CN109804527B - 充电器 - Google Patents
充电器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109804527B CN109804527B CN201680090005.5A CN201680090005A CN109804527B CN 109804527 B CN109804527 B CN 109804527B CN 201680090005 A CN201680090005 A CN 201680090005A CN 109804527 B CN109804527 B CN 109804527B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- signal
- feedback
- charging
- charger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/0036—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using connection detecting circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0042—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
- H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J2207/20—Charging or discharging characterised by the power electronics converter
Abstract
一种充电器,所述充电器通过检测信号发生电路(300)主动发送检测信号,反馈电路(500)检测采样器件(400)上的电平信号,根据电平信号生成反馈信号,开关器件(100)根据所述反馈信号控制充电器输出充电电压,当所述电平信号满足预设条件(该预设条件为预设的、充电接口(700)出现异常短路时,电平信号所满足的条件),所述开关器件(100)控制所述充电器停止输出充电电压,从而实现主动检测充电器的充电接口(700)是否发生因进水或异物导致阻抗异常降低导致的异常短路,有效避免充电器或被充电设备损伤的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电路领域,尤其涉及一种充电器。
背景技术
随着移动终端的不断发展,尤其手机的不断发展,对充电器(适配器)的安全性能要求不断提升。充电器的充电线的输出端子和移动终端的输入接口经常会由于进水或者其它异物导致阻抗变低,使在适配器通电时线缆发热,甚至烧毁线缆。这一问题成为目前主流手机厂商亟待解决的主要问题。
目前常见手机使用的进水提醒的方法处理异常,当充电口有水渍时,通过检测端口电压变化,立即提醒。然而,该方式只能提醒,不能进行保护动作,并且检测精准度差,误报率高,如果用户没有注意到提醒,继续充电还是会导致线缆发热甚至损坏。
发明内容
本申请根据一些实施例所提供的用于充电器及检测充电接口短路的方法,用以解决适配器通电时由于进水或其他异物导致线缆发热、甚至烧毁的问题。
本发明实施例所提供的充电器以及充电异常检测方法,与充电器的工作状态无关,当有电子设备与充电器连接,即:当充电器为电子设备充电时;或没有电子设备与充电器连接,即:当充电器处于空载状态时,同样适用。
一方面,本申请根据一些实施例提供一种充电器,其中,所述充电器包括:检测信号发生电路、采样器件、反馈电路、开关器件、充电电路和充电接口;所述充电接口包括数据传输管脚和电源管脚;所述充电电路接收电源输入信号,并根据所述电源输入信号产生所述充电电压,所述充电电压经所述电源管脚输出;所述检测信号发生电路用于输出检测信号,所述检测信号发生电路的输出端与所述数据传输管脚连接;所述采样器件串接于所述检测信号发生电路的输出线;所述反馈电路与所述采样器件和所述开关器件连接,用于检测所述采样器件两端的电平信号,并根据所述电平信号生成反馈信号,将所述反馈信号传递给开关器件;所述开关器件串接于所述充电电路的电源输入线或串接于所述充电电路与所述电源管脚的连接线,所述开关器件用于接收所述反馈信号,并根据所述反馈信号控制所述充电器输出充电电压;其中,当所述电平信号满足预设条件时,所述反馈电路生成第一反馈信号,所述开关器件根据所述第一反馈信号控制所述充电器停止输出充电电压;当所述电平信号不满足所述预设条件时,所述反馈电路生成第二反馈信号,所述开关器件根据所述第二反馈信号控制所述充电器输出充电电压。
结合以上一些实施例,所述充电器通过检测信号发生电路主动主动发送检测信号,反馈电路检测采样器件上的电平信号,根据电平信号生成反馈信号,开关器件根据所述电平信号控制充电器输出充电电压,当所述电平信号满足预设条件(该预设条件为预设的、充电接口出现异常短路时,电平信号所满足的条件),所述开关器件控制所述充电器停止输出充电电压,从而主动检测充电器的充电接口是否发生异常短路(因进水或异物导致阻抗异常降低),有效避免充电器或被充电设备损伤的问题。
在一些实施例中,所述开关器件通过串接于所述充电电路与所述电源管脚的连接线,控制所述充电电路与所述电源管脚之间的连接,其中,所述开关器件根据所述第一反馈信号断开所述充电电路与所述电源管脚的连接,所述电源管脚停止输出充电电压,从而使所述充电器停止输出充电电压;所述开关器件根据所述第二反馈信号接通所述充电电路与所述电源管脚的连接。
在另一些实施例中,所述开关器件通过串接于所述充电电路的电源输入线,控制所述充电电路的电源输入信号的输入,其中,所述开关器件根据所述第一反馈信号断开所述充电电路的电源输入信号的输入路径,所述充电电路停止产生充电电压,从而使充电器停止输出充电电压;所述开关器件根据所述第二反馈信号接通所述充电电路的电源输入信号的输入路径。
在一些实施例中,所述开关器件为PWM电路,所述PWM电路用于产生PWM信号,所述PWM电路通过串接于所述充电电路的电源输入线,控制所述充电电路的电源输入信号的输入,以控制所述充电电路生成充电电压。
值得一提的是,所述PWM信号为方波信号。
在一些实施例中,所述PWM电路根据所述第一反馈信号,停止输出PWM信号、或将所述PWM信号的占空比调整为0或100%,以控制所述充电电路停止产生充电电压;所述PWM电路根据所述第二反馈信号,输出所述PWM信号,以控制所述充电电路产生充电电压。
在一些实施例中,所述充电电路包括:开关元件和变压器;所述开关元件与所述变压器的原边连接,所述开关元件接收所述PWM信号、并根据所述PWM信号周期性地断开、导通,以控制所述变压器的原边接收所述电源输入信号;所述变压器的副边根据所述变压器的原边所接收的所述电源输入信号,产生充电电压,并经所述电源管脚输出。
在一些实施例中,所述反馈电路为比较电路、运算放大电路或模数转换电路,其中,所述反馈电路的两个输入端分别连接于所述采样器件的两端,以获取所述电平信号,所述反馈电路的输出端与所述开关器件连接,以向所述开关器件传递给所述反馈信号。
在一些实施例中,所述充电器还包括:至少一个调压器件,所述调压器件串接于所述反馈电路的输入线上。所述调压器件提供一个基准电压,该基准电压提供一个检测误差容许范围。
在一些实施例中,所述调压器件为基准电压源。
在一些实施例中,所述充电器还包括:电容,所述电容串接于所述反馈电路的输入线上。利用所述电容逐步充电的原理,当满足预设条件的电平信号输入超过一定时间或有连续多个满足预设条件的电平信号输入时,所述反馈电路的输入线端才会达到响应的电平值,产生相应反馈信号,避免干扰电压引起的误判。
在一些实施例中,所述检测信号发生电路为:直流信号发生电路、方波信号发生电路、脉冲信号发生电路或半波信号发生电路。
在一些优选的实施例中,所述检测信号发生电路通过输出交流检测信号,同时在回路中加入采样器件,反馈电路采集采样器件上的交流信号,采用交流检测信号进行检测,其能量低,且不会对线缆造成损伤,同时,通过采样多个交流信号的脉冲,能够进一步提高采样精度,避免单次判断易造成误判的问题。
在一些实施例中,所述采样器件为采样电阻或采样电感。
值得一提的是,所述检测信号发生电路也可以持续或周期性地输出检测信号,反馈电路也可以持续性或周期性地检测采样器件两端的电平信号,实现实时地异常保护。
在一些实施例中,所述开关元件为NMOS管。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,而非全部。对于本领域普通技术人员来讲,在没有付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1至图5分别示出根据一些实施例提供的充电器的示例性的结构框图;
图6和图7分别示出根据一些实施例提供的反馈电路的示例性的结构框图;
图8示出根据一些实施例提供的充电电路和开关器件的示例性的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行进一步描述。
为了便于理解本发明实施例,首先介绍若干相关的概念:
1)脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)
PWM是一种模拟控制方式,其根据相应的载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置,来实现晶体管或MOS管导通时间的改变,从而实现开关稳压电源输出的改变,这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时保持恒定,是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。
PWM包括相电压控制PWM、脉宽PWM法、随机PWM、SPWM法、线电压控制PWM等,在镍氢电池智能充电器中,通常采用脉宽PWM法,它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为PWM波形信号,改变脉冲列的周期可以调频,改变脉冲的宽度或占空比可以调压,占空比就是一个脉冲周期内高电平所占的时间比例,例如1秒高电平、1秒低电平的PWM波占空比是50%。采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化,因此,通过调整PWM的周期、PWM的占空比,可以达到控制充电电压的目的。
MOS管是是金属(metal)-氧化物(oxide)-半导体(semiconductor)场效应晶体管,是目前广泛使用的开关器件,具有较高的开关速度。
短路(Short Circuit)是指正常电路中电势不同的两点不正确地直接碰接或被阻抗(或电阻)非常小的导体接通时的情况。短路可以理解为在电路中两点之间形成了一个低阻通路。例如当充电器充电接口进水或进入其他导电物体形成低阻通路,则导致充电接口短路。
根据本发明一些实施例提供的充电器以及充电异常检测方法,与充电器的工作状态无关,当有电子设备与充电器连接,即:当充电器为电子设备充电时;或没有电子设备与充电器连接,即:当充电器处于空载状态时,同样适用。
结合以上,根据一些实施例提供的充电器,所述充电器包括:检测信号发生电路、采样器件、反馈电路、开关器件、充电电路和充电接口;所述充电接口包括数据传输管脚和电源管脚;所述充电电路接收电源输入信号,并根据所述电源输入信号产生所述充电电压,所述充电电压经所述电源管脚输出;所述检测信号发生电路用于输出检测信号,所述检测信号发生电路的输出端与所述数据传输管脚连接;所述采样器件串接于所述检测信号发生电路的输出线;所述反馈电路与所述采样器件和所述开关器件连接,用于检测所述采样器件两端的电平信号,并根据所述电平信号生成反馈信号,将所述反馈信号传递给开关器件;所述开关器件串接于所述充电电路的电源输入线或串接于所述充电电路与所述电源管脚的连接线,所述开关器件用于接收所述反馈信号,并根据所述反馈信号控制所述充电器输出充电电压;其中,当所述电平信号满足预设条件时,所述反馈电路生成第一反馈信号,所述开关器件根据所述第一反馈信号控制所述充电器停止输出充电电压;当所述电平信号不满足所述预设条件时,所述反馈电路生成第二反馈信号,所述开关器件根据所述第二反馈信号控制所述充电器输出充电电压。
图1示出根据一些实施例提供的充电器的简要结构示意图。如图1所示,充电器包括开关器件100、充电电路200、检测信号发生电路300、采样器件400、反馈电路500和充电接口700。
在一些实施例中,所述充电接口700可以是Micro USB接口,即通用串行总线2.0(USB 2.0)的标准的一个便携版本,所述充电接口700通常包括电源管脚Vbus、接地管脚GND及两个数据传输管脚D+和D-。此外,针对通用串行总线3.1(USB 3.1规范)定义的Type C标准搭配的接口,所述充电接口700还可以包括Type-C接口定义的其他信号线。
需要说明的是,本发明实施例以Micro USB充电接口为例示意说明,而非对本发明的限制,在阅读了本专利申请之后,本领域的技术人员可以在没有作出创造性劳动前提下,将本发明实施例的方案应用于其他类型(例如USB Type-C)的充电接口。
在一些实施例中,所述充电器还可以包括微型处理器(未示出),在充电过程中,所述微型处理器通过所述数据传输管脚与被充电设备进行通信,以获得被充电设备的充电状态信息,随时调整充电电流,以配合实现闪充、快充等功能。
所述充电器还包括充电插头600、交流/直流转换电路(未示出)及电压转换电路(未示出)。充电器的充电插头600与外部供电电源连接,外部交流电经充电器中的所述交流/直流转换电路转换为直流电,在经过所述电压转换电路调整电压,形成电源输入信号,所述电源输入信号从充电电路200的电源输入线Vin+和Vin-输入,所述充电电路200向电源管脚Vbus输出充电电压,充电器从电源管脚Vbus输出充电电压。
在一些实施例中,所述检测信号发生电路300的两个输出端,分别连所述数据传输管脚(D+或D-)和所述接地管脚GND,所述检测信号发生电路300用于经所述数据传输管脚(D+或D-)输出发出检测信号;所述采样器件400串接于所述检测信号发生电路300的一个输出线上,当所述数据传输管脚D+和/或D-和所述接地管脚GND形成通路,反馈电路500能够从所述采样器件400上采集到响应于所述检测信号的电平信号。
所述检测信号发生电路300发出检测信号。所述检测信号发生电路300为直流信号发生电路,其输出的检测信号为直流信号,相应地,采样信号也为直流信号。
在一些实施例中,所述检测信号发生电路300为交流信号(AC信号)发生电路,可以是方波信号发生电路、半波信号发生电路或脉冲信号发生电路。
所述采样器件400串接于所述检测信号发生电路300的输出线。
在一些实施例中,如图1所示,所述检测信号发生电路300的输出端连接所述数据传输管脚D+,所述检测信号发生电路300用于经所述数据传输管脚D+输出所述检测信号,所述采样器件400串接于所述检测信号发生电路300的与所述数据传输管脚D+连接的输出线上。
在一些实施例中,如图2所示,所述检测信号发生电路300的其中一个输出端连接所述数据传输管脚D-,所述采样器件400串接于所述检测信号发生电路300的与所述数据传输管脚D-连接的输出线上。
在一些实施例中,如图3,所述检测信号发生电路300的输出端连接到所述数据传输管脚D+上,所述采样器件400串接于所述检测信号发生电路300与所述接地管脚GND的连接线上。此外,所述检测信号发生电路300的输出端也可以连接到所述数据传输管脚D-上,所述采样器件400串接于所述检测信号发生电路300与所述接地管脚GND的连接线上。
所述反馈电路500与所述采样器件400和所述开关器件100连接,用于检测所述采样器件400两端的电平信号,并根据所述电平信号生成反馈信号,将所述反馈信号传递给开关器件100。
所述反馈电路500可以是比较器、运算放大器或ADC电路(Analog-to-DigitalConverter,模数转换电路)。
图6示出根据一些实施例提供的反馈电路的示例性的结构框图;所述反馈电路500的两个输入端分别连接所述采样器件400的两端,以检测所述采样器件400两端A1和A2的电平信号,所述反馈电路500根据所述电平信号生成反馈信号,所述采样器件400可以是电阻或电感。
反馈电路500判断所检测到的电平信号是否满足预设条件(例如:所述电平信号大于所述预设阈值),当所述电平信号满足预设条件时,反馈电路生成第一反馈信号,并将所述第一反馈信号传递给开关器件,所述开关器件根据所述第一反馈信号控制所述充电器停止输出充电电压。
在一些实施例中,所述反馈电路500根据比较结果分别输出高低电平的反馈信号,当所述反馈电路500输出第一反馈信号(例如低电平)时,通过控制开关器件100,以直接断开充电电路200的电源输入信号的输入路径或关断电源管脚Vbus的输出线的通路,以控制所述充电器停止输出充电电压;当所述反馈电路500输出第二反馈信号(例如高电平)时,通过控制开关器件100,以接通充电电路200的电源输入信号的输入路径或接通电源管脚Vbus的输出线的通路,以使所述充电器输出充电电压。
所述第一反馈信号为低电平,则所述第二反馈信号为高电平;所述第一反馈信号为高电平,则所述第二反馈信号为低电平;具体可根据设计需要适应性调整。
为了便于说明,本发明实施例中,以第一反馈信号为低电平,第二反馈信号为高电平为例。
图7示出根据一些实施例提供的反馈电路的示例性的结构框图;所述充电器还包括:调压器件502(例如基准电压源或分压器件)。其中,所述反馈电路500的一个输入端U2与所述调压元件502的一端连接,所述调压器件502的另一端与所述采样器件400的一端A2连接;所述反馈电路500的另一个输入端U1与所述采样电路400的一端A1连接,所述反馈电路500的输出端U0与所述开关器件100连接。在一些实施例中,所述调压器件502提供一个检测误差容许范围,避免干扰电压引起的误判。连接到调压器件502的反馈电路500的一个输入端U2的电平值不低于另一个输入端U1的电平值,所述反馈电路500输出第二反馈信号(即正常反馈信号,例如:高电平),该第二反馈信号可以使所述开关器件100接通所述充电电路与所述电源管脚的连接,或接通所述充电电路的电源输入信号的输入路径,即:所述充电电路200生成充电电压,并向所述电源管脚输出充电电压;当充电接口发生异常短路时,即:充电接口的数据传输管脚与地信号之间发生短路时,流经所述采样器件400的电流会异常升高,则所述采样器件400两端A1和A2的电平差值会超过预设阈值,这一变化使反馈电路500的两个输入端的电压值的高低发生变化,即输入端U1的电平值高于另一个输入端U2的电平值,反馈电路500的输出端U0所输出的第二反馈信号就会发生翻转,翻转为第一反馈信号(即异常反馈信号,例如:低电平),该第一反馈信号可以使所述开关器件100断开所述充电电路的电源输入信号的输入路径,即:充电电路无法生成充电电压;或直接断开所述充电电路与所述电源管脚的连接,使充电器停止输出充电电压,从而实现短路检测和保护。
结合图7,在一些实施例中,在采样电路400的一端A1和反馈电路500的输入端U1之间增加一电容Cp,电容Cp具有一定充电时间,反馈电路500能够在采样电路400的一端A1电流变化达到一定时间后,输出翻转的第一反馈信号(即异常反馈信号),避免干扰信号造成误检,导致充电器停止输出充电电压。
在一些实施例中,所述检测信号发生电路300输出的检测信号为交流信号,反馈电路500可以多次检测采样器件400(检流电阻等)两端的电平信号,利用所述电容Cp逐步充电的原理,当电平信号满足预设条件的持续时间超过预设时间或至少连续N次检测到的电平信号都满足预设条件(可以根据设计需要,适应性调整并自定义N的值)时,所述反馈电路的输入线端才会达到响应的电平值,产生相应反馈信号,从而当反馈电路500检测到采样器件两端的电平信号满足预设条件的持续时间超过预设时间或至少连续N次检测到的电平信号都满足预设条件时,输出第一反馈信号(即异常反馈信号,例如:低电平),通过多次检测采样器件400两端的电平信号,能够进一步提高采样精度,避免单次判断易造成误判的问题。此外,检测信号发生电路300输出的检测信号为交流信号,由于交流信号的能量低,不会对线缆造成损伤。
在没有数据传输时,所述数据传输管脚D+和D-上没有数据信号接通,因此,所述数据传输管脚D+和D-与所述接地管脚GND之间的阻抗非常高或直接断开,故所述采样器件400上的电平信号的信号值小于预设阈值或甚至为0,当所述充电接口700因进水或存在会导致短路的异物时,所述数据传输管脚D+和D-会与所述接地管脚GND连接形成短接或低阻通路,即:数据传输管脚D+和D-与所述接地管脚GND之间的阻抗降低,因此,检测信号发生电路,采样器件与数据传输管脚以及GND管脚之间形成电流环路。此时,基于检测信号发生电路所输出的检测信号,采样器件两端的电平信号大于预设阈值。通过设定一个预设条件,该预设条件可以是大于一预设阈值,当所述电平信号满足所述预设条件(即所述电平信号大于所述预设阈值)时,所述反馈电路500生成第一反馈信号,当所述电平信号不满足所述预设条件(即所述电平信号小于所述预设阈值)时,所述反馈电路500生成第二反馈信号。在一些实施例中,所述第一反馈信号为高电平、所述第二反馈信号为低电平,或所述第一反馈信号为低电平、所述第二反馈信号为高电平。
所述开关器件100串接于所述充电电路200的电源输入线或串接于所述充电电路200与所述电源管脚Vbus的连接线,所述开关器件100用于接收所述反馈信号,并根据所述反馈信号控制所述充电器输出充电电压。
在一些实施例中,所述开关器件100控制充电器停止输出充电电压的方式,可以包括:断开所述充电电路200的电源输入信号的输入路径,控制充电电路200停止充电转换工作或断开充电电路200与电源管脚Vbus的连接,以停止充电电路200向所述电源管脚Vbus输出的充电电压。
在一些实施例中,所述开关器件100可以是晶体管、场效应管等可做开关的器件,通过直接断开信号通路的方式关断充电电压。
具体地,结合图1~图3,所述开关器件100还可以串接于所述充电电路200的电源输入线Vin-,或者,如图4所示,所述开关器件100串接于所述充电电路200的电源输入线Vin+,所述开关器件100根据所述第一反馈信号断开所述充电电路100的电源输入信号的输入路径,以使所述充电电路100停止生成充电电压;根据所述第二反馈信号导通所述充电电路100的电源输入信号的输入路径,以使所述充电电路100产生充电电压,并经所述电源管脚Vbus输出。
在一些实施例中,如图5所示,所述开关器件100串接于所述充电电路200与所述电源管脚Vbus的连接线上,所述开关器件100根据所述第一反馈信号断开所述充电电路200与所述电源管脚Vbus的连接,所述电源管脚Vbus停止输出充电信号;所述开关器件100根据所述第二反馈信号接通所述充电电路200与所述电源管脚Vbus的连接。
此外,在一些实施例中,当所述开关器件100设置于所述充电电路200的电源输入线Vin+时,所述采样器件400还串接于所述检测信号发生电路300的输出线,可以是与所述数据传输管脚D-连接的输出线或与所述数据传输管脚D+连接的输出线;在一些实施例中,当所述开关器件100设置于充电电路200与所述电源管脚Vbus的连接线上时,所述采样器件400也可以串接于所述检测信号发生电路300的输出线,可以是与所述数据传输管脚D-连接的输出线或与所述数据传输管脚D+连接的输出线。
在一些实施例中,所述开关器件100还可以是PWM电路,所述PWM电路用于产生PWM信号,其中,所述PWM信号优选地为方波信号,所述PWM信号能够控制所述充电电路200产生充电电压。
具体地,所述PWM电路根据所述第二反馈信号输出PWM信号,所述充电电路200能够根据所述PWM信号正常产生充电电压,即向电源管脚Vbus提供充电电压。所述PWM电路根据所述第一反馈信号停止输出PWM信号、或将所述PWM信号的占空比调整为0或100%,所述充电电路200则停止输出充电电压,即停止向电源管脚Vbus提供充电电压。
以所述开关器件100为PWM电路,串接于所述充电电路的输入线Vin-为例,图8示出根据一些实施例提供的充电电路200的示例性的结构框图;所述充电电路200包括:开关元件202和变压器201;所述开关元件202分别与所述开关器件100、所述变压器201的原边与电源输入线Vin+连接,所述开关元件202根据所述PWM信号周期性地控制所述变压器201的原边接收输入信号;所述变压器的副边两个输出端分别接所述电源管脚Vbus和接地管脚GND,根据所述变压器的原边所接收的输入信号生成充电电压,并将充电电压输出至所述电源管脚Vbus。
结合图6,所述电源输入信号从变压器的原边NP的输入端输入,随着开关元件202周期性导通、断开,变压器复边NS感应生成输出信号。所述开关器件100向开关元件202发送PWM信号,控制开关元件202周期性导通、断开。若所述开关器件停止发送方波信号,则所述变压器201的复边NS无法感应生成输出电流,充电器则停止充电电压。在一些实施例中,所述变压器201的原边NP的一端接电源输入线Vin+,另一端通过所述主开关晶体管接另一个电源输入线Vin-,所述变压器201的复边NS的一端接电源管脚Vbus,另一端接所述接地管脚GND。
在一些实施例中,所述开关元件202为NMOS管,包括栅极G、源极S、漏极D,栅极G连接所述开关器件100,源极S接电源输入线Vin-,漏极D接所述变压器的原边NP。所述开关器件100通过所述栅极G向开关元件202发送控制信号。
如前述一些实施例,所述控制信号为方波信号,当所述方波信号处于高电平时,NMOS管的漏极D和栅极G导通,所述方波信号处于低电平时,所述NMOS管的漏极D和栅极G断开。
结合以上实施例,所述充电器具有开关器件100、检测信号发生电路300、采样器件400和反馈电路500组成的异常保护电路,以保护充电器因进水或异物导致阻抗异常降低,引起充电器或被充电设备损伤的问题。
另外,检测信号发生电路300可持续地或周期性地发送检测信号,反馈电路500持续地或周期性地获取采样器件400两端的电平信号并向所述开关器件100发送反馈信号。
根据一些实施例提供的一种采用前述实施例的充电器实现充电异常保护的方法,所述方法包括以下步骤:
步骤S11:所述检测信号发生电路300发出检测信号;
步骤S12:所述反馈电路500从所述采样器件400获取电平信号,并根据所述电平信号生成反馈信号;
步骤S14:所述开关器件100接收所述反馈信号,并根据所述反馈信号控制所述充电器输出充电电压。
其中,当所述电平信号满足预设条件时,所述反馈电路500生成第一反馈信号,所述开关器件100根据所述第一反馈信号控制所述充电器停止输出充电电压;当所述电平信号不满足所述预设条件时,所述反馈电路500生成第二反馈信号,所述开关器件100根据所述第二反馈信号控制所述充电器输出充电电压。
综上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
本发明实施例中的检测信号发生电路、采样器件、反馈电路、开关器件、充电电路、调压器件、电容的全部或部分功能可以由处理器或控制器芯片实现,也可以由分立的器件实现。
本发明的实施例中给出的电平大小关系,电压值大小关系以及逻辑电平的高低状态只是本发明实施例的一种实现,各参数值可以根据电路的需要进行适当的调整。
本实施例中,基准电压,既可表示基准电压源,也可表示基准电压的电平值。本发明的实施例中给出的电平值大小关系只是本发明实施例的一种实现,各参数值可以根据电路的需要进行适当的调整。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
还需要说明的是,在本发明实施例中,诸如第一、第二等关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者任何其他涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括...”、“包含...”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,不同的实施例可以进行组合,以上所述进而本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何组合、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
Claims (12)
1.一种充电器,其中,所述充电器包括:检测信号发生电路、采样器件、反馈电路、开关器件、充电电路、至少一个调压器件、电容和充电接口;
所述充电接口包括数据传输管脚、电源管脚和接地管脚;
所述充电电路接收电源输入信号,并根据所述电源输入信号产生充电电压,所述充电电压经所述电源管脚输出;
所述检测信号发生电路用于输出检测信号,其中,所述检测信号发生电路的两个输出端中的一个通过串联的所述采样器件连接于所述数据传输管脚,两个输出端中的另一个直接与所述接地管脚连接,或者所述检测信号发生电路的两个输出端中的一个通过串联的所述采样器件连接于所述接地管脚,两个输出端中的另一个直接与所述数据传输管脚连接;
所述采样器件串接于所述检测信号发生电路的输出线;
所述反馈电路与所述采样器件和所述开关器件连接,用于检测所述采样器件两端的电平信号,并根据所述电平信号生成反馈信号,将所述反馈信号传递给开关器件,其中,所述调压器件串接于所述反馈电路的两个不同输入线中的其中一个输入线上,所述电容串接于所述反馈电路的两个不同输入线中的另外一个输入线上,所述调压器件用于提供检测误差容许范围;
所述开关器件串接于所述充电电路的电源输入线或串接于所述充电电路与所述电源管脚的连接线,所述开关器件用于接收所述反馈信号,并根据所述反馈信号控制所述充电器输出充电电压;
其中,若所述数据传输管脚与所述接地管脚连接,当所述电平信号满足预设条件时,所述反馈电路生成第一反馈信号,所述开关器件根据所述第一反馈信号控制所述充电器停止输出充电电压;当所述电平信号不满足所述预设条件时,所述反馈电路生成第二反馈信号,所述开关器件根据所述第二反馈信号控制所述充电器输出充电电压,其中,连接到所述调压器件的反馈电路的一个输入端的电平值不低于另一个输入端的电平值,所述反馈电路输出第二反馈信号,并且通过所述电容的充电时间维持所述采样器件的电平信号变化达到预定时间后输出所述第一反馈信号。
2.根据权利要求1所述的充电器,其中,所述开关器件串接于所述充电电路与所述电源管脚的连接线,
所述开关器件根据所述第一反馈信号断开所述充电电路与所述电源管脚的连接;所述开关器件根据所述第二反馈信号接通所述充电电路与所述电源管脚的连接。
3.根据权利要求1所述的充电器,其中,所述开关器件串接于所述充电电路的电源输入线,
所述开关器件根据所述第一反馈信号断开所述充电电路的电源输入信号的输入路径;所述开关器件根据所述第二反馈信号接通所述充电电路的电源输入信号的输入路径。
4.根据权利要求3所述的充电器,其中,
所述开关器件为PWM电路,所述PWM电路用于产生PWM信号。
5.根据权利要求4所述的充电器,其中,所述PWM电路根据所述第一反馈信号,停止输出PWM信号、或将所述PWM信号的占空比调整为0或100%,以控制所述充电电路停止产生充电电压;所述PWM电路根据所述第二反馈信号,输出所述PWM信号,以控制所述充电电路产生充电电压。
6.根据权利要求4或5所述的充电器,其中,所述PWM信号为方波信号。
7.根据权利要求6所述的充电器,其中,所述充电电路包括:开关元件和变压器;
所述开关元件与所述变压器的原边连接,所述开关元件接收所述PWM信号、并根据所述PWM信号周期性地断开、导通,以控制所述变压器的原边接收所述电源输入信号;
所述变压器的副边根据所述变压器的原边所接收的所述电源输入信号,产生充电电压,并经所述电源管脚输出。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的充电器,其中,所述反馈电路为比较电路、运算放大电路或模数转换电路,其中,
所述反馈电路的两个输入端分别连接于所述采样器件的两端,以获取所述电平信号,所述反馈电路的输出端与所述开关器件连接,以向所述开关器件传递所述第一反馈信号或者所述第二反馈信号。
9.根据权利要求8所述的充电器,其中,所述调压器件为基准电压源。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的充电器,其中,所述检测信号发生电路为:
直流信号发生电路、方波信号发生电路或半波信号发生电路。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的充电器,其中,所述检测信号发生电路周期性输出检测信号。
12.根据权利要求1至5中任一项所述的充电器,其中,所述采样器件为采样电阻或采样电感。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/CN2016/102196 WO2018068323A1 (zh) | 2016-10-14 | 2016-10-14 | 充电器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109804527A CN109804527A (zh) | 2019-05-24 |
CN109804527B true CN109804527B (zh) | 2021-06-15 |
Family
ID=61904921
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201680090005.5A Active CN109804527B (zh) | 2016-10-14 | 2016-10-14 | 充电器 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10998741B2 (zh) |
EP (1) | EP3522332B1 (zh) |
CN (1) | CN109804527B (zh) |
WO (1) | WO2018068323A1 (zh) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10630091B2 (en) * | 2016-11-15 | 2020-04-21 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Charging method and related device |
EP3855193A4 (en) * | 2018-10-10 | 2021-09-29 | Huawei Technologies Co., Ltd. | METHOD, CIRCUIT AND ELECTRONIC DEVICE FOR DETECTION OF IMMERSION IN WATER |
CN109560581B (zh) * | 2018-11-13 | 2020-12-01 | Oppo广东移动通信有限公司 | 充电处理方法、充电处理电路、电子设备及存储介质 |
CN110554240A (zh) * | 2019-09-09 | 2019-12-10 | Oppo(重庆)智能科技有限公司 | 一种充电接口的阻抗检测电路、方法及终端设备 |
CN110888168B (zh) * | 2019-11-20 | 2022-05-13 | 歌尔科技有限公司 | 充电接口检测电路、智能穿戴设备及充电系统 |
US11334133B2 (en) * | 2020-04-24 | 2022-05-17 | Dell Products L.P. | Power management of voltage regulators in an information handling system |
CN112070974B (zh) * | 2020-08-05 | 2022-05-06 | 深圳来电科技有限公司 | 一种自动排查充电宝异常情况的方法、装置、计算机设备及计算机可读介质 |
CN112290610B (zh) * | 2020-08-25 | 2022-08-16 | 歌尔科技有限公司 | 充电控制电路及充电控制方法 |
CN115606066A (zh) * | 2020-12-07 | 2023-01-13 | 深圳市韶音科技有限公司(Cn) | 一种充电控制电路及声学输出设备 |
CN112701750A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-23 | 维沃移动通信有限公司 | 接头、电子设备及其控制方法、装置 |
CN114710738B (zh) * | 2022-03-31 | 2023-03-24 | 深圳市微源半导体股份有限公司 | 一种基于通信方式的tws耳机的汗液检测方法 |
CN116087825B (zh) * | 2022-12-05 | 2023-09-29 | 江苏帝奥微电子股份有限公司 | 一种充电接口异物短路检测芯片、检测装置及方法 |
CN116599195B (zh) * | 2023-07-14 | 2023-10-27 | 东莞市奥海科技股份有限公司 | 含有存储功能的充电电路及充电器 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2228884A2 (en) * | 2009-03-12 | 2010-09-15 | O2 Micro, Inc. | Circuits and methods for battery charging |
CN101945534A (zh) * | 2010-09-01 | 2011-01-12 | 惠州Tcl移动通信有限公司 | 移动终端进水后电路板的保护方法及电路及一种移动终端 |
CN103532187A (zh) * | 2013-09-29 | 2014-01-22 | 小米科技有限责任公司 | 充电器、充电线、充电系统及充电方法 |
CN104767260A (zh) * | 2015-03-30 | 2015-07-08 | 华为技术有限公司 | 充电器、终端设备和充电系统 |
WO2016106616A1 (zh) * | 2014-12-31 | 2016-07-07 | 华为技术有限公司 | 一种充电保护方法和装置 |
CN205610274U (zh) * | 2016-04-29 | 2016-09-28 | 维沃移动通信有限公司 | 一种充电短路保护电路及电子设备 |
WO2016153576A1 (en) * | 2015-03-20 | 2016-09-29 | Dialog Semiconductor Inc. | Soft-short overvoltage protection for data lines in quick charge usb charger |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6099894B2 (ja) * | 2012-07-11 | 2017-03-22 | セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | 携帯電子機器の充電システム |
-
2016
- 2016-10-14 WO PCT/CN2016/102196 patent/WO2018068323A1/zh unknown
- 2016-10-14 EP EP16918593.1A patent/EP3522332B1/en active Active
- 2016-10-14 CN CN201680090005.5A patent/CN109804527B/zh active Active
- 2016-10-14 US US16/341,712 patent/US10998741B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2228884A2 (en) * | 2009-03-12 | 2010-09-15 | O2 Micro, Inc. | Circuits and methods for battery charging |
CN101945534A (zh) * | 2010-09-01 | 2011-01-12 | 惠州Tcl移动通信有限公司 | 移动终端进水后电路板的保护方法及电路及一种移动终端 |
CN103532187A (zh) * | 2013-09-29 | 2014-01-22 | 小米科技有限责任公司 | 充电器、充电线、充电系统及充电方法 |
WO2016106616A1 (zh) * | 2014-12-31 | 2016-07-07 | 华为技术有限公司 | 一种充电保护方法和装置 |
WO2016153576A1 (en) * | 2015-03-20 | 2016-09-29 | Dialog Semiconductor Inc. | Soft-short overvoltage protection for data lines in quick charge usb charger |
CN104767260A (zh) * | 2015-03-30 | 2015-07-08 | 华为技术有限公司 | 充电器、终端设备和充电系统 |
CN205610274U (zh) * | 2016-04-29 | 2016-09-28 | 维沃移动通信有限公司 | 一种充电短路保护电路及电子设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10998741B2 (en) | 2021-05-04 |
CN109804527A (zh) | 2019-05-24 |
US20200052510A1 (en) | 2020-02-13 |
WO2018068323A1 (zh) | 2018-04-19 |
EP3522332B1 (en) | 2021-12-29 |
EP3522332A1 (en) | 2019-08-07 |
EP3522332A4 (en) | 2019-09-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109804527B (zh) | 充电器 | |
US10601242B2 (en) | Micro short protection for charger, terminal device, and charging system | |
US9479060B2 (en) | Control circuit, battery power supply device and control method | |
US10734817B2 (en) | Method for wireless power transfer using a power converter with a bypass mode | |
US10181742B2 (en) | Electronic device, charger within the electronic device, and detecting method for detecting abnormal status of connector of electronic device | |
US11946979B2 (en) | Short circuit and soft short protection for data interface charging | |
US10199818B2 (en) | System and method for wireless power transfer using over-voltage protection | |
US9327321B2 (en) | Method and apparatus for performing system power management | |
US20150326008A1 (en) | Fault protection circuit | |
CN107431351B (zh) | 对快充usb充电器中的数据线的软短路过电压保护 | |
US9112352B2 (en) | Condition responsive circuit protection apparatus which can enter an energy saving mode | |
TWI685176B (zh) | 具有自電池模式轉換至適配器模式時保護適配器元件之轉換控制的電池充電系統,控制器和方法 | |
US20190036354A1 (en) | Fast Charging Method and System, Terminal, and Charger | |
US20190109480A1 (en) | Electronic device, charger within the electronic device, and detecting method for detecting abnormal status of connector of electronic device | |
JP2016085591A (ja) | Usb給電装置、それを用いた電子機器、usb給電装置の制御方法 | |
US11495995B2 (en) | Advanced overvoltage protection strategy for wireless power transfer | |
JP2017163779A (ja) | 給電装置、1次側コントローラ、acアダプタ、電子機器、短絡検出方法 | |
CN110912224A (zh) | 一种充电装置及充电装置控制方法 | |
JP6553346B2 (ja) | 過電流検出回路およびそれを利用したusb給電装置、電子機器、過電流検出方法 | |
US20130320947A1 (en) | System and method for supplying power | |
EP4160849A1 (en) | Adaptive boosting of rectified voltage in a wireless charging system | |
US10958168B2 (en) | Techniques for controlling a single-inductor multiple-output (SIMO) switched-mode power supply (SMPS) | |
WO2017099768A1 (en) | Short circuit protection for data interface charging |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |