的直充閾值的范圍內(nèi)，則將 可直充電源適配器輸出的充電電壓直接傳送至所述電池，對所述電池進(jìn)行直充；可直充電 源適配器通過與移動(dòng)終端通信，確定其輸出的充電電壓值。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：本發(fā)明針對不同外部設(shè)備的通信 引腳的配置情況的不同，在移動(dòng)終端中設(shè)計(jì)充電類型識別策略，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)終端對外接充 電設(shè)備類型的自動(dòng)識別。同時(shí)，針對可直充電源適配器，設(shè)計(jì)專門的快充模式，在電池集中 充電的時(shí)段采用大電流直充的方式，實(shí)現(xiàn)了電池充電速度的大幅提升，縮短了移動(dòng)終端單 次充電所需的時(shí)間，降低了因移動(dòng)終端需要頻繁、長時(shí)間充電給用戶日常使用造成的影響， 在很大程度上提升了用戶使用的滿意度。
[0022] 結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更 加清楚。
【附圖說明】
[0023] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的 附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024] 圖1為本發(fā)明所提出的移動(dòng)終端和可直充電源適配器的一種實(shí)施例的電路原理 框圖； 圖2為圖1中可直充電源適配器的一種實(shí)施例的具體電路原理圖； 圖3為本發(fā)明所提出的充電方法的一種實(shí)施例的處理流程圖； 圖4為本發(fā)明所提出的充電方法的一種實(shí)施例的具體處理流程圖； 圖5為圖1所示移動(dòng)終端與可直充電源適配器進(jìn)行通信檢測的一種實(shí)施例的流程圖； 圖6為圖1所示移動(dòng)終端與可直充電源適配器之間的定時(shí)通信檢測機(jī)制的一種實(shí)施例 的流程圖； 圖7為采用查表式直充充電控制策略的一種實(shí)施例的控制流程圖； 圖8為采用電壓跟隨式直充控制策略的一種實(shí)施例的控制流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0026] 本發(fā)明為了使內(nèi)置有可充電電池的移動(dòng)終端能夠自動(dòng)、準(zhǔn)確地識別出當(dāng)前插入的 外部設(shè)備是何種類型，以便根據(jù)不同外部設(shè)備的不同充電特性調(diào)用不同的充電管理模式， 實(shí)現(xiàn)充電資源的合理化利用，本發(fā)明針對主機(jī)、常規(guī)電源適配器、可直充電源適配器這三種 外部設(shè)備提出了一種充電方法。該方法首先對可直充電源適配器的通信方式進(jìn)行配置，優(yōu) 選采用UART (串行異步收發(fā))通信方式與待充電的移動(dòng)終端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；然后，根據(jù)目前 基于USB數(shù)據(jù)線進(jìn)行充電的主機(jī)和常規(guī)電源適配器的接口引腳的配置情況，對移動(dòng)終端內(nèi) 部的充電管理電路進(jìn)行改造，使移動(dòng)終端能夠?qū)χ鳈C(jī)、常規(guī)電源適配器、可直充電源適配器 這三種外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識別。
[0027] 下面首先對移動(dòng)終端以及可直充電源適配器的硬件配置情況進(jìn)行具體闡述。
[0028] 如圖1所示，為了保留移動(dòng)終端既有的傳統(tǒng)充電功能，保證移動(dòng)終端能夠與現(xiàn)有 的主機(jī)和常規(guī)電源適配器正常插接、充電，本實(shí)施例保持移動(dòng)終端現(xiàn)有的充電接口不變，即 兼用于充電和傳輸數(shù)據(jù)的復(fù)用接口，例如目前廣泛采用的USB接口 Ji，以滿足其與目前市 面上絕大多數(shù)廠家生產(chǎn)的常規(guī)電源適配器和計(jì)算機(jī)主機(jī)的插接充電要求。對于USB接口 Ji 中的電源引腳VBUS，本實(shí)施例將其一路連接至移動(dòng)終端內(nèi)部的電源管理芯片，另一路通過 直充開關(guān)連接至電池，所述直充開關(guān)可以是導(dǎo)通阻抗小且支持大電流通過的任意類型的可 控開關(guān)元件，例如可控硅、MOS管等，接收移動(dòng)終端內(nèi)部微處理器輸出的開關(guān)控制信號，實(shí)現(xiàn) 常規(guī)充電模式與快速充電模式的選擇切換。對于USB接口 Ji中的接地引腳GND，保證其與移 動(dòng)終端的系統(tǒng)地良好接通，在移動(dòng)終端與外部設(shè)備插接時(shí)，保證移動(dòng)終端與外部設(shè)備共地。 對于USB接口 Ji中的差分?jǐn)?shù)據(jù)引腳D+、D-，設(shè)計(jì)其通過選通開關(guān)連通所述的微處理器，所 述選通開關(guān)可以選用雙刀雙擲開關(guān)，接收微處理器輸出的控制信號，在默認(rèn)狀態(tài)下，通過所 述選通開關(guān)將USB接口 Ji的差分?jǐn)?shù)據(jù)引腳D+、D-與微處理器的差分?jǐn)?shù)據(jù)接口 DP、DN連通； 在檢測到外接的充電設(shè)備不是主機(jī)和常規(guī)電源適配器時(shí)，通過微處理器控制所述選通開關(guān) 將USB接口 Ji的差分?jǐn)?shù)據(jù)引腳D+、D-切換至與微處理器的UART接口 TXD、RXD連通，采用 UART通信的方式，來識別插入的外部設(shè)備是否為可直充電源適配器。
[0029] 具體來講，可以設(shè)計(jì)移動(dòng)終端中的微處理器在切換至其UART接口 TXD、RXD與USB 接口 Ji的差分?jǐn)?shù)據(jù)引腳D+、D-的連通后，采用UART通信的方式向外接的充電設(shè)備主動(dòng)發(fā) 起通信命令，若接收到外部充電設(shè)備反饋的有效命令，則判定插入的是可直充電源適配器； 若無有效命令反饋，則斷開微處理器的UART接口 TXD、RXD與USB接口 Ji的差分?jǐn)?shù)據(jù)引腳 D+、D-的連通，不啟動(dòng)充電模式，或可進(jìn)一步輸出"插入設(shè)備不能識別"的提示信息。
[0030] 本實(shí)施例配置可直充電源適配器采用UART通信方式，而不選用I2C總線通信方 式，其原因是：UART通信采用異步通信方式，其通信量小、速率低、抗干擾能力強(qiáng)，可以有效 解決移動(dòng)終端與電源適配器之間的通信由于電流、阻抗、電壓等信號的干擾而造成的二者 之間通信極其不穩(wěn)定的情況出現(xiàn)，由此可以保證可直充電源適配器能夠?qū)σ苿?dòng)終端執(zhí)行穩(wěn) 定的大電流快充，提高了移動(dòng)終端充電的安全性。
[0031] 當(dāng)然，若不考慮上述影響，也可以采用除UART以外的其他通信方式(如I2C總線通 信方式等）進(jìn)行移動(dòng)終端與可直充電源適配器之間的通信設(shè)計(jì)，本實(shí)施例對此不進(jìn)行具體 限制。
[0032] 圖2示出了一種支持UART通信的可直充電源適配器的電路組建示意圖，主要包括 充電接口 Jo、控制單元和交直流轉(zhuǎn)換單元（AC-DC單元）三部分，結(jié)合圖1所示。其中，在所 述充電接口 Jo中設(shè)置有電源引腳Vbus、接地引腳Gnd和兩個(gè)通信引腳Tx、Rx。所述電源引 腳Vbus用于傳輸充電電源，連接AC-DC單元，將AC-DC單元轉(zhuǎn)換輸出的直流電源傳輸至移 動(dòng)終端的USB接口 Ji的電源引腳VBUS，為移動(dòng)終端充電。所述接地引腳Gnd連接可直充電 源適配器的系統(tǒng)地，在將可直充電源適配器與移動(dòng)終端插接后，所述接地引腳Gnd與移動(dòng) 終端的USB接口 Ji的接地引腳GND連通，實(shí)現(xiàn)二者的共地。充電接口 Jo的兩個(gè)通信引腳 Tx、Rx連接控制單元的UART接口，在可直充電源適配器與移動(dòng)終端插接時(shí)，與移動(dòng)終端的 USB接口 Ji的差分?jǐn)?shù)據(jù)引腳D+、D-對應(yīng)連通，實(shí)現(xiàn)二者的UART通信，并根據(jù)接收到的控制 信息，調(diào)整AC-DC單元輸出的充電電壓的伏值，以滿足移動(dòng)終端在不同階段的不同充電需 求。
[0033] 為了對通過AC-DC單元輸出的充電電壓實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整，本實(shí)施例在所述AC-DC單 元中設(shè)計(jì)了整流電路、變壓器單元、同步整流控制器、PWM控制器、光耦和功率MOS管等部 分；在所述控制單元中設(shè)計(jì)了控制器、數(shù)字電位器、電流監(jiān)測芯片和升壓電路等部分，參見 圖2所示。其中，所述整流電路接收市電電網(wǎng)提供的交流輸入電源AC_IN，并將其整流成直 流電源，輸出至變壓器單元以轉(zhuǎn)換成用于給移動(dòng)終端充電的充電電壓。所述控制器通過其 UART接口 TX2、RX2連接充電接口 Jo的通信引腳Tx、Rx，用于與移動(dòng)終端中的微處理器進(jìn) 行UART通信，交互握手指令，并在握手成功后，接收移動(dòng)終端發(fā)送的控制信息，以根據(jù)移動(dòng) 終端中電池電壓的變化，動(dòng)態(tài)地調(diào)整通過AC-DC單元輸出的充電電壓的伏值。
[0034] 為了實(shí)現(xiàn)對AC-DC單元輸出電壓的調(diào)節(jié)，本實(shí)施例在控制單元中設(shè)計(jì)數(shù)字電位 器，連接所述的控制器?？刂破鞲鶕?jù)接收到的控制信息，生成電壓調(diào)整指令，發(fā)送至數(shù)字電 位器，以改變數(shù)字電位器的有效電阻的阻值。在本實(shí)施例中，所述控制器優(yōu)選采用I 2C總線 的方式與數(shù)字電位器連接通信，如圖2所示，傳輸所述的電壓調(diào)整指令。為了保證信號傳輸 的穩(wěn)定性，本實(shí)施例在所述I 2C總線上還進(jìn)一步連接有電壓上拉電路，例如，將I2C總線的時(shí) 鐘線SCL和數(shù)據(jù)線SDA分別通過上拉電阻R2、R3連接至直流電源VDD，以提高信號在傳輸 過程中的抗干擾能力。
[0035] 所述直流電源VDD可以采用在變壓器單元中單獨(dú)設(shè)計(jì)一組小電磁線圈的方式生 成。通過配置所述小電磁線圈中初級線圈與次級線圈的匝數(shù)比，以將整流電路整流輸出的 直流電源變壓成所需要的直流電源VDD，為可直充電源適配器中需要直流工作電壓的部件 供電，例如為所述的控制器、數(shù)字電位器、電流監(jiān)測芯片等部件供電，以滿足其工作需求。
[0036] 所述數(shù)字電位器是一種阻值可調(diào)的電阻器件，內(nèi)置有一電阻體。本實(shí)施例將所述 電阻體與一限流電阻Rl串聯(lián)后，連接在變壓器單元中另外一組電磁線圈（以下簡稱為電磁 線圈)的次級線圈的正極與地之間。具體來講，可以將電阻體的一端POA通過串聯(lián)的限流電 阻Rl連接至所述電磁線圈的次級線圈的正極，將電阻體的另一端POB接地。將所述電阻體 的中間抽頭POW連接至同步整流控制器的參考電壓引腳VREF，當(dāng)數(shù)字電位器的有效電阻的 阻值發(fā)生變化時(shí)，為了保持同步整流控制器的參考電壓引腳VREF上的參考電壓不變，需要 調(diào)整通過變壓器單元中所述電磁線圈輸出的充電電壓的伏值。為了調(diào)整充電電壓的伏值， 同步整流控制器根據(jù)數(shù)字電位器的有效電阻的阻值變化調(diào)節(jié)其輸出的控制信號，并經(jīng)光耦 對所述控制信號進(jìn)行光電隔離處理后，傳輸至PWM控制器，以調(diào)節(jié)PWM控制器輸出的PWM信 號的占空比。將所述PWM信號傳輸至所述的變壓器單元，具體可以傳輸至與所述電磁線圈 中的初級線圈相串聯(lián)的開關(guān)管，通過控制所述開關(guān)管通斷，來調(diào)節(jié)所述電磁線圈的開關(guān)時(shí) 序，進(jìn)而調(diào)整通過其次級線圈轉(zhuǎn)換輸出的充電電壓的伏值，以達(dá)到充電電壓動(dòng)態(tài)調(diào)整的設(shè) 計(jì)目的。
[0037] 在本實(shí)施例中，通過變壓器單元轉(zhuǎn)換輸出的充電電壓可以在3. 6V-12V的范圍內(nèi) 實(shí)現(xiàn)精細(xì)調(diào)整，以滿足不同移動(dòng)終端的實(shí)際充電需求。
[0038] 為了使通過變壓器單元轉(zhuǎn)換輸出的充電電壓穩(wěn)定，本實(shí)施例摒棄傳統(tǒng)在充電電壓 傳輸線路上串聯(lián)二極管的整流方式，采用在所述充電電壓傳輸線路中連接功率MOS管的方 式，利用同步整流控制器輸出的開關(guān)量信號控制功率MOS管通斷，以實(shí)現(xiàn)對變壓器單元輸 出的充電電壓波形的整形。
[0039] 在本實(shí)施例中，所述功率MOS管優(yōu)選采用NMOS管，連接在所述電磁線圈的次級線 圈的負(fù)極與充電接口 Jo的接地引腳Gnd之間。由于所述可直充電源適配器支持大電流輸 出，若采用二極管對變壓器單元輸出的充電電壓進(jìn)行整形，會(huì)由于二極管的導(dǎo)通壓降大而 導(dǎo)致可直充電源適配器的功耗升高，降低充電效率。本實(shí)施例采用功率MOS管對充電電壓 進(jìn)行整形，由于功率MOS管的內(nèi)阻小且支持大電流通過，因此可以有效降低可直充電源適 配器的系統(tǒng)功耗，提高對移動(dòng)終端的充電效率。
[0040] 為了對通過變壓器單元輸出的充電電流進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，以提高充電的安全性，本 實(shí)施例在所述可直充電源適配器中還設(shè)置有電流監(jiān)測單元，實(shí)時(shí)監(jiān)測通過充電接口 Jo輸 出的充電電流Idlg，并反饋至所述的控制器。在所述電流監(jiān)測單元中進(jìn)一步的包括采樣電阻 R6和電流監(jiān)測芯片，如圖2所示。所述采樣電阻R6串聯(lián)在充電電流的傳輸線路中，優(yōu)選串 聯(lián)在變壓器單元中所述電磁線圈的次級線圈的正極與充電接口 Jo