无线充电插座制造技术

本公开的实施例涉及一种无线充电插座。该无线充电插座包括：有线充电输出单元、无线充电输出单元、开关电源单元以及控制单元。有线充电输出单元被配置为以有线方式向负载供电；无线充电输出单元被配置为以无线方式向该负载供电；开关电源单元被配置为向该有线充电输出单元和该无线充电输出单元供电；控制单元被耦合在该开关电源单元与该有线充电输出单元之间以及该开关电源单元与该无线充电输出单元之间，并且被配置为响应于确定该有线充电输出单元处于工作状态而停止该开关电源单元向该无线充电输出单元的供电。本公开的无线充电插座使得设备能够在安全的、无多余故障报警的情况下充电。

Wireless charging socket

【技术实现步骤摘要】
无线充电插座
本技术的实施例总体上涉及充电插座，并且更具体地，涉及一种无线充电插座。
技术介绍
常规的充电插座通常具有有线和无线两种充电方式，并且通常具有金属异物检测报警功能。当使用充电插座对带有金属外壳的电子设备进行有线充电并且将其放置到无线充电线圈上时，如果充电插座的金属异物检测报警功能完好，则警报会一直存在，影响充电插座的正常使用；而如果充电插座的金属异物检测报警功能损坏，则会由于无线充电线圈输出能量导致金属外壳发热而损坏设备。
技术实现思路
本公开的实施例提供了一种无线充电插座，以安全地、无多余的故障报警地为设备充电，从而至少部分地解决现有技术中存在的上述问题。在本公开的第一方面，提供了一种无线充电插座。所述无线充电插座包括：有线充电输出单元，被配置为以有线方式向负载供电；无线充电输出单元，被配置为以无线方式向所述负载供电；开关电源单元，被配置为向所述有线充电输出单元和所述无线充电输出单元供电；以及控制单元，被耦合在所述开关电源单元与所述有线充电输出单元之间以及所述开关电源单元与所述无线充电输出单元之间，并且被配置为响应于确定所述有线充电输出单元处于工作状态而停止所述开关电源单元向所述无线充电输出单元的供电。根据本公开的实施例，通过在所述开关电源单元与所述有线充电输出单元之间以及所述开关电源单元与所述无线充电输出单元之间设置控制单元，可以实现有线充电的优先级高于无线充电。以此方式，能够保证在误将带有金属材质外壳的设备放置到无线充电线圈上时，不会损坏设备，同时使得设备能够在安全的、无多余故障报警的情况下充电，提升用户体验。在一个实施例中，所述控制单元包括：采样信号单元，耦合在所述开关电源单元和所述有线充电输出单元之间，并且被配置为检测所述有线充电输出单元的电流并输出采样信号；信号比较单元，耦合至所述采样信号单元，被配置为将所述采样信号与参考信号比较，并且响应于所述采样信号大于所述参考信号而输出第一电平，以及响应于所述采样信号低于所述参考信号而输出第二电平；以及充电切换单元，耦合至所述信号比较单元的输出端，并且被配置为响应于所述信号比较单元输出第一电平，而断开所述无线充电输出单元与所述开关电源单元之间的连接，以及响应于所述信号比较单元输出第二电平，保持所述无线充电输出单元与所述开关电源单元之间的连接。在这样的实施例中，能够可靠地基于有线充电输出单元的电流来控制所述无线充电输出单元与所述开关电源单元之间的连接状态。在一个实施例中，所述控制单元还包括采样信号调整单元，所述采样信号调整单元耦合在所述采样信号单元和所述信号比较单元之间，并且被配置为调整对所述采样信号进行调整以及将经调整的信号输出至所述信号比较单元。在这样的实施例中，能够调整采样得到的信号从而提高采样的准确性。在一个实施例中，所述采样信号单元包括分流电阻器。在这样的实施例中，能够采用分流电阻器来可靠地检测有线充电输出单元的电流。在一个实施例中，所述采样信号调整单元包括：第一级放大电路，包括电流传感放大器芯片，所述电流传感放大器芯片的输入管脚耦合所述采样信号单元，所述第一级放大电路被配置为放大所述采样信号，并且在输出管脚处输出放大的差模电压；以及第二级放大电路，包括运算放大器，被配置为对所述第一级放大电路输出的所述放大的差模电压再进行放大，得到所述经放大的电压信号。在这样的实施例中，能够采用两级放大电路得到高增益、低噪声的采样电压。在一个实施例中，所述第二级放大电路进一步包括：第一电阻，耦合在所述运算放大器的负输入端与地之间；第二电阻，耦合在所述运算放大器的负输入端和输出端之间；所述运算放大器的正输入端耦合至所述电流传感放大器芯片的输出管脚，所述运算放大器的输出端耦合至所述信号比较单元。在这样的实施例中，能够利用简单的电路结构实现第二级放大电路的放大功能。在一个实施例中，所述信号比较单元包括：比较器，被配置为将所述采样信号与所述参考信号比较，当所述采样信号大于所述参考信号时输出第一电平，以及当所述采样信号低于所述参考信号时输出第二电平。在这样的实施例中，能够可靠地利用比较器来确定经放大的电压信号的大小，以便确定有线充电输出单元的工作状态。在一个实施例中，所述信号比较单元进一步包括：第三电阻，耦合在所述采样信号调整单元的输出和所述比较器的正输入端之间；第四电阻，耦合在由所述开关电源单元提供的电源电压和所述比较器的负输入端之间；以及稳压二极管，其阴极耦合至所述比较器的所述负输入端，并且其阳极接地，所述比较器的输出端耦合至所述充电切换单元。在这样的实施例中，能够利用简单的电路结构实现信号比较单元的比较功能。在一个实施例中，所述充电切换单元包括：开关元件，被耦合在所述开关电源单元与所述无线充电输出单元之间；以及开关元件控制单元，被配置为响应于所述信号比较单元的输出来控制所述开关元件。在这样的实施例中，能够利用开关元件可靠地控制制所述无线充电输出单元与所述开关电源单元之间的连接状态。在一个实施例中，所述开关元件为P沟道MOS管，包括栅极、源极和漏极，所述源极耦合至由所述开关电源单元提供的电源电压，所述漏极耦合至所述无线充电输出单元，并且所述开关元件控制单元包括：第五电阻；第六电阻；第七电阻，耦合在所述栅极和所述源极之间；第八电阻；第一NPN三极管，所述第一NPN三极管的基极经由所述第五电阻耦合至所述信号比较单元，所述第一NPN三极管的集电极经由所述第六电阻耦合至所述电源电压，所述第一NPN三极管发射极接地；以及第二NPN三极管，所述第二NPN三极管的基极耦合至所述第一NPN三极管的集电极，所述第二NPN三极管的集电极经由所述第八电阻耦合至所述开关元件的所述栅极，所述第二NPN三极管的发射极接地。在这样的实施例中，能够利用上述结构的开关元件控制单元来可靠地控制开关元件的通断。附图说明通过参照附图的以下详细描述，本公开实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本公开的多个实施例进行说明，其中：图1示出了根据本公开的实施例的无线充电插座的立体示意图；图2示出了图1中所示的无线充电插座的分解示意图；图3示出了图1中所示的无线充电插座的电路框图；图4示出了图3中所示的无线充电插座中的采样信号调整单元的示例电路结构图；图5示出了图3中所示的无线充电插座中的信号比较单元的示例电路结构图；以及图6示出了图3中所示的无线充电插座中的充电切换单元的示例电路结构图。具体实施方式现在将参照附图中所示的各种示例性实施例对本公开的原理进行说明。应当理解，这些实施例的描述仅仅为了使得本领域的技术人员能够更好地理解并进一步实现本公开，而并不意在以任何方式限制本公开的范围。应当注意的是，在可行情况下可以在图中使用类似或相同的附图标记，并且类似或相同的附图标记可以表示类似或相同的功能。本领域的技术人员将容易地认识到，从下面的描述中，本文中所说明的结构和方法的替代实施例可以被采用而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无线充电插座，其特征在于，所述无线充电插座(100)包括：/n有线充电输出单元(101)，被配置为以有线方式向负载供电；/n无线充电输出单元(102)，被配置为以无线方式向所述负载供电；/n开关电源单元(104)，被配置为向所述有线充电输出单元(101)和所述无线充电输出单元(102)供电；以及/n控制单元(103)，被耦合在所述开关电源单元(104)与所述有线充电输出单元(101)之间以及所述开关电源单元(104)与所述无线充电输出单元(102)之间，并且被配置为响应于确定所述有线充电输出单元(101)处于工作状态而停止所述开关电源单元(104)向所述无线充电输出单元(102)的供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种无线充电插座，其特征在于，所述无线充电插座(100)包括：
有线充电输出单元(101)，被配置为以有线方式向负载供电；
无线充电输出单元(102)，被配置为以无线方式向所述负载供电；
开关电源单元(104)，被配置为向所述有线充电输出单元(101)和所述无线充电输出单元(102)供电；以及
控制单元(103)，被耦合在所述开关电源单元(104)与所述有线充电输出单元(101)之间以及所述开关电源单元(104)与所述无线充电输出单元(102)之间，并且被配置为响应于确定所述有线充电输出单元(101)处于工作状态而停止所述开关电源单元(104)向所述无线充电输出单元(102)的供电。


2.根据权利要求1所述的无线充电插座，其特征在于，所述控制单元(103)包括：
采样信号单元(1031)，耦合在所述开关电源单元(104)和所述有线充电输出单元(101)之间，并且被配置为检测所述有线充电输出单元(101)的电流并输出采样信号(Vin)；
信号比较单元(1033)，耦合至所述采样信号单元(1031)，被配置为将所述采样信号(Vin)与参考信号(Vref)比较，并且响应于所述采样信号(Vin)大于所述参考信号(Vref)而输出第一电平，以及响应于所述采样信号(Vin)低于所述参考信号(Vref)而输出第二电平；以及
充电切换单元(1034)，耦合至所述信号比较单元(1033)的输出端，并且被配置为响应于所述信号比较单元(1033)输出第一电平，而断开所述无线充电输出单元(102)与所述开关电源单元(104)之间的连接，以及响应于所述信号比较单元(1033)输出第二电平，保持所述无线充电输出单元(102)与所述开关电源单元(104)之间的连接。


3.根据权利要求2所述的无线充电插座，其特征在于，所述控制单元(103)还包括采样信号调整单元(1032)，所述采样信号调整单元(1032)耦合在所述采样信号单元(1031)和所述信号比较单元(1033)之间，并且被配置为对所述采样信号(Vin)进行调整以及将经调整的信号输出至所述信号比较单元(1033)。


4.根据权利要求2所述的无线充电插座，其特征在于，所述采样信号单元(1031)包括分流电阻器。


5.根据权利要求3所述的无线充电插座，其特征在于，所述采样信号调整单元(1032)包括：
第一级放大电路(1035)，包括电流传感放大器芯片(U1)，所述电流传感放大器芯片(U1)的输入管脚(IN+，IN-)耦合所述采样信号单元(1031)，所述第一级放大电路(1035)被配置为放大所述采样信号(Vin)，并且在输出管脚(OUT)处输出放大的差模电压(Vout)；以及
第二级放大电路(1036)，包括运算放大器(U8A)，被配置为对所述第一级放大电路(1035)输出的所述放大的差模电压(Vout)再进行放大，得到经放大的电压信号(Vout1)。


6.根据权利要求5所述的无线充电插座，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘艳，蒋邦通，高新霞，
申请(专利权)人：北京ABB低压电器有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11