CN104167622B - 具有供电延时电路的充电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有供电延时电路的充电系统。更具体地说，涉及一种在供电装置一侧设置有供电延时电路的充电系统，在向需要较大电流供给的电子设备供电时，上述供电延时电路可防止接触时产生火花。如果GND接地电力端子和D信号端子不是电短路的状态时，上述供电延时电路可阻断向Vcc电力端子的供电；而如果GND接地电力端子和D信号端子为电短路的状态时，上述晶体管的运行发生变化，从而改变上述电容的充电状态，上述电容的充电状态发生变化后，上述供电延时电路可解除向Vcc电力端子的供电阻断。

Description

具有供电延时电路的充电系统
技术领域
本发明涉及一种具有供电延时电路的充电系统。更具体地说，涉及一种在供电装置一侧设置有供电延时电路的充电系统，在向需要较大电流供给的电子设备供电时，上述供电延时电路可防止接触时产生火花。
背景技术
当向电子设备连接供电装置(例如适配器等，可向电子设备供给电力的装置)时，可通过磁性连接器连接。
专利文献1和专利文献2中公开了利用磁性连接器连接电子设备和供电装置的技术。
但专利文献1和专利文献2的磁性连接器仅在使电子设备和供电装置以规定的角度相接处时才可连接，并且由于使用了具有对称结构的多个V+和V-插头，因此经济性较差。专利文献3中公开了一种以同心圆的形状形成磁性连接器的技术，从而使电子设备和供电装置以任何角度旋转接触时，也可发生电连接。
然而，利用磁性连接器连接电子设备和供电装置的瞬间可产生火花，从而给电子设备和供电装置一定的冲击，并导致故障。专利文献3中为了应对供电装置的供电端子发生电短路(short)，将电源延时电路配置于供电装置内。但专利文献3的发明仅作为电流较少的移动终端(例如智能手机)的充电装置时才有效，对于电流较大的平板电脑、笔记本电脑等则效果不佳。
专利文献4中公开有具有供电阻断电路的磁性连接器模块，将该供电阻断电路设置于供电装置时，可减少接触瞬间的火花，但效果不是非常充分。
专利文献5公开了一种电子设备，该电子设备一侧配置有充电端子防异物电路，当利用磁性连接器连接电子设备和供电装置时，经过一定时间之后才可向电子设备供电。为了实现电子设备的轻量化以及其它目的，有需要将火花保护电路配置在供电装置一侧。但专利文献5的充电端子防异物电路存在仅可配置于电子设备一侧，无法配置于供电装置一侧的问题。
如专利文献3或者专利文献4，在电子设备一侧形成同心圆形状的电极时，形成的外侧的圆的电极非常长，因此供电装置侧的V+和V-的两个插头端子瞬间同时达至一个电极，从而存在使供电装置一侧发生超负荷的可能性。
现有技术文献
专利文献
(专利文献1)专利文献1：美国授权专利US7311526B2(2007.12.25)
(专利文献2)专利文献2：美国授权专利US7517222B2(2009.04.14)
(专利文献3)专利文献3：韩国授权专利KR10-1204510B1(2012.11.19)
(专利文献4)专利文献4：韩国授权专利KR10-1267530B1(2013.05.13)
(专利文献5)专利文献5：韩国公开专利KR10-2006-92332A(2006.08.23)
发明内容
本发明要解决的技术问题
本发明是为解决上述现有技术中的问题而提出的，本发明的目的在于，提供一种充电系统，该充电系统的供电装置一侧配置有向需要较大电流供给的电子设备提供电力时，可防止发生火花的电路的充电系统。
并且，提供一种充电系统，当电子设备一侧形成同心圆形状的电极，且供电装置侧的V+和V-的两个插头端子瞬间同时达至一个电极时，该充电系统可防止供电装置一侧发生超负荷的危险。
技术方案
根据本发明一实施例的具有供电延时电路的充电系统，包括：电子设备，其形成有同心圆形状的图案电极，并具有电子设备磁体；充电装置，其形成有多个插头端子，并具有充电装置磁体。上述电子设备磁体和上述充电装置磁体可磁性结合，使上述图案电极和上述多个插头端子接触。上述多个插头端子包括Vcc电力端子、GND接地电力端子和D信号端子；而上述图案电极包括Vcc电极和GND电极。上述图案电极中GND电极配置成可与GND接地电力端子和D信号端子同时接触的一个电极，上述图案电极中与GND接地电力端子接触的电极和与D信号端子接触的电极配置成一个圆形的电极。上述充电装置包括供电延时电路，而上述供电延时电路包括晶体管和电容。如果GND接地电力端子和D信号端子不是电短路的状态时，上述供电延时电路可阻断向Vcc电力端子的供电；而如果GND接地电力端子和D信号端子为电短路的状态时，上述晶体管的运行发生变化，从而改变上述电容的充电状态，上述电容的充电状态发生变化后，上述供电延时电路可解除向Vcc电力端子的供电阻断。
根据本发明另一实施例的具有供电延时电路的充电系统，包括：电子设备，其形成有同心圆形状的图案电极，并具有电子设备磁体；充电装置，其形成有多个插头端子和开关，并具有充电装置磁体。上述电子设备磁体和上述充电装置磁体可磁性结合，使上述图案电极和上述多个插头端子接触，并使上述开关被按压。上述多个插头端子包括Vcc电力端子和GND接地电力端子；而上述图案电极包括Vcc电极和GND电极。上述充电装置包括供电延时电路，而上述供电延时电路包括晶体管和电容。上述开关未被按压时，上述供电延时电路可阻断向Vcc电力端子的供电；而上述开关被按压时，上述晶体管的运行发生变化，从而改变上述电容的充电状态，上述电容的充电状态发生变化后，上述供电延时电路可解除向Vcc电力端子的供电阻断。
上述电子设备磁体和上述充电装置磁体可为环(ring)形形状。
上述电子设备包括电极部，上述电极部包括由圆形的双面印制电路板(PCB)形成的圆形基板，上述圆形基板的上表面形成有上述Vcc电极和上述GND电极，而上述圆形基板下表面形成有两个板，从而与引线连接，上述Vcc电极和上述GND电极可通过形成于上述圆形基板上的两个贯通孔与两个板相连接。
上述充电装置可包括充电装置本体部和插头端子部。
上述供电延时电路可配置于充电装置本体部。
上述供电延时电路可配置于插头端子部。
有益效果
根据上述构成的具有供电延时电路的充电系统的供电装置一侧，可配置有向需要较大电流供给的电子设备提供电力时，可防止发生火花的电路。
并且，根据上述构成的具有供电延时电路的充电系统，当电子设备一侧形成同心圆形状的电极，且供电装置侧的V+和V-的两个插头端子瞬间同时达至一个电极时，可防止供电装置一侧发生超负荷。
附图说明
图1是根据本发明的充电系统的俯视图。
图2是根据本发明的电极部和插头端子部的立体图。
图3是根据本发明的充电系统的示意图。
图4表示根据本发明的供电延时电路的例。
图5表示Vcc电力端子和GND接地电力端子与一个电极接触的形态。
图6是根据本发明充电系统的另一实施例的示意图。
具体实施方式
以下，将参照附图详细说明本发明。以下将介绍的附图作为例子而提供，目的是向本领域技术人员充分传达本发明的思想。因此，本发明并不限定于以下所说明的附图，而是可以其它形态具体化。
图1是根据本发明的充电系统的俯视图。
根据本发明的充电系统包括电子设备100和充电装置200。充电装置200的例子可为适配器。充电装置100包括插头端子部210和充电装置本体部220，充电装置插头端子部210和充电装置本体部220通过连接线相连接。电子设备100包括电极部110。
插头端子部210和电极部110中，分别内藏有磁体(磁铁)，因此可通过磁体的磁力相接触。通过磁体的磁力使连接端子相接触的磁性连接器为现有技术，因此省略对其的详细说明。
图2是根据本发明的电极部和插头端子部的立体图。图2的(A)和图2的(B)是分别从不同角度观察的电极部和插头端子部的立体图。图2的立体图中，为了轻易展现电极部和插销端子部的内部结构，显示了部分构成要素的切面状态。
电极部110包括电极部外壳116和形成于其内部的圆形基板114。圆形基板114中，形成有Vcc电极111和GND电极112，而电极部外壳116内部配置有电子设备磁体115。
如图2所示，Vcc电极111和GND电极112以同心圆形状形成。本说明书中“图案电极”是指如上所述的形成一定形状的电极，Vcc电极111和GND电极112形成同心圆形状的图案电极。
插头端子部210包括插头端子部外壳216，插头端子部外壳216的内部配置有充电装置磁体215。插头端子部210中形成有三个插头端子，即Vcc电力端子211、GND接地电力端子212、D信号端子213。
电极部外壳116和插头端子部外壳216优选由绝缘体构成。
电极部110的制备方法可为：在连接Vcc电极111和GND电极112的两个引线后，通过塑料注射而成型的方法；但更优选的方法为：通过圆形的双面PCB形成圆形基板114后，如图2所示，在圆形基板114的上表面形成两个电极，并在下表面形成两个板，从而与引线相连接，其中两个电极和两个板通过圆形基板114上的两个贯通孔相连接，通过这种方法可以非常便宜的费用制备出又薄又可靠的电极部110。
圆形基板114的上表面形成两个电极，通过圆形基板114上的两个贯通孔连接两个引线时，可以较便宜的费用制备出又薄又可靠的电极部110。
三个插头端子可由具有弹性的金属构成，从而使其与电极部110的Vcc电极111、GND电极112维持有效的接触。
根据电子设备磁体115和充电装置磁体215之间的磁力的吸引力，电极部110和插头端子部210相接触。电极部110和插头端子部210相接触时，Vcc电力端子211与Vcc电极111相接触，而GND接地电力端子212和D信号端子213可与GND电极112相接触。
如图2所示，将电子设备磁体115和充电装置磁体215制备成环形形状时，具有可将电极部110和插头端子部210以任意角度旋转接触，且可使电极部110和插头端子部210小型化，从而制备成较薄形状的优点。
图3是根据本发明的充电系统的示意图。
根据本发明的充电装置中配置有供电延时电路214。
如图3所示，供电延时电路214可配置于插头端子部210。但也可配置于充电装置本体部220。
供电延时电路214可在GND接地电力端子212和D信号端子213与GND电极112接触而处于电短路的状态后，延时一定时间后才开始向Vcc电力端子211和GND接地电力端子212供电。
供电延时电路214可以多种方法实现。
图4表示根据本发明的供电延时电路的例。
在电极部110和插头端子部120没有接触的状态下，Q3栅极(Gate)处于“H”状态，从而Q3处于开启(On)状态。此时，Q2处于关闭(Off)状态，主开关Q1处于关闭(Off)状态，因此不会产生Vcc输出。
当电极部110和插头端子部210发生正常接触时，D信号端子213的输入状态从未连接(N/C，Noconnection)变为GND。此时，Q3栅极处于“L”状态，从而Q3处于关闭(Off)状态，并通过R2电阻和C1途径(C1Path)对电容C1进行充电。经过一定的时间，C1充电至一定量之后，Q2处于开启(On)状态，主开关Q1也处于开启(On)状态，从而产生Vcc输出。其中，对于迟延时间可通过调整R2和C1的值而进行调整。
图5表示Vcc电力端子和GND接地电力端子与一个电极接触的形态。
即电极部110和插头端子部210在发生正常接触之前，Vcc电力端子211和GND接地电力端子212可与GND电极112发生瞬间接触。在这种情况下，如果没有供电延时电路214和D信号端子213，有可能产生火花，从而使设备发生损坏。然而，由于本发明中可通过供电延时电路214和D信号端子213可阻断供电，因此不会发生火花。
图6是根据本发明充电系统的另一实施例的示意图。
图6的实施例中，插头端子部210中的D信号端子213被开关218所代替而形成。开关218在电子设备磁体和上述充电装置的磁体自动结合时被按压，而在其被按压的状态下才使供电延时电路的D输入和接地输入(GND)相连。
当开关218未被按压时，供电延时电路的D输入呈未连接(N/C，Noconnection)状态，因此供电延时电路可阻断供电。而当开关218被按压时，供电延时电路的D输入与接地输入(GND)连接一定时间后，解除阻断的供电。
如果如图6所示，用开关218代替D信号端子213而形成时，开关218露出的部分可用绝缘体的塑料制备，而不是用金属；并且还可将开关218露出的部分配置于任何部位，而并非是与GND电极112相对应的部分，因此可制备成更稳定、更小的形状。并且，在开关218的按钮(按键)发生接触的电极部110的对应部分形成凹槽时，仅在接触位置与凹槽准确一致时，才可输出电力，从而可提供更安全的磁性连接器。
符号说明
100：电子设备110：电极部
111：Vcc电极112：GND电极
114：圆形基板115：电子设备磁体
116：电极部外壳200：充电装置
210：插头端子部211：Vcc电力端子
212：GND接地电力端子213：D信号端子
214：供电延时电路215：充电装置磁体
216：插头端子部外壳218：开关
220：充电装置本体部230：连接线

Claims (6)

1.一种具有供电延时电路的充电系统，其特征在于，包括：
电子设备，其形成有同心圆形状的图案电极，并具有电子设备磁体；
充电装置，其形成有多个插头端子，并具有充电装置磁体，
所述电子设备磁体和所述充电装置磁体磁性结合，使所述图案电极和所述多个插头端子接触，
所述多个插头端子包括Vcc电力端子、GND接地电力端子和D信号端子，
所述图案电极包括Vcc电极和GND电极，
所述图案电极中GND电极配置成与GND接地电力端子和D信号端子同时接触的一个电极，
所述充电装置包括供电延时电路，
所述供电延时电路包括晶体管和电容，
如果GND接地电力端子和D信号端子不是电短路的状态时，所述供电延时电路阻断向Vcc电力端子的供电；如果GND接地电力端子和D信号端子为电短路的状态时，所述晶体管的运行发生变化，从而改变所述电容的充电状态，所述电容的充电状态发生变化后，所述供电延时电路解除向Vcc电力端子的供电阻断。
2.根据权利要求1所述的具有供电延时电路的充电系统，其特征在于，所述电子设备磁体和所述充电装置磁体为环形形状。
3.根据权利要求1所述的具有供电延时电路的充电系统，其特征在于，
所述电子设备包括电极部，
所述电极部包括圆形的双面印制电路板形成的圆形基板，
所述圆形基板的上表面形成有所述Vcc电极和所述GND电极，
所述圆形基板下表面形成有两个板，从而与引线连接，
所述Vcc电极和所述GND电极通过形成于所述圆形基板上的两个贯通孔与两个板相连接。
4.根据权利要求1所述的具有供电延时电路的充电系统，其特征在于，所述充电装置包括充电装置本体部和插头端子部。
5.根据权利要求4所述的具有供电延时电路的充电系统，其特征在于，所述供电延时电路配置于充电装置本体部。
6.根据权利要求4所述的具有供电延时电路的充电系统，其特征在于，所述供电延时电路配置于插头端子部。
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