一种内置GaN芯片开发的两级快充电路的制作方法

本技术属于快充电路，具体涉及一种内置gan芯片开发的两级快充电路。

背景技术：

1、随着电子设备的普及率越来越高，电子设备的充电需求也越来越广泛。传统的充电装置往往只配备单个充电口，只能给单个设备充电，这会大大影响工作效率和生活体验。同时许多新型设备支持快速充电，为了提高充电效率，对新开发的充电设备提出了更高的要求。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于提供一种内置gan芯片开发的两级快充电路，市电通过整流滤波电路连接隔离变压器，隔离变压器辅助绕组给sc3057芯片供电，隔离变压器副边连接同步整流控制模块，给usb输出提供持续稳定电流，通过副边反馈，给下级buck提供稳定电压，qc/pd协议处理部分sc9711连接usb口输出，针对不同的设备提供各种充电环境，输出部分包括2个usb a口和2个type c口，能够满足同时给4个设备充电。

2、为达到以上目的，本实用新型提供一种内置gan芯片开发的两级快充电路，包括flyback电路、第一buck电路和第二buck电路，所述flyback电路的输入端连接市电并且所述flyback电路的输出端分别与所述第一buck电路的输入端和所述第二buck电路的输入端电性连接(第一buck电路和第二buck电路的输出端通过连接单元给充电设备充电)，其中：

3、所述flyback电路包括滤波电路(包括二极管d1/d2等)、整流电路(包括整流桥bd1)、lc型滤波电路(包括电感l0/电容c10等)、内置gan芯片控制电路、隔离型变压器t1和同步整流电路(模块)，所述滤波电路的输入端连接市电并且所述滤波电路的输出端与所述整流电路的输入端电性连接，所述整流电路的输出端通过所述lc型滤波电路与所述内置gan芯片控制电路电性连接并且所述内置gan芯片控制电路与所述隔离型变压器t1的辅助绕组电性连接，所述隔离型变压器t1的输出端与所述同步整流电路电性连接；

4、所述第一buck电路包括第一降压电路(即图中的buck降压电路1)和协议处理芯片u6(即图中的a+c协议处理芯片1)、usbc连接单元con1和usba连接单元p1，所述同步整流电路的输出端(vin，22v)一路与所述第一降压电路的输入端电性连接并且所述第一降压电路的输出端通过所述协议处理芯片u6分别与所述usbc连接单元con1和所述usba连接单元p1电性连接；

5、所述第二buck电路包括第二降压电路(即图中的buck降压电路2)和协议处理芯片u8(即图中的a+c协议处理芯片2)、usbc连接单元con2和usba连接单元p2，所述同步整流电路的输出端(vin，22v)另一路与所述第二降压电路的输入端电性连接并且所述第二降压电路的输出端通过所述协议处理芯片u8分别与所述usbc连接单元con2和所述usba连接单元p2电性连接。

6、作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述内置gan芯片控制电路包括控制芯片u3，所述同步整流电路包括控制芯片u2，其中：

7、所述控制芯片u3的27管脚依次通过电感l3、二极管d4和电阻r12与所述隔离型变压器t1的2管脚电性连接并且所述电感l3和所述二极管d4的共接端依次通过电容c14和电阻r17与所述控制芯片u3的26管脚电性连接，所述电容c14的两端并接有电容c15(控制芯片u3还与光电耦合器u4a和u4b连接，用于反馈由第一buck电路或者第二buck电路检测的充电设备的型号，从而调节输出到第一buck电路和第二buck电路的vin的具体电压，以匹配不同充电设备的充电需求)；

8、所述控制芯片u2的5管脚与开关管q1的栅极电性连接并且所述开关管q1的源极连接所述隔离型变压器t1的b端，所述开关管q1的漏极和源极之间连接有电阻r4和电容c5，所述隔离型变压器t1的a端连接输出电压端vin(以给第一buck电路或者第二buck电路提供稳定电源)。

9、作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述第一降压电路包括开关管q3和开关管q5，其中：

10、所述开关管q3的漏极连接输出电压端vin并且所述开关管q3的源极通过电阻r3与所述开关管q5的漏极电性连接，所述开关管q3的栅极通过电阻r1与所述协议处理芯片u6的5管脚电性连接并且所述开关管q3的源极还与所述协议处理芯片u6的4管脚电性连接，所述开关管q5的漏极分别与所述协议处理芯片u6的3管脚、2管脚和1管脚电性连接并且所述开关管q5的栅极通过电阻r7与所述协议处理芯片u6的35管脚电性连接；

11、所述开关管q5的漏极通过电感l1分别与开关管q1的漏极和开关管q7的漏极电性连接，所述开关管q1的栅极与所述协议处理芯片u6的16管脚电性连接并且所述开关管q7的栅极与所述协议处理芯片u6的14管脚电性连接，所述开关管q1的源极与所述usbc连接单元con1的电源端(a4b9/b4a9)电性连接并且所述开关管q7的源极与所述usba连接单元p1的电源端(vcc)电性连接；

12、所述usbc连接单元con1的协议端(a5/b5/a6/b6/a7/b7等)与所述协议处理芯片u6电性连接并且所述usba连接单元p1的协议端(d+/d-等)与所述协议处理芯片u6电性连接。

13、作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述第二降压电路包括开关管q4和开关管q6，其中：

14、所述开关管q4的漏极连接输出电压端vin并且所述开关管q4的源极通过电阻r4与所述开关管q6的漏极电性连接，所述开关管q4的栅极通过电阻r2与所述协议处理芯片u8的5管脚电性连接并且所述开关管q4的源极还与所述协议处理芯片u8的4管脚电性连接，所述开关管q6的漏极分别与所述协议处理芯片u8的3管脚、2管脚和1管脚电性连接并且所述开关管q6的栅极通过电阻r8与所述协议处理芯片u8的35管脚电性连接；

15、所述开关管q6的漏极通过电感l2分别与开关管q2的漏极和开关管q8的漏极电性连接，所述开关管q2的栅极与所述协议处理芯片u8的16管脚电性连接并且所述开关管q8的栅极与所述协议处理芯片u8的14管脚电性连接，所述开关管q2的源极与所述usbc连接单元con2的电源端(a4b9/b4a9)电性连接并且所述开关管q8的源极与所述usba连接单元p2的电源端(vcc)电性连接；

16、所述usbc连接单元con2的协议端(a5/b5/a6/b6/a7/b7等)与所述协议处理芯片u8电性连接并且所述usba连接单元p2的协议端(d+/d-等)与所述协议处理芯片u8电性连接。

17、作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，所述flyback电路还包括rcd吸收电路(包括电容c3、电阻r3和二极管d3)，所述rcd吸收电路与所述隔离型变压器t1电性连接。

技术特征：

1.一种内置gan芯片开发的两级快充电路，其特征在于，包括flyback电路、第一buck电路和第二buck电路，所述flyback电路的输入端连接市电并且所述flyback电路的输出端分别与所述第一buck电路的输入端和所述第二buck电路的输入端电性连接，其中：

2.根据权利要求1所述的一种内置gan芯片开发的两级快充电路，其特征在于，所述内置gan芯片控制电路包括控制芯片u3，所述同步整流电路包括控制芯片u2，其中：

3.根据权利要求2所述的一种内置gan芯片开发的两级快充电路，其特征在于，所述第一降压电路包括开关管q3和开关管q5，其中：

4.根据权利要求3所述的一种内置gan芯片开发的两级快充电路，其特征在于，所述第二降压电路包括开关管q4和开关管q6，其中：

5.根据权利要求1所述的一种内置gan芯片开发的两级快充电路，其特征在于，所述flyback电路还包括rcd吸收电路，所述rcd吸收电路与所述隔离型变压器t1电性连接。

技术总结
本技术公开了一种内置GaN芯片开发的两级快充电路，包括flyback电路、第一buck电路和第二buck电路，所述flyback电路的输入端连接市电并且所述flyback电路的输出端分别与所述第一buck电路的输入端和所述第二buck电路的输入端电性连接。本技术公开的一种内置GaN芯片开发的两级快充电路，市电通过整流滤波电路连接隔离变压器，隔离变压器辅助绕组给SC3057芯片供电，隔离变压器副边连接同步整流控制模块，给USB输出提供持续稳定电流，通过副边反馈，给下级buck提供稳定电压，QC/PD协议处理部分SC9711连接USB口输出，针对不同的设备提供各种充电环境，输出部分包括2个USB A口和2个Type C口，能够满足同时给4个设备充电。

技术研发人员：周霈沛,张欣,陈磊,朱杰
受保护的技术使用者：亮兮柯电气（嘉兴）有限公司
技术研发日：20230527
技术公布日：2024/1/15