CN103986334A - 一种带通信识别和自动转换传输功率的传输***及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布一种带通信识别和自动转换传输功率的传输***及其方法，涉及电子产品充电技术领域，包括适配器、连接适配器的用电器，适配器设有输出电压转化控制电路和MCU输出控制电路；用电器上设有转换电压输入电路和MCU输入控制电路，MCU输出控制电路与MCU输入控制电路可进行握手通信，控制***的传输功率的转换。本发明的有益效果：适配器和用电器可进行握手通信，实现调整适配器和用电器之间的传输电压；通过提高传输电压、维持两个设备之间的传输电流不变，提高适配器和用电器之间传输的功率，实现快速、有效、安全充电。

Description

一种带通信识别和自动转换传输功率的传输***及其方法

技术领域

本发明涉及电子产品充电技术领域，尤其涉及一种带通信识别和自动转换传输功率的传输***及其方法。

背景技术

随着科技发展，平板电脑、手机、移动电源等充电设备已经广泛的应用在生活工作中，随着充电设备体积的减小，充电设备的电池续航能力越来越受到重视和关注，对充电设备快速、有效、安全充电等方面要求也越来越高。而现有的适配器和充电设备之间充电时，适配器只能采用固定功率输出，不能进行输出功率的转换或输出功率只能在一个小范围内波动，不能实现在同一插口进行多种功率输入的转换，从而影响充电设备的充电时间。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种快速、有效、安全的通信识别和自动转换传输功率的传输***及其方法，包括以下方案：

一种带通信识别和自动转换传输功率的传输***，包括适配器、连接适配器的用电器；

所述的适配器包括：输入整流滤波电路、变压器、输出整流滤波电路、取样反馈电路、PWM开关控制电路、USB输出端口；所述的输入整流滤波电路的输入端与外部电源相连，输出端与变压器初级绕组的一端连接；变压器初级绕组的另一端与PWM开关控制电路的输出端相连，变压器次级绕组的一端与输出整流滤波电路的输入端连接；变压器次级绕组的另一端接地；输出整流滤波电路的输出端连接USB输出端口；取样反馈电路的取样端与输出整流滤波电路的输出端连接，输出端与PWM开关控制电路的输入端相连；

所述的用电器包括：USB输入端口、初始电压输入电路、充电设备；所述的USB输入端口与初始电压输入电路输入端连接，初始电压输入电路输出端与充电设备的输入端连接；

所述的适配器还包括：

一输出电压转化控制电路，其输出端与取样反馈电路相连，用于接收控制信号，控制适配器的输出电压；

一MCU输出控制电路，与输出电压转化控制电路的输入端连接，用于输出控制信号到输出电压转化控制电路；MCU输出控制电路与USB输出端口的D+和D-端连接，用于接收和输出通信识别信号；

所述的用电器还包括：

一转换电压输入电路，其输入端与USB输入端口连接，输出端与充电设备的输入端相连，用于转换用电器的输入电压；

一MCU输入控制电路，其分别连接用电器上的初始电压输入电路、转换电压输入电路，用于控制初始电压输入电路和转换电压输入电路的转换；MCU输入控制电路与USB输入端口的D+和D-端连接，用于接收和输出通信识别信号。

进一步的，所述的适配器与用电器通过USB线连接。

进一步的，所述的适配器还包括输出保护电路，其输入端与输出整流滤波电路的输出端连接。

本发明还提供一种带通信识别和自动转换传输功率的传输***的传输方法：

当适配器上的MCU输出控制电路与用电器上的MCU输入控制电路识别通信正常时，适配器上的MCU输出控制电路发出控制信号到输出电压转化控制电路，切换适配器为转换输出功率；用电器上的MCU输入控制电路控制用电器切换为转换电压输入电路对充电设备充电；

当适配器上的MCU输出控制电路与用电器上的MCU输入控制电路识别通信异常时，适配器上的MCU输出控制电路发出控制信号到输出电压转化控制电路，切换适配器为初始输出功率；用电器上的MCU输入控制电路控制用电器切换为初始电压输入电路对充电设备充电。

进一步的，所述的输出电压转换控制电路切换适配器输出功率的方法为：改变取样反馈电路的取样信号，传输给PWM开关控制电路控制变压器的输出电压。

本发明的有益效果：适配器和用电器可进行握手通信，实现调整适配器和用电器之间的传输电压，通过提高传输电压、维持两个设备之间的传输电流不变，提高适配器和用电器之间传输的功率，实现快速、有效、安全充电。

附图说明

图1为本发明实施例中适配器的结构示意图；

图2为本发明实施例中用电器的结构示意图；

图3本发明实施例中适配器的电路原理图。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明。

实施例

本实施例提供一种带通信识别和自动转换传输功率的传输***，包括适配器、连接适配器的用电器，此适配器正常输出电压为5V,当其与用电器握手通信时，可转化为10V输出对用电器进行充电。

如图1所示的适配器，包括输入整流滤波电路1、变压器2、输出整流滤波电路3、取样反馈电路6、PWM开关控制电路5、USB输出端口4、输出电压转化控制电路7、MCU输出控制电路8、输出保护电路9；输入整流滤波电路1的输入端可与外部220V交流电源相连，输出端与变压器2初级绕组的一端连接；变压器2初级绕组的另一端与PWM开关控制电路5的输出端相连，变压器2次级绕组的一端与输出整流滤波电路3的输入端连接；变压器2次级绕组的另一端接地；输出整流滤波电路3的输出端连接USB输出端口4；为防止输出电流过大而损坏适配器和用电器，在输出整流滤波电路3与USB输出端口4之间连接一输出保护电路9，输出保护电路9的输入端与输出整流滤波电路3的输出端相连；取样反馈电路6的取样端与输出整流滤波电路3的输出端连接，输出端与PWM开关控制电路5的输入端相连；输出电压转化控制电路7的输出端与取样反馈电路6相连，用于接收控制信号，控制适配器的输出电压；MCU输出控制电路8与输出电压转化控制电路7的输入端连接，用于输出控制信号到输出电压转化控制电路7，MCU输出控制电路8与USB输出端口4的D+和D-端连接，用于输出和接收与用电器之间的通信识别信号。

如图2所示的用电器，包括USB输入端口20、初始电压输入电路21、充电设备23、转换电压输入电路22、MCU输入控制电路24；其中，USB输入端口20可由USB线与适配器的USB输出端口4连接；初始电压输入电路21、转换电压输入电路22的输入端分别与USB输入端口20相连，输出端分别与充电设备23的输入端连接；MCU输入控制电路24分别连接用电器上的初始电压输入电路21和转换电压输入电路22，用于控制初始电压输入电路21和转换电压输入电路22的切换，MCU输入控制电路24与USB输入端口20的D+和D-端连接，用于接收和输出与适配器之间的通信识别信号。

如图3所示的适配器的电路原理图，输入整流滤波电路1包括依次连接的AC输入部分01、EMC部分02、整流滤波部分03、尖峰吸收部分04；变压器2包括电压转换及储能部分05；输出整流滤波电路3包括次级整流滤波部分08；取样反馈电路6包括输出取样部分12、补偿部分11、反馈部分09、UI供电部分10；PWM开关控制电路5包括初级ICVCC供电部分06、PWM控制部分07；USB输出端口4包括USB输出部分14；输出电压转化控制电路7包括输出电压切换部分15；MCU输入控制电路8包括MCUVCC供电部分13和MCU输出控制部分17；输出保护电路9包括过流检测部分16。

MCU输出控制部分17可通过发出控制信号控制输出电压切换部分15中的三极管Q2的开关，改变输出取样部分12输出的取样信号，取样信号由反馈部分09发送给PWM控制部分07，通过PWM控制部分07改变电压转换及储能部分05的输出电压，实现输出电压的切换，具体的转换过程为：

当MCU输出控制部分17输出低电平控制三极管Q2关闭时，适配器5V输出；

当MCU输出控制部分17输出高电平控制三极管Q2打开时，适配器10V输出。

带通信识别和自动转换传输功率的传输***的传输方法如下：

S1：适配器接入AC电源后，输出电压设定在初始输出电压为5V输出，用电器设定在初始电压输入电路5V输入。

S2：适配器上的MCU输出控制电路8发送通信识别信号到用电器上的MCU输入控制电路20，MCU输入控制电路20返回一通信识别信号给MCU输出控制电路8；

当MCU输出控制电路8接收到MCU输入控制电路20返回的通信识别信号错误或不能接收到返回的通信识别信时，适配器与用电器握手识别失败，适配器保持5V输出，用电器也保持为5V输入。

当MCU输出控制电路8接收到MCU输入控制电路20返回的通信识别信号时，适配器与用电器握手识别成功，MCU输出控制电路8继续发送数据信息给MCU输入控制电路20；MCU输入控制电路20接受数据信息后，控制初始电压输入电路21切换到转换电压输入电路22进行10V输入，同时返回数据信息给MCU输出控制电路8，MCU输出控制电路8接受到返回数据信息时，发出控制信号给输出电压转换控制电路7，使适配器电压转换为10V输出。

以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。

Claims (5)

1.一种带通信识别和自动转换传输功率的传输***，包括适配器、连接适配器的用电器；

所述的适配器包括：输入整流滤波电路、变压器、输出整流滤波电路、取样反馈电路、PWM开关控制电路、USB输出端口；所述的输入整流滤波电路的输入端与外部电源相连，输出端与变压器初级绕组的一端连接；变压器初级绕组的另一端与PWM开关控制电路的输出端相连，变压器次级绕组的一端与输出整流滤波电路的输入端连接；变压器次级绕组的另一端接地；输出整流滤波电路的输出端连接USB输出端口；取样反馈电路的取样端与输出整流滤波电路的输出端连接，输出端与PWM开关控制电路的输入端相连；

所述的用电器包括：USB输入端口、初始电压输入电路、充电设备；所述的USB输入端口与初始电压输入电路的输入端连接，初始电压输入电路输出端与充电设备的输入端连接；

其特征在于：

所述的适配器包括：

一输出电压转化控制电路，其输出端与取样反馈电路相连，用于接收控制信号，控制适配器的输出电压；

一MCU输出控制电路，与输出电压转化控制电路的输入端连接，用于输出控制信号到输出电压转化控制电路；MCU输出控制电路与USB输出端口的D+和D-端连接，用于接收和输出通信识别信号；

所述的用电器包括：

一转换电压输入电路，其输入端与USB输入端口连接，输出端与充电设备的输入端连接，用于转换用电器的输入电压；

一MCU输入控制电路，其分别连接用电器上的初始电压输入电路、转换电压输入电路，用于控制初始电压输入电路和转换电压输入电路的转换；MCU输入控制电路与USB输入端口的D+和D-端连接，用于接收和输出通信识别信号。

2.根据权利要求1所述的带通信识别和自动转换传输功率的传输***，其特征在于：所述的适配器与用电器通过USB线连接。

3.根据权利要求1所述的带通信识别和自动转换传输功率的传输***，其特征在于：所述的适配器还包括输出保护电路，其输入端与输出整流滤波电路的输出端连接。

4.一种如权利要求1所述的带通信识别和自动转换传输功率的传输***的传输方法，其特征在于：

当适配器上的MCU输出控制电路与用电器上的MCU输入控制电路识别通信正常时，适配器上的MCU输出控制电路发出控制信号到输出电压转化控制电路，切换适配器为转换输出功率；用电器上的MCU输入控制电路控制用电器切换为转换电压输入电路对充电设备充电；

当适配器上的MCU输出控制电路与用电器上的MCU输入控制电路识别通信异常时，适配器上的MCU输出控制电路发出控制信号到输出电压转化控制电路，切换适配器为初始输出功率；用电器上的MCU输入控制电路控制用电器切换为初始电压输入电路对充电设备充电。

5.根据权利要求4所述的带通信识别和自动转换传输功率的传输***的传输方法，其特征在于：所述的输出电压转换控制电路切换适配器输出功率的方法为：改变取样反馈电路的取样信号，传输给PWM开关控制电路控制变压器的输出电压。