CN109996378B - 控制电路及控制方法 - Google Patents

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Abstract

控制电路包含第一控制单元、电源单元、驱动单元、第二控制单元、电压源、第一开关、上拉元件及第二开关。该第一控制单元用以侦测设置通道线是否具有预定分压，及据以产生控制信号。该电源单元耦接于该设置通道线及电源线以供电至该驱动单元。该驱动单元用以根据该控制信号致能或失能发光单元。该第二控制单元用以侦测该设置通道线是否具有该预定分压，及据以控制该第一开关及该第二开关。该第一开关耦接于电压源及该设置通道线之间。该第二开关耦接于该上拉元件及该设置通道线之间。

Description

控制电路及控制方法
技术领域
本发明提供一种控制电路及控制方法，尤指可侦测设置通道线及据以驱动发光单元的控制电路及控制方法。
背景技术
当对电子装置(例如手机、平板计算机等)充电时，目前常见的充电方式是通过具有充电功能的接口对电子装置充电。举例而言，C型通用串行总线(type-C USB)是渐趋普及的接口。图1是背景技术中，可支持C型通用串行总线的充电装置10及待充装置199的示意图。充电装置10包含适配器端(adapter)110、导线120及插头端(plug)130。适配器端110可用以耦接供电插座，例如市电插座，导线120可传输电力，而插头端130可用以插入待充装置199。
为了改善使用经验，充电装置10可另包含控制电路155及发光单元158，设计目标是当适配器端110耦接供电插座、但插头端130尚未耦接待充装置 199时，控制电路155即可驱动发光单元158，从而发出灯光，提示用户充电装置10具有充电能力。
为达此功效，控制电路155须被供电。根据公定规格，C型通用串行总线的接口可包含电源线VBUS、设置通道线CC及地端线GND，其中电源线 VBUS可具有电压，故具有供电能力。然而，若要达到上述功效，电源线 VBUS实难以对控制电路155供电，其原因在于，根据规格，当插头端130 尚未耦接到待充装置199时，电源线VBUS并不会具有电压及供电能力，须待插头端130耦接到待充装置199，电源线VBUS才具有电压及供电能力。
因此，当适配器端110耦接供电插座、但插头端130尚未链接到待充装置199时，为了让发光单元158可发光，研发者须如图1所示，另设置发光电源线VLED于充电装置100内，且将发光电源线VLED耦接于控制电路 155。发光电源线VLED于适配器端110耦接供电插座后，就具有电压及供电能力，故可对驱动单元155供电。此解决方案将迫使研发者须配置额外的发光电源线VLED。
发明内容
实施例提供一种控制电路，包含一第一控制单元、一电源单元、一驱动单元、一第二控制单元、一电压源、一第一开关、一上拉元件及一第二开关。该第一控制单元包含第一端耦接于一通用串行总线的一设置通道线，及一输出端，用以输出一控制信号，其中该第一控制单元用以侦测该设置通道线是否具有一预定分压，及据以产生该控制信号。该电源单元包含一第一端耦接于该通用串行总线的一电源线，一第二端耦接于该设置通道线，及一输出端。该驱动单元包含一输入端耦接于该电源单元的该输出端，一控制端耦接于该第一控制单元的该输出端，用以接收该控制信号，及一输出端，耦接于一发光单元，其中该驱动单元用以根据该控制信号致能或失能该发光单元。该第二控制单元包含一输入端耦接于该设置通道线，一第一输出端，用以输出一第一操作信号，及一第二输出端，用以输出一第二操作信号，其中该第二控制单元用以侦测该设置通道线是否具有该预定分压，及据以产生该第一操作信号及该第二操作信号。该第一开关包含一第一端耦接于一电压源，用以接收一电压，一第二端耦接于该设置通道线，及一控制端耦接于该第二控制单元的该第一输出端。该第二开关包含一第一端耦接于该上拉元件，一第二端耦接于该设置通道线，及一控制端耦接于该第二控制单元的该第二输出端。
实施例提供一种控制电路的控制方法，该控制电路包含一第一控制单元耦接于一通用串行总线的一设置通道线，一驱动单元耦接于该第一控制单元的一输出端，一第一开关耦接于一第一电压源及该设置通道线之间，一第二开关耦接于一上拉元件及该设置通道线之间，及一第二控制单元耦接于该设置通道线、该第一开关的一控制端及该第二开关的一控制端。该方法包含该第一控制单元及该第二控制单元侦测该设置通道线是否具有一预定分压，当侦测到该设置通道线具有该预定分压，该第一控制单元控制该驱动单元致能一发光单元，该第二控制单元截止该第一开关及导通该第二开关。
实施例提供一种控制电路的控制方法，该控制电路包含一第一控制单元耦接于一通用串行总线的一设置通道线，一驱动单元耦接于该第一控制单元的一输出端，一第一开关耦接于一第一电压源及该设置通道线之间，一第二开关耦接于一上拉元件及该设置通道线之间，及一第二控制单元耦接于该设置通道线、该第一开关的一控制端及该第二开关的一控制端。该方法包含该第一控制单元及该第二控制单元侦测该设置通道线是否具有一预定分压，当未侦测到该设置通道线具有该预定分压，该控制电路周期性地进入一第一模式及一第二模式。于该第一模式中，该第一控制单元控制该驱动单元失能一发光单元，该第二控制单元截止该第一开关及导通该第二开关。于该第二模式中，该第一控制单元控制该驱动单元致能该发光单元，该第二控制单元导通该第一开关及截止该第二开关。
附图说明
图1是背景技术中，充电装置及待充装置的示意图。
图2是实施例中，充电装置及待充装置的示意图。
图3是图2的充电装置及待充装置的操作示意图。
图4是图2及图3的控制方法的流程图。
图5是另一实施例中，充电装置及待充装置的示意图。
图6是图5的充电装置及待充装置的操作示意图。
图7是图5及图6的控制方法的流程图。
图8是实施例中，图2及图5的上拉元件的示意图。
图9是另一实施例中，图2及图5的上拉元件的示意图。
图10是实施例中，图2及图5的电源单元的内部示意图。
符号说明
10、1000、5000 充电装置
110、210 适配器端
120、220 导线
130、230 插头端
199、299 待充装置
155、100、500 控制电路
158、LD1、LD2 发光单元
CC 设置通道线
VBUS 电源线
GND 地端线
VLED 发光电源线
C1、C2 控制单元
P 电源单元
D、D1 驱动单元
CC1 端口端
Rd 下拉电阻
VS 电压源
V1、V2 电压
Sc 控制信号
Sp1、Sp2 操作信号
SW1、SW2 开关
Ep 上拉元件
T1、T2 时段
mode1、mode2 模式
400、700 控制方法
605至655、705至755 步骤
Rp 上拉电阻
Vp 上拉电压源
Cp 上拉电流源
Vd 预定分压
具体实施方式
图2是实施例中，充电装置1000及待充装置299的示意图。充电装置 1000可包含适配器端210、导线220、插头端230、控制电路100及发光单元LD1。
控制电路100可包含控制单元C1、电源单元P、驱动单元D、控制单元C2、电压源VS、开关SW1、上拉元件Ep及开关SW2。
控制单元C1的第一端可耦接于通用串行总线(Universal Serial Bus， USB)的设置通道线CC，且输出端可输出控制信号Sc。控制单元C1可侦测设置通道线CC是否具有预定分压Vd，及据以产生控制信号Sc。本文所述的通用串行总线，可为C型通用串行总线(type-CUSB)，或其他适用的通用串行总线。
电源单元P的第一端可耦接于通用串行总线USB的电源线VBUS，且第二端可耦接于设置通道线CC。
驱动单元D的输入端可耦接于电源单元P的输出端，控制端可耦接于控制单元C1的输出端，用以接收控制信号Sc，且输出端可耦接于发光单元 LD1。驱动单元D可根据控制信号Sc致能或失能发光单元LD1。
控制单元C2的输入端可耦接于设置通道线CC，第一输出端可用以输出操作信号Sp1，及第二输出端可用以输出第二操作信号Sp2。控制单元C2 可侦测设置通道线CC是否具有预定分压Vd，及据以产生操作信号Sp1及操作信号Sp2。
开关SW1的第一端可耦接于电压源VS，用以接收电压V1，第二端可耦接于设置通道线CC，及控制端可耦接于控制单元C2的第一输出端。
开关SW2的第一端可耦接于上拉元件Ep，第二端可耦接于设置通道线 CC，及控制端可耦接于控制单元C2的第二输出端。
若开关SW1及SW2为相同型式，例如为相同型式的晶体管开关，则操作信号Sp1及Sp2可互为反相。
如图2所示，待充装置299可具有端口端CC1，及下拉电阻Rd耦接于埠端CC1。当插头端230耦接到待充装置299时，端口端CC1可耦接于设置通道线CC。此时，若开关SW2导通，则上拉单元Ep及下拉电阻Rd可形成分压路径，使设置通道线CC具有预定分压Vd。换言之，可根据设置通道线CC是否具有预定分压Vd，判断插头端230是否耦接于待充装置299。
控制单元C1可另包含第二端，耦接于电源线VBUS，且控制单元C1 可另用以侦测电源线VBUS是否具有电压V2。若侦测到设置通道线CC具有预定分压Vd且电源线VBUS具有电压V2，则可判断插头端230耦接待充装置299。
图3是图2的充电装置1000及待充装置299的操作示意图。时段T1中，适配器端210已耦接供电插座，但插头端230尚未耦接待充装置299。时段 T2中，适配器端210已耦接供电插座，且插头端230已耦接待充装置299。
如图2及图3所示，时段T1中，控制电路100可周期性地进入模式mode1 及模式mode2。
于模式mode1中，控制信号Sc可控制驱动单元D失能发光单元LD1，第一操作信号Sp1可截止开关SW1，及操作信号Sp2可导通开关SW2。如上述，当开关SW2导通时，上拉单元Ep可耦接到设置通道线CC，故于模式mode1中，控制单元C1及控制单元C2可侦测到设置通道线是否具有预定分压Vd，若是，则表示插头端230已耦接待充装置299，若否，插头端 230尚未耦接待充装置299。换言之，于模式mode1，可侦测插头端230是否耦接待充装置299。
于模式mode2中，操作信号Sp1可导通开关SW1，操作信号Sp2可截止开关SW2。电压源VS可通过开关SW1提供电压V1至设置电源线CC，电压V1可通过设置电源线CC传到电源单元P的第二端，使电源单元P的输出端提供电压V1，进而使驱动单元D得以供电给发光单元LD1，其供电方式可例如为提供定电流。控制信号Sc可控制驱动单元D致能发光单元 LD1。换言之，于模式mode2，可通过开关SW1及设置通道线CC供电给发光单元LD1，以发出指示灯光。
模式mode1中可侦测充电装置1000是否耦接到待充装置299，且模式 mode2中可发出指示灯光，由于模式mode1及模式mode2的切换频率可高达数十至数百赫兹以上，故指示灯光于视觉上应似持续发光。因此，可在适配器端210已耦接供电插座，但插头端230尚未耦接待充装置299时(即时段T1中)，达到既可侦测待充装置299，又可发出指示灯光的功效。因此，可不额外设置发光电源线，即可通知用户充电装置已可充电。
当插头端230耦接到待充装置299，可进入时段T2。时段T1及时段T2 的交界处，是控制单元C1及控制单元C2侦测到设置通道线CC具有预定分压Vd时。当侦测到预定分压Vd，操作信号Sp1截止开关SW1，故设置通道线CC不再具有电压V1，操作信号Sp2导通开关SW2，故设置通道线CC 可在时段T2持续耦接于上拉元件Ep。插头端230耦接到待充装置299后，电源线VBUS可具有电压V2，且具有供电能力，电源单元P的第一端可从电源线VBUS接收电压V2，电源单元P的输出端可提供电压V2给驱动单元D，进而使驱动单元D得以供电给发光单元LD1，其供电方式可例如为提供定电流。控制信号Sc可控制驱动单元D致能发光单元LD1。换言之，于时段T2，发光单元LD1可发出指示灯光。上述可如表1所示。
Figure BDA0001564522150000061
Figure BDA0001564522150000071
表1
图4是图2及图3的控制方法400的流程图，控制方法400可包含：
步骤605：控制单元C1及控制单元C2侦测设置通道线CC是否具有预定分压Vd；若是，进入步骤630，若否，进入步骤650；
步骤630：控制单元C1控制驱动单元D致能发光单元LD1，控制单元 C2截止开关SW1及导通开关SW2；进入步骤605；
步骤650：控制单元C1控制驱动单元D致能发光单元LD1，控制单元 C2导通开关SW1及截止开关SW2；
步骤655：控制单元C1控制驱动单元D失能发光单元LD1，控制单元 C2截止开关SW1及导通开关SW2；进入步骤605。
图5是充电装置5000及待充装置299的示意图。充电装置5000可包含适配器端210、导线220、插头端230、控制电路500、发光单元LD1及发光单元LD2。控制电路500与图2的控制电路100相同之处不赘述，控制电路500的驱动单元D1可包含两输出端，分别耦接发光单元LD1及LD2。驱动单元D1可用以根据控制信号Sc致能或失能发光单元LD1及LD2。
图6是图5的操作示意图。同理于图3，图6中，时段T1中是适配器 210已耦接电源插座，但插头端230尚未耦接待充装置299，故设置通道线 CC不具有预定分压Vd。时段T2是适配器210已耦接电源插座，且插头端 230也已耦接待充装置299，故设置通道线CC已具有预定分压Vd。时段T1 中，控制电路500可周期性地进入模式mode1及mode2。于模式mode1中，开关SW1截止且开关SW2导通。于模式mode2中，开关SW1导通且开关 SW2截止。
与图2及图3相异的是，于模式mode1中，图5的控制信号Sc可失能发光单元LD1及LD2，且于模式mode2中，图5的控制信号Sc可致能发光单元LD1。于时段T2中，图5的控制信号Sc可致能发光单元LD1及LD2 (如表2)。
另一实施例中，于时段T2中，图5的控制信号Sc可失能发光单元LD1 及致能发光单元LD2(如表3)。
时段T1 仅发光单元LD1亮
时段T2 发光单元LD1及LD2都亮
(表2)
时段T1 仅发光单元LD1亮
时段T2 仅发光单元LD2亮
(表3)
换言之，于时段T1及T2，使用者皆可看到指示灯光，但可如表2，让使用者于时段T2看到比时段T1更亮的指示灯光。或者，可如表3，可藉由发光单元LD1及LD2配置不同颜色，让使用者例如看到黄色灯光得知可充电，待插上待充装置299后，可例如看到绿色灯光而得知待充装置及充电装置确已耦接。上述颜色仅为举例。
由于图5的控制信号Sc可用以控制驱动单元D，从而控制发光单元LD1 及LD2皆失能、皆致能，或仅致能其中之一，故控制信号Sc可为包含多个位的信号，例如为两位(2-bit)的信号。或者，控制信号Sc可为包含多个电平的信号。
图7是图5及图6的控制方法700的流程图，控制方法700可包含：
步骤705：控制单元C1及控制单元C2侦测设置通道线CC是否具有预定分压Vd；若是，进入步骤730，若否，进入步骤750；
步骤730：控制单元C1控制驱动单元D1致能发光单元LD1和/或LD2，控制单元C2截止开关SW1及导通开关SW2；进入步骤705；
步骤750：控制单元C1控制驱动单元D致能发光单元LD1和/或LD2，控制单元C2导通开关SW1及截止开关SW2；
步骤755：控制单元C1控制驱动单元D失能发光单元LD1及LD2，控制单元C2截止开关SW1及导通开关SW2；进入步骤705。
步骤730及750中，发光单元LD1与LD2的发光配置可为相异(如表 2或表3所示)，以造成区别的视觉效果。
图8是图2及图5的上拉元件Ep的示意图。上拉元件Ep可包含上拉电阻Rp，耦接于上拉电压源Vp及设置电源线CC之间，当待充装置299耦接插头端230后，即可产生预定分压Vd。
图9是另一实施例中，图2及图5的上拉元件Ep的示意图。上拉元件 Ep可包含上拉电流源Cp，当待充装置299耦接插头端230后，可因电流改变而产生预定分压Vd。其他适宜的上拉元件亦可使用且亦属于实施例的范围。
第10图可为图2及图5的电源单元P的内部示意图。电源单元P的两输入端可分别耦接电源线VBUS及设置通道线CC，如上述，电源线VBUS 可提供电压V1，且设置通道线CC可提供电压V2。为避免电源线VBUS及设置通道线CC提供的电压造成相互干扰，可设置具二极管功效的元件，以第10图的方式耦接。第10图仅为设计示意图，非用以限制实际的电路细节。
图2及图5中，发光单元LD1及LD2的任一者可包含发光二极管，或可包含发光二极管串。其他适宜的发光元件亦可采用。图2及图5的控制单元C2、开关SW1及SW2、上拉元件Ep及电压源VS可设置于适配器端210 内。控制单元C1、电源单元P、驱动单元D及D1、及发光单元LD1及LD2 可设置于适配器端210、导线220或插头端230上，其可根据产品需求而定。
综上，实施例提供的控制电路及控制方法可不需额外设置超出规格的发光电源线，即可达到通知用户充电装置可充电、及已正在充电的发光效果，故对于提示用户，及排除工程问题，皆有实益。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种控制电路，包含：
第一控制单元，包含第一端耦接于通用串行总线的设置通道线，及输出端，用以输出控制信号，其中所述第一控制单元用以侦测所述设置通道线是否具有预定分压，及据以产生所述控制信号；
电源单元，包含第一端耦接于所述通用串行总线的电源线，第二端耦接于所述设置通道线，及输出端；
驱动单元，包含输入端耦接于所述电源单元的所述输出端，控制端耦接于所述第一控制单元的所述输出端，用以接收所述控制信号，及第一输出端，耦接于第一发光单元，其中所述驱动单元用以根据所述控制信号致能或失能所述第一发光单元；
第二控制单元，包含输入端耦接于所述设置通道线，第一输出端，用以输出第一操作信号，及第二输出端，用以输出第二操作信号，其中所述第二控制单元用以侦测所述设置通道线是否具有所述预定分压，及据以产生所述第一操作信号及所述第二操作信号；
电压源；
第一开关，包含第一端耦接于所述电压源，用以接收第一电压，第二端耦接于所述设置通道线，及控制端耦接于所述第二控制单元的所述第一输出端；
上拉元件；及
第二开关，包含第一端耦接于所述上拉元件，第二端耦接于所述设置通道线，及控制端耦接于所述第二控制单元的所述第二输出端；
其中当所述第一控制单元及所述第二控制单元侦测到所述设置通道线不具有所述预定分压时，所述控制电路周期性地进入第一模式及第二模式，其中：
于所述第一模式中：
所述第一操作信号截止所述第一开关；及
所述第二操作信号导通所述第二开关；及
于所述第二模式中：及
所述电源单元的所述第二端从所述设置通道线接收所述第一电压；
所述第一操作信号导通所述第一开关；
所述第二操作信号截止所述第二开关；及
所述电源单元的所述输出端提供所述第一电压。
2.根据权利要求1所述的控制电路，其中当所述第一控制单元及所述第二控制单元侦测到所述设置通道线具有所述预定分压时：
所述电源单元的所述第一端从所述电源线接收第二电压；
所述控制信号控制所述驱动单元致能所述第一发光单元；
所述第一操作信号截止所述第一开关；
所述第二操作信号导通所述第二开关；及
所述电源单元的所述输出端提供所述第二电压。
3.根据权利要求1所述的控制电路，其中：
于所述第一模式中：
所述控制信号控制所述驱动单元失能所述第一发光单元；及于所述第二模式中：
所述控制信号控制所述驱动单元致能所述第一发光单元。
4.根据权利要求1所述的控制电路，其中：
所述驱动单元还包含第二输出端，耦接于第二发光单元，其中所述驱动单元还用以根据所述控制信号致能或失能所述第二发光单元。
5.根据权利要求4所述的控制电路，其中当所述第一控制单元及所述第二控制单元侦测到所述设置通道线具有所述预定分压时：
所述电源单元的所述第一端从所述电源线接收第二电压；
所述控制信号控制所述驱动单元致能所述第一发光单元和/或所述第二发光单元；
所述第一操作信号截止所述第一开关；
所述第二操作信号导通所述第二开关；且
所述电源单元的所述输出端提供所述第二电压。
6.根据权利要求4所述的控制电路，其中：
于所述第一模式中：
所述控制信号失能所述第一发光单元及所述第二发光单元；且于所述第二模式中：
所述控制信号控制所述驱动单元致能所述第一发光单元和/或所述第二发光单元。
7.根据权利要求1所述的控制电路，其中所述第一控制单元还包含第二端，耦接于所述电源线，且所述第一控制单元还用以侦测所述电源线是否具有第二电压。
8.根据权利要求1所述的控制电路，其中所述上拉元件是上拉电阻或上拉电流源。
9.一种控制电路的控制方法，所述控制电路包含第一控制单元耦接于通用串行总线的设置通道线，驱动单元耦接于所述第一控制单元的输出端，第一开关耦接于电压源及所述设置通道线之间，第二开关耦接于上拉元件及所述设置通道线之间，及第二控制单元耦接于所述设置通道线、所述第一开关的控制端及所述第二开关的控制端，所述方法包含：
所述第一控制单元及所述第二控制单元侦测所述设置通道线是否具有预定分压；
当侦测到所述设置通道线具有所述预定分压，所述第一控制单元控制所述驱动单元致能发光单元，所述第二控制单元截止所述第一开关及导通所述第二开关；及
当未侦测到所述设置通道线具有所述预定分压，所述控制电路周期性地进入第一模式及第二模式；其中：
于所述第一模式中，所述第一控制单元控制所述驱动单元失能发光单元，所述第二控制单元截止所述第一开关及导通所述第二开关；及
于所述第二模式中，所述第一控制单元控制所述驱动单元致能所述发光单元，所述第二控制单元导通所述第一开关及截止所述第二开关。
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