一种电源电路和电源设备制造技术

本发明专利技术实施例涉及电子电力技术领域，特别涉及一种电源电路和电源设备。本发明专利技术提供一种电源电路和电源设备，包括转换电路、升压电路和控制电路，当Type

【技术实现步骤摘要】
一种电源电路和电源设备


[0001]本专利技术实施例涉及电子电力
，特别涉及一种电源电路和电源设备。

技术介绍

[0002]随着移动设备对传输速率，充电功率，接口尺寸越来越严苛的要求，新一代的USB接口USB type C应运而生。USB Type C，简称Type C，是一种通用串行总线(USB)的硬件接口规范。新版接口的亮点在于更加纤薄的设计、更快的传输速度(最高40Gbps)以及更强悍的电力传输(最高240W)。Type C支持USB接口双面插入，正式解决了“USB永远插不准”的世界性难题，正反面随便插。同时与它配套使用的USB数据线也必须更细和更轻便。
[0003]为了支持最高240W的输出功率，相配套的USB Power Delivery Specification(USB PD)协议也随后推出。采用USB PD协议，外部连接的PD设备可以根据自身的需求，向PD电源请求不同的输出电压，其最小值为3V，最大值则可能为50V。而在现有技术中对于PD电源供应的电源电路，系统效率都比较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的是提供一种电源电路和电源设备，系统效率高。
[0005]第一方面，本专利技术实施方式采用的一个技术方案是：提供一种电源电路，包括：
[0006]转换电路，所述转换电路的输入端用于连接外部交流电，所述转换电路用于将所述外部交流电转为第一直流电；
[0007]升压电路，所述升压电路的输入端连接所述转换电路的输出端，所述升压电路的输出端用于连接Type
‑
C端口的输入端，所述升压电路用于将所述第一直流电转为第二直流电、并将所述第二直流电输出至所述Type
‑
C端口的输入端，所述升压电路的工作模式包括直通模式和升压模式；
[0008]控制电路，所述控制电路的第一端连接所述升压电路的输出端，所述控制电路的第二端连接所述Type
‑
C端口的信号端，所述控制电路的第三端连接所述转换电路的控制端，所述控制电路的第四端连接所述升压电路的控制端；
[0009]其中，当所述Type
‑
C端口的输出端连接受电设备时，所述Type
‑
C端口的信号端输出所述受电设备的目标供电电压值至所述控制电路，所述控制电路用于获取所述第二直流电的电压值，根据所述目标供电电压值和预设电压值控制所述升压电路的工作模式，以及根据所述目标供电电压值和所述第二直流电的电压值控制所述转换电路输出的第一直流电的电压值。
[0010]在一些实施例中，所述升压电路包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、输入电容、升压电容和输出电容；
[0011]所述第一开关的第一端分别连接所述转换电路的输出端、所述第四开关的第一端和所述输入电容的第一端，所述第一开关的第二端分别连接所述第三开关的第一端和所述升压电容的第一端，所述第三开关的第二端分别连接所述Type
‑
C端口的输入端和所述输出
电容的第一端，所述升压电容的第二端分别连接所述第四开关的第二端和所述第二开关的第一端，所述第二开关的第二端连接所述输入电容的第二端，所述输入电容的第二端和所述输出电容的第二端均接地，所述第一开关的第三端、所述第二开关的第三端、所述第三开关的第三端和所述第四开关的第三端均连接所述控制电路的第三端；
[0012]所述控制电路用于当所述目标供电电压值小于或等于所述预设电压值时，控制所述第一开关和所述第三开关闭合、以及控制所述第二开关和所述第四开关断开，以使所述升压电路处于直通模式；当所述目标供电电压值大于所述预设电压值时，在每一周期的第一时间段内，控制所述第一开关和所述第二开关闭合、以及控制所述第三开关和所述第四开关断开，在所述每一周期的第二时间段内，控制所述第三开关和所述第四开关闭合、以及控制所述第一开关和所述第二开关断开，以使所述升压电路处于升压模式。
[0013]在一些实施例中，所述控制电路包括控制单元、电压检测电路、反馈电路和ACDC控制电路；
[0014]所述控制单元的第一端连接所述Type
‑
C端口的信号端，所述控制单元的第二端连接所述升压电路的控制端，所述控制单元的第三端连接所述反馈电路的第一端；当所述Type
‑
C端口的输出端连接所述受电设备时，所述Type
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C端口的信号端输出所述目标供电电压值至所述控制单元，所述控制单元用于根据所述目标供电电压值和所述预设电压值控制所述升压电路的工作模式、以及输出所述目标供电电压值至所述反馈电路；
[0015]所述电压检测电路的第一端连接所述升压电路的输出端，所述电压检测电路的第二端连接所述反馈电路的第二端，所述电压检测电路用于检测所述第二直流电的电压值，并将所述第二直流电的电压值输出至所述反馈电路；
[0016]所述反馈电路的第三端连接所述ACDC控制电路的第一端，所述ACDC控制电路的第二端连接所述转换电路的控制端，所述反馈电路用于根据所述目标供电电压值和所述第二直流电的电压值输出反馈信号至所述ACDC控制电路，所述ACDC控制电路用于根据所述反馈信号控制所述第一直流电的电压值，其中，所述反馈信号为电流信号或电压信号。
[0017]在一些实施例中，所述电压检测电路包括第一分压电阻和第二分压电阻；
[0018]所述第一分压电阻的第一端连接所述升压电路的输出端，所述第一分压电阻的第二端分别连接所述第二分压电阻的第一端和所述反馈电路的第二端，所述第二分压电阻的第二端接地。
[0019]在一些实施例中，所述反馈电路包括第一运算放大器、补偿电路和开关管；
[0020]所述第一运算放大器的同相输入端分别连接所述补偿电路的第一端和所述电压检测电路的第二端，所述第一运算放大器的反相输入端连接所述控制单元的第三端，所述第一运算放大器的输出端连接所述开关管的第一端，所述开关管的第二端分别连接所述补偿电路的第二端和所述ACDC控制电路的第一端，所述开关管的第三端接地。
[0021]在一些实施例中，所述补偿电路包括电容和电阻；
[0022]所述电阻的第一端连接所述第一运算放大器的同相输入端，所述电阻的第二端连接所述电容的第一端，所述电容的第二端连接所述开关管的第二端。
[0023]在一些实施例中，所述电源电路还包括隔离电路；
[0024]所述隔离电路的第一端连接所述升压电路的输出端，所述隔离电路的第二端连接所述开关管的第二端，所述隔离电路的第三端连接所述ACDC控制电路的第一端，所述隔离
电路的第四端接地。
[0025]在一些实施例中，所述ACDC控制电路包括驱动电路和第二运算放大器；
[0026]所述第二运算放大器的反相输入端连接所述隔离电路的第三端，所述第二运算放大器的同相输入端连接参考信号，所述第二运算放大器的输出端连接所述驱动电路的第一端，所述驱动电路的第二端连接所述转换电路的控制端。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源电路，其特征在于，包括：转换电路，所述转换电路的输入端用于连接外部交流电，所述转换电路用于将所述外部交流电转为第一直流电；升压电路，所述升压电路的输入端连接所述转换电路的输出端，所述升压电路的输出端用于连接Type
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C端口的输入端，所述升压电路用于将所述第一直流电转为第二直流电、并将所述第二直流电输出至所述Type
‑
C端口的输入端，所述升压电路的工作模式包括直通模式和升压模式；控制电路，所述控制电路的第一端连接所述升压电路的输出端，所述控制电路的第二端连接所述Type
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C端口的信号端，所述控制电路的第三端连接所述转换电路的控制端，所述控制电路的第四端连接所述升压电路的控制端；其中，当所述Type
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C端口的输出端连接受电设备时，所述Type
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C端口的信号端输出所述受电设备的目标供电电压值至所述控制电路，所述控制电路用于获取所述第二直流电的电压值、根据所述目标供电电压值和预设电压值控制所述升压电路的工作模式、以及根据所述目标供电电压值和所述第二直流电的电压值控制所述转换电路输出的第一直流电的电压值。2.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述升压电路包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、输入电容、升压电容和输出电容；所述第一开关的第一端分别连接所述转换电路的输出端、所述第四开关的第一端和所述输入电容的第一端，所述第一开关的第二端分别连接所述第三开关的第一端和所述升压电容的第一端，所述第三开关的第二端分别连接所述Type
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C端口的输入端和所述输出电容的第一端，所述升压电容的第二端分别连接所述第四开关的第二端和所述第二开关的第一端，所述第二开关的第二端连接所述输入电容的第二端，所述输入电容的第二端和所述输出电容的第二端均接地，所述第一开关的第三端、所述第二开关的第三端、所述第三开关的第三端和所述第四开关的第三端均连接所述控制电路的第三端；所述控制电路用于当所述目标供电电压值小于或等于所述预设电压值时，控制所述第一开关和所述第三开关闭合、以及控制所述第二开关和所述第四开关断开，以使所述升压电路处于直通模式；当所述目标供电电压值大于所述预设电压值时，在每一周期的第一时间段内，控制所述第一开关和所述第二开关闭合、以及控制所述第三开关和所述第四开关断开，在所述每一周期的第二时间段内，控制所述第三开关和所述第四开关闭合、以及控制所述第一开关和所述第二开关断开，以使所述升压电路处于升压模式。3.根据权利要求1所述的电源电路，其特征在于，所述控制电路包括控制单元、电压检测电路、反馈电路和ACDC控制电路；所述控制单元的第一端连接所述Type
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C端口的信号端，所述控制单...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧应阳，
申请(专利权)人：深圳慧能泰半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：