CN108429322A - 一种高效智能充电器及该充电器转换协议的转换方法 - Google Patents
一种高效智能充电器及该充电器转换协议的转换方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108429322A CN108429322A CN201810464882.5A CN201810464882A CN108429322A CN 108429322 A CN108429322 A CN 108429322A CN 201810464882 A CN201810464882 A CN 201810464882A CN 108429322 A CN108429322 A CN 108429322A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistance
- circuit
- diode
- capacitance
- electrolysis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000007600 charging Methods 0.000 claims abstract description 25
- 108700025151 PD protocol Proteins 0.000 claims abstract description 8
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 37
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 14
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 10
- 241001269238 Data Species 0.000 claims description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 6
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 claims description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000003550 marker Substances 0.000 claims description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims 1
- 229910002056 binary alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H02J7/0003—
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
-
- H02J7/0026—
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
-
- H02J7/022—
-
- H02J7/027—
-
- H02J7/042—
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
- H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
- H02J7/06—Regulation of charging current or voltage using discharge tubes or semiconductor devices
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
- H04L69/08—Protocols for interworking; Protocol conversion
-
- H02J2007/10—
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
- H02J7/00045—Authentication, i.e. circuits for checking compatibility between one component, e.g. a battery or a battery charger, and another component, e.g. a power source
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B40/00—Technologies aiming at improving the efficiency of home appliances, e.g. induction cooking or efficient technologies for refrigerators, freezers or dish washers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高效智能充电器及该充电器转换协议的转换方法，该智能充电器包括外壳及设置于所述外壳上的多个USB充电插口，还包括一单口的高速智能快充插口，在外壳内的电路板上设置有能够兼容智能移动终端设备的充电端口识别芯片；所述电路板上设置有主控电路、协议转换电路、输出电压调节电路、Type C插口兼容PD协议电路；本发明充电器协议IC兼容QC协议、MTK协议和PD协议，多个USB口选择充电，使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及充电器，具体的说是涉及一种高效智能充电器及该充电器转换协议的转换方法。
背景技术
随着市场产品功能不断增多，手机和笔记本常用设备接口变化，大家出行会带几个充电器来给不同接口设备和不同型号的手机充电，同时电池的容量也在增加，而对于外出办事或者没有太多时间等待产品充电时间的人群，这样的充电方式很不方便，所以解决充电时间和兼容多接口多协议手机的充电器必需。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题在于提供了一种高效智能充电器及该充电器转换协议的转换方法。
为解决上述技术问题，本发明通过以下方案来实现：一种高效智能充电器，该智能充电器包括外壳及设置于所述外壳上的多个USB充电插口，还包括一单口的高速智能快充插口，在外壳内的电路板上设置有能够兼容智能移动终端设备的充电端口识别芯片；
所述电路板上设置有主控电路、协议转换电路、输出电压调节电路、Type C插口兼容PD 协议电路；
所述主控电路包括：
用于提高低电压、大电流时的输出效率的PWM脉冲宽度调制微处理器及与所述PWM脉冲宽度调制微处理器电路连接的同步整流电路；
输入部分电路，该输入部分电路包括用于防干扰和抗干扰的、由电感L3、电感L2、电容 CX1构成AC输入端的EMI滤波电路，包括能够保证VCC电压能随时响应输出端5-20V宽电压变化的VCC串联稳压电路，所述VCC串联稳压电路包括稳压二极管ZD1、NPN型三极管Q8、二极管D7，所述稳压二极管ZD1的负极端连接所述NPN型三极管Q8的基极，所述NPN型三极管Q8的发射极连接所述二极管D7的正极，在所述NPN型三极管Q8基极和集电极之间连接有电阻R34；所述输入部分电路还包括能够减少等效串联电阻ESR、提高电源的整体可靠性和减低整机的平均故障、改善整机MTBF的输出滤波电路，该输出滤波电路包括并联的电解EC1、电解EC2、电解EC3、电解EC4；所述输入部分电路还包括能够解决变压器漏感引起的高压反峰电压作用在N沟道的MOS 外驱动Q6上进而保护MOS外驱动Q6的半桥逆变电路，RCD漏感吸收电路包括电容C10、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R42、二极管D4，所述电阻R41、电阻R42串联在二极管D4上用于减缓二极管D4上电压峰值的变化量，来改善电路的电磁干扰EMI；RCD漏感吸收电路俗称SNUBBER 电路，R就是电路中R39和R40并联构成；
所述电阻R39、电阻R41串联后与串联后的电阻R40、电阻R42桥接，在电阻R39、电阻R41 之间的电路节点上连接有电容C10；
输出部分电路，该输出部分电路包括连接于输出端的同步整流电路U6、用来提高低电压 5V时候的工作效率的MOS外驱动Q7，所述N沟道的MOS管外驱动Q7的G极连接有电阻R55，电阻R55 的另一端连接在所述同步整流电路U6的VG引脚端，所述N沟道的MOS管外驱动Q7的D极连接输出端，其S极连接接地；
所述协议转换电路包括：
用于DC-DC恒压恒流同步的降压电路U7；
与所述降压电路U7电路连接的用来实现PD协议转换成QC于TYPE-C协议的电路；
所述输出电压调节电路包括：
给PD协议IC提供稳定的VDD工作电压且具有微功耗低噪声的稳压调节器Q3；
运放比较器U2，该运放比较器U2与三端稳压集成器TL431构成输出电压调节电路，所述运放比较器U2的OUT引脚连接串联的电阻R13、电阻R23、电阻R50，所述电阻R50连接在所述三端稳压集成器TL431的偏置连接线上。
进一步的，所述充电端口识别芯片至少能够兼容QC协议、MTK协议、PD协议。
进一步的，所述电感L3和电感L2串联，在电感L3和电感L2之间的电路上连接有电容 CX1及串联的电阻RX1、电阻RX2，所述电感L2的输出端连接有桥式二极管BD1，所述桥式二极管BD1的输出端连接并联的电解EC1、电解EC2、电解EC3、电解EC4、电容C18，所述电解EC1、电解EC2、电解EC3、电解EC4的正极端连接有电阻R29、电容C10、电阻R39、电阻 R40及连接于变压器T1的正极输入端，所述电阻R29的另一端连接电阻R30，电阻R30的另一端连接在所述二极管D7的负极端。
进一步的，所述二极管D4的正极端连接变压器T1的3脚、N沟道的MOS外驱动Q6的D极，N沟道的MOS外驱动Q6的S极连接有四个并联的电阻，四个并联的电阻另一端连接并接地，在N沟道的MOS外驱动Q6的S极与G极之间连接有电阻R38，其G极端还连接二极管D6 的负极，在二极管D6上并联有电阻R37，所述二极管D6的正极端连接电阻R36，电阻R36的另一端连接于电源适配器IC U1的OUT引脚端，所述N沟道的MOS外驱动Q6的S极还连接电阻R33，电阻R33的另一端连接电容C13、电源适配器IC U1的CS/CDC引脚端，所述电容C13 的另一端接地并连接于所述电源适配器IC U1的GND端，所述电源适配器IC U1的VCC端连接二极管D7的负极，其DEM端连接电阻R32、电阻R31，所述电阻R32的另一端连接至变压器T1的输入端二级线圈正极端，并与并联的二极管D5的正极、电容C20连接，并联的二极管D5的正极、电容C20另一端连接电阻R35，电阻R35的另一端连接电解EC5的正极NPN型三极管Q8的集电极，所述电解EC5的负极连接稳压二极管ZD1的正极并接地，接地端连接于所述变压器T1的输入端二级线圈负极端；
所述电阻R31的另一端连接电容C19、发光NPN型三极管U5B的发射极、电容C12并接地，电容C19另一端连接所述二极管D7的负极，电容C12及发光NPN型三极管U5B的集电极连接于所述电源适配器IC U1的FB引脚端。
一种高效智能充电器转换协议的转换方法，该转换方法包括以下方式：
1)通过BMC从左到右按照脉宽解码后，得到一系列01的无序组合；
2)通过对01组合的观察，可以看到从左开始有64对01的前导码，来作为数据的等待和除干扰；
3)64对前导码后，通过BMC解码后，并去除前导码的数据，该数据并不是最终可以解析的数据；
4)PD通信协议增加了一个为4B5B编码的软编码；
5)PD通信协议接收到的数据每5个二进制数据，需要经过一个4B5B编码表还原成正确的PD通信数据；
6)取出引导码后，得到的数据是，00011 00011 00011 10001 10010，通过所述4B5B编码表进行解码后得到最终的数据为：SYNC1-SYNC1-SYNC1-SYNC2-1。；
7)00011在表格中是Reserved，4B5B编码表将读取的数据倒过来编译，即00011要倒成11000；
8)该方法还包括辅助解码器，辅助解码器包括引导码、SOP*使用场景码、MessageHeader 功能码、Byte0-n数据码和CRC校验码、EOP结束码；
9)①引导码：BMC解码后可以看到由64对01组成，主要为了进行接收缓冲；②SOP*码： BMC解码后由20位的二进制数组成，通过4B5B解码后看到SOP由Sync1和Sync2的解码值构成；表明该指令是应用在Source与SINK之间；此处还有SOP’，SOP’的场景码，表明是Source与E-marker之间的场景指令；③Message Header功能码：BMC解码后由20位的二进制数组成，经过4B5B解码后为16位二进制数据构成；Message Header通常包括：数据包且包括控制包说明，其是由SINK或者SOURCE发出的指令。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：
1.本发明充电器不仅提高了充电效率，还减低了不同设备需要购买几个不同型号电源的繁琐；
2.本发明智能充电器提供多路USB接口充电选择，其中1口USB输出兼容目前市面大众快充协议，比如高通QC协议、联发科MTK协议，PD协议不仅解决了充电时间问题，还解决了不必应为不同型号手机需要购买几个电源配套充电的繁琐，其中一路高效智能充电器，把以前传统的充电时间2个小时，提高到了目前的0.5小时内，这样大大提高了外出办事人员的工作效率。
3.本发明充电器协议IC兼容QC协议、MTK协议和PD协议，多个USB口选择充电，使用方便；
4.整机高效率、良好EMI、低温升、长寿命、产品保护功能齐全，具有短路保护、过压保护、过温保护、过流保护、过功率保护功能。
附图说明
图1为本发明智能充电器的多个USB插口和快充插口示意图；
图2为本发明主控电路图；
图3为图2的A区放大图；
图4为图2的B区放大图；
图5为图2的C区放大图；
图6为图2的D区放大图；
图7为图2的E区放大图；
图8为本发明用来实现PD协议转换成QC协议功能的协议转换电路；
图9为图8的F区放大图；
图10为图8的G区放大图；
图11为本发明输出电压调节电路图；
图12为图11的H区放大图；
图13为图11的I区放大图；
图14为图11的J区放大图；
图15为图11的K区放大图；
图16为图11的L区放大图；
图17为本发明Type C插口兼容PD协议的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例1：
请参照附图1-17，本发明的一种高效智能充电器，一种高效智能充电器，该智能充电器 100包括外壳及设置于所述外壳上的多个USB充电插口，还包括一单口的高速智能快充插口，在外壳内的电路板上设置有能够兼容智能移动终端设备的充电端口识别芯片；
所述电路板上设置有主控电路、协议转换电路200、输出电压调节电路300、Type C插口兼容PD协议电路400；
所述主控电路包括：
用于提高低电压、大电流时的输出效率的PWM脉冲宽度调制微处理器及与所述PWM脉冲宽度调制微处理器电路连接的同步整流电路；PWM脉冲宽度调制微处理器电路IC为SF5533， MP6907是输出端的同步整流IC，此电路根据不同的手机协议可输出5组不同的电压，分别为 5V，9V，12V，15V，20V，最大输出2.5A的电流，当输出5V3A时候，能够兼容QC功能，当初到20V 2A时候能够兼容了PD功能。(需要跟电路3中的U3，PD协议IC共同CSS34P16来实现)。
输入部分电路，该输入部分电路包括用于防干扰和抗干扰的、由电感L3、电感L2、电容 CX1构成AC输入端的EMI滤波电路，包括能够保证VCC电压能随时响应输出端5-20V宽电压变化的VCC串联稳压电路，所述VCC串联稳压电路包括稳压二极管ZD1、NPN型三极管Q8、二极管D7，所述稳压二极管ZD1的负极端连接所述NPN型三极管Q8的基极，所述NPN型三极管Q8的发射极连接所述二极管D7的正极，在所述NPN型三极管Q8基极和集电极之间连接有电阻R34；所述输入部分电路还包括能够减少等效串联电阻ESR、提高电源的整体可靠性和减低整机的平均故障、改善整机MTBF的输出滤波电路，该输出滤波电路包括并联的电解EC1、电解EC2、电解EC3、电解EC4；所述输入部分电路还包括能够解决变压器漏感引起的高压反峰电压作用在N沟道的MOS 外驱动Q6上进而保护MOS外驱动Q6的半桥逆变电路，RCD漏感吸收电路包括电容C10、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R42、二极管D4，所述电阻R41、电阻R42串联在二极管D4上用于减缓二极管D4上电压峰值的变化量，来改善电路的电磁干扰EMI；RCD漏感吸收电路俗称SNUBBER 电路，R就是电路中R39和R40并联构成；所述电阻R39、电阻R41串联后与串联后的电阻R40、电阻R42桥接，在电阻R39、电阻R41之间的电路节点上连接有电容C10；
输出部分电路，该输出部分电路包括连接于输出端的同步整流电路U6、用来提高低电压 5V时候的工作效率的MOS外驱动Q7，所述N沟道的MOS管外驱动Q7的G极连接有电阻R55，电阻R55 的另一端连接在所述同步整流电路U6的VG引脚端，所述N沟道的MOS管外驱动Q7的D极连接输出端，其S极连接接地；
所述协议转换电路200包括：
用于DC-DC恒压恒流同步的降压电路U7；
与所述降压电路U7电路连接的用来实现PD协议转换成QC于TYPE-C协议的电路；
降压电路U7是DC-DC恒压恒流的同步降压IC，最大可输出4A电流，输入电压满足4-30V，这个电压完全满足PD协议5-20V输出电压变化率，若此时电路正工作在PD20V2A的状态下，当充电器接受一个带QC协议的手机来充电时，这部分电路就是用来实现PD转换成QC功能的电路，可直接转换成5V3A输出。
所述输出电压调节电路300包括：
给PD协议IC提供稳定的VDD工作电压且具有微功耗低噪声的稳压调节器Q3；
运放比较器U2，该运放比较器U2与三端稳压集成器TL431构成输出电压调节电路，所述运放比较器U2的OUT引脚连接串联的电阻R13、电阻R23、电阻R50，所述电阻R50连接在所述三端稳压集成器TL431的偏置连接线上。
当输出端接收到不同设备协议时候，会改变上偏电阻的阻值，从而来调节输出电压从 5-20V之间的变化，典型的5个电压电流段，如下：
本发明充电器具有四大协议兼容，PD，QC，MTK，TYPE-C：
PD：5，9，12，15，3A 20V 2A；
QC：5-63A，9V2A，12V1.5A；
MTK PE+：5V3A，7V2.5A，9V2A，12V1.5A；
TYPE-C：5V3A：
本发明的转换协议所使用的芯片采用的是CSS34P16，从而使TYPE-C协议兼容PD协议。
本发明的实施例一种优选方案：所述充电端口识别芯片至少能够兼容QC协议、MTK协议、 PD协议。
本发明的实施例一种优选方案：所述电感L3和电感L2串联，在电感L3和电感L2之间的电路上连接有电容CX1及串联的电阻RX1、电阻RX2，所述电感L2的输出端连接有桥式二极管BD1，所述桥式二极管BD1的输出端连接并联的电解EC1、电解EC2、电解EC3、电解EC4、电容C18，所述电解EC1、电解EC2、电解EC3、电解EC4的正极端连接有电阻R29、电容C10、电阻R39、电阻R40及连接于变压器T1的正极输入端，所述电阻R29的另一端连接电阻R30，电阻R30的另一端连接在所述二极管D7的负极端。
本发明的实施例一种优选方案：所述二极管D4的正极端连接变压器T1的3脚、N沟道的MOS外驱动Q6的D极，N沟道的MOS外驱动Q6的S极连接有四个并联的电阻，四个并联的电阻另一端连接并接地，在N沟道的MOS外驱动Q6的S极与G极之间连接有电阻R38，其 G极端还连接二极管D6的负极，在二极管D6上并联有电阻R37，所述二极管D6的正极端连接电阻R36，电阻R36的另一端连接于电源适配器IC U1的OUT引脚端，所述N沟道的MOS 外驱动Q6的S极还连接电阻R33，电阻R33的另一端连接电容C13、电源适配器IC U1的CS/CDC 引脚端，所述电容C13的另一端接地并连接于所述电源适配器IC U1的GND端，所述电源适配器IC U1的VCC端连接二极管D7的负极，其DEM端连接电阻R32、电阻R31，所述电阻R32 的另一端连接至变压器T1的输入端二级线圈正极端，并与并联的二极管D5的正极、电容C20 连接，并联的二极管D5的正极、电容C20另一端连接电阻R35，电阻R35的另一端连接电解 EC5的正极NPN型三极管Q8的集电极，所述电解EC5的负极连接稳压二极管ZD1的正极并接地，接地端连接于所述变压器T1的输入端二级线圈负极端；
所述电阻R31的另一端连接电容C19、光耦U5B的发射极、电容C12并接地，电容C19另一端连接所述二极管D7的负极，电容C12及光耦U5B的集电极连接于所述电源适配器ICU1 的FB引脚端。
实施例2：
一种高效智能充电器转换协议的转换方法，其特征在于，该转换方法包括以下方式：
1)通过BMC从左到右按照脉宽解码后，得到一系列01的无序组合；
2)通过对01组合的观察，可以看到从左开始有64对01的前导码，来作为数据的等待和除干扰；
3)64对前导码后，通过BMC解码后，并去除前导码的数据，该数据并不是最终可以解析的数据；
4)PD通信协议增加了一个为4B5B编码的软编码；
5)PD通信协议接收到的数据每5个二进制数据，需要经过一个4B5B编码表还原成正确的PD通信数据；
6)取出引导码后，得到的数据是，00011 00011 00011 10001 10010，通过所述4B5B编码表进行解码后得到最终的数据为：SYNC1-SYNC1-SYNC1-SYNC2-1。；
7)00011在表格中是Reserved，4B5B编码表将读取的数据倒过来编译，即00011要倒成11000；
8)该方法还包括辅助解码器，辅助解码器包括引导码、SOP*使用场景码、MessageHeader 功能码、Byte0-n数据码和CRC校验码、EOP结束码；
9)①引导码：BMC解码后可以看到由64对01组成，主要为了进行接收缓冲；②SOP*码： BMC解码后由20位的二进制数组成，通过4B5B解码后看到SOP由Sync1和Sync2的解码值构成；表明该指令是应用在Source与SINK之间；此处还有SOP’，SOP’的场景码，表明是Source与E-marker之间的场景指令；③Message Header功能码：BMC解码后由20位的二进制数组成，经过4B5B解码后为16位二进制数据构成；Message Header通常包括：数据包且包括控制包说明，其是由SINK或者SOURCE发出的指令，PD的协议版本，如果是数据包还包含了有多少个数据包的信息；详细表格说明如下：低四位二进制码比较重要，代表的是该PD指令的名字，比如说升压中用到的Source send CAPABILITY就是又这四位来定义的；其它指令的定义表如下：图7在指令包的结构中，过了Message Header向右就是数据区域，通过4B5B的转换后，SOP是16个二进制位，Message Header也是16个二进制位，而数据区域，每个独立的数据块包括了32个二进制位；所以Byte0(32位)Byte1(32位)......那么新的问题又来了，一条完整的指令包到底怎么判断包含了多少的数据块呢，这个时候就需要由MessageHeader来进行判断了；Message Header的12到14位表示1到7个数字，代表的就是指令包的数据数量，所以我们可以认为指令包的最大数据数为7；数据模块一般应用在Source sendCAPABILITY，Sink send REQUEST等这样需要带电压电流的PD指令中；数据模块右边就是一个32位的数据校验区域，也称作CRC校验；CRC校验是PD通信协议中独特的一套校验方式。一个USB口最大的承载电流为2A，当充电器输出为5V时，充电的功率为10W；如果提升电压到20V，电流依然为2A，则充电的功率为20W，可以减少四倍的充电时间。因各个厂家生产的手机端口各不相同，充电器的协议也没有统一；做一个通用的充电器需要有“充电端口识别的芯片”来兼容各个厂家的智能设备兼容目前市面QC、MTK、PD协议。如图1所示，图1是控制面板A1，A2，A3可提供5V输出电压，最大电流是单口限流+识别2.4A，C 口就是高速智能快充口，TYPE-C口兼容PD功能，既可以给手机充电，又可以给笔记本电脑充电，内置芯海的智能识别芯片根据不同设备可制动调节输出电压和电流，此充电器可以同时给4台设备充电使用。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种高效智能充电器，该智能充电器(100)包括外壳及设置于所述外壳上的多个USB充电插口，其特征在于：还包括一单口的高速智能快充插口，在外壳内的电路板上设置有能够兼容智能移动终端设备的充电端口识别芯片；
所述电路板上设置有主控电路、协议转换电路(200)、输出电压调节电路(300)、Type C插口兼容PD协议电路(400)；
所述主控电路包括：
用于提高低电压、大电流时的输出效率的PWM脉冲宽度调制微处理器及与所述PWM脉冲宽度调制微处理器电路连接的同步整流电路；
输入部分电路，该输入部分电路包括用于防干扰和抗干扰的、由电感L3、电感L2、电容CX1构成AC输入端的EMI滤波电路，包括能够保证VCC电压能随时响应输出端5-20V宽电压变化的VCC串联稳压电路，所述VCC串联稳压电路包括稳压二极管ZD1、NPN型三极管Q8、二极管D7，所述稳压二极管ZD1的负极端连接所述NPN型三极管Q8的基极，所述NPN型三极管Q8的发射极连接所述二极管D7的正极，在所述NPN型三极管Q8基极和集电极之间连接有电阻R34；所述输入部分电路还包括能够减少等效串联电阻ESR、提高电源的整体可靠性和减低整机的平均故障、改善整机MTBF的输出滤波电路，该输出滤波电路包括并联的电解EC1、电解EC2、电解EC3、电解EC4；所述输入部分电路还包括能够解决变压器漏感引起的高压反峰电压作用在N沟道的MOS外驱动Q6上进而保护MOS外驱动Q6的半桥逆变电路，RCD漏感吸收电路包括电容C10、电阻R39、电阻R40、电阻R41、电阻R42、二极管D4，所述电阻R41、电阻R42串联在二极管D4上用于减缓二极管D4上电压峰值的变化量，来改善电路的电磁干扰EMI；
输出部分电路，该输出部分电路包括连接于输出端的同步整流电路U6、用来提高低电压5V时候的工作效率的MOS外驱动Q7，所述N沟道的MOS管外驱动Q7的G极连接有电阻R55，电阻R55的另一端连接在所述同步整流电路U6的VG引脚端，所述N沟道的MOS管外驱动Q7的D极连接输出端，其S极连接接地；
所述协议转换电路(200)包括：
用于DC-DC恒压恒流同步的降压电路U7；
与所述降压电路U7电路连接的用来实现PD协议转换成QC于TYPE-C协议的电路；
所述输出电压调节电路(300)包括：
给PD协议IC提供稳定的VDD工作电压且具有微功耗低噪声的稳压调节器Q3；
运放比较器U2，该运放比较器U2与三端稳压集成器TL431构成输出电压调节电路，所述运放比较器U2的OUT引脚连接串联的电阻R13、电阻R23、电阻R50，所述电阻R50连接在所三端稳压集成器TL431偏置连接线上。
2.根据权利要求1所述的一种高效智能充电器，其特征在于：所述充电端口识别芯片至少能够兼容QC协议、MTK协议、PD协议。
3.根据权利要求1所述的一种高效智能充电器，其特征在于：所述电感L3和电感L2串联，在电感L3和电感L2之间的电路上连接有电容CX1及串联的电阻RX1、电阻RX2，所述电感L2的输出端连接有桥式二极管BD1，所述桥式二极管BD1的输出端连接并联的电解EC1、电解EC2、电解EC3、电解EC4、电容C18，所述电解EC1、电解EC2、电解EC3、电解EC4的正极端连接有电阻R29、电容C10、电阻R39、电阻R40及连接于变压器T1的正极输入端，所述电阻R29的另一端连接电阻R30，电阻R30的另一端连接在所述二极管D7的负极端。
4.根据权利要求1所述的一种高效智能充电器，其特征在于：所述二极管D4的正极端连接变压器T1的3脚、N沟道的MOS外驱动Q6的D极，N沟道的MOS外驱动Q6的S极连接有四个并联的电阻，四个并联的电阻另一端连接并接地，在N沟道的MOS外驱动Q6的S极与G极之间连接有电阻R38，其G极端还连接二极管D6的负极，在二极管D6上并联有电阻R37，所述二极管D6的正极端连接电阻R36，电阻R36的另一端连接于电源适配器IC U1的OUT引脚端，所述N沟道的MOS外驱动Q6的S极还连接电阻R33，电阻R33的另一端连接电容C13、电源适配器IC U1的CS/CDC引脚端，所述电容C13的另一端接地并连接于所述电源适配器IC U1的GND端，所述电源适配器IC U1的VCC端连接二极管D7的负极，其DEM端连接电阻R32、电阻R31，所述电阻R32的另一端连接至变压器T1的输入端二级线圈正极端，并与并联的二极管D5的正极、电容C20连接，并联的二极管D5的正极、电容C20另一端连接电阻R35，电阻R35的另一端连接电解EC5的正极NPN型三极管Q8的集电极，所述电解EC5的负极连接稳压二极管ZD1的正极并接地，接地端连接于所述变压器T1的输入端二级线圈负极端；
所述电阻R31的另一端连接电容C19、发光NPN型三极管U5B的发射极、电容C12并接地，电容C19另一端连接所述二极管D7的负极，电容C12及发光NPN型三极管U5B的集电极连接于所述电源适配器IC U1的FB引脚端。
5.一种以权利要求1-4任意一项所述的高效智能充电器转换协议的转换方法，其特征在于，该转换方法包括以下方式：
1)通过BMC从左到右按照脉宽解码后，得到一系列01的无序组合；
2)通过对01组合的观察，可以看到从左开始有64对01的前导码，来作为数据的等待和除干扰；
3)64对前导码后，通过BMC解码后，并去除前导码的数据，该数据并不是最终可以解析的数据；
4)PD通信协议增加了一个为4B5B编码的软编码；
5)PD通信协议接收到的数据每5个二进制数据，需要经过一个4B5B编码表还原成正确的PD通信数据；
6)取出引导码后，得到的数据是，0001100011000111000110010，通过所述4B5B编码表进行解码后得到最终的数据为：SYNC1-SYNC1-SYNC1-SYNC2-1。；
7)00011在表格中是Reserved，4B5B编码表将读取的数据倒过来编译，即00011要倒成11000；
8)该方法还包括辅助解码器，辅助解码器包括引导码、SOP*使用场景码、MessageHeader功能码、ByteO-n数据码和CRC校验码、EOP结束码；
9)①引导码：BMC解码后可以看到由64对01组成，主要为了进行接收缓冲；②SOP*码：BMC解码后由20位的二进制数组成，通过4B5B解码后看到SOP由Sync1和Sync2的解码值构成；表明该指令是应用在Source与SINK之间；此处还有SOP’，SOP’的场景码，表明是Source与E-marker之间的场景指令；③MessageHeader功能码：BMC解码后由20位的二进制数组成，经过4B5B解码后为16位二进制数据构成；MessageHeader通常包括：数据包且包括控制包说明，其是由SINK或者SOURCE发出的指令。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810464882.5A CN108429322A (zh) | 2018-05-15 | 2018-05-15 | 一种高效智能充电器及该充电器转换协议的转换方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810464882.5A CN108429322A (zh) | 2018-05-15 | 2018-05-15 | 一种高效智能充电器及该充电器转换协议的转换方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108429322A true CN108429322A (zh) | 2018-08-21 |
Family
ID=63163287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810464882.5A Pending CN108429322A (zh) | 2018-05-15 | 2018-05-15 | 一种高效智能充电器及该充电器转换协议的转换方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108429322A (zh) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109245239A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-01-18 | 邹红钢 | 一种智能充电***及方法 |
| CN110796794A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-02-14 | 南京沁恒微电子股份有限公司 | 一种便携设备共享快速充电线缆及充电方法 |
| CN111856330A (zh) * | 2020-09-24 | 2020-10-30 | 深圳英集芯科技有限公司 | 电源适配电路、电源适配芯片及电源适配器 |
| CN111970598A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-11-20 | 西南科技大学 | 一种便于佩戴的耳机 |
| CN112769173A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-05-07 | 深圳劲芯微电子有限公司 | 一种双解码充电控制***、控制方法及电子设备 |
| CN113179033A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-07-27 | 基合半导体（宁波）有限公司 | 同步整流控制器及适配器 |
| CN113595171A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-11-02 | 深圳市倍特力电池有限公司 | 一种可以快速充电的户外电源 |
| CN116937751A (zh) * | 2023-09-13 | 2023-10-24 | 深圳市金致卓科技有限公司 | 一种兼容多种协议的充电器的电路及控制方法 |
| EP4231482A4 (en) * | 2021-06-29 | 2024-07-03 | Shenzhen Zhiyou Precise Electronics Co Ltd | POWER ADAPTER HAVING LIGHTNING ARRESTOR FEMALE PLUG, CHARGING DEVICE AND SYSTEM |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017041336A1 (zh) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | 深圳市华宝新能源股份有限公司 | 智能充电器及其充电控制电路 |
| CN206250824U (zh) * | 2016-11-03 | 2017-06-13 | 东莞市盈聚电源有限公司 | 一种用于手机充电的快速充电器 |
| CN106972591A (zh) * | 2017-05-17 | 2017-07-21 | 东莞市奥海电源科技有限公司 | 一种充电器 |
| CN107508331A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-12-22 | 道县龙威盛科技有限公司 | 充电单元及充电装置 |
| CN208127960U (zh) * | 2018-05-15 | 2018-11-20 | 深圳市创芯技术有限公司 | 一种高效智能充电器 |
-
2018
- 2018-05-15 CN CN201810464882.5A patent/CN108429322A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017041336A1 (zh) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | 深圳市华宝新能源股份有限公司 | 智能充电器及其充电控制电路 |
| CN206250824U (zh) * | 2016-11-03 | 2017-06-13 | 东莞市盈聚电源有限公司 | 一种用于手机充电的快速充电器 |
| CN106972591A (zh) * | 2017-05-17 | 2017-07-21 | 东莞市奥海电源科技有限公司 | 一种充电器 |
| CN107508331A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-12-22 | 道县龙威盛科技有限公司 | 充电单元及充电装置 |
| CN208127960U (zh) * | 2018-05-15 | 2018-11-20 | 深圳市创芯技术有限公司 | 一种高效智能充电器 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 原创力文档知识共享平台: ""TYPE-C PD升压协议全解析要点"", pages 1 - 10, Retrieved from the Internet <URL:https://max.book118.com/html/2017/0205/88583191.shtm> * |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109245239A (zh) * | 2018-11-05 | 2019-01-18 | 邹红钢 | 一种智能充电***及方法 |
| CN109245239B (zh) * | 2018-11-05 | 2023-06-02 | 邹红钢 | 一种智能充电***及方法 |
| CN110796794A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-02-14 | 南京沁恒微电子股份有限公司 | 一种便携设备共享快速充电线缆及充电方法 |
| CN111970598A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-11-20 | 西南科技大学 | 一种便于佩戴的耳机 |
| CN111856330A (zh) * | 2020-09-24 | 2020-10-30 | 深圳英集芯科技有限公司 | 电源适配电路、电源适配芯片及电源适配器 |
| CN112769173A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-05-07 | 深圳劲芯微电子有限公司 | 一种双解码充电控制***、控制方法及电子设备 |
| CN112769173B (zh) * | 2020-12-24 | 2023-05-16 | 深圳劲芯微电子有限公司 | 一种双解码充电控制***、控制方法及电子设备 |
| CN113179033B (zh) * | 2021-04-29 | 2024-03-29 | 基合半导体（宁波）有限公司 | 同步整流控制器及适配器 |
| CN113179033A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-07-27 | 基合半导体（宁波）有限公司 | 同步整流控制器及适配器 |
| CN113595171A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-11-02 | 深圳市倍特力电池有限公司 | 一种可以快速充电的户外电源 |
| EP4231482A4 (en) * | 2021-06-29 | 2024-07-03 | Shenzhen Zhiyou Precise Electronics Co Ltd | POWER ADAPTER HAVING LIGHTNING ARRESTOR FEMALE PLUG, CHARGING DEVICE AND SYSTEM |
| CN116937751B (zh) * | 2023-09-13 | 2023-12-22 | 深圳市金致卓科技有限公司 | 一种兼容多种协议的充电器的电路及控制方法 |
| CN116937751A (zh) * | 2023-09-13 | 2023-10-24 | 深圳市金致卓科技有限公司 | 一种兼容多种协议的充电器的电路及控制方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108429322A (zh) | 一种高效智能充电器及该充电器转换协议的转换方法 | |
| CN208127960U (zh) | 一种高效智能充电器 | |
| CN203827167U (zh) | 一种新型输出电压电流可变式开关电源电路 | |
| CN106211468B (zh) | 一种led驱动电路 | |
| CN104659923B (zh) | 电源管理单元及其应用的无线电力*** | |
| CN106655431A (zh) | 一种自动调节电流充电器电路 | |
| CN103647454A (zh) | 光伏***自供电电源电路 | |
| CN103338560B (zh) | Led供电电路 | |
| CN204518147U (zh) | 一种led驱动电路 | |
| CN202979395U (zh) | 新型led驱动电路 | |
| CN102810986B (zh) | 一种串联拓扑led开关电源电路 | |
| CN204392101U (zh) | Ac/dc电路及开关电源 | |
| CN206024166U (zh) | 一种led驱动电路 | |
| CN103002637A (zh) | Led恒流检测电路及led恒流驱动电路 | |
| CN103227563A (zh) | 智能型数控开关电源 | |
| CN202111631U (zh) | 网络电力仪表用电源 | |
| CN113972731A (zh) | 一种充电器电流转换电路 | |
| CN203674984U (zh) | 光伏***自供电电源电路 | |
| CN216904687U (zh) | 一种plc电源供应驱动装置 | |
| CN211018658U (zh) | 一种直流充电过流保护电路 | |
| CN205427893U (zh) | 具有识别码更新功能的供电*** | |
| CN205070793U (zh) | 带gprs通信的降压恒流控制器 | |
| CN215267744U (zh) | 高可靠性氮化镓墙充 | |
| CN204068740U (zh) | 一种开关电源模块同步整流驱动电路 | |
| CN208782200U (zh) | 转接电路和转接器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 518103 floor 2 and 3, building B, zone 2, Fuyuan Luther King Industrial Park, Heping community, Fuyong street, Bao'an District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant after: Shenzhen Chuangxin Technology Co.,Ltd. Address before: 518103 floor 2 and 3, building B, zone 2, Fuyuan Luther King Industrial Park, Heping community, Fuyong street, Bao'an District, Shenzhen City, Guangdong Province Applicant before: SHENZHEN TRANSIN TECHNOLOGIES Co.,Ltd. |