CN102810884B - 充电电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种充电电路，其应用于电子设备，该充电电路包括充电控制芯片、南桥芯片、充电控制电路和基本输入输出系统，该充电控制芯片包括两个控制端子，南桥芯片用以向充电控制电路触发电信号，该基本输入输出系统用以在电子设备进入休眠阶段时向充电控制电路触发控制信号，充电控制依据控制信号置位充电控制芯片的两个控制端子，在电子设备进入休眠阶段时，若基本输入输出系统触发的控制信号为高电平，则两个控制端子置为高电平，充电控制芯片处于数据传输模式；若基本输入输出系统触发的控制信号为低电平，则两个控制端子置为低电平，充电控制芯片处于充电模式。该充电电路可实现充电模式和数据传输模式的切换，方便用户使用。

Description

充电电路
技术领域
本发明涉及一种充电电路，尤其涉及一种利用通用串行总线(UniversalSerialBus，USB)接口进行充电的充电电路。
背景技术
在使用个人电脑(PersonalComputer，PC)的USB端口对手机等便携式电子装置进行充电时一般是采用USB端口休眠技术。请参阅图1，一用于PC中使用该USB端口休眠技术的USB充电控制系统1包括充电芯片2、USB收发器3、南桥4及USB连接器5。充电芯片2的两个控制端子S0、S1用以控制两个数据端子D+、D-。当控制端子S0、S1输出为00时，USB充电控制系统1处于充电模式，便携式电子装置通过USB连接器5与数据端子D+、D-电性连接，从而通过充电芯片2进行充电。当控制端子S0、S1输出为11时，数据端子D+、D-分别与传输端子Y+、Y-短接，进而使USB连接器5通过USB收发器3与南桥4电性连接，以使USB充电控制系统1处于USB数据传输模式，便于与便携式电子装置传输数据。
然而，目前的USB端口充电电路在设计上大都存在缺陷，例如，在PC未开机时，便携式电子装置无法通过该PC进行充电；又如，在PC处于休眠状态时，充电模式和USB数据传输模式不能互相转换(即用户只能按照标准电路的功能进行充电或传输数据)，给用户带来诸多不便。
发明内容
鉴于以上情况，有必要提供一种可在PC系统处于休眠状态时进行充电模式和USB数据传输模式切换的充电电路。
一种充电电路，其包括充电控制芯片、南桥芯片、充电控制电路和基本输入输出系统，该充电控制芯片包括两个控制端子，南桥芯片与充电控制芯片电性连接，用以向充电控制电路触发电信号，该基本输入输出系统用以在电子设备进入休眠阶段时向充电控制电路触发控制信号，充电控制电路接收南桥芯片发送的电信号，并依据基本输入输出系统触发的控制信号置位充电控制芯片的两个控制端子，在电子设备进入休眠阶段时，若基本输入输出系统触发的控制信号为高电平，则两个控制端子置为高电平，充电控制芯片处于数据传输模式；若基本输入输出系统触发的控制信号为低电平，则两个控制端子置为低电平，充电控制芯片处于充电模式。
本发明的充电电路装设于PC等可向其它便携式电子装置供电的电子设备中，通过充电控制电路和基本输入输出系统共同控制充电控制芯片的控制端子，进而控制充电控制芯片处于充电模式或数据传输模式。当该供电电子设备进入休眠阶段时，通过调整基本输入输出系统的设置，可实现充电模式和数据传输模式之间的切换，方便用户使用。
附图说明
图1为现有的使用USB端口休眠技术的USB充电控制系统原理图；
图2为本发明较佳实施方式的充电电路的功能模块图；
图3为图2所示的充电电路的部分电路图。
主要元件符号说明
充电电路100
充电控制芯片10
数据端子D+、D-
传输端子Y+、Y-
控制端子S0、S1
南桥芯片20
基本输入输出系统30
充电控制电路40
第一场效应管Q1
栅极G1、G2
源极S11、S22
漏极D1、D2
第二场效应管Q2
第一电阻R1
第二电阻R2
第三电阻R3
USB充电控制系统1
充电芯片2
USB收发器3
南桥4
USB连接器5
便携式电子装置200
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图2，本发明的较佳实施方式提供一种充电电路100，其应用于电脑等电子设备中。该充电电路100采用USB端口休眠技术，用于通过USB数据线为便携式电子装置200(如手机)进行充电或/和传输数据。
该充电电路100包括充电控制芯片10、南桥芯片20、基本输入输出系统(BasicInputOutputSystem，BIOS)30及充电控制电路40。
请结合参阅图3，该充电控制芯片10包括数据端子D+、D-，传输端子Y+、Y-，控制端子S0、S1。数据端子D+、D-通过接头、USB连接器(图未示)与便携式电子装置200电性连接，传输端子Y+、Y-与南桥芯片20电性连接。控制端子S0、S1相互电性连接，当控制端子S0、S1置为00时，充电控制芯片10处于充电模式，便携式电子装置200通过充电控制芯片10充电；当控制端子S0、S1置为11时，数据端子D+、D-分别与传输端子Y+、Y-短接，进而使便携式电子装置200通过充电控制芯片10与南桥芯片20电性连接，此时，充电控制芯片10处于USB数据传输模式，便携式电子装置200通过该充电控制芯片10与电子设备相互传输数据，此时，若电子设备未处于休眠阶段(S3阶段)，便携式电子装置200还可通过该充电控制芯片10继续充电。
南桥芯片20与充电控制电路40电性连接，用以在不同阶段向充电控制电路40触发不同电平的电信号。具体地，当电子设备上电时(S0阶段)，南桥芯片20用以向充电控制电路40触发低电平的S_SLP_S4#信号；当电子设备开机进入系统后(S1阶段)，S_SLP_S4#信号变为高电平；当电子设备进入休眠状态时(S3阶段)，S_SLP_S4#信号维持高电平；当电子设备进入深度休眠状态(S4阶段)或系统处于关机状态(S5阶段)时，S_SLP_S4#信号变为低电平。
BIOS30通过通用输入输出端口(GeneralPurposeInputOutput，GPIO)与充电控制电路40电性连接，用以预置GPIO控制信号，并在电子设备进入休眠状态时(S3阶段)向充电控制电路40触发预置的GPIO控制信号。该GPIO控制信号可通过BIOS30预置为高电平或低电平。
充电控制电路40用以在南桥芯片20及BIOS30的控制下，向控制端子S0、S1输出电信号，进而控制充电控制芯片10工作。该充电控制电路40包括第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2及第三电阻R3。该第一场效应管Q1包括栅极G1、源极S11及漏极D1。栅极G1与南桥芯片20电性连接，以接收南桥芯片20触发的S_SLP_S4#信号。源极S11接地，漏极D1通过第一电阻R1与5V的电源电性连接。该第二场效应管Q2包括栅极G2、源极S22及漏极D2。第二场效应管Q2的栅极G2与第一场效应管Q1的漏极D1电性连接，源极S22接地。漏极D2通过GPIO端口与BIOS30电性连接，以接收GPIO控制信号，同时该漏极D2通过第二电阻R2与3V的电源电性连接，并同时与充电控制芯片10的控制端子S0、S1电性连接。该第三电阻R3一端接地，另一端电性连接于第二场效应管Q2的漏极D2与控制端子S0、S1之间。
下面以电子设备的五个工作阶段(S0、S1、S3-S5)为例来说明该充电电路100的工作原理：
电子设备上电阶段(S0)：南桥芯片20获取工作电压，向第一场效应管Q1的栅极G1触发低电平的S_SLP_S4#信号，此时，第一场效应管Q1处于截止状态，第二场效应管Q2的栅极G2处于高电平，即第二场效应管Q2导通。如此第二场效应管Q2的漏极D2电压被拉低，充电控制芯片10的控制端子S0、S1置为00，充电控制芯片10处于充电模式，便携式电子装置200可通过USB连接器、接头及该充电控制芯片10进行充电。显然在此阶段，即使电子装置未开机(仅接入交流电源)，便携式电子装置200依然可以通过该充电电路100进行充电。
电子设备开机进入系统阶段(S1)：南桥芯片20向第一场效应管Q1的栅极G1触发高电平的S_SLP_S4#信号，此时，第一场效应管Q1处于导通状态，第二场效应管Q2的栅极G2处于低电平，即第二场效应管Q2截止。如此第二场效应管Q2的漏极D2电压将不会被拉低，充电控制芯片10的控制端子S0、S1置为11，充电控制芯片10处于USB数据传输模式，便携式电子装置200可通过该充电控制芯片10、南桥芯片20与电子设备相互传输数据，同时由于电子设备的主板(图未示)处于工作状态，该便携式电子装置200仍可通过该充电控制芯片10继续充电。
电子设备进入休眠阶段(S3)：S_SLP_S4#信号维持高电平，第二场效应管Q2仍处于截止状态，此时若BIOS30预置GPIO为低电平，则充电控制芯片10的控制端子S0、S1置为00，充电控制芯片10处于充电模式；若BIOS30预置GPIO为高电平，充电控制芯片10处于USB数据传输模式，便携式电子装置200可通过该充电控制芯片10、南桥芯片20与电子设备相互传输数据。此时，由于电子设备进入休眠阶段，主板未处于工作状态，故便携式电子装置200不能充电。然而，由于用户可以提前在BIOS30中预置GPIO的电平，故可实现充电模式和USB数据传输模式之间的切换。
电子设备进入深度休眠阶段(S4)：S_SLP_S4#信号变为低电平，第二场效应管Q2的漏极D2电压被拉低，充电控制芯片10的控制端子S0、S1置为00，充电控制芯片10处于充电模式。
电子设备系统处于关机阶段(S5)：S_SLP_S4#信号维持低电平，第二场效应管Q2的漏极D2电压被拉低，充电控制芯片10的控制端子S0、S1置为00，充电控制芯片10处于充电模式。
本发明的充电电路100通过充电控制电路40和BIOS30触发的GPIO控制信号共同控制充电控制芯片10的控制端子S0、S1，进而控制充电控制芯片10处于充电模式或USB数据传输模式。在电子设备上电阶段，即使电子装置未开机，便携式电子装置200依然可以进行充电；而在电子设备进入休眠阶段，用户可通过在BIOS30中预置GPIO的电平，进而实现充电模式和USB数据传输模式之间的切换，方便用户使用。

Claims (10)

1.一种充电电路，其应用于一电子设备中，该充电电路包括充电控制芯片及南桥芯片，该充电控制芯片包括两个控制端子，南桥芯片与充电控制芯片电性连接，其特征在于：该充电电路还包括充电控制电路和基本输入输出系统，该南桥芯片用以向充电控制电路触发电信号，该基本输入输出系统用以在电子设备进入休眠阶段时向充电控制电路触发控制信号，充电控制电路接收南桥芯片发送的电信号，并依据基本输入输出系统触发的控制信号置位充电控制芯片的两个控制端子，在电子设备进入休眠阶段时，若基本输入输出系统触发的控制信号为高电平，则两个控制端子置为高电平，充电控制芯片处于数据传输模式；若基本输入输出系统触发的控制信号为低电平，则两个控制端子置为低电平，充电控制芯片处于充电模式。
2.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于：所述充电控制电路包括第一场效应管及第二场效应管，所述第一场效应管的栅极与南桥芯片电性连接，源极接地，漏极与第二场效应管的栅极电性连接，第二场效应管的源极接地，第二场效应管的漏极同时与基本输入输出系统和充电控制芯片的两个控制端子电性连接。
3.如权利要求2所述的充电电路，其特征在于：所述充电控制电路包括第一电阻，所述第一电阻的一端接电源，另一端同时与第一场效应管的漏极和第二场效应管的栅极电性连接。
4.如权利要求3所述的充电电路，其特征在于：所述充电控制电路包括第二电阻，所述第二电阻的一端接电源，另一端与第二场效应管的漏极电性连接。
5.如权利要求2所述的充电电路，其特征在于：当所述电子设备上电未开机时，所述南桥芯片用以向第一场效应管的栅极触发低电平信号，以使第一场效应管截止，第二场效应管导通，充电控制芯片的控制端子置为低电平，进而使充电控制芯片处于充电模式。
6.如权利要求2所述的充电电路，其特征在于：当所述电子设备进入休眠阶段时，所述南桥芯片用以向第一场效应管的栅极触发高电平信号，以使第一场效应管导通，第二场效应管截止。
7.如权利要求2所述的充电电路，其特征在于：所述基本输入输出系统通过通用输入输出端口与第二场效应管的漏极电性连接。
8.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于：所述数据传输模式为USB数据传输模式。
9.如权利要求1所述的充电电路，其特征在于：所述充电控制芯片包括两个数据端子及两个传输端子，数据端子用以与外部的便携式电子装置电性连接，传输端子与南桥芯片电性连接。
10.如权利要求9所述的充电电路，其特征在于：当两个控制端子置为低电平时，电子设备通过数据端子为外部的便携式电子装置充电；当两个控制端子置为高电平时，所述数据端子与传输端子短接，以使电子设备通过南桥芯片与外部的便携式电子装置相互传输数据。
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