一种USB充电座中充电模式的控制电路及其方法技术

本发明专利技术公开了一种ＵＳＢ充电座中充电模式的控制电路及其方法，用于根据ＵＳＢ充电座接入的不同ＵＳＢ充电输入电源对ＵＳＢ充电座进行相应的充电模式控制，其中该控制电路包括：充电电源判断电路，设置于ＵＳＢ充电座的ＵＳＢ接口中，用于对ＵＳＢ充电座接入的ＵＳＢ充电输入电源进行判断，获取ＵＳＢ充电输入电源的类型；充电管理单元，设置于ＵＳＢ充电座中，用于根据不同类型的ＵＳＢ充电输入电源所对应的检测脚的电平状态，设定相应的恒流阶段充电电流，进入相应的充电模式。本发明专利技术以低成本的方式在充电座的ＵＳＢ插座接口中加入充电电源的判断电路，根据接入电源的不同设置不同的充电电流，进入相应的充电模式，实现了充电模式的控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种充电模式控制电路及方法，特别是涉及一种采用USB接 口的锂离子电池充电座的充电模式控制电路及其方法。
技术介绍
随着手机的功能越来越丰富，对电池容量提出了越来越高的要求。所以， 能耗相对较大的高端手机许多配备了一主一备两块电池。利用充电座可对备用 电池进行充电。同时，mini USB接口因为体积小巧，信息存取速度快，在手 机设计上获得了广泛应用，成为许多手机的充电器/数据交换的复用接口。并且，最新的中华人民共和国通信行业标准(《移动通信手持机充电器及 接口技术要求和测试方法》(YD/T1591-2006)是在信息产业部指导下，由中 国泰尔实验室联合部分手机企业起草，标准的执行是由泰尔实验室根据标准的 要求，对产品进行标准符合性的测试和认证。只有通过认证的手机充电器厂商 才具有入网销售的资格。新国标手机充电器的最大特点是实行充电器本体与充 电线缆的分离，充电器本体与充电线缆间采用通用串行总线(USB)类型A 系列接口，充电线及与手机侧接口由手机厂商自行定义。)中规定了手机 AC/DC旅行充电器侧采用与个人电脑上一样的USBA系列接口，所以，禾U用 USB转mini-USB的数据线和采用USB接口的充电座对备用电池充电可以存 在以下两种方式方式一，利用USB数据线和符合YD/T1591-2006的AC/DC旅行充电器 本体对充电座中备用电池进行充电。AC/DC旅行充电器本体接市电，经充电 器本体整流，滤波，稳压提供给充电座直流电源，再经充电座的充电管理单元 电路对备用电池进行充电。利用AC/DC本体较大的输出能力，可提供较大的 充电电流，定义这种充电方式为快速充电模式。方式二，利用计算机的USB接口为充电座提供充电电源，再经充电座的 充电管理电路对备用电池进行充电。按照USB的规范，利用计算机的USB端口电源，每个USB 口可提供最大500mA的电流对备用电池进行充电。定义这 种利用USB电源的充电方式为USB充电模式。正常条件下，锂离子电池的充电阶段分恒流充电阶段和恒压充电阶段，充 电管理单元可对恒流阶段充电电流值进行设定，较大的电流对应较短的充电时 间。为了兼容AC/DC旅充的快速充电模式和便捷的USB充电模式， 一些IC 供应商提供了可同时利用这两种方式的充电管理芯片，可这种方案的实现需要 终端或充电座具备两个物理接口，分别连接至充电管理芯片的AC/DC电源端 口和USB电源端口，在芯片内通过对这两个不同的充电通路预先设定不同的 电流值，达到对快速充电模式和USB充电模式的兼容。在只利用一个电源物理端口的情形下，已知的存在以下两种方法实现对 AC/DC旅充的快速充电模式和便捷的USB充电模式的兼容方法一，在充电管理方案中加入对电源的输出电压，电流进行采样，分析 的功能，判断电源的输出能力，进而设定不同的充电电流，这种方案实现电路 复杂，成本也较高。方法二，加入对充电输入电源电压和给定参考电压的比较电路，通过电压 比较电路的输出信号控制不同的充电模式，因为USB标准的电源电压是 4.5V-5V之间，而且锂离子电池的充电电压要大于4.2V，所以，采用这种方法 的一般前提条件是AC/DC旅充的输出电压要高于USB电源电压的5V，与 YD/T1591-2006所规定的标准旅充5V的输出电压相冲突，所以这一条件限制 了这种方法的普遍适用性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种USB充电座中充电模式的控制 电路及其方法，用于解决现有技术中对AC/DC旅充的快速充电模式和便捷的 USB充电模式的兼容时成本较高、普遍适应性不强的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种USB充电座中充电模式的控制电 路，用于根据所述USB充电座接入的不同USB充电输入电源对所述USB充 电座进行相应的充电模式控制，其特征在于，包括充电电源判断电路，设置于所述USB充电座的USB接口中，用于对所述USB充电座接入的USB充电输入电源进行判断，获取USB充电输入电源的类 型；充电管理单元，设置于所述USB充电座中，用于根据不同类型的USB充 电输入电源所对应的检测脚的电平状态，设定相应的恒流阶段充电电流，进入 相应的充电模式。所述的USB充电座中充电模式的控制电路，其中，所述充电电源判断电 路配置所述充电座的USB接口中第二引脚的强上拉电阻、第三引脚的弱下拉 电阻，并根据所述第三引脚的电平状态判定所述USB充电输入电源的类型；所述第二引脚通过所述强上拉电阻上拉至所述充电座的USB接口中的第 一引脚，所述第三引脚通过所述弱下拉电阻下拉至所述充电座的USB接口中 的第五引脚。所述的USB充电座中充电模式的控制电路，其中，当所述USB充电输入 电源接入所述充电座时，所述第三引脚的电平为经所述强上拉电阻和所述弱下 拉电阻对所述第一引脚的5V电源进行分压后的电平，呈高电平状态，所述充 电电源判断电路判定所述USB充电输入电源为标准旅充电源；所述第二引脚的电平为经电平为经所述强上拉电阻和所述弱下拉电阻对 所述第一引脚的5V电源进行分压后的电平，呈高电平状态。所述的USB充电座中充电模式的控制电路，其中，所述标准旅充电源的 USB接口中，第一引脚为输出电源引脚，第四引脚为地引脚，第二引脚、第 三引脚为短接状态。所述的USB充电座中充电模式的控制电路，其中，当所述USB充电输入电源接入所述充电座时，所述第三引脚的电平为经所述弱下拉电阻和所述计算 机USB电源的USB接口中的下拉电阻并联下拉至地，呈低电平状态，所述充 电电源判断电路判定所述USB充电输入电源为计算机USB电源；所述第二引脚的电平为经所述强上拉电阻和所述下拉电阻对所述第一引 脚的5V电源进行分压后的电平，呈低电平状态。所述的USB充电座中充电模式的控制电路，其中，所述计算机USB电源 的USB接口中，第一引脚为输出电源引脚，第四引脚为地引脚，第二引脚、 第三引脚均接所述下拉电阻到地。所述的USB充电座中充电模式的控制电路，其中，所述充电管理单元在对所述USB充电座的充电电流控制时，在设定充电电流的第一电阻的支路中并联上第二电阻与MOSFET开关管串联后的支路，形成并联电路，通过检测 脚的电平状态控制该MOSFET开关管的打开与关闭，实现所述第一电阻、所 述第二电阻的并联和分离，控制并联电路的总电阻值，以控制充电电流。 所述的USB充电座中充电模式的控制电路，其中，当所述标准旅充电源接入所述充电座时，所述检测脚为所述第三引脚，该 MOSFET开关管导通，所述第二电阻接入，并联电路的总电阻值为所述第一 电阻与所述第二电阻的并联后的阻值；或当所述计算机USB电源接入所述充电座时，所述检测脚为所述第三引脚， 该MOSFET开关管截止，所述第二电阻断开，并联电路的总电阻值为所述第 一电阻并联后的阻值。为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种USB充电座中充电模式的控制 方法，用于根据所述USB充电座接入的不同USB充电输入电源对所述USB 充电座进行相应的充电模式控制，其特征在于，包括步骤一，对所述USB充电座接入的USB充电输入电源进行判断，获取 USB充电输入电源的类型；步骤二，根据不同类型的USB充电输入电源所对应的检测脚的电平状态， 设定相应的恒流阶段充本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＵＳＢ充电座中充电模式的控制电路，用于根据所述ＵＳＢ充电座接入的不同ＵＳＢ充电输入电源对所述ＵＳＢ充电座进行相应的充电模式控制，其特征在于，包括：　　　　充电电源判断电路，设置于所述ＵＳＢ充电座的ＵＳＢ接口中，用于对所述ＵＳＢ充电座接入的ＵＳＢ充电输入电源进行判断，获取ＵＳＢ充电输入电源的类型；　　　　充电管理单元，设置于所述ＵＳＢ充电座中，用于根据不同类型的ＵＳＢ充电输入电源所对应的检测脚的电平状态，设定相应的恒流阶段充电电流，进入相应的充电模式。

【技术特征摘要】
1、一种USB充电座中充电模式的控制电路，用于根据所述USB充电座接入的不同USB充电输入电源对所述USB充电座进行相应的充电模式控制，其特征在于，包括充电电源判断电路，设置于所述USB充电座的USB接口中，用于对所述USB充电座接入的USB充电输入电源进行判断，获取USB充电输入电源的类型；充电管理单元，设置于所述USB充电座中，用于根据不同类型的USB充电输入电源所对应的检测脚的电平状态，设定相应的恒流阶段充电电流，进入相应的充电模式。2、 根据权利要求1所述的USB充电座中充电模式的控制电路，其特征在 于，所述充电电源判断电路配置所述充电座的USB接口中第二引脚的强上拉 电阻、第三引脚的弱下拉电阻，并根据所述第三引脚的电平状态判定所述USB 充电输入电源的类型；所述第二引脚通过所述强上拉电阻上拉至所述充电座的USB接口中的第 一引脚，所述第三引脚通过所述弱下拉电阻下拉至所述充电座的USB接口中 的第五引脚。3、 根据权利要求2所述的USB充电座中充电模式的控制电路，其特征在 于，当所述USB充电输入电源接入所述充电座时，所述第三引脚的电平为经 所述强上拉电阻和所述弱下拉电阻对所述第一引脚的5V电源进行分压后的电 平，呈高电平状态，所述充电电源判断电路判定所述USB充电输入电源为标 准旅充电源；所述第二引脚的电平为经电平为经所述强上拉电阻和所述弱下拉电阻对 所述第一引脚的5V电源进行分压后的电平，呈高电平状态。4、 根据权利要求3所述的USB充电座中充电模式的控制电路，其特征在 于，所述标准旅充电源的USB接口中，第一引脚为输出电源引脚，第四引脚 为地引脚，第二引脚、第三引脚为短接状态。5、 根据权利要求2所述的USB充电座中充电模式的控制电路，其特征在 于，当所述USB充电输入电源接入所述充电座时，所述第三引脚的电平为经所述弱下拉电阻和所述计算机USB电源的USB接口中的下淳电阻并联下拉至 地，呈低电平状态，所述充电电源判断电路判定所述USB充电输入电源为计算机USB电源；所述第二引脚的电平为经所述强上拉电阻和所述下拉电阻对所述第一引脚的5V电源进行分压后的电平，呈低电平状态。6、 根据权利要求5所述的USB充电座中充电模式的控制电路，其特征在 于，所述计算机USB电源的USB接口中，第一引脚为输出电源引脚，第四引 脚为地引脚，第二引脚、第三引脚均接所述下拉电阻到地。7、 根据权利要求2、 3、 4、 5或6所述的USB充电座中充电模式的控制 电路，其特征在于，所述充电管理单元在对所述USB充电座的充电电流控制 时，在设定充电电流的第一电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘坤，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]