CN207967981U - 一种移动设备外接用快速充电控制开关及充电器 - Google Patents
一种移动设备外接用快速充电控制开关及充电器 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种移动设备外接用快速充电控制开关及充电器，所述充电器包括：开关控制模块，所述开关控制模块连接电源开关，所述电源开关跨接在USB协议规定的电源正极上，充电器与移动设备之间。本实用新型的优点是：结构简单，通过在手机与充电器之间加入一个电源开关，模拟手机***过程，让手机与充电器之间实现不通过物理插拔的方式实现快速充电和慢速充电之间的模式转换。使用方便，保证了充电器与手机之间的转入快速充电模式时的安全性，和逻辑上的完备性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种移动设备外接用快速充电控制开关及充电器。
背景技术
目前，一直以来，基于安卓系列操作***的手机、平板电脑、以及其他智能移动应用设备（以下简称设备）大部分均采用基于USB协议的充电器接口实现对设备中可充电电池的充电。 由于设备自带充电电池（不管是可拆卸的还是一体化设计的充电电池），设备的充电机制既可以支持在开机状态下充电，也可以支持在关机状态下的充电。早期由于USB协议中USB负载能力限制，以及电池容量的限制，造成手机充电功率较小，从而导致充电时间较长，且手机待机时间较短，严重影响到手机的用户体验。为此，手机芯片厂商以及手机厂商通过各种方式对USB协议进行扩充，电池厂商也不断改进电池以提高电池的容量和充电能力，最终形成了多种基于或兼容USB接口的快速充电技术方案。
现有技术的快速充电技术方案可以分为提升充电电压限制最大充电电流的快速充电方案、维持充电电压不变，改进充电接口电流容量提升最大充电电流的快速充电方案、以及两者兼而有之的快速充电方案；这三类快速充电方案中，均需要采用专门的充电器实现快速充电，同时保证设备能够使用满足USB2.0协议的接口，如普通USB口充电器、支持其他快速充电协议的充电器、电器设备的USB插口等进行非快速充电的能力；满足以上技术特征的支持快速充电的手机或充电器，均支持快速充电和非快速充电两类充电模式，其中的非快速充电模式保证了不同手机与充电器之间的兼容，以下称之为兼容充电模式。快速充电技术以及大容量充电电池的出现，解决了用户体验中充电时间长、待机时间短的不良感受，但是也带来了新的问题，快速充电时电池过充、过热、爆燃、快速损耗等成为用户体验中新的焦点。因此，亟待一种控制快速充电的安全稳定的技术方案出现。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种移动设备外接用快速充电控制开关，其结构简单，能够兼容慢速充电，具有快速充电模式。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种移动设备外接用快速充电控制开关，其特征在于，包括：开关控制模块，所述开关控制模块连接电源开关，所述电源开关跨接在USB协议规定的电源正极上，充电器与移动设备之间。
本实用新型的有益效果为：
第一，结构简单，包括：开关控制模块，所述开关控制模块连接电源开关，所述电源开关跨接在USB协议规定的电源正极上，充电器与移动设备之间，通过在手机与充电器之间加入一个电源开关，模拟手机***过程，让手机与充电器之间实现不通过物理插拔的方式实现快速充电和慢速充电之间的模式转换。
第二，使用方便，兼容慢速充电的具有快速充电模式的充电器，转入快速充电模式本身可以以作为被充电对象的手机***为时序逻辑的启动标识，这既覆盖了需要利用手机***充电器触发进行充电模式识别的充电器，也兼容不需要通过手机***进行充电模式识别的充电器，同时手机***充电器是用户操作必不可少的一种操作行为，这保证了充电器与手机之间的转入快速充电模式时的安全性，和逻辑上的完备性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型的移动设备外接用快速充电控制开关结构示意图；
图2是本实用新型的开关控制模块实施例示意图。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
请参照图1，本实用新型的移动设备外接用快速充电控制开关，包括：开关控制模块，所述开关控制模块连接电源开关，所述电源开关跨接在USB协议规定的电源正极上，充电器与移动设备之间。
优选地，所述移动设备为只能手机，在手机与充电器之间***一个受控的机械电源开关，电子开关均可，开关位置为，跨接在USB协议规定的电源正极上，充电器与手机之间，其控制端标记为K1（下同）。K1的功能是控制USB协议规定的电源线上串接开关的开闭。
优选地，在手机与充电器之间***两个受控的信号线开关，机械开关、电子开关均可，开关位置为，分别跨接在USB协议规定的两根信号线上，充电器与手机之间，其控制端分别标记为K2，K3（下同）。由于K2和K3的控制逻辑相同，因此可以采用同一个控制信号同时控制K2和K3，标记为K23（下同）。K23（K2和K3）的功能是控制USB协议规定的两根信号线的连接和断开。
如图2所示，本具体实施例的开关控制模块包括：三极管Q1，其发射极连接R1和R3，R3连接三极管Q2的基极，具有有过流过载短路保护功能。当负载过载或者短路时，Q1的集电极电流大增，而Q1的发射极电阻R1会产生较高的压降，这个过载或者短路产生的高电压会经过R3让Q2饱和导通，从而让Q1截止停止输出防止过载损坏。如图所示，T1变压器是电感元件，Q1工作在开关状态，当Q1截止时，会在集电极感应出很高的电压，这个电压可能高达1000伏以上，这会使Q1击穿损坏，现在有了高速开关管D5，这个电压可以给C4充电，吸收这个高压，C4充电后可以立即通过R5放电，这样Q1不会因集电极的高电压击穿损坏了用1欧的电阻F1起到保险丝的作用，用一个二极管D1完成整流作用。接通电源后，C1会有300V左右的直流电压，通过R2给Q1的基极提供电流，Q1的发射极有R1电流检测电阻R1,Q1基极得电后，会经过T1的（3、4）产生集电极电流，并同时在T1的（5、6）（1、2）上产生感应电压，这两个次级绝缘的圈数相同的线圈，其中T1（1、2）输出由D7整流、C5滤波后通过USB座给负载供电；其中T1（5、6）经D6整流、C2滤波后通过IC1（实为4.3V稳压管）、Q2组成取样比较电路，检测输出电压高低；其中T1（5、6）、C3、R4还组成Q1三极管的正反馈电路，让Q1工作在高频振荡，不停的给T1（3、4）开关供电。当负载变轻或者电源电压变高等任何原因导致输出电压升高时，T1（5、6）、IC1取样比较导致Q2导通，Q1基极电流减小，集电极电流减小，负载能力变小，从而导致输出电压降低；当输出电压降低后，Q2取样后又会截止，Q1的负载能力变强，输出电压又会升高；这样起到自动稳压作用。
实施例1
针对安卓系列手机，充电设计为三个状态，分别对应的开关控制列表如下：
手机转入快充或慢充的时序为：先转入关电状态S1，保持关电状态一个有效时长，让充电器逻辑复位、积累电荷放空，然后从关电状态S1转入慢充或快充状态Sx（x=2或3）。
优选地，所述开关控制模块可以从充电器的USB插口取电，也可以采用独立供电等方式，在此不做限定。
优选地，所述开关控制模块的控制信息来源也不做限定。
本实施例的技术效果是：兼容慢速充电的具有快速充电模式，转入快速充电模式本身可以以作为被充电对象的手机***为时序逻辑的启动标识，这既覆盖了需要利用手机***充电器触发进行充电模式识别的充电器，也兼容不需要通过手机***进行充电模式识别的充电器，同时手机***充电器是用户操作必不可少的一种操作行为，这保证了充电器与手机之间的转入快速充电模式时的安全性，和逻辑上的完备性。
实施例2
针对非安卓手机，或不具有快速充电功能的手机及充电器，使用上述的控制时序，并不影响充电过程的安全性，如苹果系列手机对应的S2为不充电状态，S3为充电（仅快充）状态。分别对应的开关控制列表如下：
| 初始状态 | 目标状态 | 状态转换过程 |
| S1 | S1 | 无操作 |
| S1 | S2 | S1àS2 |
| S1 | S3 | S1àS3 |
| S2 | S1 | S2àS1 |
| S2 | S2 | 无操作 |
| S2 | S3 | S2àS1àS3 |
| S3 | S1 | S3àS1 |
| S3 | S2 | S3àS1àS2 |
| S3 | S3 | 无操作 |
优选地，所述开关控制模块可以从充电器的USB插口取电，也可以采用独立供电等方式，在此不做限定。
优选地，所述开关控制模块的控制信息来源也不做限定。
本实施例的技术效果是：兼容慢速充电的具有快速充电模式，转入快速充电模式本身可以以作为被充电对象的手机***为时序逻辑的启动标识，这既覆盖了需要利用手机***充电器触发进行充电模式识别的充电器，也兼容不需要通过手机***进行充电模式识别的充电器，同时手机***充电器是用户操作必不可少的一种操作行为，这保证了充电器与手机之间的转入快速充电模式时的安全性，和逻辑上的完备性。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种移动设备外接用快速充电控制开关，其特征在于，包括开关控制模块，所述开关控制模块连接电源开关，所述电源开关跨接在USB协议规定的电源正极上，充电器与移动设备之间，信号线开关是机械开关或电子开关。
2.根据权利要求1所述的移动设备外接用快速充电控制开关，其特征在于，在所述移动设备与充电器之间还***两个受控的信号线开关，所述两个信号线开关分别跨接在USB协议规定的两根信号线上。
3.根据权利要求1或2所述的移动设备外接用快速充电控制开关，其特征在于，所述电源开关是机械开关或电子开关。
4.根据权利要求1所述的移动设备外接用快速充电控制开关，其特征在于，所述开关控制模块为由所述充电器进行供电。
5.根据权利要求1所述的移动设备外接用快速充电控制开关，其特征在于，所述开关控制模块为由独立电源进行供电。
6.根据权利要求1所述的移动设备外接用快速充电控制开关，其特征在于，所述移动设备为安卓***的移动设备。
7.根据权利要求1所述的移动设备外接用快速充电控制开关，其特征在于，所述移动设备为苹果***的移动设备。
Priority Applications (1)
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| CN201820156559.7U CN207967981U (zh) | 2018-01-30 | 2018-01-30 | 一种移动设备外接用快速充电控制开关及充电器 |
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| CN201820156559.7U CN207967981U (zh) | 2018-01-30 | 2018-01-30 | 一种移动设备外接用快速充电控制开关及充电器 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112881951A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-06-01 | 上海闻泰信息技术有限公司 | 接口插拔模拟电路 |
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