一种适配器及供电方法与流程

本发明涉及自动控制技术领域，更具体的说是涉及一种适配器及供电方法。

背景技术：

适配器为一种接口转换器，主要为电子设备充电所用。

目前的适配器由控制电路组成，具体的，控制电路包括电源一级侧以及电源二级侧，电源一级侧指代为输入电压到变压器原边的电路，而电源二级侧指代为变压器副边到输出端口的电路。而电源一级侧和电源二级侧又分别包括用于实现不同功能的多种电路组件，通过各个组件的配合来实现适配器的功能。

由上述内容可以看出，现有的适配器的控制电路较为复杂，由于电路组件较多，因此也需要更大面积的电路板，限制了适配器朝着小型化的方向的发展。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种适配器及供电方法，用以解决现有的适配器的控制电路较为复杂，由于电路组件较多，需要更大面积的电路板，限制了适配器朝着小型化的方向的发展的技术问题，其技术上方案如下：

一种适配器，包括：电源一次侧、电源二次侧和集成控制芯片；

所述电源一次侧，用于将电源的交流输入电压处理成高压直流电，并将所述高压直流电提供给所述集成控制芯片；

所述集成控制芯片，用于在获得所述高压直流电之后，控制所述电源一次侧的电压转换到所述电源二次侧，并控制内部的同步整流模块对转换到所述电源二次侧的电压进行同步整流；

所述电源二次侧，用于将所述集成控制芯片同步整流后的电压处理成直流电压，并将所述直流电压输出给所述集成控制芯片；

所述集成控制芯片，还用于基于外部系统所需要的供电电压调整所述电源二次侧输出的所述直流电压。

其中，所述电源一次侧包括：对所述电源的交流输入电压滤除噪声的滤波器；与所述滤波器相连、将滤除噪声后的交流输入电压整流为高压直流电的第一整流器；以及，与所述第一整流器相连的变压器原边；

所述电源二次侧包括：变压器副边；与所述变压器副边相连，将经所述集成控制芯片同步整后的电压整流成所述直流电压的第二整流器；以及，与所述第二整流器相连的第一开关模块。

其中，所述集成控制芯片设置有同步整流闸级脚，所述同步整流模块与所述同步整流闸级脚相连，所述同步整流闸级脚连接在所述变压器副边与所述第二整流器之间；其中，所述同步整流模块用于通过所述同步整流闸级脚对所述变压器副边输出的电压进行同步整流；

所述集成控制芯片设置有开关闸级脚，所述开关闸级脚与所述第一开关模块相连；其中，所述第一开关模块用于通过所述开关闸级脚控制所述适配器是否进入工作状态；

所述集成控制芯片还包括：电源模块、第二开关模块、同步整流模块、电压调节模块、通讯模块和控制模块；

所述集成控制芯片设置有电源输入脚，所述电源输入脚与所述电源模块连接，所述电源输入脚连接在所述第一整流器与所述变压器原边之间；其中，所述第一整流器整流后的电压能够通过所述电源输入脚供给所述电源模块，以使得所述电源模块为所述集成控制芯片提供电源电压并进入工作模式；

所述集成控制芯片设置有功率脚，所述功率脚与所述第二开关模块连接，所述功率脚连接在所述第一整流器与所述变压器原边之间；其中，所述第二开关模块用于通过控制所述功率脚的打开与关断频率使得所述电源一次侧的电压输出到所述电源二次侧；

所述集成控制芯片设置有回授控制脚，所述回授控制脚与所述电压调节模块连接，所述回授控制脚连接在所述第二整流器与所述第一开关模块之间；其中，所述电压调节模块用于通过所述回授控制脚控制所述第一开关模块输出给外部系统的输出电压；

所述集成控制芯片设置有通讯脚，所述通讯脚与所述通讯模块连接；其中，所述通讯模块通过所述通讯脚与外部系统进行通讯，至少用于获取与所述适配器相连的外部系统所需要的供电电压；

控制模块，用于控制所述集成控制芯片中各个模块的工作状态。

优选地，所述集成控制芯片还包括：

与所述回授控制脚相连的过电压保护模块；其中，所述过电压保护模块用于对所述适配器进行过电压保护。

优选地，所述集成控制芯片还包括：

与所述回授控制脚相连的过电流保护模块；其中，所述过电流保护模块用于对所述适配器进行过电流保护。

优选地，所述集成控制芯片还包括：线性补偿模块；

所述集成控制芯片设置有线性补偿脚，所述线性补偿脚与所述线性补偿模块相连，且所述线性补偿脚连接在所述滤波器与所述第一整流器之间；其中，所述线性补偿模块用于将所述第一整流器的输入电压稳定在预设区间范围内。

优选地，所述集成控制芯片还包括：温度保护模块；

所述集成控制芯片设置有保护脚，所述保护脚与所述温度保护模块相连，且所述保护脚连接在所述第一整流器与所述变压器原边之间；其中，所述温度保护模块用于对所述适配器进行温度保护。

一种供电方法，应用于适配器，所述适配器包括电源一次侧、电源二次侧和集成控制芯片，所述方法包括：

所述电源一次侧将电源的交流输入电压处理成高压直流电，并将所述高压直流电提供给所述集成控制芯片；

所述集成控制芯片在获得所述高压直流电之后，控制所述电源一次侧的电压转换到所述电源二次侧，并控制内部的同步整流模块对转换到所述电源二次侧的电压进行同步整流；

所述电源二次侧将所述集成控制芯片同步整流后的电压处理成直流电压，并将所述直流电压输出给所述集成控制芯片；

所述集成控制芯片基于外部系统所需要的供电电压调整所述电源二次侧输出的所述直流电压。

其中，所述电源一次侧将电源的交流输入电压处理成高压直流电，包括：

所述电源一次侧对所述电源的交流输入电压进行滤波，滤除所述交流输入电压中的噪声；

将滤除噪声后的交流输入电压整流为高压直流电。

优选地，所述供电方法还包括：

当所述集成控制芯片接收到所述外部系统存在不稳定负载的信号时，对所述适配器进行过流保护或过压保护。

上述技术方案具有如下有益效果：

本发明提供的适配器及供电方法中，电源一次侧将电源的交流输入电压处理成高压直流电，并将高压直流电提供给集成控制芯片，集成控制芯片在获得高压直流电之后，控制电源一次侧的电压转换到电源二次侧，并控制内部的同步整流模块对转换到电源二次侧的电压进行同步整流，电源二次侧将集成控制芯片同步整流后的电压处理成直流电压，并将直流电压输出给集成控制芯片，集成控制芯片基于外部系统所需要的供电电压调整电源二次侧输出的直流电压。本发明提供的适配器及供电方法，简化了电源一次侧和电源二次侧的组件，且将对电源一次侧和电源二次侧的控制均整合到集成控制芯片内部，这使得适配器的组件数量减少，结构得到了简化，降低了电路板的面积。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的适配器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的适配器的一具体实例的结构示意图；

图3为图2示出的适配器的具体电路结构图；

图4为本发明实施例提供的供电方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种适配器，请参阅图1，示出了该适配器的结构示意图，可以包括：电源一次侧101、电源二次侧102和集成控制芯片103。其中：

电源一次侧101，用于将电源的交流输入电压处理成高压直流电，并将高压直流电提供给集成控制芯片。

集成控制芯片103，用于在获得高压直流电之后，控制电源一次侧的电压转换到电源二次侧，并控制内部的同步整流模块对转换到电源二次侧的电压进行同步整流。

电源二次侧102，用于将集成控制芯片同步整流后的电压处理成直流电压，并将直流电压输出给集成控制芯片。

集成控制芯片103，还用于基于外部系统所需要的供电电压调整电源二次侧输出的直流电压。

本发明提供的适配器，电源一次侧将电源的交流输入电压处理成高压直流电，并将高压直流电提供给集成控制芯片，集成控制芯片在获得高压直流电之后，控制电源一次侧的电压转换到电源二次侧，并控制内部的同步整流模块对转换到电源二次侧的电压进行同步整流，电源二次侧将集成控制芯片同步整流后的电压处理成直流电压，并将直流电压输出给集成控制芯片，集成控制芯片基于外部系统所需要的供电电压调整电源二次侧输出的直流电压。本发明实施例简化了电源一次侧和电源二次侧的组件，且将对电源一次侧和电源二次侧的控制均整合到集成控制芯片内部，这使得适配器的组件数量减少，结构得到了简化，降低了电路板的面积。

请参阅图2和图3，图2示出了本发明实施例提供的适配器的一具体实例的结构示意图，图3为图2示出的适配器的具体电路结构图，可以包括：电源一次侧201、电源二次侧202和集成控制芯片203。

其中，电源一次侧201可以包括：滤波器2011，与滤波器2011相连的第一整流器2012，以及，与第一整流器2012相连的变压器原边2013。

具体的，滤波器2011将电源的交流输入电压滤除噪声。第一整流器2012将滤除噪声后的交流输入电压整流成高压直流电。

其中，电源二次侧202可以包括：变压器副边2021，与变压器副边2021相连的第二整流器2022，以及，与第二整流器2022相连的第一开关模块2023。

其中，集成控制芯片203可以包括：电源模块2031、第二开关模块2032、同步整流模块2033、电压调节模块2034、通讯模块2035和控制模块2036。具体的：

集成控制芯片203设置有电源输入脚VCC pin，电源输入脚VCC pin与电源模块2031相连，且电源输入脚VCC pin连接在第一整流器2012与变压器原边2013之间。其中，第一整流器2012整流后的高压直流电能够通过电源输入脚VCC pin供给电源模块2031，以使得电源模块2031为集成控制芯片203提供电源电压并进入工作模式。

集成控制芯片203设置有功率脚Drain/source pin，功率脚与第二开关模块2032相连，且功率脚连接在第一整流器2012与变压器原边2013之间。其中，第二开关模块2032用于通过控制功率脚的打开与关断频率使得电源一次侧201的电压输出到电源二次侧202。

集成控制芯片203设置有同步整流闸级脚SRpin，同步整流闸级脚SR pin与同步整流模块2033相连，且同步整流闸级脚SR pin连接在变压器副边2021与第二整流器2022之间。其中，同步整流模块2033用于通过同步整流闸级脚SR pin对变压器副边2021输出的电压进行同步整流。

集成控制芯片203设置有开关闸级脚Pmos pin，开关闸级脚与第一开关模块2023相连。其中，第一开关模块2023用于通过开关闸级脚控制适配器是否进入工作状态。

集成控制芯片203设置有回授控制脚FB Pin，回授控制脚与电压调节模块2034相连，且回授控制脚连接在第二整流器2022与第一开关模块2023之间。其中，电压调节模块2034用于通过回授控制脚控制第一开关模块2023输出给外部系统的输出电压。

集成控制芯片203设置有通讯脚CC Pin，通讯脚与通讯模块2035相连。其中，通讯模块2035通过通讯脚与外部系统进行通讯，至少用于获取与适配器相连的外部系统所需要的供电电压。

控制模块2036，用于控制集成控制芯片中各个模块的工作状态。

下面给出上述适配器向外部系统供电的过程：

电源一次侧201的滤波器2011将电源的交流输入电压中的噪声滤除，第一整流器2012将滤除噪声后的交流输入电压首先整流成同相位，然后整流成高压直流电，并将高压直流电提供给集成控制芯片203的电源模块2031。其中，滤波器2011可以为EMI滤波器。

集成控制芯片203的电源模块2031获得高压直流电后，控制模块2036进入工作模式，第二开关模块2032在接收到控制模块2036进入工作模式的信号之后，产生切换，通过变压器控制电源一次侧201的电压转换到电源二次侧202，并控制同步整流模块2033对转换到电源二次侧的电压进行同步整流。其中，电源模块2031可以为VCC基准电源，控制模块2036可以为PWM控制器，VCC基准电源获取高压直流电的稳定电压后，可驱动PWM控制器进入工作模式。

电源二次侧202的第二整流器2022将集成控制芯片203中同步整流模块2033同步整流后的电压整流成直流电压，并将直流电压输出给集成控制芯片203。

集成控制芯片203中的电压调节模块2034将直流电压先转换为5V，稳压器2037内部产生工作分压，使电源二次侧202进行内部运作。集成控制芯片203中的控制模块2036通过通讯模块2035接收外部系统所需电压信号，控制电压调节模块2034基于外部系统所需要的供电电压(如5V/9V/15V/20V)控制电压调节模块2034的输出电压，以便将调整后的电压提供给外部系统。

具体的，在需要对外部系统进行供电时，电源二次侧202的第一开关模块2023控制开关闸级脚打开，以使得适配器进入工作状态，在工作状态下，集成控制芯片203通过第二开关模块2032控制功率脚的打开与关断频率，以使得电源一次侧的电压输出到电源二次侧，当变压器副边输出有电压时，控制同步整流闸级脚的打开与关断频率，以通过同步整流模块2033对变压器副边输出的电源进行同步整流，基于外部系统所需电压对电压调节模块2034的输出电压进行调整并通过回授控制脚输出，以使得第一开关模块2023将调整后的电压通过供电线输出给外部系统。

另外，集成控制芯片203还可以包括与回授控制脚相连的过流保护模块2038和与回授控制脚相连的过压保护模块2039。当集成控制芯片接收到外部系统存在不稳定负载的信号时，控制模块2036判断对适配器进行过流保护还是过压保护，经判断，如果需要对适配器进行过流保护，则利用过流保护模块2038对适配器进行过流保护，如果需要对适配器进行过压保护，则利用过压保护模块2039对适配器进行过压保护。

优选的，集成控制芯片203还可以包括线性补偿模块。具体的，集成控制芯片203设置有线性补偿脚，线性补偿脚与线性补偿模块相连，且线性补偿脚连接在滤波器2011与第一整流器2012之间。其中，线性补偿模块用于将第一整流器的输入电压稳定在预设区间范围内。

优选的，集成控制芯片203还可以包括温度保护模块。具体的，集成控制芯片203设置有保护脚，保护脚与温度保护模块相连，且保护脚连接在第一整流器2012与变压器原边2013之间。其中，温度保护模块用于对适配器进行温度保护。

本发明实施例提供的适配器中，电源一次侧将电源的交流输入电压处理成高压直流电，并将高压直流电提供给集成控制芯片，集成控制芯片在获得高压直流电之后，控制电源一次侧的电压转换到电源二次侧，并控制内部的同步整流模块对转换到电源二次侧的电压进行同步整流，电源二次侧将集成控制芯片同步整流后的电压处理成直流电压，并将直流电压输出给集成控制芯片，集成控制芯片基于外部系统所需要的供电电压调整电源二次侧输出的直流电压。本发明实施例简化了电源一次侧和电源二次侧的组件，且将对电源一次侧和电源二次侧的控制均整合到集成控制芯片内部，这使得适配器的组件数量减少，结构得到了简化，降低了电路板的面积。

本发明实施例还提供了一种供电方法，该方法可应用于上述任一实施例提供的适配器，该适配器可以包括电源一次侧、电源二次侧和集成控制芯片，该供电方法可以包括：

步骤S401：电源一次侧将电源的交流输入电压处理成高压直流电，并将高压直流电提供给集成控制芯片。

其中，电源一次侧将电源的交流输入电压处理成高压直流电，包括：电源一次侧对电源的交流输入电压进行滤波，滤除交流输入电压中的噪声；将滤除噪声后的交流输入电压整流为高压直流电。

步骤S402：集成控制芯片在获得高压直流电之后，控制电源一次侧的电压转换到电源二次侧，并控制内部的同步整流模块对转换到电源二次侧的电压进行同步整流。

步骤S403：电源二次侧将集成控制芯片同步整流后的电压处理成直流电压，并将直流电压输出给集成控制芯片。

步骤S404：集成控制芯片基于外部系统所需要的供电电压调整电源二次侧输出的直流电压。

优选地，本发明实施例提供的供电方法还可以包括：当集成控制芯片接收到所述外部系统存在不稳定负载的信号时，对所述适配器进行过流保护或过压保护。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。