本实用新型涉及充电电路设计技术领域，尤其是一种固定直流输出扩展负载能力可调电路。
背景技术：
近年来随着智能手机的普及使用，催生了手机锂电池、移动电源、快充充电器、耳机、usb连接线、无线充电等产业的高速发展和更新升级，人们对手机续航能力要求越来越高，充电速度越来越快，便携性、安全性都很高要求。所以，二合一、多合一功能充电器类产品逐渐广泛出现在市面上。市面上支持手机有线无线二合一充电器产品有两个弊端存在：低成本产品输出一般固定5v/1a线充输出，无线充支持5v/1a接收，部分产品甚至不支持两路同时进行，受限于输入适配器的成本和供电能力，适配器功率满足9v/1.6a即可满足低成本方案，缺点很明显就是有线和无线的充电能力很差；高成本的产品输出一般可以做到5v/2.4a以上，支持bc1.2快充协议最大供电能力，无线充支持9v/1a接收，如果两路同时支持的话，适配器功率至少要做到9v/3.3a以上，这种输出会大幅增加生产成本，不利于市场推广。为了尽量降低成本，市面上出现了输出功率为18w适配器，其支持qc2.0/3.0输出9v/2a，但是使用时存在着两路负载动态变换，其稳定性较差，无法进行负载电流的动态调整。
目前，常用的负载能力调节方法是：一、用一个大功率可调电位器，来调节电位器的阻值，大电流在电位器上产生一个可变的电压，反馈给供电电路控制器来调节输出电流。方式一带来的问题是电路体积大，而且需要人工干预去调节电位器。二、在供电控制电路输入可变占空比的pwm来设置电流输出，因为是开关控制调节方式，这种方式输出纹波很大。因此，已经成为本领域从业者亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的之一在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种实现智能负载能力协调，在无线充输出9v/1a时，智能限制usb最大输出5v/1a，无线充输出5v/1a时，usb最大输出5v/2.4a的一种固定直流输出扩展负载能力可调电路。
本实用新型的技术方案如下：
一种固定直流输出扩展负载能力可调电路，包括直流输入供电电路、负载一供电电路、负载一，负载二供电电路、负载二，所述的直流输入供电电路分别连接负载一供电电路和负载二供电电路，所述的负载一供电电路的另一端与负载一连接，所述的负载一的另一端依次连接有供电电流采样电路和采样电流放大电路，所述的采样电流放大电路的另一端连接依次接有跟随器和光耦隔离，所述的采样放大电路和跟随器中具有共用的双运算放大器，所述的负载二供电电路的另一端与负载二连接，所述的负载二的另一端连接有电流调节电路。
优选地，所述的供电电流采样电路包括电阻r4，电阻r4一端连接负载一，电阻r4另一端接地。
优选地，所述的采样电流放大电路包括电阻r2、电容c1、双运算放大器的u1a、电阻r6、电阻r5，所述的电阻r2一端连接电阻r4一端，电阻r2另一端分别连接电容c1一端和u1a的第3脚，所述的电阻r5的一端连接在u1a的第2脚、另一端连接在uia的第1脚，所述的电阻r6一端接地，电阻r6另一端分别连接电阻r5和u1a的第2脚。
优选地，所述的跟随器与光耦隔离包括电阻r3、双运算放大器的u1b、电阻r1、电阻r10、光耦u2、电阻r7,所述的电阻r两端连接在u1a的第1脚和u1b的第5脚之间，所述的电阻r1一端连接在电阻r3与u1b的第5脚之间，电阻r1的另一端接地，所述的u1b的第8脚接入直流输入供电电路，u2的第4脚接地，u1b的第6脚连接u1b的第7脚，所述的电阻r10一端连接u1b的第7脚，电阻r10的另一端连接光耦u2的第1脚，光耦u2的第2脚接地，所述的电阻r7的一端连接光耦u2的第3脚，电阻r7的另一端接入直流输入供电电路。
优选地，所述的电流调节电路包括场效应管q1、电阻r9、电阻r8，所述的场效应管q1的第1脚连接u2的第4脚，所述的电阻r9的一端连接场效应管q1的第1脚，电阻r9的另一端接地，所述的场效应管q1的第3脚分别接入负载二和负载二供电电路的cs管脚，所述的电阻r8的两端并联在场效应管q1的第2脚和第3脚上，场效应管q1的第2脚接地。
优选地，所述的直流输入供电电路的输出为9v/3a，所述的负载一供电电路为dc-ac升压模块，所述的负载二供电电路为dc-dc降压模块，所述的负载一与负载二属于能量接收端。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
1、本实用新型电路负载一通过供电电流采样电路和采样电流放大电路0，再通过一个跟随器输出可变电压到光耦隔离，同时进行压流转换，产生可变电压驱动场效应管的栅极，使场效应管等效一个可变电阻，反馈给负载二供电电路一个可变电压来调节负载二路输出电流，从而可以完成固定输入功率情况下，两路负载之间智能协调各路供电能力，实现智能调节，并且输出纹波电流小；
2、本实用新型电路无需使用外部按键切换、手动调节的电位器、成本高昂的数字电位器芯片，直接在电路上通过简单的电流采样放大比较，可以有效控制成本、缩小电路板体积同时，改善用户使用有线和无线同时双充体验。
附图说明
图1为本实用新型实施例的电路结构的框图。
图2为本实用新型实施例的电路图。
具体实施方式
如图1-图2所示，本实用新型的实施例中的一种固定直流输出扩展负载能力可调电路，包括直流输入供电电路0001、负载一供电电路1001、负载一2001，负载二供电电路1002、负载二2002，所述的直流输入供电电路0001分别连接负载一供电电路1001和负载二供电电路1002，所述的负载一供电电路1001的另一端与负载一2001连接，所述的负载一2001的另一端依次连接有供电电流采样电路0003和采样电流放大电路0004，所述的采样电流放大电路0004的另一端连接依次接有跟随器0005和光耦隔离0006，所述的采样放大电路0004和跟随器0005中具有共用的双运算放大器，所述的负载二1002供电电路的另一端与负载二2002连接，所述的负载二2002的另一端连接有电流调节电路0007，负载一通过供电电流采样电路0003和采样电流放大电路0004，再通过一个跟随器0005输出可变电压到光耦隔离0006，同时进行压流转换，产生可变电压驱动场效应管的栅极，使场效应管等效一个可变电阻，反馈给负载二供电电路1002一个可变电压来调节负载二2002路输出电流，从而可以完成固定输入功率情况下，两路负载之间智能协调各路供电能力，实现智能调节，并且输出纹波电流小。
具体的，为了确保二合一有线和无线充电产品使用的稳定性，解决双路负载电路中负载供电能力协调问题，双运算放大器选用lm358型，所述的双运算放大器包括u1a和u1b两个独立的运算放大器具有高增益、内部频率补偿、适合于电源电压范围很宽的特点。
在本实施例中，所述的直流输入供电电路0001的输出为9v/3a；所述的负载一供电电路1001为dc-ac升压模块，输入9v输出50v峰值正弦波，频率为110-205khz发射频率，采用为无线充发射电路，电磁感应式架构，符合wpc1.2.4协议；所述的负载二供电电路1002为dc-dc降压模块，输入9v输出5v峰值直流，最大支持2.4a，采用eup3270芯片开关型直流降压电路；所述的负载一2001与负载二2002属于能量接收端。
在本实施例中，所述的供电电流采样电路0003包括电阻r4，电阻r4一端连接负载一，电阻r4另一端接地，用于负责负载一的电流检测；所述的采样电流放大电路0004包括电阻r2、电容c1、双运算放大器的u1a、电阻r6、电阻r5，所述的电阻r2一端连接电阻r4一端，电阻r2另一端分别连接电容c1一端和u1a的第3脚，作为运放输入信号rc低通滤波电路限流电阻；所述的电阻r5的一端连接在u1a的第2脚、另一端连接在uia的第1脚，作为负反馈电阻，反馈运放第1脚输出电压信号；所述的电阻r6一端接地，电阻r6另一端分别连接电阻r5和u1a的第2脚，电阻r6与电阻r5一起串联对运放u1a输出电压信号量进行分压。
在本实施例中，所述的跟随器0005与光耦隔离0006包括电阻r3、双运算放大器的u1b、电阻r1、电阻r10、光耦u2、电阻r7,所述的电阻r两端连接在u1a的第1脚和u1b的第5脚之间，所述的电阻r1一端连接在电阻r3与u1b的第5脚之间，电阻r1的另一端接地，所述的u1b的第8脚接入直流输入供电电路0001，u2的第4脚接地，u1b的第6脚连接u1b的第7脚，所述的电阻r10一端连接u1b的第7脚，电阻r10的另一端连接光耦u2的第1脚，光耦u2的第2脚接地，所述的电阻r7的一端连接光耦u2的第3脚，电阻r7的另一端接入直流输入供电电路0001。
在本实施例中，所述的电流调节电路0007包括场效应管q1、电阻r9、电阻r8，所述的场效应管q1的第1脚连接u2的第4脚，从而控制场效应管q1的栅极电压在一定的范围浮动，所述的电阻r9的一端连接场效应管q1的第1脚，电阻r9的另一端接地，所述的场效应管q1的第3脚分别接入负载二和负载二供电电路的cs管脚，所述的电阻r8的两端并联在场效应管q1的第2脚和第3脚上，场效应管q1的第2脚接地，电阻r8与场效应管q1的可变内阻并联，根据等效电阻计算公式为rp=1/(1/r8+1/rq)=r8*rq/(r8+rq)。为负载二供电的负载二供电电路依据rp值大小可以智能调节负载二通道输出电流能力。
通过上述技术方案，本实用新型电路使用场效应管导通内阻可变特性，搭配运放和光耦实现输出负载能力智能协调，突破电流采样电阻阻值固定带来的输出负载能力固定问题，从而很好地解决双或多路负载电路中负载供电能力协调问题。且无需使用外部按键切换、手动调节的电位器、成本高昂的数字电位器芯片，直接在电路上通过简单的电流采样放大比较，可以有效控制成本、缩小电路板体积同时，优化成本、实现简单、改善用户使用有线和无线同时双充体验。
以上所述的仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
1.一种固定直流输出扩展负载能力可调电路，包括直流输入供电电路、负载一供电电路、负载一、负载二供电电路、负载二；所述的直流输入供电电路分别与负载一供电电路的一端和负载二供电电路的一端连接，所述的负载一供电电路的另一端与负载一的一端连接，其特征在于：供电电流采样电路的一端与所述的负载一的另一端链接，另一端与采样电流放大电路的一端链接；跟随器的一端与所述的采样电流放大电路的另一端连接，另一端与光耦隔离连接；所述的采样放大电路和跟随器中具有共用的双运算放大器；所述的负载二供电电路的另一端与负载二的一端连接，所述的负载二的另一端连接有电流调节电路。
2.如权利要求1所述的一种固定直流输出扩展负载能力可调电路，其特征在于：所述的供电电流采样电路包括电阻r4，电阻r4一端连接负载一，电阻r4另一端接地。
3.如权利要求2所述的一种固定直流输出扩展负载能力可调电路，其特征在于：所述的采样电流放大电路包括电阻r2、电容c1、双运算放大器的u1a、电阻r6、电阻r5，所述的电阻r2一端连接电阻r4一端，电阻r2另一端分别连接电容c1一端和u1a的第3脚，所述的电阻r5的一端连接在u1a的第2脚、另一端连接在uia的第1脚，所述的电阻r6一端接地，电阻r6另一端分别连接电阻r5和u1a的第2脚。
4.如权利要求3所述的一种固定直流输出扩展负载能力可调电路，其特征在于：所述的跟随器与光耦隔离包括电阻r3、双运算放大器的u1b、电阻r1、电阻r10、光耦u2、电阻r7,所述的电阻r两端连接在u1a的第1脚和u1b的第5脚之间，所述的电阻r1一端连接在电阻r3与u1b的第5脚之间，电阻r1的另一端接地，所述的u1b的第8脚接入直流输入供电电路，u2的第4脚接地，u1b的第6脚连接u1b的第7脚，所述的电阻r10一端连接u1b的第7脚，电阻r10的另一端连接光耦u2的第1脚，光耦u2的第2脚接地，所述的电阻r7的一端连接光耦u2的第3脚，电阻r7的另一端接入直流输入供电电路。
5.如权利要求4所述的一种固定直流输出扩展负载能力可调电路，其特征在于：所述的电流调节电路包括场效应管q1、电阻r9、电阻r8，所述的场效应管q1的第1脚连接u2的第4脚，所述的电阻r9的一端连接场效应管q1的第1脚，电阻r9的另一端接地，所述的场效应管q1的第3脚分别接入负载二和负载二供电电路的cs管脚，所述的电阻r8的两端并联在场效应管q1的第2脚和第3脚上，场效应管q1的第2脚接地。
6.如权利要求1所述的一种固定直流输出扩展负载能力可调电路，其特征在于：所述的直流输入供电电路的输出为9v/3a，所述的负载一供电电路为dc-ac升压模块，所述的负载二供电电路为dc-dc降压模块，所述的负载一与负载二属于能量接收端。
技术总结