CN105896662A - 单端口移动电源控制电路及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种单端口移动电源控制电路及其控制方法，该电路包括用于连接外接设备的连接端口、设备接入检测模块、控制器、电压检测模块、输出控制模块、输出模块、输入控制模块和输入模块；设备接入检测模块连接在控制器的第一输入端与连接端口之间，电压检测模块连接在控制器的第二输入端与VBUS线之间且用于检测VBUS线上的电压；控制器的第一输出端连接输出控制模块的输入端，且输出控制模块的输出端依次通过输出模块和VBUS线接入连接端口，且通过连接端口给外接设备供电；控制器的第二输出端连接输入控制模块的输入端，VBUS线通过输入模块与输入控制模块的输入端连接，且该外接设备通过VBUS线进行充电。

Description

单端口移动电源控制电路及其控制方法
技术领域
本发明涉及移动电源技术领域，尤其涉及一种单端口移动电源控制电路及其控制方法。
背景技术
在智能终端普及的今天，终端均配置大容量电池，一方面要求该终端有很长的续航时间，而另一方面要求改终端在某些时候能够对外输出电流给与其相连的用电设备。
一般而言，有三种方法能够实现此功能，第一种方法是使用两个端口来设计相应电路，一个用于实现外部电源给自身的充电，另一个用于实现给外部负载供电；第二种方法是，用户通过使用不同的特殊设计的带有区分的数据线缆，以实现向终端供电或者是从终端输出电流；第三种方法是，仅使用一种端口，在终端上设置一个开关，当开关在供电档上的时候，终端只接受外部对终端的输入电流，当开关接在输出档上的时候，终端只接受外部对终端的输入电流，当开关接在输出档上的时候，终端只能向外部设备供电。
但是，以上提供的三种方法均存在不利因素，其中，第一种方法中，由于终端设计采用了两个端口，从而会增加终端成本，且不利于终端的小型化，便携性较差；第二种方法需要人为判断使用哪种数据线缆，如果在充电或对外供电的场景下误用错误的数据线缆，将会损坏设备，增加材料成本；并且由于对应不同的数据线缆，便携性差；第三种方法同样需要人为区分充电会对外供电的场景，进而将开关置于相应的位置，如果开关位置选择错误，同样判断会损坏设备，增加材料成本，影响用户体验。
目前市面上虽然有使用单端口设计的，但是这种结构不管是在使用状态还是在未使用状态下，都处于工作状态，这样不仅造成了能源的损耗，而且成本高，也容易缩短其使用寿命。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种节能省耗、使用寿命长及自动化程度高的单端口移动电源控制电路及其控制方法。
为实现上述目的，本发明提供一种单端口移动电源控制电路，包括用于连接外接设备的连接端口、设备接入检测模块、控制器、电压检测模块、输出控制模块、输出模块、输入控制模块和输入模块；所述设备接入检测模块连接在控制器的第一输入端与连接端口之间，所述电压检测模块连接在控制器的第二输入端与VBUS线之间且用于检测VBUS线上的电压；所述控制器的第一输出端连接输出控制模块的输入端，且输出控制模块的输出端依次通过输出模块和VBUS线接入连接端口，且通过连接端口给外接设备供电；所述控制器的第二输出端连接输入控制模块的输入端，VBUS线通过输入模块与输入控制模块的输入端连接，且该外接设备通过VBUS线进行充电；
当检测到有外接设备接入时，设备接入检测模块上的插入设备检测信号变为低电平，并发送给控制器，控制器检测到有外接设备插入后，唤醒控制器从睡眠状态进入工作状态；
控制器接收到该插入设备检测信号后，控制电压检测模块开始检测VBUS线上的电压，若检测到的电压为0V时，则输出信号，打开输出控制模块并关闭输入控制模块后，并通过VBUS线给外接设备充电；若检测到的电压大于1V以上时，则该外接设备为电源设备，则输出信号打开输入控制模块并关闭输出控制模块后，则该外接设备通过VBUS线给该单端口移动电源控制电路充电。
其中，该控制电路还包括电池，所述电池的供电端分别与控制器的电源端及输出控制模块连接，所述输入控制模块的输出端与电池的取电端连接，且取电时，该外接设备依次通过VBUS线、输入模块和输入控制模块接入该电池，并给该电池供电。
其中，所述外接设备通过信号线或电源线与连接端口连接。
为实现上述目的，本发明还提供一种单端口移动电源控制电路的控制方法，包括以下步骤：
步骤1，检测是否有外接设备接入，若无，则关闭输入输出通道，进入睡眠模式，若有，退出睡眠模式并进入步骤2；
步骤2，控制器控制电压检测模块开始检测VBUS线上的电压；若检测到的电压为0V时，则关闭输入通道，打开输出通道后通过VBUS线给外接设备充电；若检测到的电压大于1V以上时，则关闭输出通道打开输入通道，则该外接设备通过VBUS线给该电池充电；
步骤3，充电完成后，检测外接设备是否拔掉；若拔掉，则关闭输入输出通道，进入睡眠模式；若未拔掉，则拔出后进入睡眠状态。
其中，所述步骤1中检测是否有外接设备接入的具体方法为：设备接入检测模块上的插入设备检测信号转为低电平，并发送给控制器，控制器检测到电平的转化后确认有外接设备接入。
其中，所述步骤1之前还包括一步骤0，该步骤0为：程序初始化，关闭输入、输出控制模块，开放中断服务。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的单端口移动电源控制电路及其控制方法，由设备接入检测模块检测是否有外接设备插入，若有外接设备插入，则该控制电路进入工作状态；若没有，则处于睡眠状态，这种结构的设计，能保证在未使用状态均处于睡眠状态，最大程度降低整个系统的功耗，延长电池的使用寿命。同时，控制器控制电压检测模块对VBUS线上的电压进行检测，根据检测结果判定该外接设备是属于被充电设备还是电源设备，再根据判定解决进行工作。这个过程控制明确，能让在不工作状态的其他元件都不工作，进而达到使得该单接口不仅可以实现充电功能，外载供电功能，而且工作安全，不会造成对设备的损坏。本发明具有设计合理、节能省耗、使用寿命长及成本低等特点。
附图说明
图1为本发明的单端口移动电源控制电路的工作原理图；
图2为本发明的单端口移动电源控制方法的步骤流程图。
主要元件符号说明如下：
10、外接设备 11、连接端口
12、设备接入检测模块 13、控制器
14、电压检测模块 15、输出控制模块
16、输出模块 17、输入控制模块
18、输入模块 19、VBUS线
20、电池。
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
请参阅图1，本发明的单端口移动电源控制电路，包括用于连接外接设备10的连接端口11、设备接入检测模块12、控制器13、电压检测模块14、输出控制模块15、输出模块16、输入控制模块17和输入模块18；设备接入检测模块12连接在控制器13的第一输入端与连接端口11之间，电压检测模块14连接在控制器13的第二输入端与VBUS线19之间且用于检测VBUS线19上的电压；控制器13的第一输出端连接输出控制模块15的输入端，且输出控制模块15的输出端依次通过输出模块16和VBUS线19接入连接端口，且通过连接端口11给外接设备10供电；控制器13的第二输出端连接输入控制模块17的输入端，VBUS线19通过输入模块18与输入控制模块17的输入端连接，且该外接设备10通过VBUS线19进行充电；
当检测到有外接设备10接入时，设备接入检测模块12上的插入设备检测信号变为低电平，并发送给控制器13，控制器13检测到有外接设备10插入后，唤醒控制器13从睡眠状态进入工作状态；
控制器13接收到该插入设备检测信号DET后，控制电压检测模块14开始检测VBUS线19上的电压，若检测到的电压为0V时，则输出信号OutCtrl，打开输出控制模块15并关闭输入控制模块17后，该通过VBUS线19给外接设备10充电，此时的外接设备10为手机、平板电脑等一些智能设备；若检测到的电压大于1V以上时，则该外接设备10为电源设备，则输出信号InCtrl打开输入控制模块17并关闭输出控制模块15后，则该外接设备10通过VBUS线给该单端口移动电源控制电路充电。
在本实施例中，该控制电路还包括电池20，电池20的供电端分别与控制器13的电源端及输出控制模块15连接，输入控制模块17的输出端与电池20的取电端连接，且取电时，该外接设备10依次通过VBUS线19、输入模块18和输入控制模块17接入该电池20，并给该电池20供电。外接设备10通过信号线或电源线与连接端口11连接。
请进一步参阅图2，本发明还提供一种单端口移动电源控制电路的控制方法，包括以下步骤：
步骤S0为：程序初始化，关闭输入、输出控制模块，开放中断服务，开放中断服务说明该单端口处于睡眠状态；
步骤S1，检测是否有外接设备接入，若无，则关闭输入输出通道，进入睡眠模式，若有，退出睡眠模式并进入步骤2；在步骤S1中检测是否有外接设备接入的具体方法为：设备接入检测模块上的插入设备检测信号转为低电平，并发送给控制器，控制器检测到电平的转化后确认有外接设备接入
步骤S2，控制器控制电压检测模块开始检测VBUS线上的电压；若检测到的电压为0V时，则关闭输入通道，打开输出通道后通过VBUS线给外接设备充电；若检测到的电压大于1V以上时，则关闭输出通道打开输入通道，则该外接设备通过VBUS线给该电池充电；该步骤中电压的检测时间为5秒；
步骤S3，充电完成后，检测外接设备是否拔掉；若拔掉，则关闭输入输出通道，进入睡眠模式；若未拔掉，则拔出后进入睡眠状态。
相较于现有技术的情况，本发明提供的单端口移动电源控制电路及其控制方法，由设备接入检测模块检测是否有外接设备插入，若有外接设备插入，则该控制电路进入工作状态；若没有，则处于睡眠状态，这种结构的设计，能保证在未使用状态均处于睡眠状态，最大程度降低整个系统的功耗，延长电池的使用寿命。同时，控制器控制电压检测模块对VBUS线上的电压进行检测，根据检测结果判定该外接设备是属于被充电设备还是电源设备，再根据判定解决进行工作。这个过程控制明确，能让在不工作状态的其他元件都不工作，进而达到使得该单接口不仅可以实现充电功能，外载供电功能，而且工作安全，不会造成对设备的损坏。本发明具有设计合理、节能省耗、使用寿命长及成本低等特点。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种单端口移动电源控制电路，其特征在于，包括用于连接外接设备的连接端口、设备接入检测模块、控制器、电压检测模块、输出控制模块、输出模块、输入控制模块和输入模块；所述设备接入检测模块连接在控制器的第一输入端与连接端口之间，所述电压检测模块连接在控制器的第二输入端与VBUS线之间且用于检测VBUS线上的电压；所述控制器的第一输出端连接输出控制模块的输入端，且输出控制模块的输出端依次通过输出模块和VBUS线接入连接端口，且通过连接端口给外接设备供电；所述控制器的第二输出端连接输入控制模块的输入端，VBUS线通过输入模块与输入控制模块的输入端连接，且该外接设备通过VBUS线进行充电；
当检测到有外接设备接入时，设备接入检测模块上的插入设备检测信号变为低电平，并发送给控制器，控制器检测到有外接设备插入后，唤醒控制器从睡眠状态进入工作状态；
控制器接收到该插入设备检测信号后，控制电压检测模块开始检测VBUS线上的电压，若检测到的电压为0V时，则输出信号，打开输出控制模块并关闭输入控制模块后，并通过VBUS线给外接设备充电；若检测到的电压大于1V以上时，则该外接设备为电源设备，则输出信号打开输入控制模块并关闭输出控制模块后，则该外接设备通过VBUS线给该单端口移动电源控制电路充电。
2.根据权利要求1所述的单端口移动电源控制电路，其特征在于，该控制电路还包括电池，所述电池的供电端分别与控制器的电源端及输出控制模块连接，所述输入控制模块的输出端与电池的取电端连接，且取电时，该外接设备依次通过VBUS线、输入模块和输入控制模块接入该电池，并给该电池供电。
3.根据权利要求1所述的单端口移动电源控制电路，其特征在于，所述外接设备通过信号线或电源线与连接端口连接。
4.一种单端口移动电源控制电路的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，检测是否有外接设备接入，若无，则关闭输入输出通道，进入睡眠模式，若有，退出睡眠模式并进入步骤2；
步骤2，控制器控制电压检测模块开始检测VBUS线上的电压；若检测到的电压为0V时，则关闭输入通道，打开输出通道后通过VBUS线给外接设备充电；若检测到的电压大于1V以上时，则关闭输出通道打开输入通道，则该外接设备通过VBUS线给该电池充电；
步骤3，充电完成后，检测外接设备是否拔掉；若拔掉，则关闭输入输出通道，进入睡眠模式；若未拔掉，则拔出后进入睡眠状态。
5.根据权利要求4所述的单端口移动电源控制电路，其特征在于，所述步骤1中检测是否有外接设备接入的具体方法为：设备接入检测模块上的插入设备检测信号转为低电平，并发送给控制器，控制器检测到电平的转化后确认有外接设备接入。
6.根据权利要求4所述的单端口移动电源控制电路，其特征在于，所述步骤1之前还包括一步骤0，该步骤0为：程序初始化，关闭输入、输出控制模块，开放中断服务。
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