CN106058958A - 充电器 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种充电器，通过在充电适配器中设置有线路控制单元，在充电线中设置有温度控制单元，温度控制单元可以感知环境温度，在环境温度超过临界温度时，控制充电线中配置通道CC所在线路的断开，线路控制单元可以捕捉到配置通道CC的断开，进而控制关闭Vbus。当Vbus被关闭后，相当于断开了充电器与移动终端之间的充电回路，从而能够起到过温防护的作用，避免过温导致充电器甚至移动终端被烧毁，降低充电器和移动终端的损伤，提高充电过程中的安全性。
Description
技术领域
本发明实施例属于电子技术领域，尤其涉及一种充电器。
背景技术
目前，大多移动终端如智能手机使用的充电器类型主要包括通用串行总线(UniversalSerialBus，简称USB)接口的充电器和C型Type-C接口的充电器。
在实际使用过程中，由于充电器接口的设计问题或者异物进入的问题，很容易导致在充电过程中出现烧接口的现象。为了降低充电接口的烧毁率，在设计充电接口时，都采用了在主功率回路即总线电源Vbus所在线路上，通过热敏电阻(Positive TemperatureCoefficient，简称PTC)进行过温防护。
发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术存在如下缺陷：由于充电器往往使用大电流充电的方式对待充电设备进行充电，为了增加通流能力，PTC封装较大，使得PTC感温能力差，当充电接口出现温度急剧上升时，温度上升速度超过了PTC响应速度，导致PTC防护失效，仍然大量出现烧接口的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种充电器，用于解决现有充电器过温防护的方式存在当接口温度上升速度超过PTC响应速度的情况下，PTC防护失效的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种充电器包括：
Type-C接口的充电适配器和两端均为Type-C接口的充电线，其中，所述充电适配器上设置有线路控制单元，所述充电线上设置有温度控制单元；其中，所述线路控制单元分别与配置通道CC的管脚和总线电源Vbus的管脚连接；
所述线路控制单元，用于检测所述CC的管脚的逻辑电平的变化状态，当所述变化状态表示从充电状态对应的逻辑电平转变为悬空状态对应的逻辑电平时，控制关闭所述Vbus；
所述温度控制单元，用于在充电过程中，当感知到环境温度超过临界温度时，断开所述充电线与所述CC的管脚的连接，以使所述CC的管脚的逻辑电平发生变化。
本发明实施例提供的充电器，通过在充电适配器中设置有线路控制单元，在充电线中设置有温度控制单元，温度控制单元可以感知环境温度，在环境温度超过临界温度时，控制充电线中配置通道CC所在线路的断开，线路控制单元可以捕捉到配置通道CC的断开，进而控制关闭Vbus。当Vbus被关闭后，相当于断开了充电器与移动终端之间的充电回路，从而能够起到过温防护的作用，避免过温导致充电器甚至移动终端被烧毁，降低充电器和移动终端的损伤，提高充电过程中的安全性。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的充电器的结构示意图；
图2为本发明实施例二提供的充电器的结构示意图；
图3为本发明实施例三提供的充电器的电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例提供的充电器进行详细描述。
实施例一
图1，其为本发明实施例一提供的充电器的结构示意图。该充电器包括：充电适配器1和充电线2。其中，充电适配器1的充电接口为Type-C接口，充电线2的两端充电接口均为Type-C接口。
充电适配器1上设置有线路控制单元11，充电线2上设置有温度控制单元21。其中，线路控制单元11分别与配置通道CC的管脚和总线电源Vbus的管脚连接。
如图1所示，充电适配器1中设置有管脚1和管脚2，此处需要说明，管脚1为配置通道CC的管脚，管脚2为总线电源Vbus的管脚。充电适配器1和充电线2中其他管脚未做改变，此处不再详细描述。
线路控制单元11，用于检测配置通道CC的管脚的逻辑电平的变化状态，当所述变化状态表示从充电状态下对应的逻辑电平转变为悬空状态对应的逻辑电平时，控制关闭Vbus。
温度控制单元21，用于在充电过程中，当感知到环境温度超过临界温度时，断开充电线与配置通道CC的管脚的连接，以使配置通道CC的管脚的逻辑电平发生变化。
一般情况下，当充电适配器处于悬空状态时，即不能形成充电回路时，配置通道CC的管脚对应的逻辑电平为高电平，该高电平可以用1表示。当配置通道CC的管脚对应的逻辑电平为1时，充电适配器1上的Vbus并不会向充电线2输出电源。当使用充电器对移动终端进行充电时，将充电线2分别***充电适配器1和移动终端的充电接口中，此时充电适配器1、充电线2以及移动终端之间就构成了一个充电回路，配置通道CC的管脚对应的逻辑电平将变化成充电状态下的逻辑电平，充电状态下的逻辑电平为低电平，该低电平可以用0表示。此时，充电适配器1中的Vbus所在线路就会开始向移动终端进行充电。
在充电过程中，随着充电时间的增加，移动终端和充电适配器1往往会出现温度升高的现象，为了避免温度过高导致对充电器接口、充电器或者移动终端的损伤，本实施例中，在配置通道CC上增加了一个温度控制单元21，通过该温度控制单元21控制断开充电线2中配置通道CC所在线路，在配置通道CC所在线路被断开后，配置通道CC的管脚的逻辑电平会发生变化。具体地，温度控制单元21在感知到周围环境温度超过自身的临界温度时，就控制断开充电线2与配置通道CC的管脚之间的连接，以使配置通道CC的管脚的逻辑电平发生变化。
配置通道CC所在线路从导通状态转换成断开状态，相当于配置通道CC从充电状态转变为悬空状态，此时，配置通道CC的管脚的逻辑电平将从充电状态对应的逻辑电平转变为悬空状态对应的逻辑电平，即从低电平0转换成高电平1。
本发明实施例提供的充电器，在充电适配器中设置有线路控制单元，该线路控制单元，可以捕捉到配置通道CC的管脚的逻辑电平的变化状态，当变化状态能够表示从充电状态对应的逻辑电平转变成悬空状态对应的逻辑电平时，控制关闭Vbus。当Vbus被关闭后，相当于断开了充电器与移动终端之间的充电回路，从而能够起到过温防护的作用，避免过温导致充电器甚至移动终端被烧毁，降低充电器和移动终端的损伤，提高充电过程中的安全性。
实施例二
图2，其为本发明实施例二提供的充电器的结构示意图。该充电器包括上述实施例一中的充电适配器1和充电线2。其中，充电适配器1的充电接口为Type-C接口，充电线2的两端充电接口均为Type-C接口。
如图2所示，充电适配器1中设置有管脚1和管脚2，此处需要说明，管脚1为配置通道CC的管脚，管脚2为总线电源Vbus的管脚。充电适配器1和充电线2中其他管脚未做改变，此处不再详细描述。
充电适配器1上设置有线路控制单元11，充电线2上设置有温度控制单元21。其中，线路控制单元11分别与配置通道CC的管脚和总线电源Vbus的管脚连接。
本实施例中线路控制单元11的一种可选地结构方式，包括：逻辑电平检测子单元111和控制子单元112。
逻辑电平检测子单元111与控制子单元112连接，逻辑电平检测子单元111与配置通道CC的管脚连接，控制子单元12与Vbus的管脚连接。
逻辑电平检测子单元111，用于检测配置通道CC的管脚的逻辑电平的变化状态。
控制子单元112，用于在逻辑电平检测子单元111检测出的所述变化状态表示从充电状态对应的逻辑电转变为悬空状态对应的逻辑电平时，控制关闭Vbus。
关于线路控制单元11以及温度控制单元21的具体原理，可参见上述实施例一中的相关记载，此处不再赘述。
本发明实施例提供的充电器，通过在充电适配器中设置有线路控制单元，在充电线中设置有温度控制单元，温度控制单元可以感知环境温度，在环境温度超过临界温度时，控制充电线中配置通道CC的断开，导致配置通道CC的管脚从低电平转换成高电平，而线路控制单元可以捕捉到配置通道CC的管脚的逻辑电平的变化状态，当变化状态能够表示从充电状态对应的逻辑电平转变为悬空状态对应的逻辑电平时，控制关闭Vbus。当Vbus被关闭后，相当于断开了充电器与移动终端之间的充电回路，从而能够起到过温防护的作用，避免过温导致充电器甚至移动终端被烧毁，降低充电器和移动终端的损伤，提高充电过程中的安全性。
实施例三
图3，其为本发明实施例三提供的充电器的结构示意图。该充电器包括上述实施例中的充电适配器1和充电线2。其中，充电适配器1的充电接口为Type-C接口，充电线2的两端充电接口均为Type-C接口。
充电适配器1上设置有线路控制单元11，充电线2上设置有温度控制单元21。其中，线路控制单元11分别与配置通道CC的管脚和与总线电源Vbus的管脚连接。
为了实现充电回路，在该图中还包括移动终端3，其中充电器中配置通道CC的输出端连接移动终端的配置通道CC的输入端，即移动终端配置通道CC的管脚，充电器中Vbus的输出端连接移动终端的Vbus输入端，即移动终端Vbus的管脚。在充电过程正常进行时，充电适配器1、充电线2以及移动终端3之间形成一个充电回路。
本实施例中线路控制单元11的另一种可选地结构方式包括：微处理器113和P沟道金属氧化物半导体场效应(Positive Channel Metal Oxide Semiconductor，简称PMOS)晶体管114。
其中，充电适配器1中的微处理器113可执行上述实施例二中逻辑电平检查子单元111的功能，即用于检测配置通道CC的管脚的逻辑电平的变化状态。
微处理器113与配置通道CC的管脚连接，还与PMOS晶体管114连接。
PMOS晶体管，用于所述微处理器检测出的所述变化状态表示从充电状态对应的逻辑电平转变为悬空状态对应的逻辑电平时，控制关闭所述Vbus。
其中，PMOS晶体管的栅极s与微处理器子单元113连接，PMOS晶体管的源极d与电源输入端连接，PMOS晶体管的漏极s与Vbus的管脚连接。
其中，温度控制单元21为热敏电阻(Positive Temperature Coefficient，简称PTC)。PTC可以感知外界环境温度，而且其具有随着外界环境温度的升高阻值不断增大的特性。当外界环境温度升高超出其临界温度时，PTC的阻值相当于无限大，最终导致配置通道CC的断开，进而导致CC管脚的逻辑电平发生变化。
由于PMOS晶体管114为低电平导通，而高电平断开，当微处理器113检测到变化状态表示从充电状态对应的逻辑电平转变为悬空状态对应的逻辑电平时，向PMOS晶体管114的控制极即栅极s发送一个高电平，就可以导致源极d与漏极s之间的断开。当源极d与漏极s断开后，电源就无法输入到Vbus管脚，就相当于关闭Vbus，使得原来充电回路断开，Vbus所在线路就不会再向移动终端供电，进而起到过温保护的作用。
本发明实施例提供的充电器，通过在充电适配器中设置有线路控制单元，在充电线中设置有温度控制单元，温度控制单元可以感知环境温度，在环境温度超过临界温度时，控制充电线中配置通道CC的断开，导致配置通道CC的管脚从低电平转换成高电平，而线路控制单元可以捕捉到配置通道CC的管脚的逻辑电平的变化状态，当变化状态能够表示从充电状态对应的逻辑电平转变为悬空状态对应的逻辑电平时，控制关闭Vbus。当Vbus被关闭后，相当于断开了充电器与移动终端之间的充电回路，从而能够起到过温防护的作用，避免过温导致充电器甚至移动终端被烧毁，降低充电器和移动终端的损伤，提高充电过程中的安全性。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (4)
1.一种充电器，其特征在于，包括：Type-C接口的充电适配器和两端均为Type-C接口的充电线，其中，所述充电适配器上设置有线路控制单元，所述充电线上设置有温度控制单元；其中，所述线路控制单元分别与配置通道CC的管脚和总线电源Vbus的管脚连接；
所述线路控制单元，用于检测所述CC的管脚的逻辑电平的变化状态，当所述变化状态表示从充电状态对应的逻辑电平转变为悬空状态对应的逻辑电平时，控制关闭所述Vbus；
所述温度控制单元，用于在充电过程中，当感知到环境温度超过临界温度时，断开所述充电线与所述CC的管脚的连接，以使所述CC的管脚的逻辑电平发生变化。
2.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于，所述线路控制单元，包括：逻辑电平检测子单元和控制子单元；所述逻辑电平检测子单元与所述控制子单元连接，所述逻辑电平检测子单元与所述CC的管脚连接，所述控制子单元与所述Vbus的管脚连接；
所述逻辑电平检测子单元，用于检测所述CC的管脚的逻辑电平的变化状态；
所述控制子单元，用于在所述逻辑电平检测子单元检测出的所述变化状态表示从充电状态对应的逻辑电平转变为悬空状态对应的逻辑电平时，控制关闭所述Vbus。
3.根据权利要求1所述的充电器，其特征在于，所述线路控制单元，包括：微处理器和P沟道金属氧化物半导体场效应PMOS晶体管；
所述微处理器，用于检测所述CC的管脚的逻辑电平的变化状态；
所述PMOS晶体管，用于所述微处理器检测出的所述变化状态表示从充电状态对应的逻辑电平转变为悬空状态对应的逻辑电平时，控制关闭所述Vbus；
其中，所述微处理器分别与所述CC的管脚和所述PMOS晶体管的栅极s连接，所述PMOS晶体管的源极d与电源输入端连接，所述PMOS晶体管的漏极s与所述Vbus的管脚连接。
4.根据权利要求1-3任一项所述的充电器，其特征在于，所述温度控制单元为热敏电阻PTC。
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