本實(shí)用新型涉及USB電力傳輸技術(shù)領(lǐng)域和產(chǎn)品通用化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于PD3.0協(xié)議的USB功率組態(tài)設(shè)定裝置。

背景技術(shù)：

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，USB接口在電子設(shè)備中的角色也發(fā)生了演變。USB接口在誕生初期，以數(shù)據(jù)傳輸為主要功能，附帶極其有限的供電能力。然而現(xiàn)在，USB在電力傳輸上已上升到與數(shù)據(jù)傳輸同等重要的地位。USB逐漸成為電子設(shè)備的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)配置接口。每天，數(shù)以萬計(jì)的電子產(chǎn)品通過USB接口獲取電能。USB的PD協(xié)議的誕生，標(biāo)志著USB電力傳輸跨進(jìn)了一個(gè)新的旅程，更大的傳輸功率，更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。

USB的PD3.0協(xié)議支持多種功率組態(tài)，支持5V、9V、15V和20V四種電壓，每種電壓有各自對應(yīng)的最大電流，5V、9V和15V的最大電流為3A，20V的最大電流為5A。然而，并不是所有USB PD的供電設(shè)備都能夠提供協(xié)議規(guī)定的全部電壓和電流，取決于供電來源、穩(wěn)壓器特性以及受電設(shè)備需求等多重因素。例如，一款小轎車的車載充電器，電源來自13V左右的電平，通常只需給手機(jī)和平板等便攜式設(shè)備供電，5V和9V兩種電壓就已經(jīng)覆蓋了絕大部分的應(yīng)用需求；而對于連接市電的USB電插排，其應(yīng)用需求則更為廣泛，很有可能就要全支持上述四種電壓。

基于PD3.0協(xié)議的USB設(shè)備對功率組態(tài)的需求多種多樣，針對每一種功率組態(tài)定制PD控制芯片顯然是不可行，即使通過存儲器燒碼的方式設(shè)定功率組態(tài)，也會對生產(chǎn)管理和產(chǎn)品管理帶來極大的不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供基于PD3.0協(xié)議的USB功率組態(tài)設(shè)定裝置，其采用通用化設(shè)計(jì)，靈活易用。

本實(shí)用新型的目的采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

基于PD3.0協(xié)議的USB功率組態(tài)設(shè)定裝置，其特征在于，包括電流源、第一開關(guān)陣列、電阻陣列和處理模塊，所述電流源、第一開關(guān)陣列、電阻陣列依次連接，處理模塊與第一開關(guān)陣列連接；所述電流源用于產(chǎn)生電流并通過第一開關(guān)陣列輸出至電阻陣列，所述電阻陣列根據(jù)電流產(chǎn)生若干個(gè)檢測電壓信號，該檢測電壓信號經(jīng)過第一開關(guān)陣列全部輸出至處理模塊，以使該處理模塊根據(jù)該檢測電壓信號得到相應(yīng)的若干個(gè)電流值信號。

優(yōu)選的，所述處理模塊包括第二開關(guān)陣列、參考電壓陣列、比較電路、判斷識別電路，所述參考電壓陣列、第二開關(guān)陣列、比較電路和判斷識別電路依次連接，比較電路與第一開關(guān)陣列連接；參考電壓陣列用于產(chǎn)生若干個(gè)參考電壓信號，并通過第二開關(guān)陣列將參考電壓信號發(fā)送至比較電路；所述比較電路用于接收檢測電壓信號，并根據(jù)檢測電壓信號和參考電壓信號進(jìn)行處理得到結(jié)果信號，發(fā)送結(jié)果信號至判斷識別電路，使判斷識別電路根據(jù)結(jié)果信號得到若干個(gè)電流值信號。

優(yōu)選的，所述第一開關(guān)陣列包括開關(guān)S1、開關(guān)S2、開關(guān)S3、開關(guān)S4；電阻陣列包括電阻R1、電阻R2、電阻R3和電阻R4，第二開關(guān)陣列包括若干個(gè)開關(guān)SM，參考電壓陣列包括參考電壓源以及若干個(gè)電阻Rm，比較電路為一比較器，判斷識別電路為數(shù)字電路；電阻Rm的數(shù)量＝開關(guān)SM的數(shù)量+1；

若干個(gè)電阻Rm之間依次連接形成串聯(lián)支路，該串聯(lián)支路的一端連接參考電壓源，另一端接地；任意兩個(gè)電阻Rm之間分別連接一個(gè)開關(guān)SM的一端，所有開關(guān)SM的另一端均與比較器的反相輸入端連接；電阻R1的一端連接開關(guān)S1的一端，電阻R2的一端連接開關(guān)S2的一端，電阻R3的一端連接開關(guān)S3的一端，電阻R4的一端連接開關(guān)S4的一端，電阻R1的另一端、電阻R2的另一端、電阻R3的另一端和電阻R4的另一端均接地，開關(guān)S1的另一端、開關(guān)S2的另一端、開關(guān)S3的另一端和開關(guān)S4的另一端均與比較器的正相輸入端連接，比較器的輸出端連接數(shù)字電路。

優(yōu)選的，所述第一開關(guān)陣列包括開關(guān)S1、開關(guān)S2、開關(guān)S3、開關(guān)S4；電阻陣列包括電阻R1、電阻R2、電阻R3和電阻R4，所述處理模塊包括AD轉(zhuǎn)換器和數(shù)字電路，所述電阻R1的一端連接開關(guān)S1的一端，電阻R2的一端連接開關(guān)S2的一端，電阻R3的一端連接開關(guān)S3的一端，電阻R4的一端連接開關(guān)S4的一端，電阻R1的另一端、電阻R2的另一端、電阻R3的另一端和電阻R4的另一端均接地，開關(guān)S1的另一端、開關(guān)S2的另一端、開關(guān)S3的另一端和開關(guān)S4的另一端均與AD轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，AD轉(zhuǎn)換器的輸出端與數(shù)字電路連接。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果在于：

本實(shí)用新型有利于產(chǎn)品的通用化設(shè)計(jì)，通過電阻陣列產(chǎn)生多個(gè)檢測電壓信號，處理模塊根據(jù)檢測電壓信號處理得到多個(gè)電流值，電阻陣列可以由設(shè)計(jì)人員自由配置，實(shí)現(xiàn)支持不同功率組態(tài)的PD設(shè)備，簡單易用，成本低。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的模塊結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例一的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本實(shí)用新型的實(shí)施例二的電路結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式，對本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述：

參見圖1，本實(shí)用新型提供一種基于PD3.0協(xié)議的USB功率組態(tài)設(shè)定裝置，其包括電流源、第一開關(guān)陣列、電阻陣列和處理模塊，所述電流源、第一開關(guān)陣列、電阻陣列依次連接，處理模塊與第一開關(guān)陣列連接；所述電流源用于產(chǎn)生電流并通過第一開關(guān)陣列輸出至電阻陣列，所述電阻陣列根據(jù)電流產(chǎn)生若干個(gè)檢測電壓信號，該檢測電壓信號經(jīng)過第一開關(guān)陣列全部輸出至處理模塊，以使該處理模塊根據(jù)該檢測電壓信號得到相應(yīng)的若干個(gè)電流值信號。

電阻陣列由多個(gè)電阻組成，可分別對應(yīng)USB PD設(shè)備的多種電壓，電阻阻值的大小對應(yīng)該電壓的電流大小，電流源產(chǎn)生的電流通過第一開關(guān)陣列的通路控制，先后流經(jīng)電阻陣列的不同電阻，產(chǎn)生不同時(shí)刻的多個(gè)檢測電壓信號，處理模塊根據(jù)多個(gè)檢測電壓信號進(jìn)處理，得到對應(yīng)的多個(gè)電流值信號。

實(shí)施例一：

參見圖2，本實(shí)施例的處理模塊包括第二開關(guān)陣列、參考電壓陣列、比較電路、判斷識別電路，所述參考電壓陣列、第二開關(guān)陣列、比較電路和判斷識別電路依次連接，比較電路與第一開關(guān)陣列連接；參考電壓陣列用于產(chǎn)生若干個(gè)參考電壓信號(VR_1至VR_M)，并通過第二開關(guān)陣列將參考電壓信號VR發(fā)送至比較電路；比較電路用于接收檢測電壓信號VSEN，并根據(jù)檢測電壓信號和參考電壓信號進(jìn)行處理得到結(jié)果信號，發(fā)送結(jié)果信號至判斷識別電路，使判斷識別電路根據(jù)結(jié)果信號得到若干個(gè)電流值信號。

參考電壓陣列由多個(gè)參考電壓組成，假如為M個(gè)參考電壓，生成M個(gè)參考電壓信號，而電阻矩陣具有N個(gè)電阻，生成N個(gè)檢測電壓信號，比較電路將每一個(gè)檢測電壓信號都跟M個(gè)參考電壓信號進(jìn)行比較，之后輸出結(jié)果信號，判斷識別電路根據(jù)結(jié)果信號得到對應(yīng)于N個(gè)檢測電壓信號的電流值，即N組功率組態(tài)。M的數(shù)值決定能設(shè)定的電流擋位的細(xì)分精度。

具體的，第一開關(guān)陣列包括開關(guān)S1、開關(guān)S2、開關(guān)S3、開關(guān)S4；電阻陣列包括電阻R1、電阻R2、電阻R3和電阻R4，第二開關(guān)陣列包括若干個(gè)開關(guān)SM，參考電壓陣列包括參考電壓源VREF以及若干個(gè)電阻Rm，比較電路為一比較器，判斷識別電路為數(shù)字電路；電阻Rm的數(shù)量＝開關(guān)SM的數(shù)量+1；

若干個(gè)電阻Rm之間依次連接形成串聯(lián)支路，該串聯(lián)支路的一端連接參考電壓源VREF，另一端接地；任意兩個(gè)電阻Rm之間分別連接一個(gè)開關(guān)SM的一端，所有開關(guān)SM的另一端均與比較器的反相輸入端連接；電阻R1的一端連接開關(guān)S1的一端，電阻R2的一端連接開關(guān)S2的一端，電阻R3的一端連接開關(guān)S3的一端，電阻R4的一端連接開關(guān)S4的一端，電阻R1的另一端、電阻R2的另一端、電阻R3的另一端和電阻R4的另一端均接地，開關(guān)S1的另一端、開關(guān)S2的另一端、開關(guān)S3的另一端和開關(guān)S4的另一端均與比較器的正相輸入端連接，比較器的輸出端連接數(shù)字電路。

電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4分別對應(yīng)5V、9V、15V和20V的電流值。第一開關(guān)陣列用于控制電流源產(chǎn)生的電流，在不同時(shí)刻分別流向電阻陣列的4個(gè)電阻，產(chǎn)生4個(gè)檢測電壓信號VSEN。參考電壓源VREF經(jīng)過串聯(lián)支路分壓產(chǎn)生多個(gè)參考電壓信號VR，比較器實(shí)現(xiàn)4個(gè)不同時(shí)刻的檢測電壓信號VSEN分別跟所有的參考電壓信號VR進(jìn)行比較得到結(jié)果信號，數(shù)字電路根據(jù)結(jié)果信號判斷出4個(gè)檢測電壓信號分別坐落在哪個(gè)電壓區(qū)間，從而識別出各個(gè)電壓所對應(yīng)的電流值。數(shù)字電路和比較器的處理過程為現(xiàn)有技術(shù)。

實(shí)施例二：

參見圖3，本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于處理模塊包括AD轉(zhuǎn)換器和數(shù)字電路，電阻R1的一端連接開關(guān)S1的一端，電阻R2的一端連接開關(guān)S2的一端，電阻R3的一端連接開關(guān)S3的一端，電阻R4的一端連接開關(guān)S4的一端，電阻R1的另一端、電阻R2的另一端、電阻R3的另一端和電阻R4的另一端均接地，開關(guān)S1的另一端、開關(guān)S2的另一端、開關(guān)S3的另一端和開關(guān)S4的另一端均與AD轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，AD轉(zhuǎn)換器的輸出端與數(shù)字電路連接。

AD轉(zhuǎn)換器將4個(gè)檢測電壓信號VSEN分別轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號DATA，數(shù)字電路根據(jù)數(shù)字信號DATA識別出各檢測電壓信號所對應(yīng)的電流值信號。

對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。