一种多输出口的快充切换电路及方法技术

本发明专利技术公开一种多输出口的快充切换电路及方法，该电路包括电源电路、快充控制单元、至少两个接口控制电路、至少两个开关控制电路、至少两个输出接口，电源电路的输出端与第一个输出接口之间连接有第一个开关控制电路，电源电路的输出端与第二个输出接口之间连接有第二个开关控制电路，快充控制单元分别与至少两个接口控制电路电连接，第一个接口控制电路分别与第一个开关控制电路、第一个输出接口电连接，第二个接口控制电路分别与第二个开关控制电路、第二个输出接口电连接。本发明专利技术的方法应用于上述的电路。本发明专利技术同时具备双口独立电流检测、双重插拔检测机制，适用于内部单电源有双口充电IC，可以节省IC成本。

A fast charging switching circuit and method with multiple output ports

【技术实现步骤摘要】
一种多输出口的快充切换电路及方法
本专利技术涉及快充充电
，具体的，涉及一种多输出口的快充切换电路及应用于该电路的快充切换方法。
技术介绍
目前，市场上带多个USB输出口的快速充电设备越来越多，一般有两种主流方案：一种为两个独立电源电路或次级增加DCDC转换器，满足快充和不同充电所需的不同电压，这种方案元器件加倍，体积大、成本高。另一种方案为内部仅采用一个主电源以及一个快充电路以节省成本，这就需要具有快充自动切换电路，使得对于所有输出口，仅有一个设备接入时，固定一个口输出口支持快速充电，另外一个口关闭，在多个设备插入时，可以同时5V充电。对于内部单电源有多输出口的快速充电设备，每个输出口都需要一个稳定可靠的USB插拔检测电路和电流检测电路，相应的快充自动切换电路很重要。如图1所示，在现有的一种双电源双口USB充电电路中，其主要由组成，它的工作原理如下：前端次级电源输出一个相对较高的电压，供给DC降压电路1的输入端和DC降压电路2的输入端，USBA1口和USBA2口分别接在U1和U2上，由U1和U2单独供电、调压和协议控制，两个端口可以同时快充。如图2所示，在现有的一种双口USB充电电路中，它的工作原理如下：当USBA1口插入设备为普通设备并未申请快充时，MOS1和MOS2均打开，USBA1和USBA2均以5V充电。当USBA1口插入设备并申请快充时，输出电压缓慢上升，当电压超过5.5V时，控制电路关闭MOS2即USBA2口，保持USBA1口开启并进行快充。因此，现有技术一的缺点：需要有两个独立的降压电源，成本高、体积大，并且要求前端有足够大的负载能力，不适合应用于功率有限的电路中。现有技术二相对现有技术一体积小对前端功率要求低，但是灵活性不好，因为只有一个固定口可以进行快充，如果仅有一个设备插入另外一个口也无法快充。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种同时具备双口独立电流检测、双重插拔检测机制，适用于内部单电源有双口充电IC，可以节省IC成本的多输出口的快充切换电路。本专利技术的另一目的是提供一种同时具备双口独立电流检测、双重插拔检测机制，适用于内部单电源有双口充电IC，可以节省IC成本的多输出口的快充切换电路的快充切换方法。为了实现上述的主要目的，本专利技术提供的一种多输出口的快充切换电路包括电源电路、快充控制单元、至少两个接口控制电路、至少两个开关控制电路、至少两个输出接口，所述电源电路的输出端与第一个所述输出接口之间连接有第一个所述开关控制电路，所述电源电路的输出端与第二个所述输出接口之间连接有第二个所述开关控制电路，所述快充控制单元分别与至少两个所述接口控制电路电连接，第一个所述接口控制电路分别与第一个所述开关控制电路、第一个所述输出接口电连接，第二个所述接口控制电路分别与第二个所述开关控制电路、第二个所述输出接口电连接。进一步的方案是，所述接口控制电路包括电流检测电路、第一插拔检测电路，第一个所述输出接口的接地端连接有第一电阻，第二个所述输出接口的接地端连接有第二电阻，第一个所述接口控制电路的电流检测电路检测所述第一电阻的压差信号，第二个所述接口控制电路的电流检测电路检测所述第二电阻的压差信号，第一个所述接口控制电路的第一插拔检测电路检测第一个所述输出接口的数据信号端的信号，第二个所述接口控制电路的第一插拔检测电路检测第二个所述输出接口的数据信号端的信号。更进一步的方案是，所述开关控制电路包括开关电路以及第二插拔检测电路，第一个所述开关控制电路的开关电路用于导通/关闭所述电源电路10至第一个所述输出接口的充电路径，第二个所述开关控制电路的开关电路用于导通/关闭所述电源电路10至第二个所述输出接口的充电路径，第一个所述开关控制电路的第二插拔检测电路检测第一个所述输出接口的电压输出端的信号，第二个所述开关控制电路的第二插拔检测电路检测第二个所述输出接口的电压输出端的信号。更进一步的方案是，所述接口控制电路包括电流检测电路、第一插拔检测电路，第一个所述接口控制电路的第一插拔检测电路检测第一个所述输出接口的数据信号端的信号，第二个所述接口控制电路的第一插拔检测电路检测第二个所述输出接口的数据信号端的信号；所述开关控制电路包括开关电路以及第二插拔检测电路，第一个所述开关控制电路的第二插拔检测电路检测第一个所述输出接口、第二个所述输出接口的电压输出端的信号，第二个所述开关控制电路的第二插拔检测电路连接至第二个所述输出接口的接地端，第一个所述开关控制电路的开关电路连接在第一个所述接口控制电路的电流检测电路与第一个所述输出接口的接地端之间，第二个所述开关控制电路的开关电路连接在第二个所述接口控制电路的电流检测电路与第二个所述输出接口的接地端之间。更进一步的方案是，所述快充控制单元包括快充协议控制电路、MTK快充控制单元、DCP协议电路、端口控制电路，所述快充协议控制电路、MTK快充控制单元、DCP协议电路的使能端分别通过所述端口控制电路与所述第一插拔检测电路电连接。更进一步的方案是，所述第一拔插检测电路、第二拔插检测电路均包括电源端拔插检测电路和地端拔插检测电路。由此可见，本专利技术提供的快充切换电路在每个输出接口和电源输出端之间都设置一个开关控制电路，由开关控制电路控制每个输出接口功率路径的开启和关断，其中，开关电路的开启和关断由快充控制单元和插拔检测电路共同控制；第一插拔检测电路和第二插拔检测电路是并行运作的，第一插拔检测电路采样输出接口的VOUT信号进行拔插检测，第二插拔检测电路采样输出接口的DP、DM信号进行拔插检测，任何一个插拔检测电路检测到设备插入/拔出都判定为设备插入/拔出，由双重USB插拔检测电路实时执行检测，稳定性高，兼容性好；电流检测电路通过检测输出接口的GND路径上电阻的压差实现。所以，本专利技术提出一种双或多接口快充自动切换电路，IC内部仅需要1个主电源和1个快充控制单元就可以实现，在多个输出接口中仅插入一个设备时，任意一个输出口都支持快充输出的功能，可以节省IC面积，降低成本。当多个输出口都有设备插入时，所有的输出口都不支持快充，以5V电压进行普通充电；当多个输出口同时以5V电压进行普通充电时，当仅有一个输出口还在充电，在其他设备拔出/充满不再抽电时，会自动触发在充电的设备进入快充同时关闭其他输出口。为了实现上述的另一目的，本专利技术还提供的一种多输出口的快充切换电路的快充切换方法，应用于一种多输出口的快充切换电路，该方法包括通过快充控制单元实时获取两个输出接口的拔插状态，当第一个输出接口和第二个输出接口均无检测到设备连接时，两个输出接口均开启并输出5V电压；当第一个输出接口检测到有设备连接时，判断在第一个输出接口处检测到的电流值是否大于预设电流值，若是，则控制第一个接口控制电路开启快充使能，若确定第一个输出接口接入的充电设备符合快充条件，则控制第二个接口控制电路的开关电路关闭以关闭电源电路10至第二个所述输出接口的充电路径，由第一个接口控制电路响应充电设备的快充请求并进行升压；当第二个输出接口保持关闭，第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多输出口的快充切换电路，包括，其特征在于：/n电源电路、快充控制单元、至少两个接口控制电路、至少两个开关控制电路、至少两个输出接口，所述电源电路的输出端与第一个所述输出接口之间连接有第一个所述开关控制电路，所述电源电路的输出端与第二个所述输出接口之间连接有第二个所述开关控制电路，所述快充控制单元分别与至少两个所述接口控制电路电连接，第一个所述接口控制电路分别与第一个所述开关控制电路、第一个所述输出接口电连接，第二个所述接口控制电路分别与第二个所述开关控制电路、第二个所述输出接口电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种多输出口的快充切换电路，包括，其特征在于：
电源电路、快充控制单元、至少两个接口控制电路、至少两个开关控制电路、至少两个输出接口，所述电源电路的输出端与第一个所述输出接口之间连接有第一个所述开关控制电路，所述电源电路的输出端与第二个所述输出接口之间连接有第二个所述开关控制电路，所述快充控制单元分别与至少两个所述接口控制电路电连接，第一个所述接口控制电路分别与第一个所述开关控制电路、第一个所述输出接口电连接，第二个所述接口控制电路分别与第二个所述开关控制电路、第二个所述输出接口电连接。


2.根据权利要求1所述的快充切换电路，其特征在于：
所述接口控制电路包括电流检测电路、第一插拔检测电路，第一个所述输出接口的接地端连接有第一电阻，第二个所述输出接口的接地端连接有第二电阻，第一个所述接口控制电路的电流检测电路检测所述第一电阻的压差信号，第二个所述接口控制电路的电流检测电路检测所述第二电阻的压差信号，第一个所述接口控制电路的第一插拔检测电路检测第一个所述输出接口的数据信号端的信号，第二个所述接口控制电路的第一插拔检测电路检测第二个所述输出接口的数据信号端的信号。


3.根据权利要求2所述的快充切换电路，其特征在于：
所述开关控制电路包括开关电路以及第二插拔检测电路，第一个所述开关控制电路的开关电路用于导通/关闭所述电源电路10至第一个所述输出接口的充电路径，第二个所述开关控制电路的开关电路用于导通/关闭所述电源电路10至第二个所述输出接口的充电路径，第一个所述开关控制电路的第二插拔检测电路检测第一个所述输出接口的电压输出端的信号，第二个所述开关控制电路的第二插拔检测电路检测第二个所述输出接口的电压输出端的信号。


4.根据权利要求1所述的快充切换电路，其特征在于：
所述接口控制电路包括电流检测电路、第一插拔检测电路，第一个所述接口控制电路的第一插拔检测电路检测第一个所述输出接口的数据信号端的信号，第二个所述接口控制电路的第一插拔检测电路检测第二个所述输出接口的数据信号端的信号；
所述开关控制电路包括开关电路以及第二插拔检测电路，第一个所述开关控制电路的第二插拔检测电路检测第一个所述输出接口、第二个所述输出接口的电压输出端的信号，第二个所述开关控制电路的第二插拔检测电路连接至第二个所述输出接口的接地端，第一个所述开关控制电路的开关电路连接在第一个所述接口控制电路的电流检测电路与第一个所述输出接口的接地端之间，第二个所述开关控制电路的开关电路连接在第二个所述接口控制电路的电流检测电路与第二个所述输出接口的接地端之间。


5.根据权利要求2或4所述的快充切换电路，其特征在于：
所述快充控制单元包括快充协议控制电路、MTK快充控制单元、DCP协议电路、端口控制电路，所述快充协议控制电路、MTK快充控制单元、DCP协议电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，黄锦赞，汪婉君，
申请(专利权)人：深圳英集芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44