專利名稱：一種usb充電座中充電模式的控制電路及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種充電模式控制電路及方法，特別是涉及一種采用USB接 口的鋰離子電池充電座的充電模式控制電路及其方法。
背景技術(shù)：
隨著手機(jī)的功能越來(lái)越豐富，對(duì)電池容量提出了越來(lái)越高的要求。所以， 能耗相對(duì)較大的高端手機(jī)許多配備了一主一備兩塊電池。利用充電座可對(duì)備用 電池進(jìn)行充電。同時(shí)，mini USB接口因?yàn)轶w積小巧，信息存取速度快，在手 機(jī)設(shè)計(jì)上獲得了廣泛應(yīng)用，成為許多手機(jī)的充電器/數(shù)據(jù)交換的復(fù)用接口。并且，最新的中華人民共和國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(《移動(dòng)通信手持機(jī)充電器及 接口技術(shù)要求和測(cè)試方法》(YD/T1591-2006)是在信息產(chǎn)業(yè)部指導(dǎo)下，由中 國(guó)泰爾實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合部分手機(jī)企業(yè)起草，標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行是由泰爾實(shí)驗(yàn)室根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的 要求，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)符合性的測(cè)試和認(rèn)證。只有通過(guò)認(rèn)證的手機(jī)充電器廠商 才具有入網(wǎng)銷售的資格。新國(guó)標(biāo)手機(jī)充電器的最大特點(diǎn)是實(shí)行充電器本體與充 電線纜的分離，充電器本體與充電線纜間采用通用串行總線(USB)類型A 系列接口，充電線及與手機(jī)側(cè)接口由手機(jī)廠商自行定義。)中規(guī)定了手機(jī) AC/DC旅行充電器側(cè)采用與個(gè)人電腦上一樣的USBA系列接口，所以，禾U用 USB轉(zhuǎn)mini-USB的數(shù)據(jù)線和采用USB接口的充電座對(duì)備用電池充電可以存 在以下兩種方式方式一，利用USB數(shù)據(jù)線和符合YD/T1591-2006的AC/DC旅行充電器 本體對(duì)充電座中備用電池進(jìn)行充電。AC/DC旅行充電器本體接市電，經(jīng)充電 器本體整流，濾波，穩(wěn)壓提供給充電座直流電源，再經(jīng)充電座的充電管理單元 電路對(duì)備用電池進(jìn)行充電。利用AC/DC本體較大的輸出能力，可提供較大的 充電電流，定義這種充電方式為快速充電模式。方式二，利用計(jì)算機(jī)的USB接口為充電座提供充電電源，再經(jīng)充電座的 充電管理電路對(duì)備用電池進(jìn)行充電。按照USB的規(guī)范，利用計(jì)算機(jī)的USB端口電源，每個(gè)USB 口可提供最大500mA的電流對(duì)備用電池進(jìn)行充電。定義這 種利用USB電源的充電方式為USB充電模式。正常條件下，鋰離子電池的充電階段分恒流充電階段和恒壓充電階段，充 電管理單元可對(duì)恒流階段充電電流值進(jìn)行設(shè)定，較大的電流對(duì)應(yīng)較短的充電時(shí) 間。為了兼容AC/DC旅充的快速充電模式和便捷的USB充電模式， 一些IC 供應(yīng)商提供了可同時(shí)利用這兩種方式的充電管理芯片，可這種方案的實(shí)現(xiàn)需要 終端或充電座具備兩個(gè)物理接口，分別連接至充電管理芯片的AC/DC電源端 口和USB電源端口，在芯片內(nèi)通過(guò)對(duì)這兩個(gè)不同的充電通路預(yù)先設(shè)定不同的 電流值，達(dá)到對(duì)快速充電模式和USB充電模式的兼容。在只利用一個(gè)電源物理端口的情形下，已知的存在以下兩種方法實(shí)現(xiàn)對(duì) AC/DC旅充的快速充電模式和便捷的USB充電模式的兼容方法一，在充電管理方案中加入對(duì)電源的輸出電壓，電流進(jìn)行采樣，分析 的功能，判斷電源的輸出能力，進(jìn)而設(shè)定不同的充電電流，這種方案實(shí)現(xiàn)電路 復(fù)雜，成本也較高。方法二，加入對(duì)充電輸入電源電壓和給定參考電壓的比較電路，通過(guò)電壓 比較電路的輸出信號(hào)控制不同的充電模式，因?yàn)閁SB標(biāo)準(zhǔn)的電源電壓是 4.5V-5V之間，而且鋰離子電池的充電電壓要大于4.2V，所以，采用這種方法 的一般前提條件是AC/DC旅充的輸出電壓要高于USB電源電壓的5V，與 YD/T1591-2006所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)旅充5V的輸出電壓相沖突，所以這一條件限制 了這種方法的普遍適用性。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種USB充電座中充電模式的控制 電路及其方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)AC/DC旅充的快速充電模式和便捷的 USB充電模式的兼容時(shí)成本較高、普遍適應(yīng)性不強(qiáng)的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種USB充電座中充電模式的控制電 路，用于根據(jù)所述USB充電座接入的不同USB充電輸入電源對(duì)所述USB充 電座進(jìn)行相應(yīng)的充電模式控制，其特征在于，包括充電電源判斷電路，設(shè)置于所述USB充電座的USB接口中，用于對(duì)所述USB充電座接入的USB充電輸入電源進(jìn)行判斷，獲取USB充電輸入電源的類 型；充電管理單元，設(shè)置于所述USB充電座中，用于根據(jù)不同類型的USB充 電輸入電源所對(duì)應(yīng)的檢測(cè)腳的電平狀態(tài)，設(shè)定相應(yīng)的恒流階段充電電流，進(jìn)入 相應(yīng)的充電模式。所述的USB充電座中充電模式的控制電路，其中，所述充電電源判斷電 路配置所述充電座的USB接口中第二引腳的強(qiáng)上拉電阻、第三引腳的弱下拉 電阻，并根據(jù)所述第三引腳的電平狀態(tài)判定所述USB充電輸入電源的類型；所述第二引腳通過(guò)所述強(qiáng)上拉電阻上拉至所述充電座的USB接口中的第 一引腳，所述第三引腳通過(guò)所述弱下拉電阻下拉至所述充電座的USB接口中 的第五引腳。所述的USB充電座中充電模式的控制電路，其中，當(dāng)所述USB充電輸入 電源接入所述充電座時(shí)，所述第三引腳的電平為經(jīng)所述強(qiáng)上拉電阻和所述弱下 拉電阻對(duì)所述第一引腳的5V電源進(jìn)行分壓后的電平，呈高電平狀態(tài)，所述充 電電源判斷電路判定所述USB充電輸入電源為標(biāo)準(zhǔn)旅充電源；所述第二引腳的電平為經(jīng)電平為經(jīng)所述強(qiáng)上拉電阻和所述弱下拉電阻對(duì) 所述第一引腳的5V電源進(jìn)行分壓后的電平，呈高電平狀態(tài)。所述的USB充電座中充電模式的控制電路，其中，所述標(biāo)準(zhǔn)旅充電源的 USB接口中，第一引腳為輸出電源引腳，第四引腳為地引腳，第二引腳、第 三引腳為短接狀態(tài)。所述的USB充電座中充電模式的控制電路，其中，當(dāng)所述USB充電輸入電源接入所述充電座時(shí)，所述第三引腳的電平為經(jīng)所述弱下拉電阻和所述計(jì)算 機(jī)USB電源的USB接口中的下拉電阻并聯(lián)下拉至地，呈低電平狀態(tài)，所述充 電電源判斷電路判定所述USB充電輸入電源為計(jì)算機(jī)USB電源；所述第二引腳的電平為經(jīng)所述強(qiáng)上拉電阻和所述下拉電阻對(duì)所述第一引 腳的5V電源進(jìn)行分壓后的電平，呈低電平狀態(tài)。所述的USB充電座中充電模式的控制電路，其中，所述計(jì)算機(jī)USB電源 的USB接口中，第一引腳為輸出電源引腳，第四引腳為地引腳，第二引腳、 第三引腳均接所述下拉電阻到地。所述的USB充電座中充電模式的控制電路，其中，所述充電管理單元在對(duì)所述USB充電座的充電電流控制時(shí)，在設(shè)定充電電流的第一電阻的支路中并聯(lián)上第二電阻與MOSFET開關(guān)管串聯(lián)后的支路，形成并聯(lián)電路，通過(guò)檢測(cè) 腳的電平狀態(tài)控制該MOSFET開關(guān)管的打開與關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)所述第一電阻、所 述第二電阻的并聯(lián)和分離，控制并聯(lián)電路的總電阻值，以控制充電電流。 所述的USB充電座中充電模式的控制電路，其中，當(dāng)所述標(biāo)準(zhǔn)旅充電源接入所述充電座時(shí)，所述檢測(cè)腳為所述第三引腳，該 MOSFET開關(guān)管導(dǎo)通，所述第二電阻接入，并聯(lián)電路的總電阻值為所述第一 電阻與所述第二電阻的并聯(lián)后的阻值；或當(dāng)所述計(jì)算機(jī)USB電源接入所述充電座時(shí)，所述檢測(cè)腳為所述第三引腳， 該MOSFET開關(guān)管截止，所述第二電阻斷開，并聯(lián)電路的總電阻值為所述第 一電阻并聯(lián)后的阻值。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種USB充電座中充電模式的控制 方法，用于根據(jù)所述USB充電座接入的不同USB充電輸入電源對(duì)所述USB 充電座進(jìn)行相應(yīng)的充電模式控制，其特征在于，包括步驟一，對(duì)所述USB充電座接入的USB充電輸入電源進(jìn)行判斷，獲取 USB充電輸入電源的類型；步驟二，根據(jù)不同類型的USB充電輸入電源所對(duì)應(yīng)的檢測(cè)腳的電平狀態(tài)， 設(shè)定相應(yīng)的恒流階段充電電流，進(jìn)入相應(yīng)的充電模式。所述的USB充電座中充電模式的控制方法，其中，所述步驟一中，進(jìn)一 步包括配置所述充電座的USB接口中第二引腳的強(qiáng)上拉電阻、第三引腳的弱下 拉電阻，并將所述第二引腳通過(guò)所述強(qiáng)上拉電阻上拉至所述充電座的USB接 口中的第一引腳，所述第三引腳通過(guò)所述弱下拉電阻下拉至所述充電座的USB接口中的第五引腳。所述的USB充電座中充電模式的控制方法，其中，所述步驟一中，進(jìn)一 步包括根據(jù)所述第三引腳的電平狀態(tài)判定所述USB充電輸入電源的類型的 步驟當(dāng)所述第三引腳的電平為經(jīng)所述強(qiáng)上拉電阻和所述弱下拉電阻對(duì)所述第 一引腳的5V電源進(jìn)行分壓后的電平，呈高電平狀態(tài)，判定所述USB充電輸 入電源為標(biāo)準(zhǔn)旅充電源；或當(dāng)所述第三引腳的電平為經(jīng)所述弱下拉電阻和所述計(jì)算機(jī)USB電源的USB接口中的下拉電阻并聯(lián)下拉至地，呈低電平狀態(tài)，判定所述USB充電輸 入電源為計(jì)算機(jī)USB電源。所述的USB充電座中充電模式的控制方法，其中，所述步驟二中，進(jìn)一 步包括在對(duì)所述USB充電座的充電電流控制時(shí)，在設(shè)定充電電流的第一電阻的 支路中并聯(lián)上第二電阻與MOSFET開關(guān)管串聯(lián)后的支路，形成并聯(lián)電路，通 過(guò)檢測(cè)腳的電平狀態(tài)控制該MOSFET開關(guān)管的打開與關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)所述第一電 阻、所述第二電阻的并聯(lián)和分離，控制并聯(lián)電路的總電阻值，以控制充電電流。本發(fā)明的有益技術(shù)效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用這兩種電源USB接口引腳的不同結(jié)構(gòu)，以 一種低成本的方式在充電座的USB插座接口中加入充電電源的判斷電路，根 據(jù)接入電源的不同設(shè)置不同的充電電流，進(jìn)入相應(yīng)的充電模式，實(shí)現(xiàn)了充電模 式的控制，從而兼顧了旅充充電的快速性和計(jì)算機(jī)USB充電的便捷性。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的 限定。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例系統(tǒng)示意圖；圖2a為本發(fā)明實(shí)施例中AC/DC旅充電源的USB接口引腳功能結(jié)構(gòu)圖； 圖2b為本發(fā)明實(shí)施例中計(jì)算機(jī)USB接口引腳功能結(jié)構(gòu)圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例中充電座的mini USB接口引腳電路結(jié)構(gòu)圖； 圖4a為本發(fā)明實(shí)施例中充電座接入旅充電源時(shí)USB接口的電路結(jié)構(gòu)圖； 圖4b為本發(fā)明實(shí)施例中充電座接入計(jì)算機(jī)USB電源時(shí)USB接口的電路 結(jié)構(gòu)圖；圖5a為本發(fā)明實(shí)施例中設(shè)置充電電流的電阻支路電路圖； 圖5b為本發(fā)明實(shí)施例中設(shè)置充電電流的電阻電路接入旅充電源的等效電 阻電路圖；圖5c為本發(fā)明實(shí)施例中設(shè)置充電電流的電阻電路接入計(jì)算機(jī)USB電源的 等效電阻電路圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步更詳細(xì)的描述。如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例系統(tǒng)示意圖。該充電控制電路10中，USB 充電座no是采用USB接口的鋰離子電池充電座，其USB接口 105為min USB接口。USB充電座110包括兩種充電電源標(biāo)準(zhǔn)的旅充電源101或計(jì)算機(jī)USB 電源IOO。該充電電源作為USB充電座110的USB充電輸入電源。標(biāo)準(zhǔn)的旅 充電源101可以是AC/DC旅充電源。min USB接口 105中的數(shù)據(jù)信號(hào)引腳包括弓l腳1 (電源)、引腳2(D-)、 引腳3 (D+)、引腳4 (ID)、引腳5 (地)。利用minUSB接口 105的引腳3作為USB充電輸入電源的檢測(cè)識(shí)別腳。 在充電座110中預(yù)先對(duì)引腳2通過(guò)強(qiáng)上拉電阻上拉至引腳1的5V電源，對(duì)引 腳3通過(guò)弱下拉電阻下拉至地的引腳5。當(dāng)min USB接口 105接入AC/DC旅充電源101時(shí)，因AC/DC旅充電源 101的USB接口中引腳2與引腳3為短路連接狀態(tài)，此時(shí)，充電座110上通 過(guò)強(qiáng)上拉電阻和弱下拉電阻的分壓，引腳2、引腳3同呈高電平狀態(tài)。當(dāng)min USB接口 105接入計(jì)算機(jī)USB電源100時(shí)，計(jì)算機(jī)USB電源100 的USB接口中引腳2通過(guò)計(jì)算機(jī)USB接口 103中的下拉電阻和充電座110中 的強(qiáng)上拉電阻分壓而呈低電平狀態(tài)，min USB接口 105的引腳3由于計(jì)算機(jī) USB接口 103中的下拉電阻和充電座110中的弱下拉電阻共同下拉也呈低電 平狀態(tài)。檢測(cè)min USB接口 105中引腳3的不同電平狀態(tài)指示接入的不同充電電 源。同時(shí)，充電管理單元106中利用不同接入電源對(duì)應(yīng)的不同檢測(cè)腳的電平狀 態(tài)，設(shè)定不同的恒流階段充電電流，進(jìn)入相應(yīng)的充電模式。在充電電流控制時(shí)，充電管理單元106是在設(shè)定充電電流的電阻的支路中 再并聯(lián)上一電阻與充當(dāng)開關(guān)的MOSFET 107的支路，通過(guò)檢測(cè)腳的電平狀態(tài) 控制MOSFET開關(guān)管107的打開與關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)并聯(lián)支路電阻的并聯(lián)和分離， 控制總的并聯(lián)電路的電阻值，進(jìn)而達(dá)到控制充電電流的目的。本發(fā)明利用這AC/DC旅充電源101的USB接口 102或計(jì)算機(jī)USB電源 100的計(jì)算機(jī)USB接口 103中引腳的不同結(jié)構(gòu)，以一種低成本的方式在充電 座110的USB插座接口中接入充電電源的判斷電路，根據(jù)接入電源的不同設(shè) 置不同的充電電流，進(jìn)入相應(yīng)的充電模式，從而兼顧了旅充的快速性和計(jì)算機(jī) USB充電的便捷性。如圖2a所示，為本發(fā)明實(shí)施例中AC/DC旅充電源的USB接口引腳功能 結(jié)構(gòu)圖。在圖2a中，AC/DC旅充電源101的USB接口 102為USBA型插座 接口。在USB接口 102的引腳功能結(jié)構(gòu)中，弓l腳l和引腳4分別為輸出電源引 腳和地引腳，輸出電源電壓為5V。引腳2和引腳3為D-和D+腳，為短路連 接狀態(tài)。如圖2b所示，為本發(fā)明實(shí)施例中計(jì)算機(jī)USB接口引腳功能結(jié)構(gòu)圖。在圖 2b中，計(jì)算機(jī)USB接口 103為USB2.0規(guī)范的計(jì)算機(jī)USB主機(jī)接口。在計(jì)算機(jī)USB接口 103的引腳功能結(jié)構(gòu)中，弓l腳1和引腳4分別為輸出 電源Vbus引腳和地引腳，輸出電源電壓同為5V，不同的是引腳2和引腳3， 即D-和D+連接計(jì)算機(jī)主機(jī)內(nèi)的USB信號(hào)收發(fā)器(Transceiver) 201，引腳2 接15K的下拉電阻Rpd203到地，引腳3接15K的下拉電阻Rpd202到地。當(dāng)計(jì)算機(jī)USB電源100作為充電座110的USB充電輸入電源時(shí)，USB 信號(hào)收發(fā)器201呈高阻狀態(tài)，可忽略其影響，此時(shí)僅需要考慮的是下拉電阻 Rpd202和下拉電阻Rpd203的影響。如圖3所示，為本發(fā)明實(shí)施例中充電座的mini USB接口引腳電路結(jié)構(gòu)圖。當(dāng)通過(guò)mini USB數(shù)據(jù)線104連接mini USB接口 105和USB接口 102或 計(jì)算機(jī)USB接口 103時(shí)，針對(duì)USB接口 102和計(jì)算機(jī)USB接口 103的不同 結(jié)構(gòu)，通過(guò)miniUSB接口 105中充電電源判斷電路對(duì)接入的充電電源進(jìn)行判 斷。充電電源判斷電路用于對(duì)充電座IIO接入的充電電源進(jìn)行判斷，獲取充電 電源是AC/DC旅充電源101還是計(jì)算機(jī)USB電源100。在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，是通 過(guò)對(duì)mini USB接口 105中引腳進(jìn)行上下拉電阻的配置來(lái)完成。mini USB接口 105中引腳2 D-接100K強(qiáng)上拉電阻Rl至引腳1的5V電 源，引腳3 D+接1M弱下拉電阻R2至引腳5的地。引腳4為懸空的ID腳，在本發(fā)明實(shí)施例中不予考慮。如圖4a所示，為本發(fā)明實(shí)施例中充電座接入旅充電源時(shí)USB接口的電路 結(jié)構(gòu)圖。該圖描述了當(dāng)充電座110接入AC/DC旅充電源101時(shí)，充電電源判 斷電路在判斷輸入電源時(shí)miniUSB接口 105中的具體電路結(jié)構(gòu)。當(dāng)充電座IIO接入AC/DC旅充電源101時(shí)，將圖2a的AC/DC旅充電源 的USB接口 102和mini USB接口 105相連接，此時(shí)，mini USB接口 105的 D+腳電平為經(jīng)100k強(qiáng)上拉電阻Rl和1M弱下拉電阻R2對(duì)5V電源電壓進(jìn)行 分壓所得4.55V，呈高電平狀態(tài)。如圖4b所示，為本發(fā)明實(shí)施例中充電座接入計(jì)算機(jī)USB電源時(shí)USB接 口的電路結(jié)構(gòu)圖。該圖描述當(dāng)充電座110接入計(jì)算機(jī)USB電源100時(shí)，充電 電源判斷電路在判斷輸入電源時(shí)miniUSB接口 105中的具體電路結(jié)構(gòu)。當(dāng)充電座110接入計(jì)算機(jī)USB電源100時(shí)，將圖2 b的計(jì)算機(jī)USB接口 103和mini USB接口 105相連接，此時(shí)，mini USB接口 105的D-腳電平為經(jīng) 100k強(qiáng)上拉電阻Rl和15k下拉電阻Rpd 203對(duì)5V電源電壓進(jìn)行分壓所得 0.65V， D+腳電平經(jīng)弱下拉電阻R2和15k下拉電阻Rpd 202并聯(lián)下拉至地， 電平為地電平。綜上所述，當(dāng)充電座110接入AC/DC旅充電源101時(shí)，miniUSB接口 105 中D+腳為4.55V的高電平狀態(tài)；當(dāng)充電座110接入計(jì)算機(jī)USB電源100時(shí)， mini USB接口 105中D+腳為地電平，0V。所以mini USB接口 105中D+腳的 電平狀態(tài)指示了接入充電座110的不同充電電源。如圖5a所示，為本發(fā)明實(shí)施例中設(shè)置充電電流的電阻支路電路圖。該圖 描述了充電座110中用于設(shè)置恒流階段充電電流大小的電阻電路。在圖5a中，電路由一條R3電阻支路和一條R4電阻和一N溝道的MOSFET 107串連支路并聯(lián)而成，且N溝道的MOSFET 107的柵極連接mini USB接口 105中D+腳，N溝道的MOSFET 107起著開關(guān)作用，控制電阻R4的斷開與 接入。該電阻電路連接充電管理單元106內(nèi)部的電壓基準(zhǔn)，流過(guò)電阻電路的電 流通過(guò)充電管理單元106的內(nèi)部比例電流鏡決定了恒流階段通過(guò)充電座110 的電池連接端子108流向鋰離子電池109的充電電流。如圖5b所示，為本發(fā)明實(shí)施例中設(shè)置充電電流的電阻電路接入旅充電源 的等效電阻電路圖。當(dāng)充電座110接入AC/DC旅充電源101時(shí)，mini USB接口 105中D+腳 為高電平，N溝道的MOSFET107導(dǎo)通，電阻R4接入，此時(shí)，控制充電電路 的電阻電路等效電路如圖5b所示，整個(gè)電阻值為電阻R3與電阻R4的并聯(lián)阻 值，阻值較小，此時(shí)處于充電電流較大的快速充電模式。如圖5c所示，為本發(fā)明實(shí)施例中設(shè)置充電電流的電阻電路接入計(jì)算機(jī) USB電源的等效電阻電路圖。當(dāng)充電座110接入計(jì)算機(jī)USB接口 103時(shí)，充電座miniUSB接口 105中 D+腳為0電平，N溝道的MOSFET 107截止，電阻R4斷開，此時(shí)，控制充 電電路的電阻電路等效電路如圖5c所示，整個(gè)電阻值為電阻R3的并聯(lián)，阻值 較大，此時(shí)處于充電電流較小(小于500mA)的USB充電模式。在具體應(yīng)用中，還可以通過(guò)對(duì)R3、R4電阻值的選擇進(jìn)行充電電流的調(diào)節(jié)。本發(fā)明實(shí)施提供USB充電座中一種較低成本的充電模式的控制方法和電 路的實(shí)現(xiàn)，其采用一個(gè)USB物理接口的充電座中根據(jù)接入的不同電源對(duì)充電 模式進(jìn)行控制。根據(jù)接入的是符合YD/T1591-2006行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的旅充或計(jì)算機(jī) USB電源，設(shè)定不同的充電電流，進(jìn)入相應(yīng)的充電模式，實(shí)現(xiàn)了充電模式的 控制。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情 況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但 這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種USB充電座中充電模式的控制電路，用于根據(jù)所述USB充電座接入的不同USB充電輸入電源對(duì)所述USB充電座進(jìn)行相應(yīng)的充電模式控制，其特征在于，包括充電電源判斷電路，設(shè)置于所述USB充電座的USB接口中，用于對(duì)所述USB充電座接入的USB充電輸入電源進(jìn)行判斷，獲取USB充電輸入電源的類型；充電管理單元，設(shè)置于所述USB充電座中，用于根據(jù)不同類型的USB充電輸入電源所對(duì)應(yīng)的檢測(cè)腳的電平狀態(tài)，設(shè)定相應(yīng)的恒流階段充電電流，進(jìn)入相應(yīng)的充電模式。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB充電座中充電模式的控制電路，其特征在 于，所述充電電源判斷電路配置所述充電座的USB接口中第二引腳的強(qiáng)上拉 電阻、第三引腳的弱下拉電阻，并根據(jù)所述第三引腳的電平狀態(tài)判定所述USB 充電輸入電源的類型；所述第二引腳通過(guò)所述強(qiáng)上拉電阻上拉至所述充電座的USB接口中的第 一引腳，所述第三引腳通過(guò)所述弱下拉電阻下拉至所述充電座的USB接口中 的第五引腳。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的USB充電座中充電模式的控制電路，其特征在 于，當(dāng)所述USB充電輸入電源接入所述充電座時(shí)，所述第三引腳的電平為經(jīng) 所述強(qiáng)上拉電阻和所述弱下拉電阻對(duì)所述第一引腳的5V電源進(jìn)行分壓后的電 平，呈高電平狀態(tài)，所述充電電源判斷電路判定所述USB充電輸入電源為標(biāo) 準(zhǔn)旅充電源；所述第二引腳的電平為經(jīng)電平為經(jīng)所述強(qiáng)上拉電阻和所述弱下拉電阻對(duì) 所述第一引腳的5V電源進(jìn)行分壓后的電平，呈高電平狀態(tài)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的USB充電座中充電模式的控制電路，其特征在 于，所述標(biāo)準(zhǔn)旅充電源的USB接口中，第一引腳為輸出電源引腳，第四引腳 為地引腳，第二引腳、第三引腳為短接狀態(tài)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的USB充電座中充電模式的控制電路，其特征在 于，當(dāng)所述USB充電輸入電源接入所述充電座時(shí)，所述第三引腳的電平為經(jīng)所述弱下拉電阻和所述計(jì)算機(jī)USB電源的USB接口中的下淳電阻并聯(lián)下拉至 地，呈低電平狀態(tài)，所述充電電源判斷電路判定所述USB充電輸入電源為計(jì)算機(jī)USB電源；所述第二引腳的電平為經(jīng)所述強(qiáng)上拉電阻和所述下拉電阻對(duì)所述第一引腳的5V電源進(jìn)行分壓后的電平，呈低電平狀態(tài)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的USB充電座中充電模式的控制電路，其特征在 于，所述計(jì)算機(jī)USB電源的USB接口中，第一引腳為輸出電源引腳，第四引 腳為地引腳，第二引腳、第三引腳均接所述下拉電阻到地。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2、 3、 4、 5或6所述的USB充電座中充電模式的控制 電路，其特征在于，所述充電管理單元在對(duì)所述USB充電座的充電電流控制 時(shí)，在設(shè)定充電電流的第一電阻的支路中并聯(lián)上第二電阻與MOSFET開關(guān)管 串聯(lián)后的支路，形成并聯(lián)電路，通過(guò)檢測(cè)腳的電平狀態(tài)控制該MOSFET開關(guān) 管的打開與關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)所述第一電阻、所述第二電阻的并聯(lián)和分離，控制并聯(lián) 電路的總電阻值，以控制充電電流。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的USB充電座中充電模式的控制電路，其特征在于，當(dāng)所述標(biāo)準(zhǔn)旅充電源接入所述充電座時(shí)，所述檢測(cè)腳為所述第三引腳，該 MOSFET開關(guān)管導(dǎo)通，所述第二電阻接入，并聯(lián)電路的總電阻值為所述第一 電阻與所述第二電阻的并聯(lián)后的阻值；或當(dāng)所述計(jì)算機(jī)USB電源接入所述充電座時(shí)，所述檢測(cè)腳為所述第三引腳， 該MOSFET開關(guān)管截止，所述第二電阻斷開，并聯(lián)電路的總電阻值為所述第一電阻并聯(lián)后的阻值。
9、 一種USB充電座中充電模式的控制方法，用于根據(jù)所述USB充電座 接入的不同USB充電輸入電源對(duì)所述USB充電座進(jìn)行相應(yīng)的充電模式控制， 其特征在于，包括步驟一，對(duì)所述USB充電座接入的USB充電輸入電源進(jìn)行判斷，獲取 USB充電輸入電源的類型；步驟二，根據(jù)不同類型的USB充電輸入電源所對(duì)應(yīng)的檢測(cè)腳的電平狀態(tài)， 設(shè)定相應(yīng)的恒流階段充電電流，進(jìn)入相應(yīng)的充電模式。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的USB充電座中充電模式的控制方法，其特征在于，所述步驟一中，進(jìn)一步包括配置所述充電座的USB接口中第二引腳的強(qiáng)上拉電阻、第三引腳的弱下 拉電阻，并將所述第二引腳通過(guò)所述強(qiáng)上拉電阻上拉至所述充電座的USB接口中的第一引腳，所述第三引腳通過(guò)所述弱下拉電阻下拉至所述充電座的USB接口中的第五引腳。
11、 根據(jù)權(quán)利要求10所述的USB充電座中充電模式的控制方法，其特征在于，所述步驟一中，進(jìn)一步包括根據(jù)所述第三引腳的電平狀態(tài)判定所述 USB充電輸入電源的類型的步驟當(dāng)所述第三引腳的電平為經(jīng)所述強(qiáng)上拉電阻和所述弱下拉電阻對(duì)所述第一引腳的5V電源進(jìn)行分壓后的電平，呈高電平狀態(tài)，判定所述USB充電輸 入電源為標(biāo)準(zhǔn)旅充電源；或當(dāng)所述第三引腳的電平為經(jīng)所述弱下拉電阻和所述計(jì)算機(jī)USB電源的 USB接口中的下拉電阻并聯(lián)下拉至地，呈低電平狀態(tài)，判定所述USB充電輸 入電源為計(jì)算機(jī)USB電源。
12、 根據(jù)權(quán)利要求9、 10或11所述的USB充電座中充電模式的控制方法， 其特征在于，所述步驟二中，進(jìn)一步包括在對(duì)所述USB充電座的充電電流控制時(shí)，在設(shè)定充電電流的第一電阻的 支路中并聯(lián)上第二電阻與MOSFET開關(guān)管串聯(lián)后的支路，形成并聯(lián)電路，通 過(guò)檢測(cè)腳的電平狀態(tài)控制該MOSFET開關(guān)管的打開與關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)所述第一電 阻、所述第二電阻的并聯(lián)和分離，控制并聯(lián)電路的總電阻值，以控制充電電流。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種USB充電座中充電模式的控制電路及其方法，用于根據(jù)USB充電座接入的不同USB充電輸入電源對(duì)USB充電座進(jìn)行相應(yīng)的充電模式控制，其中該控制電路包括充電電源判斷電路，設(shè)置于USB充電座的USB接口中，用于對(duì)USB充電座接入的USB充電輸入電源進(jìn)行判斷，獲取USB充電輸入電源的類型；充電管理單元，設(shè)置于USB充電座中，用于根據(jù)不同類型的USB充電輸入電源所對(duì)應(yīng)的檢測(cè)腳的電平狀態(tài)，設(shè)定相應(yīng)的恒流階段充電電流，進(jìn)入相應(yīng)的充電模式。本發(fā)明以低成本的方式在充電座的USB插座接口中加入充電電源的判斷電路，根據(jù)接入電源的不同設(shè)置不同的充電電流，進(jìn)入相應(yīng)的充電模式，實(shí)現(xiàn)了充電模式的控制。
文檔編號(hào)H02J7/00GK101232196SQ20081005751
公開日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2008年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月2日
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