器成本；每个输出绕组连接1路降压电路，每路输出需要额外增加一个大电感，成本较高。3)采用一个变压器同时给两个USB输出口供电，其中，变压器有1个输出绕组，两路输出并联连接到该输出绕组，一路搭配普充协议电路支持普充功能，另一路搭配快充协议电路支持快充功能。这里，由于两路输出并联连接，该两路输出的输出电压一致，因此在一个USB输出口插入有快充设备并且该路输出的输出电压响应于快充协议电路而上升到9V或12V的同时在另一USB输出口插入普充设备的情况下，如果不将该两路输出的输出电压降到5V以下，则会存在损坏普充设备的风险。在第三种多口USB快充电路中，为了避免损坏普充设备，当有2个以上USB输出口插入有充电设备时，需要将各路输出的输出电压强制拉回5V。因此，需要在这种多口USB快充电路中添加输出口检测电路。图1示出了包括输出口检测电路的两口USB快充电路中实现输出口检测功能的电路部分的电路原理图。如图1所示，每个USB输出口有EN、vBUS、D-、D+、GND五个引脚；当某个USB输出口没有插入充电设备时，该USB输出口的EN脚悬空；当某个USB输出口插入有充电设备时，该USB输出口的EN脚短接到GND脚从而输出低电平；输出口检测电路有Gate、DET_EN2、EN_OUT、DET_EN1四个引脚；输出口检测电路通过DET_EN1脚和DET_EN2脚分别检测USB输出口1和USB输出口2的EN脚输出的电平信号，从而判断USB输出口1和USB输出口2是否插入有充电设备；当检测到来自USB输出口1和USB输出口2的EN脚的电平信号均为低电平时，输出口检测电路判定这两个USB输出口都插入有充电设备；此时，输出口检测电路通过EN_OUT脚向快充协议电路1和快充协议电路2输出低电平以禁用这两个快充协议电路，同时通过Gate脚控制分别与USB输出口1和USB输出口2的VBUS引脚连接的2个功率开关关断直至这两个USB输出口的输出电压降到5V再导通，以保护这两个USB输出口上插入的充电设备。相比第一种和第二种多口USB快充电路，虽然第三种多口USB快充电路需要的变压器、变压器的输出绕组、以及降压电路较少，但是需要额外增加输出口检测电路，因此成本优势并不明显。
技术实现思路
鉴于以上所述的一个或多个问题，本专利技术提供了一种新颖的多口USB快充电路。根据本专利技术实施例的多口USB快充电路，包括快充协议电路和两个以上普充协议电路，每个普充协议电路的ID脚与快充协议电路的VDET脚连接，快充协议电路的VDET脚经由检测电阻RDET连接到参考地，其中：当任意一个普充协议电路连接的USB输出口插入有充电设备时，普充协议电路的ID脚输出电流Id，电流Id流过检测电阻RDET并在检测电阻RDET上产生电压VDET＝Rd*Id，Rd是检测电阻RDET的阻值；当快充协议电路通过VDET脚检测到检测电阻RDET上的电压VDET大于或等于Id*Rd时，将多口USB快充电路的输出电压强制拉低而不支持快充功能；当快充协议电路通过VDET脚检测到检测电阻RDET上的电压VDET小于Id*Rd时，对多口USB快充电路的输出电压进行升降压以支持快充功能。附图说明从下面结合附图对本专利技术的具体实施方式的描述中可以更好地理解本专利技术，其中：图1示出了包括输出口检测电路的两口USB快充电路中实现输出口检测功能的电路部分的电路原理图。图2示出了根据本专利技术实施例的多口USB快充电路中实现输出口检测功能的电路部分的电路原理图。图3示出了根据本专利技术实施例的多口USB快充电路的电路原理图。图4和图5分别示出了图3所示的普充协议电路实现对输出电流的限流功能的两种方式的工作原理图。图6示出了根据本专利技术另一实施例的多口USB快充电路的电路原理图。具体实施方式下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本专利技术的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术的更好的理解。本专利技术决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本专利技术的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本专利技术造成不必要的模糊。为了解决上述问题，本专利技术提出了一种新型的多口USB快充电路，其中，只采用一个变压器，变压器只有一个输出绕组，多路输出并联连接到该输出绕组，完全依靠快充协议电路与普充协议电路之间的通讯而无需专门的输出口检测电路来实现USB输出口检测，具有成本低、可靠性好、使用灵活的特点。图2示出了根据本专利技术实施例的多口USB快充电路中实现输出口检测功能的电路部分的电路原理图。如图2所示，根据本专利技术实施例的多口USB快充电路包括一个快充协议电路和N个普充协议电路(即，普充协议电路1至N，N是大于1的整数)；每个普充协议电路的EN脚、VOUT脚、D-脚、和D+脚分别与相应USB输出口的EN脚、VBUS脚、D-脚、和D+脚连接；每个普充协议电路的GND脚连接到参考地；每个普充协议电路的ID脚与快充协议电路的VDET脚连接；快充协议电路的VDET脚经由检测电阻RDET(阻值为Rd)连接到参考地。如图2所示，当普充协议电路1至n(n是大于0且小于或等于N的整数)连接的USB输出口均插入有充电设备时，普充协议电路1至n的EN脚会检测到低电平，并且普充协议电路1至n的ID脚会输出电流Id1至Idn，Id1＝Id2＝…Idn＝Id；电流Id1至Idn流经检测电阻RDET并在检测电阻RDET上产生电压VDET＝Rd(Id1+Id2+…Idn)，即VDET＝n*Rd*Id；快充协议电路根据检测电阻RDET上的电压VDET可以确定当前有多少USB输出口插入有充电设备；当检测电阻RDET上的电压VDET≥Rd*Id时，快充协议电路将多口USB快充电路的输出电压强制拉低到5V；此时，多口USB快充电路不支持快充功能。图3示出了根据本专利技术实施例的多口USB快充电路的电路原理图。如图3所示，根据本专利技术实施例的多口USB快充电路包括AC输入整流电路302、原边控制电路304、副边同步整流电路306、快充协议电路308、普充协议电路310-1和310-2(统称为普充协议电路310)、以及USB输出口设备插入检测电路312。这里，需要说明的是，虽然图3仅示出了多口USB快充电路包括一个快充协议电路3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多口USB快充电路，包括快充协议电路和两个以上普充协议电路，每个普充协议电路的ID脚与所述快充协议电路的VDET脚连接，所述快充协议电路的VDET脚经由检测电阻RDET连接到参考地，其中：当任意一个普充协议电路连接的USB输出口插入有充电设备时，所述普充协议电路的ID脚输出电流Id，所述电流Id流过所述检测电阻RDET并在所述检测电阻RDET上产生电压VDET＝Rd*Id，Rd是所述检测电阻RDET的阻值；当所述快充协议电路通过VDET脚检测到所述检测电阻RDET上的电压VDET大于或等于Id*Rd时，将所述多口USB快充电路的输出电压强制拉低而不支持快充功能；当所述快充协议电路通过VDET脚检测到所述检测电阻RDET上的电压VDET小于Id*Rd时，对所述多口USB快充电路的输出电压进行升降压以支持快充功能。

【技术特征摘要】
1.一种多口USB快充电路，包括快充协议电路和两个以上普充协议电路，每个普充协议电路的ID脚与所述快充协议电路的VDET脚连接，所述快充协议电路的VDET脚经由检测电阻RDET连接到参考地，其中：当任意一个普充协议电路连接的USB输出口插入有充电设备时，所述普充协议电路的ID脚输出电流Id，所述电流Id流过所述检测电阻RDET并在所述检测电阻RDET上产生电压VDET＝Rd*Id，Rd是所述检测电阻RDET的阻值；当所述快充协议电路通过VDET脚检测到所述检测电阻RDET上的电压VDET大于或等于Id*Rd时，将所述多口USB快充电路的输出电压强制拉低而不支持快充功能；当所述快充协议电路通过VDET脚检测到所述检测电阻RDET上的电压VDET小于Id*Rd时，对所述多口USB快充电路的输出电压进行升降压以支持快充功能。2.如权利要求1所述的多口USB快充电路，其中，所述快充协议电路还具有SEL脚，在SEL脚浮接的情况下，所述多口USB快充电路的输出电压和输出电流受所述快充协议电路的VDET脚控制，在SEL脚接地的情况下，所述多口USB快充电路的输出功率不受所述快充协议电路的VDET脚控制。3.如权利要求1所述的多口USB快充电路，其中，所述普充协议电路具有内置的功率开关，当所述功率开关导通时所述多口USB快充电路针对所述普充协议电路所在的输出线路的输出电流完全流过所述功率开关的导通电阻，当所述功率开关的导通电阻上的压降大于第一过流判定电压时，所述普充协议电路控制所述功率开关关断。4.如权利要求1所述的多口USB快充电路，其中，所述普充协议电路具有VSNS脚和内置的功率开关，限流电阻RSNS经由VSNS脚连接到所述普充协议电路，当所述功率开关导通时所述多口USB快充电路针对所述普充协议电路所在的输出线路的输出电流经由所述限流电阻RSNS流过所述功率开关的导通电阻，当所述限流电阻RSNS上的压降大于第二过流判定电压时，所述普充协议电路控制所述功率开关关断。5.如权利要求1所述的多口USB快充电路，其中，当所述普充协议电路连接的USB输出口插入有充电设备时，所述普充协议电路同时执行以下2个动作：1)经由ID脚输出电流Id给所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昌山，谢江华，王发刚，罗强，
申请(专利权)人：昂宝电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31