CN207320876U - 一种充电电路和充电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种充电电路和充电器，其中，充电电路包括电源模块、第一控制模块、第二控制模块、第一开关模块、第二开关模块、第一充电接口和第二充电接口，第一充电接口、第二充电接口分别通过第一开关模块、第二开关模块与电源模块连接，在第一控制模块和第二控制模块检测到第一充电接口和第二充电接口接入外围设备时，控制对应的开关模块接通接入外围设备的充电接口和电源模块，以对外围设备进行充电，本实用新型实施例的充电电路中，控制模块的外围电路仅包括开关模块、RC滤波电路和一个分压电阻，简化了电路设计。

Description

一种充电电路和充电器

技术领域

本实用新型涉及充电技术领域，特别是涉及一种充电电路和充电器。

背景技术

目前，随着移动终端的普及以及移动终端的种类增加，市面上充电器的种类也越来越多。

在现有的充电电路设计中，为了使得充电器或者移动电源能够兼容更多的移动终端，通常需要在检测芯片外围连接多个不同规格的分压电阻以输出不同的输出电压，这就造成了检测芯片外围电路复杂化，且现有的充电电路仅为单路充电设计，并不能在多路充电时自动分配负载电流。

实用新型内容

鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种充电电路和充电器。

本实用新型提供了一种充电电路，所述充电电路包括电源模块、第一控制模块、第二控制模块、第一开关模块、第二开关模块、第一充电接口和第二充电接口，

所述电源模块分别通过所述第一开关模块、第二开关模块与所述第一充电接口和第二充电接口连接；

所述第一控制模块分别与所述电源模块、所述第一充电接口和所述第一开关模块连接；

所述第二控制模块分别与所述电源模块、所述第二充电接口和所述第二开关模块连接。

可选地，所述第一开关模块和所述第二开关模块为MOS管。

可选地，所述第一开关模块和所述第二开关模块为PMOS管。

可选地，所述第一充电接口和第二充电接口为Type-C接口，所述第一控制模块与所述第一充电接口的CC1和CC2引脚连接，所述第二控制模块与所述第二充电接口的CC1和CC2引脚连接。

可选地，所述第一开关模块与所述第一充电接口的VBUS引脚连接，所述第二开关模块与所述第二充电接口的VBUS引脚连接。

可选地，所述第一控制模块包括第一识别芯片，所述第一识别芯片的电源输入端通过供电电阻与所述电源模块连接，通过识别引脚分别与所述第一充电接口的CC1和CC2引脚连接，通过信号输出端与所述第一开关模块连接；

所述第二控制模块包括第二识别芯片，所述第二识别芯片的电源输入端通过供电电阻与所述电源模块连接，通过识别引脚分别与所述第二充电接口的CC1和CC2引脚连接，通过信号输出端与所述第二开关模块连接。

可选地，所述第一识别芯片和第二识别芯片的电源输入端分别通过一滤波电容接地。

可选地，所述第一开关模块与所述第一识别芯片的信号输出端连接的一端通过一分压电阻与所述电源模块连接，所述第二开关模块与所述第二识别芯片的信号输出端连接的一端通过一分压电阻与所述电源模块连接。

可选地，所述第一识别芯片的信号输出端与所述第二识别芯片的模式控制引脚连接，所述第二识别芯片的信号输出端与所述第一识别芯片的模式控制引脚连接。

本实用新型提供了一种充电器，所述充电器包括本实用新型实施例提供的任一项所述的充电电路。

本实用新型实施例的充电电路，两个充电接口分别通过开关模块与电源模块连接，在控制模块检测到充电接口接入外围设备时，控制对应的开关模块接通接入外围设备的充电接口和电源模块，以对外围设备进行充电，本实用新型实施例的充电电路中，控制模块的外围电路仅包括开关模块、RC滤波电路和一个分压电阻，简化了电路设计。

进一步地，控制模块可以根据两个充电接口接入外围设备的状况自动分配负载电流，实现了自动分配充电电流。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了现有技术中充电电路的示意图；

图2示出了本实用新型实施例的一种充电电路的模块示意图；

图3示出了本实用新型实施例的一种充电电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1是现有技术中充电电路的示意图。

如图1所示，现有技术中，充电电路的识别芯片外围需要连接大量的电阻，并且识别芯片需要有足够的引脚做各种检测输入，这就造成了充电电路外围结构和识别芯片相对复杂，尤其在一个充电器或者移动电源对两个外部设备充电的双路充电电路设计中，电路复杂程度倍增。

图2是本实用新型实施例的一种充电电路的模块结构示意图。

如图2所示，本实用新型实施例的一种充电电路，包括电源模块1、第一控制模块3、第二控制模块6、第一开关模块2、第二开关模块5、第一充电接口4和第二充电接口7。

在本实用新型实施例中，电源模块1可以是电池供给(移动电源)、可以是将市电转换为一定规格的直流电源的电路(AC-DC电路)、还可以是将直流电源转换为一定规格的直流电源的电路(DC-DC电路)等等。

第一充电接口4和第二充电接口7可以是Type-C接口、Micro USB Type-A接口、Micro USB Type-B接口等。

在本实用新型实施例中，电源模块1通过第一开关模块2与第一充电接口4连接，电源模块1通过第二开关模块5与第二充电接口7连接，在第一开关模块2和第二开关模块5导通时，电源模块1向第一充电接口4和第二充电接口7提供充电电压和充电电流。

第一控制模块3分别与电源模块1、第一充电接口4和第一开关模块2连接，以从电源模块1获取工作电源，还可在第一充电接口4接入外围设备时，通过与第一充电接口4连接的引脚的电压变化检测出外围设备接入第一充电接口4，然后输出控制信号驱动第一开关模块2导通，以使得电源模块1对第一充电接口4接入的外围设备进行充电。

同理，第二控制模块6分别与电源模块1、第二充电接口7和第二开关模块5连接，以从电源模块1获取工作电源，还可在第二充电接口7接入外围设备时，通过与第二充电接口7连接的引脚的电压变化检测出外围设备接入第二充电接口7，然后输出控制信号驱动第二开关模块5导通，以使得电源模块1对第二充电接口7接入的外围设备进行充电。

在本实用新型的一种优选实施例中，第一开关模块2和第二开关模块5为MOS管，优选地，可以为PMOS管，第一充电接口4和第二充电接口7为Type-C接口。

MOS管(金属氧化物半导体，metal oxide semiconductor)是场效应晶体管，在栅极上施加一定的电压可以实现漏极和源极的导通，可以用作电子开关。

PMOS管(P沟道型金属氧化物半导体，positive channel Metal OxideSemiconductor)是指n型衬底、p沟道，靠空穴的流动运送电流的MOS管，适合在低速、低频领域内应用的器件。

Type-C是USB接口的一种连接介面，不分正反两面均可插入，和其他介面一样支持USB标准的充电、数据传输、显示输出等功能。在Type-C接口中通过CC1和CC2引脚进行接入检测和协议通信，通过VBUS引脚提供电压。

在本实用新型实施例中，第一控制模块3与第一充电接口4的CC1和CC2引脚连接，第二控制模块6与所述第二充电接口7的CC1和CC2引脚连接，以检测第一充电接口4和第二充电接口7是否有外围设备接入，具体而言，可以为检测第一充电接口4和第二充电接口7的CC1和CC2引脚的电压变化，例如可以检测第一充电接口4和第二充电接口7的CC1和CC2引脚的电压是否被拉低或者拉高。

当然还可以是第一控制模块3和第二控制模块6内部设置有比较器，例如运算放大器，将第一充电接口4和第二充电接口7的CC1和CC2引脚的电压作为运算放大器的输入，运算放大器设置有基准电压，可以将运算放大器的输出作为确定是否有接入设备的判断标准，例如当第一充电接口4和第二充电接口7外围设备接入时，输入运算放大器的电压发生变化，运算放大器的输出直接驱动第一开关模块2和第二开关模块5导通。

第一开关模块2与第一充电接口4的VBUS引脚连接，第二开关模块5与第二充电接口7的VBUS引脚连接。

如图3示出了本实用新型实施例的一种充电电路的电路原理图。

如图3所示，第一控制模块3包括第一识别芯片U1，第一识别芯片U1的电源输入端VIN(引脚1)通过供电电阻R9与电源模块1(5V-3A)连接，通过识别引脚CC1和CC2(引脚5和引脚4)分别与第一充电接口4的CC1和CC2引脚连接，通过信号输出端SW(引脚6)与第一开关模块2连接。

同理，第二控制模块6包括第二识别芯片U2，第二识别芯片U2的电源输入端VIN(引脚1)通过供电电阻R9与电源模块1(5V-3A)连接，通过识别引脚CC1和CC2(引脚5和引脚4)分别与第二充电接口7的CC1和CC2引脚连接，通过信号输出端SW(引脚6)与第二开关模块5连接。

如图3所示，第一识别芯片U1和第二识别芯片U2的电源输入端VIN分别通过一滤波电容C1接地。

在本实用新型实施例中，第一识别芯片U1和第二识别芯片U2的型号可以为UC2604，第一识别芯片U1和第二识别芯片U2可以兼容多种接入第一充电接口4和第二充电接口7的外围设备的接入检测，能够实现自动分配第一充电接口4和第二充电接口7的充电电流。

第一识别芯片U1和第二识别芯片U2还可以是其它类型的识别芯片，本实用新型实施例对此不加以限制。

在本实用新型实施例中，第一开关模块2与第一识别芯片U1的信号输出端SW(引脚6)连接的一端通过一分压电阻R8与电源模块1连接，第二开关模块5与第二识别芯片U2的信号输出端SW(引脚6)连接的一端通过一分压电阻R8与电源模块1连接，第一识别芯片U1的信号输出端SW(引脚6)与第二识别芯片U2的模式控制引脚CTL(引脚3)连接，第二识别芯片U2的信号输出端SW(引脚6)与第一识别芯片U1的模式控制引脚CTL(引脚3)连接。

在第一充电接口4接入外围设备，第二充电接口7无外围设备接入时，第一识别芯片U1检测到第一充电接口4的CC1和CC2引脚的电压变化，第一识别芯片U1的信号输出端SW(引脚6)输出控制信号，例如输出一电压至第一开关模块2，第一开关模块2导通，同时，由于第二充电接口7无外围设备接入，第二识别芯片U2检测不到第二充电接口7的CC1和CC2引脚的电压发生变化，第二识别芯片U2的信号输出端SW(引脚6)不输出控制信号，即与第二识别芯片U2的信号输出端SW(引脚6)连接的第一识别芯片U1的模式控制引脚CTL(引脚3)检测不到第二芯片U2输出控制信号，即第一识别芯片U1得知第二充电接口7无外围设备接入，整个充电电路可以全载为第一充电接口4接入的外围设备充电，例如可以以3A的电流对第一充电接口4接入的外围设备充电。

当第二充电接口7接入外围设备，第二识别芯片U2检测到第二充电接口7的CC1和CC2引脚的电压变化，第二识别芯片U2的信号输出端SW(引脚6)输出控制信号驱动第二开关模块5导通，此时，与第二识别芯片U2的信号输出端SW(引脚6)连接的第一识别芯片U1的模式控制引脚CTL(引脚3)检测到第二芯片U2输出控制信号，则说明第一识别芯片U1得知第二充电接口7有外围设备接入，整个充电电路可以为第一充电接口4和第二充电接口7分配充电电流，例如第一充电接口4的充电电流由3A切换为1.5A，第二充电接口7的充电电流为1.5A。

上述充电电流的分配可以为第一识别芯片U1和第二识别芯片U2根据充电接口的接入情况，通过CC1和CC2引脚与外围设备进行协议握手后进行自动设定，即第一识别芯片U1和第二识别芯片U2自带有自动识别和自动分配负载电流的逻辑功能。

可见，本实用新型实施例的充电电路，在识别芯片外围仅接少量的电阻和电容，与图1的现有充电电路相比，减少了电阻和电容的数量，精简了电路结构。

本实用新型实施例的充电电路，两个充电接口分别通过开关模块与电源模块连接，在控制模块检测到充电接口接入外围设备时，控制对应的开关模块接通接入外围设备的充电接口和电源模块，以对外围设备进行充电，本实用新型实施例的充电电路中，控制模块的外围电路仅包括滤波电路和一个分压电阻，简化了电路设计。

进一步地，控制模块可以根据两个充电接口接入外围设备的状况自动分配负载电流，实现了自动分配充电电流。

本实用新型实施例还提供了一种充电器，所述充电器包括本实用新型实施例提供的充电电路。

尽管已描述了本实用新型实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种充电电路，其特征在于，所述充电电路包括电源模块、第一控制模块、第二控制模块、第一开关模块、第二开关模块、第一充电接口和第二充电接口，

所述电源模块分别通过所述第一开关模块、第二开关模块与所述第一充电接口和第二充电接口连接；

所述第一控制模块分别与所述电源模块、所述第一充电接口和所述第一开关模块连接；

所述第二控制模块分别与所述电源模块、所述第二充电接口和所述第二开关模块连接。

2.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述第一开关模块和所述第二开关模块为MOS管。

3.根据权利要求2所述的充电电路，其特征在于，所述第一开关模块和所述第二开关模块为PMOS管。

4.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述第一充电接口和第二充电接口为Type-C接口，所述第一控制模块与所述第一充电接口的CC1和CC2引脚连接，所述第二控制模块与所述第二充电接口的CC1和CC2引脚连接。

5.根据权利要求4所述的充电电路，其特征在于，所述第一开关模块与所述第一充电接口的VBUS引脚连接，所述第二开关模块与所述第二充电接口的VBUS引脚连接。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的充电电路，其特征在于，所述第一控制模块包括第一识别芯片，所述第一识别芯片的电源输入端通过供电电阻与所述电源模块连接，通过识别引脚分别与所述第一充电接口的CC1和CC2引脚连接，通过信号输出端与所述第一开关模块连接；

所述第二控制模块包括第二识别芯片，所述第二识别芯片的电源输入端通过供电电阻与所述电源模块连接，通过识别引脚分别与所述第二充电接口的CC1和CC2引脚连接，通过信号输出端与所述第二开关模块连接。

7.根据权利要求6所述的充电电路，其特征在于，所述第一识别芯片和第二识别芯片的电源输入端分别通过一滤波电容接地。

8.根据权利要求6所述的充电电路，其特征在于，所述第一开关模块与所述第一识别芯片的信号输出端连接的一端通过一分压电阻与所述电源模块连接，所述第二开关模块与所述第二识别芯片的信号输出端连接的一端通过一分压电阻与所述电源模块连接。

9.根据权利要求8所述的充电电路，其特征在于，所述第一识别芯片的信号输出端与所述第二识别芯片的模式控制引脚连接，所述第二识别芯片的信号输出端与所述第一识别芯片的模式控制引脚连接。

10.一种充电器，其特征在于，所述充电器包括如权利要求1-9任一项所述的充电电路。