Usb充電模組及usb充電插座的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種USB充電模組及USB充電插座，USB充電模組包括集成在一電路板上的EMC濾波單元、整流濾波單元、變壓器單元、同步整流單元以及USB接口單元，所述EMC濾波單元經(jīng)所述整流濾波單元、所述變壓器單元、所述同步整流單元與所述USB接口單元連接；所述USB接口單元包括至少一個輸出快充電壓和/或電流的第一USB接口，所述變壓器單元向所述第一USB接口輸出快充電壓和/或電流。本實用新型的USB充電模組，通過變壓器單元設(shè)置，配合USB接口輸出快充電壓電流，實現(xiàn)快充。本實用新型的USB充電插座，通過USB充電模組的設(shè)置，實現(xiàn)快充功能，滿足用戶快速充電需求。
【專利說明】
USB充電模組及USB充電插座
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種充電模組，尤其涉及一種USB充電模組及具有該USB充電模組的USB充電插座?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]越來越多的數(shù)碼產(chǎn)品采用USB接口充電或供電，如手機、MP3、錄音筆等。隨著數(shù)碼產(chǎn)品使用的越來越廣泛以及用戶的需求，市場上出現(xiàn)了具有USB接口的插座，供USB接頭插接，實現(xiàn)充電或供電。
[0003]目前很多數(shù)碼產(chǎn)品逐漸開始支持快充充電，然而現(xiàn)在的插座卻沒有能夠支持快充的USB插口，無法滿足用戶的需求。【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)的上述缺陷，提供一種實現(xiàn)快充的USB充電模組以及具有該USB充電模組的USB充電插座。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種USB充電模組，包括集成在一電路板上的EMC濾波單元、整流濾波單元、變壓器單元、同步整流單元以及USB接口單元，所述EMC濾波單元經(jīng)所述整流濾波單元、所述變壓器單元、所述同步整流單元與所述USB 接口單元連接；
[0006]USB接口單元包括至少一個輸出快充電壓和/或電流的第一USB接口，變壓器單元向第一USB接口輸出快充電壓和/或電流。
[0007]優(yōu)選地，第一 USB接口為輸出電壓5V-12V，電流2A-3A的快充USB接口。
[0008]優(yōu)選地，USB充電模組還包括至少一個輸出常規(guī)充電電壓和/或電流的第二USB接□ 〇
[0009]優(yōu)選地，變壓器單元包括至少一個輸出第一功率的第一端口和至少一個輸出第二功率的第二端口，第一功率大于第二功率；
[0010]第一端口連接第一USB接口，第二端口連接第二USB接口。
[0011]優(yōu)選地，變壓器單元包括輸出第一功率的第一變壓器、以及輸出第二功率的第二變壓器，第一功率大于第二功率;第一變壓器連接第一 USB接口，第二變壓器連接第二USB接 □ 〇
[0012]優(yōu)選地，第一功率為18W;第二功率為15.5W。
[0013]優(yōu)選地，同步整流單元包括連接在變壓器單元和第一 USB接口之間的第一同步整流模塊、以及連接在變壓器單元和第二USB接口之間的第二同步整流模塊。[〇〇14]優(yōu)選地，第一 USB接口和第二USB接口并排在電路板上一側(cè)，同步整流單元、變壓器單元、以及EMC濾波單元和整流濾波單元依次排布在USB接口單元一側(cè)。[0〇15] 優(yōu)選地，USB充電模組還包括與變壓器單元連接的PWM控制單元、以及與PWM控制單元連接的反饋單元。
[0016]優(yōu)選地，USB充電模組還包括與USB接口單元連接的USB充電端口控制單元。
[0017]本實用新型還提供一種USB充電插座，包括插座本體、設(shè)置在所述插座本體上的USB插口以及USB充電模組;USB充電模組設(shè)置在插座本體內(nèi)，USB充電模組的USB接口單元與USB插口對應(yīng)設(shè)置。
[0018]本實用新型的USB充電模組，通過變壓器單元設(shè)置，配合USB接口輸出快充電壓電流，實現(xiàn)快充。本實用新型的USB充電插座，通過USB充電模組的設(shè)置，實現(xiàn)快充功能，滿足用戶快速充電需求。
【附圖說明】
[0019]下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明，附圖中:
[0020]圖1是本實用新型一實施例的USB充電模組在電路板上的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖2是本實用新型一實施例的USB充電模組的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細(xì)說明本實用新型的【具體實施方式】。
[0023]如圖1、2所示，本實用新型一實施例的USB充電模組，包括集成在一電路板I上的EMC濾波單元10、整流濾波單元20、變壓器單元30、同步整流單元以及USB接口單元50 ； EMC濾波單元10、整流濾波單元20、變壓器單元30、同步整流單元以及USB接口單元50依次連接，從而EMC濾波單元10經(jīng)整流濾波單元20、變壓器單元30、所述同步整流單元與USB接口單元50連接。
[0024]其中，USB充電模組通過EMC濾波單元10與供電來源連接，EMC濾波單元10用于抑制傳導(dǎo)干擾，降低本地端設(shè)備對國家電網(wǎng)的影響；整流濾波單元2020用于將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，并對轉(zhuǎn)換后的直流電進(jìn)行濾波;變壓器單元30用于實現(xiàn)交流電壓轉(zhuǎn)換；同步整流單元用于將變壓器單元30副邊輸出的交流信號轉(zhuǎn)換為直流信號;USB接口單元50輸出充電電壓電流。
[0025]USB接口單元50包括至少一個輸出快充電壓和/或電流的第一USB接口 51，變壓器單元30向第一 USB接口 51輸出快充電壓和/或電流;通過第一 USB接口 51輸出的快充電壓和/或電流可對通過USB接口充電的數(shù)碼產(chǎn)品如手機、MP3、錄音筆進(jìn)行快速充電。USB接口單元50進(jìn)一步還可包括至少一個輸出常規(guī)充電電壓和/或電流的第二 USB接口 52。
[0026]快充電壓可為5V-12V，電流為2A-3A;常規(guī)的充電電壓電流可為5V，2.1A。對應(yīng)地，第一USB接口 51為輸出電壓5V-12V，電流2A-3A的快充USB接口；第二USB接口 52為輸出電壓5V，電流2.1A的USB接口，為通用型的充電接口；用戶可以在使用時根據(jù)需求選擇對應(yīng)的USB接口。第二 USB接口 52最大輸出電壓為5V，電流2.1A，多個第二 USB接口 52同時總輸出最大5V，3.1A0
[0027]USB充電模組可以滿足的快充電壓和/或電流包括但不限于:
[0028]基于MTKPump Express Plus2.0快充標(biāo)準(zhǔn)，例如，輸出電壓為5.0V、5.5V、6.0V、6.5￥、7.0￥、7.5￥、8.0￥，輸出的最大電流為34;輸出的電壓8.5￥、9.0￥、9.5￥，輸出的最大電流2.5厶;輸出的電壓10.(^、10.5￥、11.(^、11.5￥、12.(^，輸出的最大電流2八。
[0029]基于Quick Charge 3.0快充標(biāo)準(zhǔn)，例如，輸出電壓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￥，輸出的最大電流3厶;輸出電壓 8.2￥、8.4￥、8.6￥、8.8￥、9.0￥、9.2￥、9.4￥，輸出的最大電流2.5厶;輸出電壓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，輸出的最大電流2A。
[0030]以上列舉僅為本實用新型的USB充電模組支持的快充電壓電流組合方案的舉例， 除了以上列舉的快充電壓電流組合方案，USB充電模組還支持很多其他快充電壓電流組合方案，以及支持基于其他快充標(biāo)準(zhǔn)的電壓電流組合方案。[0031 ]優(yōu)選地，第一USB接口 51和第二USB接口 52并排在電路板1上一側(cè)，同步整流單元、 變壓器單元30、以及EMC濾波單元10和整流濾波單元20依次排布在USB接口單元50—側(cè)。 [〇〇32]同步整流單元包括第一同步整流模塊41和第二同步整流模塊42;第一同步整流模塊41連接在變壓器單元30和第一USB接口 51之間，第二同步整流模塊42連接在變壓器單元 30和第二USB接口 52之間。[〇〇33]變壓器單元30包括至少一個輸出第一功率的第一端口和至少一個輸出第二功率的第二端口，第一功率大于第二功率;變壓器單元30可為一進(jìn)二出的變壓器單元，輸出兩種功率，分別使第一USB接口 51和第二USB接口 52輸出快充電壓電流和常規(guī)快充電壓電流。如圖2所示，本實施例中，第一USB接口 51為一個;第二USB接口 52為兩個，輸出一致的電壓電流。[〇〇34]作為變壓器單元30的一種實施方式，如圖2所示，變壓器單元30包括輸出第一功率的第一變壓器31、以及輸出第二功率的第二變壓器32，第一功率大于第二功率。第一變壓器 31連接第一 USB接口 51，使第一 USB接口 51輸出快充電壓和/或電流;第二變壓器32連接第二 USB接口52,使第二USB接口52輸出常規(guī)電壓和/或電流。其中，第一功率可為18W;第二功率可為15.5W。[〇〇35]作為變壓器單元30的另一種實施方式，變壓器單元30包括一個一進(jìn)二出的變壓器。該變壓器包括一個輸出第一功率的第一端口和輸出第二功率的第二端口，第一功率大于第二功率。第一端口連接第一 USB接口 51，使第一 USB接口 51輸出快充電壓電流;第二端口連接第二USB接口 52，使第二USB接口 52輸出常規(guī)電壓電流。其中，第一功率可為18W;第二功率可為15.5W。[〇〇36]進(jìn)一步地，USB充電模組還包括與變壓器單元30連接的HVM控制單元和與控制單元連接的反饋單元;PWM控制單元根據(jù)反饋單元的判定結(jié)果實時調(diào)整開關(guān)的占空比，穩(wěn)定電源模塊輸出特性;反饋單元用于實時監(jiān)控電源的工作狀態(tài)，并將判定結(jié)果傳送給PWM控制單元。[〇〇37]具體地，PWM控制單元包括第一 PWM控制模塊61和第二PWM控制模塊62,反饋單元包括第一反饋模塊71和第二反饋模塊72;第一 PWM控制模塊61對應(yīng)第一 USB接口 51連接變壓器單元30(第一變壓器31或變壓器第一端口)和第一反饋單元71;第二PWM控制模塊62對應(yīng)第二USB接口 52連接變壓器單元30 (第二變壓器32或變壓器第二端口)和第二反饋單元72。 [〇〇38]在電路板1上，PWM控制單元和反饋單元位于變壓器單元30的側(cè)邊。第一 PWM控制模塊61和第一反饋模塊71位于變壓器單元30的一側(cè)，第二PWM控制模塊62和第二反饋模塊72 位于變壓器單元30的另一側(cè)。
[0039]USB充電模組還包括與USB接口單元50連接的USB充電端口控制單元;USB充電端口控制單元包括與第一USB接口 51連接的第一USB充電端口控制單元81、以及與第二USB接口52連接的第二 USB充電端口控制單元82。第一 USB充電端口控制單元81和第二 USB充電端口控制單元82通過偵測負(fù)載的狀態(tài)，調(diào)整對應(yīng)的USB接口的D+、D-電平狀態(tài)，以能夠適應(yīng)不同的充電協(xié)議，達(dá)到通用型5V和快充9V高速充電的效果，可以支持的快充規(guī)范包括QuickCharge 3.0nOPPO V00C、MTK Pump Express Plus 2.0、TI MaxCharge、Apple 20V、USB3.1PD等。
[0040]在電路板I上，第一 USB充電端口控制單元81和第二 USB充電端口控制單元82并排并且位于USB接口單元50和同步整流單元之間。
[0041]本實用新型一實施例的USB充電插座，包括插座本體、USB插口以及上述的USB充電模組。USB插口設(shè)置在插座本體上，供USB接頭的插接;USB充電模組設(shè)置在插座本體內(nèi)，并且，USB充電模組的USB接口單元與USB插口對應(yīng)設(shè)置。
[0042]進(jìn)一步地，USB充電插座還包括設(shè)置在插座本體上的電源插口。電源插口包括三孔插口和/或兩孔插口，供電器插頭的插接。插座本體上可設(shè)有一個或多個電源插口。電源插口可依次排布在插座本體上一端，USB插口依次排布在插座本體上另一端，電源插口之間、USB插口之間以及電源插口和USB插口之間均具有一定間隔，使用時相互不干擾。
[0043]根據(jù)需要，電源插口可為符合相關(guān)新國標(biāo)的五孔插口，其中的三個孔供三插針的插頭插接，兩個孔供兩插針插頭的插接。
[0044]本實用新型的USB充電插座，通過USB充電模組的設(shè)置，實現(xiàn)快充功能，滿足用戶快速充電的需求，也提升產(chǎn)品價值和性價比。
[0045]以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種USB充電模組，其特征在于，包括集成在一電路板上的EMC濾波單元、整流濾波單元、變壓器單元、同步整流單元以及USB接口單元，所述EMC濾波單元經(jīng)所述整流濾波單元、所述變壓器單元、所述同步整流單元與所述USB接口單元連接； 所述USB接口單元包括至少一個輸出快充電壓和/或電流的第一USB接口，所述變壓器單元向所述第一USB接口輸出快充電壓和/或電流。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB充電模組，其特征在于，所述第一USB接口為輸出電壓5V-12V，電流2A-3A的快充USB接口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB充電模組，其特征在于，所述USB充電模組還包括至少一個輸出常規(guī)充電電壓和/或電流的第二USB接口。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的USB充電模組，其特征在于，所述變壓器單元包括至少一個輸出第一功率的第一端口和至少一個輸出第二功率的第二端口，所述第一功率大于所述第二功率； 所述第一端口連接所述第一USB接口，所述第二端口連接所述第二USB接口。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的USB充電模組，其特征在于，所述變壓器單元包括輸出第一功率的第一變壓器、以及輸出第二功率的第二變壓器，所述第一功率大于所述第二功率;所述第一變壓器連接所述第一USB接口，所述第二變壓器連接所述第二USB接口。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的USB充電模組，其特征在于，所述同步整流單元包括連接在所述變壓器單元和所述第一USB接口之間的第一同步整流模塊、以及連接在所述變壓器單元和所述第二 USB接口之間的第二同步整流模塊。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的USB充電模組，其特征在于，所述第一USB接口和第二USB接口并排在所述電路板上一側(cè)，所述同步整流單元、變壓器單元、以及EMC濾波單元和整流濾波單元依次排布在所述USB接口單元一側(cè)。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的USB充電模組，其特征在于，所述USB充電模組還包括與所述變壓器單元連接的PWM控制單元、以及與所述PWM控制單元連接的反饋單元。9.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的USB充電模組，其特征在于，所述USB充電模組還包括與所述USB接口單元連接的USB充電端口控制單元。10.一種USB充電插座，其特征在于，包括插座本體、設(shè)置在所述插座本體上的USB插口以及權(quán)利要求1-9任一項所述的USB充電模組;所述USB充電模組設(shè)置在所述插座本體內(nèi)，所述USB充電模組的USB接口單元與所述USB插口對應(yīng)設(shè)置。
【文檔編號】H02J7/02GK205657474SQ201620436523
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年5月13日 公開號201620436523.5, CN 201620436523, CN 205657474 U, CN 205657474U, CN-U-205657474, CN201620436523, CN201620436523.5, CN205657474 U, CN205657474U
【發(fā)明人】林江華
【申請人】珠海市魅族科技有限公司