集成多种快充协议的充电连接电路和芯片及充电连接装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种集成多种快充协议的充电连接电路和芯片及充电连接装置，可以根据快充适配器的供电能力和快充设备的用电需求，采用相应的快充协议对所述快充设备进行快速充电，从而提高电路及其产品的通用性。所述充电连接装置可以兼容不同类型的快充适配器和快充设备，使快充设备可以用不同的适配器进行快速充电。

【技术实现步骤摘要】
集成多种快充协议的充电连接电路和芯片及充电连接装置
本专利技术涉及快充
，具体涉及一种集成多种快充协议的充电连接电路和芯片及充电连接装置。
技术介绍
随着便携式设备（例如手机）的大屏化和各种大型软件的运行（例如大型的3D游戏），相应的电池容量也从早期的几百mAh涨到现在的几千mAh，如何能快速完成电池的充电便成为了制约便携式设备进一步发展的瓶颈。目前的便携式设备基本都是以USB口进行充放电。此前USB的协议有[USB1.0]、[USB1.1]、[USBBC1.2]、[USB2.0]、[USB3.0]等等，USB的充电功率由2.5W升级到10.5W，对应的手机的充电速度一般为5V/1A，平板电脑的充电速度一般为5V/2.1A，如果要充满一个几千mAh的电池一般需要三、四个小时。为了解决这个应用痛点，很多设备厂商基于USBA接口，通过D+/D-或者VBUSPin作为信号通道，制定了自家的快速充电协议，充电功率可以从15W到40W不等，大大的缩短了充电时间。目前使用比较广泛的快充协议有高通的QC2.0/3.0/4.0/4+、华为的FCP/SCP、联发科的PE1.1+/2.0/3.0、OPPO的VOOC、三星的AFC等等，还有像一加的DASH闪充协议等比较小众的快充协议。此时USB组织也适时的推出[USB3.1]协议，规定最大输出功率可达100W，传输速度可达10Gbps，并且推出[Type-C1.2]协议规范和定义了一种全新的USB接口：Type-C接口，该接口实现了正反插功能，大大提高了使用效率。[Type-C1.2]协议规定最大输出功率为15W，支持Source/Sink、DFP/UFP、VCONN_Source等角色的实时互换，满足各种条件下的使用场景。而[USBPD3.0]协议则是在[Type-C1.2]协议基础上把最大输出功率直接提升到100W，这极大的提升了便携设备的充电速度。PD协议拥有多种充电模式，可以实现电池直充和提供多种保护功能，所以越来越多便捷式设备都配备了PD快充功能。虽然各种便携式设备通过快充协议解决了自身的充电慢问题，但也引进了以下的问题：一、基于USBA接口的各种快充协议由于实现的方式不同，所以可以给自家用电设备快速充电的供电设备并不能让支持其他快充协议的用电设备也实现快充的功能。因此市面上便充斥着各种各样的供电设备，这大大造成了资源的浪费。目前很多厂商可以把多种协议集成在同一个供电设备上，一定程度上缓解了这种浪费的局面。二、目前市面上支持快充的设备从硬件上主要分为两种：基于USBA口的QC/FCP/SCP/AFC/VOOC/PE1.1+等等各种设备厂商自定义的快充协议。由于这些设备厂商的设备数量众多，其供电设备的保有量保守估计都在2亿台以上；另一种是基于Type-C接口的PD快充协议，由于使用方便，快充效果好，越来越多的大厂（例如苹果、谷歌、英特尔等等）都在推广Type-C接口，支持PD快充协议的设备也慢慢变成主流趋势。由于使用的USB硬件接口不同，这两种设备之间的快充功能并不能互用，形成了这两种快充供电设备两足鼎立的局面，造成了资源的极度浪费和给消费者带来了极大的不便。
技术实现思路
本专利技术提供了一种集成多种快充协议的充电连接电路和芯片及充电连接装置，可以兼容不同类型的快充适配器和快充设备，使快充设备可以用不同的适配器进行快速充电。本专利技术所述的具体技术方案如下：一种集成多种快充协议的充电连接电路，包括：集成有多种快充协议的多协议控制芯片，用于根据快充适配器的供电能力和快充设备的用电需求，采用相应的快充协议对所述快充设备进行快速充电；其中，所述多协议控制芯片具有用于与所述快充适配器进行协议通信的第一通信端和用于与所述快充设备进行协议通信的第二通信端，所述多协议控制芯片还具有用于控制所述充电连接电路中的充电线路通断的充电控制端，用于接收所述充电线路中的电流值的电流采样端，用于接收所述充电线路中的电压值的电压采样端，以及用于控制所述充电线路进行放电的放电控制端；充电控制模块，连接在所述充电线路与所述多协议控制芯片的充电控制端之间，所述多协议控制芯片通过所述充电控制端输出控制信号以控制所述充电控制模块导通或者断开所述充电线路；电流采样模块，连接在所述充电线路与所述多协议控制芯片的电流采样端之间，所述多协议控制芯片通过所述电流采样端接收所述电流采样模块所采集的所述充电线路中的输出电流；电压采样模块，连接在所述充电线路与所述多协议控制芯片的电压采样端之间，所述多协议控制芯片通过所述电压采样端接收所述电压采样模块所采集的所述充电线路中的输出电压；放电模块，连接在所述充电线路与所述多协议控制芯片的放电控制端之间，所述多协议控制芯片通过所述放电控制端可以控制所述放电模块释放所述充电线路中的电能。进一步地，所述多协议控制芯片为低压制造工艺芯片，包括QC协议模块、FCP协议模块、AFC协议模块、SFCP协议模块、MTKPE协议模块、APPLE协议模块、SUNSUMG协议模块和MCU，所述MCU根据快充适配器的供电能力和快充设备的用电需求，调用相应的协议模块。进一步地，所述多协议控制芯片的第一通信端通过开关管连接至用于与快充适配器连接的USBA接口，其中，所述第一通信端中的D+引脚连接至第一NMOS管的源极，所述第一NMOS管的漏极连接至USBA接口，所述第一NMOS管的栅极则通过第一电阻连接至外挂5V稳压电源；所述第一通信端中的D-引脚连接至第二NMOS管的源极，所述第二NMOS管的漏极连接至USBA接口，所述第二NMOS管的栅极则通过第二电阻连接至外挂5V稳压电源；所述多协议控制芯片的第二通信端通过开关管连接至用于与快充设备连接的Type-C接口，其中，所述第二通信端中的CC1引脚连接至第三NMOS管的源极，所述第三NMOS管的漏极连接至Type-C接口，所述第三NMOS管的栅极则通过第三电阻连接至外挂5V稳压电源；所述第二通信端中的CC2引脚连接至第四NMOS管的源极，所述第四NMOS管的漏极连接至Type-C接口，所述第四NMOS管的栅极则通过第四电阻连接至外挂5V稳压电源；所述充电连接电路中的充电线路的一端连接所述USBA接口，另一端则连接所述Type-C接口。进一步地，所述多协议控制芯片的第一通信端通过开关管连接至用于与快充适配器连接的Type-C接口，其中，所述第一通信端中的CC1引脚连接至第一NMOS管的源极，所述第一NMOS管的漏极连接至Type-C接口，所述第一NMOS管的栅极则通过第一电阻连接至外挂5V稳压电源；所述第一通信端中的CC2引脚连接至第二NMOS管的源极，所述第二NMOS管的漏极连接至Type-C接口，所述第二NMOS管的栅极则通过第二电阻连接至外挂5V稳压电源；所述多协议控制芯片的第二通信端通过开关管连接至用于与快充设备连接的USBA接口，其中，所述第二通信端中的D+引脚连接至第三NMOS管的源极，所述第三NMOS管的漏极连接至USBA接口，所述第三NMOS管的栅极则通过第三电阻连接至外挂5V稳压电源；所述第二通信端中的D-引脚连接至第四NMOS管的源极，所述第四NMOS管的漏极连接至USBA接口，所述第四NMOS管的栅极则通过第四电阻连接至外挂5V本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成多种快充协议的充电连接电路，其特征在于，包括：集成有多种快充协议的多协议控制芯片，用于根据快充适配器的供电能力和快充设备的用电需求，采用相应的快充协议对所述快充设备进行快速充电；其中，所述多协议控制芯片具有用于与所述快充适配器进行协议通信的第一通信端和用于与所述快充设备进行协议通信的第二通信端，所述多协议控制芯片还具有用于控制所述充电连接电路中的充电线路通断的充电控制端，用于接收所述充电线路中的电流值的电流采样端，用于接收所述充电线路中的电压值的电压采样端，以及用于控制所述充电线路进行放电的放电控制端；充电控制模块，连接在所述充电线路与所述多协议控制芯片的充电控制端之间，所述多协议控制芯片通过所述充电控制端输出控制信号以控制所述充电控制模块导通或者断开所述充电线路；电流采样模块，连接在所述充电线路与所述多协议控制芯片的电流采样端之间，所述多协议控制芯片通过所述电流采样端接收所述电流采样模块所采集的所述充电线路中的输出电流；电压采样模块，连接在所述充电线路与所述多协议控制芯片的电压采样端之间，所述多协议控制芯片通过所述电压采样端接收所述电压采样模块所采集的所述充电线路中的输出电压；放电模块，连接在所述充电线路与所述多协议控制芯片的放电控制端之间，所述多协议控制芯片通过所述放电控制端可以控制所述放电模块释放所述充电线路中的电能。...

【技术特征摘要】
1.一种集成多种快充协议的充电连接电路，其特征在于，包括：集成有多种快充协议的多协议控制芯片，用于根据快充适配器的供电能力和快充设备的用电需求，采用相应的快充协议对所述快充设备进行快速充电；其中，所述多协议控制芯片具有用于与所述快充适配器进行协议通信的第一通信端和用于与所述快充设备进行协议通信的第二通信端，所述多协议控制芯片还具有用于控制所述充电连接电路中的充电线路通断的充电控制端，用于接收所述充电线路中的电流值的电流采样端，用于接收所述充电线路中的电压值的电压采样端，以及用于控制所述充电线路进行放电的放电控制端；充电控制模块，连接在所述充电线路与所述多协议控制芯片的充电控制端之间，所述多协议控制芯片通过所述充电控制端输出控制信号以控制所述充电控制模块导通或者断开所述充电线路；电流采样模块，连接在所述充电线路与所述多协议控制芯片的电流采样端之间，所述多协议控制芯片通过所述电流采样端接收所述电流采样模块所采集的所述充电线路中的输出电流；电压采样模块，连接在所述充电线路与所述多协议控制芯片的电压采样端之间，所述多协议控制芯片通过所述电压采样端接收所述电压采样模块所采集的所述充电线路中的输出电压；放电模块，连接在所述充电线路与所述多协议控制芯片的放电控制端之间，所述多协议控制芯片通过所述放电控制端可以控制所述放电模块释放所述充电线路中的电能。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述多协议控制芯片为低压制造工艺芯片，包括QC协议模块、FCP协议模块、AFC协议模块、SFCP协议模块、MTKPE协议模块、APPLE协议模块、SUNSUMG协议模块和MCU，所述MCU根据快充适配器的供电能力和快充设备的用电需求，调用相应的协议模块。3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述多协议控制芯片的第一通信端通过开关管连接至用于与快充适配器连接的USBA接口，其中，所述第一通信端中的D+引脚连接至第一NMOS管的源极，所述第一NMOS管的漏极连接至USBA接口，所述第一NMOS管的栅极则通过第一电阻连接至外挂5V稳压电源；所述第一通信端中的D-引脚连接至第二NMOS管的源极，所述第二NMOS管的漏极连接至USBA接口，所述第二NMOS管的栅极则通过第二电阻连接至外挂5V稳压电源；所述多协议控制芯片的第二通信端通过开关管连接至用于与快充设备连接的Type-C接口，其中，所述第二通信端中的CC1引脚连接至第三NMOS管的源极，所述第三NMOS管的漏极连接至Type-C接口，所述第三NMOS管的栅极则通过第三电阻连接至外挂5V稳压电源；所述第二通信端中的CC2引脚连接至第四NMOS管的源极，所述第四NMOS管的漏极连接至Type-C接口，所述第四NMOS管的栅极则通过第四电阻连接至外挂5V稳压电源；所述充电连接电路中的充电线路的一端连接所述USBA接口，另一端则连接所述Type-C接口。4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述多协议控制芯片的第一通信端通过开关管连接至用于与快充适配器连接的Type-C接口，其中，所述第一通信端中的CC1引脚连接至第一NMOS管的源极，所述第一NMOS管的漏极连接至Type-C接口，所述第一NMOS管的栅极则通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨明汉，钟伟金，
申请(专利权)人：珠海市一微半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44