CN113629801B - 供电装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种供电装置，包括：供电电源；至少两接口；至少两控制模块，该控制模块与该接口一一对应连接，该控制模块包括检测单元、限压单元及比较单元，该检测单元包括第一开关及检测元件，该限压单元包括第二开关及限压元件；该接口及该第一开关串联连接于该供电电源与地之间，该检测元件的一端电连接于该接口与该第一开关之间，该检测元件的另一端接地，该第二开关与该限压元件串联，串联的该第二开关与该限压元件并联连接于该接口与该第一开关之间，该比较单元的输入端电连接至该第一开关与该接口之间，该比较单元的输出端用以输出控制信号，以控制该第一开关和第二开关导通或截止。本发明提供的供电装置可有效对接口两端的电压进行钳制。

Description

供电装置

技术领域

本发明涉及充电领域，尤其是一种供电装置。

背景技术

现有的多端口供电装置，由于多个端口并联，使得供电装置上连接有充电设备时，其他未连接充电设备的端口亦具有一较高的电压。如此，当不能承受高电压的充电设备***该端口时，存在一定的安全风险。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种供电装置，用于连接若干充电设备，所述供电装置包括：

供电电源；

至少两接口；

至少两控制模块，所述控制模块与所述接口一一对应连接，所述控制模块包括检测单元、限压单元及比较单元，所述检测单元包括第一开关及检测元件，所述限压单元包括第二开关及限压元件；

所述接口及所述第一开关串联连接于所述供电电源与地之间，所述检测元件的一端电连接于所述接口与所述第一开关之间，所述检测元件的另一端接地，所述第二开关与所述限压元件串联，串联的所述第二开关与所述限压元件的一端电连接至所述供电电源，另一端连接于所述接口与所述第一开关之间，所述比较单元的输入端电连接至所述第一开关与所述接口之间，所述比较单元的输出端用以输出控制信号，以控制所述第一开关和第二开关导通或截止。

本发明通过在接口的两端设置控制模块，所述控制模块包括检测单元、限压单元及比较单元，通过在所述检测单元及所述比较单元确定所述接口***充电设备时，将位于同一供电装置上的其他未连接所述充电设备的接口两端的电压限制在安全电压范围内，从而防止具有多端口的供电装置的接口出现较大电压，降低所述接口与其他充电设备连接时的安全风险。

附图说明

图1为本发明提供的供电装置与若干充电设备的连接示意图。

图2为图1所示供电装置的功能框图。

图3为一实施例中，图1所示供电装置的电路结构框图。

图4为另一实施例中，图1所示供电装置的电路结构框图。

图5为另一实施例中，图1所示供电装置的电路结构框图。

主要元件符号说明

供电装置 100、100a、100b

供电电源 VBUS

接口 10

电源引脚 VSB

接地引脚 GND

控制模块 20、20a、20b

检测单元 21、21a

第一开关 S1

第一端 S11～S81

第二端 S12～S82

第三端 S13～S83

检测元件 211、211a、211b

第一电阻 R1

第一电流源 I1

限压单元 22

第二开关 S2

限压元件 221

稳压二极管 D1、D2

比较单元 23、23b

比较器 A1

第一输入端 231

第二输入端 232

输出端 233

参考电压单元 234a、234b

控制信号 Vout

控制开关 S3

稳压元件 221a、221b

第二电流源 I2

参考电压源 V0

第一基准开关 S4

第一比较开关 S5

第二基准开关 S6

第二比较开关 S7

第三基准开关 S8

第二电阻 R2

第一参考电流源 VB1

第二参考电流源 VB2

第三参考电流源 VB3

充电设备 200

连接器 210

电池组 220

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

需要说明的是，当一个元件被称为“电连接”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“电连接”另一个元件，它可以是接触连接，例如，可以是导线连接的方式，也可以是非接触式连接，例如，可以是非接触式耦合的方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

请参阅图1，本发明一实施方式提供一种供电装置100，用于电连接若干充电设备200，为所述充电设备200充电。

在本实施例中，所述供电装置100及所述充电设备200可以是支持通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)规范的设备。其中，所述供电装置100可以是具有多端口的USB设备，例如为多端口的移动电源或多端口的USB适配器。

请继续参阅图2，所述供电装置100包括供电电源VBUS、至少两接口10及至少两控制模块20。

其中，所述供电电源VBUS可输出具有不同电压值的直流电压，例如5V、9V或12V等。

每一所述接口10用以电连接至所述供电电源VBUS及相应的所述充电设备200，以为所述充电设备200供电。

在本实施例中，所述接口10为Type-A型接口。所述充电设备200包括连接器210。所述连接器210亦为Type-A型接口。如此，所述接口10通过所述连接器210与所述充电设备200连接。

可以理解，当所述连接器210与所述接口10插接时，所述供电电源VBUS通过所述接口10及所述连接器210与所述充电设备200形成电流回路。此时，所述供电电源VBUS通过所述接口10及所述连接器210为所述充电设备200的电池组220供电。

所述控制模块20与所述接口10一一对应连接，用以检测所述充电设备200是否插接至对应的接口10，及限制所述供电装置100上其他未插接所述充电设备200的接口10两端的电压。

在本实施例中，所述供电电源VBUS还可用于接收输入电压，例如交流电压，并输出具有预设电压值的直流电压，以为所述充电设备200提供电能。

在一可选实施例中，所述接口10包括电源引脚VSB及接地引脚GND。

可以理解，所述连接器210亦包括电源引脚VSB及接地引脚GND。所述连接器210的电源引脚VSB与所述接口10的电源引脚VSB对应连接，所述连接器210的接地引脚GND与所述接口10的接地引脚GND对应连接。

请继续参阅图3，每一所述控制模块20包括检测单元21、限压单元22及比较单元23。

在本实施例中，所述检测单元21包括第一开关S1及检测元件211。所述限压单元22包括第二开关S2及限压元件221。

其中，所述接口10及所述第一开关S1串联连接于所述供电电源VBUS与地之间。所述检测元件211的一端电连接于所述接口10的接地引脚GND与所述第一开关S1之间，所述检测元件211的另一端接地。即检测元件211与第一开关S1并联于所述接口10的接地引脚GND与地之间。

所述第二开关S2与所述限压元件221串联，串联的所述第二开关S2与所述限压元件221的一端电连接至所述供电电源，另一端连接于所述接口10的接地引脚GND与所述第一开关S1之间。即第二开关S2与限压元件221串联后并联至接口10的电源引脚VSB及接地引脚GND之间。

所述比较单元23的输入端电连接至所述接口10的接地引脚GND与所述第一开关S1之间，所述比较单元23的输出端用以输出一控制信号Vout。所述控制信号Vout用以控制所述第一开关S1和所述第二开关S2导通或截止。例如，当所述控制信号Vout为第一电平(例如高电平)时，所述控制信号Vout控制所述第一开关S1导通及控制所述第二开关S2截止。当所述控制信号Vout为第二电平(例如低电平)时，所述控制信号Vout控制所述第一开关S1截止及控制所述第二开关S2导通。即，所述控制信号Vout用以控制第一开关S1及第二开关S2分别处于不同的状态。例如，当第一开关S1处于导通状态时，第二开关S2处于截止状态。当第一开关S1处于截止状态时，第二开关S2处于导通状态。

具体地，在本实施例中，以第一开关S1为N沟道金属-氧化物半导体场效应晶体管(N-Channel Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，NMOS管)，所述检测元件211为第一电阻R1，所述第二开关S2为P沟道金属-氧化物半导体场效应晶体管(P-Channel Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，PMOS管)，所述限压元件221为稳压二极管D1，所述比较单元23为比较器A1为例详细介绍其电路连接关系。

请再次参阅图3，所述第一开关S1包括第一端S11、第二端S12及第三端S13。其中，所述第一开关S1的第一端S11为漏极，所述第一开关S1的第二端S12为源极，所述第一开关S1的第三端S13为栅极。

所述第二开关S2包括第一端S21、第二端S22及第三端S23。其中，所述第二开关S2的第一端S21为源极，所述第二开关S2的第二端S22为漏极，所述第二开关S2的第三端S23为栅极。

所述比较器A1包括第一输入端231、第二输入端232及输出端233。其中，所述第一输入端231为正向输入端，所述第二输入端232为反向输入端。

在本实施例中，所述接口10的电源引脚VSB电连接至所述供电电源VBUS，用于接收所述供电电源VBUS输出的电能。所述接口10的接地引脚GND电连接至所述第一开关S1的第一端S11，所述第一开关S1的第二端S12接地，所述第一开关S1的第三端S13用于接收所述控制信号Vout。所述第一电阻R1的一端电连接至所述接口10的接地引脚GND与所述第一输入端231之间，所述第一电阻R1的另一端接地。所述比较器A1的第一输入端231电连接至所述接地引脚GND与所述第一开关S1的第一端S11之间，所述比较器A1的第二输入端232用以接收参考电压。所述比较器A1的输出端233用于输出所述控制信号Vout。所述第二开关S2的第一端S21电连接至所述电源引脚VSB与所述供电电源VBUS之间，所述第二开关S2的第二端S22电连接至所述稳压二极管D1的阴极，所述稳压二极管D1的阳极电连接至所述接口10的接地引脚GND与所述第一开关S1的第一端S11之间。所述第二开关S2的第三端S23用以接收所述控制信号Vout。

可以理解，所述供电装置100的工作原理如下：

当所述供电装置100的全部所述接口10未连接有所述充电设备200时，每一所述接口10与所述第一电阻R1断开，故所述第一输入端231的电压比所述第二输入端232的参考电压小，所述输出端233输出所述控制信号Vout，且所述控制信号Vout为第二电平。如此，所述控制信号Vout控制所述第一开关S1保持截止状态，同时控制所述第二开关S2保持导通状态。

当所述供电装置100连接有所述充电设备200时，所述供电电源VBUS、连接有所述充电设备200的所述接口10及所述第一电阻R1形成电回路。如此，所述第一电阻R1两端的电压抬高，以使所述比较器A1的第一输入端231的电压大于所述第二输入端232的参考电压，所述比较器A1的输出端233输出所述控制信号Vout，且所述控制信号Vout为第一电平。如此，所述控制信号Vout控制所述第一开关S1保持导通状态，同时控制所述第二开关S2保持截止状态。此时，所述接口10两端的电压不再有限制，所述接口10可使用高电压对所述充电设备200进行快充。即所述检测单元21及所述比较单元23共同检测到所述接口10***所述充电设备200。所述供电电源VBUS还可对应调整输出电压，以对所述充电设备200进行高压快充。

可以理解，由于所述供电装置100上的若干接口10互相并联，如此，所述供电装置100上的未连接有所述充电设备200的其他接口10的两端与连接有所述充电设备200的接口10的两端具有相同的电压。又所述第一电阻R1两端的电压小于所述参考电压，即所述第一输入端231的电压小于所述第二输入端232的参考电压，如此，所述比较器A1的输出端233输出所述控制信号Vout，且所述控制信号Vout为第二电平。所述控制信号Vout控制第一开关S1保持截止状态，同时控制所述第二开关S2保持导通状态。又由于所述第二开关S2与所述第一稳压二极管D1串联连接于所述接口10的两端，如此，可将所述接口10两端的电压维持为所述第一稳压二极管D1的击穿电压或将所述接口10两端的电压维持为供电电源VBUS的电压。

可以理解，当所述供电电源VBUS输出高电压(例如9V时)，所述第一稳压二极管D1被击穿。如此，所述接口10两端的电压限制为所述限压元件221的击穿电压，例如5V。当所述供电电源VBUS输出低电压(例如5V时)，所述第一稳压二极管D1未被击穿，如此，所述第一稳压二极管D1保持断路状态，即所述接口10两端的电压为供电电源VBUS的电压。如此，不管所述供电电源VBUS输出高电压或低电压，均可将未连接有所述充电设备200的接口10两端的电压限制在较安全的电压范围内。

可以理解，由于所述供电电源VBUS可输出具有不同电压值的电压，而所述第一稳压二极管D1的击穿电压固定，故所述比较单元23的第二输入端232的参考电压的电压值随所述检测元件211两端的电压的变化而变化。

例如，当所述供电电源VBUS输出9V的电压时，由于所述第一稳压二极管D1的击穿电压为5V，故当所述充电设备200与所述接口10连接时，对应的所述第一电阻R1两端的电压大于或等于4V，即所述第二输入端232输入的参考电压至少应为4V，才可检测出所述接口10插接有所述充电设备200。同理，当所述供电电源VBUS输出12V的电压时，且所述充电设备200与所述接口10连接时，对应的所述第一电阻R1两端的电压大于或等于7V，即所述第二输入端232输入的参考电压至少应为7V，才可检测出所述接口10插接有所述充电设备200。

再者，可以理解，当所述检测元件211为所述第一电阻R1时，所述充电设备200与对应的接口10插接时，流经所述第一电阻R1的电流将根据所述供电电源VBUS的电压及所述充电设备200的电阻而变化。当所述电流过大时，容易损毁所述第一电阻R1或所述供电装置100内的其他电子元件。

如此，请一并参阅图4，为了克服上述问题，本发明还进一步提供一种供电装置100a。所述供电装置100a的电路结构与所述供电装置100的电路结构大致相同。其区别在于所述供电装置100a的控制模块20a与所述供电装置100的控制模块20的电路结构不同。

在本实施例中，所述控制模块20a与所述控制模块20的结构大致相同，其区别主要在于：所述控制模块20a包括检测单元21a，所述限压单元22及比较单元23及参考电压单元234a。所述检测单元21a包括所述第一开关S1及检测元件211a。所述检测元件211a为第一电流源I1。所述比较单元23包括所述比较器A1。所述参考电压单元234a包括控制开关S3、稳压元件221a、第二电流源I2及参考电压源V0。所述参考电压单元234a用于为所述第二输入端232提供参考电压。

所述控制开关S3一端电连接于所述供电电源VBUS与所述第一开关S1之间，所述控制开关S3的另一端电连接至所述稳压元件221a的一端。所述稳压元件221a的另一端电连接至所述第二电流源I2的输入端，所述第二电流源I2的输出端接地。所述参考电压源V0的负极电连接至所述稳压元件221a与所述第二电流源I2之间，所述参考电压源V0的正极电连接至所述第二输入端232。

在本实施例中，所述控制开关S3包括第一端S31、第二端S32及第三端S33。

所述控制开关S3为PMOS管。所述控制开关S3的第一端S31为源极，所述控制开关S3的第二端S32为漏极，所述控制开关S3的第三端S33为栅极。

所述稳压元件221a为稳压二极管D2，其与所述稳压二极管D1具有相同的击穿电压。

所述第一电流源I1与所述第二电流源I2输出相同的电流。

在本实施例中，所述第一电流源I1的输入端电连接至所述接口10的接地引脚GND与所述第一开关S1的第一端S11之间，所述第一电流源I1的输出端接地。所述控制开关S3的第一端S31电连接至所述供电电源VBUS与所述第一开关S1的第一端S11之间，所述控制开关S3的第二端S32电连接至所述稳压二极管D2的阴极，所述控制开关S3的第三端S33用于接收所述控制信号Vout。所述稳压二极管D2的阳极电连接至所述第二电流源I2的输入端，所述第二电流源I2的输出端接地。所述参考电压源V0的负极电连接至所述第二电流源I2的输入端与所述稳压二极管D2的阳极之间，所述参考电压源V0的正极电连接至所述第二输入端232。

可以理解，在本实施例中，所述第二输入端232的电压VREF为所述参考电压源V0与所述第二电流源I2两端的电压REFA的电压和。所述第一输入端231的电压为所述第一电流源I1两端的电压VGNDA。

当所述供电装置100的接口10未插接有所述充电设备200时，所述第一电流源I1两端的电压VGNDA与所述第二电流源I2两端的电压REFA相同。当所述供电装置100的接口10插接有所述充电设备200时，所述第一电流源I1两端的电压抬升至VGNDA1。可以理解，电压VGNDA1包括所述第一电流源I1两端本身的电压VGNDA及所述供电电源VBUS流经所述接口10及所述第一电流源I1带来的电压V1(图未示)。

如此，当所述供电装置100的接口10插接有所述充电设备200时，所述比较单元23的第二输入端232与所述第一输入端231之间的电压差：

VREF-VGNDA1＝(V0+REFA)-(VGNDA+V1)＝V0+REFA-VGNDA-V1＝V0-V1

即在本实施例中，所述控制开关S3与所述第二开关S2相同，所述稳压二极管D2与所述稳压二极管D1相同，所述第二电流源I2与所述第一电流源I1相同，如此，在所述供电装置100a中，使所述比较器A1的第一输入端231与第二输入端232具有相同的基准电压。如此，当所述供电电源VBUS的电压变化时，无需调整所述参考电压，即可通过比较所述充电设备200***时产生的电压与所述参考电压源V0的电压，从而检测出对应的接口10是否***所述充电设备200。

可以理解，所述参考电压源V0的电压值为所述接口10与充电设备200连接时的负载电压门槛值。如此，无论所述供电电源VBUS的电压为高电压或低电压，只需通过设定所述参考电压源V0的电压值，即可确定所述接口10是否与充电设备200连接。

可以理解，在本实施例中，所述供电装置100a的工作原理如下：

当所述供电装置100a的全部所述接口10未连接有所述充电设备200时，每一所述接口10与所述第一电流源I1断开，故所述第一输入端231的电压为0V。由于所述第二输入端232还连接至所述参考电压源V0，故所述第一输入端231的电压比所述第二输入端232的参考电压小，故所述输出端233输出所述控制信号Vout，且所述控制信号Vout为所述第二电平。如此，所述控制信号Vout控制所述第一开关S1保持截止状态，同时控制所述第二开关S2及所述控制开关S3保持导通状态。

当所述供电装置100a连接有所述充电设备200时，所述供电电源VBUS、连接有所述充电设备200的所述接口10及所述第一电流源I1形成电回路。如此，所述第一电流源I1两端的电压抬高，以使所述比较器A1的第一输入端231的电压大于所述第二输入端232的参考电压，所述比较器A1的输出端233输出所述控制信号Vout，且所述控制信号Vout为所述第一电平。如此，所述控制信号Vout控制所述第一开关S1保持导通状态，同时控制所述第二开关S2及所述控制开关S3保持截止状态。此时，所述接口10两端的电压不再有限制，所述接口10可使用高电压对所述充电设备200进行快充。即所述检测单元21及所述比较单元23共同检测到所述接口10***所述充电设备200。所述供电电源VBUS还可对应调整输出电压，以对所述充电设备200进行高压快充。

可以理解，由于所述供电装置100a上的若干接口10互相并联，如此，所述供电装置100a上的未连接有所述充电设备200的其他接口10的两端与连接有所述充电设备200的接口10的两端具有相同的电压。又所述第一电流源I1两端的电压小于所述参考电压，即所述第一输入端231的电压小于所述第二输入端232的参考电压，如此，所述比较器A1的输出端233输出所述控制信号Vout，且所述控制信号Vout为第二电平。所述控制信号Vout控制所述第一开关S1保持截止状态，同时控制所述第二开关S2及所述控制开关S3保持导通状态。

又由于所述第二开关S2与所述稳压二极管D1串联连接于所述接口10的两端，且所述第二开关S2导通，故所述接口10两端的电压限制为所述稳压二极管D1的击穿电压，例如5V。如此，可将未连接有所述充电设备200的接口10两端的电压限制在较安全的电压范围内。

可以理解，在本实施例中，通过将所述检测元件211替换为第一电流源I1，进而将所述充电设备200与所述接口10插接时，流经所述第一电流源I1的电流限定为所述第一电流源I1流出的电流值，从而防止所述供电装置100a内的电子元件由于瞬时电流过大造成损坏，并提高所述比较单元23的比较精度。

可以理解，在本实施例中，所述供电装置100a通过将所述第二输入端232的参考电压替换为由控制开关S3、稳压二极管D2、第二电流源I2及参考电压源V0组成的电路，进而使得所述比较单元23的第二输入端232的电压VREF可自动随所述第一电流源I1两端的电压的变化而变化，从而在所述供电电源VBUS的电压的变化时，所述比较单元23亦可正常工作。

请一并参阅图5，本发明还提供一种供电装置100b。所述供电装置100b的电路结构与所述供电装置100a的结构大致相同。其区别在于所述供电装置100b的控制模块20b的电路结构与所述供电装置100a的控制模块20a的电路结构不同。

在本实施例中，所述控制模块20b与所述控制模块20a的电路结构大致相同，其区别主要在于：所述控制模块20b包括检测单元21b、所述限压单元22及比较单元23b。所述检测单元21b包括所述第一开关S1及检测元件211b。所述检测元件211b为第一基准开关S4。所述比较单元23b包括第一比较开关S5、第二比较开关S7、第三基准开关S8及第二电阻R2。所述供电装置100b还包括参考电压单元234b。所述参考电压单元234b用于为所述比较单元23b提供参考电压。所述参考电压单元234b包括所述控制开关S3、所述稳压元件221b、第二基准开关S6。

其中，所述第一开关S1、所述第一基准开关S4、所述第一比较开关S5、第二基准开关S6及第三基准开关S8为NMOS管，所述第二开关S2、所述控制开关S3及所述第二比较开关S7为PMOS管。

其中，所述第一开关S1的第一端S11、所述第一基准开关S4的第一端S41、所述第一比较开关S5的第一端S51、所述第二基准开关S6的第一端S61及所述第三基准开关S8的第一端S81均为漏极。所述第一开关S1的第二端S12、所述第一基准开关S4的第二端S42、所述第一比较开关S5的第二端S52、所述第二基准开关S6的第二端S62及所述第三基准开关S8的第二端S82均为源极。所述第一开关S1的第三端S13、所述第一基准开关S4的第三端S43、所述第一比较开关S5的第三端S53、所述第二基准开关S6的第三端S63及所述第三基准开关S8的第三端S83均为栅极。

所述第二开关S2的第一端S21、所述控制开关S3的第一端S31及所述第二比较开关S7的第一端S71均为源极。所述第二开关S2的第二端S22、所述控制开关S3的第二端S32及所述第二比较开关S7的第二端S72均为漏极，所述第二开关S2的第三端S23、所述控制开关S3的第三端S33及所述第二比较开关S7的第三端S73均为栅极。

在本实施例中，所述稳压元件221b亦为所述稳压二极管D2。

其中，所述第一开关S1的第一端S11及第二端S12、所述第二开关S2的第一端S21及第二端S22、及所述稳压二极管D1的连接关系与所述供电装置100a中第一开关S1及所述第二开关S2的连接关系相同，在此不再赘述。

所述控制开关S3的第一端S31电连接至所述供电电源VBUS与所述第二开关S2的第一端S21之间，所述控制开关S3的第二端S32电连接至所述稳压二极管D2的阴极。所述控制开关S3的第三端S33用以接收所述控制信号Vout。

所述第一基准开关S4的第一端S41电连接至所述接口10的接地引脚GND与所述第一开关S1的第一端S11之间，所述第一基准开关S4的第二端S42接地，所述第一基准开关S4的第三端S43电连接至第一参考电流源VB1。

所述控制开关S3的第一端S31电连接至所述供电电源VBUS与所述第二开关S2的第一端S21之间，所述控制开关S3的第二端S32电连接至所述稳压二极管D2的阴极，所述稳压二极管D2的阳极电连接至所述第一比较开关S5的第二端S52。

所述第二电阻R2一端电连接于所述供电电源VBUS与所述控制开关S3的第一端S31之间，所述第二电阻R2的另一端电连接至所述第一比较开关S5的第一端S51。所述第一比较开关S5的第二端S52电连接至所述第二基准开关S6的第一端S61。所述第一比较开关S5的第三端S53电连接至所述稳压二极管D1的阳极与所述第一基准开关S4的第一端S41之间，即所述第一比较开关S5的第三端S53电连接至所述接口10的接地引脚GND与所述第一开关S1的第一端S11之间。所述第二基准开关S6的第二端S62接地，所述第二基准开关S6的第三端S63电连接至第二参考电流源VB2，所述第二比较开关S7的第一端S71电连接至所述供电电源VBUS与所述第二电阻R2之间，所述第二比较开关S7的第二端S72电连接至所述第三基准开关S8的第一端S81，所述第二比较开关S8的第三端S83电连接至所述第二电阻R2与所述第一比较开关S5之间，所述第三基准开关S8的第二端S82接地，所述第三基准开关S8的第三端S83电连接至第三参考电流源VB3，所述第二比较开关S7的第二端S72及所述第三基准开关S8的第一端S81用于共同输出所述控制信号Vout。

在本实施例中，所述第一参考电流源VB1、所述第二参考电流源VB2及所述第三参考电流源VB3输出相同大小及方向的电流，用以分别为所述第一基准开关S4、所述第二基准开关S6及所述第三基准开关S8提供偏置电流，如此，所述第一基准开关S4、第二基准开关S6及所述第三基准开关S8构成电流镜。

可以理解，所述供电装置100b的工作原理与所述供电装置100及所述供电装置100a的工作原理大致相同，在此不再赘述。

可以理解，在所述供电装置100a连接有所述充电设备200的接口10中，对应的控制模块20中的所述第一基准开关S4、所述第一比较开关S5、所述第二基准开关S6及所述第二比较开关S7导通。如此，所述第二比较开关S7的第二端S72及所述第三基准开关S8的第一端S81共同输出控制信号Vout，且所述控制信号Vout为所述第一电平，如此，所述控制信号Vout控制所述第一开关S1保持导通状态，同时控制所述第二开关S2及所述控制开关S3保持截止状态。

所述供电装置100a上的其他未连接有所述充电设备200的接口10中，对应的控制模块20中的所述第一比较开关S5及所述第二比较开关S7截止，所述第一基准开关S4、所述第二基准开关S6及所述第三基准开关S8导通。如此，所述第二比较开关S7的第二端S72及所述第八比较开关S8的第一端S81共同输出控制信号Vout，且所述控制信号Vout为所述第二电平，如此，所述控制信号Vout控制所述第一开关S1保持截止状态，同时控制所述第二开关S2及所述控制开关S3保持导通状态。如此，可将未连接所述充电设备200的接口10两端的电压限制为所述第一稳压二极管D1的击穿电压，或为供电电源VBUS的电压。

可以理解，所述供电装置100可为多端口移动电源或多端口适配器等。

可以理解，在其他实施例中，所述第一开关S1至所述第三基准开关S8还可为其他开关电路或具有开关功能的电子元器件，本发明不对所述第一电子开关S1至所述第三基准开关S8的类型进行限制。

可以理解，所述控制模块20可以集成在一充电协议芯片(图未示)中。

可以理解，本发明通过在接口10的两端设置控制模块20/20a/20b，所述控制模块包括检测单元21、限压单元22及比较单元23/23b，通过在所述检测单元21及所述比较单元23确定所述接口***充电设备200时，将位于同一供电装置100上的其他未连接所述充电设备200的接口10两端的电压限制在安全电压范围内，从而防止具有多端口的供电装置100的接口10出现较大电压，降低所述接口10与其他充电设备200连接时的安全风险。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都将属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种供电装置，用于连接若干充电设备，其特征在于，所述供电装置包括：

供电电源；

至少两接口；

至少两控制模块，所述控制模块与所述接口一一对应连接，所述控制模块包括检测单元、限压单元及比较单元，所述检测单元包括第一开关及检测元件，所述限压单元包括第二开关及限压元件，所述限压元件为稳压二极管，所述稳压二极管的阴极电连接至所述第二开关，所述稳压二极管的阳极电连接至所述接口与所述第一开关之间；

所述接口及所述第一开关串联连接于所述供电电源与地之间，所述检测元件的一端电连接于所述接口与所述第一开关之间，所述检测元件的另一端接地，所述第二开关与所述限压元件串联，串联的所述第二开关与所述限压元件的一端电连接至所述供电电源，另一端连接于所述接口与所述第一开关之间，所述比较单元的输入端电连接至所述第一开关与所述接口之间，所述比较单元的输出端用以输出控制信号，以控制所述第一开关和第二开关导通或截止。

2.如权利要求1所述的供电装置，其特征在于：当所述控制信号为第一电平时，所述控制信号控制所述第一开关导通及控制所述第二开关截止；当所述控制信号为第二电平时，所述控制信号控制所述第一开关截止及控制所述第二开关导通。

3.如权利要求1所述的供电装置，其特征在于：所述第一开关为NMOS管，所述第二开关为PMOS管。

4.如权利要求1所述的供电装置，其特征在于：所述检测元件为第一电阻、第一电流源或第一基准开关。

5.如权利要求4所述的供电装置，其特征在于：所述比较单元包括比较器，所述比较器包括第一输入端、第二输入端及输出端，所述比较器的第一输入端电连接至所述第一开关与所述接口之间，所述比较器的第二输入端用以接收参考电压，所述比较器的输出端用以输出所述控制信号。

6.如权利要求5所述的供电装置，其特征在于：所述供电装置还包括参考电压单元，所述参考电压单元用于为所述第二输入端提供所述参考电压。

7.如权利要求6所述的供电装置，其特征在于：所述参考电压单元包括控制开关、稳压元件、第二电流源及参考电压源，所述控制开关一端电连接于所述供电电源与所述第一开关之间，所述控制开关的另一端电连接至所述稳压元件的一端，所述稳压元件的另一端电连接至所述第二电流源的输入端，所述第二电流源的输出端接地，所述参考电压源的负极电连接至所述稳压元件与所述第二电流源之间，所述参考电压源的正极电连接至所述第二输入端。

8.如权利要求6所述的供电装置，其特征在于：所述参考电压单元包括控制开关、稳压元件、第二基准开关；

所述比较单元包括第二电阻、第一比较开关、第二比较开关及第三基准开关；

所述第一基准开关的第一端电连接至所述接口与所述第一开关之间，所述第一基准开关的第二端接地，所述第一基准开关的第三端电连接至第一参考电流源；

所述控制开关的第一端电连接至所述供电电源与所述第二开关之间，所述控制开关的第二端电连接至所述稳压元件的阴极，所述稳压元件的阳极电连接至所述第一比较开关的第二端；

所述第二电阻一端电连接于所述供电电源与所述控制开关之间，所述第二电阻的另一端电连接至所述第一比较开关的第一端，所述第一比较开关的第二端电连接至所述第二基准开关的第一端，所述第一比较开关的第三端电连接至所述接口与所述第一开关之间，所述第二基准开关的第二端接地，所述第二基准开关的第三端电连接至第二参考电流源，所述第二比较开关的第一端电连接至所述供电电源与所述第二电阻之间，所述第二比较开关的第二端电连接至所述第三基准开关的第一端，所述第二比较开关的第三端电连接至所述第二电阻与所述第一比较开关之间，所述第三基准开关的第二端接地，所述第三基准开关的第三端电连接至第三参考电流源，所述第二比较开关的第二端及所述第三基准开关的第一端用于共同输出所述控制信号。

9.如权利要求8所述的供电装置，其特征在于：所述控制开关为PMOS管，所述第一基准开关、所述第二基准开关、所述第一比较开关及所述第三基准开关为NMOS管，所述第二比较开关为PMOS管。

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