CN106849274A - 兼容式快速充电器 - Google Patents

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于娟
龚成伟
王响
刘晨
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Abstract

本发明涉及兼容式快速充电器，具有相连接的充电识别控制单元和充电单元，充电单元中设有至少两种类型的充电模块；在充电识别控制单元中具有与待充电电源识别芯片相连的单片机，待充电电源识别芯片中设有与待充电设备连接的I/O端口，以及与单片机连接的传输端口；单片机的控制端连接与充电模块对应的控制电路，控制电路中包括一端连接单片机的控制端，另一端连接开关元件的光耦元件，开关元件的控制端与充电模块对应连接。本发明能够在一个充电器中设置多种不同类型的专用充电模块，能够为多种采用不同协议的移动设备进行针对性充电，极大的方便了用户使用，并且保护了移动设备的安全性。

Description

兼容式快速充电器
技术领域
本发明涉及充电器，特别适合针对不同厂商的手机等移动装置的兼容式快速充电器。
背景技术
目前的手机、平板电脑等移动终端设备普遍采用的快速充电(快充)技术。但各移动设备的厂商所采用的快充协议各不同，导致不同品牌移动设备的充电适配器不能通用，当在一些公共场所没有与用户的移动设备相匹配的充电适配器，将不便于对移动设备进行快充，或勉强使用适合其他品牌的充电适配器进行充电，而这容易造成移动设备的损坏，甚至可能发生电池爆炸等事故。
发明内容
本发明提供了一种兼容式快速充电器，使一个充电器能够适应多种采用不同协议的移动设备，方便用户使用。
本发明的兼容式快速充电器，具有用于连接待充电设备的充电识别控制单元，以及与所述充电识别控制单元连接的充电单元，充电单元中设有至少两种类型的充电模块；
在充电识别控制单元中具有与待充电电源识别芯片相连的单片机，其中待充电电源识别芯片中设有与待充电设备连接并获取待充电电源信息的I/O端口，以及将获取的待充电电源信息传输至单片机的传输端口；
单片机的控制端连接与充电模块对应的控制电路，控制电路中包括一端连接所述单片机的控制端，另一端连接开关元件的光耦元件，开关元件的控制端与充电模块对应连接。
所述的待充电电源识别芯片可以采用MA5887或SOT23-5等系列的IC芯片，通过待充电电源识别芯片对待充电设备的电源IC型号进行识别，并将识别后的信息通过传输端口传输至单片机。单片机通过控制端的电平输出控制对应光耦元件的通/断，进而控制开关元件导通对应的充电模块，被导通的充电模块为待充电设备充电，达到选择与待充电设备相匹配充电的目的。同时可以通过光耦元件实现电器隔离保护待充电电源识别芯片。各充电模块采用现有的各移动设备厂商提供的充电设备。
单片机中进行判断和控制的程序均可由本领域普通技术人员通过常规的单片机变成技术实现。
进一步的，光耦元件通过稳压二极管与开关元件连接，通过稳压二极管使传输到开关元件的电压稳定，保证控制和充电的稳定性。
优选的，所述的开关元件为NPMOS管，所述NPMOS管通过栅极与光耦元件连接，漏极接地，源极连接充电模块。
进一步的，如果充电单元中的各专用充电模块都不能与待充电设备相匹配，则可以在通过充电单元中设置的通用充电模块为待充电设备充电。通用充电模块通常为慢速充电方式，充电效率低于专用的充电模块。
进一步的，通用充电模块的电源端通过二极管连接至外接的待充电设备，并且单片机电源直接与通用充电模块的电源连接。由于通用充电模块的输出电压为5V，并且单片机和待充电电源识别芯片的工作电压也都为5V，而其他充电模块的输出电压可能会在5V以上，因此通过二极管能够避免其他大于5V的电流流入单片机和待充电电源识别芯片，起到保护单片机和待充电电源识别芯片的作用。
本发明的兼容式快速充电器，能够在一个充电器中设置多种不同类型的专用充电模块，能够为多种采用不同协议的移动设备进行针对性充电，极大的方便了用户使用，并且保护了移动设备的安全性。
以下结合实施例的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。
附图说明
图1为本发明兼容式快速充电器的原理框图。
图2为图1的具体电路图。
具体实施方式
如图1所示本发明的兼容式快速充电器，具有用于连接待充电设备的充电识别控制单元，以及与所述充电识别控制单元连接的充电单元，充电单元中设有三种类型的充电模块A～C，例如苹果设备充电模块、华为设备充电模块、三星设备充电模块，还设有一个通用的慢速充电模块T。充电识别控制单元通过对应的A、B、C和T接口与所述各充电模块对应连接。充电单元通过连接的电源为待充电设备充电，电源输出为100V～240V，50/60Hz。待充电设备可以为并联的多个(图1中示出为待充电设备1和待充电设备2)。
如图2所示，在充电识别控制单元中具有与待充电电源识别芯片U0相连的单片机U5。待充电电源识别芯片可以采用MA5887或SOT23-5等系列的IC芯片。在待充电电源识别芯片U0中设有与所述待充电设备连接并获取待充电电源信息的I/O端口DP、DM，以及将获取的待充电电源信息传输至单片机U5的传输端口SEL。
单片机U5采用STC15F104型号的单片机，单片机通过接地端口GND接地，通过控制端P3.3～P3.0分别连接与充电模块A、B、C和通用充电模块T对应的控制电路。控制电路中包括一端连接所述单片机U5的控制端，另一端通过稳压二极管D1～D4连接开关元件Q1～Q4的光耦元件U1～U4。开关元件Q1～Q4分别为结构相同的NPMOS管，各NPMOS管通过栅极与光耦元件U1～U4连接，漏极接地GND，源极通过输出端口A0、B0、C0、T0分别连接各自对应的充电模块A、B、C和通用充电模块T。通用充电的电源端通过二极管D5为待充电设备充电，并且单片机U5电源直接与通用充电模块T的电源连接，起到限流保护单片机U5和待充电电源识别芯片U0的作用。
但有待充电设备接入后，通过待充电电源识别芯片U0对待充电设备的电源IC型号进行识别，并将识别后的信息通过传输端口SEL传输至单片机U5。单片机U5通过控制端P3.3～P3.0的电平输出控制对应光耦元件U1～U4的通/断，进而控制NPMOS结构的开关元件Q1～Q4导通对应的充电模块A、B、C，被导通的充电模块A、B、C为待充电设备充电，达到选择与待充电设备相匹配充电的目的。同时光耦元件U1～U4也起到了对电器隔离保护待充电电源识别芯片U0的作用。如果充电单元中的各专用充电模块A、B、C都不能与待充电设备相匹配，则通过通用充电模块T为待充电设备充电。通用充电模块通常为慢速充电方式，充电效率低于专用的充电模块。慢速充电方式由于是低电压低电流，因此不会烧毁待充电设备的电池，而快速充电方式在不兼容的情况下使用则可能发生烧毁待充电设备的电池的可能。

Claims (5)

1.兼容式快速充电器，其特征为：具有用于连接待充电设备的充电识别控制单元，以及与所述充电识别控制单元连接的充电单元，充电单元中设有至少两种类型的充电模块；
在充电识别控制单元中具有与待充电电源识别芯片(U0)相连的单片机(U5)，其中待充电电源识别芯片(U0)中设有与待充电设备连接并获取待充电电源信息的I/O端口(DP，DM)，以及将获取的待充电电源信息传输至单片机(U5)的传输端口(SEL)；
单片机(U5)的控制端连接与充电模块对应的控制电路，控制电路中包括一端连接所述单片机(U5)的控制端，另一端连接开关元件(Q1～Q4)的光耦元件(U1～U4)，开关元件(Q1～Q4)的控制端与充电模块对应连接。
2.如权利要求1所述的兼容式快速充电器，其特征为：光耦元件(U1～U4)通过稳压二极管(D1～D4)与开关元件(Q1～Q4)连接。
3.如权利要求1所述的兼容式快速充电器，其特征为：所述的开关元件(Q1～Q4)为NPMOS管，所述NPMOS管通过栅极与光耦元件(U1～U4)连接，漏极接地(GND)，源极连接充电模块。
4.如权利要求1至4之一所述的兼容式快速充电器，其特征为：充电单元中包括有通用充电模块(T)。
5.如权利要求4所述的兼容式快速充电器，其特征为：通用充电模块(T)的电源端通过二极管(D5)连接至外接的待充电设备，并且单片机(U5)电源直接与通用充电模块(T)的电源连接。
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