一种基于车载USB充电补偿系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种基于车载USB充电补偿系统，包括USB供电芯片，外围电源，MCU,USB电压采集检测模块，USB电压反馈调整补偿模块，所述USB电压反馈调整补偿模块分别与USB供电芯片及MCU连接，车载电源通过USB供电芯片为USB电压采集检测模块和USB电压反馈调整补充模块供电，所述USB电压采集检测模块通讯串口与MCU的ADC端口连接，同时MCU对外围电源进行控制，本实用新型专利技术采用上述功能结构减少了额外的电源芯片，降低了制作成本，同时结构紧凑，操作便捷。

A Charging Compensation System Based on Vehicle USB

【技术实现步骤摘要】
一种基于车载USB充电补偿系统
本技术涉及一种汽车电子领域，具体涉及一种基于车载USB充电补偿系统。
技术介绍
目前车载多媒体产品及导航产品，部分客户要求USB(UniversalserialBus)模式的有线互联，CARLIFE等功能的同时还要要求USB能都进行大电流的手机充电，当充电电压较低时(低于USB标准要求的4.75V时)影响有线互联，CARLIFE等功能，会出现各种问题。传统方式就是额外增加一个电源芯片单独为手机充电，增加了成本，本技术在不增加额外电源芯片的情况下，对现有电路进行优化，降低制造成本，满足用户需求。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种基于车载USB充电补偿系统，旨在解决不增加额外电源芯片的情况下，对现有电路进行优化，降低制造成本的技术问题。为了达到上述目的，本技术提供一种基于车载USB充电补偿系统，包括USB供电芯片，外围电源，MCU,USB电压采集检测模块，USB电压反馈调整补偿模块，所述USB电压反馈调整补偿模块分别与USB供电芯片及MCU连接，车载电源通过USB供电芯片为USB电压采集检测模块和USB电压反馈调整补充模块供电，所述USB电压采集检测模块通讯串口与MCU的ADC端口连接，同时MCU对外围电源进行控制。优选地，所述USB电压采集检测模块包括比较器，第一工作电压输入端，第二工作电压输入端，第二电阻以参考电压输入端，所述比较器的正极电源端与第一工作电压输入端连接，比较器的负极电源端与第二工作电压输入端连接，所述参考电压输入端与比较器同相输入端连接，所述比较器反相输入端与USB供电芯片输出端连接，所述第二电阻一端与比较器输出端连接，另一端与MCU串口连接。优选地，所述USB电压反馈调整补偿模块包括第一电阻和开关元件，所述第一电阻与外围电源的输入端连接，所述开关元件的第一端与MCU连接，开关元件的第二端与比较器反相输入端连接，开关元件的第三端接地。优选地，所述开关元件为NPN三极管，所述NPN三极管的基极为所述开关元件的第一端，所述NPN三极管的发射极为所述开关元件的第二端，所述NPN三极管的集电极为开关元件的第三端。优选地，所述MCU的GPIO接口与外围电源的输出端连接。优选地，所述USB供电芯片型号为MP4575。本技术有益效果：1.本技术提供一种基于车载USB充电补偿系统，其包括USB供电芯片，外围电源，MCU,USB电压采集检测模块，USB电压反馈调整补偿模块，减少了额外的电源芯片，降低了制作成本。2.本技术结构简单实用，降低系统的复杂性。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明：图1为本技术的系统原理框图。图2为本技术的系统电路结构示意图。图中：10.外围电源，20.USB供电芯片，30.USB电压采集检测模块，40.USB电压反馈调整补偿模块，50.MCU。具体实施方式为更进一步阐述本技术为达成上述目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及优选实施例，对本技术的具体实施方式、结构、特征及其功效进行细说明。应当理解，本技术所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1～2所述，一种基于车载USB充电补偿系统，包括USB供电芯片20，外围电源10，MCU50,USB电压采集检测模块30，USB电压反馈调整补偿模块40，所述USB电压反馈调整补偿模块40分别与USB供电芯片20及MCU50连接，车载电源通过USB供电芯片20为USB电压采集检测模块30和USB电压反馈调整补充模块供电，所述USB电压采集检测模块30通讯串口与MCU50的ADC端口连接，同时MCU50对外围电源10进行控制。优选地实施例中，USB电压采集检测模块30包括比较器，第一工作电压输入端，第二工作电压输入端，第二电阻以参考电压输入端，所述比较器的正极电源端与第一工作电压输入端连接，比较器的负极电源端与第二工作电压输入端连接，所述参考电压输入端与比较器同相输入端连接，所述比较器反相输入端与USB供电芯片20输出端连接，所述第二电阻一端与比较器输出端连接，另一端与MCU50串口连接。优选地实施例中，USB电压反馈调整补偿模块40包括第一电阻R1和开关元件Q1，所述第一电阻R1与外围电源10的输入端连接，所述开关元件Q1的第一端与MCU50连接，开关元件Q1的第二端与比较器反相输入端连接，开关元件Q1的第三端接地。优选地实施例中，开关元件Q1为NPN三极管，所述NPN三极管的基极为所述开关元件Q1的第一端，所述NPN三极管的发射极为所述开关元件Q1的第二端，所述NPN三极管的集电极为开关元件Q1的第三端。优选地实施例中，MCU50的GPIO接口与外围电源10的输出端连接，USB供电芯片20型号为MP4575。具体工作原理：当外围电源10为USB供电芯片20供电中，由于电流流经USB供电芯片20时会产生消耗，此时在USB供电芯片20两端会产生电压差，即两端的电压为V1、V2,且V1>V2，V2为USB供电芯片20输出至输入到比较器的反相输入端的电压，将比较器的参考电压输入端REF输入的电压Vref作为参考。在USB供电芯片20供电电流正常输出时，即V2>Vref。当外部设备所需驱动电流未超过USB供电芯片20的输出端电压V2，此时V2>Vref，比较器的反相输入端电压大于比较器的同相输入端电压，因此比较器输出端输出的检测信号为低电平，该低电平的检测信号经过MCU50信号处理后并输出信号，该输出信号输送至开关元件Q1的第一端(即NPN三极管的基极)，此时开关元件Q1的第一端为低电平，又由于开关元件Q1的第二端(即NPN三极管的发射极)通过第一电阻R1与外围电源10的输入端连接，开关元件Q1通过第一电阻R1获得偏置电压，因而开关元件Q1的第二端为高电平，从而开关元件Q1导通。由于开关元件Q1的第三端(即NPN三极管的集电极)接地，因而该端无补偿电流输出。当外部设备所述驱动电流超过USB供电芯片20的输出端电压V2，导致V2<Vref，此时比较器的同相输入端电压大于反相输入端电压，比较器输出端输出的检测信号为高电平，该高电平的检测信号经由MCU50处理输送至开关元件Q1的第一端(即NPN三极管的基极)，此时开关元件Q1的第一端为高电平，又由于开关元件Q1的第二端(即NPN三极管的发射极)通过第一电阻R1与外围电源10的输入端连接，开关元件Q1通过第一电阻R1获得偏置电压，因而开关元件Q1的第二端也为高电平，因此开关元件Q1断开，此时MCU50通过GPIO接口控制外围电源10电路，增大USB供电芯片20供电电压使得补偿电流进行叠加，达到外部设备所需要的驱动电流，满足外部设备的供电需求，使得外部设备正常工作。本技术结构简单实用，降低系统的复杂性，减少了额外的电源芯片，降低了制作成本。上述的实施例仅为本技术的优选技术方案，而不应视为对于本技术的限制，本技术的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于车载USB充电补偿系统，包括USB供电芯片(20)，外围电源(10)，MCU(50),USB电压采集检测模块(30)，USB电压反馈调整补偿模块(40)，所述USB电压反馈调整补偿模块(40)分别与USB供电芯片(20)及MCU(50)连接，车载电源通过USB供电芯片(20)为USB电压采集检测模块(30)和USB电压反馈调整补充模块供电，所述USB电压采集检测模块(30)通讯串口与MCU(50)的ADC端口连接，同时MCU(50)对外围电源(10)进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种基于车载USB充电补偿系统，包括USB供电芯片(20)，外围电源(10)，MCU(50),USB电压采集检测模块(30)，USB电压反馈调整补偿模块(40)，所述USB电压反馈调整补偿模块(40)分别与USB供电芯片(20)及MCU(50)连接，车载电源通过USB供电芯片(20)为USB电压采集检测模块(30)和USB电压反馈调整补充模块供电，所述USB电压采集检测模块(30)通讯串口与MCU(50)的ADC端口连接，同时MCU(50)对外围电源(10)进行控制。2.根据权利要求1所述的一种基于车载USB充电补偿系统，其特征是：所述USB电压采集检测模块(30)包括比较器，第一工作电压输入端，第二工作电压输入端，第二电阻以参考电压输入端，所述比较器的正极电源端与第一工作电压输入端连接，比较器的负极电源端与第二工作电压输入端连接，所述参考电压输入端与比较器同相输入端连接，所述比较器反相输入端与USB供电芯片(20...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴平凡，
申请(专利权)人：武汉蓝星科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42