CN102709970B - 充电电路及其控制方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种充电电路及其控制方法与装置，用于为不同品牌的移动设备充电，该控制电路包括：通用接口，连接待充电的移动设备；充电适配单元，包括至少两类的充电电路，所述充电适配单元连接所述通用接口，用于为所述移动设备提供相应的充电电路；电压转换单元，连接充电电源，用于将所述充电电源的输出电压调整到所述移动设备的充电电压；电流检测单元，连接于所述电压转换单元与所述充电适配单元之间，用于检测充电电流，所述充电电流用于确定与所述移动设备相应的充电电路。采用本发明的技术方案，可以通过一通用接口为不同品牌的移动设备充电，同时还可以通过移动设备为移动设备充电，给移动设备的使用带来了方便。
Description
技术领域
本发明属于移动设备产品领域，更具体的，涉及一种充电电路及其控制方法与装置。
背景技术
UFI类产品和PAD类产品越来越受到消费者的青睐，而这两类产品的电池容量也越来越大，未来主流都在4500mAh以上，在满足自身应用耗电的情况下，还可能有大量电量富裕，消费者就希望给其他移动设备充电，比如智能手机，智能手机受制于尺寸，电池往往在2000mAh以下，这样很快就没有电了，而如果在没有市电的情况下，类似野外，则可以通过UFI或者PAD产品给智能手机充电，以备紧急使用。
目前，市场上不同品牌的移动终端，充电检测方法略有不同，有的移动终端在数据线DP，DM加上了不同电压值，充电时在检测到这两个电压才会显示充电，而这种设计会造成其他移动终端不能充电，甚至损坏。
因此，现有技术中，移动终端的充电问题会因品牌不同而使用不同的充电器，这样则给使用者带来充电麻烦的问题，而对于该问题，目前尚未提出理想的解决方案。
发明内容
本发明公开一种充电电路及其控制方法与装置，用于解决现有技术中移动设备因品牌不同而不能使用同一个充电器的问题。
为实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供一种充电电路，并采用以下技术方案：
充电电路包括：通用接口，连接待充电的移动设备；充电适配单元，包括至少两类的充电电路，所述充电适配单元连接所述通用接口，用于为所述移动设备提供相应的充电电路；电压转换单元，连接充电电源，用于将所述充电电源的输出电压调整到所述移动设备的充电电压；电流检测单元，连接于所述电压转换单元与所述充电适配单元之间，用于检测充电电流，所述充电电流用于确定与所述移动设备相应的充电电路。
进一步地，所述至少两类的充电电路包括第一电路与第二电路，其中，所述第一电路为两个数据管脚上的电压相同，所述第二电路为两个数据管脚上的电压不同。
进一步地，充电电路还包括：控制单元，分别连接所述电流检测单元、所述充电适配单元以及所述电压转换单元，用于根据所述电流检测单元检测到的电流值确定所述移动设备充电是否完成，从而控制所述充电适配单元与所述电压转换单元的开启与关闭。
进一步地，所述控制单元包括：电源管理芯片，分别连接所述充电电源与所述电流检测单元，用于采集所述电流值，以及采集所述充电电源为所述控制单元提供的供电电压；主控芯片，连接所述电源管理芯片与所述电压转换单元，用于根据所述电流值发出控制指令，控制所述电压转换单元的开启与关闭；开关控制单元，分别连接所述主控芯片与所述充电适配单元，用于根据所述电流值发出控制指令，控制所述充电适配单元的开启与关闭。
进一步地，所述通用接口为USB接口。
根据本发明的第二个方面，提供一种充电电路的控制方法，并采用以下技术方案：
充电电路的控制方法，涉及充电适配单元，包括：充电适配单元默认当前的第一电路为移动设备的充电电路，所述第一电路的两个数据管脚上的电压相同；所述充电适配单元判断所述第一电路的充电电压对应的第一电流值是否大于第一阈值，并得第一判断结果；所述充电适配单元在所述第一判断结果为所述第一电流值大于所述第一阈值时，控制所述第一电路为所述移动设备充电。
进一步地，在所述第一判断结果为所述第一电流值大于所述第一阈值时，控制所述第一电路为所述移动设备充电之后，所述控制方法还包括：判断所述第一电路的充电电压对应的第二电流值是否大于第二阈值，并得第二判断结果；在所述第二判断结果为所述第二电流值大于所述第二阈值时，控制所述第一电路继续为所述移动设备充电；在所述第二判断结果为所述第二电流值小于所述第二阈值时，控制所述第一电路停止为所述移动设备充电。
进一步地，在所述第一判断结果为所述第一电流值小于或等于所述第一阈值时，所述控制方法还包括：根据所述第一电流值确定第二电路为充电电路；控制所述第二电路为所述移动设备充电；其中所述第二电路的两个数据管脚上的电压不同。
采用本发明的技术方案，通过设计了一种电路就可以实现使用同一接口给所有移动设备充电，并且完成充电后会关闭充电功能。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1表示本发明实施例所述的充电电路的结构示意图；
图2表示本发明又一实施例所述的充电电路的结构示意图；
图3表示本发明实施例所述的充电电路的具体结构示意图；
图4表示本发明实施例所述的充电电路的控制方法的流程图；以及
图5表示本发明又一实施例所述的充电电路的控制方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
图1表示本发明实施例所述的充电电路的结构示意图。
参见图1所示，充电电路包括：通用接口16，连接待充电的移动设备；充电适配单元14，包括至少两类充电电路（图中未示），所述充电适配单元14连接所述通用接口16，用于为所述移动设备提供相应的充电电路；电压转换单元10，连接充电电源（图中未示），用于将所述充电电源的输出电压调整到所述移动设备的充电电压；电流检测单元12，连接于所述电压转换单元10与所述充电适配单元14之间，用于检测充电电流，所述充电电流用于确定与所述移动设备相应的充电电路。
通过本实施例的上述技术方案，可以通过一个通用接口16，设计不同的适配电路来满足各品牌移动设备的充电需要，对使用者来说，可以实现一个充电器在手，为各种移动设备进行充电，提高了使用者的用户体验。
具体而言，电压转换单元10可以采用一芯片该芯片为一个升压DC-DC，把电池电压升至充电电路所需的5V标准电压，并提供最大2A的电流输出能力，效率在输出电压5V，电流2A的情况下超过80%。电路检测电路12可以通过一电阻与一芯片组成，其中，电阻可以为一个30毫欧的Sense电阻，芯片可以为一个放大倍数为25的运放器。1芯片检测电阻两端的电压差，通过电阻的阻值就可以计算出通过电阻的电流大小，这个电流是非常重要的参数，用来选择充电适配电路和充电流程结束的标志。
图2表示本发明又一实施例所述的充电电路的结构示意图。
参见图2所示，充电电路还包括一控制单元20，控制单元20分别连接所述电流检测单元12、所述充电适配单元14以及所述电压转换单元10，用于根据所述电流检测单元12检测到的电流值确定所述移动设备充电是否完成，从而控制所述充电适配单元14与所述电源转换单元12的开启与关闭。更具体的，所述控制单元20包括：电源管理芯片201，分别连接所述充电电源22与所述电流检测单元12，用于采集所述电流值，以及采集所述充电电源为所述控制单元20提供的供电电压；主控芯片203，连接所述电源管理芯片201与所述电压转换单元10，用于根据所述电流值发出控制指令，控制所述电压转换单元10的开启与关闭；开关控制单元202，分别连接所述主控芯片203与所述充电适配单元14，用于根据所述电流值发出控制指令，控制所述充电适配单元14的开启与关闭。
通过本实施例的上述技术方案，在一种移动设备的电量充足的情况下，可以为另外一个移动设备充电，而对移动设备没有同一品牌的限制，同时，本实施例的充电电路还提供一控制单元20，该控制单元根据电流检测单元12的指示能够对充电适配单元14以及电压转换单元10进行控制，使得在充电完成的情况下，自动进行关闭，从而避免了电量的浪费。
优选地，所述通用接口为USB接口。
USB接口为本领域最为常用的通用接口，采用USB接口可以最为广泛的被各类品牌的移动终端所采用。但是通用接口并不限于USB接口，其他通用的接口在本发明中也同样被适用。
图3表示本发明实施例所述的充电电路的具体结构示意图。
参见图3所示，D15为一个升压DC-DC，把电池电压升至充电电路所需的5V标准电压，并提供最大2A的电流输出能力，效率在输出电压5V，电流2A的情况下超过80%，VBAT为电池输入端。R2和D1组成一个电流检测电路，R2为一个30毫欧的Sense电阻，D1为一个放大倍数为25的运放器。D1检测R2两端的电压差，而R2的阻值就可以计算出通过R2的电流大小，这个电流是非常重要的参数，用来选择充电适配电流和充电流程结束的标志。三极管VT1，MOS管VT3和MOS管VT2，三极管VT4组成开关控制单元。VT1的集电极控制VT3的栅极，从而控制VT3的导通和截止，同理VT2和VT4也是这样控制的。R72，R73，R74和R75组成一个分压电路，把5V分压到2.6V和1.8V分别供给DP，DM引脚。VT1，VT3控制5V输出到分压电路，R72-R75，而VT2，VT3则控制DP，DM连通起来。
本实施例的上述技术方案，给出一本发明充电电路的具体实施方式，通过上述电路可知，本发明提供的充电电路具有电路设计简单，并且使用同一充电接口，完成智能识别，给用户的使用带来便利。
图4表示本发明实施例所述的充电电路的控制方法的流程图。
参见图4所示，充电电路的控制方法包括：
S301：默认当前的第一电路为所述移动设备的充电电路；
S303：判断所述第一电路的充电电压对应的第一电流值是否大于第一阈值，并得第一判断结果；
S305：在所述第一判断结果为所述第一电流值大于所述第一阈值时，控制所述第一电路为所述移动设备充电。
通过本实施例的上述技术方案，通过电路的电流值来选择与移动设备相对应的充电电路进行充电，从而解决了移动设备因品牌不同而导致不能共用充电设备的问题。
在本实施例中，应用场景与其具体的电路实现方案密切相关，提供至少两种充电电路，这两种电路具有不同的特点，第一电路是两个数据管脚上的电压相同例如，非IPHONE4类，第二电路是两个数据管脚上的电压不同，例如IPHONE4类；
首先主控芯片使能升压DC-DC，让DC-DC输出一个5V，最大2A的电源。第二电路是要检测到DP，DM上有2.6V和1.8V才能开始充电，而第一电路是要在DP上加一个电压值,在DM上也检测到这个电压值，才开始充电。若在DM上没有检测到这个电压值，则需要选择第一电路做充电适配电路，这时第一电路对应的充电电路被导通，而第二电路对应的充电电路截止。图4表示本发明又一实施例所述的充电电路的控制方法的流程图。
参见图5所示，仍第一电路与第二电路为例，其中，第一电路的特点是两个数据管脚上的电压相同，第二电路的特点是两个数据管脚上的电压不同。充电电路的控制方法包括如下步骤：
步骤40：充电开始；
步骤41：默认当前的第二电路为充电适配电路；
步骤42：检测当前充电电压对应的电流值是否大于第一阈值500mA，若是，执行步骤43，若否，执行步骤44；
步骤43：选择第二电路为充电适配电路进行充电；
步骤44：选择第一电路为充电适配电路进行充电；
步骤45：检测第二电路为充电适配电路的电流值是否大于第二阈值，若是，执行进行充电，并返回执行步骤45，若否，执行步骤47；
步骤46：检测第一电路为充电适配电路的电流值是否大于第二阈值，若是，执行进行充电，并返回执行步骤46，若否，执行步骤47；
步骤47：充电结束，流程复位。
通过本实施例的上述技术方案，本发明提供的充电电路的控制方法，不仅可以对不同品牌的移动设备进行充电，而且还可以自动控制其充电完成后的相关工作，提高了使用者的用户体验。
具体的，电流检测电路检测电流，如果电流大于500mA，则说明是第二电路类移动设备充电,充电适配电路保持不变。而电流检查进入下二级检测流程，实时检测电流是否大于100mA，如果大于100mA继续充电，小于100mA则停止充电，流程复位，等待下次充电流程。
如果电流小于500mA，则说明是IPHONE4，IPAD2类移动设备接入，充电适配电路切换为第一电路类充电适配电路。充电电路适配成功，电流检查进入下二级检测流程，实时检测电流是否大于100mA，如果大于100mA继续充电，小于100mA则停止充电，流程复位，等待下次充电流程。
使用第二电路为充电适配电路作为开始充电电路原因是如果使用的是第一电路类充电适配电路，则在DP,DM上加2.6V，1.8V电压，这样如果是第二电路类移动设备接入则有可能损坏设备。而使用第二电路类充电适配电路开始检测，即使***了第一电路类移动设备也不会造成损坏，至多不充电。
通过上述实施例可以发现，本发明提供的充电电路及其控制方法及装置，具有电路设计简约，体积小巧，功能稳定等优势，而且解决了拥有大容量电池的产品只用一个USB接口就可以给其他类移动设备充电的功能。扩充了拥有大容量电池的产品的应用场景，同一充电接口，智能识别，提高使用者的用户体验。
Claims (6)
1.一种充电电路，其特征在于，包括：
通用接口，连接待充电的移动设备；
充电适配单元，包括至少两类的充电电路，所述充电适配单元连接所述通用接口，用于为所述移动设备提供相应的充电电路；包括第一电路与第二电路，其中，所述第一电路为两个数据管脚上的电压相同，所述第二电路为两个数据管脚上的电压不同；
电压转换单元，连接充电电源，用于将所述充电电源的输出电压调整到所述移动设备的充电电压；
电流检测单元，连接于所述电压转换单元与所述充电适配单元之间，用于检测充电电流，所述充电电流用于确定与所述移动设备相应的充电电路。
2.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，还包括：
控制单元，分别连接所述电流检测单元、所述充电适配单元以及所述电源转换单元，用于根据所述电流检测单元检测到的电流值确定所述移动设备充电是否完成，从而控制所述充电适配单元与所述电源转换单元的开启与关闭。
3.如权利要求2所述的充电电路，其特征在于，所述控制单元包括：
电源管理芯片，分别连接所述充电电源与所述电流检测单元，用于采集所述电流值，以及采集所述充电电源为所述控制单元提供的供电电压；
主控芯片，连接所述电源管理芯片与所述电压转换单元，用于根据所述电流值发出控制指令，控制所述电压转换单元的开启与关闭；
开关控制单元，分别连接所述主控芯片与所述充电适配单元，用于根据所述电流值发出控制指令，控制所述充电适配单元的开启与关闭。
4.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述通用接口为USB接口。
5.一种充电电路的控制方法，涉及充电适配单元，其特征在于，包括：
充电适配单元默认当前的第一电路为移动设备的充电电路，所述第一电路的两个数据管脚上的电压相同；
所述充电适配单元判断所述第一电路的充电电压对应的第一电流值是否大于第一阈值，并得第一判断结果；
所述充电适配单元在所述第一判断结果为所述第一电流值大于所述第一阈值时，控制所述第一电路为所述移动设备充电；
在所述第一判断结果为所述第一电流值小于或等于所述第一阈值时，根据所述第一电流值确定第二电路为充电电路；控制所述第二电路为所述移动设备充电，其中所述第二电路的两个数据管脚上的电压不同。
6.如权利要求5所述的充电电路的控制方法，其特征在于，在所述判断结果为所述第一电流值大于所述第一阈值时，控制所述第一电路为所述移动设备充电之后，所述控制方法还包括：
判断所述第一电路的充电电压对应的第二电流值是否大于第二阈值，并得第二判断结果；
在所述第二判断结果为所述第二电流值大于所述第二阈值时，控制所述第一电路继续为所述移动设备充电；
在所述判断结果为所述第二电流值小于所述第二阈值时，控制所述第一电路停止为所述移动设备充电。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150916 Termination date: 20180523 |