一种多口USB充电电路的制作方法

本实用新型涉及电源充电技术领域，尤其涉及一种多口USB充电电路。

背景技术：

随着智能手机和智能设备的飞速发展，电池电很快用完。手机、I-Pad、I-Pod、笔记本、智能设备都越来越多，每种设备带一个充电器非常的不方便。

多口USB充电器，一个充电器可以替代多个充电器，已经成为居家和旅游的一种主流。并且，每个USB口相互之间都不会干扰，是充电器中的万能充电器。可以同时兼容手机、 I-PAD、笔记本等各种用电设备充电。

现市场上有的AC的多口充电器，在使用时，温度高，保护功能不齐全，各个充电口之间相互干扰，并不能智能识别用电电器；存在高压安全隐患、EMC干扰等问题。

技术实现要素：

为解决现有技术中的问题，本实用新型提供一种多口USB充电电路。

本实用新型包括AC输入整流滤波模块、普通USB转换模块、第一输出整流模块、USB 智能识别模块和普通USB输出模块，所述AC输入整流滤波模块输出端与普通USB转换模块输入端相连，所述普通USB转换模块输出端与第一输出整流模块输入端相连，所述第一输出整流模块输出端与USB智能识别模块输入端相连，所述USB智能识别模块输出端与普通 USB输出模块输入端相连，所述USB智能识别模块包括1个以上智能识别单元，每个USB 智能识别单元与两个以上USB接口相连。

本实用新型作进一步改进，还包括顺着电流流向依次设置的QC3.0转换模块、第二输出整流模块、QC3.0USB输出模块，所述QC3.0转换模块的输入端与AC输入整流滤波模块输出端相连，还包括QC3.0智能识别模块，所述QC3.0智能识别模块输入端与所述QC3.0USB 输出模块相连，所述QC3.0USB输出模块与所述QC3.0转换模块输入端相连。

本实用新型作进一步改进，所述AC输入整流滤波模块包括保险管F1、电阻RT1、共模电感TL1、桥式整流二极管BD1、电感L1、电容EC1和电容EC2，交流电源的L线和N线分别通过保险管F1和电阻RT1连接共模电感TL1的输入端，所述共模电感TL1的输出端连接桥式整流二极管BD1输入端，所述接桥式整流二极管BD1电源输出端分别与电感L1一端和电容EC1正极相连，所述电感L1另一端接电容EC2正极和输出，所述桥式整流二极管BD1 另一个接口、电容EC1、电容EC2负极接地。

本实用新型作进一步改进，所述普通USB转换模块包括电容C9、电容C12、电容C13、电容C16、电容C17、电容EC8、电阻R17、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、变压器T2、转换芯片U3、二极管D5、二极管D6、稳压二极管ZD2，所述电容C9和电阻R17 并联，一端分别与变压器T2初级线圈第3引脚和AC输入整流滤波模块输出端相连，另一端与二极管D5负极相连，所述二极管D5正极分别与变压器T2初级线圈第4引脚和通过转换芯片U3内置MOS管、电容C17接地，所述变压器T2初级线圈第2引脚分别与电阻R25 的一端和稳压二极管ZD2负极、电容EC8正极相连，所述电阻R25另一端和稳压二极管ZD2 正极接电阻R28一端，所述电阻R28另一端通过电容C17接地，所述电容EC8负极接地，所述变压器T2初级线圈第1引脚通过并联的C12和二极管D6接地；所述变压器T2次级线圈第6引脚通过电阻R26接转换芯片U3的FWD引脚，所述转换芯片U3的OV引脚和FB引脚接变压器T2第5引脚，所述转换芯片U3的BPS引脚通过电容C13、GND引脚、FB引脚通过并联的电容C16和电阻R27接变压器T2的第6引脚。

本实用新型作进一步改进，所述第一输出整流模块包括MOS管Q2、二极管D4、电容 EC6、电容EC7、电容C10、电容C11、电阻R16、电阻R18，其中，所述MOS管Q2栅极与转换芯片U3的SR/R引脚相连，所述MOS管Q2源漏极和二极管D4并接在变压器T2第6 引脚，所述电容EC6、电容EC7、电容C10并联在变压器T2的第5引脚和第6引脚之间，所述电阻R16与串联的电阻R18和电阻C11并联后连接在变压器T2第5引脚和转换芯片 U3的FB引脚之间。

本实用新型作进一步改进，所述USB智能识别模块采用智能识别用电设备为苹果系统或安卓系统的识别芯片U4，所述识别芯片U4的第1/6引脚或者3/4引脚根据从用电电器端的收到的信息，而输出相应的电流到USB接口。

本实用新型作进一步改进，所述QC3.0转换模块与所述普通USB转换模块电路结构相同，所述第二输出整流模块与所述第一输出整流模块电路结构相同。

本实用新型作进一步改进，所述QC3.0智能识别模块包括智能握手协议芯片U1，所述智能握手协议芯片U1的5引脚和6引脚，根据D+和D-接到的信号，内部智能控制第4引脚FB脚输出相应的信号给到QC3.0转换模块的主控芯片U2的FB脚，从而输出相应的电压。

本实用新型作进一步改进，所述QC3.0USB输出模块为USB接口。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：支持多个USB接口扩展，多USB接口充电，每个USB接口不会相互干扰；并且采用了AC充供电外置，减少了发热，杜绝安全隐患；并兼容快充QC3.0，输出端有智能专用QC3.0识别芯片，在给支持QC3.0用电电器充电的时候，充电速度比普通的充电要快3倍；普通口有智能识别安卓还是苹果系统的智能识别芯片，能够智能识别用电电器为安卓还是苹果系统，并输出相应电流。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型另一种结构示意图；

图3为图2一实施例电路图；

图4-图7为图3局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型包括AC输入整流滤波模块、普通USB转换模块、第一输出整流模块、USB智能识别模块和普通USB输出模块，所述AC输入整流滤波模块输出端与普通 USB转换模块输入端相连，所述普通USB转换模块输出端与第一输出整流模块输入端相连，所述第一输出整流模块输出端与USB智能识别模块输入端相连，所述USB智能识别模块输出端与普通USB输出模块输入端相连，所述USB智能识别模块包括1个以上智能识别单元，每个USB智能识别单元与两个以上USB接口相连。

支持多个USB接口扩展，多USB接口充电，每个USB接口不会相互干扰；并且采用了 AC充供电外置，减少了发热，杜绝安全隐患；能够智能识别用电电器为安卓还是苹果系统，并输出相应电流。

如图2所示，作为上述方案的进一步改进，本实用新型还包括顺着电流流向依次设置的QC3.0转换模块、第二输出整流模块、QC3.0USB输出模块，所述QC3.0转换模块的输入端与AC输入整流滤波模块输出端相连，还包括QC3.0智能识别模块，所述QC3.0智能识别模块输入端与所述QC3.0USB输出模块相连，所述QC3.0USB输出模块与所述QC3.0转换模块输入端相连。兼容快充QC3.0，输出端有智能专用QC3.0识别芯片，在给支持QC3.0 用电电器充电的时候，采用输出电压升高(9--12V)，电流不变的情况实现功率增大(18W MAX)，充电速度比普通的充电要快3倍。

作为本实用新型的一个实施例，如图3和图4所示，本例AC输入整流滤波模块包括保险管F1、电阻RT1、共模电感TL1、桥式整流二极管BD1、电感L1、电容EC1和电容EC2，交流电源的L线和N线分别通过保险管F1和电阻RT1连接共模电感TL1的输入端，所述共模电感TL1的输出端连接桥式整流二极管BD1输入端，所述接桥式整流二极管BD1电源输出端分别与电感L1一端和电容EC1正极相连，所述电感L1另一端接电容EC2正极和输出，所述桥式整流二极管BD1另一个接口、电容EC1、电容EC2负极接地。

如图3和图5所示，本例的普通USB转换模块包括电容C9、电容C12、电容C13、电容C16、电容C17、电容EC8、电阻R17、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、变压器T2、转换芯片U3、二极管D5、二极管D6、稳压二极管ZD2，所述电容C9和电阻R17并联，一端分别与变压器T2初级线圈第3引脚和AC输入整流滤波模块输出端相连，另一端与二极管D5负极相连，所述二极管D5正极分别与变压器T2初级线圈第4引脚和通过转换芯片U3内置MOS管、电容C17接地，所述变压器T2初级线圈第2引脚分别与电阻R25的一端和稳压二极管ZD2负极、电容EC8正极相连，所述电阻R25另一端和稳压二极管ZD2 正极接电阻R28一端，所述电阻R28另一端通过电容C17接地，所述电容EC8负极接地，所述变压器T2初级线圈第1引脚通过并联的C12和二极管D6接地；所述变压器T2次级线圈第6引脚通过电阻R26接转换芯片U3的FWD引脚，所述转换芯片U3的OV引脚和FB引脚接变压器T2第5引脚，所述转换芯片U3的BPS引脚通过电容C13、GND引脚、FB引脚通过并联的电容C16和电阻R27接变压器T2的第6引脚。

本例的第一输出整流模块包括MOS管Q2、二极管D4、电容EC6、电容EC7、电容C10、电容C11、电阻R16、电阻R18，其中，所述MOS管Q2栅极与转换芯片U3的SR/R引脚相连，所述MOS管Q2源漏极和二极管D4并接在变压器T2第6引脚，所述电容EC6、电容EC7、电容C10并联在变压器T2的第5引脚和第6引脚之间，所述电阻R16与串联的电阻R18 和电阻C11并联后连接在变压器T2第5引脚和转换芯片U3的FB引脚之间。

如图3和图6所示，本例USB智能识别模块包括2个结构相同的智能识别单元，每个智能识别单元与两个USB接口相连。其中一个智能识别单元采用智能识别用电设备为苹果系统或安卓系统的识别芯片U4，所述识别芯片U4的第1/6引脚或者3/4脚通过USB接口从用电电器端的收到的信息，而输出相应的电流到USB4或USB2。当然，所述智能识别单元的数量可以以实际情况再扩展，所述USB接口的数量也随着相应增加。

本例的普通USB转换模块采取了高精度、高集成转换芯片(控制IC和MOS集成)，PI IN2215，将震荡电路和电源管理一体，加上输出整流电路，再加上智能识别芯片uc2632 自动识别用电设备是安卓系统还是苹果系统，根据情况输出相应的电流。保证了高效率输出，方便了用户。

本例的普通多口USB充电原理为：

交流AC100--240V输入，经过桥式整流器ABS1和C1、C2、L1构成的整理滤波电路，将AC电压转换成DC150--300V直流电压，经过变压器T2的初级绕组到普通USB转换模块的转换芯片U1(IN2215)内阻MOS管和IC1内部构成一个自激式震荡电路，在变压器T1的次级线圈产生感应电动势，在TI变压器初级截止时，次级释放能量，经过转换芯片U1内部和外挂MOS管Q2(AO 4294)构成同步整流电路，输出固定的5V电压，采用同步整流电路大大提升了产品的工作效率。

USB端智能识别IC U4和U5UC2632的1/6 3/4引脚根据用电器端的收到的信息，而输出相应的电流，兼容安卓体统和IOS(苹果)系统，保证对用电器是最大的电流输出，实现智能识别提升了充电的效率。

如图3和图7所示，本例的QC3.0转换模块与所述普通USB转换模块电路结构相同，所述第二输出整流模块与所述第一输出整流模块电路结构相同，在此不予详细描述。

本例QC3.0转换模块同样采取了高精度、高集成转换芯片(控制IC和MOS集成)，PI IN2215，将震荡电路和电源管理一体；减少了外置MOS管，减少发热和提升效率；QC3.0 智能识别IC PI SC0163D做握手协议，当用电电器支持QC3.0的时候，才会启动升压，平时都是5V电压输出，这样很好的保护了用电设备。

本例的QC3.0快充的工作原理如下：

交流AC100--240V输入，经过桥式整流器ABS1和电容EC1、电容EC2、电感L1构成的整理滤波电路，将AC电压转换成DC150--300V直流电压，经过变压器T1的初级绕组到QC3.0 转换模块的转换芯片U2(IN2215)内阻MOS管和IC内部构成一个自激式震荡电路，在变压器T1的次级线圈产生感应电动势，在TI变压器初级截止时，次级释放能量，经过转换芯片IC内部和外挂MOS管Q1(AO 4294)构成同步整流电路，大大提升了产品的工作效率。

所述QC3.0智能识别模块包括智能握手协议芯片U1，所述智能握手协议芯片U1的5 引脚和6引脚，根据QC3.0USB输出模块的USB接口D+和D-接到的信号，内部智能控制第 4引脚FB脚输出相应的信号给到QC3.0转换模块的主控芯片U2的FB脚，从而输出相应的电压。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。