一种高效无损的DC/DC电路的制作方法

本实用新型属于电源电路领域，特别涉及一种高效无损的DC/DC电路。

背景技术：

通常一些新型的移动电源，墙插，多USB接口的排插及电源适配器上，两个或者两个以上的USB 2.0接口和一个TYPE-C接口的电子产品，目前 TYPE-C端子可以承受最大5A的电流，最大功率可做到100W，目前，TYPE-C 电源，输出电压通常为5V、9V、12V、15V、20V,而USB 2.0输出一般都是5V，若一个电源上同时有USB 2.0和TYPE-C接口时，由于两个接口的输出电压不同，那么，而当前级AC到DC电路输出只有一组DC电压(5-30V)时，则要在USB 2.0电路中间增加一个DC转DC降压电路，因为TYPE-C输出电压 5V-20V间，USB 2.0则是固定的5V输出。当前级输出5V时，而USB 2.0也必须输出5V，那么问题就来了，DC5V转5V时，由于降压电路，USB输出电流1-5A之间，那么损耗就大了，效率低，压降也较大，约为0.3-0.5V，那此时，输出电压就偏低了(5-0.4＝4.6V)，不符输出5％(4.75-5.25V)的标准范围，充电电压低，充电慢。

有鉴于此，本发明人专门设计了一种高效无损的DC/DC电路，本案由此产生。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种高效无损的DC/DC电路，解决了现有充电器单一性、不能转换多元化使用，造成资源浪费和环境污染的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种高效无损的DC/DC电路，包括AC-DC输入端口、DC-DC整流电路、第二控制开关电路、CPU控制电路、TYPE-C检测识别电路、TYPE-C接口输出端、第一控制开关电路、第三控制开关电路、DC-DC降压电路、USB2.0接口输出端；

所述AC-DC输入端口与所述DC-DC整流电路的输入端相连，用于输出 6V～30V的直流电压，并传送至所述DC-DC整流电路；

所述DC-DC整流电路的输出端，分别与所述第一控制开关电路的输入端、第二控制开关电路的输入端、CPU控制电路相连，用于将所述直流电压变换成可变的直流电压，并分别传送至所述第一控制开关电路、第二控制开关电路、CPU控制电路供电；

所述CPU控制电路，分别与第一控制开关电路的输入端、第二控制开关电路的输入端、第三控制开关电路的输入端、TYPE-C检测识别电路相连，用于对外围电路进行数据监测与控制；

所述第二控制开关电路的输出端，与所述TYPE-C接口输出端相连，根据控制信号，将所述直流电压传送至所述TYPE-C接口输出端；

所述TYPE-C检测识别电路的输入端，与所述TYPE-C接口输出端相连；所述TYPE-C检测识别电路的输出端，与所述CPU控制电路相连，用于检测识别TYPE-C接口，并将检测结果传送至所述CPU控制电路；

所述第一控制开关电路的输入端，与所述CPU控制电路相连；所述第一控制开关电路的输出端，与所述USB2.0接口输出端相连；根据控制信号，将所述直流电压传送至所述USB2.0接口输出端；

所述第三控制开关电路的输入端，与所述CPU控制电路相连；所述第三控制开关电路的输出端，与所述DC-DC降压电路相连，根据控制信号，将所述直流电压传送至所述DC-DC降压电路；

所述DC-DC降压电路的输出端与所述USB2.0接口输出端相连，用于对所述直流电压进行降压，并将降压电压传送至所述USB2.0接口输出端。

优选地，所述第二控制开关电路包括第一场效应管Q54、第一电阻R63、第三电阻R64、第三场效应管Q53、第五场效应管Q55、第六电阻R65、第七电阻R66、第一电容C60、第二电阻R67、第四场效应管Q56、第八电阻R68、第九电容C55、第二电容C61；

第三场效应管Q53的漏极与所述DC-DC整流电路的输出端相连，第三场效应管Q53的源极分别与第一场效应管Q54的源极、第一电阻R63的一端相连，第一电阻R63的另一端分别与第一场效应管Q54的栅极、第三场效应管 Q53的栅极相连，第三电阻R64的一端与第三场效应管Q53的栅极相连，第三电阻R64的另一端与第五场效应管Q55的漏极相连，第五场效应管Q55的源极与接地信号相连，第五场效应管Q55的栅极与第六电阻R65的一端相连，第六电阻R65的另一端与所述CPU控制电路相连，第七电阻R66的一端与所述CPU控制电路相连，第七电阻R66的另一端与接地信号相连，第一场效应管Q54的漏极与第一电容C60的一端相连，第一电容C60的另一端与接地信号相连，第二电阻R67的一端与第一场效应管Q54的漏极相连，第二电阻R67 的另一端与第四场效应管Q56的漏极相连，第四场效应管Q56的源极与接地信号相连，第四场效应管Q56的栅极与所述CPU控制电路相连，第八电阻R68 的一端与所述CPU控制电路相连，第八电阻R68的另一端与接地信号相连，第九电容C55的一端与DC-DC整流电路的输出端相连，第九电容C55的另一端与接地信号相连,第二电容C61的一端与所述TYPE-C接口输出端相连，第二电容C61的另一端与接地信号相连。

优选地，所述第三场效应管的漏极还设有一电阻和一LED灯的串联支路，电阻的一端与第三场效应管的漏极相连，电阻的另一端与LED灯的正极相连，LED灯的负极与接地信号相连。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的一种高效无损的DC/DC电路，当AC-DC输入端口输入直流电压5-30V时，一路是：TYPE-C接口电路接CPU控制电路的控制指令，输出负载端要求的所需电压5V-30V；另一路是USB 2.0接口端输出固定5V 电压，直流电压5-30V通过DC-DC降压电路降到5V，方法是：在AC-DC输入端口和降压电路增加两个控制开关，当前级输出DC电压大于6V时，第一控制开关开通，DC-DC降压电路接通工作，第二控制开关关断，由6-30V间电压降到5V；当AC-DC输入端口电压低于5.3V时，第一控制开关关断，DC-DC 降压电路停止工作，5V电压直通无损的通过MOS开关管，输出到USB 2.0 接口端。解决了现有充电器单一性、不能转换多元化使用，造成资源浪费和环境污染的问题。同时，还有电路简单、使用方便、成本低、高效、无损的优点。

附图说明

图1是本实用新型的系统框图；

图2是本实用新型的第一转换开关的电路示意图；

图3是本实用新型的系统实施方式示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种高效无损的DC/DC电路，包括AC-DC输入端口、DC-DC 整流电路、第二控制开关电路、CPU控制电路、TYPE-C检测识别电路、TYPE-C 接口输出端、第一控制开关电路、第三控制开关电路、DC-DC降压电路、USB2.0 接口输出端；

AC-DC输入端口与DC-DC整流电路的输入端相连，用于输出6V～30V的直流电压，并传送至DC-DC整流电路；

DC-DC整流电路的输出端，分别与第一控制开关电路的输入端、第二控制开关电路的输入端、CPU控制电路相连，用于将直流电压变换成可变的直流电压，并分别传送至第一控制开关电路、第二控制开关电路、CPU控制电路供电；

CPU控制电路，分别与第一控制开关电路的输入端、第二控制开关电路的输入端、第三控制开关电路的输入端、TYPE-C检测识别电路相连，用于对外围电路进行数据监测与控制；

第二控制开关电路的输出端，与TYPE-C接口输出端相连，根据控制信号，将直流电压传送至TYPE-C接口输出端；

TYPE-C检测识别电路的输入端，与TYPE-C接口输出端相连；TYPE-C检测识别电路的输出端，与CPU控制电路相连，用于检测识别TYPE-C接口，并将检测结果传送至CPU控制电路；

第一控制开关电路的输入端，与CPU控制电路相连；第一控制开关电路的输出端，与USB2.0接口输出端相连；根据控制信号，将直流电压传送至 USB2.0接口输出端；

第三控制开关电路的输入端，与CPU控制电路相连；第三控制开关电路的输出端，与DC-DC降压电路相连，根据控制信号，将直流电压传送至DC-DC 降压电路；

DC-DC降压电路的输出端与USB2.0接口输出端相连，用于对直流电压进行降压，并将降压电压传送至USB2.0接口输出端。

如图2至图3所示，第二控制开关电路包括第一场效应管Q54、第一电阻R63、第三电阻R64、第三场效应管Q53、第五场效应管Q55、第六电阻R65、第七电阻R66、第一电容C60、第二电阻R67、第四场效应管Q56、第八电阻R68、第九电容C55、第二电容C61；

第三场效应管Q53的漏极与DC-DC整流电路的输出端相连，第三场效应管Q53的源极分别与第一场效应管Q54的源极、第一电阻R63的一端相连，第一电阻R63的另一端分别与第一场效应管Q54的栅极、第三场效应管Q53 的栅极相连，第三电阻R64的一端与第三场效应管Q53的栅极相连，第三电阻R64的另一端与第五场效应管Q55的漏极相连，第五场效应管Q55的源极与接地信号相连，第五场效应管Q55的栅极与第六电阻R65的一端相连，第六电阻R65的另一端与CPU控制电路相连，第七电阻R66的一端与CPU控制电路相连，第七电阻R66的另一端与接地信号相连，第一场效应管Q54的漏极与第一电容C60的一端相连，第一电容C60的另一端与接地信号相连，第二电阻R67的一端与第一场效应管Q54的漏极相连，第二电阻R67的另一端与第四场效应管Q56的漏极相连，第四场效应管Q56的源极与接地信号相连，第四场效应管Q56的栅极与CPU控制电路相连，第八电阻R68的一端与CPU 控制电路相连，第八电阻R68的另一端与接地信号相连，第九电容C55的一端与DC-DC整流电路的输出端相连，第九电容C55的另一端与接地信号相连, 第二电容C61的一端与TYPE-C接口输出端相连，第二电容C61的另一端与接地信号相连。

第三场效应管的漏极还设有一电阻R87和一LED灯LED51的串联支路，电阻R87的一端与第三场效应管Q53的漏极相连，电阻R87的另一端与LED 灯LED51的正极相连，LED灯LED51的负极与接地信号相连。

其具体工作原理如下:

当AC-DC输入端口输入直流电压5-30V时，一路是：TYPE-C接口电路接CPU控制电路的控制指令，输出负载端要求的所需电压5V-30V；另一路是USB 2.0接口端输出固定5V电压，直流电压5-30V通过DC-DC降压电路降到 5V，方法是：在AC-DC输入端口和降压电路增加两个控制开关，当前级输出直流电压大于6V时，场效应管Q60开关开通，DC-DC降压电路接通工作，此时场效应管Q53开关关断，由6-30V间电压降到5V，当前级电压低于5.3V 时，场效应管Q60开关关断，降压电路停止工作，此时场效应管Q53开关开通，5V电压直通无损的通过MOS开关管，输出到USB 2.0接口端。达到无损高效率的目的，避免了使用高成本，复杂的升降电路。解决了现有充电器单一性、不能转换多元化使用，造成资源浪费和环境污染的问题。同时，还有使用方便、成本低、高效、无损的优点。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。