CN213661246U - 充电电路、充电设备和充电*** - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及一种充电电路、充电设备和充电***，充电电路设置于充电设备，充电电路包括：转换电路，用于将外部供电电源的供电信号转换为充电信号；第一充电引脚，用于连接电子设备，以向电子设备传输充电信号；第一检测引脚，用于连接电子设备；检测电路，与第一检测引脚连接，用于根据第一检测引脚与电子设备之间的通断状态输出预设信号；开关电路，分别与检测电路、转换电路、第一充电引脚连接，用于接收预设信号，并根据预设信号控制充电信号的传输路径的通断。当第一检测引脚与电子设备断开时，由开关电路控制充电信号的传输路径断开，避免在非充电状态时第一充电引脚发生短路，进而提供了一种安全性和可靠性更高的充电电路。

Description

充电电路、充电设备和充电***

技术领域

本申请实施例涉及充电技术领域，特别是涉及一种充电电路、充电设备和充电***。

背景技术

充电器是电子设备的必要支持组件。但是，充电器的充电接口通常为外露式结构，如果有钥匙扣、链条、戒指等导电物体与外露的充电接口接触，容易导致接口短路，进而导致充电器受热熔壳的问题，大大影响了充电器的安全性和可靠性。

实用新型内容

基于此，有必要针对充电器的安全性和可靠性不足的问题，提供一种充电电路、充电设备和充电***。

一种充电电路，设置于充电设备，所述充电电路包括：

转换电路，用于将外部供电电源的供电信号转换为充电信号；

第一充电引脚，用于连接电子设备，以向所述电子设备传输所述充电信号；

第一检测引脚，用于连接所述电子设备；

检测电路，与所述第一检测引脚连接，用于根据所述第一检测引脚与所述电子设备之间的通断状态输出预设信号；

开关电路，分别与所述检测电路、所述转换电路、所述第一充电引脚连接，用于接收所述预设信号，并根据所述预设信号控制所述充电信号的传输路径的通断。

一种充电设备，包括如上述的充电电路。

一种充电***，包括：

如上述的充电设备；

电子设备，所述电子设备包括：

第二充电引脚，与所述第一充电引脚连接，用于接收所述充电信号；

第二检测引脚，与所述第一检测引脚连接；

下拉电阻，分别与所述第二检测引脚、接地端连接，所述下拉电阻用于当所述第二检测引脚与所述第一检测引脚之间导通时，下拉所述第一检测引脚至低电平电压，以向所述开关电路输出预设信号。

上述充电电路、充电设备和充电***，所述充电电路设置于充电设备，所述充电电路包括：转换电路，用于将外部供电电源的供电信号转换为充电信号；第一充电引脚，用于连接电子设备，以向所述电子设备传输所述充电信号；第一检测引脚，用于连接所述电子设备；检测电路，与所述第一检测引脚连接，用于根据所述第一检测引脚与所述电子设备之间的通断状态输出预设信号；开关电路，分别与所述检测电路、所述转换电路、所述第一充电引脚连接，用于接收所述预设信号，并根据所述预设信号控制所述充电信号的传输路径的通断。通过检测电路，可以准确获取第一检测引脚和电子设备之间的通断状态，从而可以当第一检测引脚与电子设备断开时，由开关电路控制充电信号的传输路径断开，避免在非充电状态时第一充电引脚发生短路，进而提供了一种安全性和可靠性更高的充电电路。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一实施例的充电电路100的结构示意图之一；

图2为一实施例的充电电路100的结构示意图之二；

图3为一实施例的充电电路100的结构示意图之三；

图4为一实施例的充电电路100的结构示意图之四；

图5为一实施例的充电设备10的引脚示意图之一；

图6为一实施例的充电设备10的引脚示意图之二；

图7为一实施例的充电设备10的引脚示意图之三；

图8为图5实施例的充电设备左视示意图；

图9为图5实施例的充电设备俯视示意图；

图10为一实施例的充电***的结构示意图之一；

图11为一实施例的充电***的结构示意图之二；

图12为一实施例的充电***的结构示意图之三。

元件标号说明：

充电设备：10；充电电路：100；转换电路：110；检测电路：120；检测线：121；开关电路：130；开关：131；电压比较电路：132；悬空测试电路：133；外壳：140；电子设备：20；供电电源：30。

具体实施方式

为了便于理解本申请实施例，下面将参照相关附图对本申请实施例进行更全面的描述。附图中给出了本申请实施例的首选实施例。但是，本申请实施例可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请实施例的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请实施例的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请实施例的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请实施例。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方法或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

图1为一实施例的充电电路100的结构示意图之一，本实施例的充电电路100设置于充电设备10中，充电设备10用于为连接的电子设备20充电。充电设备10与待充电的电子设备20通过充电接口连接，充电设备10可通过充电接口中的充电引脚为待充电的电子设备20的电池充电。其中，待充电的电子设备20可以是指终端，该“终端”可以是但不限于智能手机、电脑、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、可穿戴设备、蓝牙耳机、游戏设备、摄像设备等。其中，充电设备10可以是但不限于充电线和充电座，充电座可以为磁吸式充电座、卡槽式充电座等。在本申请各实施例中，以电子设备20为智能手表，充电设备10为智能手表的充电座为例进行说明。参考图1，在本实施例中，所述充电电路100包括转换电路110、第一充电引脚VBUS1、第一检测引脚TEST1、检测电路120和开关电路130。其中，本申请中的各引脚可以理解为弹簧针(POGO pin)引脚。

转换电路110，用于将外部供电电源30的供电信号转换为充电信号。其中，外部供电电源30例如可以为市电、移动电源、太阳能蓄电池、或者其他具有放电功能的电子设备20等。可以理解的是，不同的供电电源30具有不同的供电电压、电流、功率等特性，但被充电的电子设备20通常被配置有较优的充电参数，以实现较快的充电速度，并避免对电子设备20的电池造成损伤。因此，在本实施例中，通过设置转换电路110，并利用转换电路110对供电信号的电学性能进行调节，可以生成适用于电子设备20的充电信号，从而提高充电电路100的灵活性和实用性。

第一充电引脚VBUS1，用于连接电子设备20，以向所述电子设备20传输所述充电信号。其中，充电信号用于向电子设备20进行充电。

第一检测引脚TEST1，用于连接所述电子设备20。在本实施例中，第一检测引脚TEST1的通断状态与充电电路100的通断状态相同。具体地，当第一检测引脚TEST1连接至电子设备20时，即第一检测引脚TEST1与电子设备20之间导通，说明充电电路100也连接至电子设备20，可以通过第一充电引脚VBUS1对电子设备20进行充电；当第一检测引脚TEST1未连接至电子设备20时，即第一检测引脚TEST1与电子设备20之间断开，说明充电电路100也未连接至电子设备20，不能通过第一充电引脚VBUS1对电子设备20进行充电。因此，基于第一检测引脚TEST1，可以判定充电电路100与电子设备20之间的通断状态，从而实现相应的控制功能。

检测电路120，与所述第一检测引脚TEST1连接，用于根据所述第一检测引脚TEST1与所述电子设备20之间的通断状态输出预设信号。当第一检测引脚TEST1和电子设备20导通或断开时，检测电路120会与电子设备20中的电路共同构成不同的整体电路结构，相应地，检测电路120也会输出不同的预设电学信号，即预设信号。因此，可以通过预设电学信号的参数，准确获取第一检测引脚TEST1与电子设备20之间的通断状态。其中，预设电学信号可以但不局限于电压信号、电流信号等。

开关电路130，分别与所述检测电路120、所述转换电路110、所述第一充电引脚VBUS1连接，用于接收所述预设信号，并根据所述预设信号控制所述充电信号的传输路径的通断。示例性地，开关电路130可以包括开关131管，预设信号为一电压信号，开关131管的控制端用于接收预设信号，以根据预设信号控制开关131管的两个数据端之间导通或断开，进而控制充电信号的传输路径的通断。另一示例性地，开关电路130可以包括电磁开关131，预设信号为一电流信号，电磁开关131响应于输入的电流大小，实现开关131功能，从而控制充电信号的传输路径的通断。需要明确的是，上述示例仅用于说明，而不用于限定本申请的保护范围。

在本实施例中，充电电路100设置于充电设备10，所述充电电路100包括：转换电路110，用于将外部供电电源30的供电信号转换为充电信号；第一充电引脚VBUS1，用于连接电子设备20，以向所述电子设备20传输所述充电信号；第一检测引脚TEST1，用于连接所述电子设备20；检测电路120，与所述第一检测引脚TEST1连接，用于根据所述第一检测引脚TEST1与所述电子设备20之间的通断状态输出预设信号；开关电路130，分别与所述检测电路120、所述转换电路110、所述第一充电引脚VBUS1连接，用于接收所述预设信号，并根据所述预设信号控制所述充电信号的传输路径的通断。通过检测电路120，可以准确获取第一检测引脚TEST1和电子设备20之间的通断状态，从而可以当第一检测引脚TEST1与电子设备20断开时，由开关电路130控制充电信号的传输路径断开，避免在非充电状态时第一充电引脚VBUS1发生短路，进而提供了一种安全性和可靠性更高的充电电路100。

在其中一个实施例中，所述开关电路130被配置有控制端，所述检测电路120包括：

上拉电阻R1，所述上拉电阻R1的第一端与所述转换电路110的输出端连接，所述上拉电阻的第二端分别与所述开关电路130的控制端、所述第一检测引脚TEST1连接，所述上拉电阻R1用于当所述第一检测引脚TEST1与所述电子设备20之间断开时，由第二端输出高电平信号，所述高电平信号用于控制所述开关电路130断开。

图2为一实施例的充电电路100的结构示意图之二，参考图2，在本实施例中，所述开关电路130包括开关131和电压比较电路132，其中，开关131和电压比较电路132可以封装于同一芯片内部，该芯片至少配置有一个控制引脚、一个输入引脚和一个输出引脚，控制引脚用于接收预设信号，输入引脚用于接收转换电路110输出的充电信号，输出引脚用于输出充电信号至第一充电引脚VBUS1。

开关131，所述开关131的第一端与所述转换电路110连接，第二端与所述第一充电引脚VBUS1连接。其中，开关131可以为电压控制开关131。

电压比较电路132，分别与所述检测电路120、所述开关131连接，用于接收所述预设信号，并当所述预设信号的电压大于阈值电压时，控制所述开关131断开。其中，电压比较电路132可以为一电压比较器，电压比较器被配置有一阈值电压输入端和一比较信号输入端，电压比较器比较两个输入端输入的电压值，并根据比较结果输出控制信号。当预设信号的电压大于阈值电压时，控制信号可以为高电平信号，以控制开关131断开；当预设信号的电压小于或等于阈值电压时，控制信号可以为低电平信号，以控制开关131导通。

在其中一些实施例中，开关电路130中也可以不设置电压比较电路132，并直接将预设信号连接至开关131，以控制开关131导通或断开。

图3为一实施例的充电电路100的结构示意图之三，参考图3，在本实施例中，所述开关电路130被配置有控制端，所述检测电路120包括检测线121，所述检测线121的第一端与所述第一检测引脚TEST1连接，所述检测线的第二端与所述开关电路130的控制端连接，所述检测线121用于当所述第一检测引脚TEST1与所述电子设备20之间断开时，由第二端输出悬空信号，所述悬空信号用于控制所述开关电路130断开。

相应地，开关电路130包括悬空测试电路133，悬空测试电路133用于检测第一检测引脚TEST1是否悬空。示例性地，悬空测试电路133可以检测第一检测引脚TEST1的对地电阻，以判断第一检测引脚TEST1是否悬空。其中，开关131和悬空测试电路133可以封装于同一芯片内部，该芯片至少配置有一个控制引脚、一个输入引脚和一个输出引脚，控制引脚用于接收预设信号，即悬空信号，输入引脚用于接收转换电路110输出的充电信号，输出引脚用于输出充电信号至第一充电引脚VBUS1。可以理解的是，悬空测试电路133不局限于电阻检测的方式，也可以采用其他悬空检测方式。在一些实施例中，开关131自身具有悬空测试功能，即可不在开关电路130中设置悬空测试电路133。

图4为一实施例的充电电路100的结构示意图之四，参考图4，在本实施例中，充电电路100还包括第一接地引脚GND1，第一接地引脚GND1用于连接所述电子设备20，以向所述电子设备20传输接地信号。进一步地，充电电路100还包括至少两个数据传输引脚，例如可以包括第一数据引脚D1+和第二数据引脚D1-，数据传输引脚用于连接所述电子设备20，以向所述电子设备20传输数据信号。在充电设备10与待充电的电子设备20通过数据传输引脚连接后，充电设备10与待充电的电子设备20可进行数据通信，例如，待充电的电子设备20可以采集电池的状态参数，并将该电池的状态参数通过数据传输引脚发送至充电设备10。

本申请还提供了一种充电设备10，包括如上述的充电电路100。图5为一实施例的充电设备10的引脚示意图之一，图5中提供的是充电设备10在充电时朝向电子设备20的一侧的主视图。参考图5，进一步地，充电设备10包括外壳140和前述的充电电路100，具体地，包括转换电路110、检测电路120、开关电路130和多个引脚，多个引脚包括第一充电引脚VBUS1、第一检测引脚TEST1、第一接地引脚GND1和至少两个数据传输引脚。外壳140用于容置所述转换电路110、所述检测电路120和所述开关电路130，上述多个电路在图5中未具体示出，外壳140还用于部分容置上述多个引脚，即，每个引脚均部分容置于外壳140内，且部分暴露于外壳140外，暴露的部分用于与电子设备20进行接触，以对电子设备20进行通断状态的检测和充电。

在图5所示的实施例中，所述第一充电引脚VBUS1和所述数据传输引脚均部分暴露于所述外壳140外，且排列于同一直线上。进一步地，多个数据传输引脚也可以排列于前述直线上。可以理解的是，多个引脚的排列方式不局限于图5提供的排列方式，也可以排列为图6所示的阵列式的排列方式等。

可选地，外壳140的形状也不局限于图5和图6实施例中的四棱柱结构，示例性地，图7为一实施例的充电设备10的引脚示意图之三，在本实施例中，外壳140的形状为圆角四棱柱结构，在其他实施例中，外壳140的形状也可以为圆柱形结构、半球形结构、八棱柱结构等，本申请不做具体限定。

图8为图5实施例的充电设备10左视示意图，参考图8，在本实施例中，所述第一检测引脚TEST1部分暴露于所述外壳140外，且所述第一检测引脚TEST1暴露于所述外壳140外的长度长于所述第一充电引脚VBUS1暴露于所述外壳140外的长度。基于上述结构，当对充电设备10和电子设备20进行连接以充电时，第一检测引脚TEST1可以早于第一充电引脚VBUS1与电子设备20接触，从而及时导通充电信号的传输通路，以提高充电设备10的响应速度。

图9为图5实施例的充电设备10俯视示意图，参考图5，在本实施例中，充电设备10在充电时朝向电子设备20的一侧的表面的形状与电子设备20的形状相匹配，例如可以为图所示的弧形等，从而实现充电设备10与电子设备20更大的接触面积，进而有效提升充电时的连接稳定性和可靠性。

图10为一实施例的充电***的结构示意图之一，参考图10，在本实施例中，充电***包括如上述的充电设备10和电子设备20，所述电子设备20包括第二充电引脚VBUS2、第二检测引脚TEST2和下拉电阻R2。第二充电引脚VBUS2，与所述第一充电引脚VBUS1连接，用于接收所述充电信号。第二检测引脚TEST2，与所述第一检测引脚TEST1连接。下拉电阻R2，分别与所述第二检测引脚TEST2、接地端连接，所述下拉电阻R2用于当所述第二检测引脚TEST2与所述第一检测引脚TEST1之间导通时，下拉所述第一检测引脚TEST1至低电平电压，以向所述开关电路130输出预设信号，即低电平信号。在本实施例中，通过设置有具有自动检测功能的充电电路100，可以准确获取充电设备10和电子设备20之间的通断状态，从而可以当充电设备10与电子设备20断开时，控制充电设备10停止充电，从而避免充电设备10在非充电状态时发生短路，进而提供了一种安全性和可靠性更高的充电***。

图11为一实施例的充电***的结构示意图之二，参考图11，在本实施例中，充电***包括图4所示的充电电路100，其中，上拉电阻R1连接至充电信号的电压，下拉电阻R2连接至接地端的电压。具体地，当充电设备10与电子设备20连接时，第一检测引脚TEST1和第二检测引脚TEST2之间导通，上拉电阻R1和下拉电阻R2分压，使两个电阻之间的节点处的电压低于阈值电压，电压比较电路132根据比较结果导通开关131，充电设备10即可对电子设备20进行充电。当充电设备10与电子设备20未连接时，第一检测引脚TEST1和第二检测引脚TEST2之间断开，上拉电阻R1将将传输至电压比较电路132的电压拉高至大于阈值电压，电压比较电路132根据比较结果断开开关131，充电设备10不充电。

进一步地，电子设备20还包括第二接地引脚GND2、第三数据引脚D2+和第四数据引脚D2-，第二接地引脚GND2用于连接第一接地引脚，第三数据引脚D2+用于连接第一数据引脚D1+，第四数据引脚D2-用于连接第二数据引脚D1-，以实现充电设备10与电子设备20之间的数据通信。

图12为一实施例的充电***的结构示意图之三，参考图12，在本实施例中，检测线121直接连接至悬空测试电路133，下拉电阻R2连接至接地端的电压。具体地，当充电设备10与电子设备20连接时，第一检测引脚TEST1和第二检测引脚TEST2之间导通，下拉电阻R2将传输至悬空测试电路133的电压拉低至小于阈值电压，悬空测试电路133根据检测结果导通开关131，充电设备10即可对电子设备20进行充电。当充电设备10与电子设备20未连接时，第一检测引脚TEST1和第二检测引脚TEST2之间断开，检测线121悬空，悬空测试电路133根据检测结果断开开关131，充电设备10不充电。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请实施例的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请实施例构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请实施例的保护范围。因此，本申请实施例专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种充电电路，其特征在于，设置于充电设备，所述充电电路包括：

转换电路，用于将外部供电电源的供电信号转换为充电信号；

第一充电引脚，用于连接电子设备，以向所述电子设备传输所述充电信号；

第一检测引脚，用于连接所述电子设备；

检测电路，与所述第一检测引脚连接，用于根据所述第一检测引脚与所述电子设备之间的通断状态输出预设信号；

开关电路，分别与所述检测电路、所述转换电路、所述第一充电引脚连接，用于接收所述预设信号，并根据所述预设信号控制所述充电信号的传输路径的通断。

2.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述开关电路被配置有控制端，所述检测电路包括：

上拉电阻，所述上拉电阻的第一端与所述转换电路的输出端连接，所述上拉电阻的第二端分别与所述开关电路的控制端、所述第一检测引脚连接，所述上拉电阻用于当所述第一检测引脚与所述电子设备之间断开时，由第二端输出高电平信号，所述高电平信号用于控制所述开关电路断开。

3.根据权利要求2所述的充电电路，其特征在于，所述开关电路包括：

开关，所述开关的第一端与所述转换电路连接，第二端与所述第一充电引脚连接；

电压比较电路，分别与所述检测电路、所述开关连接，用于接收所述预设信号，并当所述预设信号的电压大于阈值电压时，控制所述开关断开。

4.根据权利要求1所述的充电电路，其特征在于，所述开关电路被配置有控制端，所述检测电路包括：

检测线，所述检测线的第一端与所述第一检测引脚连接，所述检测线的第二端与所述开关电路的控制端连接，所述检测线用于当所述第一检测引脚与所述电子设备之间断开时，由第二端输出悬空信号，所述悬空信号用于控制所述开关电路断开。

5.根据权利要求1至4任一项所述的充电电路，其特征在于，还包括：

第一接地引脚，用于连接所述电子设备，以向所述电子设备传输接地信号。

6.一种充电设备，其特征在于，包括如权利要求1至5任一项所述的充电电路。

7.根据权利要求6所述的充电设备，其特征在于，还包括：

至少两个数据传输引脚，所述数据传输引脚用于连接所述电子设备，以向所述电子设备传输数据信号。

8.根据权利要求7所述的充电设备，其特征在于，还包括：

外壳，用于容置所述转换电路、所述检测电路和所述开关电路；

其中，所述第一充电引脚和所述数据传输引脚均部分暴露于所述外壳外，且排列于同一直线上。

9.根据权利要求8所述的充电设备，其特征在于，所述第一检测引脚部分暴露于所述外壳外，且所述第一检测引脚暴露于所述外壳外的长度长于所述第一充电引脚暴露于所述外壳外的长度。

10.一种充电***，其特征在于，包括：

如权利要求6至9任一项所述的充电设备；

电子设备，所述电子设备包括：

第二充电引脚，与所述第一充电引脚连接，用于接收所述充电信号；

第二检测引脚，与所述第一检测引脚连接；

下拉电阻，分别与所述第二检测引脚、接地端连接，所述下拉电阻用于当所述第二检测引脚与所述第一检测引脚之间导通时，下拉所述第一检测引脚至低电平电压，以向所述开关电路输出预设信号。

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