CN101179199A - 一种终端及其充电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种终端，包括与不同类型的充电端连接的充电接口，对不同的充电方式进行辨别，并输出相应的电平信号的辨识电路以及与直流电源连接，并根据所述充电端的类型提供相应充电电流的电源管理模块，还包括：调节电路，在所述辨识电路输出的电平信号的驱动下，产生与所述电平信号相应的电阻值，作为充电电流的调节信号输入到所述电源管理模块。本发明还公开了一种充电方法。采用本发明提供的终端及充电方法，具有保证充电过程的安全性和有效性的优点。

Description

一种终端及其充电方法
技术领域
本发明涉及电子设备的充电技术领域，尤其涉及终端及其充电方法。
背景技术
为了使不同型号的移动通信手持机可以使用同一规格的充电器，以便减少电子废弃物，保护环境，节约资源，降低手持机的使用成本，国家推出《移动通信手持机充电器及接口技术要求和测试方法》的标准，此标准参照了通用串行总线(USB，Universal Serial Bus)类型A系列接口规范，以提高相关组件的应用效率和便利性。新标准统一的连接接口设在充电器一侧，手持机一侧的连线接口及内部电路需自行进行设计，要求手持机内部电路对充电器充电及USB充电能正确识别并设置。
充电器统一接口标准，要求手持机端无论是充电器充电还是USB充电，都采用统一的充电电路、统一的充电接口及统一的充电接口的连接线；这就要求在手持机的充电电路中，包含一个充电的辨识电路，在充电过程中能够正确判断是充电器充电还是USB充电，并根据不同的充电类型设置不同的充电电流值。
普通的USB接口，例如计算机主机或HUB上的USB口，电气连接及其定义如图1所示；其中VBus为USB接口的正极，GND为USB接口的负极，D+与D-是一对用以传输数据的差分线，其信号的波形如图2所示，从信号图中可以看出，D+与D-在任何时刻都保持相反的电平。
新型充电器侧的接口标准采用的是USB A系列的通用串行总线接口，如图3所示，其中VBus为输出直流电源的正极，GND为输出直流电源的负极(地)。D+和D-在充电器内部短接且不与充电器其它任何部分连接，作为一个特定连接，以便手持机侧能够识别所连接的通用串行总线接口为国家标准定义的充电器装置；此种接法会让D+与D-在任何时刻都保持相同的电平。
在实施本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在如下缺点：
由于《移动通信手持机充电器及接口技术要求和测试方法》是最近推出的，所以现有手持机端都没有针对此标准的兼容设计。现有技术的手持机中充电器充电与USB充电的内部电路、接口及充电接口连接线都是分立的，两种充电方式在手持机内部采用分立的充电电路，并设置了不同的充电电流值；此种方式增加了手持机使用成本，并且导致不同型号手持机充电器之间不能够共用，此种充电方式并不符合现在国家所推出的有关充电器的新标准。
发明内容
本发明的实施例针对新型充电器充电和USB充电两种充电方式，提供了一种终端及其充电方法，可以保证充电的安全性和有效性，并完全满足新标准。
本发明实施例提供了一种终端，其包括与不同类型的充电端连接的充电接口，对不同的充电方式进行辨别并输出相应的电平信号的辨识电路，以及与直流电源连接并根据所述充电端的类型提供相应充电电流的电源管理模块，另外该终端还包括：
调节电路，在所述辨识电路输出的电平信号的驱动下，产生与所述电平信号相应的电阻值，作为充电电流的调节信号输入到所述电源管理模块。
相应地，本发明实施例还提供了一种终端充电方法，其包括以下步骤：
测量与充电端连接的充电接口的检测管脚的电平，辨识不同的充电端类型；
根据所述检测管脚的电平值的不同，对充电电流进行调节；
根据所述充电端类型，使用调节后的充电电流为终端充电。
实施本发明，具有如下优点：
在终端侧采用统一的充电接口和同一连接接口线，终端内部电路设计了辨识电路，可以对新型充电器充电及USB充电两种充电方式进行辨识，通过调节电路可以根据充电类型的不同自动设置不同的充电电流，本发明所提供的终端及其充电方法，保证了充电的安全性和有效性，并完全满足新标准。
附图说明
图1是现有技术的USB接口的示意图；
图2是图1所示的USB充电时，其数据传输的差分线的信号波形示意图；
图3是现有技术的新型充电器接口的示意图；
图4是本发明实施例提供的终端的电路结构示意图；
图5是本发明实施例提供的终端连接充电端进行充电的示意图；
图6是图5中所述终端的组成结构示意图；
图7是图5中充电端为新型充电器时进行充电的示意图；
图8是图5中充电端为USB主机端时进行充电的示意图；
图9是本发明实施例提供的充电方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明实施例所要解决的主要技术问题是提供一种终端及其充电方法，使得在充电过程中，可以辨识充电端类型，并能根据不同的充电类型自动设置不同的充电电流值。
参见图4，是本发明实施例提供的终端的电路结构示意图。图中所示的VBus是充电直流电源输入端，VBus、D+和D-都是从手持机终端侧的充电接口进入的信号。电源管理模块PMU13的AC管脚是充电电源的输入管脚，一般输入的是5V直流电源，电路中接有过压过流的保护器件14；ISET管脚是手持机充电电源管理模块PMU13的设置管脚131，连接到该管脚131上的电阻值越小，其充电的电流值越大。三极管Q1在电路中作为一个开关元件120使用，包含截止和饱和导通两种状态。需要说明的是，三极管Q1还可以用一个二选一的模拟开关代替。此处仅为举例，开关元件120还可以有其他的实施方式。该终端还包括两个检测管脚101及102，用于与手持机终端侧的充电接口的检测管脚相连接进行充电。
辨识信号111(DECT)包含充电端的类型信息，作为检测信号输入给CPU。
当采用新型充电器充电的时候，D+和D-在充电器侧接在一起，即终端的两个检测管脚101及102短接在一起，并由电源VCC经电阻R1上拉为高电平，所以两检测管脚101及102通过逻辑元件110输出为高电平，三极管Q1饱和导通，那么接到PMU模块13上ISET端的电阻值为Rset＝R3//R4，此时Rset较小，则充电电流大，以满足新型充电器能够提供较大充电电流的特性。
当采用主机或者HUB上的USB进行充电的时候，此时D+与D-是差分信号，电平总是相反，所以D+、D-通过逻辑元件110后输出的为低电平，三极管Q1截止，那么接到PMU模块13上ISET的Rset＝R4，Rset较大，其充电电流小，以满足USB主机端只能提供较小充电电流的特性。
图4中的辨识信号111(DECT)主要是给CPU输入充电类型的检测信号。通过此检测信号手持机终端可以把当前的充电类型显示给用户，丰富用户与手持机之间的交互。除此之外，如果检测到是USB充电，CPU会进行相应的设置，将手持机作为一个USB设备来使用。
参见图5，是本发明实施例提供的终端连接充电端进行充电的示意图。本实施例所提供的终端1包括终端侧充电接口10、辨识电路11、调节电路12，及电源管理模块13。所述终端侧充电接口10包括两个检测管脚101及102。本实施例所提供的充电端2包括充电端侧充电接口20，该充电端侧充电接口20包括两个检测管脚201及202。其中，充电端2可以是新型充电器或USB主机端等，此处仅为举例，本发明实施范围不仅限于此。当不同类型的充电端2的充电接口20的检测管脚201及202分别与所述充电接口10的检测管脚100及101连接时，检测管脚101及202会带有不同的电平。其中，Vcc表示直流电源的正极，GND为直流电源的负极。
请一并参见图6，所述辨识电路11用于对不同的充电方式进行辨别，其包括一逻辑元件110，当所述充电接口10的两个检测管脚检测到不同类型的充电端2时，经由该逻辑元件，输出相应的高电平或低电平；所述辨识电路11还产生一辨识信号111给CPU，使CPU根据逻辑元件110输出的电平值，辨识充电器端2的类型。
所述调节电路12用于根据不同充电类型设置不同的充电电流，其包括一开关元件120，与所述辨识电路11相连接，并根据辨识电路11的逻辑元件110输出高电平时呈导通状态，在辨识电路11的逻辑元件110输出低电平时，呈截至状态；需要说明的是，在本实施方式中，开关元件120是三极管，可以在高电平时呈现导通状态或者在低电平时，呈现截至状态，从而调节连接至电源管理模块13的设置管脚131上的电阻的阻值大小，在其他的实施方式中，开关元件120还可以是二选一的选择开关，同样可以选通连接在所述开关元件120和所述设置管脚131之间的电阻，从而调节设置管脚131上的阻值的大小。
所述电源管理模块13，包括充电电源的输入管脚130和电源管理模块13的充电电流设置管脚131，用于根据所述充电端的类型设置相应充电电流。具体地，在所述开关元件120呈不同状态时，调节连接至所述充电电流设置管脚131上的电阻121的电阻值，从而调节充电电流的大小。
参见图7，是图5中充电端为新型充电器时进行充电的示意图。由于新型充电器的检测管脚201与202是相短接的，当终端侧充电接口10的检测管脚101及102分别与新型充电器的检测管脚201及202连接时，所述检测管脚101与102短接在一起，并由电源VCC上拉为高电平，因此两检测管脚101及102通过辨识电路11的逻辑元件110输出为高电平。辨识电路11的辨识信号111是逻辑元件110输出的高电平，由此可以辨识出充电端2的类型是新型充电器；调节电路12的开关元件120根据辨识电路11的逻辑元件110输出的高电平，呈现出导通的状态，从而调节连接到电源管理模块13的充电电流设置管脚13 1的电阻值呈现为较小的阻值，使得充电电流变大，满足新型充电器能够提供较大充电电流的特性。
参见图8，是图5中充电端为具有USB接口的主机端时进行充电的示意图。由于USB主机端的两个检测管脚201及202上的信号是差分信号，电平总是相反，当终端侧充电接口10的检测管脚101及102分别与USB主机端的检测管脚201及202连接时，所述检测管脚101与102上的电平也相反，通过辨识电路11的逻辑元件110输出为低电平。辨识电路11的辨识信号111是逻辑元件110输出的低电平，由此可以辨识出充电端2的类型是USB主机端；调节电路12的开关元件120根据辨识电路11的逻辑元件110输出的低电平，呈现出截止的状态，从而调节连接到电源管理模块13的充电电流设置管脚131的电阻值呈现为较大的阻值，使得充电电流变小，满足USB主机端只能提供较小充电电流的特性。
参见图9，为本发明实施例提供的充电方法的流程示意图。
在步骤S100，测量与充电端连接的充电接口的检测管脚的电平；
在步骤S101，在充电接口连接不同类型的充电端时，根据检测管脚检测的不同电平值，与所述检测管脚连接的逻辑元件输出相应的高电平或是低电平，具体地，当充电接口连接的是新型充电器时，所述逻辑元件输出高电平，当充电接口连接的是USB主机端时，所述逻辑元件输出低电平；
在步骤S102，根据所述逻辑元件输出的电平值，判定充电接口连接的充电端的类型是新型充电器还是USB主机端；
在步骤S103，根据所述逻辑元件输出的电平状态，与其相连接的开关元件呈现相应的状态，具体地，当所述逻辑元件输出高电平时，所述开关元件呈现导通状态，当所述逻辑元件输出低电平时，所述开关元件呈现截至状态；
在步骤S104，充电电流的调节电路上的电阻值随开关元件的状态变化而变化，具体地，当充电接口连接的是新型充电器时，逻辑元件输出的是高电平，此时开关元件调节以使连接至所述电源管理模块的充电电流设置管脚上的电阻值变小，其充电电流变大，以满足新型充电器能够提供较大充电电流的特性；当充电接口连接的是USB主机端时，其逻辑元件输出低电平，此时开关元件调节以使连接至所述电源管理模块的充电电流设置管脚上的电阻值变大，其充电电流变小，以满足USB主机端只能提供较小充电电流的特性。
实施本发明，具有如下有益效果：
在终端侧采用统一的充电接口和同一连接接口线，终端内部电路设计了辨识电路，可以对两种充电方式进行辨识的，还设计了调节电路，可以根据充电类型的不同自动设置不同的充电电流的，本发明的充电方法，保证了充电的安全性和有效性，并完全满足新标准。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种终端，包括与不同类型的充电端进行连接的充电接口，对不同的充电方式进行辨别并输出相应的电平信号的辨识电路，以及与直流电源连接并根据所述充电端的类型提供相应充电电流的电源管理模块，其特征在于，还包括：
调节电路，用于在所述辨识电路输出的电平信号的驱动下，产生与所述电平信号相应的电阻值，作为充电电流的调节信号输入到所述电源管理模块。
2.如权利要求1所述的终端，其特征在于，所述调节电路包括：
开关元件，用于在所述辨识电路输出的不同电平信号的驱动下，呈现不同的状态；
至少一个电阻元件，连接在所述开关元件与所述电源管理模块的设置管脚之间，根据所述开关元件的状态变化，产生相应的阻值作为充电电流的调节信号输入到所述电源管理模块。
3.如权利要求2中所述的终端，其特征在于，所述开关元件是三极管，其集电极通过电阻与电源管理模块的充电电流设置引脚相连接，该三极管在辨识电路输出高电平时呈导通状态，在辨识电路输出低电平时呈截至状态，以改变电源管理模块充电电流设置引脚的对地电阻值，从而改变充电电流的大小。
4.如权利要求2所述的终端，其特征在于，所述开关元件是二选一开关，其管脚分别与不同的电阻相连接，在辨识电路输出高电平时，选择连接其中一个电阻，在辨识电路输出低电平时，选择连接另一个电阻，以产生不同的电阻值作为充电电流的调节信号。
5.如权利要求1至4中任一项所述的终端，其特征在于，还包括一充电保护器件，连接在所述直流电源的输入端与所述电源管理模块的输入管脚之间，用于为终端充电提供过压过流保护。
6.一种终端充电方法，其特征在于，包括以下步骤：
测量与充电端连接的充电接口的检测管脚的电平，辨识不同的充电端类型；
根据所述检测管脚的电平值的不同，对充电电流进行调节；
根据所述充电端类型，使用调节后的充电电流为终端充电。
7.如权利要求6所述的终端充电方法，其特征在于，测量与充电端连接的检测管脚的电平，辨识不同的充电端类型的步骤包括：
检测到不同类型的充电端时，输出相应的电平值；
根据所述输出的电平值，对应充电端的特征电平，辨识充电端的类型。
8.如权利要求7所述的终端充电方法，其特征在于，所述根据所述检测管脚的电平值的不同，对充电电流进行调节的步骤包括：
所述辨识电路输出的不同电平信号驱动开关元件呈现不同的状态；
根据所述开关元件的状态变化，连接在所述开关元件与所述电源管理模块的充电电流设置管脚之间的电阻产生相应的电阻值；
将所述电阻值作为充电电流的调节信号输入到所述电源管理模块。
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