CN113452102A - 充电装置及其方法 - Google Patents

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Abstract

一种充电装置及其方法。此充电装置通过通用串行总线连接端口与电源供应装置连接。此充电装置包括检测接点、开关模组及控制电路。检测接点具有电压水平，反应充电装置是否连接电子装置。控制电路连接至检测接点及开关模组，根据检测接点的电压水平，若控制电路判断充电装置为未连接至电子装置时，控制电路控制开关模组为开路状态。

Description

充电装置及其方法
技术领域
本发明是一种充电装置及方法，特别是有关于一种避免漏电流伤害使用者的充电装置及方法。
背景技术
在一般的使用情况下，以物理方式接触病患或是病患必须碰触的医疗器材、配件或设施，需要有一定的漏电流数值规范，避免医疗器材所产生的漏电流伤害病患。然而，虽然医疗器材对其产品的漏电流有严格规范要求，但若要求医疗器材具备轻薄短小的特性时，由于无法从外观结构让其对应到的充电结构提供足够的空间以限制使用者不会误触其充电或数据传输金属接点，也就是说，由于对医疗器材体积的要求，医疗器材所对应到的充电座可能需裸露其金属接点来减少体积。故，当医疗器材金属接点裸露时，如何确保其漏电流符合医疗器材规范要求，实为现今急需解决的课题。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种充电装置及其充电方法，利用控制电路控制多组开关状态的方式，使得当充电装置未接上欲充电的电子装置时，多组开关为开路状态，电源供应装置所提供的电流无法流到使用者可能碰触的充电装置连接埠的金属接点，以期达到保护使用者的功效。
本发明实施例提供一种充电装置，此充电装置的第一端通过通用串行总线连接端口与电源供应装置连接，此充电装置包括：检测接点、开关模组及控制电路。其中，检测接点具有电压水平，反应此充电装置的第二端是否连接电子装置。开关模组的第一端通过此通用串行总线连接端口与此电源供应装置连接。控制电路连接至此检测接点及此开关模组，根据此检测接点的此电压水平，若此控制电路判断此充电装置的第二端为未连接至此电子装置时，此控制电路控制此开关模组为开路状态。
在本发明的实施例中，还包括当此控制电路根据此检测接点的电压水平，判断此充电装置的第二端已连接至此电子装置时，此控制电路控制开关模组为导通状态，使得开关模组的第二端所连接的电子装置，获得电源供应装置所提供的电力。
在本发明的实施例中，其中开关模组包括第一开关，此第一开关配置在通用串行总线电源正极线，当此第一开关为导通状态时，通用串行总线电源正极线提供固定电压给此电子装置以充电。
在本发明的实施例中，其中，当检测接点的电压水平为高水平时，控制电路判定此充电装置的第二端未连接至电子装置。
在本发明的实施例中，其中，控制电路包括上拉电阻连接至检测接点，且充电装置的第二端未连接至电子装置时，通过上拉电阻的电流低于100微安培。
本发明实施例提供一种充电方法，此充电方法适用于充电装置，其中，充电装置第一端通过通用串行总线连接端口与电源供应装置连接。此充电方法包括：利用充电装置的检测接点的电压水平，反应此充电装置的第二端是否连接电子装置；将充电装置中的开关模组的第一端通过此通用串行总线连接端口与电源供应装置连接；以及利用控制电路，将此控制电路连接至检测接点及开关模组，根据检测接点的电压水平，若控制电路判断此充电装置的第二端为未连接至电子装置时，控制电路控制开关模组为开路状态。
在本发明的实施例中，此充电方法还包括当控制电路根据检测接点的电压水平，判断此充电装置的第二端已连接至电子装置时，控制电路控制开关模组为导通状态，使得开关模组的第二端所连接的电子装置，获得电源供应装置所提供的电力。
在本发明的实施例中，其中，开关模组包括第一开关，第一开关配置在通用串行总线电源正极线，当此第一开关为导通状态时，通用串行总线电源正极线提供固定电压给电子装置以充电。
在本发明的实施例中，其中当检测接点的电压水平为高水平时，控制电路判定充电装置的第二端未连接至电子装置。
在本发明的实施例中，其中，控制电路包括上拉电阻，通过上拉电阻的电流低于100微安培。
关于本发明其他附加的特征与优点，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可根据本案实施方法中所揭露的云端管理***及其装置配置方法做些许的更动与润饰而得到。
附图说明
图1是本发明的实施例的充电装置的示意图。
图2是本发明的实施例的充电方法的流程图。
图3是本发明的实施例的充电装置与对电子装置的充电示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述和其他目的、特征与优点能更明显易懂，下文特举出优选实施例，并配合附图，做详细说明如下。注意的是，本章节所叙述的是实施本发明的最佳方式，目的在于说明本发明的精神而非用以限定本发明的保护范围，应理解下列实施例可经由软件、硬件、固件或上述任意组合来实现。
本发明提供一种充电装置及其充电方法，图1是本发明的实施例的充电装置的示意图，充电装置如图1的100所示。
本发明的充电装置100的第一端通过通用串行总线连接端口(Universal SerialBus Port，USB Port，以下称USB连接端口)110与电源供应装置120连接。在本发明的实施例中，电源供应装置120可以是市电来源及变压元件所组成，也就是说，市电所提供的交流电，经过变压元件的处理成直流电后，提供直流电予充电装置100。
如图1所示，USB连接端口总共有四个针脚，其中两个针脚是用以作为数据的传输，另外两个针脚是用以作为充电的电源线接点。
详细来说，作为数据传输的两个针脚的接线，即是图1中的通用串行总线负电压数据线(USB D-)，以及通用串行总线正电压数据线(USB D+)。作为充电的电源线接点为图1的通用串行总线电源正极线(如图1中的5V)，以及通用串行总线电源接地线(如图1中的GND)。
如图1所示，充电装置100包括检测接点130、开关模组140及控制电路150。如前所述，充电装置100的第一端通过USB连接端口110与电源供应装置120连接，而检测接点130则可以是金属针脚，其具有电压水平。图2系本发明的实施例的充电方法的流程图，请同时参照图1及图2。检测接点130的电压水平反应充电装置100的另一端是否连接电子装置160(步骤S210)。
开关模组140的第一端通过USB连接端口110与电源供应装置120连接。开关模组140包括第一开关SW1、第二开关SW2及第三开关SW3，SW1、SW2及SW3均是一般的电子开关元件。
第一开关SW1配置在通用串行总线电源正极线(5V)之上。第二开关SW2配置在通用串行总线负电压数据线(USB D-)之上，而第三开关SW3配置在通用串行总线正电压数据线(USB D-)之上。
充电装置100的控制电路150连接至检测接点130及开关模组140。控制电路150根据检测接点130的电压水平，当该检测接点130的电压水平为高水平时，控制电路150判定充电装置100的第二端未连接至任何电子装置160。也就是说，若步骤S210判断为否，控制电路150判断充电装置100的第二端为未连接至任何电子装置160时，控制电路150将控制开关模组140为开路状态(步骤S220)。此时，第一开关SW1、第二开关SW及第三开关SW3，都是开路状态，因此，在三个开关均为开路状态下，通用串行总线电源正极线(5V)、通用串行总线负电压数据线(USB D-)及通用串行总线正电压数据线(USB D+)之上的电流都是0安培。
简单地说，在上述的情况下，使用者在充电装置100未连接任何电子装置160充电时，因为有开关模组140的断开状态，以致于充电装置100第二端的通用串行总线电源正极线(5V)、通用串行总线负电压数据线(USB D-)及通用串行总线正电压数据线(USB D+)的线路金属接点并没有电流通过，使用者即便误触这些金属接点，也不会被电流所伤。
需特别说明的是，由于本发明实施例中，控制电路150是从与其连接的检测接点130为高水平或低水平来判断充电装置100目前是否连接电子装置160，控制电路150要维持这样的判断机制，仍需要有一定的电力供给。由本发明实施例图1显示，控制电路150仍有稳定的直流电Vcc供给，在本实施例中可以是5伏特。因此，若充电装置100未连接至任何电子装置160时，作为检测接点130的金属针脚外露，使用者仍有可能由此接触到漏电流，故，在本发明的实施例中，在控制电路150中需设计上拉电阻152，其连接至检测接点130，上拉电阻152的电阻值，须高于一定值，使得通过上拉电阻的电流能在安全范围100微安培以内。
反面来说，当控制电路150根据检测接点130的电压水平，判断充电装置100的第二端已连接至电子装置160时，控制电路150控制开关模组140为导通状态(步骤S230)。
详言之，如图3所示，图3系本发明的实施例的充电装置对电子装置的充电示意图，当充电装置100连接至电子装置160时，检测接点130会通过电子装置160接地。此时，与检测接点130连接的控制电路150会从检测接点130的接地状态，得知目前充电装置100已与电子装置160连接，控制电路150则控制开关模组140中的第一开关SW1、第二开关SW2及第三开关SW3为导通。
承上述，由于开关模组140为导通状态，使得开关模组140的第二端所连接的电子装置160，能够经由充电装置100中导通的开关模组140，获得电源供应装置120所提供的电力(步骤S240)。更细部地说，当第一开关SW1为导通状态时，通用串行总线电源正极线(5V)提供固定电压给该电子装置以充电，而让电子装置160的主机板165致能。
在本发明其他实施例中，电源供应装置120可由一有电源供应的电脑装置及变压元件所组成，此时，电子装置160不仅能够通过充电装置100进行充电，亦可进行数据传输。例如：市电经由计算机装置的通用串行总线插槽提供，当控制电路150根据前述流程，通过检测接点130判断充电装置100已连接至电子装置160时，控制电路150控制开关模组140为导通状态，使得充电装置所连接的电子装置160，能够经由导通的多组开关，获得计算机装置所提供的数据。
在具体实施例中，电子装置160包括医疗器材。
综上所述，本发明所提出的充电装置及其充电方法的核心概念在于，利用控制电路控制多组开关状态的方式，使得当充电装置未接上欲充电的电子装置时，多组开关为开路状态，电源供应装置所提供的电流无法流到使用者可能碰触的充电装置连接端口的金属接点，以期达到保护使用者的功效。
虽然本发明已以优选实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神与范围内，当可作些许的更动与润饰。举例来说，本发明实施例所述的***以及方法可以硬件、软件或硬件以及软件的组合的实体实施例加以实现。因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。
【符号说明】
100:充电装置
110:USB连接端口
120:电源供应装置
130:检测接点
140:开关模组
150:控制电路
152:上拉电阻
160:电子装置
165:主机板
SW1:第一开关
SW2:第二开关
SW3:第三开关
5V:通用串行总线电源正极线
USB D-:通用串行总线负电压数据线
USB D+:通用串行总线正电压数据线
GND:通用串行总线电源接地线
Vcc:直流电压
S210～S240:流程步骤

Claims (10)

1.一种充电装置，所述充电装置的第一端通过通用串行总线连接端口与电源供应装置连接，所述充电装置包括：
检测接点，具有电压水平，反应所述充电装置的第二端是否连接电子装置；
开关模组，所述开关模组的第一端通过所述通用串行总线连接端口与所述电源供应装置连接；以及
控制电路，所述控制电路连接至所述检测接点及所述开关模组，根据所述检测接点的所述电压水平，若所述控制电路判断所述充电装置的第二端为未连接至所述电子装置时，所述控制电路控制所述开关模组为开路状态。
2.根据权利要求1所述的充电装置，还包括当所述控制电路根据所述检测接点的所述电压水平，判断所述充电装置的所述第二端已连接至所述电子装置时，所述控制电路控制所述开关模组为导通状态，使得所述开关模组的第二端所连接的所述电子装置，获得所述电源供应装置所提供的电力。
3.根据权利要求2所述的充电装置，其中所述开关模组包括第一开关，所述第一开关配置在通用串行总线电源正极线，当所述第一开关为导通状态时，所述通用串行总线电源正极线提供固定电压给所述电子装置以充电。
4.根据权利要求1所述的充电装置，其中当所述检测接点的所述电压水平为高水平时，所述控制电路判定所述充电装置的所述第二端未连接至所述电子装置。
5.根据权利要求4所述的充电装置，其中所述控制电路包括上拉电阻连接至所述检测接点，且所述充电装置的所述第二端未连接至所述电子装置时，通过所述上拉电阻的电流低于100微安培。
6.一种充电方法，适用于充电装置，其中所述充电装置第一端通过通用串行总线连接端口与电源供应装置连接，所述充电装置中的开关模组的第一端也通过所述通用串行总线连接端口与所述电源供应装置连接，所述充电方法包括：
利用所述充电装置的检测接点的电压水平，反应所述充电装置的第二端是否连接电子装置；以及
利用控制电路，将所述控制电路连接至所述检测接点及所述开关模组，根据所述检测接点的所述电压水平，若所述控制电路判断所述充电装置的第二端为未连接至所述电子装置时，所述控制电路控制所述开关模组为开路状态。
7.根据权利要求6所述的充电方法，还包括：
当所述控制电路根据所述检测接点的所述电压水平，判断所述充电装置的所述第二端已连接至所述电子装置时，所述控制电路控制所述开关模组为导通状态，使得所述开关模组的第二端所连接的所述电子装置，获得所述电源供应装置所提供的电力。
8.根据权利要求7所述的充电方法，其中所述开关模组包括第一开关，所述第一开关配置在通用串行总线电源正极线，当所述第一开关为导通状态时，所述通用串行总线电源正极线提供固定电压给所述电子装置以充电。
9.根据权利要求6所述的充电方法，其中当所述检测接点的所述电压水平为高水平时，所述控制电路判定所述充电装置的所述第二端未连接至所述电子装置。
10.根据权利要求6所述的充电方法，其中所述控制电路包括上拉电阻，通过所述上拉电阻的电流低于100微安培。
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