本技術(shù)涉及電源，尤其是一種pd協(xié)議取電的物聯(lián)化電壓轉(zhuǎn)化電路。

背景技術(shù)：

1、目前，直流電源設(shè)備被廣泛應(yīng)用于機(jī)電設(shè)備研發(fā)、電子信息類專業(yè)高等教育、電子器件維修測(cè)試等行業(yè)，用于為用戶提供低電壓輸出。但隨著用戶終端設(shè)備的不斷迭代，直流電源應(yīng)用適配化問題逐漸突顯。

2、首先，絕大多數(shù)直流電源設(shè)備使用市電供能，若市電故障，相關(guān)設(shè)備將無法正常使用，耽誤正常生產(chǎn)作業(yè)。如，機(jī)電設(shè)備驅(qū)動(dòng)器維修時(shí)需要24v直流供電，維修人員多使用開關(guān)電源塊、直流可調(diào)電源供電。若遭遇“停電檢修”、“電纜損壞”等情況將耽誤正常生產(chǎn)作業(yè)。

3、其次，大多數(shù)直流電源提供雙通道寬電壓輸出，此舉無法滿足部分用戶需求。如在電子信息類高等教育行業(yè)，學(xué)生在參與“全國大學(xué)生電子電路設(shè)計(jì)競(jìng)賽”、“中國大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽”等電子電路設(shè)計(jì)類競(jìng)賽時(shí)，往往需要3.3v/5v/12v多路輸出電壓供給，若使用直流電源則存在“輸出通道過少”的問題，若使用比賽設(shè)備板載供電，則存在“輸出功率不足”的問題，學(xué)生往往使用多臺(tái)直流電源設(shè)備供電，流程繁瑣。

4、最后，大多數(shù)直流電源設(shè)備體積較大，占據(jù)較多維修、實(shí)驗(yàn)空間。且用戶操作界面多以按鍵為主，在工作空間狹小時(shí)人機(jī)交互體驗(yàn)感差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述現(xiàn)有技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種pd協(xié)議取電的物聯(lián)化電壓轉(zhuǎn)化電路。

2、一種pd協(xié)議取電的物聯(lián)化電壓轉(zhuǎn)化電路，包括：

3、電壓誘騙模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊和物聯(lián)功能模塊；所述電壓誘騙模塊與電壓轉(zhuǎn)換模塊連接，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊與物聯(lián)功能模塊連接。

4、進(jìn)一步的，所述電壓誘騙模塊包括usb-typec接口u2、誘騙芯片u1和電壓輸出接口cn1；所述usb-typec接口u2連接電源和誘騙芯片u1；所述電壓輸出接口cn1連接誘騙芯片u1和電壓轉(zhuǎn)換模塊。

5、進(jìn)一步的，所述電壓誘騙模塊還包括cc1通道上拉電阻r1、cc2通道上拉電阻r2、工作模式配置電阻r3、工作模式配置電阻r4、電壓誘騙濾波電容c1、電壓誘騙濾波電容c2和pmos開關(guān)管q1；所述誘騙芯片u1連接工作模式配置電阻r3和工作模式配置電阻r4，工作模式配置電阻r3連接工作模式配置電阻r4；所述誘騙芯片u1分別連接了cc1通道上拉電阻r1和cc2通道上拉電阻r2；所述usb-typec接口u2分別連接了cc1通道上拉電阻r1和cc2通道上拉電阻r2；所述pmos開關(guān)管q1與誘騙芯片u1連接；所述電壓誘騙濾波電容c1連接誘騙芯片u1和pmos開關(guān)管q1；所述電壓誘騙濾波電容c2連接誘騙芯片u2和pmos開關(guān)管q1。

6、進(jìn)一步的，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊包括5v-ldo轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、5v-dc-dc轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、12v-dc-dc轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、容饋結(jié)構(gòu)、電阻反饋結(jié)構(gòu)、保險(xiǎn)絲f1和電壓輸入接口u11；所述電壓輸入接口u11連接電壓誘騙模塊和保險(xiǎn)絲f1；所述保險(xiǎn)絲f1連接5v-ldo轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、5v-dc-dc轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和12v-dc-dc轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，所述容饋結(jié)構(gòu)連接5v-dc-dc轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，所述電阻反饋結(jié)構(gòu)連接12v-dc-dc轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。

7、進(jìn)一步的，所述5v-ldo轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)包括依次連接的ldo型轉(zhuǎn)換芯片u3、濾波電容c13、濾波電容c14、濾波電容c15、濾波電容c16和電壓輸出接口u8；所述5v-dc-dc轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)包括依次連接的濾波電容c1、濾波電容c2、濾波電容c3、dc-dc轉(zhuǎn)換芯片u2、限流電阻r5、儲(chǔ)能電容c9、轉(zhuǎn)換電感l(wèi)1、濾波電容c6、濾波電容c7、濾波電容c8和電壓輸出接口u10；所述12v-dc-dc轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)包括dc-dc轉(zhuǎn)換芯片u1、限流電阻r6、去耦電容c11、儲(chǔ)能電容c10、轉(zhuǎn)換電感l(wèi)2、濾波電容c18、濾波電容c17與電壓輸出接口u9，所述dc-dc轉(zhuǎn)換芯片u1分別連接限流電阻r6、去耦電容c11儲(chǔ)能電容c10、轉(zhuǎn)換電感l(wèi)2、濾波電容c18，所述儲(chǔ)能電容c10和轉(zhuǎn)換電感l(wèi)2連接，所述濾波電容c17連接濾波電容c18和電壓輸出接口u9。

8、進(jìn)一步的，所述容饋結(jié)構(gòu)包括分壓采樣電阻r3、分壓采樣電阻r4和儲(chǔ)能電容c5，分壓采樣電阻r3與分壓采樣電阻r4串聯(lián)連接，分壓采樣電阻r3與儲(chǔ)能電容c5并聯(lián)連接；所述電阻反饋結(jié)構(gòu)包括相連的分壓采樣電阻r7和分壓采樣電阻r8。

9、進(jìn)一步的，所述物聯(lián)功能模塊包括嵌入式核心u1以及與其相連的電壓輸出接口u2、嵌入式核心控制信號(hào)輸出接口u3、嵌入式核心控制信號(hào)輸出接口u4、顯示屏控制信號(hào)輸出接口u5、傳感器設(shè)備、轉(zhuǎn)換芯片u16、電壓輸入接口u17、電壓輸入接口u18、電壓輸入接口u19、按鍵開關(guān)sw1、按鍵開關(guān)sw2和按鍵開關(guān)sw3；所述電壓輸入接口u17連接電壓轉(zhuǎn)換模塊的電壓輸出接口u10；電壓輸入接口u18連接電壓轉(zhuǎn)換模塊的電壓輸出接口u9；電壓輸入接口u19連接電壓轉(zhuǎn)換模塊的電壓輸出接口u8；所述電壓輸入接口u19與轉(zhuǎn)換芯片u16連接；所述電壓輸入接口u19連接傳感器設(shè)備，為傳感器設(shè)備供電。

10、進(jìn)一步的，所述傳感器設(shè)備包括溫濕度傳感器和霍爾電流傳感器。

11、進(jìn)一步的，所述電壓誘騙模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊和物聯(lián)功能模塊具設(shè)有4個(gè)銅柱。

12、本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型克服直流電源設(shè)備依賴市電供電的問題，提出一款實(shí)現(xiàn)3.3v/5v/12v等常見電壓需求下多路輸出的小型直流電源設(shè)計(jì)。具備如下優(yōu)點(diǎn)，（1）具備pd協(xié)議取電功能，設(shè)備可使用支持pd協(xié)議的移動(dòng)電源供電克服市電工作；（2）使用多顆不同的電源轉(zhuǎn)換芯片具備多結(jié)構(gòu)、多通道電壓輸出；（3）采用模塊化設(shè)計(jì)，設(shè)備袖珍。

技術(shù)特征：

1.一種pd協(xié)議取電的物聯(lián)化電壓轉(zhuǎn)化電路，其特征在于，包括：電壓誘騙模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊和物聯(lián)功能模塊；所述電壓誘騙模塊與電壓轉(zhuǎn)換模塊連接，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊與物聯(lián)功能模塊連接；所述電壓誘騙模塊包括usb-typec接口u2、誘騙芯片u1和電壓輸出接口cn1；所述usb-typec接口u2連接電源和誘騙芯片u1；所述電壓輸出接口cn1連接誘騙芯片u1和電壓轉(zhuǎn)換模塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種pd協(xié)議取電的物聯(lián)化電壓轉(zhuǎn)化電路，其特征在于，所述電壓誘騙模塊還包括cc1通道上拉電阻r1、cc2通道上拉電阻r2、工作模式配置電阻r3、工作模式配置電阻r4、電壓誘騙濾波電容c1、電壓誘騙濾波電容c2和pmos開關(guān)管q1；所述誘騙芯片u1連接工作模式配置電阻r3和工作模式配置電阻r4，工作模式配置電阻r3連接工作模式配置電阻r4；所述誘騙芯片u1分別連接了cc1通道上拉電阻r1和cc2通道上拉電阻r2；所述usb-typec接口u2分別連接了cc1通道上拉電阻r1和cc2通道上拉電阻r2；所述pmos開關(guān)管q1與誘騙芯片u1連接；所述電壓誘騙濾波電容c1連接誘騙芯片u1和pmos開關(guān)管q1；所述電壓誘騙濾波電容c2連接誘騙芯片u2和pmos開關(guān)管q1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種pd協(xié)議取電的物聯(lián)化電壓轉(zhuǎn)化電路，其特征在于，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊包括5v-ldo轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、5v-dc-dc轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、12v-dc-dc轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、容饋結(jié)構(gòu)、電阻反饋結(jié)構(gòu)、保險(xiǎn)絲f1和電壓輸入接口u11；所述電壓輸入接口u11連接電壓誘騙模塊和保險(xiǎn)絲f1；所述保險(xiǎn)絲f1連接5v-ldo轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、5v-dc-dc轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和12v-dc-dc轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，所述容饋結(jié)構(gòu)連接5v-dc-dc轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，所述電阻反饋結(jié)構(gòu)連接12v-dc-dc轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種pd協(xié)議取電的物聯(lián)化電壓轉(zhuǎn)化電路，其特征在于，所述5v-ldo轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)包括依次連接的ldo型轉(zhuǎn)換芯片u3、濾波電容c13、濾波電容c14、濾波電容c15、濾波電容c16和電壓輸出接口u8；所述5v-dc-dc轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)包括依次連接的濾波電容c1、濾波電容c2、濾波電容c3、dc-dc轉(zhuǎn)換芯片u2、限流電阻r5、儲(chǔ)能電容c9、轉(zhuǎn)換電感l(wèi)1、濾波電容c6、濾波電容c7、濾波電容c8和電壓輸出接口u10；所述12v-dc-dc轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)包括dc-dc轉(zhuǎn)換芯片u1、限流電阻r6、去耦電容c11、儲(chǔ)能電容c10、轉(zhuǎn)換電感l(wèi)2、濾波電容c18、濾波電容c17與電壓輸出接口u9，所述dc-dc轉(zhuǎn)換芯片u1分別連接限流電阻r6、去耦電容c11儲(chǔ)能電容c10、轉(zhuǎn)換電感l(wèi)2、濾波電容c18，所述儲(chǔ)能電容c10和轉(zhuǎn)換電感l(wèi)2連接，所述濾波電容c17連接濾波電容c18和電壓輸出接口u9。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種pd協(xié)議取電的物聯(lián)化電壓轉(zhuǎn)化電路，其特征在于，所述容饋結(jié)構(gòu)包括分壓采樣電阻r3、分壓采樣電阻r4和儲(chǔ)能電容c5，分壓采樣電阻r3與分壓采樣電阻r4串聯(lián)連接，分壓采樣電阻r3與儲(chǔ)能電容c5并聯(lián)連接；所述電阻反饋結(jié)構(gòu)包括相連的分壓采樣電阻r7和分壓采樣電阻r8。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種pd協(xié)議取電的物聯(lián)化電壓轉(zhuǎn)化電路，其特征在于，所述物聯(lián)功能模塊包括嵌入式核心u1以及與其相連的電壓輸出接口u2、嵌入式核心控制信號(hào)輸出接口u3、嵌入式核心控制信號(hào)輸出接口u4、顯示屏控制信號(hào)輸出接口u5、傳感器設(shè)備、轉(zhuǎn)換芯片u16、電壓輸入接口u17、電壓輸入接口u18、電壓輸入接口u19、按鍵開關(guān)sw1、按鍵開關(guān)sw2和按鍵開關(guān)sw3；所述電壓輸入接口u17連接電壓轉(zhuǎn)換模塊的電壓輸出接口u10；電壓輸入接口u18連接電壓轉(zhuǎn)換模塊的電壓輸出接口u9；電壓輸入接口u19連接電壓轉(zhuǎn)換模塊的電壓輸出接口u8；所述電壓輸入接口u19與轉(zhuǎn)換芯片u16連接；所述電壓輸入接口u19連接傳感器設(shè)備，為傳感器設(shè)備供電。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種pd協(xié)議取電的物聯(lián)化電壓轉(zhuǎn)化電路，其特征在于，所述傳感器設(shè)備包括溫濕度傳感器和霍爾電流傳感器。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種pd協(xié)議取電的物聯(lián)化電壓轉(zhuǎn)化電路，其特征在于，所述電壓誘騙模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊和物聯(lián)功能模塊具設(shè)有4個(gè)銅柱。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及一種PD協(xié)議取電的物聯(lián)化電壓轉(zhuǎn)化電路，屬于電源技術(shù)領(lǐng)域，包括：電壓誘騙模塊、電壓轉(zhuǎn)換模塊和物聯(lián)功能模塊；所述電壓誘騙模塊與電壓轉(zhuǎn)換模塊連接，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊與物聯(lián)功能模塊連接。本技術(shù)克服直流電源設(shè)備依賴市電供電的問題，提出一款實(shí)現(xiàn)3.3V/5V/12V等常見電壓需求下多路輸出的小型直流電源設(shè)計(jì)。具備如下優(yōu)點(diǎn)，（1）具備PD協(xié)議取電功能，設(shè)備可使用支持PD協(xié)議的移動(dòng)電源供電克服市電工作；（2）使用多顆不同的電源轉(zhuǎn)換芯片具備多結(jié)構(gòu)、多通道電壓輸出；（3）采用模塊化設(shè)計(jì)，設(shè)備袖珍。

技術(shù)研發(fā)人員：劉昶江
受保護(hù)的技術(shù)使用者：成都至能科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240530
技術(shù)公布日：2025/4/28