CN106253639B - 正反插可识别电源装置及智能充电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种正反插可识别电源装置及智能充电装置，包括：电源转换器、第一电连接器、切换单元、检测单元及控制单元，第一电连接器适于与一第二电连接器结合且具有第一端子组，第二电连接器具有第二端子组；切换单元连接于所述第一电连接器与电源转换器的输出端之间；检测单元的输入端与第一电连接器相连，用以检测第一、第二电连接器的结合状态；控制单元的输入端与检测单元的输出端相连，控制单元的第一输出端与切换单元相连，用以根据结合状态控制所述切换单元选择性地将第一端子组中各个端子连接至电源转换器的输出端的各个端子，以使第一端子组中各个端子的顺序与第二端子组中各个端子的顺序一致。本发明的正反插可识别电源装置，可实现正反插的自动识别。

Description

正反插可识别电源装置及智能充电装置
技术领域
本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种正反插可识别电源装置及智能充电装置。
背景技术
电源装置是用于电子设备的供电或充电的设备，例如电源适配器或电源排插等。在利用电源装置给电子设备充电时，都需要将数据线的USB插头与电源适配器、电源排插等电源装置上的USB接口连接。众所周知，USB插头与USB接口之间的连接必须对准插入，而且在插入前要分辨正反方向，所以，对于用户而言，其操作非常繁琐不便。
为了解决正方反向难以辨别的问题，相关技术中，对USB插头、USB接口进行结构改进，例如在USB插头、USB接口内分别设置两组端子组，使得USB插头与USB接口插接时不需要分辨正方方向，虽然这种通过物理结构的改进能够该解决上述问题，但是，这种结构上的改进使得USB插头、USB接口的结构变得复杂，生产工艺复杂，加工成本高。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种正反插可识别电源装置。
本发明的另一个目的在于提出一种具有该正反插可识别电源装置的智能充电装置。
为实现上述目的，一方面，根据本发明实施例的正反插可识别电源装置，包括：
电源转换器，用以将交流电转换为直流电；
第一电连接器，所述第一电连接器适于与一第二电连接器结合且具有第一端子组，所述第二电连接器具有第二端子组；
切换单元，所述切换单元连接于所述第一电连接器与所述电源转换器的输出端之间；
检测单元，所述检测单元的输入端与所述第一电连接器相连，用以检测所述第二电连接器与所述第一电连接器的结合状态，所述结合状态包括正向结合和反向结合状态；
控制单元，所述控制单元的输入端与所述检测单元的输出端相连，所述控制单元的第一输出端与所述切换单元相连，用以根据所述结合状态控制所述切换单元选择性地将所述第一端子组中的各个端子连接至所述电源转换器的输出端各个端子，以使所述第一端子组中各个端子的顺序与所述第二端子组中各个端子的顺序一致。
根据本发明实施例提供的正反插可识别电源装置，通过检测单元检测第二电连接器与第一电连接器的结合状态(正向结合或反向结合)，再通过控制单元根据所述结合状态控制切换单元选择性地将所述第一端子组中的各个端子连接至所述电源转换器的输出端对应地的各个端子，进而使得电源转换器在所述正向结合状态和反向结合状态下均可将直流电输出至第二电连接器，如此，即可实现正反插的自动识别。本发明通过电路改进即可实现正反插识别，而不需要对第一电连接器、第二电连接器的结构进行改进，由此，可以保持第一电连接器、第一电连接器的结构简单，降低加工难度及成本等。
另外，根据本发明上述实施例正反插识别电路还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述切换单元包括模拟开关芯片，所述模拟开关芯片的第一引脚与所述电源转换器的输出端的数据正极端相连，所述模拟开关芯片的第二引脚与所述电源转换器的输出端的数据负极端相连，所述模拟开关芯片的第三引脚接地，所述模拟开关芯片的第九引脚连接至一第一电压源，所述模拟开关芯片的第四引脚及第七引脚连接至所述第一端子组的第四端，所述模拟开关芯片的第五引脚和第六引脚连接至所述第一端子组的第二端，所述模拟开关芯片的第八引脚接地，所述模拟开关芯片的第十引脚连接至所述控制单元的第一输出端；
所述第一端子组的第四端子适于在所述正向结合与所述第二端子组中的数据正极端电性接触，而在所述反向结合时与所述第二端子组中的数据负极端电性接触；所述第一端子组的第二端子适于在所述正向结合与所述第二端子组中的数据负极端接触，而在所述反向结合时与所述第二端子组的数据正极端电性接触；
当所述模拟开关芯片的第十引脚为低电平时，所述模拟开关芯片的第一引脚与所述模拟开关芯片的第七引脚导通，所述模拟开关芯片的第二引脚与所述模拟开关芯片的第六引脚导通；当所述模拟开关芯片的第十引脚为高电平时，所述模拟开关芯片的第一引脚与所述模拟开关芯片的第五引脚导通，所述模拟开关芯片的第二引脚与所述模拟开关芯片的第四引脚导通。
根据本发明的一个实施例，所述检测单元的输入端与所述第一电连接器中的至少一个端子相连，所述第一电连接器中的至少一个端子适于与所述第二端子组中的至少一个端子电性接触，所述检测单元的输出端与所述控制单元的输入端相连，用以在所述第二电连接器与所述第一电连接器的正向结合和反向结合时输出不同的电平信号。
根据本发明的一个实施例，所述检测单元包括：
第一三极管；
第一MOS管，所述第一MOS管的源极连接至一第一电阻和一第三电阻的一端，所述第一电阻的另一端接地，所述第一MOS管的漏极通过一第四电阻与所述第一三极管的基极，所述第一三极管的发射极接地；
第二三极管；
第二MOS管，所述第二MOS管的源极连接至所述第一MOS管的源极，所述第二MOS管的漏极通过一第七电阻与所述第二三极管的基极，所述第二三极管的发射极接地；
所述第一三极管的集电极、第二三极管的集电极共同作为所述检测单元的输出端；
所述第一端子组的第五端与所述第一MOS管的漏极相连，所述第一端子组的第一端与所述第二MOS管的漏极相连，所述第一端子组的第三端连接至第二电压源；
所述第一端子组的第五端适于与所述第二端子组中接地端和空置端中的一个电性接触，所述第一端子组的第一端适于与所述第二端子组中接地端和空置端中的另一个电性接触，所述第一端子组的第三端适于与所述第二端子组中电源端电性接触。
根据本发明的一个实施例，所述控制单元包括微处理器，所述微处理器的第一引脚连接第一电压源，所述微处理器的第十引脚接地，所述微处理器的第二引脚及第三引脚共同作为控制单元的输入端，所述微处理器的第二引脚与所述第一三极管的集电极相连，所述微处理器的第三引脚与所述第二三极管的集电极相连并通过一第八电阻连接至第一电压源，所述微处理器的第四引脚与所述第一MOS管的栅极相连，所述微处理器的第五引脚与所述第二MOS管的栅极相连，所述微处理器的第九引脚与所述第三电阻的另一端相连并通过第四电容接地，所述微处理器的第八引脚作为所述控制单元的第一输出端。
根据本发明的一个实施例，还包括LED指示电路，所述LED指示电路与所述控制电源的第二输出端相连，用以显示第一电连接器的工作状态。
根据本发明的一个实施例，所述微处理器的第六引脚及第七引脚共同作为所述控制单元的第二输出端；
所述LED指示电路包括第一发光二极管和第二发光二极管，所述第一发光二极管的阳极通过一第五电阻与所述微处理器的第六引脚相连，所述第二发光二极管的阳极通过一第六电阻与所述微处理器的第七引脚相连，所述第一发光二极管和第二发光二极管的阴极接地。
另一方面，根据本发明实施例提供的智能充电装置，包括：
如上所述正反插可识别电源装置；
第二电连接器，所述第二电连接器适于与所述正反插可识别电源装置中的所述第一电连接器结合；
第三电连接器，所述第三电连接器与所述第二电连接器相连，且适于与电子设备的充电接口连接。
根据本发明的一个实施例，所述第二电连器与所述正反插可识别电源装置中的第一电连接器以磁性吸附方式结合。
附图说明
图1是本发明实施例正反插可识别电源装置的方框图；
图2是本发明实施例正反插可识别电源装置的使用状态图；
图3是本发明一个实施例正反插可识别电源装置中切换单元的电路图；
图4是本发明一个实施例正反插可识别电源装置中模拟开关芯片的内部结构示意图；
图5是本发明一个实施例正反插可识别电源装置中检测单元的电路图；
图6是本发明一个实施例正反插可识别电源装置中控制单元的电路图；
图7是本发明一个实施例正反插可识别电源装置中LED指示单元的电路图；
图8是本发明一个实施例正反插可识别电源装置中第一电连接器与第二电连接器正向结合的示意图；
图9是本发明一个实施例正反插可识别电源装置中第一电连接器与第二电连接器反向结合的示意图；
图10是本发明一个实施例智能充电装置的结构示意图；
图11是本发明另一个实施例智能充电装置的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照图1至图2所示，本发明实施例提供了一种正反插可识别电源装置100，包括电源转换器10、第一电连接器11、切换单元12、检测单元13及控制单元14。
具体的，电源转换器10用以将交流电转换为直流电，举例来说，输入电源转换器的交流电可以是90-264伏(V)的交流电，该交流电通过电源转换器10可以转换为适于为电子设备300供电的直流电，例如20V、12V、5V等。
第一电连接器11适于与一第二电连接器20结合且具有第一端子组，所述第二电连接器20具有第二端子组。也就是说，第一电连接器11与第二电连接器20可以相互对接，例如以插接方式插接结合，或者以磁吸方式吸附结合。
参照图2所示，具体应用中，第二电连接器20可以是连接在电力传输部件200上的，例如电力传输部件200为电子设备上电源线，则第二电连接器20连接在电源线的一端，电源线的另一端一体式连接至电子设备上。或者电力传输部件200为数据线，第二电连接器20连接在数据线的一端，数据线的另一端设置第三电连接器21，第三电连接器21适于连接至电子设备300的充电接口301。或者电力传输部件200为可更换转接插头，第二电连接器20连接在可更换转接插头的一端，可更换转接插头上另一端设置第三电连接器21，第三电连接器21适于连接至电子设备300的充电接口301。
而且，第二电连接器20可以正向与第一电连接器11结合(如图8所示)，也可以是方向与第一电连接器11结合(如图9所示)。也即是，第二电连接器20与所述第一电连接器11之间的结合状态包括正向结合状态和反向结合状态，且第一电连接器11与第二电连接器20无论是处于正向结合状态还是反向结合状态，第二电连接器20中第二端子组中各个端子均与第一电连接器11中第一端子组中各个端子保持电性接触。
需要说明的是，反向结合状态可以理解为第二电连接器20在正向时翻转180°所形成的状态。当然，反向结合状态可以根据第一端子组和第二端子组中各个端子的排布方式的不同而作不同的理解。
切换单元12连接于所述第一电连接器11与所述电源转换器10的输出端之间。由于在具体应用中第二电连接器20是连接在电力传输部件200上，而电力传输部件200是连接至电子设备300的充电接口301，所以，第二电连接器20上的各个端子(例如电源端、数据正极端、数据负极端、接地端等)的顺序是固定的且与充电接口301中的端子对应。与此同时，电源转换器10的输出端的各个端子顺序也是固定的，如果将第一电连接器11直接连接至电源转换器10的输出端，则第一电连接器11上的各个端子顺序即与电源转换器10的输出端的各个端子顺序对应，此时，在需要充电时，如果将第二电连接器20与第一电连接器11结合，则必须要按照正确的方向(例如正向)结合才能确保可第二电连接器20与第一电连接器11上的各个端子对应接通而充电。而如果第二电连接器20与第一电连接器11反向结合，则第二电连接器20与第一电连接器11上的各个端子不对应，则不能接通充电。
而发明中，在第一电连接器11和电源转换器10的输出端之间设置切换单元12，该切换单元12可以改变第一电连接器11上各个端子与电源转换器10输出端的各个端子的连接顺序，也就是说，通过切换单元12可以改变第一电连接器11上各个端子的排列顺序。
检测单元13的输入端与所述第一电连接器11相连，用以检测所述第二电连接器20与所述第一电连接器11的结合状态，所述结合状态包括正向结合和反向结合状态。也就是说，当第二电连接器20与第一电连接器11结合时，检测单元13产生对应的信号，例如当第二电连接器20与第一电连接器11正向结合时，检测单元产生第一信号，而当第二电连接器20与第一电连接器11反向结合时，检测单元13产生第二信号。
控制单元14的输入端与所述检测单元13的输出端相连，所述控制单元14的第一输出端与所述切换单元12相连，用以根据所述结合状态控制所述切换单元12选择性地将所述第一端子组中各个端子连接至所述电源转换器10的输出端各个端子，以使所述第一端子组中各个端子的顺序与所述第二端子组中各个端子的顺序一致。
也就是说，控制单元14根据检测单元13输出的信号控制切换单元12进行切换操作，进而改变第一电连接器11上的各个端子与电源转换器10输出端的各个端子之间的连接顺序，使得该第一电连接器11上的各个端子顺序与第二电连接器20上各个端子的顺利对应一致，进而保证无论是在第二电连接器20与第一电连接器11正向结合还是反向结合，电源转换器10输出的直流电均能够通过第一电连接器11输出至第二电连接器20，再通过第二电连接器20输入电力传输部件200并传输至电子设备300，实现为电子设备300供电。
需要说明的是，本发明中，第一端子组中各个端子的顺序与第二端子组中各个端子的顺序一致是指第一端子组中与第二端子组中相同功能端子刚好对接在一起，例如第一端子组中数据正、负极端刚好与第二端子组中数据正、负极端刚好分别对接在一起。如此，使得电源转换器10在正向结合状态和反向结合状态下均可将直流电输出至第二电连接器20。
举例来说，当第二电连接器20与第一电连接器11正向结合时，检测单元13产生第一信号，示例性的，第二电连接器20的端子为五个，正向结合时第二电连接器20上五个端子的顺序从上之下为接地端、数据正极端、电源端、数据负极端、空置端。此时，控制单元14根据该第一信号控制切换单元12切换至第一状态，在该第一状态下，第一电连接器11的各个端子按照第一顺序连接至电源转换器20的输出端的各个端子上，使得第一电连接器11上的各个端子的顺序刚好与第二电连接器20上各个端子顺序对应一致，即第一电连接器11的各个端子的顺序从上之下也是接地端、数据正极端、电源端、数据负极端、空置端。
当第二电连接器20与第一电连接器11反向结合时，检测单元13产生第二信号，对应的，则反向结合时第二电连接器20上五个端子的顺序从上之下为空置端、数据负极端、电源端、数据正极端、接地端。此时，控制单元14根据该第二信号控制切换单元12将第一状态切换至第二状态，即调整第一电连接器11的各个端子与电源适配器10的输出端各个端子的连接顺序，调整后的顺序为第二顺序，进而使得第一电连接器11上的各个端子调整后顺序刚好与第二电连接器20上各个端子顺序对应一致，即此时的第一电连接器11的各个端子的顺序从上之下也是空置端、数据负极端、电源端、数据正极端、接地端。
由此，无论第二电连接器20与第一电连接器11正向结合还是方向结合，通过切换单元12自动切换而改变第一电连接器11上的各个端子与电源转换器10输出端的各个端子之间的连接顺序，都能使得该第一电连接器11上的各个端子顺序与第二电连接器20上各个端子的顺利对应一致，进而保证无论正向结合还是反向结合，都能够正常为电子设备300充电。
根据本发明实施例提供的正反插可识别电源装置100，通过检测单元13检测第二电连接器20与第一电连接器11的结合状态(正向结合或反向结合)，再通过控制单元14根据所述结合状态控制切换单元12选择性地将所述第一端子组中的各个端子连接至所述电源转换器10的输出端对应地的各个端子，进而使得电源转换器10在所述正向结合状态和反向结合状态下均可将直流电输出至第二电连接器20，如此，即可实现正反插的自动识别。本发明通过电路改进即可实现正反插识别，而不需要对第一电连接器11、第二电连接器20的结构进行改进，由此，可以保持第一电连接器11、第二电连接器20的结构简单，降低加工难度及成本等。
参照图3所示，在本发明的一个实施例中，切换单元12包括模拟开关芯片U1，所述模拟开关芯片U1的第一引脚D+与所述电源转换器10的输出端的数据正极端D+相连，所述模拟开关芯片U1的第二引脚D-与所述电源转换器10的输出端的数据负极端D-相连，所述模拟开关芯片U1的第三引脚GND接地，所述模拟开关芯片U1的第九引脚VCC连接至一第一电压源，所述模拟开关芯片U1的第四引脚HSD1-及第七引脚HSD2+连接至所述第一端子组的第四端a，所述模拟开关芯片U1的第五引脚HSD1+和第六引脚HSD2-连接至所述第一端子组的第二端b，所述模拟开关芯片U1的第八引脚接地，所述模拟开关芯片U1的第十引脚S连接至所述控制单元14的第一输出端。
第一端子组的第四端a适于在所述正向结合与所述第二端子组中的数据正极端GD+电性接触，而在所述反向结合时与所述第二端子组中的数据负极端GD-电性接触；所述第一端子组的第二端b适于在所述正向结合与所述第二端子组中的数据负极端GD-接触，而在所述反向结合时与所述第二端子组的数据正极端GD+电性接触。
当所述模拟开关芯片U1的第十引脚S为低电平时，所述模拟开关芯片U1的第一引脚D+与所述模拟开关芯片U1的第七引脚HSD2+导通，所述模拟开关芯片U1的第二引脚D-与所述模拟开关芯片U1的第六引脚HDS2-导通；当所述模拟开关芯片U1的第十引脚S为高电平时，所述模拟开关芯片U1的第一引脚D+与所述模拟开关芯片U1的第五引脚HSD1+导通，所述模拟开关芯片U1的第二引脚D-与所述模拟开关芯片U1的第四引脚HSD1-导通。
参照图4所示，也就是说，模拟开关芯片U1具有两个单刀双掷开关，第一个单刀双掷开关的静触点作为模拟开关芯片U1的第一引脚D+，第一个单刀双掷开关的两个动触点分别作为模拟开关芯片U1的第五引脚HSD1+和第七引脚HSD2+，第二个单刀双掷开关的静触点作为模拟开关芯片U1的第二引脚D-，第二个单刀双掷开关的动触点作为模拟开关芯片U1的第四引脚HSD1-和第六引脚HSD2-。
举例来说，以当第二电连接器20与第一电连接器11正向结合时控制单元14的第一输出端输出低电平为例，即模拟开关芯片U1的第十引脚S为低电平，则第一个单刀双掷开关切换至与模拟开关芯片U1的第七引脚HSD2+接触，而第二个单刀双掷开关对应切换至与模拟开关芯片U1的第六引脚HSD2-接触，也即是，模拟开关芯片U1的第一引脚D+与所述模拟开关芯片U1的第七引脚HSD2+导通，模拟开关芯片U1的第二引脚D-与所述模拟开关芯片U1的第六引脚HSD2-导通。由此，在正向结合时，第一电连接器11的第四端a与电源适配器10的输出端的数据正极端D+相连，第一电连接器11的第二端b与电源转换器10的输出端的数据负极端D-相连。
而在正向结合时，第一端子组的第四端a与所述第二端子组中的数据正极端GD+电性接触，第一端子组的第二端b与所述第二端子组中的数据负极端GD-接触，所以，此时，电源转换器10的输出端的数据正极端D+刚好与第二电连接器20的数据正极端GD+对应导通，电源转换器10的输出端的数据负极端D-刚好与第二电连接器20的数据负极端GD-对应导通，如此，实现正向结合时电源转换器10将直流电输出至第二电连接器20。
当第二电连接器20与第一电连接器11反向结合时控制单元14的第一输出端输出高电平，即模拟开关芯片U1的第十引脚S为高电平，则第一个单刀双掷开关切换至与模拟开关芯片U1的第五引脚HSD1+接触，而第二个单刀双掷开关对应切换至与模拟开关芯片U1的第四引脚HSD1-接触，也即是，模拟开关芯片U1的第一引脚D+与所述模拟开关芯片U1的第五引脚HSD1+导通，模拟开关芯片U1的第二引脚D-与所述模拟开关芯片U1的第四引脚HSD1-导通。由此，在反向结合时，第一电连接器11的第二端b与电源适配器10的输出端的数据正极端D+相连，第一电连接器11的第四端a与电源转换器10的输出端的数据负极D-端相连。也即是，此时第一电连接器11的第二端b和第四端a与电源转换器10的输出端的数据正极端GD+和数据负极端GD-连接顺序刚好与正向结合时相反。
而在反向结合时，第一端子组的第二端b与所述第二端子组中的数据正极端GD+电性接触，第一端子组的第四端a与所述第二端子组中的数据负极端GD-接触，即第二电连接器20上数据正极端GD+和数据负极端GD-的顺序也刚好相反。所以，此时，电源转换器10的输出端的数据正极端D+刚好与第二电连接器20的数据正极端GD+对应导通，电源转换器10的输出端的数据负极端D-刚好与第二电连接器20的数据负极端GD-对应导通，如此，实现反向结合时电源转换器10也可以将直流电输出至第二电连接器20。
参照图5所示，在本发明的一个实施例中，检测单元13的输入端与所述第一电连接器11中的至少一个端子相连，所述第一电连接器11中的至少一个端子适于与所述第二端子组中的至少一个端子电性接触，所述检测单元13的输出端与所述控制单元14的输入端相连，用以在所述第二电连接器20与所述第一电连接器11的正向结合和反向结合时输出不同的电平信号。
也就是说，以第一电连接器11上的至少一个端子作为检测端，检测单元13的输入端与该检测端相连，由于第二电连接器20与第一电连接器11在正向结合时和反向结合时，第二电连接器20上与该检测端相对接的端子是不同的，所以，在正向结合和反向结合时，检测端的电平信号是不同的，对应的，则检测单元13输出的电平信号也不同。由此，控制单元14可以通过检测单元13输出的电平信号的不同而实现对切换单元12进行切换控制，进而实现对第一电连接器11的端子连接顺序的切换。
参照图5所示，在本发明的一个实施例中，检测单元13包括第一三极管Q2、第一MOS管Q1、第二三极管Q3及第二MOS管Q4。其中，第一MOS管Q1的源极连接至一第一电阻R1和一第三电阻R3的一端，所述第一电阻R1的另一端接地GND，所述第一MOS管Q1的漏极通过一第四电阻R4与所述第一三极管Q2的基极，所述第一三极管Q2的发射极接地GND。
第二MOS管Q4的源极连接至所述第一MOS管Q1的源极，所述第二MOS管Q4的漏极通过一第七电阻R7与所述第二三极管Q3的基极，所述第二三极管Q3的发射极接地GND。
第一三极管Q2的集电极、第二三极管Q3的集电极共同作为所述检测单元13的输出端；第一端子组的第五端与所述第一MOS管的漏极相连，所述第一端子组的第一端与所述第二MOS管Q4的漏极相连，所述第一端子组的第三端连接至第二电压源。
第一端子组的第五端c适于与所述第二端子组中接地端GND和空置端O中的一个电性接触，所述第一端子组的第一端d适于与所述第二端子组中接地端GND和空置端O中的另一个电性接触，所述第一端子组的第三端e适于与所述第二端子组中电源端VCC电性接触。
在图8至图9示例中，在正向结合时，第一端子组的第五端c与第二端子组中的接地端GND电性接触，第一端子组中的第一端d与第二端子组中的空置端O电性接触，而反向结合时，第一端子组的第五端c与第二端子组中的空置端O电性接触，第一端子组中的第一端d与第二端子组中的接地端GND电性接触。
当第二电连接器与第一电连接器插接时，如果第一三极管Q2的集电极(LOAD-1)为低电平，则判断为正向结合，控制单元14控制第一MOS管Q1的栅极(ON-1)为高电平，第二MOS管Q4的栅极(ON-2)为低电平，则第二三极管Q3的集电极(LOAD-2)为高电平，此时，控制单元14的第一输出端输出第一电平信号。
而如果第二三极管Q3的集电极(LOAD-2)为低电平，则判断为反向结合，控制单元14控制第二MOS管Q4的栅极(ON-2)为高电平，第一MOS管Q1的栅极(ON-1)为低电平，则第一三极管Q2的集电极(LOAD-1)为高电平，此时，控制单元14的第一输出端输出第二电平信号，第二电平信号与第一电平信号中一个为高电平，另一个为低电平。
由此，通过控制单元14输出的第一电平信号和第二电平信号分别对正向结合时和反向结合时，对切换单元12进行不同的切换控制，进而实现对第一电连接器11的第二端和第四端连接顺序的切换，确保可无论是在正向结合或者是反向结合时，第一电连接器11的第二端b和第四端a连接顺序均能够与第二电连接器20的端子顺序一致，进而实现导通。
参照图6所示，在本发明的一个实施例中，控制单元14包括微处理器U2，所述微处理器U2的第一引脚VDD连接第一电压源，所述微处理器U2的第十引脚GND接地，所述微处理器U2的第二引脚P02/XOUT及第三引脚P04/RST/VPP共同作为控制单元14的输入端，所述微处理器U2的第二引脚P02/XOUT与所述第一三极管Q2的集电极相连，所述微处理器U2的第三引脚P04/RST/VPP与所述第二三极管Q3的集电极相连并通过一第八电阻R8连接至第一电压源，所述微处理器U2的第四引脚P53/BZ1/PW M1与所述第一MOS管Q1的栅极相连，所述微处理器U2的第五引脚P54/BZ0/PW M0与所述第二MOS管Q4的栅极相连，所述微处理器U2的第九引脚P44/AIN4与所述第三电阻R3的另一端相连并通过第四电容C4接地，所述微处理器U的第八引脚P42/AIN2作为所述控制单元14的第一输出端。
当正向结合时，第一MOS管Q1的栅极(ON-1)为高电平、第二MOS管Q4的栅极(ON-2)为低电平，第一三极管Q2的集电极(LOAD-1)为低电平，第二三极管Q3的集电极(LOAD-2)为高电平，微处理器U2的第八引脚P42/AIN2输出低电平。
当反向结合时，第一MOS管Q1的栅极(ON-1)为低电平、第二MOS管Q4的栅极(ON-2)为高电平，第一三极管Q3的集电极(LOAD-1)为高电平，第二三极管Q4的集电极(LOAD-2)为低电平，微处理器U的第八引脚P42/AIN2输出高电平。
微处理器U2的第九引脚P44/AIN4用于检测第三电阻R3另一端(OCP)的电压值，当检测的电压值大于设定阀值时，微处理器U2的第四引脚P53/BZ1/PW M1控制第一MOS管Q1的栅极(ON-1)为低电平断开输出，或者微处理器U2的第五引脚P54/BZ0/PW M0控制第二MOS管Q4的栅极(ON-2)为低电平断开输出，进而实现过流保护及短路保护。
参照图1所示，在本发明的一个实施例中，还包括LED指示电路15，所述LED指示电路15与所述控制电源14的第二输出端相连，用以显示第一电连接器11的工作状态。如此，通过LED指示电路15可以分辨当前工作状态，使用更加方便。
参照图7所示，在本发明的一个实施例中，微处理器U的第六引脚P40/AIN0/VREFH及第七引脚P41/AIN1共同作为所述控制单元14的第二输出端。所述LED指示电路15包括第一发光二极管LED1和第二发光二极管LED2，所述第一发光二极管LED1的阳极通过一第五电阻R5与所述微处理器U的第六引脚P40/AIN0/VREFH相连，所述第二发光二极管LED2的阳极通过一第六电阻R6与所述微处理器U2的第七引脚P41/AIN1相连，所述第一发光二极管LED1和第二发光二极管LED2的阴极接地。
当正向结合或反向结合充电时，微处理器U2的第六引脚P40/AIN0/VREFH输出低电平，第七引脚P41/AIN1输出高电平，第二发光二极管LED2点亮，第一发光二级管LED1熄灭。当充满电时，微处理器U2的第六引脚P40/AIN0/VREFH输出高电平，第七引脚P41/AIN1输出低电平，第二发光二极管LED2熄灭，第一发光二级管LED1点亮。较佳的，第一发光二极管LED1为绿色，第二发光二极管LED2为红色。当出现过流或短路时，第二发光二极管LED2闪烁，提高过流或短路提示作用。
参照图10至图11所示，本发明实施例提供了一种智能充电装置，包括第二电连接器20、第三电连接器21及如上述实施例所述的正反插可识别电源装置100。
第二电连接器20适于与所述正反插可识别电源装置100中的所述第一电连接器11结合；第三电连接器21与所述第二电连接器20相连，且适于与电子设备300的充电接口301连接。
具体应用中，第二电连接器20、第三电连接器21可以是连接在电力传输部件200上的，例如电力传输部件200为数据线(如图10所示)，第二电连接器20连接在数据线的一端，第三电连接器21连接在数据线的另一端，第三电连接器21适于连接至电子设备300的充电接口301。或者电力传输部件200为可更换转接插头(如图11所示)，第二电连接器20连接在可更换转接插头的一端，第三电连接器21连接在可更换转接插头的另一端，第三电连接器21适于连接至电子设备300的充电接口301。
有利的，在本发明的一个实施例中，第二电连接器20与所述正反插可识别电源装置100中的第一电连接器11以磁性吸附方式结合。
根据本发明实施例提供的智能充电装置，具有上述的正反插可识别电源装置100，如此，即可实现正反插的自动识别，使用更加方便。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种正反插可识别电源装置，其特征在于，包括：
电源转换器，用以将交流电转换为直流电；
第一电连接器，所述第一电连接器适于与一第二电连接器结合且具有第一端子组，所述第二电连接器具有第二端子组；
切换单元，所述切换单元连接于所述第一电连接器与所述电源转换器的输出端之间；
检测单元，所述检测单元的输入端与所述第一电连接器相连，用以检测所述第二电连接器与所述第一电连接器的结合状态，所述结合状态包括正向结合和反向结合状态；
控制单元，所述控制单元的输入端与所述检测单元的输出端相连，所述控制单元的第一输出端与所述切换单元相连，用以根据所述结合状态控制所述切换单元选择性地将所述第一端子组中各个端子连接至所述电源转换器的输出端的各个端子，以使所述第一端子组中各个端子的顺序与所述第二端子组中各个端子的顺序一致；
所述检测单元包括第一三极管、第一MOS管、第二三极管及第二MOS管，所述第一MOS管的源极连接至一第一电阻和一第三电阻的一端，所述第一电阻的另一端接地，所述第一MOS管的漏极通过一第四电阻与所述第一三极管的基极相连接，所述第一三极管的发射极接地；
所述第二MOS管的源极连接至所述第一MOS管的源极，所述第二MOS管的漏极通过一第七电阻与所述第二三极管的基极相连接，所述第二三极管的发射极接地；所述第一三极管的集电极、第二三极管的集电极共同作为所述检测单元的输出端；所述第一端子组的第五端与所述第一MOS管的漏极相连，所述第一端子组的第一端与所述第二MOS管的漏极相连，所述第一端子组的第三端连接至第二电压源；所述第一端子组的第五端适于与所述第二端子组中接地端和空置端中的一个电性接触，所述第一端子组的第一端适于与所述第二端子组中接地端和空置端中的另一个电性接触，所述第一端子组的第三端适于与所述第二端子组中电源端电性接触。
2.根据权利要求1所述的正反插可识别电源装置，其特征在于，所述切换单元包括模拟开关芯片，所述模拟开关芯片的第一引脚与所述电源转换器的输出端的数据正极端相连，所述模拟开关芯片的第二引脚与所述电源转换器的输出端的数据负极端相连，所述模拟开关芯片的第三引脚接地，所述模拟开关芯片的第九引脚连接至一第一电压源，所述模拟开关芯片的第四引脚及第七引脚连接至所述第一端子组的第四端，所述模拟开关芯片的第五引脚和第六引脚连接至所述第一端子组的第二端，所述模拟开关芯片的第八引脚接地，所述模拟开关芯片的第十引脚连接至所述控制单元的第一输出端；
所述第一端子组的第四端子适于在所述正向结合与所述第二端子组中的数据正极端电性接触，而在所述反向结合时与所述第二端子组中的数据负极端电性接触；所述第一端子组的第二端子适于在所述正向结合与所述第二端子组中的数据负极端接触，而在所述反向结合时与所述第二端子组的数据正极端电性接触；
当所述模拟开关芯片的第十引脚为低电平时，所述模拟开关芯片的第一引脚与所述模拟开关芯片的第七引脚导通，所述模拟开关芯片的第二引脚与所述模拟开关芯片的第六引脚导通；当所述模拟开关芯片的第十引脚为高电平时，所述模拟开关芯片的第一引脚与所述模拟开关芯片的第五引脚导通，所述模拟开关芯片的第二引脚与所述模拟开关芯片的第四引脚导通。
3.根据权利要求1所述的正反插可识别电源装置，其特征在于，所述检测单元的输入端与所述第一电连接器中的至少一个端子相连，所述第一电连接器中的至少一个端子适于与所述第二端子组中的至少一个端子电性接触，所述检测单元的输出端与所述控制单元的输入端相连，用以在所述第二电连接器与所述第一电连接器的正向结合和反向结合时输出不同的电平信号。
4.根据权利要求1所述的正反插可识别电源装置，其特征在于，所述控制单元包括微处理器，所述微处理器的第一引脚连接第一电压源，所述微处理器的第十引脚接地，所述微处理器的第二引脚及第三引脚共同作为控制单元的输入端，所述微处理器的第二引脚与所述第一三极管的集电极相连，所述微处理器的第三引脚与所述第二三极管的集电极相连并通过一第八电阻连接至第一电压源，所述微处理器的第四引脚与所述第一MOS管的栅极相连，所述微处理器的第五引脚与所述第二MOS管的栅极相连，所述微处理器的第九引脚与所述第三电阻的另一端相连并通过第四电容接地，所述微处理器的第八引脚作为所述控制单元的第一输出端。
5.根据权利要求4所述的正反插可识别电源装置，其特征在于，还包括LED指示电路，所述LED指示电路与所述控制单元的第二输出端相连，用以显示第一电连接器的工作状态。
6.根据权利要求5所述的正反插可识别电源装置，其特征在于，所述微处理器的第六引脚及第七引脚共同作为所述控制单元的第二输出端；
所述LED指示电路包括第一发光二极管和第二发光二极管，所述第一发光二极管的阳极通过一第五电阻与所述微处理器的第六引脚相连，所述第二发光二极管的阳极通过一第六电阻与所述微处理器的第七引脚相连，所述第一发光二极管和第二发光二极管的阴极接地。
7.一种智能充电装置，其特征在于，包括：
如权利要求1至6中任一项所述正反插可识别电源装置；
第二电连接器，所述第二电连接器适于与所述正反插可识别电源装置中的所述第一电连接器结合；
第三电连接器，所述第三电连接器与所述第二电连接器相连，且适于与电子设备的充电接口连接。
8.根据权利要求7所述的智能充电装置，其特征在于，所述第二电连接器与所述正反插可识别电源装置中的第一电连接器以磁性吸附方式结合。
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