一种PD电源功率叠加装置

    专利2025-02-14  35


    本技术涉及电源分配,具体地说,涉及一种pd电源功率叠加装置。


    背景技术:

    1、随着生活水平提高和手机电脑等电子设备的更新迭代,消费者对电子设备充电速率的要求越来越高,于是市面上充电器的功率做的越来越大,从而满足消费者对充电速率的要求。

    2、现有技术中,为了提高对电子设备的充电速率,如公告号为cn212012458u的中国专利文献公开了一种叠加输出功率的电源设备,包括输入接口,与输入接口连接的市电供电模块、电池供电模块及分别与市电供电模块和电池供电模块连接的输出接口组;电源设备内还包括:双相buck芯片,包括与市电供电模块连接的第一输入端、与电池供电模块连接的第二输入端,及与输出接口组连接的buck芯片输出端;双相buck芯片分别自第一输入端和第二输入端接收市电供电模块的第一输出功率及电池供电模块的第二输出功率,将第一输出功率和第二输出功率叠加后传输至输出接口组,以向与输出接口组连接的负载提供电能。

    3、虽然上述的电源设备能够提高充电速率,但是该电源设备是在原有快充的基础上提高对负载的供电、充电速度,它无法使旧款小功率充电器的输出功率支持新款大功率充电的电子设备以最好的工况充电,这样会造成消费者体验下降,同时也会让消费者选择不再使用老旧的充电器,造成资源浪费。


    技术实现思路

    1、1.实用新型所要解决的技术问题

    2、针对现有技术中旧款小功率充电器的输出功率无法支持新款大功率充电的手机以最好工况充电的问题,本实用新型提供一种pd电源功率叠加装置,能够将多路电源电流叠加输出,使多个中小功率、低电压的电源有能力驱动需要大功率、高电压的受电设备。

    3、2.技术方案

    4、为了实现上述目的,本实用新型提供一种pd电源功率叠加装置,包括多路转一路直流变换器和控制采样模块,所述多路转一路直流变换器通过多个输入模块与电源连接;所述控制采样模块与多路转一路直流变换器电性连接,所述控制采样模块控制多路转一路直流变换器通断;其中一个输入模块分出一路连接ldo模块,ldo模块与控制采样模块连接;所述输入模块与诱骗模块连接,诱骗模块诱骗输入模块输出其可输出的最高电压;还包括输出模块,输出模块与所述多路转一路直流变换器电性连接,多路转一路直流变换器将多个输入模块输入的电流融合供输出模块输出。

    5、进一步的,所述多路转一路直流变换器包括pmos驱动电路、pmos、二极管和储能电容,pmos与二极管串联以控制pmos驱动电路的通断。

    6、进一步的,一路所述一路pmos驱动电路包括三极管q1和三极管q2,所述三极管q1的基极至少分为两路,一路与电阻r1连接,另一路与电阻r2连接,;三极管q1的集电极与电阻r1、vbus1输入端、电容c6、电容c7的正极连接,三极管q1的发射极与二极管d1的正极和mos管q3的g连接;三极管q2的集电极分别与与电阻r2、二极管d1的负极连接,三极管q2的发射极分别与另一路三极管q5、电容c6、c7、c8、c9的负极连接;三极管q2的基极与电阻r3串联,并最终连接到pwm0输入端。

    7、进一步的,所述三极管q2的集电极其中一路与电阻r2连接,另一路与二极管d1的负极连接,二极管d1的正极与mos管q3的g极连接,mos管q3的s极与vbus1输入端连接,mos管q3的d级与二极管u1的输入端连接,二极管u1的输出端与降压电路的输入端连接。

    8、进一步的,一路所述储能电容包括电容c6和电容c7,电容c6和电容c7的正极并联且与vbus1输入端连接,电容c6和c7的负极各自接地。

    9、进一步的,所述控制采样模块包括单片机最小系统和采样电路,采样电路采集与输入模块连接的电源的电压,单片机最小系统输出与电压大小比例相同占空比的pwm信号控制mos管q3与二极管d1的导通和关断。

    10、进一步的,所述诱骗模块包括usb接口单元和诱骗芯片,usb接口单元与诱骗芯片通过电路连接。

    11、进一步的,还包括降压模块,降压模块与所述多路转一路直流变换器电性连接,所述控制采样模块控制降压模块将多路转一路直流变换器输出的电流降压。

    12、进一步的,所述降压模块包括电感l1、二极管u3、电容c1,二极管u3的输出端与电容c1的正极分别连接在电感l1的两端,二极管u3的输入端与电容c1的负极连接到地。

    13、进一步的,所述输出模块与降压模块通信连接,输出模块与受电设备电性连接。

    14、3.有益效果

    15、采用本实用新型提供的技术方案,与已有的公知技术相比,具有如下有益效果:

    16、(1)本实用新型的一种pd电源功率叠加装置,诱骗模块可以诱骗输入模块输出其可输出的最高电压,有利于多个中小功率的输入模块进行功能释放;多路转一路直流变换器可以将多个输入模块输入的电流融合供输出模块输出,将多路电源电流叠加输出,能使多个中小功率、低电压的电源以最好的工况充电,从而有能力驱动需要大功率、高电压的受电设备。因而可以将闲置低功率电源混合使用,提高闲置电源使用率,减少重复生产电源所造成的资源浪费。

    17、(2)本实用新型的一种pd电源功率叠加装置,pmos与二极管串联以控制pmos驱动电路的通断,可以防止电流倒灌。mos管q3可以控制电流方向,二极管u1具有单向导通的特性,mos管q3配合二极管u1实现电流防倒灌的功能,保护电路安全。电容c6和电容c7起到储能的作用,用于必要时的电能释放。

    18、(3)本实用新型的一种pd电源功率叠加装置,usb接口单元和诱骗芯片通过电路连接,usb接口是标准统一的接口,具有良好的扩展性,便于电流输入诱骗模块。降压电路可以给多路转一路直流变换器输出的电流滤波和降压,以得到平稳的直流电,同时可以根据需求调整输出电压。



    技术特征:

    1.一种pd电源功率叠加装置,其特征在于,包括多路转一路直流变换器和控制采样模块,所述多路转一路直流变换器通过多个输入模块与电源连接;所述控制采样模块与多路转一路直流变换器电性连接,所述控制采样模块控制多路转一路直流变换器通断;其中一个输入模块分出一路连接ldo模块,ldo模块与控制采样模块连接;所述输入模块与诱骗模块连接,诱骗模块诱骗输入模块输出其可输出的最高电压;还包括输出模块,输出模块与所述多路转一路直流变换器电性连接,多路转一路直流变换器将多个输入模块输入的电流融合供输出模块输出。

    2.根据权利要求1所述的一种pd电源功率叠加装置,其特征在于,所述多路转一路直流变换器包括pmos驱动电路、pmos、二极管和储能电容,pmos与二极管串联以控制pmos驱动电路的通断。

    3.根据权利要求2所述的一种pd电源功率叠加装置,其特征在于,一路所述pmos驱动电路包括三极管q1和三极管q2,所述三极管q1的基极至少分为两路,一路与电阻r1连接,另一路与电阻r2连接;三极管q1的集电极与电阻r1、vbus1输入端、电容c6、电容c7的正极连接,三极管q1的发射极与二极管d1的正极和mos管q3的g连接;三极管q2的集电极分别与电阻r2、二极管d1的负极连接,三极管q2的发射极分别与另一路三极管q5、电容c6、c7、c8、c9的负极连接;三极管q2的基极与电阻r3串联,并最终连接到pwm0输入端。

    4.根据权利要求3所述的一种pd电源功率叠加装置,其特征在于,所述三极管q2的集电极其中一路与电阻r2连接,另一路与二极管d1的负极连接,二极管d1的正极与mos管q3的g极连接,mos管q3的s极与vbus1输入端连接,mos管q3的d级与二极管u1的输入端连接,二极管u1的输出端与降压电路的输入端连接。

    5.根据权利要求2所述的一种pd电源功率叠加装置,其特征在于,一路所述储能电容包括电容c6和电容c7,电容c6和电容c7的正极并联且与vbus1输入端连接,电容c6和c7的负极各自接地。

    6.根据权利要求4所述的一种pd电源功率叠加装置,其特征在于,所述控制采样模块包括单片机最小系统和采样电路,采样电路采集与输入模块连接的电源的电压,单片机最小系统输出与电压大小比例相同占空比的pwm信号控制mos管q3与二极管d1的导通和关断。

    7.根据权利要求1所述的一种pd电源功率叠加装置,其特征在于,所述诱骗模块包括usb接口单元和诱骗芯片,usb接口单元与诱骗芯片通过电路连接。

    8.根据权利要求1所述的一种pd电源功率叠加装置,其特征在于,还包括降压模块,降压模块与所述多路转一路直流变换器电性连接,所述控制采样模块控制降压模块将多路转一路直流变换器输出的电流降压。

    9.根据权利要求8所述的一种pd电源功率叠加装置,其特征在于,所述降压模块包括电感l1、二极管u3、电容c1,二极管u3的输出端与电容c1的正极分别连接在电感l1的两端,二极管u3的输入端与电容c1的负极连接到地。

    10.根据权利要求8所述的一种pd电源功率叠加装置,其特征在于,所述输出模块与降压模块通信连接,输出模块与受电设备电性连接。


    技术总结
    本技术公开了一种PD电源功率叠加装置,属于电源分配技术领域,包括多路转一路直流变换器和控制采样模块,多路转一路直流变换器通过多个输入模块与电源连接;控制采样模块与多路转一路直流变换器电性连接,控制采样模块控制多路转一路直流变换器通断;输入模块与诱骗模块连接,诱骗模块诱骗输入模块输出其可输出的最高电压;还包括输出模块,输出模块与多路转一路直流变换器电性连接,多路转一路直流变换器将多个输入模块输入的电流融合供输出模块输出。本技术能够诱骗输入模块输出其可输出的最高电压,并将多路电源电流叠加输出,使多个中小功率、低电压的电源有能力驱动需要大功率、高电压的受电设备。

    技术研发人员:任迪,汪志泉
    受保护的技术使用者:安徽工业大学
    技术研发日:20230926
    技术公布日:2024/4/29
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