一种电源适配器及快速充电切换方法_2

文档序号:8545652阅读:来源:国知局
他电路配合使得适配器输出不同的充电电压。
[0046]需要说明的是,本发明实施例以及后续的实施例中,待充电设备除了手机外,可以为平板电脑以及其他便携式电子设备,具体此处不做限定。
[0047]本发明实施例中,电源适配器中的微控制单元MCU 103通过向与之相连的电压切换单元102输出高电平或低电平以调节电压切换单元102的输出电阻值,与电压切换单元102连接变压器101根据调节后的输出电阻值确定输出的充电电压值。从而通过MCU加电压切换单元的模拟回路就可以实现在普通充电与快速充电之间的切换的方案,避免了传统方案中采用高通QC2.0快速充电时电源适配器需要绑定满足QC2.0协议的IC的弊端。
[0048]为了便于理解,下面对电压切换单元中具体模拟回路以及如何调节电压切换单元中的输出电阻值进行详细说明。
[0049]请参阅图2,本发明实施例中电源适配器2的另一个实施例包括:
[0050]变压器201、电压切换单元202、MCU 203。
[0051]电压切换单元202与MCU 203电连接,MCU 203通过向电压切换单元202输出高电平或低电平以调节电压切换单元202的输出电阻值。
[0052]变压器201与电压切换单元202电连接,变压器201根据电压切换单元202调节后的输出电阻值确定输出的充电电压值,电源适配器用该充电电压值为手机等待充电设备充电。
[0053]其中,电压切换单元202的模拟回路中包括:
[0054]MOSFET Q1、第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3 ;
[0055]其中,MOSFET Ql的栅极与MCU第一引脚电连接,漏极与第二电阻R2的一端电连接,源极接地;
[0056]第二电阻R2的另一端与第一电阻R1、第三电阻R3电连接;
[0057]第一电阻Rl的一端与变压器201电连接,另一端与第三电阻R3串联,第三电阻R3的另一端接地;
[0058]在MCU 203的第一引脚输出低电平时,MOSFET Ql未被导通,电压切换单元模拟回路中只有第一电阻Rl和第三电阻R3串联,因此电压切换单元中的输出电阻值为第一电阻Rl和第三电阻R3串联后的总电阻值,即:Rout = R1+R3,此时,变压器201输出的充电电压为Vout I,为普通充电电压。
[0059]当MCU 203的第一引脚输出高电平时,MOSFET Ql导通,从而第二电阻R2接入到模拟回路中,第二电阻R2和第三电阻R3并联,第二电阻R2和第三电阻R3的并联回路与第一电阻Rl串联。因此,电压切换单元202中的输出电阻值为第二电阻R2和第三电阻R3并联,再和第一电阻Rl串联后的总电阻值,即:Rout = (R2*R3/(R2+R3))+R1,此时,变压器201输出的充电电压为Vout 2,Vout 2大于Vout I,Vout 2即为快速充电电压。
[0060]因此,MCU 203通过输出高电平或低电平,从而可以调节电压切换单元202的模拟回路中的输出电阻值,变压器根据模拟回路中输出的电阻值,可以输出不同的电压。
[0061]需要说明的是,在本发明实施例中,输出高电平或低电平的开关元件不一定是MOSFET,还可以是三极管等开关元件,具体此处不做限定。
[0062]另外,在本发明实施例中,第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3的阻值可以根据需要输出的具体充电电压而定,具体此处不做限定。
[0063]本发明实施例中,电源适配器中的电压切换单元由MOSFET Q1、第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3组成,在MOSFET Ql接收到MCU输出的高电平后从而通过导通MOSFET Q1,从而可以调节第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3,使得电压切换单元202的模拟回路中的输出电阻值发生变化,与电压切换单元202中的第一电阻Rl连接的变压器201根据调节后的输出电阻值确定输出的充电电压值。从而通过MCU加模拟回路就可以实现普通充电与快速充电之间的切换的方案,避免了传统方案中采用高通QC2.0快速充电时电源适配器需要绑定满足QC2.0协议的IC的弊端。
[0064]在实际应用中,电源适配器中的变压器根据电压控制单元输出的电阻值确定输出充电电压值具体的实现方式可以为:由通过变压器改变输出电压来维持反馈控制电路与电压切换单元之间的连接点的电压稳定,变压器输出的电压为充电电压。
[0065]请参阅图3,本发明实施例中电源适配器3的另一个实施例包括:
[0066]变压器301、反馈控制电路302、电压切换单元303、MCU 304。
[0067]电压切换单元303与MCU 304电连接,MCU 304通过向电压切换单元303输出高电平或低电平以调节电压切换单元303的输出电阻值。
[0068]变压器301与反馈控制电路302连接,反馈控制电路302与电压切换单元303电连接,反馈控制电路302用于维持与电压切换单元303之间的连接点的电压稳定,变压器301根据电压切换单元303调节后的输出电阻值确定输出的电压值,该电压值可以使反馈控制电路302与电压切换单元303之间的连接点的电压值保持不变,变压器此时输出的电压值即为充电电压值,电源适配器通过该充电电压值为接入的电子设备充电。
[0069]下面根据各元器件之间的连接,对图3所示的实施例中电压切换的原理进行详细说明:
[0070]其中,电压切换单元303的模拟回路中包括:
[0071]MOSFET Q1、第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3 ;
[0072]其中,MOSFET Ql的栅极与MCU第一引脚电连接,漏极与第二电阻R2的一端电连接,源极接地;
[0073]第二电阻R2的另一端与第一电阻R1、第三电阻R3电连接;
[0074]第一电阻Rl的一端与变压器201电连接,另一端与第三电阻R3串联,第三电阻R3的另一端接地;
[0075]在实际应用中,反馈控制电路302可以是一个集成电路1C,该IC的第一引脚和变压器连接,第二引脚FB和电压控制单元303中的第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3连接,FB点的电压称之为比较电压Vfb。
[0076]在MCU 304的第一引脚输出低电平时,MOSFET Ql未被导通,电压切换单元模拟回路中只有第一电阻Rl和第三电阻R3串联,因此电压切换单元中的输出电阻值为第一电阻Rl和第三电阻R3串联后的总电阻值,即:Routl = R1+R3,此时反馈控制电路302中的第二弓I脚FB脚的比较电压Vfb为Vl,变压器301输出的充电电压为Vout I,为普通充电电压。
[0077]当MCU 304的第一引脚输出高电平时,MOSFET Ql导通,从而第二电阻R2接入到模拟回路中,第二电阻R2和第三电阻R3并联,第二电阻R2和第三电阻R3的并联回路与第一电阻Rl串联。因此,电压切换单元303中的输出电阻值为:第二电阻R2和第三电阻R3并联,再和第一电阻Rl串联后的总电阻值,即:Rout 2 = (R2*R3/(R2+R3))+R1。此时,与电压切换单元303连接的反馈控制电路的第二引脚FB的比较电压Vfb由原来的Vl变化到V2,变压器301通过输出电压Vout使反馈控制电路302将第二引脚FB点的比较电压Vfb维持到VI,此时变压器301输出的充电电压为Vout 2,Vout 2大于Voutl,Vout 2即为快速充电电压。
[0078]需要说明的是,在本发明实施例中,输出高电平或低电平的开关元件不一定是M0SFET,还可以是三极管等开关元件,具体此处不做限定。
[0079]另外,在本发明实施例中,第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3的阻值可以根据需要输出的具体充电电压而定,具体此处不做限定。
[0080]另外,需要说明的是,本发明实施例中,反馈控制电路302可以是一个集成电路1C,也可以是其他集成电路,具体此处不做具体限制。
[0081]本领域的技术人员可以清楚的了解到,以手机的充电器为例,目前标准的充电电压为5V,根据本发明实施例,手机充电器可以采用大于5V的电压进行充电,具体可以调节电压切换单元的输出电阻值,实现9V、12V或者大于12V的电压给手机充电。
[0082]在一个具体的实施中,第一电阻Rl的阻值为90ΚΩ,第二电阻R2的阻值为27ΚΩ,第三电阻R3的阻值为30ΚΩ,电压反馈引脚FB的比较电压为1.265V。
[0083]则当MOSFET Ql未导通时,变压器输出的充电电压为Voutl = (Rl+R3)*l.265V/R3=5.06V,此时FB点的比较电压Vfb = 1.265V。
[0084]当MOSFET Ql导通后,R2和R3并联后的总电阻为R4 = R2*R3/(R2+R3)=30K Ω *27Κ Ω / (30K Ω +27Κ Ω) = 14.21ΚΩ,此时变压器输出的充电电压为Vout2 =(Rl+R4)*l.265V/R4 = 9.28V,此时FB点的比较电压Vfb仍然维持在1.265V。
[0085]如果想要切换到其他的电压,例如:9V、12V电压时,需改变第二电阻R2的阻值。
[0086]本发明实施例中,电源适配器中有连接在变压器301与电压切换单元303之间的反馈控制电路302,当电压切换单元303的模拟回路中的输出电阻值发生变化时,反馈控制电路302与电压切换单元303之间的连接点的比较电压Vfb发生变化,变压器301通过输出电压Vout使反馈控制电路302将该比较电压
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