一种QC2.0和QC3.0快速放电电压变换控制电路的制作方法

本实用新型涉及老化测试技术领域，尤其是指一种QC2.0和QC3.0快速放电电压变换控制电路。

背景技术：

目前快充技术和以及与快充技术相关的移动电源深受用户的欢迎，占领大部分市场。伴随着这些快充产品的应用，随之而来就带来了对移动电源、快充式移动电源等被测品在生产中的老化测试问题，品质保障、低成本、高效率、可批量老化测试的设备被广泛需求。针对同一快充协议的不同技术版本，需用使用多种测试仪器进行老化测试，成本高，兼容性低，效率低且极不方便。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的问题提供一种QC2.0和QC3.0快速放电电压变换控制电路。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种QC2.0和QC3.0快速放电电压变换控制电路，包括MCU、QC放电变换模块和恒流放电控制模块，所述QC放电变换模块和恒流放电控制模块分别与MCU耦接；所述QC放电变换模块包括切换控制芯片U1、第一光耦放大电路、第二光耦放大电路、继电器RL1A和用于控制继电器RL1A的继电器控制电路，所述切换控制芯片U1的控制端与MCU耦接，所述切换控制芯片U1的第一输出端与第一光耦放大电路的第一输入端耦接，所述切换控制芯片U1的第二输出端与第一光耦放大电路的第二输入端耦接，所述第一光耦放大电路的输出端与继电器RL1A的第四引脚耦接；所述切换控制芯片U1的第三输出端与第二光耦放大电路的第一输入端耦接，所述切换控制芯片U1的第四输出端与第二光耦放大电路的第二输入端耦接，所述第二光耦放大电路的输出端与继电器RL1A的第三引脚耦接；所述继电器控制电路的输入端与MCU耦接，所述继电器控制电路的输出端与继电器RL1A的控制端耦接。

进一步的，所述切换控制芯片U1的型号为SN74HC595DR。

进一步的，所述MCU的型号为STM8S105S4。

进一步的，所述第一光耦放大电路包括光电耦合器U104A、光电耦合器U105A和运算放大器U101A，所述光电耦合器U104A的第一引脚与所述切换控制芯片U1的第十五引脚耦接，所述光电耦合器U105A的第一引脚与所述切换控制芯片U1的第一引脚耦接；所述光电耦合器U104A的第四引脚和所述光电耦合器U105A的第四引脚均与运算放大器U101A的正极输入端耦接；所述第二光耦放大电路包括光电耦合器U106A、光电耦合器U107A和运算放大器U101B，所述光电耦合器U106A的第一引脚与所述切换控制芯片U1的第二引脚耦接，所述光电耦合器U107A的第一引脚与所述切换控制芯片U1的第三引脚耦接；所述光电耦合器U106A的第四引脚和所述光电耦合器U107A的第四引脚均与运算放大器U101B的正极输入端耦接。

进一步的，所述恒流放电控制模块包括整流滤波电路、运算放大器U106A和功率MOS管，所述整流滤波电路的输入端与MCU耦接，所述整流滤波电路的输出端与运算放大器U106A的正极输入端耦接，所述运算放大器U106A的输出端与功率MOS管的栅极耦接，所述运算放大器U106A的负极输入端与功率MOS管的源极耦接，所述功率MOS管的源极连接有负极端口，所述功率MOS管的漏极连接有正极端口。

进一步的，所述恒流放电控制模块还包括散热系统，所述散热系统包括散热片、温度传感器、控制器和风扇，所述功率MOS管和温度传感器设置在散热片，所述温度传感器和风扇均与控制器耦接。

本实用新型的有益效果：本实用新型可以兼容QC2.0和QC3.0快充协议，可以对QC2.0或者QC3.0产品进行放电测试，减少测试仪器的种类，降低成本，效果高效，使用方便。

附图说明

图1为本实用新型所述MCU的电路图。

图2为本实用新型所述切换控制芯片U1的电路图。

图3为本实用新型所述第一光耦放大电路和第二光耦放大电路的电路图。

图4为本实用新型所述继电器控制电路和继电器RL1A的电路图。

图5为本实用新型所述恒流放电控制模块的电路图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，其中芯片的数字命名方式仅为用于区分作用并不按规定顺序命名，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。

请参阅图1至图5所示，一种QC2.0和QC3.0快速放电电压变换控制电路，包括MCU、QC放电变换模块和恒流放电控制模块，所述QC放电变换模块和恒流放电控制模块分别与MCU耦接；所述QC放电变换模块包括切换控制芯片U1、第一光耦放大电路、第二光耦放大电路、继电器RL1A和用于控制继电器RL1A的继电器控制电路，

所述切换控制芯片U1的控制端与MCU耦接，所述切换控制芯片U1的第一输出端与第一光耦放大电路的第一输入端耦接，所述切换控制芯片U1的第二输出端与第一光耦放大电路的第二输入端耦接，所述第一光耦放大电路的输出端与继电器RL1A的第四引脚耦接；

所述切换控制芯片U1的第三输出端与第二光耦放大电路的第一输入端耦接，所述切换控制芯片U1的第四输出端与第二光耦放大电路的第二输入端耦接，所述第二光耦放大电路的输出端与继电器RL1A的第三引脚耦接；

所述继电器控制电路的输入端与MCU耦接，所述继电器控制电路的输出端与继电器RL1A的控制端耦接。本实用新型可以兼容QC2.0和QC3.0快充协议，可以对QC2.0或者QC3.0产品进行放电测试，减少测试仪器的种类，降低成本，效果高效，使用方便。

本实施例中，所述切换控制芯片U1的型号为SN74HC595DR，所述MCU的型号为STM8S105S4。所述切换控制芯片U1的控制端分别为第十一引脚、第十二引脚和第十四引脚，上述三个引脚分别与MCU的第九引脚、第三引脚和第十一引脚耦接。

所述切换控制芯片U1的第一输出端、第二输出端、第三输出端和第四输出端分别为所述切换控制芯片U1的第十五引脚、第一引脚、第二引脚和第三引脚。

如图4所示，MCU的第四十引脚与继电器控制电路的输入端连接，所述继电器控制电路的输出端与继电器RL1A的控制端即继电器RL1A的第一引脚耦接，MCU通过继电器控制电路控制继电器RL1A的导通或者断开。

请参阅图1、图2和图3所示，本实施例中，所述第一光耦放大电路包括光电耦合器U104A、光电耦合器U105A和运算放大器U101A，所述光电耦合器U104A的第一引脚与所述切换控制芯片U1的第十五引脚耦接，所述光电耦合器U105A的第一引脚与所述切换控制芯片U1的第一引脚耦接；

所述光电耦合器U104A的第四引脚和所述光电耦合器U105A的第四引脚均与运算放大器U101A的正极输入端耦接；

所述第二光耦放大电路包括光电耦合器U106A、光电耦合器U107A和运算放大器U101B，所述光电耦合器U106A的第一引脚与所述切换控制芯片U1的第二引脚耦接，所述光电耦合器U107A的第一引脚与所述切换控制芯片U1的第三引脚耦接；

所述光电耦合器U106A的第四引脚和所述光电耦合器U107A的第四引脚均与运算放大器U101B的正极输入端耦接，

所述光电耦合器U104A的第一引脚、所述光电耦合器U105A的第一引脚和所述运算放大器U101A的输出端分别作为第一光耦放大电路的第一输入端、第二输入端和输出端。

所述光电耦合器U106A的第一引脚、所述光电耦合器U107A的第一引脚和所述运算放大器U101B的输出端分别作为第二光耦放大电路的第一输入端、第二输入端和输出端。

本系统可以为QC产品进行老化测试工作,具体如下所述：

QC类产品做恒流放电老化测试时，MCU的K1输出低电平，继电器RL1A将连接了QC被测电源的D+CH12,D-CH12与MCU所控制的D+CH1和D-CH1连接起来以便进行快速放电的升压变换，所述继电器PL1A可以通过D+CH12,D-CH12外接USB接头用于连接Q被测电源。

MCU按QC2.0或QC3.0的协议时序要求输出形成快放控制命令，就可使QC2.0或QC3.0快充产品升压或降压到指定电压，然后通过中的恒流放电控制模块开始工作，以QC放电控制模块下发的电压控制命令指定QC2.0或QC3.0所规定的电压大小，并以MCU下发的控制命令中指定的电流大小开始对QC快速充电器或QC被测电源进行恒流放电老化和测试。

指定电压的具体方式是：所述切换控制芯片U1是可扩展的IO控制口，可以在MCU的控制上下输出高低电平，从而控制第一光耦放大电路和第二光耦放大电路输出0V、0.6V或3.3V三种控制电压。

具体的，如图2和图3所示，D1-CH1输出高电平，光电耦合器U104A的输出端将导通，D-CH1将输出0V；D1-CH1输出低电平，D2-CH1输出高电平，D-CH1将输出0.6V；D1-CH1输出低电平，D2-CH1输出低电平，D-CH1将输出3.3V；

D1+CH1输出高电平，光电耦合器U106A的输出端将导通,D+CH1将输出0V；D1+CH1输出低电平，D2+CH1输出高电平，D+CH1将输出0.6V；D1+CH1输出低电平，D2+CH1输出低电平，D+CH1将输出3.3V。

请参阅图5所示，本实施例中，所述恒流放电控制模块包括整流滤波电路、运算放大器U106A和功率MOS管，所述整流滤波电路的输入端与MCU耦接，所述整流滤波电路的输出端与运算放大器U106A的正极输入端耦接，所述运算放大器U106A的输出端与功率MOS管的栅极耦接，所述运算放大器U106A的负极输入端与功率MOS管的源极耦接，所述功率MOS管的源极连接有负极端口，所述功率MOS管的漏极连接有正极端口。

MCU输出PWM脉冲宽度调制信号，该信号经过整流滤波后输入到运算放大器U106A的正极输入端，其负极输入端为电流信号输入，运算放大器U106A通过比较PWM控制信号和电流信号来控制自己的输出端，并连接到功率MOS管栅极，进而控制流过功率MOS的电流管恒定到一个指定的电流值进行放电操作，所述负极端口和正极端口用于分别连接被测品如被测电源或者充电器的负极和正极,以便进行放电操作。

本实施例中，所述恒流放电控制模块还包括散热系统，所述散热系统包括散热片、温度传感器、控制器和风扇，所述功率MOS管和温度传感器设置在散热片，所述温度传感器和风扇均与控制器耦接。在实际使用时，所述功率MOS管的发热量大，因此通过散热系统对功率MOS管进行散热。具体的，当温度传感器检测到的温度超过设定值时，控制器控制风扇启动，开始散热降温，当温度传感器检测到的温度低于某一设定值时，控制器控制风扇停止工作。所述散热片为铝制散热片。

以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。