本實用新型涉及一種集成電路，具體涉及一種USB專用快速充電端口適配電路。

背景技術(shù)：

便攜式電子設(shè)備的充電器中，USB作為充電器下行端口(DownstreamPort) 應(yīng)用最為廣泛。對于各類不同的USB下行端口，比如標(biāo)準(zhǔn)下行端口(Standard DownstreamPort，SDP)，專用充電端口(Dedicated Charging Port，DCP)，等等，應(yīng)該進(jìn)行區(qū)分處理，對于充電功率應(yīng)進(jìn)行控制。為此，業(yè)界目前已發(fā)展出兩大主流USB充電標(biāo)準(zhǔn)：USB-IF的電池充電(Battery Charging)標(biāo)準(zhǔn)，最新版本為 V1.2(以下稱BC1.2)，以及蘋果公司的專用充電端口標(biāo)準(zhǔn)(以下稱Apple DCP)。 USB充電標(biāo)準(zhǔn)針對不同類型USB下行端口的充電功率進(jìn)行控制，其中允許DCP 承載更大的充電功率。由于BC1.2和Apple DCP定義的DCP互不兼容，為了提高充電器的通用性，業(yè)界推出了USB專用充電端口適配芯片，代表性產(chǎn)品如德州儀器(TI)的TPS2514。使用適配芯片，能夠?qū)Ψ螧C1.2或是Apple DCP的不同連入設(shè)備進(jìn)行自動識別和適配，提高了充電器的通用性和兼容性。

隨著便攜式電子設(shè)備電池容量不斷增加，市場對于充電速度提出了更高的要求，為了進(jìn)一步提高充電速度，“快速充電”協(xié)議應(yīng)運(yùn)而生，其中代表如高通公司的快速充電協(xié)議3.0版(Quick Charge 3.0，QC3.0)，與上一版本的快速充電協(xié)議2.0版(Quick Charge 2.0，QC2.0)相比，QC3.0協(xié)議在“高壓充電”模式之外，增加了對“低壓大電流”模式的支持，并且支持充電電壓連續(xù)可調(diào)(步長 0.2V)，可調(diào)節(jié)充電電壓范圍為3.6V-20V。QC3.0同時定義了專用快速充電端口 (以下稱QCDCP)規(guī)格。目前已有若干支持QC3.0的USB專用快速充電端口適配芯片。然而，雖然QC3.0本身向下兼容BC1.2以及QC2.0，但不能兼容Apple DCP，因此如何整合各類USB充電端口適配器，進(jìn)一步提高充電器的通用性和兼容性，成為了亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的主要目的是提供一種USB專用快速充電端口適配電路，能夠同時支持多種充電規(guī)格。

本實用新型提出了一種USB專用快速充電端口適配電路，包括：快充適配模塊、調(diào)整源模塊、開關(guān)組模塊和用于判定連入設(shè)備充電標(biāo)準(zhǔn)的充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊，

上述充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊與上述開關(guān)組模塊和快充適配模塊連接，且，上述充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊、快充適配模塊和開關(guān)組模塊分別與電路正、負(fù)端子連接，

上述充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊接收連入設(shè)備的電信號，并將使能信號發(fā)送至上述快充適配模塊或開關(guān)組模塊；

上述快充適配模塊還接收連入設(shè)備的電信號，并發(fā)送反饋信號至上述快充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊或開關(guān)組模塊；

上述調(diào)整源模塊與上述快充適配模塊電連接，調(diào)整電路的輸出電壓。

進(jìn)一步地，上述的USB專用快速充電端口適配電路，上述充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊在接收連入設(shè)備的電信號后，判定連入設(shè)備的充電標(biāo)準(zhǔn)值，

當(dāng)上述電信號符合第一充電標(biāo)準(zhǔn)值或第二充電標(biāo)準(zhǔn)值時，上述充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊發(fā)送使能信號至上述開關(guān)組模塊；

當(dāng)上述電信號符合第三充電標(biāo)準(zhǔn)值時，上述充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊發(fā)送使能信號至上述快充適配模塊；

上述快充適配模塊接收到使能信號后從電路正、負(fù)端子處獲取連入設(shè)備的電信號，并發(fā)送第一反饋信號至上述開關(guān)組模塊和上述調(diào)整源模塊，當(dāng)連入設(shè)備斷開后，上述快充適配模塊發(fā)送第二反饋信號至上述充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊。

進(jìn)一步地，上述的USB專用快速充電端口適配電路，還包括緩沖模塊，上述緩沖模塊與上述開關(guān)組模塊連接，并由輸入端接收外部輸入的參考電壓，經(jīng)緩沖后輸出至上述開關(guān)組模塊。

進(jìn)一步地，上述的USB專用快速充電端口適配電路，上述快充適配模塊包括QC快速充電端口模塊。

進(jìn)一步地，上述的USB專用快速充電端口適配電路，上述充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊還包括第一子模塊、第二子模塊和判定模塊，

上述判定模塊與電路正、負(fù)端子連接，接收連入設(shè)備信號并進(jìn)行信號判定，上述判定模塊還與上述第一子模塊、第二子模塊和快充適配模塊連接，根據(jù)判定結(jié)果將結(jié)果信號發(fā)送至上述第一子模塊、第二子模塊或快充適配模塊；

上述第一子模塊還與上述開關(guān)組模塊連接，接收上述判定模塊的結(jié)果信號，并向上述開關(guān)組模塊發(fā)送驅(qū)動信號；

上述第二子模塊還與上述開關(guān)組模塊連接，接收上述判定模塊的結(jié)果信號，并向上述開關(guān)組模塊發(fā)送驅(qū)動信號。

進(jìn)一步地，上述的USB專用快速充電端口適配電路，上述第一子模塊為蘋果公司的專用充電標(biāo)準(zhǔn)端口模塊。

進(jìn)一步地，上述的USB專用快速充電端口適配電路，上述第二子模塊為BC 充電端口模塊。

進(jìn)一步地，上述的USB專用快速充電端口適配電路，還包括啟動模塊和基準(zhǔn)模塊，

上述基準(zhǔn)模塊上設(shè)有端口VDD，上述調(diào)整源模塊連接于上述基準(zhǔn)模塊和上述端口VDD之間；

上述啟動模塊連接于上述基準(zhǔn)模塊和上述調(diào)整源模塊之間；

上述基準(zhǔn)模塊從上述啟動模塊中獲取內(nèi)部工作電壓，并產(chǎn)生內(nèi)部基準(zhǔn)電壓、參考電壓及參考電流信號，并發(fā)送至上述充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊、快充適配模塊、調(diào)整原模塊和緩沖模塊。

進(jìn)一步地，上述的USB專用快速充電端口適配電路，上述啟動模塊還包括穩(wěn)壓子模塊，上述穩(wěn)壓子模塊連接于上述啟動模塊內(nèi)，穩(wěn)定由外部電源連入的內(nèi)部工作電壓。

本實用新型提出一種充電設(shè)備，包括上述任意一項所述的USB專用快速充電端口適配電路。

本實用新型通過提供一種USB專用快速充電端口適配電路，具有以下有益效果：整合了充電端口的適配功能，同時支持對QC快速充電、BC專用充電以及蘋果專用充電等多種充電規(guī)格的自動識別和適配，能夠進(jìn)一步提高充電器的通用性和兼容性。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施例中的USB專用快速充電端口適配電路的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型一實施例中的USB專用快速充電端口適配電路的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型一實施例中的USB專用快速充電端口適配電路的模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型一實施例中的USB專用快速充電端口適配電路的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

10、充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊；11、第一子模塊；12、第二子模塊；13、判定模塊；20、快充適配模塊；21、QC快速充電端口模塊；30、調(diào)整源模塊；40、開關(guān)組模塊；50、緩沖模塊；60、基準(zhǔn)模塊；70、啟動模塊；71、穩(wěn)壓子模塊。

本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

需要說明，本實用新型實施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關(guān)系、運(yùn)動情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變，所述的連接可以是直接連接，也可以是間接連接。

另外，在本實用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。另外，各個實施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實現(xiàn)時應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本實用新型要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。

參照圖1，本實用新型提出一實施例的一種USB專用快速充電端口適配電路，包括：快充適配模塊20、調(diào)整源模塊30、開關(guān)組模塊40和用于判定連入設(shè)備充電標(biāo)準(zhǔn)的充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊10，上述充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊10與上述開關(guān)組模塊40和快充適配模塊20連接，且，上述充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊10、快充適配模塊20 和開關(guān)組模塊40分別與電路正、負(fù)端子連接，上述充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊10接收連入設(shè)備的電信號，并將使能信號發(fā)送至上述快充適配模塊20或開關(guān)組模塊40；上述快充適配模塊20還接收連入設(shè)備的電信號，并發(fā)送反饋信號至上述快充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊10或開關(guān)組模塊40；上述調(diào)整源模塊30與上述快充適配模塊20電連接，調(diào)整電路的輸出電流和電壓。

上述充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊10通過電路正、負(fù)端子D+、D-獲取連入設(shè)備發(fā)出的握手信號，并根據(jù)上述握手判定結(jié)果切換至對應(yīng)的充電狀態(tài)，根據(jù)不同充電狀態(tài)生成相應(yīng)控制信號輸出到上述開關(guān)組模塊40或生成使能信號發(fā)送到快充適配模塊20；

上述快充適配模塊20接收上述充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊10輸出的使能信號后，在使能狀態(tài)下，通過電路正、負(fù)端子D+、D-獲取連入設(shè)備發(fā)出的電信號，上述快充適配模塊20發(fā)送相應(yīng)的反饋信號至調(diào)整源模塊30和開關(guān)組模塊40或發(fā)送至上述充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊10；

上述調(diào)整源模塊30接收上述快充適配模塊20發(fā)送的調(diào)整信號后，將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的上拉或下拉電流，并以此調(diào)整輸出電壓；

上述開關(guān)組模塊40的輸入端接收上述充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊10、快充適配模塊 20發(fā)送的控制信號，根據(jù)上述控制信號轉(zhuǎn)化出模擬信號通過電路正、負(fù)端子D+、 D-發(fā)送出至外接電路；

在另一具體實施例中，當(dāng)上述USB專用快速充電端口適配電路以獨立接口芯片方式實現(xiàn)時，還需要增加基準(zhǔn)啟動模塊，上述基準(zhǔn)啟動模塊控制上述電路電壓、電流狀況和上述電路的開關(guān)；上述基準(zhǔn)啟動模塊接收外部輸入的電壓并產(chǎn)生內(nèi)部穩(wěn)壓電源，連接到電路所有模塊，為電路各模塊供電；上述基準(zhǔn)啟動模塊產(chǎn)生電路所需基準(zhǔn)電壓、各參考電壓和電流，并輸出至充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊 10、快充適配模塊20、調(diào)整原模塊30及緩沖模塊50。

在本實施例中，上述的USB專用快速充電端口適配電路，上述充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊10在接收連入設(shè)備的電信號后，判定連入設(shè)備的充電標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)上述電信號符合第一充電標(biāo)準(zhǔn)值或第二充電標(biāo)準(zhǔn)值時，上述充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊10發(fā)送使能信號至上述開關(guān)組模塊40；當(dāng)上述電信號符合第三充電標(biāo)準(zhǔn)值時，上述充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊10發(fā)送使能信號至上述快充適配模塊20；上述快充適配模塊20 接收到使能信號后從電路正、負(fù)端子處獲取連入設(shè)備的電信號，并發(fā)送第一反饋信號至上述開關(guān)組模塊40和上述調(diào)整源模塊30，當(dāng)連入設(shè)備斷開后，上述快充適配模塊20發(fā)送第二反饋信號至上述充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊10。

上述充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊10中的比較器通過電路正、負(fù)端子D+、D-獲取連入設(shè)備發(fā)出的握手信號，并根據(jù)上述握手判定結(jié)果切換至對應(yīng)的充電狀態(tài)，根據(jù)不同充電狀態(tài)生成相應(yīng)控制信號輸出到上述開關(guān)組模塊40或生成使能信號發(fā)送到快充適配模塊20；

上述快充適配模塊20接收上述充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊10輸出的使能信號后，在使能狀態(tài)下，通過電路正、負(fù)端子D+、D-獲取連入設(shè)備發(fā)出的電信號，上述快充適配模塊20發(fā)送相應(yīng)的反饋信號至調(diào)整源模塊30和開關(guān)組模塊40或發(fā)送至上述充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊10。

參照圖2，在本實施例中，上述的USB專用快速充電端口適配電路，還包括緩沖模塊50，上述緩沖模塊50與上述開關(guān)組模塊40連接，并由輸入端接收外部輸入的參考電壓，經(jīng)緩沖后輸出至上述開關(guān)組模塊40。

在本實施例中，上述的USB專用快速充電端口適配電路，上述快充適配模塊20包括QC快速充電端口模塊21

上述QC快速充電端口模塊21，從上述充電端口適配模塊接收使能信號后，在使能狀態(tài)下，從電路正、負(fù)端子D+、D-獲取連入設(shè)備發(fā)出的電信號，并根據(jù)上述電信號，上述QC快速充電端口模塊21將反饋信號發(fā)送至至上述調(diào)整源模塊 30；當(dāng)連入設(shè)備斷開時，上述QC快速充電端口模塊21將生成相應(yīng)反饋信號發(fā)送至上述充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊10；其中，上述QC快速充電端口模塊21優(yōu)選為支持 QC3.0快速充電標(biāo)準(zhǔn)的端口模塊。

參照圖3，在本實施例中，上述的USB專用快速充電端口適配電路，上述充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊10還包括第一子模塊11、第二子模塊12和判定模塊13，上述判定模塊13與電路正、負(fù)端子連接，接收連入設(shè)備信號并進(jìn)行信號判定，上述判定模塊13還與上述第一子模塊11和快充適配模塊20連接，根據(jù)判定結(jié)果將結(jié)果信號發(fā)送至上述第一子模塊11或快充適配模塊20；上述第一子模塊11與上述開關(guān)組模塊40連接，接收上述判定模塊13的結(jié)果信號，并向上述開關(guān)組模塊40發(fā)送驅(qū)動信號；上述第二子模塊12與上述開關(guān)組模塊40和快充適配模塊20連接，上述第二子模塊12接收上述快充適配模塊20的反饋信號，并向上述開關(guān)組模塊 40發(fā)送驅(qū)動信號。

上述判定模塊13一般從電路正、負(fù)端子D+、D-獲取連入設(shè)備發(fā)出的握手信號，根據(jù)握手判定結(jié)果上述判定模塊13連通對應(yīng)的子模塊；

上述第一子模塊11一般為蘋果公司的專用充電標(biāo)準(zhǔn)端口模塊；

上述第二子模塊12一般為BC充電端口模塊，上述第二子模塊12還與上述快充適配模塊20連接，接收上述快充適配模塊20通過電路正、負(fù)端子D+、D-檢測連入設(shè)備的連接狀態(tài)所生成的反饋信號。

在本實施例中，上述的USB專用快速充電端口適配電路，上述第一子模塊11 為蘋果公司的專用充電標(biāo)準(zhǔn)端口模塊，其中，上述蘋果公司的專用充電標(biāo)準(zhǔn)端口模塊的充電標(biāo)準(zhǔn)值優(yōu)選為，電壓5V、電流1A和電壓5V、電流2.1A及電壓5V、電流2.4A。

在本實施例中，上述的USB專用快速充電端口適配電路，上述第二子模塊 12為BC充電端口模塊，其中，上述BC充電端口模塊的充電標(biāo)準(zhǔn)值優(yōu)選為，電壓 5V、電流500mA和電壓5V、電流1.5A。

上述BC充電端口模塊還與上述快充適配模塊20連接，接收上述快充適配模塊20通過電路正、負(fù)端子D+、D-檢測連入設(shè)備的連接狀態(tài)所生成的反饋信號。

參照圖4，在本實施例中，上述的USB專用快速充電端口適配電路，還包括啟動模塊70、基準(zhǔn)模塊60和端口VDD，

上述啟動模塊通過端口VDD接收外部電源的供電，并控制電路的啟動或關(guān)閉，且，為電路中各模塊提供內(nèi)部工作電壓；

上述基準(zhǔn)模塊60從上述啟動模塊70中獲取內(nèi)部工作電壓，并產(chǎn)生內(nèi)部基準(zhǔn)電壓、參考電壓及參考電流信號，并發(fā)送至上述充電標(biāo)準(zhǔn)適配模塊10、快充適配模塊20、調(diào)整原模塊30和緩沖模塊50。

在本實施例中，上述USB專用快速充電端口適配電路，上述啟動模塊70還包括穩(wěn)壓子模塊71，上述穩(wěn)壓子模塊71連接于上述啟動模塊70內(nèi)，穩(wěn)定由外部電源連入的內(nèi)部工作電壓。

本實用新型還提供一種充電設(shè)備，包括上述任意一項所述的USB專用快速充電端口適配電路。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。