CN104584364A - 具有待机功率切断功能的电源装置和用于控制该电源装置的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于对电池进行充电的具有待机功率切断功能的电源装置。所述电源装置包括:微型USB连接器(24),用于在对智能电话等的电池进行充电时连接到智能电话的电源单元(20);和功率产生单元(32),用于将DC充电功率从AC输入电源提供给智能电话(20)。本发明包括:控制单元(33),具有用于控制电源装置(30)的总体操作和功能的至少一个微处理器;功率供给/切断单元(34),根据控制单元(33)的控制将AC输入功率提供给功率产生单元(32)/切断功率产生单元(32)的AC输入功率;和电流感测单元(CT),连接以监测来自功率供给/切断单元(34)的电流,向控制单元(33)提供该电流,并且提供电池的充电状态的指示。智能电话的电源单元(20)还包括第一回流防止单元(22),第一回流防止单元(22)连接在电池(21)和控制单元(33)之间以防止来自电源装置(30)的DC功率在充电期间被直接施加于电池(21),并且电源装置(30)还包括第二回流防止单元(31),第二回流防止单元(31)连接在功率产生单元(32)的DC充电电压输出端子和控制单元(33)的电源电压(Vc)之间。

Description

具有待机功率切断功能的电源装置和用于控制该电源装置的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于提供用于对其中具有电池和充电装置的电子产品(诸如,移动电话和智能电话)进行充电的电功率的电源装置,并且更具体地讲,涉及一种具有在电池完全充电或产品分离的情况下即使电源装置未与插座分离也自动地完全切断待机功率的功能的电源装置以及一种控制所述电源装置的方法。
背景技术
[0002] 根据国际能源署(IEA)的最近统计,已知OE⑶国家的平均国内功耗的至少10%被作为待机电功率浪费。待机电功率表示在电子装置的电源插头通常连接到插座的同时即使当未使用电子装置时也由于任何原因而持续地消耗的电功率。近年来,在增加各种电子装置的能量效率方面,待机电功率的有效切断正在变为最重要的问题之一。
[0003] 当前,在全世界使用的充电装置的数量巨大,并且已知仅仅对于移动电话而言,就使用了大约48亿个充电装置。当用于各种电气工具的充电装置的数量相加时,不能想像充电装置的总数。更详细地讲,例如,当假设用户在一天中未实际使用充电装置的时间段是20小时并且充电装置被持续地插入在插座中时,对于每个充电装置可平均浪费大约0.5 W的待机功率,在这种情况下,在用户知道之前,在一天中浪费大约2.4 GWH的电功率。因此,对应待机功率被浪费,并且全国性地引起经济损失从而产生以这种方式不必要地浪费的电功率,并且由于化石燃料的使用而始终产生二氧化碳,这可最终引起各种问题(诸如,环境污染)。
[0004] 根据相关技术,即使智能电话完全充电或分离,如果电源装置与插座分离,则也在电源装置中产生待机功率,浪费不必要的功率。
[0005] 申请人的第10-1024381号韩国专利涉及一种包括待机功率切断结构的供电装置,并且公开一种在电子产品的电池完全充电或电子产品的电源断开的情况下即使当插头未被取出时也能够完全切断待机功率的供电装置。然而,因为该专利具有当连接连接器以将电子产品连接到电源装置时连接开关以提供电功率的结构从而不可避免地需要增加机械开关,所以连接单元的尺寸变大。另外,因为增加开关元件,所以产品的制造成本增加。另夕卜,在该专利中,虽然电源装置应该连接到电子产品(例如,膝上型计算机或平板PC)并且电子产品的电源开关应该接通以操作适配器(电源装置),但用户感觉相当不便,因为电源装置开始提供电功率。
[0006] 申请人的第10-1178193号韩国专利(公开号为10-2010-0082063的韩国专利申请)公开一种具有自动切断待机功率的功能的插座装置和一种控制所述插座装置的方法。在该专利中,因为即使切断产品的电功率并且开始休眠模式也不能识别何时将会再次输入信号,所以应该在至少一秒内再次执行醒来模式。因此,虽然能够减少直接在电源装置的插座中消耗的功率,但仍然不能忽略浪费的电功率。
发明内容
[0007] 技术问题
因此,已努力提出本发明以解决上述问题,并且提供一种电源装置和一种用于控制所述电源装置的方法,所述电源装置能够在微型USB连接器采用已有标准微型USB连接器的同时在智能电话连接到电源装置的微型USB连接器以便充电的情况下被自动地提供电功率,并且能够在产品与电源装置分离或电池在充电期间完全充电的情况下通过自动切断电源装置的输入功率来完全切断待机功率。
[0008] 因此,本发明还提供一种电源装置和一种用于控制所述电源装置的方法,所述电源装置能够在仍然使用已有微型USB连接器的标准信号的同时在智能电话连接到电源装置的微型USB连接器以便充电的情况下被自动地提供电功率,并且能够在产品与电源装置分离或电池在充电期间完全充电的情况下通过自动切断电源装置的输入功率来完全切断待机功率。
[0009] 本发明还提供一种用于智能电话的充电装置,所述充电装置在通过使用计算机的USB端口对智能电话进行充电的同时允许智能电话发送和接收数据。
[0010] 技术方案
根据本发明的一方面,提供一种用于对智能电话的电池进行充电的电源装置,所述电源装置具有待机功率切断功能,所述电源装置包括用于在对智能电话的电池进行充电时连接到智能电话的电源单元20的微型USB连接器24和用于将DC充电功率从AC输入电源提供给智能电话20的功率产生单元32,所述电源装置还包括:控制单元33,包括用于控制电源装置30的总体操作和总体功能的至少一个微处理器;功率供给/切断单元34,用于在控制单元33的控制下执行将AC输入功率提供给功率产生单元32/切断来自功率产生单元32的AC输入功率的功能;和电流检测单元CT,连接到控制器33,用于感测功率供给/切断单元34中的电流并且将感测到的电流发送给控制器33以向控制器33通知电池的充电状态,其中所述智能电话的电源单元20包括可再充电电池21、DC/DC转换器23和第一回流防止单元22,DC/DC转换器23用作用于提供用于电池的充电电压的单元,第一回流防止单元22连接在电池21和控制单元33之间,用于防止来自电源装置30的DC功率在电池的充电期间被直接施加于电池21,以及电源装置30包括第二回流单元31,第二回流单元31连接到功率产生单元32的DC充电电压的输出端子和控制单元33的微处理器μ -COM的电源电压Vc0
[0011] 优选地,通过组合至少一个光三端可控硅器件/三端可控硅器件Tl和T2、光电二极管PDl和/或继电器来构造功率供给/切断单元34。
[0012] 优选地,第一回流防止单元22和第二回流防止单元31中的每一个包括至少一个二极管 D1/D2。
[0013] 电源装置30根据来自控制单元33的微处理器μ -COM的输出端子02的输出信号控制光电二极管roi的通/断状态,由此通过控制三端可控硅器件Ti和T2的通/断状态来调整向功率产生单元32供给AC输入功率/切断来自功率产生单元32的AC输入功率。
[0014] 根据本发明的另一方面,提供一种控制电池充电电源装置的正常操作的方法,所述电池充电电源装置包括微型USB连接器24、功率产生单元32和控制单元33,微型USB连接器24在对智能电话的电池进行充电时将电池连接到智能电话的电源单元20,功率产生单元32用于将DC充电功率从AC输入电源提供给智能电话20,控制单元33包括用于控制电源装置30的总体操作和总体功能的至少一个微处理器,其中如果电源装置30的电流检测单元CT感测到流动的电流并且将感测到的电流输入到控制单元33的输入端口 II,则在感测到的电流低于完全充电电流的预定水平的情况下,控制单元确定电池完全充电,将控制单元的输出02输出为低,断开功率供给/切断单元35的光电二极管roi,并且执行控制以将三端可控硅器件Tl和T2的状态转换成断开状态,由此通过切断AC输入功率来切断电源装置30的待机功率。
[0015] 优选地,电源装置30还包括一种用于通过构造电源装置30来防止电池的电功率被提供给DC/DC转换器并且被放电的设备,因为如果电池完全充电,则可能不输出DC电压,从而如果通过提供AC功率来输出DC充电电压,则通过回流防止单元22提供控制单元33的操作所需的电源电压Vc。
[0016] 根据本发明的另一方面,提供一种用于对智能电话的电池进行充电的电源装置,所述电源装置具有待机功率切断功能,所述电源装置包括微型USB连接器46、微型USB插头45、功率产生单元53和DC/DC转换器42,微型USB连接器46用于在对智能电话的电池41进行充电时连接到智能电话,微型USB插头45耦合到微型USB连接器46并且用作用于提供充电功率的通道,功率产生单元53用于将DC充电功率从AC输入电源提供给智能电话,DC/DC转换器42用于将充电电压提供给电池,所述电源装置还包括:控制单元51,包括用于控制电源装置50的电功率的产生以及检测电池41的充电状态以分析、确定和控制电池41的充电状态的至少一个微处理器μ-COM ;功率供给/切断单元52,用于在控制单元51的控制下提供或切断电功率;电流检测单元CT,连接到控制单元51的输入端子II,用于检测充电AC供给电源的电流以检测电池的充电状态并且将检测到的电流提供给控制单元51的输入端子Il ;第二回流防止单元54,用于防止电功率在输入到电源装置50的功率被切断时被从电池41放电;充电电压供给单元44,用于确定提供的电压是充电电压还是电池电压Vb以将电功率提供给DC/DC转换器42或切断来自DC/DC转换器42的电功率;和第一回流防止单元43,用于防止电功率在从电源装置50提供+5 V的电压时反向流向电池。
[0017] 有益效果
根据本发明,只要使用作为国际标准的微型USB连接器直接将智能电话连接到电源装置,电功率就被自动提供给电源装置,从而操作电源装置以提供充电功率,并且如果智能电话的电池完全充电或电源装置与智能电话分离,则通过电流检测到该状态以自动切断电源装置的电功率,由此即使用户未将电源装置与插座分离也能够方便地切断电源装置的待机功率。因此,通过高效地完全切断根据相关技术已浪费的待机功率,能够防止能量的浪费。
附图说明
[0018] 图1是例示根据本发明的第一实施例的用于切断待机功率的电源装置和智能电话的电源单元的电路结构的电路图;
图2是例示根据本发明的第二实施例的用于切断待机功率的电源装置和智能电话的电源单元的电路结构的电路图;和
图3是示意性地例示作为应用于智能电话的国际标准的微型USB连接器和微型USB插头的结构的示图;和图4是例示图2的充电电压供给单元的另一结构的例子的示图。
具体实施方式
[0019] 将参照附图详细地描述根据本发明的实施例的具有切断待机功率的功能的电源装置和控制所述电源装置的方法。在下面的特定实施例的详细描述中提及特定元件(诸如,智能电话、回流防止部分、功率产生部分、驱动部分、微处理器、电池、DC/DC转换器、微型USB、功率供给/切断部分、电流检测部分、CT、开关和线缆)的名称,但提供这些名称以帮助本发明的一般理解,并且本发明不限于此。本发明所属领域的技术人员将会理解,可通过使用具有类似功能的元件来修改或改变特定细节,只要它们不脱离在本发明的权利要求中定义的本发明的精神即可。
[0020] 以下,将参照附图详细地描述根据本发明的具有切断待机功率的功能的电源装置的结构和操作。
[0021]〈第一实施例〉
图1是例示根据本发明的第一实施例的用于切断待机功率的电源设备和智能电话的电源单元的电路结构的电路图。
[0022] 参照图1,将如下描述本发明的结构。移动电话(例如,智能电话)的电源单元20包括:可再充电电池21 ;DC/DC转换器23,用作用于提供用于对电池进行充电的充电电压的单元;和第一回流防止单元22,连接到电池21。如果智能电话的电源单元20和电源装置30的微型USB 24连接器彼此连接,则电池电压Vb被施加于控制单元33的微处理器μ -COM以提供用于电源装置30的操作的电源电压,并且第一回流防止单元22包括至少一个二极管Dl以便防止来自电源装置30的DC功率在充电操作期间被直接施加于电池21。
[0023] 如图1中所示,电源装置30包括:微型USB 24连接器,用于连接到智能电话的电源单元20 (可由另一类型的连接器替代);控制单元33,包括用于控制电源装置30的总体操作的微处理器μ -COM ;功率供给/切断单元34,用于在控制单元33的控制下执行提供和切断输入AC功率的功能;功率产生单元32,用于在提供电功率的情况下在控制单元33的控制下将供给功率施加于智能电话20 ;和电流检测单元CT,用于通过感测来自功率供给/切断单元34的电流来向控制单元通知电池充电状态。可通过组合例如光三端可控硅器件/三端可控硅器件Tl和T2、光电二极管PDl和/或继电器来构造功率供给/切断单元34,并且图1中示出的结构显示根据来自控制单元33的微处理器μ-COM的输出端子02的输出信号控制光电二极管PDl的通/断状态以及控制三端可控硅器件Tl和Τ2的通/断状态以调整施加于功率产生单元32的AC功率的例子。
[0024] 根据本发明的第一实施例的电源装置30包括第二回流防止单元31,第二回流防止单元31包括连接在功率产生单元32的充电电流的输出端子和控制单元33的微处理器的电源电压Vc之间的二极管D2,并且第二回流防止单元在电源装置30的正常操作期间通过连接的二极管D2将电源电压向前提供给微处理器的电源电压Vc,并且还防止电池电压Vb在电池完全充电并且输入功率被切断时通过第一回流防止单元22被反馈给DC/DC转换器23。
[0025] 以下,将描述图1中示出的根据本发明的以上构造的电源装置30的操作原理和控制方法。首先,在电源装置30的AC输入功率被切断的同时自动提供电功率的处理中,如果微型USB 24连接到智能电话20电源单元,则电池21中剩下的电压Vb通过第一回流防止单元22被提供给电源装置30的控制单元33的Vc端子。然后,当控制器33的微处理器μ -COM工作时,通过微处理器μ -COM的输出端子02发送高信号,从而电流流向功率供给/切断单元34的光电二极管HH以接通二极管。虽然在示出的例子中功率供给/切断单元34采用光三端可控硅器件,但可利用三端可控硅器件或继电器实现相同功能。如果三端可控硅器件Tl和T2通过从二极管发射的光而被接通,则通过功率供给/切断单元34提供AC输入功率,从而产生用于将电功率从功率产生单元32提供给智能电话20的用于充电电功率的DC功率以便被提供给DC/DC转换器23。DC电源电压还通过第二回流防止单元31被提供给控制单元33的电源端子Vc。当DC电源电压高于电池电压Vb时,电流流向电池,并且然后第一回流防止单元22用于防止电功率反向流向电池。
[0026] 同时,在根据本发明的电源装置30的正常操作步骤中,电源装置30的控制器33控制功率产生单元32不断地将输出电压提供给DC/DC转换器23,并且DC/DC转换器23将该输出电压转换成对智能电话的电池进行充电所需的充电电压以将充电电压提供给电池21,由此继续电池充电操作。
[0027] 然后,电源装置30的电流检测单元CT检测流动的电流并且将检测到的电流输入到控制单元33的输入II,以使得如果检测到的电流低于预定完全充电电流(以下,被称为‘Csl’),则控制单元33确定充电完成并且执行控制,从而其输出02被输出为低,从而微处理器μ -COM断开功率供给/切断单元34的光电二极管TO2,由此三端可控硅器件Tl和T2被断开以切断AC功率的供给,并且因此,电源装置的待机功率的消耗被完全切断。
[0028] 同时,如果电源装置30的输入功率被切断,则电源装置的输出电压被切断,但通过第一回流防止单元22提供完全充电的电池21的电源电压Vb。因此,电流的流动被第二回流防止单元31的二极管D2切断,以便能够防止电功率被提供给DC/DC转换器23从而被放电,并且通过使微处理器μ-COM的状态保持在休眠模式以使微处理器μ-COM的功耗最小化,电池能够最低限度地被放电。
[0029] 这里,可例如通过使用Texas Instruments Inc.的低功率微型计算机来实现控制单元33的微处理器y-COM,并且因为该型号在休眠模式下消耗的电流为大约I μΑ或更小并且充电的电池的功率功耗可被假设为1000 mAh,所以总使用时间可以是一百万小时(大约115年)。因此,在休眠模式下的放电电流的量可被忽略。
[0030] 如果在用户使用根据本发明的充电装置执行充电操作的同时智能电话20与电源装置30分离,则通过电流检测单元CT检测到的电流低于完全充电电流Csl,并且因此,通过上述控制切断待机功率。
[0031]〈第二实施例〉
图2是例示根据本发明的第二实施例的用于切断待机功率的电源装置和智能电话的电源单元的电路结构的电路图。
[0032] 参照图2,将如下描述根据本发明的第二实施例的电源装置的结构。根据本发明的智能电话的电源单元40包括:电池41 ;DC/DC转换器42,用于将充电电压提供给电池;充电电压供给单元44,用于确定提供的电压是充电电压还是电池电压Vb并且将电功率提供给DC/DC转换器42或切断电功率;第一回流防止单元43,用于防止电功率在+5 V的电压被提供给电源装置50时反向流向电池;和微型USB连接器46,用于连接到电源装置50。如图2中所示,充电电压供给单元44可包括比较器U1、齐纳二极管D3、晶体管Ql和继电器K1,并且通过继电器Kl将充电DC电压Vd提供给DC/DC转换器42。
[0033] 同时,根据本发明的电源装置50包括:微型USB插头45,连接到微型USB连接器46作为用于提供充电功率的通道;控制单元51,包括用于控制电源装置50的电功率的产生以及检测电池41的充电状态以分析、确定和控制充电状态的微处理器μ -COM ;功率供给/切断单元52,用于在控制单元51的控制下提供或切断电功率;和功率产生单元53,用于产生为了对智能电话40进行充电而提供的充电功率。可例如通过使用Texas InstrumentsInc.的低功率微型计算机来实现控制单元33的微处理器μ-COM。电源装置50还包括:电流检测单元CT,连接到控制单元51的输入端子II,用于检测充电AC供给电源的电流以检测电池的充电状态并且向输入端子Il提供检测到的电流。
[0034] 现在,将如下详细地描述根据本发明的电源装置的操作原理。首先,在通过将电功率提供给电源装置50来正常地操作其电功率被切断的电源装置50的处理中,如果微型USB连接器46和微型USB插头45在电源装置50的输入功率被切断的状态下彼此连接,则智能电话40的电池41的电压VB通过第一回流防止单元43经充电电压供给单元44的继电器的接触点b被提供给电源装置50的控制单元51以操作微处理器μ -COM,并且其输出02被输出为高。因此,控制单元51的输出02为高,功率供给/切断单元52的晶体管Q接通,并且电流流经继电器K2的线圈以便提供能量,以使得接触点c和d彼此连接,从而AC输入功率被提供给电源装置50。
[0035] 如果AC输入功率被施加于电源装置50,则控制单元51通过输出01的控制信号在功率产生单元53中控制电压的产生,并且然后通过第二回流防止单元54产生用于充电的输出电压(例如,+5 V)以将该输出电压提供给智能电话的电源装置10。如上所述,例如,+5 V的充电电压通过微型USB连接器46和微型USB插头45被提供给智能电话的电源装置40,充电电压供给单元44中的比较器Ul将作为输入而施加的电压的电平与预定参考值Vref进行比较,并且作为结果,在+5 V的情况下,晶体管Ql接通,从而电流流经继电器Kl的线圈以便为继电器Kl提供能量,并且因此,接触点a和b彼此连接。以这种方式,由功率产生单元53产生的+5 V的充电电压通过回流防止单元54被提供给DC/DC转换器42,以使得DC/DC转换器42将充电电压输出到智能电话的电池41以开始电池11的充电操作。
[0036] 接下来,将描述当智能电话的电池41完全充电时切断电源装置50的电功率的处理。如上所述,如果电池41通过由DC/DC转换器42提供的充电电压而被完全充电从而电池41处于完全充电状态,则由电流检测单元CT检测到的电流值降低,并且控制器51通过输入端子Il连续地监测测量结果。作为结果,当测量的输入到控制器21的微处理器μ-COM的电流的水平达到完全充电电流(例如,Isa)状态(例如,在输入端子Il的电流值变为等于或低于完全充电电流Isa)时,确定电池完全充电,并且通过将微处理器的输出02设置为低并且断开功率供给/切断单元52的晶体管Q2来对继电器Κ2的线圈去除能量,并且通过使接触点c和d分离并且切断功率装置50的输入功率来完全切断待机功率。然后,微处理器μ-COM进入休眠模式,并且例如,如果使用Texas Instruments Inc.的低功率微处理器(微型计算机),则在休眠模式下的功耗可足够低而被忽略,如第一实施例的描述中所述。
[0037] 另外,因为电池电压Vb可通过第一回流防止单元43作为电压Vd被提供给DC/DC转换器42从而在电源装置的电功率被切断的情况下由于+5 V的充电电压不能被提供而对电池进行放电,并且因此为了防止这种现象,充电电压单元44的比较器Ul确定电池电压低于+5 V,断开晶体管Q1,并且对继电器Kl的线圈去除能量以使接触点a和b分离,并且因此,电功率被从电池提供给DC/DC转换器12以防止放电。
[0038] 这里,如果低功率比较器被用作比较器U1,它的功耗为大约100 μΑ或更小,并且因此,如果电池的自然放电量是1000 mAh,则完全对电池进行放电花费大约10000小时(大约13个月),这可被忽略。
[0039] 另外,本领域技术人员可理解,在实现图2的第二实施例中的充电电压供给单元44时,可如图4的44a的结构中一样由微型计算机μ-COM(优选地,Texas InstrumentsInc.的低功率系列产品)和至少一个晶体管Q3替代比较器U1,从而控制接触点a和b分离并且开始休眠模式。
[0040] 同时,将详细地描述一种应用于当智能电话40在根据本发明的电源装置的充电操作期间与电源装置50分离时的情况的控制方法。如果智能电话40在充电操作期间与电源装置50分离,则从电源装置50的电流检测单元CT检测到低于完全充电电流Isa的水平,并且因此,控制单元51的微处理器y-COM以与上述完全充电状态对应的方式执行控制以通过切断AC输入功率来完全切断电源装置50的待机功率。
[0041] 另外,因为也以与上述完全充电状态对应的方式控制智能电话40,所以能够通过切断提供给DC/DC转换器42的电功率来防止电池的不必要的放电。
[0042] 如上所述,因为能够通过仅使用用于智能电话的微型USB连接器的+5 V和GND的两个导线(也就是说,以两导线方式)(也就是说,在仍然使用已有微型USB连接器的标准信号的同时)在智能电话的充电操作期间切断电源装置的不必要的待机功率,所以通过使用已有DATA+、DATA-和ID端子的计算机的USB端子,可对智能电话进行充电并且可下载数据。
[0043] 因此,根据本发明,在仍然使用已有微型USB连接器的标准信号的同时,如果智能电话连接到微型USB连接器,则电功率被自动提供给电源装置以对电源装置进行充电,并且如果产品与电源装置分离或者电池完全充电,则能够通过自动切断电源装置的输入功率来基本上完全切断待机功率的消耗。
[0044] 尽管已参照本发明的某些示例性实施例示出和描述本发明,但本领域技术人员将会理解,在不脱离由所附权利要求及其等同物定义的本发明的精神和范围的情况下,可对其做出各种形式和细节上的变化。
[0045] 附图标记的描述
20、40:智能电话或智能电话的电源单元的一部分
30、50:电源装置
23、42:DC/DC 转换器
31,54:第二回流防止单元
33、51:控制单元(μ -COM)
44:充电电压供给单元 CT:电流检测单元。

Claims (15)

1.一种用于对智能电话的电池进行充电的电源装置,所述电源装置具有待机功率切断功能,所述电源装置包括用于在对智能电话的电池进行充电时连接到智能电话的电源单元(20)的微型USB连接器(24)和用于将DC充电功率从AC输入电源提供给智能电话(20)的功率产生单元(32),所述电源装置还包括: 控制单元(33),包括用于控制电源装置(30)的总体操作和总体功能的至少一个微处理器; 功率供给/切断单元(34),用于在控制单元(33)的控制下执行将AC输入功率提供给功率产生单元(32)/切断来自功率产生单元(32)的AC输入功率的功能;和 电流检测单元(CT),连接到控制器(33),用于感测功率供给/切断单元(34)中的电流并且将感测到的电流发送给控制器(33)以向控制器(33)通知电池的充电状态, 其中所述智能电话的电源单元(20)包括可再充电电池(21)、DC/DC转换器(23)和第一回流防止单元(22),DC/DC转换器(23)用作用于提供用于电池的充电电压的单元,第一回流防止单元(22)连接在电池(21)和控制单元(33)之间,用于防止来自电源装置(30)的DC功率在电池的充电期间被直接施加于电池(21),以及 电源装置(30)包括第二回流单元(31),第二回流单元(31)连接到功率产生单元(32)的DC充电电压的输出端子和控制单元(33)的微处理器(μ-COM)的电源电压(Vc)。
2.如权利要求1所述的电源装置,其中通过组合至少一个光三端可控硅器件/三端可控硅器件(Tl,T2)、光电二极管(roi)和/或继电器来构造所述功率供给/切断单元(34)。
3.如权利要求1或2所述的电源装置,其中所述第一回流防止单元(22)包括至少一个二极管(Dl)。
4.如权利要求1或2所述的电源装置,其中所述第二回流防止单元(31)包括至少一个二极管(D2)。
5.如权利要求1或2所述的电源装置,其中所述电源装置(30)根据来自控制单元(33)的微处理器(μ-COM)的输出端子(02)的输出信号控制光电二极管(PDl)的通/断状态,由此通过控制三端可控硅器件(Tl,T2)的通/断状态来调整向功率产生单元(32)供给AC输入功率/切断来自功率产生单元(32)的AC输入功率。
6.一种控制电池充电电源装置的正常操作的方法,所述电池充电电源装置包括微型USB连接器(24)、功率产生单元(32)和控制单元(33),微型USB连接器(24)在对智能电话的电池进行充电时将电池连接到智能电话的电源单元(20),功率产生单元(32)用于将DC充电功率从AC输入电源提供给智能电话(20),控制单元(33)包括用于控制电源装置(30)的总体操作和总体功能的至少一个微处理器,其中如果电源装置(30)的电流检测单元(CT)感测到流动的电流并且将感测到的电流输入到控制单元(33)的输入端口(II),则在感测到的电流低于完全充电电流的预定水平的情况下,控制单元确定电池完全充电,将控制单元的输出(02)输出为低,断开功率供给/切断单元(35)的光电二极管(PDl),并且执行控制以将三端可控硅器件(Tl,T2)的状态转换成断开状态,由此通过切断AC输入功率来切断电源装置(30)的待机功率。
7.一种用于对智能电话的电池进行充电的电源装置,所述电源装置具有待机功率切断功能,所述电源装置包括微型USB连接器(46)、微型USB插头(45)、功率产生单元(53)和DC/DC转换器(42),微型USB连接器(46)用于在对智能电话的电池(41)进行充电时连接到智能电话,微型USB插头(45)耦合到微型USB连接器(46)并且用作用于提供充电功率的通道,功率产生单元(53)用于将DC充电功率从AC输入电源提供给智能电话,DC/DC转换器(42)用于将充电电压提供给电池,所述电源装置还包括: 控制单元(51),包括用于控制电源装置(50)的电功率的产生以及检测电池(41)的充电状态以分析、确定和控制电池(41)的充电状态的至少一个微处理器(μ-COM); 功率供给/切断单元(52),用于在控制单元(51)的控制下提供或切断电功率; 电流检测单元(CT),连接到控制单元(51)的输入端子(II),用于检测充电AC供给电源的电流以检测电池的充电状态并且向控制单元(51)的输入端子(Il)提供检测到的电流; 第二回流防止单元(54),用于防止电功率在输入到电源装置(50)的功率被切断时被从电池(41)放电; 充电电压供给单元(44),用于确定提供的电压是充电电压还是电池电压(Vb)以将电功率提供给DC/DC转换器(42)或切断来自DC/DC转换器(42)的电功率;和 第一回流防止单元(43),用于防止电功率在从电源装置(50)提供+5 V的电压时反向流向电池。
8.如权利要求7所述的电源装置,其中通过组合连接到控制单元(51)的输出端子以被控制接通或断开的至少一个晶体管(Q2)、继电器(K2)和接触点(c,d)来构造所述功率供给/切断单元52以用于将AC电源电压提供给功率产生单元(53)/切断来自功率产生单元(53)的AC电源电压。
9.如权利要求7或8所述的电源装置,其中所述充电电压供给单元(44)包括比较器(Ul)、齐纳二极管(D3)、晶体管(Ql)和继电器(Kl),并且被构造为通过继电器(Kl)将充电DC电压(Vd)提供给DC/DC转换器(42)。
10.如权利要求9所述的电源装置,其中所述充电电压供给单元(44)的比较器(Ul)确定电池的电压是否低于+5 V,并且断开晶体管(Ql)并且对继电器(Kl)的线圈去除能量以使接触点(a,b)断开连接,由此防止电池电压(Vb)被提供给DC/DC转换器(12)从而被放电。
11.如权利要求10所述的电源装置,其中所述第一回流防止单元(43)包括至少一个二极管(Dl)。
12.如权利要求10所述的电源装置,其中所述第二回流防止单元(54)包括至少一个二极管(D2) ο
13.如权利要求7所述的电源装置,其中所述充电电压供给单元(44)仅使用安装到智能电话的+5 V端子和GND端子的两个导线对电池进行充电。
14.如权利要求7或8所述的电源装置,其中所述充电电压供给单元(44a)利用包括微处理器(μ-COM)、至少一个晶体管(Q3)和继电器(Kl)的结构执行控制以使接触点(a,b)分离从而允许控制单元51进入休眠模式,微处理器(μ-COM)的输入连接到+5 V端子和GND端子,所述至少一个晶体管(Q3)的基极连接到微处理器的输出,继电器(Kl)的一端连接到晶体管(Q3)。
15.一种控制由电池充电电源装置对电池进行充电的操作的方法,所述电池充电电源装置包括微型USB连接器(46)、微型USB插头(45)、功率产生单元(53)和DC/DC转换器(42),微型USB连接器(46)用于对智能电话的电池(41)进行充电,功率产生单元(53)用于提供来自AC输入电源的DC充电功率,DC/DC转换器(42)用于将充电电压提供给电池,其中如果由电流检测单元(CT)感测到的电流变低而达到当电池(11)完全充电时的完全充电电流,则控制单元(51)监测该电流,确定电池完全充电,将控制单元的输出(02)控制为特定状态以通过功率供给/切断单元(52)切断电源装置(50)的AC输入功率,从而通过将控制单元的微型计算机设置为休眠模式来使电池被最低限度地放电,并且当来自电源装置(50)的电功率被切断从而不提供DC充电电压(+5V)时,充电电压供给单元(44)被断开以防止来自电池的电流的回流,由此防止电池的电功率被提供和放电。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105137815A (zh) * 2015-07-22 2015-12-09 北汽福田汽车股份有限公司 一种穿戴设备、车辆控制系统及车辆控制方法
CN108173327A (zh) * 2018-02-12 2018-06-15 塔里木大学 一种自动断电节能保护装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016152722A (ja) * 2015-02-18 2016-08-22 株式会社東芝 半導体装置及びワイヤレス給電システム
WO2016192010A1 (zh) * 2015-06-01 2016-12-08 广东欧珀移动通信有限公司 充电电路和移动终端
US9400546B1 (en) * 2015-06-19 2016-07-26 Cypress Semiconductor Corporation Low-power implementation of Type-C connector subsystem
KR20170088204A (ko) * 2016-01-22 2017-08-01 삼성전자주식회사 전자 장치, 전자 장치의 전원 제어 방법
KR20180004388A (ko) * 2016-07-03 2018-01-11 삼성전자주식회사 단말장치, 입력장치 및 그 전원 제어방법
JP2018033244A (ja) * 2016-08-24 2018-03-01 キヤノン株式会社 電子機器およびその制御方法
KR20180046139A (ko) * 2016-10-27 2018-05-08 삼성전자주식회사 배터리 관리 방법, 장치, 및 시스템
KR20180094613A (ko) * 2017-02-16 2018-08-24 김창호 낭비전력을 차단하는 모니터 및 전원어댑터와 그 제어방법
CN110071402A (zh) * 2018-01-24 2019-07-30 旺玖科技股份有限公司 自动检测待机电流的节能装置
US10892636B2 (en) * 2018-03-30 2021-01-12 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Plug-in backup energy devices

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5723970A (en) * 1996-04-05 1998-03-03 Linear Technology Corporation Battery charging circuitry having supply current regulation
US6091229A (en) * 1999-03-30 2000-07-18 Motorola, Inc. Sub-miniature high efficiency battery charger system and method
JP2002125315A (ja) * 2000-10-13 2002-04-26 Sony Corp 電源遮断装置
JP3417919B2 (ja) * 2000-12-18 2003-06-16 株式会社 ネオテクノ 電気機器用電源供給装置
JP3931037B2 (ja) * 2000-12-27 2007-06-13 三菱化学株式会社 二次電池用充電器
US7000127B2 (en) * 2002-04-30 2006-02-14 Dell Products L.P. Power saving circuit for display system
US7863862B2 (en) * 2007-10-12 2011-01-04 Research In Motion Limited Handheld electronic device with holster having a notification device
KR101178193B1 (ko) * 2009-01-08 2012-08-30 김창호 자동으로 대기전력 차단기능을 갖는 콘센트장치및 그 제어방법
KR20100096976A (ko) * 2009-02-24 2010-09-02 김창호 대기전력을 차단하기 위한 휴대폰 충전장치
KR101024381B1 (ko) * 2010-03-31 2011-03-23 김창호 대기전력 차단 구조를 구비한 전원공급장치
WO2011159066A2 (ko) * 2010-06-14 2011-12-22 Kim Chang Ho 온/오프 스위치 및 이를 이용한 대기전력 차단 장치
US20120187897A1 (en) * 2011-01-24 2012-07-26 Intersil Americas Inc. Battery charger for use with low voltage energy harvesting device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105137815A (zh) * 2015-07-22 2015-12-09 北汽福田汽车股份有限公司 一种穿戴设备、车辆控制系统及车辆控制方法
CN108173327A (zh) * 2018-02-12 2018-06-15 塔里木大学 一种自动断电节能保护装置
CN108173327B (zh) * 2018-02-12 2019-11-12 塔里木大学 一种自动断电节能保护装置

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