本发明专利技术公开了一种可直充电源适配器，所述可直充电源适配器采用UART通信方式与作为充电对象的移动终端进行定时通信，以获取移动终端内部电池的电压变化，继而根据电池电压的变化动态地调整其输出的充电电压的伏值，并利用所述充电电压对移动终端的内置电池进行直充，由此实现了充电电流的大幅提升，加快了电池的充电速度，缩短了移动终端单次充电所需的时间，由此便可以降低因移动终端需要频繁、长时间充电给用户日常使用造成的不便，在很大程度上提升了用户使用的满意度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于直流充电
，具体地说，是涉及一种为移动终端内部的电池进 行快速充电的电源适配器。
技术介绍
目前，便携式电子产品（或称移动终端）已经深入到人们生活的方方面面，成为引 领半导体产业前进的主导力量。而且，随着科技的不断进步，便携式电子产品的种类也日益 繁多，例如MP3、MP4、PMP、MID、移动电视终端、平板电脑等，不仅能够提供音频、视频播放等 娱乐功能，而且还可以提供导航、上网、商务、疾病诊断等多种服务功能，极大方便了人们的 生活。 为了达到便于携带的目的，对于这种便携式电子产品来说，都是通过在产品内部 设置可充电电池，利用可充电电池为产品的系统电路供电。随着便携式电子产品所支持的 功能日渐繁多，其系统电路的耗电量也随之增大，在电池容量有限的情况下，产品充电后的 续航时间逐渐缩短，导致充电操作变得越来越频繁。 目前，广泛采用的电池充电方式主要有两种：一种是利用专门的电源适配器(充电 器）为电池充电，即标准DCP充电方式，这种电源适配器一般仅支持5V/9V/12V等固定电压 输出，输出电压的选择性相对较小，充电时间较长，例如一块手机电池从耗尽到充满电所需 的时间一般在3-4小时；另一种是利用主机(例如计算机等）为电池充电，即SDP充电方式， 这种充电方式，由于通过主机输出的充电电压恒定，且充电电流较小，因此需要比标准DCP 充电方式更长的充电时间。较长的充电时间严重影响着用户对便携式电子产品的日常使 用，在很大程度上降低了用户使用的满意度。
技术实现思路
本专利技术为了解决采用现有的常规电源适配器和主机为移动终端的内置电池充电 所存在的充电时间长的问题，提出了一种可直充电源适配器，可以动态地调整其输出的充 电电压，以加快充电速度，缩短充电时间，方便用户的使用。 为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案予以实现： 一种可直充电源适配器，设置有充电接口、交直流转换单元和控制单元；所述充电接口 用于外接移动终端，包括电源引脚、接地引脚和两个彼此断开的通信引脚；所述交直流转换 单元用于将外部的交流输入电源转换成移动终端所需的充电电压，并通过所述充电接口输 出；所述控制单元连接所述的充电接口，在所述充电接口与移动终端连接后，通过所述通信 引脚与移动终端进行UART通信，以调节所述交直流转换单元输出的充电电压。 为了对可直充电源适配器输出的充电电压进行调节，以满足电池在不同电芯电压 下的充电要求，本专利技术提出以下两种优选设计方案： 方案一，所述控制单元接收移动终端发送过来的目标充电电压值Vciut，根据所述目标充 电电压值Vciut调整通过所述交直流转换单元输出的充电电压达到所述的目标充电电压值 V〇Ut; 方案二，所述控制单元接收移动终端发送过来的电池电压，若所述电池电压在预设的 直充阈值的范围内，则根据所述电池电压查找其预设的对照表，获得当前电池电压所对应 的目标充电电压值Vciut，反馈给移动终端，并调整通过所述交直流转换单元输出的充电电压 到达所述的目标充电电压值V ciut;若所述电池电压在预设的直充阈值的范围以外，则所述控 制单元控制所述交直流转换单元输出默认状态下的恒定充电电压。 为了克服因电池内阻、线上阻抗可能随着温度、老化等因素发生变化所导致的实 际充电电流值I Ag偏离目标充电电流值较多的情况，以便于在允许的范围内尽可能地提 升充电电流，进一步加快充电速度，本专利技术设计所述控制单元在移动终端的电池电压在 预设的直充阈值的范围内时，接收移动终端发送过来的目标充电电流值I tal^g和充电电流 最大值1_，或者采用查找所述对照表的方式获得当前电池电压所对应的目标充电电流 值I tog和充电电流最大值I 所述控制单元检测通过充电接口输出的充电电流I ^，若 ItogK I &〈I^g，则控制所述交直流转换单元逐次上调其输出的充电电压Δν，使通过充 电接口输出的实际充电电流Ι&接近目标充电电流值I 若I &与I talJ^差值的绝对值 大于L或者I &大于I _，则停止向所述充电接口输出充电电压；其中，L表示所述可直充 电源适配器的实际充电电流值与目标充电电流值的可控差异范围。 作为所述交直流转换单元和控制单元的一种优选电路组建方案，本专利技术在所述交 直流转换单元中设置有整流电路、变压器单元、同步整流控制器和PWM控制器；在所述控制 单元中设置有控制器和数字电位器；所述整流电路将交流输入电源整流成直流电源，输出 至变压器单元以转换成充电电压；所述控制器通过其UART接口连接所述的通信引脚，进而 与外部的移动终端进行UART通信，根据移动终端所需的充电电压生成电压调整指令发送 至所述的数字电位器，以改变数字电位器的有效电阻的阻值；所述数字电位器的电阻体与 一限流电阻串联后，连接在变压器单元的次级线圈的正极与地之间，所述电阻体的中间抽 头连接同步整流控制器的参考电压引脚；所述同步整流控制器根据数字电位器的有效电阻 的阻值变化调节PWM控制器输出的PWM信号的占空比，利用所述PWM信号控制变压器单元 的开关时序，进而调节通过变压器单元转换输出的充电电压的伏值。 优选的，在所述同步整流控制器与PWM控制器之间优选连接一光耦，将通过同步 整流控制器输出的控制信号经光耦进行光电隔离后，再传输至所述的PWM控制器，以提高 PWM控制器的安全性。 为了解决利用整流二极管对变压器单元输出的充电电压进行整流所存在的导通 压降大、功耗大的问题，本专利技术采用功率MOS管代替整流二极管连接在所述变压器单元的 次级线圈的负极，利用同步整流控制器控制所述功率MOS管通断，以实现对充电电压的整 流处理，提高充电电压的稳定性。 为了在发生充电异常时，能够及时地切断充电电源，保证移动终端充电的安全性， 本专利技术在所述控制单元中还设置有电流监测单元和开关电路；所述电流监测单元实时监测 通过所述充电接口输出的充电电流I dlg,并反馈至所述的控制器；所述开关电路连接在所述 交直流转换单元与充电接口之间；所述控制器在检测到所述充电电流I Ag异常时，控制所 述开关电路切断所述交直流转换单元与充电接口之间的充电电压传输线路，停止充电电压 的对外输出。 优选的，在所述电流监测单元中设置有电流采样电阻和电流监测芯片；所述电流 采样电阻串联在充电电压的传输线路中；所述电流监测芯片连接电流采样电阻的两端，检 测电流采样电阻两端的电压差，并对所述电压差进行放大处理后，输出采样电压，传输至所 述的控制器。 进一步的，在所述电流监测单元中还设置有分压电路，连接所述电流监测芯片，对 所述电流监测芯片输出的采样电压进行分压，以调整到所述控制器所能接受的接口电压范 围，传输至所述控制器的ADC接口，以用于检测通过充电接口输出的电流值。 优选的，在所述开关电路中设置有开关管和升压电路；所述开关管支持大电流通 过，其开关通路连接在充电电压的传输线路中；所述升压电路连接所述的控制器，在接收到 控制器输出的有效使能信号时，输出比所述充电电压的伏值更高的开关电压，传输至所述 开关管的控制极，控制所述开关管连通所述充电电压的传输线路；所述控制器在检测到通 过所述充电接口输出的电流值超过所允许的电流范围时，向所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可直充电源适配器，设置有：充电接口，用于外接移动终端，包括电源引脚、接地引脚和两个彼此断开的通信引脚；交直流转换单元，用于将外部的交流输入电源转换成移动终端所需的充电电压，并通过所述充电接口输出；控制单元，连接所述的充电接口，在所述充电接口与移动终端连接后，通过所述通信引脚与移动终端进行UART通信，以调节所述交直流转换单元输出的充电电压。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张新涛，胡二勐，皮建民，杜文娟，
申请(专利权)人：青岛海信移动通信技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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