一種usb無線充電裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種USB無線充電裝置，包括USB插頭，第一開關(guān)電路、主控芯片、無線充電芯片、以及電壓檢測電路，主控芯片的開關(guān)控制信號輸出端與所述第一開關(guān)電路的控制端連接，所述無線充電芯片的電源輸出端一路通過所述第一開關(guān)電路與所述USB插頭的電源端連接，另外一路與所述主控芯片的電源端連接；所述電壓檢測電路的輸入端與所述無線充電芯片的電源輸出端和第一開關(guān)電路連接，輸出端與所述主控芯片的A/D轉(zhuǎn)換端連接。本發(fā)明的USB無線充電裝置，通過檢測無線充電芯片的輸出電壓并控制無線充電芯片通過USB插頭的電源端為電子設(shè)備充電，實現(xiàn)了為不帶無線充電功能的電子設(shè)備進行無線充電，提高無線充電裝置的使用率，使得無線充電的優(yōu)勢更廣泛的惠及普通的電子類產(chǎn)品。
【專利說明】
一種USB無線充電裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種充電裝置，具體地說，是涉及一種USB無線充電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著無線充電技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)越來越多的用在消費類電子產(chǎn)品中，由于老式的電子產(chǎn)品通常使用USB接口通過電源適配器進行充電，同時考慮到手機體積及成本要求，很多新上市的電子產(chǎn)品也不具有無線充電功能，仍然采用慣用的USB接口通過電源適配器進行充電，基于此，如何在不改變普通的電子類產(chǎn)品充電電路的前提下，提高無線充電裝置的使用率和為老式消費類電子產(chǎn)品增加無線充電功能，使得無線充電的優(yōu)勢更廣泛的惠及普通的電子類產(chǎn)品，是本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有未專門設(shè)置無線充電電路的電子產(chǎn)品無法進行無線充電的技術(shù)問題，提出了一種USB無線充電裝置，可以對具有USB接口的電子產(chǎn)品進行無線充電。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
一種USB無線充電裝置，包括USB插頭，第一開關(guān)電路、主控芯片、無線充電芯片、以及電壓檢測電路，所述主控芯片的開關(guān)控制信號輸出端與所述第一開關(guān)電路的控制端連接，所述無線充電芯片的電源輸出端一路通過所述第一開關(guān)電路與所述USB插頭的電源端連接，用于輸出充電電壓，另外一路與所述主控芯片的電源端連接，用于為所述主控芯片提供工作電壓;所述電壓檢測電路的輸入端分別與所述無線充電芯片的電源輸出端和第一開關(guān)電路連接，輸出端與所述主控芯片的A/D轉(zhuǎn)換端連接，所述電壓檢測電路用于將所述無線充電芯片充電時輸出的電流轉(zhuǎn)換為電壓信號，并發(fā)送至所述主控芯片進行檢測，所述主控芯片根據(jù)檢測結(jié)果生成開關(guān)控制信號發(fā)送至所述第一開關(guān)電路，用于控制所述第一開關(guān)電路的導(dǎo)通狀態(tài)。
[0005]進一步的，還包括第二開關(guān)電路，所述第二開關(guān)電路連接在所述無線充電芯片的電源輸出端與所述主控芯片的電源端之間。
[0006]進一步的，所述第一開關(guān)電路兩端并聯(lián)一個二極管，所述二極管的陽極與所述USB插頭的電源端連接，陰極經(jīng)過電壓檢測電路與所述無線充電芯片的電源輸出端連接。
[0007]進一步的，還包括報警電路，所述報警電路與所述主控芯片的報警信號輸出端連接。
[0008]進一步的，所述報警電路包括一發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管的陽極與所述主控芯片的報警信號輸出端連接，陰極經(jīng)限流電阻連接至地端。
[0009]進一步的，所述第一開關(guān)電路包括第一PMOS管，所述第一 PMOS管的柵極與所述主控芯片的開關(guān)控制信號輸出端連接，漏極與所述USB插頭的電源端連接，源極與所述無線充電芯片的電源輸出端連接。
[0010]進一步的，所述電壓檢測電路包括運算放大電路和第一電阻，所述第一電阻串聯(lián)在所述無線充電芯片的電源輸出端與所述USB插頭的電源端之間，所述運算放大電路采集所述第一電阻兩端的電壓并進行放大，通過所述主控芯片的A/D轉(zhuǎn)換端輸入至主控芯片。
[0011]進一步的，所述第二開關(guān)電路包括第二PMOS管，所述第二 PMOS管的柵極和源極與所述無線充電芯片的電源輸出端連接，漏極其中一路與所述主控芯片的電源端連接，另外一路與所述運算放大器的電源端連接。
[0012]進一步的，所述USB插頭的數(shù)據(jù)收發(fā)端與所述主控芯片的第一數(shù)據(jù)收發(fā)端連接，所述主控芯片的第二數(shù)據(jù)收發(fā)端與所述無線充電芯片的數(shù)據(jù)收發(fā)端連接。
[0013]進一步的，所述USB插頭為type A型插頭、type B型插頭、type C型插頭、mini USB插頭、或者microUSB插頭中的一種。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是:本發(fā)明的USB無線充電裝置，通過檢測無線充電芯片的輸出電壓并控制無線充電芯片通過USB插頭的電源端為電子設(shè)備充電，可實現(xiàn)為不帶無線充電功能的電子設(shè)備進行無線充電，提高無線充電裝置的使用率，使得無線充電的優(yōu)勢更廣泛的惠及普通的電子類產(chǎn)品。
[0015]結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明實施方式的詳細描述后，本發(fā)明的其他特點和優(yōu)點將變得更加清楚。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是本發(fā)明所提出的USB無線充電裝置的一種實施例原理方框圖；
圖2是本發(fā)明所提出的USB無線充電裝置的一種實施例電路原理圖。
【具體實施方式】
[0018]目前市場上的安卓手機、平板電腦、藍牙音箱、智能可穿戴產(chǎn)品等電子設(shè)備，通常使用USB接口通過電源適配器進行充電，伴隨著無線充電技術(shù)的發(fā)展，無線充電技術(shù)也逐漸應(yīng)用在各種電子設(shè)備中，但是大多數(shù)消費者已經(jīng)購買的為不具有無線充電功能的電子產(chǎn)品，由于此類電子產(chǎn)品的更新淘汰頻率沒有那么高，因此無法享受到無線充電功能，基于此，本發(fā)明針對只能使用USB接口通過電源適配器進行充電的電子設(shè)備，提出了一種USB無線充電裝置，能夠為該類電子設(shè)備進行無線充電。
[0019]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0020]實施例一，本實施例提出了一種USB無線充電裝置，如圖1所示，包括USB插頭，第一開關(guān)電路、主控芯片、無線充電芯片、以及電壓檢測電路，主控芯片的開關(guān)控制信號輸出端與第一開關(guān)電路的控制端連接，無線充電芯片的電源輸出端一路通過第一開關(guān)電路和電壓檢測電路與所述USB插頭的電源端連接，用于輸出充電電壓，另外一路與主控芯片的電源端連接，用于為主控芯片提供工作電壓；電壓檢測電路的輸入端與第一電阻兩端連接，輸出端與主控芯片的A/D轉(zhuǎn)換端連接，電壓檢測電路用于將所述無線充電芯片充電時輸出的電流轉(zhuǎn)換為電壓信號，并發(fā)送至主控芯片進行檢測，主控芯片根據(jù)檢測結(jié)果生成開關(guān)控制信號發(fā)送至所述第一開關(guān)電路，用于控制第一開關(guān)電路的導(dǎo)通狀態(tài)。本實施例的USB無線充電裝置，其USB插頭與電子設(shè)備的USB接口相適配，當本USB無線充電裝置插入至電子設(shè)備的USB接口時，若此時外界具有無線充電發(fā)射源時，無線充電芯片的電源輸出端將電磁波信號進行轉(zhuǎn)換并輸出電壓，電壓檢測電路檢測充電時充電回路的電流在安全范圍內(nèi)，控制第一開關(guān)電路導(dǎo)通，通過USB插頭為電子設(shè)備充電，同時無線充電芯片用于為主控芯片提供工作電壓，可實現(xiàn)為不帶無線充電功能的電子設(shè)備進行無線充電，提高無線充電裝置的使用率，使得無線充電的優(yōu)勢更廣泛的惠及普通的電子類產(chǎn)品。
[0021 ] USB插頭的類型可以為type A型插頭、type B型插頭、type C型插頭、mini USB插頭、或者microUSB插頭中的一種。
[0022]如圖1所示，本USB無線充電裝置還包括第二開關(guān)電路，第二開關(guān)電路連接在所述無線充電芯片的電源輸出端與所述主控芯片的電源端之間。第二開關(guān)電路用于控制對主控芯片和運算放大器的供電。
[0023]優(yōu)選在本實施例中，如圖2所示，第一開關(guān)電路包括第一PMOS管Dl，所述第一PMOS管Dl的柵極與所述主控芯片Ul的開關(guān)控制信號輸出端連接，漏極與所述USB插頭U3的電源端連接，源極經(jīng)第一電阻與所述無線充電芯片U2的電源輸出端連接。當無線充電芯片U2的電源輸出端輸出高電平時，說明無線充電芯片U2能夠進行無線充電，無線充電芯片U2的電源輸出端一路為主控芯片Ul提供工作電壓，主控芯片Ul工作，主控芯片Ul的開關(guān)控制信號輸出端輸出低電平，控制第一 PMOS管Dl導(dǎo)通，無線充電芯片U2的電源輸出端通過USB插頭U3的電源端輸出充電電壓。
[0024]為防止無線充電芯片U2輸出的充電電壓較高，損壞電子設(shè)備，所述第一開關(guān)電路兩端并聯(lián)有二極管D3，二極管D3的陽極與USB插頭U3的電源端連接，陰極與無線充電芯片U2的電源輸出端連接。
[0025]第一 PMOS管Dl和二極管D3構(gòu)成一個電壓導(dǎo)向開關(guān)，PMOS場效應(yīng)管Dl的源極和二極管D3的陰極通過一個低阻抗電阻Rl與無線電充電芯片2的電壓輸出管腳相連，在MCUl的控制下可進行充電時充電回路的電流檢測。
[0026]當本USB無線充電裝置插入至電子設(shè)備的USB接口時，若此時外界沒有無線充電發(fā)射源時，無線充電芯片U2不輸出電源電壓，如果此時電子設(shè)備的電池電量較充足時，則電子設(shè)備的電池電壓經(jīng)過二極管D3、第二開關(guān)電路為主控芯片Ul提供工作電壓，主控芯片Ul工作，消耗電子設(shè)備中的電池電量，為了防止對電子設(shè)備的電能造成不必要的浪費，因此還包括報警電路，所述報警電路與所述主控芯片Ul的報警信號輸出端連接。當出現(xiàn)該種狀況時，主控芯片Ul輸出報警信號，控制報警電路進行報警提示，用戶將USB無線充電裝置從電子設(shè)備上拔下，或者打開無線充電發(fā)射源即可解除報警。
[0027]作為一個優(yōu)選的實施例，本實施例中報警電路包括一發(fā)光二極管D4和一限流電阻R4，該發(fā)光二極管D4的陽極與主控芯片Ul的報警信號輸出端連接，陰極經(jīng)限流電阻R4連接地端，主控芯片Ul通過報警信號輸出端輸出高電平，發(fā)光二極管D4點亮進行報警提示。
[0028]如圖2所示，本實施例中電壓檢測電路包括運算放大電路和第一電阻Rl，運算放大電路包括運算放大器Ql以及第二電阻R2、第三電阻R3，第一電阻Rl串聯(lián)在無線充電芯片U2的電源輸出端與USB插頭U3的電源端之間，運算放大器Ql采集第一電阻Rl兩端的電壓并進行放大輸出至主控芯片Ul的A/D轉(zhuǎn)換端，運算放大器Ql與電阻Rl、R2、R3構(gòu)成電壓檢測電路，通過檢測第一電阻Rl兩端的電壓，由于第一電阻Rl的阻值已知，因此第一電阻Rl兩端的電壓與經(jīng)過其的電流成正比，主控芯片Ul通過檢測第一電阻Rl兩端的電壓實際監(jiān)控的是經(jīng)過第一電阻Rl的電流，當?shù)谝浑娮鑂l兩端的電壓超過預(yù)設(shè)限值時，說明無線充電芯片U2輸出的電流超過了限值，主控芯片Ul通過控制第一開關(guān)電路關(guān)閉以保護電子設(shè)備，另一方面可燒毀第一電阻Rl達到保護電子設(shè)備的目的。
[0029]由于PMOS管有功耗低，響應(yīng)速度快的優(yōu)點，在本實施例中第二開關(guān)電路包括第二PMOS管D2，第二 PMOS管D2的柵極和源極與所述無線充電芯片U2的電源輸出端連接，漏極其中一路與主控芯片Ul的電源端連接，另外一路與所述運算放大器的電源端連接，當?shù)诙MOS管D2導(dǎo)通時，無線充電芯片U2其中一路為主控芯片Ul提供工作電壓，另外一路為運算放大器Ql提供工作電壓。當?shù)诙?PMOS管D2的源極有高電平時，該場效應(yīng)管打開，給主控芯片Ul及運算放大器供電，反之，關(guān)閉。
[0030]本USB無線充電裝置有四種狀態(tài):裝置插入低電壓電子設(shè)備不進行充電，裝置插入低電壓電子產(chǎn)品進行充電，裝置插入非低電壓電子產(chǎn)品進行充電，裝置插入電腦進行系統(tǒng)升級和參數(shù)調(diào)整四中狀態(tài)，工作原理分別詳述如下:
當該USB無線充電裝置插入低電壓電子設(shè)備，且該裝置附近沒有無線充電發(fā)射源時，由于無線充電芯片U2接收不到無線電波，第一 PMOS管Dl的源極和二極管D3的陰極電壓為低，如果此時電子設(shè)備的電池電壓經(jīng)過二極管D3和電阻Rl分壓之后不能將第二開關(guān)電路導(dǎo)通，則該USB無線充電裝置處與不工作狀態(tài)，整個裝置系統(tǒng)不運行。
[0031]當該USB無線充電裝置插入低電壓電子設(shè)備，且該裝置靠近無線充電發(fā)射源時，無線充電芯片U2的電源輸出管腳輸出高電平，此時第二 PMOS管D2導(dǎo)通，系統(tǒng)開始供電。主控芯片Ul控制將第一 PMOS管Dl打開，由于二極管D3陰極的電壓高于陽極的電壓，二極管D3截止，此時的充電路徑為無線充電芯片U2經(jīng)低阻抗高精度電阻R1、第一 PMOS管Dl至USB插頭U3的電源端，對電子設(shè)備進行充電。
[0032]當該USB無線充電裝置插入非低電壓電子設(shè)備，當且該裝置附近沒有無線充電發(fā)射源時，由于二極管D3的陽極電壓高于陰極電壓使得二極管D3導(dǎo)通，若此時第二 PMOS管D2源極的電壓低于PMOS場效應(yīng)管的開啟電壓，整個裝置沒有電源供電，此時裝置不運行。若此時第二 PMOS管D2源極的電壓高于PMOS場效應(yīng)管的開啟電壓，主控芯片Ul通過檢測運算放大器Ql輸出端的電壓，并通過發(fā)光二極管D4進行報警。
[0033]USB插頭U3的數(shù)據(jù)收發(fā)端與所述主控芯片Ul的第一數(shù)據(jù)收發(fā)端連接，所述主控芯片Ul的第二數(shù)據(jù)收發(fā)端與所述無線充電芯片U2的數(shù)據(jù)收發(fā)端連接。當無線電充電標準進行調(diào)整時，通過USB插頭U3將本無線充電裝置插入電腦主機，通過USB插頭U3將待升級數(shù)據(jù)傳輸至主控芯片Ul，再由主控芯片Ul更新至無線充電芯片U2，即可以完成系統(tǒng)的升級和參數(shù)調(diào)整。
[0034]當然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種USB無線充電裝置，其特征在于:包括USB插頭，第一開關(guān)電路、主控芯片、無線充電芯片、以及電壓檢測電路，所述主控芯片的開關(guān)控制信號輸出端與所述第一開關(guān)電路的控制端連接，所述無線充電芯片的電源輸出端一路通過所述第一開關(guān)電路與所述USB插頭的電源端連接，用于輸出充電電壓，另外一路與所述主控芯片的電源端連接，用于為所述主控芯片提供工作電壓;所述電壓檢測電路的輸入端與所述無線充電芯片的電源輸出端和第一開關(guān)電路連接，輸出端與所述主控芯片的A/D轉(zhuǎn)換端連接，所述電壓檢測電路用于將所述無線充電芯片充電時輸出的電流轉(zhuǎn)換為電壓信號，并將該電壓信號發(fā)送至所述主控芯片進行檢測，所述主控芯片根據(jù)檢測結(jié)果生成開關(guān)控制信號發(fā)送至所述第一開關(guān)電路，用于控制所述第一開關(guān)電路的導(dǎo)通狀態(tài)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB無線充電裝置，其特征在于:還包括第二開關(guān)電路，所述第二開關(guān)電路連接在所述無線充電芯片的電源輸出端與所述主控芯片的電源端之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB無線充電裝置，其特征在于:所述第一開關(guān)電路兩端并聯(lián)一個二極管，所述二極管的陽極與所述USB插頭的電源端連接，陰極與所述無線充電芯片的電源輸出端連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB無線充電裝置，其特征在于:還包括報警電路，所述報警電路與所述主控芯片的報警信號輸出端連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的USB無線充電裝置，其特征在于:所述報警電路包括一發(fā)光二極管，所述發(fā)光二極管的陽極與所述主控芯片的報警信號輸出端連接，陰極經(jīng)過限流電阻與地連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的USB無線充電裝置，其特征在于:所述第一開關(guān)電路包括第一 PMOS管，所述第一 PMOS管的柵極與所述主控芯片的開關(guān)控制信號輸出端連接，漏極與所述USB插頭的電源端連接，源極與所述無線充電芯片的電源輸出端連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的USB無線充電裝置，其特征在于:所述電壓檢測電路包括運算放大電路和第一電阻，所述第一電阻串聯(lián)在所述無線充電芯片的電源輸出端與所述USB插頭的電源端之間，所述運算放大電路采集所述第一電阻兩端的電壓并進行放大，通過所述主控芯片的A/D轉(zhuǎn)換端輸入至主控芯片。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的USB無線充電裝置，其特征在于:所述第二開關(guān)電路包括第二PMOS管，所述第二 PMOS管的柵極和源極與所述無線充電芯片的電源輸出端連接，漏極其中一路與所述主控芯片的電源端連接，另外一路與所述運算放大器的電源端連接。9.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的USB無線充電裝置，其特征在于:所述USB插頭的數(shù)據(jù)收發(fā)端與所述主控芯片的第一數(shù)據(jù)收發(fā)端連接，所述主控芯片的第二數(shù)據(jù)收發(fā)端與所述無線充電芯片的數(shù)據(jù)收發(fā)端連接。10.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的USB無線充電裝置，其特征在于:所述USB插頭為type A型插頭、type B型插頭、type C型插頭、mini USB插頭、或者microUSB插頭中的一種。
【文檔編號】H02J7/00GK105871024SQ201610328254
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】馬俊領(lǐng)
【申請人】青島歌爾聲學(xué)科技有限公司