CN103108061B - 基于手机音频接口进行电能转移的手机、装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于手机音频接口进行电能转移的手机、装置及方法，涉及电子移动设备领域。本发明公开的基于手机音频接口进行电能转移的方法包括：手机通过音频接口与外设连接时，若接收到用户发起的供电操作指令，则使能基于音频接口进行电能转移功能，将手机产生5khz信号按照左右声道分别进行正向钳位、整流、滤波，再将整流滤波后的两个声道的信号进行叠加，最后将叠加的信号输出给所述外设以进行供电。本发明还公开了一种基于手机音频接口进行电能转移的装置及手机。本申请技术方案满足与手机通信设备的基本用电需求，且节约成本，方便快捷，极大的减少了设备体积，便携性好，用户体验佳。

Description

基于手机音频接口进行电能转移的手机、装置及方法

技术领域

本发明涉及电子移动设备领域，特别涉及一种基于手机音频接口进行电能转移方案。

背景技术

当前与手机进行通信的设备一般是外部纽扣电池、充电锂电池或者外部开关电源供电。

其中，锂电池供电主要通过外部加锂电池给设备供电使设备运行，从而完成设备功能。一般锂电池电量用完需要充电才能使设备正常工作，有一定的局限性，增加成本，增大设备的体积。

纽扣电池供电，则因为纽扣电池电量有限，更换电池繁琐且频繁，因此降低了用户体验，增加了成本。

而外部开关电源供电，则使得设备移动性差，局限性大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种基于手机音频接口进行电能转移的手机、装置及方法，以供给与手机通讯设备的基本用电的需求。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于手机音频接口进行电能转移的方法，包括：

手机通过音频接口与外设连接时，若接收到用户发起的供电操作指令，则使能基于音频接口进行电能转移功能，将手机产生5khz信号按照左右声道分别进行正向钳位、整流、滤波，再将整流滤波后的两个声道的信号进行叠加，最后将叠加的信号输出给所述外设以进行供电。

较佳地，上述方法中，将手机产生5khz信号按照左右声道分别进行整流滤波，再将整流滤波后的两个声道的信号进行叠加指：

将手机生成的5khz信号分别发送给左、右声道处理电路，左声道处理电路输出的信号与右声道处理电路输出的信号直接叠加输出给处设，其中，各声道处理电路中，声道信号与电容C1相连，C1分别与电容C2和双二极管D1的引脚3端相连，电容C2与双二极管D2引脚3端相连，双二级管D1和D2的引脚1，2分别连接电容C3和C4，双二极管D1引脚1端“接地”。

较佳地，上述方法中，所述双二级管D1和D2采用肖特基二极管：BAT54S，电容C1、C2、C3和C4的值均为22uf。

本发明还公开了一种基于手机音频接口进行电能转移的装置，包括使能模块和处理模块：

所述使能模块，在接收到用户发起的供电操作指令时，使能所述处理模块；

所述处理模块，将手机生成的5khz信号按照左右声道分别进行正向钳位、整流、滤波，再将整流滤波后的两个声道的信号进行叠加，最后将叠加的信号输出给音频接口连接的外设以进行供电。

较佳地，上述装置中，所述处理模块采用模拟电路实现。

较佳地，上述装置中，所述处理模块采用模拟电路实现时，分为左、右声道处理单元，左声道处理单元输出的直流电信号与右声道处理单元输出的直流电信号直接叠加输出给处设，其中，各声道处理单元中，声道信号与电容C1相连，C1分别与电容C2和双二极管D1的引脚3端相连，电容C2与双二极管D2引脚3端相连，双二级管D1，D2的引脚1和2分别连接电容C3和C4，双二极管D1引脚1端“接地”。

较佳地，上述装置中，所述双二级管D1和D2采用肖特基二极管：BAT54S，电容C1、C2、C3和C4的值均为22uf。

较佳地，上述装置中，所述处理模块最后输出给所述外设的直流电信号为大于20mw功率的信号。

本发明还公开了一种基于手机音频接口进行电能转移的手机，包括手机客户端和电能转移模块，其中：

所述手机客户端模块，是在手机音频接口连接电能转移装置时，点击运行手机上的客户端模块，便通过音频接口左右声道向电能转移装置发送5khz方波信号，使能所述电能转移模块；

所述电能转移模块，将手机客户端通过音频左右声道发送的5khz信号，按照左右声道分别进行正向钳位、整流、滤波，再将整流滤波后的两个直流电信号进行叠加，将叠加的直流电信号输出给外设进行供电。

较佳地，上述手机中，所述电能转移模块采用模拟电路实现，其分为左、右声道处理单元，左声道处理单元输出的信号与右声道处理单元输出的信号直接叠加输出给外设，其中，各声道处理单元中，声道信号与电容C1相连，C1分别与电容C2和双二极管D1的引脚3端相连，电容C2与双二极管D2引脚3端相连，双二级管D1，D2的引脚1和2分别连接电容C3和C4，双二极管D1引脚1端“接地”。

较佳地，上述手机中，所述双二级管D1和D2采用肖特基二极管：BAT54S，电容C1、C2、C3和C4的值均为22uf。

本申请技术方案通过手机音频接口从手机获取一定电量给外部设备供电，满足与手机通信设备的基本用电需求，且节约成本，方便快捷，极大的减少了设备体积，便携性好，用户体验佳。

附图说明

图1为现有手机音频接口示意图；

图2为手机音频接口产生的5khz的方波图；

图3为本实施例中基于手机音频接口进行电能转移的装置示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文将结合附图对本发明技术方案作进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

实施例1

发明人考虑到，现有手机都具有通用的音频接口(如图1所示)，可以利用此接口实现手机向外设的供电，从而在通用性的基础上，方便用户使用。

基于上述思想，本实施例提供一种基于手机音频接口进行电能转移的方法，可通过手机音频通讯接口从手机取电，以满足与手机通讯设备的基本用电的需求。具体地，该方法包括：

手机通过音频接口与电能转移装置连接时，若接收到客户端发起的供电操作指令，则使能基于音频接口进行电能转移功能，将手机产生5khz信号按照左右声道分别进行正向钳位、整流、滤波，再将整流滤波后的两直流电信号进行叠加，最后将叠加的信号输出给外设以进行供电。

其中，针对左右声道的信号可采用两级模拟电路进行正向钳位、整流、滤波。具体地，手机产生如图2所示的5khz方波通过左右声道发送，再通过图3所示的模拟电路来对手机音频口提供的音频信号按照左右声道分别进行正向钳位、整流、滤波，最后两声道两级叠加输出即可。由图3可以看出，每个声道处理部分是由四个相同的电容和两个相同的双二极管组成的。以图3中的右声道处理部分为例，右声道信号与电容C1相连，C1分别与电容C2和双二极管D1的引脚3端相连，电容C2与双二极管D2引脚3端相连。D1，D2的引脚1，2分别连接电容C3，C4。双二极管D1引脚1端“接地”。左声道处理电路同理。

需要说明的是，上述双二级管优选肖特基二极管(BAT54S)。此时，由于τ＝RC，其中，R为BAT54S内阻，C为所选电容值。为了避免输出波形严重失真，还要满足τ≥5T(T表示输入信号周期1/5K)。因此，整流滤波处理部分所选择的电容C＝22uf。即C1、C2、C3和C4均选用22uf的电容。最后叠加输出给外设的直流电信号的功率大于20mw。

下面以右声道为例，说明图3所示的电路如何对右声道信号进行正向钳位、整流以及滤波处理。右声道5KZ的方波信号，幅度为-V～+V，参考电压为地，经过电容C1和肖特基二极管D1中反向二极管组成的“正向钳位器”使5KZ交流信号钳位到0V～2V，钳位后的信号经过肖特基二极管D1的正向二极管进行“整流”，信号整流之后通过C3进行“滤波”，滤波后产生直流信号V1(如图3所示)，V1成为了下一级肖特基二极管D2的参考电压T＝V1，再进行如第一级D1所进行的正向钳位-整流-滤波之后产生更高的直流电压V2。

同理，左声道和右声道同样的原理产生如图3所示V4的电压，经过V2和V4相连叠加。使最终输出电压：VCCOUT＝V2+V4达到了提高电压目的，在此过程中元件上损耗功率较小，完成了提供较大功率的要求，满足外设的供电需求。

实施例2

本实施例提供一种基于手机音频接口进行电能转移的装置，可安装在手机中使用，其至少包括使能模块和处理模块。

其中，使能模块，在接收到用户发起的供电操作指令时，使能处理模块；

处理模块，将手机生成的5khz信号按照左右声道分别进行正向钳位、整流、滤波，再将整流滤波后的两个声道的信号进行叠加，最后将叠加的信号输出给音频接口连接的外设以进行供电。

上述处理模块可采用模拟电路、升压芯片或升压电感以及mos管实现。

而选择升压芯片先进行升压，再利用整流二极管进行整流的方案中，升压芯片和整流二极管都会损耗很大一部分能量，从而使可用功率减少，无法达到好的效果。基于此，优选方案考虑到提升电压的过程中将尽可能的减少功耗，因此选择内阻较小并具有正反双向二极管的BAT54S，考虑到由于τ＝RC，其中，R为BAT54S内阻，C为所选电容值。为了避免输出波形严重失真，还要满足τ≥5T(T表示输入信号周期1/5K)。因此，整流滤波处理部分所选择的电容C＝22uf。具体地，处理模块采用模拟电路实现时，其电路架构如图3所示，分为左、右声道处理单元，左声道处理单元输出的信号与右声道处理单元输出的信号直接叠加输出给处设，其中，各声道处理单元中声道信号与电容C1相连，C1分别与电容C2和双二极管D1的引脚3端相连，电容C2与双二极管D2引脚3端相连。D1，D2的引脚1，2分别连接电容C3，C4。双二极管D1引脚1端“接地”。此时，处理模块最后输出给外设的直流电信号功率大于20mw。

下面以右声道为例，说明图3所示的优选电路如何对右声道信号进行正向钳位、整流以及滤波处理。右声道5KZ的方波信号，幅度为-V～+V，参考电压为地，经过电容C1和肖特基二极管D1中反向二极管组成的“正向钳位器”使5KZ交流信号钳位到0V～2V，钳位后的信号经过肖特基二极管D1的正向二极管进行“整流”，信号整流之后通过C3进行“滤波”，滤波后产生直流信号V1(如图3所示)，V1成为了下一级肖特基二极管D2的参考电压T＝V1，再进行如第一级D1所进行的正向钳位-整流-滤波之后产生更高的直流电压V2。

同理，左声道和右声道同样的原理产生如图3所示V4的电压，经过V2和V4相连叠加。使最终输出电压：VCCOUT＝V2+V4达到了提高电压目的，在此过程中元件上损耗功率较小，完成了提供较大功率的要求，满足外设的供电需求。

实施例3

本实施例介绍一种基于手机音频接口进行电能转移的手机，包括有手机客户端和电能转移模块。

客户端模块，在音频接口连接外设时，提示用户选择音频传输还是供电操作，并在用户发起供电操作指令时，使能电能转移模块；

电能转移模块，将手机生成的5khz信号，并按照左右声道分别进行正向钳位、整流和滤波，再将整流滤波后的两个声音的信号进行叠加，将叠加的信号输出给音频接口接收的外设以进行供电。

上述电能转移模块可采用模拟电路、升压芯片或升压电感来以及mos管实现。

优选方案考虑到提升电压的过程中将尽可能的减少功耗，因此采用模拟电路实现上述电能转移模块，其电路架构如图3所示，分为左、右声道处理单元，左声道处理单元输出的信号与右声道处理单元输出的信号直接叠加输出给外设，其中，各声道处理单元中，声道信号与电容C1相连，C1分别与电容C2和双二极管D1的引脚3端相连，电容C2与双二极管D2引脚3端相连，双二级管D1，D2的引脚1和2分别连接电容C3和C4，双二极管D1引脚1端“接地”。此模拟电路选择了内阻较小并具有正反双向二极管的BAT54S，还考虑到τ＝RC，其中，R为BAT54S内阻，C为所选电容值。因此，为了避免输出波形严重失真，满足τ≥5T(T表示输入信号周期1/5K)。这样，整流滤波处理部分所选择的电容C＝22uf。

下面以右声道为例，说明图3所示的模块电路如何对右声道信号进行正向钳位、整流以及滤波处理。右声道5KZ的方波信号，幅度为-V～+V，参考电压为地，经过电容C1和肖特基二极管D1中反向二极管组成的“正向钳位器”使5KZ交流信号钳位到0V～2V，钳位后的信号经过肖特基二极管D1的正向二极管进行“整流”，信号整流之后通过C3进行“滤波”，滤波后产生直流信号V1(如图3所示)，V1成为了下一级肖特基二极管D2的参考电压T＝V1，再进行如第一级D1所进行的正向钳位-整流-滤波之后产生更高的直流电压V2。

同理，左声道和右声道同样的原理产生如图3所示V4的电压，经过V2和V4相连叠加。使最终输出电压：VCCOUT＝V2+V4达到了提高电压目的，在此过程中元件上损耗功率较小，完成了提供较大功率的要求，满足外设的供电需求。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本申请不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上所述，仅为本发明的较佳实例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种基于手机音频接口进行电能转移的方法，其特征在于，该方法包括：

手机通过音频接口与外设连接时，若接收到用户发起的供电操作指令，则使能基于音频接口进行电能转移功能，将手机产生5khz信号按照左右声道分别进行正向钳位、整流、滤波，再将整流滤波后的两个声道的信号进行叠加，最后将叠加的信号输出给所述外设以进行供电。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将手机产生5khz信号按照左右声道分别进行整流滤波，再将整流滤波后的两个声道的信号进行叠加指：

将手机生成的5khz信号分别发送给左、右声道处理电路，左声道处理电路输出的信号与右声道处理电路输出的信号直接叠加输出给外设，其中，各声道处理电路中，声道信号与电容C1相连，C1分别与电容C2和双二极管D1的引脚3端相连，电容C2与双二极管D2引脚3端相连，双二级管D1和D2的引脚1，2分别连接电容C3和C4，双二极管D1引脚1端“接地”。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述双二级管D1和D2采用肖特基二极管：BAT54S，电容C1、C2、C3和C4的值均为22uf。

4.一种基于手机音频接口进行电能转移的装置，其特征在于，包括使能模块和处理模块：

所述使能模块，在接收到用户发起的供电操作指令时，使能所述处理模块；

所述处理模块，将手机生成的5khz信号按照左右声道分别进行正向钳位、整流、滤波，再将整流滤波后的两个声道的信号进行叠加，最后将叠加的信号输出给音频接口连接的外设以进行供电。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述处理模块采用模拟电路实现。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述处理模块采用模拟电路实现时，分为左、右声道处理单元，左声道处理单元输出的直流电信号与右声道处理单元输出的直流电信号直接叠加输出给外设，其中，各声道处理单元中，声道信号与电容C1相连，C1分别与电容C2和双二极管D1的引脚3端相连，电容C2与双二极管D2引脚3端相连，双二级管D1，D2的引脚1和2分别连接电容C3和C4，双二极管D1引脚1端“接地”。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述双二级管D1和D2采用肖特基二极管：BAT54S，电容C1、C2、C3和C4的值均为22uf。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理模块最后输出给所述外设的直流电信号为大于20mw功率的信号。

9.一种基于手机音频接口进行电能转移的手机，其特征在于，包括手机客户端模块和电能转移模块，其中：

所述手机客户端模块，是在手机音频接口连接电能转移装置时，点击运行手机上的客户端模块，便通过音频接口左右声道向电能转移装置发送5khz方波信号，使能所述电能转移模块；

所述电能转移模块，将手机客户端通过音频左右声道发送的5khz信号，按照左右声道分别进行正向钳位、整流、滤波，再将整流滤波后的两个直流电信号进行叠加，将叠加的直流电信号输出给外设进行供电。

10.如权利要求9所述的手机，其特征在于，

所述电能转移模块采用模拟电路实现，其分为左、右声道处理单元，左声道处理单元输出的信号与右声道处理单元输出的信号直接叠加输出给外设，其中，各声道处理单元中，声道信号与电容C1相连，C1分别与电容C2和双二极管D1的引脚3端相连，电容C2与双二极管D2引脚3端相连，双二级管D1，D2的引脚1和2分别连接电容C3和C4，双二极管D1引脚1端“接地”。

11.如权利要求10所述的手机，其特征在于，

所述双二级管D1和D2采用肖特基二极管：BAT54S，电容C1、C2、C3和C4的值均为22uf。