Usb充电模组及usb充电插座的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种USB充电模组及USB充电插座，USB充电模组包括集成在一电路板上的EMC滤波单元、整流滤波单元、变压器单元、同步整流单元以及USB接口单元，所述EMC滤波单元经所述整流滤波单元、所述变压器单元、所述同步整流单元与所述USB接口单元连接；所述USB接口单元包括至少一个输出快充电压和/或电流的第一USB接口，所述变压器单元向所述第一USB接口输出快充电压和/或电流。本实用新型的USB充电模组，通过变压器单元设置，配合USB接口输出快充电压电流，实现快充。本实用新型的USB充电插座，通过USB充电模组的设置，实现快充功能，满足用户快速充电需求。
【专利说明】
USB充电模组及USB充电插座
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种充电模组，尤其涉及一种USB充电模组及具有该USB充电模组的USB充电插座。【背景技术】
[0002]越来越多的数码产品采用USB接口充电或供电，如手机、MP3、录音笔等。随着数码产品使用的越来越广泛以及用户的需求，市场上出现了具有USB接口的插座，供USB接头插接，实现充电或供电。
[0003]目前很多数码产品逐渐开始支持快充充电，然而现在的插座却没有能够支持快充的USB插口，无法满足用户的需求。【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有相关技术的上述缺陷，提供一种实现快充的USB充电模组以及具有该USB充电模组的USB充电插座。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种USB充电模组，包括集成在一电路板上的EMC滤波单元、整流滤波单元、变压器单元、同步整流单元以及USB接口单元，所述EMC滤波单元经所述整流滤波单元、所述变压器单元、所述同步整流单元与所述USB 接口单元连接；
[0006]USB接口单元包括至少一个输出快充电压和/或电流的第一USB接口，变压器单元向第一USB接口输出快充电压和/或电流。
[0007]优选地，第一 USB接口为输出电压5V-12V，电流2A-3A的快充USB接口。
[0008]优选地，USB充电模组还包括至少一个输出常规充电电压和/或电流的第二USB接□ 〇
[0009]优选地，变压器单元包括至少一个输出第一功率的第一端口和至少一个输出第二功率的第二端口，第一功率大于第二功率；
[0010]第一端口连接第一USB接口，第二端口连接第二USB接口。
[0011]优选地，变压器单元包括输出第一功率的第一变压器、以及输出第二功率的第二变压器，第一功率大于第二功率;第一变压器连接第一 USB接口，第二变压器连接第二USB接 □ 〇
[0012]优选地，第一功率为18W;第二功率为15.5W。
[0013]优选地，同步整流单元包括连接在变压器单元和第一 USB接口之间的第一同步整流模块、以及连接在变压器单元和第二USB接口之间的第二同步整流模块。[〇〇14]优选地，第一 USB接口和第二USB接口并排在电路板上一侧，同步整流单元、变压器单元、以及EMC滤波单元和整流滤波单元依次排布在USB接口单元一侧。[0〇15] 优选地，USB充电模组还包括与变压器单元连接的PWM控制单元、以及与PWM控制单元连接的反馈单元。
[0016]优选地，USB充电模组还包括与USB接口单元连接的USB充电端口控制单元。
[0017]本实用新型还提供一种USB充电插座，包括插座本体、设置在所述插座本体上的USB插口以及USB充电模组;USB充电模组设置在插座本体内，USB充电模组的USB接口单元与USB插口对应设置。
[0018]本实用新型的USB充电模组，通过变压器单元设置，配合USB接口输出快充电压电流，实现快充。本实用新型的USB充电插座，通过USB充电模组的设置，实现快充功能，满足用户快速充电需求。
【附图说明】
[0019]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中:
[0020]图1是本实用新型一实施例的USB充电模组在电路板上的结构示意图；
[0021 ]图2是本实用新型一实施例的USB充电模组的连接结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0023]如图1、2所示，本实用新型一实施例的USB充电模组，包括集成在一电路板I上的EMC滤波单元10、整流滤波单元20、变压器单元30、同步整流单元以及USB接口单元50 ； EMC滤波单元10、整流滤波单元20、变压器单元30、同步整流单元以及USB接口单元50依次连接，从而EMC滤波单元10经整流滤波单元20、变压器单元30、所述同步整流单元与USB接口单元50连接。
[0024]其中，USB充电模组通过EMC滤波单元10与供电来源连接，EMC滤波单元10用于抑制传导干扰，降低本地端设备对国家电网的影响；整流滤波单元2020用于将交流电转变为直流电，并对转换后的直流电进行滤波;变压器单元30用于实现交流电压转换；同步整流单元用于将变压器单元30副边输出的交流信号转换为直流信号;USB接口单元50输出充电电压电流。
[0025]USB接口单元50包括至少一个输出快充电压和/或电流的第一USB接口 51，变压器单元30向第一 USB接口 51输出快充电压和/或电流;通过第一 USB接口 51输出的快充电压和/或电流可对通过USB接口充电的数码产品如手机、MP3、录音笔进行快速充电。USB接口单元50进一步还可包括至少一个输出常规充电电压和/或电流的第二 USB接口 52。
[0026]快充电压可为5V-12V，电流为2A-3A;常规的充电电压电流可为5V，2.1A。对应地，第一USB接口 51为输出电压5V-12V，电流2A-3A的快充USB接口；第二USB接口 52为输出电压5V，电流2.1A的USB接口，为通用型的充电接口；用户可以在使用时根据需求选择对应的USB接口。第二 USB接口 52最大输出电压为5V，电流2.1A，多个第二 USB接口 52同时总输出最大5V，3.1A0
[0027]USB充电模组可以满足的快充电压和/或电流包括但不限于:
[0028]基于MTKPump Express Plus2.0快充标准，例如，输出电压为5.0V、5.5V、6.0V、6.5￥、7.0￥、7.5￥、8.0￥，输出的最大电流为34;输出的电压8.5￥、9.0￥、9.5￥，输出的最大电流2.5厶;输出的电压10.(^、10.5￥、11.(^、11.5￥、12.(^，输出的最大电流2八。
[0029]基于Quick Charge 3.0快充标准，例如，输出电压5.0V、5.2V、5.4V、5.6V、5.8V、 6.0￥、6.2￥、6.4￥、6.6￥、6.8￥、7.0￥、7.2￥、7.4￥、7.6￥、7.8￥、8.0￥，输出的最大电流3厶;输出电压 8.2￥、8.4￥、8.6￥、8.8￥、9.0￥、9.2￥、9.4￥，输出的最大电流2.5厶;输出电压9.6￥、9.8￥、 10.0V、10.2V、10.4V、10.6V、10.8V、11.0V、11.2V、11.4V、11.6V、11.8V、12.0V，输出的最大电流2A。
[0030]以上列举仅为本实用新型的USB充电模组支持的快充电压电流组合方案的举例， 除了以上列举的快充电压电流组合方案，USB充电模组还支持很多其他快充电压电流组合方案，以及支持基于其他快充标准的电压电流组合方案。[0031 ]优选地，第一USB接口 51和第二USB接口 52并排在电路板1上一侧，同步整流单元、 变压器单元30、以及EMC滤波单元10和整流滤波单元20依次排布在USB接口单元50—侧。 [〇〇32]同步整流单元包括第一同步整流模块41和第二同步整流模块42;第一同步整流模块41连接在变压器单元30和第一USB接口 51之间，第二同步整流模块42连接在变压器单元 30和第二USB接口 52之间。[〇〇33]变压器单元30包括至少一个输出第一功率的第一端口和至少一个输出第二功率的第二端口，第一功率大于第二功率;变压器单元30可为一进二出的变压器单元，输出两种功率，分别使第一USB接口 51和第二USB接口 52输出快充电压电流和常规快充电压电流。如图2所示，本实施例中，第一USB接口 51为一个;第二USB接口 52为两个，输出一致的电压电流。[〇〇34]作为变压器单元30的一种实施方式，如图2所示，变压器单元30包括输出第一功率的第一变压器31、以及输出第二功率的第二变压器32，第一功率大于第二功率。第一变压器 31连接第一 USB接口 51，使第一 USB接口 51输出快充电压和/或电流;第二变压器32连接第二 USB接口52,使第二USB接口52输出常规电压和/或电流。其中，第一功率可为18W;第二功率可为15.5W。[〇〇35]作为变压器单元30的另一种实施方式，变压器单元30包括一个一进二出的变压器。该变压器包括一个输出第一功率的第一端口和输出第二功率的第二端口，第一功率大于第二功率。第一端口连接第一 USB接口 51，使第一 USB接口 51输出快充电压电流;第二端口连接第二USB接口 52，使第二USB接口 52输出常规电压电流。其中，第一功率可为18W;第二功率可为15.5W。[〇〇36]进一步地，USB充电模组还包括与变压器单元30连接的HVM控制单元和与控制单元连接的反馈单元;PWM控制单元根据反馈单元的判定结果实时调整开关的占空比，稳定电源模块输出特性;反馈单元用于实时监控电源的工作状态，并将判定结果传送给PWM控制单元。[〇〇37]具体地，PWM控制单元包括第一 PWM控制模块61和第二PWM控制模块62,反馈单元包括第一反馈模块71和第二反馈模块72;第一 PWM控制模块61对应第一 USB接口 51连接变压器单元30(第一变压器31或变压器第一端口)和第一反馈单元71;第二PWM控制模块62对应第二USB接口 52连接变压器单元30 (第二变压器32或变压器第二端口)和第二反馈单元72。 [〇〇38]在电路板1上，PWM控制单元和反馈单元位于变压器单元30的侧边。第一 PWM控制模块61和第一反馈模块71位于变压器单元30的一侧，第二PWM控制模块62和第二反馈模块72 位于变压器单元30的另一侧。
[0039]USB充电模组还包括与USB接口单元50连接的USB充电端口控制单元;USB充电端口控制单元包括与第一USB接口 51连接的第一USB充电端口控制单元81、以及与第二USB接口52连接的第二 USB充电端口控制单元82。第一 USB充电端口控制单元81和第二 USB充电端口控制单元82通过侦测负载的状态，调整对应的USB接口的D+、D-电平状态，以能够适应不同的充电协议，达到通用型5V和快充9V高速充电的效果，可以支持的快充规范包括QuickCharge 3.0nOPPO V00C、MTK Pump Express Plus 2.0、TI MaxCharge、Apple 20V、USB3.1PD等。
[0040]在电路板I上，第一 USB充电端口控制单元81和第二 USB充电端口控制单元82并排并且位于USB接口单元50和同步整流单元之间。
[0041]本实用新型一实施例的USB充电插座，包括插座本体、USB插口以及上述的USB充电模组。USB插口设置在插座本体上，供USB接头的插接;USB充电模组设置在插座本体内，并且，USB充电模组的USB接口单元与USB插口对应设置。
[0042]进一步地，USB充电插座还包括设置在插座本体上的电源插口。电源插口包括三孔插口和/或两孔插口，供电器插头的插接。插座本体上可设有一个或多个电源插口。电源插口可依次排布在插座本体上一端，USB插口依次排布在插座本体上另一端，电源插口之间、USB插口之间以及电源插口和USB插口之间均具有一定间隔，使用时相互不干扰。
[0043]根据需要，电源插口可为符合相关新国标的五孔插口，其中的三个孔供三插针的插头插接，两个孔供两插针插头的插接。
[0044]本实用新型的USB充电插座，通过USB充电模组的设置，实现快充功能，满足用户快速充电的需求，也提升产品价值和性价比。
[0045]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种USB充电模组，其特征在于，包括集成在一电路板上的EMC滤波单元、整流滤波单元、变压器单元、同步整流单元以及USB接口单元，所述EMC滤波单元经所述整流滤波单元、所述变压器单元、所述同步整流单元与所述USB接口单元连接； 所述USB接口单元包括至少一个输出快充电压和/或电流的第一USB接口，所述变压器单元向所述第一USB接口输出快充电压和/或电流。2.根据权利要求1所述的USB充电模组，其特征在于，所述第一USB接口为输出电压5V-12V，电流2A-3A的快充USB接口。3.根据权利要求1所述的USB充电模组，其特征在于，所述USB充电模组还包括至少一个输出常规充电电压和/或电流的第二USB接口。4.根据权利要求3所述的USB充电模组，其特征在于，所述变压器单元包括至少一个输出第一功率的第一端口和至少一个输出第二功率的第二端口，所述第一功率大于所述第二功率； 所述第一端口连接所述第一USB接口，所述第二端口连接所述第二USB接口。5.根据权利要求3所述的USB充电模组，其特征在于，所述变压器单元包括输出第一功率的第一变压器、以及输出第二功率的第二变压器，所述第一功率大于所述第二功率;所述第一变压器连接所述第一USB接口，所述第二变压器连接所述第二USB接口。6.根据权利要求3所述的USB充电模组，其特征在于，所述同步整流单元包括连接在所述变压器单元和所述第一USB接口之间的第一同步整流模块、以及连接在所述变压器单元和所述第二 USB接口之间的第二同步整流模块。7.根据权利要求3所述的USB充电模组，其特征在于，所述第一USB接口和第二USB接口并排在所述电路板上一侧，所述同步整流单元、变压器单元、以及EMC滤波单元和整流滤波单元依次排布在所述USB接口单元一侧。8.根据权利要求1-7任一项所述的USB充电模组，其特征在于，所述USB充电模组还包括与所述变压器单元连接的PWM控制单元、以及与所述PWM控制单元连接的反馈单元。9.根据权利要求1-7任一项所述的USB充电模组，其特征在于，所述USB充电模组还包括与所述USB接口单元连接的USB充电端口控制单元。10.一种USB充电插座，其特征在于，包括插座本体、设置在所述插座本体上的USB插口以及权利要求1-9任一项所述的USB充电模组;所述USB充电模组设置在所述插座本体内，所述USB充电模组的USB接口单元与所述USB插口对应设置。
【文档编号】H02J7/02GK205657474SQ201620436523
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年5月13日 公开号201620436523.5, CN 201620436523, CN 205657474 U, CN 205657474U, CN-U-205657474, CN201620436523, CN201620436523.5, CN205657474 U, CN205657474U
【发明人】林江华
【申请人】珠海市魅族科技有限公司