一种快充电路的制作方法

本技术涉及电子，尤其是涉及用于移动终端设备(特别是手机、pos设备)的兼容qc协议的快充电路。

背景技术：

1、qc快充协议(高通quick charge快速充电协议)是电子设备常用的一种快速充电协议，电子设备通过usb数据通讯口d+与d-端输出电压信号给充电适配器，充电适配器内置的usb解码芯片判断需要输出的电压大小。通常，行业标准为：5v、9v、12v、与20v输出电压。目前，大部分的移动终端设备(包括手机、pos设备等)都支持qc快充协议。

2、图1与图2示出了现有技术中支持qc快充协议的充电电路技术方案，其在用电模块的d+、d-添加控制电路。其中，d+通过分压设计在0.6v，d-通过延时电路、泄放电路,电压设计在0.6v，qc快充适配器识别到d+、d-电压都在0.6v，触发快充协议，qc适配器输出12v电压，输出功率提升，从而实现快充的功能。

3、然而，上诉技术方案存在以下缺点：1、d+、d-控制电路直接加载在用电模块上，会影响通讯，导致数据传输失败；2、d+、d-电压设计在0.6v，适配器输出12v电压，而有些移动终端设备(例如，pos设备)的用电模块不需要这么高的充电电压，否则会给设备器件带来耐压问题，高压还会产生更高的热量，从而导致电子设备发热，降低电池寿命。

技术实现思路

1、本实用新型针对上述现有技术缺陷，提出了一种改进的与qc快充协议兼容的快充电路。改进后的快充电路在现有技术的原快充电路的基础框架之上增加了协议控制电路、开关电路，并修改了d+、d-控制电路，使得改进后的快充电路更符合移动终端设备(例如，手机、pos设备等)的实际充电需求与应用。

2、为达到上述目的，本实用新型提供了一种快充电路，其用于为支持qc快充协议的移动终端设备快速充电，其特征在于，所述快充电路包括电源适配器、移动终端设备、协议控制电路、开关电路、d+控制电路与d-控制电路，

3、其中，协议控制电路的输入端分别连接电源适配器的vcc端与移动终端设备，并且协议控制电路的输出端分别连接d+控制电路与d-控制电路；

4、其中，开关电路的第一侧分别连接电源适配器的d+与d-端，开关电路第二侧的连接选择性地分成两组，第一组分别连接d+控制电路与d-控制电路，第二组分别连接移动终端设备cpu的d+与d-端，开关电路设置为在第二侧两组连接之间选择一组与第一侧连接，从而使得电源适配器的d+与d-端与移动终端设备cpu的d+与d-端连接，或者电源适配器的d+与d-端分别与d+控制电路与d-控制电路连接。

5、根据本实用新型一个优选的实施例，所述协议控制电路包括pmos管、第一npn管、第一电阻、第一电容、与第二电阻。

6、其中，第一电阻和第一电容并联，它们一端接电源适配器的vcc输入，另一端接pmos管的栅极；

7、其中，pmos管的源极接电源适配器的vcc输入，pmos管的漏极作为协议控制电路的输出端，该输出端分别连接d+控制电路与d-控制电路，作为d+控制电路与d-控制电路的电源；

8、其中，第二电阻一端接pmos的栅极，另一端接npn管的集电极；

9、其中，第一npn管的基极接移动终端设备cpu的控制信号ctrl，第一npn管的发射极接地，所述第一npn管具有内置电阻。

10、根据本实用新型一个优选的实施例，所述开关电路包括双路模拟开关、第三电阻、与第二电容。

11、其中，双路模拟开关的第6、第7引脚分别接电源适配器的d+与d-端，双路模拟开关的第2、第3引脚接移动终端设备cpu的d-与d+端，双路模拟开关的第10、第1引脚分别接d-控制电路与d+控制电路，双路模拟开关的第4引脚与第8引脚alp_sel接地，双路模拟开关的第5引脚接系统3.3v电源，双路模拟开关的第9引脚接移动终端设备cpu的控制信号ctrl；

12、其中，第二电容一端接双路模拟开关的第5引脚，另一端接双路模拟开关的第4引脚；

13、其中，第三电阻一端接双路模拟开关的第9引脚，一端接地。

14、根据本实用新型一个优选的实施例，所述d+控制电路包括第四电阻、第五电阻与第六电阻。

15、其中，第四电阻一端接协议控制电路的pmos管的漏极，另一端分别接第五电阻与第六电阻；

16、其中，第五电阻一端接第四电阻，另一端接地；

17、其中，第六电阻一端与第四电阻和第五电阻连接，另一端作为d+控制电路的输出。

18、优选地，所述第四电阻与所述第六电阻的阻值比小于等于1:1.5，所述第五电阻为限流电阻，其阻值为1000欧。更为优选地，所述第四电阻的阻值为200欧，所述第六电阻的阻值为300欧。

19、可替换地，所述d+控制电路包括稳压管，所述稳压管的电压保持在1.925v以上，优选地，保持在大约3v。

20、根据本实用新型一个优选的实施例，所述d-控制电路包括第三电容、第四电容、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第二npn管。

21、其中，第三电容作为滤波电容，一端接协议控制电路的pmos管的漏极，另一端接地；

22、其中，第八电阻、第九电阻与第一二极管构成泄放电路；

23、其中，第七电阻、第十电阻组成输入电压的分压电路；

24、其中，第十二电阻、第十四电阻组成输出电压的分压电路；

25、其中，第十一电阻和第四电容构成d-控制电路的上电延时电路；

26、其中，第二npn管作为开关，第二二极管与第三二极管连接第二npn管的发射极，以使得第二npn管导通时电压钳位在1.4v，确保饱和导通。

27、优选地，所述第十一电阻的阻值为200kω，所述第四电容为15uf，所述第八电阻与所述第九电阻的阻值相等均为4.7kω，所述第七电阻与所述第十电阻的阻值相等均为100kω。

28、根据本实用新型一个优选的实施例，所述移动终端设备包括手机与pos设备。

29、本实用新型提供的为支持qc快充协议的移动终端设备充电的快充电路，具有以下有益技术效果：

30、第一、关于充电对数据通讯造成干扰的问题：本实用新型的快充电路增加了协议控制电路和开关电路，通过移动终端设备cpu的控制信号ctrl来控制协议控制电路的输出与开关电路的切换。一方面在默认状态下(需要usb数据传输时)，协议控制电路不导通无输出，开关电路连接为使得移动终端设备cpu的d+、d-端和电源适配器j1端子的d+、d-端直连，数据传输不受干扰，保证数据传输的完整性。另一方面，当软件枚举未识别到通讯信号，则通过移动终端设备cpu的控制信号ctrl启动协议控制电路，并将开关电路切换到d+、d-控制电路，从而使得电源适配器启动qc快充协议对移动终端设备进行快速充电。

31、第二、关于电源适配器快充输出电压过高的问题：本实用新型的快充电路分别修改了d+控制电路与d-控制电路。一方面、通过分压电路将d+控制电路设计在1.925v以上，优选地设置成3.3v；另一方面、通过分压电路将d-电路设计在0.325v-1.925v之间，从而降低qc快充适配器的输出电压，从现有技术适配器输出电压12v降低到了9v，提高了能效的利用率、减少了器件的耐压问题。

32、此外，本实用新型的快充电路还修改了d-控制电路，提高分压电路第七、第十电阻的阻值，降低第四电容的容值，从而实现小型化封装、降低电容的漏电流。