CN112162166A - Usb充电口空载检测电路及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种USB充电口空载检测电路及其检测方法，该电路包括控制开关管、负载电容、第一比较电路、第二比较电路、第三比较电路以及逻辑控制电路，控制开关管的第一极与供电电路的输出端电连接，控制开关管的第二极与USB充电口电连接，负载电容并接在控制开关管的第二极与USB充电口的通路之间，控制开关管的控制极与逻辑控制电路电连接；控制开关管的第一极和第二极电耦合到第一比较电路、第二比较电路和第三比较电路的输入端，第一比较电路的输出端、第二比较电路的输出端和第三比较电路的输出端均与逻辑控制电路电连接。该方法应用于该电路。应用本发明的USB充电口空载检测电路可实现高精度且低损耗。

Description

USB充电口空载检测电路及其检测方法

技术领域

本发明涉及充电技术领域，具体的，涉及一种USB充电口空载检测电路，还涉及该USB充电口空载检测电路的检测方法。

背景技术

随着手机、平板、无线耳机、智能手表和笔记本电脑等一系列便携式电子产品的快速普及，USB充电技术也迎来了飞速的发展。快充技术的兴起，使得充电功率更大，充电速度更快。多口共享单路电源的管理技术，使得多口充电器的体积和成本得到很好的改善。安全可靠的设备插拔检测技术，为充电器的能耗控制和功率分配等智能管理手段提供了信息支撑。

充电口的空载检测技术，是智能充电管理的一项关键技术。对于以移动电源为代表的便携式储能设备的应用，需要识别到充电口的设备拔出，进入空载待机状态，以节省功耗。对于多口充电器的应用，需要识别各个充电口的设备在线状态，进行相应的快充使能或者输出功率分配管理。

常见的USB充电口空载检测方法，是在USB功率通路中串接一个检流电阻，再将检流电阻两端的电压与预设阈值进行比较，以判断USB口是否处于空载状态。为了降低检流电阻的功率损耗，检流电阻的阻值一般比较小。在轻载的情况下，小阻值检流电阻两端的电压差很小，容易受到干扰而无法准确地检测负载电流。这种传统的方法，空载检测的电流门限一般比较大，给无线耳机或者智能手表等小电流设备充电时，很早就进入了空载状态，从而无法让小电流设备充满。

公开号为CN104360288A的中国专利申请提出了一种通过检测开关电源占空比的高电平时间判断电路是否空载的方法；公开号为CN104483580A的中国专利申请提出了一种通过PFM脉冲计数的方法检测空载；公开号为CN105467333A的中国专利申请提出了一种通过对占空比信号的高低电平进行计数的方法。这几种方法都是利用供电电源内部的控制信号做检测，只能满足用一路开关电源给一个USB充电口供电的应用，不适用于多口共享单路电源的充电场合。

由此可见，现有的技术都无法很好地实现USB充电口的空载检测。高精度、低损耗以及适用性广的USB充电口空载检测技术具有极强的研究意义和实用价值。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种实现高精度且低损耗的空载检测的USB充电口空载检测电路。

本发明的第二目的是提供一种实现高精度且低损耗的空载检测的USB充电口空载检测电路的检测方法。

为了实现上述第一目的，本发明提供的USB充电口空载检测电路包括控制开关管、负载电容、第一比较电路、第二比较电路、第三比较电路以及逻辑控制电路，控制开关管的第一极与供电电路的输出端电连接，控制开关管的第二极与USB充电口电连接，负载电容并接在控制开关管的第二极与USB充电口的通路之间，控制开关管的控制极与逻辑控制电路电连接；控制开关管的第一极和第二极电耦合到第一比较电路、第二比较电路和第三比较电路的输入端，第一比较电路的输出端、第二比较电路的输出端和第三比较电路的输出端均与逻辑控制电路电连接；逻辑控制电路根据第一比较电路输出的第一比较信号控制第二比较电路和第三比较电路的使能状态；逻辑控制电路根据第二比较电路输出的第二比较信号和第三比较电路输出的第三比较信号控制控制开关管间歇式导通。

由上述方案可见，本发明的USB充电口空载检测电路通过设置第一比较电路，可检测控制开关管的第一极和第二极之间的电压用于判断USB充电口是否处于轻载状态，从而使逻辑控制电路控制第二比较电路和第三比较电路进入使能工作状态，逻辑控制电路根据第二比较电路和第三比较电路所检测的电压信号控制控制开关管间歇式导通，从而防止过早判断USB充电口进入空载状态。此外，本发明的USB充电口空载检测电路不需要大阻值的检流电阻，就能够实现高精度的空载检测，从而不增加通路的功率损耗。另外，空载检测的识别信号直接从充电口获取，既能够适用于一路电源给一个USB充电口供电的应用，又能适用于多口共享单路电源的应用。

进一步的方案中，USB充电口空载检测电路还包括定时计数电路，逻辑控制电路与定时计数电路电连接；逻辑控制电路根据第二比较信号和第三比较信号向定时计数电路发送开关脉冲信号；定时计数电路对开关脉冲信号进行计数，并向逻辑控制电路发送控制开关管的开关次数信息。

由此可见，通过设置定时计数电路，可在USB充电口处于轻载状态下，获取控制开关管的开关次数，对负载电容的充放电过程进行计数，以判断USB充电口是否进入空载状态或者恢复到重载状态。

进一步的方案中，定时计数电路包括定时串联D触发器组和计数串联D触发器组，定时D触发器组的输出端与计数串联D触发器组中每一个D触发器的复位端电连接，逻辑控制电路与计数串联D触发器组中第一个D触发器的时钟端电连接，计数串联D触发器组的输出端与逻辑控制电路电连接。

由此可见，定时计数电路通过定时串联D触发器组设定定时窗口，使得计数串联D触发器组在定时窗口内对逻辑控制电路所发送的开关脉冲信号进行计数。

进一步的方案中，USB充电口空载检测电路还包括第四比较电路，控制开关管的第一极和第二极电耦合到第四比较电路的输入端，第四比较电路的输出端与逻辑控制电路电连接；第四比较电路向逻辑控制电路发送第四比较信号，逻辑控制电路根据第四比较信号控制控制开关管导通。

由此可见，通过设置第四比较电路，可在USB充电口处于轻载状态下，通过检测控制开关管的第一极和第二极的电压信号用于判断USB充电口是否处于重载状态。

进一步的方案中，USB充电口空载检测电路还包括滤波电路，滤波电路串接在第一比较电路的输出端与逻辑控制电路之间。

由此可见，通过设置滤波电路，可对第一比较电路的输出信号进行滤波处理，提高检测精度，防止误触发。

进一步的方案中，滤波电路包括多个D触发器，多个D触发器串联，第一比较电路的输出端与每一个D触发器的复位端电连接。

由此可见，滤波电路通过多个D触发器串联，对第一比较电路的输出信号进行延长判断时间，当输出信号超过设定时间时，才输出对应的信号。

为了实现上述第二目的，本发明USB充电口空载检测电路的检测方法包括：第一比较电路向逻辑控制电路输出第一比较信号；逻辑控制电路根据第一比较信号识别第一极和第二极之间的电压信号小于第一阈值电压时，使能第二比较电路和第三比较电路，使供电电路进入轻载状态；第二比较电路向逻辑控制电路输出第二比较信号，第三比较电路向逻辑控制电路输出第三比较信号；逻辑控制电路根据第二比较信号识别第一极和第二极之间的电压信号小于第二阈值电压时，关断控制开关管；逻辑控制电路根据第三比较信号识别第一极和第二极之间的电压信号大于第三阈值电压时，导通控制开关管。

由上述方案可见，本发明USB充电口空载检测电路的检测方法通过第一比较电路检测控制开关管的第一极和第二极之间的电压用于判断USB充电口是否处于轻载状态，从而使逻辑控制电路控制第二比较电路和第三比较电路进入使能工作状态，逻辑控制电路根据第二比较电路和第三比较电路所检测的电压信号控制控制开关管间歇式导通，从而防止过早判断USB充电口进入空载状态，提高空载检测的精度。且在轻载工作状态时，提取USB充电口负载电容的充放电周期，从而识别较小的负载电流，不需要大阻值的检流电阻，就能够实现高精度的空载检测，从而不增加通路的功率损耗。

进一步的方案中，使能第二比较电路和第三比较电路的步骤后，方法还包括：当逻辑控制电路根据开关次数信息识别控制开关管的开关次数大于第一预设值时，导通控制开关管，使USB充电口进入重载状态；当逻辑控制电路根据开关次数信息识别控制开关管的开关次数小于第二预设值时，关断控制开关管，使USB充电口进入空载状态。

由此可见，在USB充电口处于轻载状态下，通过定时计数电路获取控制开关管的开关次数，对负载电容的充放电过程进行计数，以判断USB充电口是否进入空载状态或者恢复到重载状态。

进一步的方案中，使能第二比较电路和第三比较电路的步骤后，方法还包括：逻辑控制电路根据第四比较信号识别第一极和第二极之间的电压信号大于第四阈值电压时，导通控制开关管，使USB充电口进入重载状态。

由此可见，通过第四比较电路检测控制开关管的第一极和第二极的电压信号用于判断USB充电口接入的抽电设备是否突然增大负载，第一极和第二极之间的电压信号大于第四阈值电压时，则认为USB充电口的负载增加，可以马上切换到重载状态，不必等到定时计数窗口结束才切换到重载状态，从而加快响应速度。

附图说明

图1是本发明USB充电口空载检测电路实施例的电路原理框图。

图2是本发明USB充电口空载检测电路实施例的电路原理图。

图3是本发明USB充电口空载检测电路实施例中滤波电路的电路原理图。

图4是本发明USB充电口空载检测电路实施例中定时计数电路的电路原理图。

图5是本发明USB充电口空载检测电路实施例中空载检测过程的波形图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

如图1所示，本实施例的USB充电口空载检测电路包括控制开关管Q1、负载电容C1、第一比较电路1、第二比较电路2、第三比较电路3、第四比较电路4、逻辑控制电路5、定时计数电路6和滤波电路7。

控制开关管Q1的第一极与供电电路8的输出端电连接，控制开关管Q1的第二极与USB充电口VBUS电连接，控制开关管Q1的控制极与逻辑控制电路5电连接。控制开关管Q1用于实现USB充电口VBUS输出电压的通断管理，控制开关管Q1可以为NMOS、PMOS或者其他类型的开关管，优选的，控制开关管Q1采用NMOS管实现。

负载电容C1的第一端并接在控制开关管Q1的第二极与USB充电口VBUS的通路之间，负载电容C1的第二端接地。控制开关管Q1导通时，负载电容C1在充电，控制开关管Q1关断时，负载电容C1给负载设备供电。

控制开关管Q1的第一极和第二极电耦合到第一比较电路1、第二比较电路2、第三比较电路3和第四比较电路4的输入端，第一比较电路1的输出端、第二比较电路2的输出端、第三比较电路3和第四比较电路4的输出端均与逻辑控制电路5电连接。

第一比较电路1用于实现控制开关管Q1的第一极和第二极之间的电压差值跟第一阈值电压进行比较，并把第一比较信号送到逻辑控制电路5，逻辑控制电路5根据第一比较信号判断USB充电口是否处于轻载状态。参见图2，本实施例中，第一比较电路1包括第一比较器CMP1，第一比较器CMP1的正相端与第一阈值电压端VTH1电连接，第一比较器CMP1的反相端与控制开关管Q1的第一极和第二极电耦合，第一比较器CMP1的输出端与逻辑控制电路5电连接。

滤波电路7串接在第一比较电路1的输出端与逻辑控制电路5之间。滤波电路7用于对第一比较电路1输出的第一比较信号进行降噪处理。本实施例中，参见图3，滤波电路7包括D触发器DFF1至DFF(N+1)，D触发器DFF1至DFF(N+1)串联，第一比较电路1的输出端与每一个D触发器的复位端电连接。如果第一比较电路1输出的第一比较信号为高电平且持续时间大于D触发器DFF1至DFF(N+1)计数的溢出时间(此处为2N个CLK的周期)，则滤波电路7会输出高电平；否则，滤波电路7一直输出低电平。滤波电路7会输出高电平时，则USB充电口进入轻载状态。滤波电路7中D触发器的数量根据滤波时间确定的，本实施例中，滤波时间为2N个CLK周期，则用N+1个触发器。

第二比较电路2用于实现控制开关管Q1第一极和第二极之间的电压差值跟第二阈值电压进行比较，并把第二比较信号送到逻辑控制电路5。USB充电口进入轻载状态时，逻辑控制电路5根据第二比较信号判断USB充电口是否需要关断控制开关管Q1，结束负载电容C1的一次充电过程。参见图2，本实施例中，第二比较电路2包括第二比较器CMP2，第二比较器CMP2的正相端与第二阈值电压端VTH2电连接，第二比较器CMP2的反相端与控制开关管Q1的第一极和第二极电耦合，第二比较器CMP2的输出端与逻辑控制电路5电连接。

第三比较电路3用于实现控制开关管Q1第一极和第二极之间的电压差值跟第三阈值电压进行比较，并把第三比较信号送到逻辑控制电路5。USB充电口进入轻载状态时，逻辑控制电路5根据第三比较信号判断USB充电口是否需要导通控制开关管Q1，启动负载电容C1的一次充电过程。参见图2，本实施例中，第三比较电路3包括第三比较器CMP3，第三比较器CMP3的反相端与第三阈值电压端VTH3电连接，第三比较器CMP3的正相端与控制开关管Q1的第一极和第二极电耦合，第三比较器CMP3的输出端与逻辑控制电路5电连接。

第四比较电路4用于实现控制开关管Q1第一极和第二极之间的电压差值跟第四阈值电压进行比较，并把第四比较信号送到逻辑控制电路5。USB充电口进入轻载状态时，逻辑控制电路5根据第四比较信号判断USB充电口是否进入重载状态。参见图2，本实施例中，第四比较电路4包括第四比较器CMP4，第四比较器CMP4的反相端与第四阈值电压端VTH4电连接，第四比较器CMP4的正相端与控制开关管Q1的第一极和第二极电耦合，第四比较器CMP4的输出端与逻辑控制电路5电连接。

逻辑控制电路5与定时计数电路6电连接，逻辑控制电路5根据第二比较信号和第三比较信号向定时计数电路6发送开关脉冲信号。定时计数电路6对开关脉冲信号进行计数，并向逻辑控制电路5发送控制开关管Q1的开关次数信息。定时计数电路6在USB充电口进入轻载状态时工作时，对负载电容C1的充放电过程进行计数，以判断USB充电口是否进入空载状态或者重载状态。

本实施例中，参见图4，定时计数电路6包括定时串联D触发器组61和计数串联D触发器组62，定时D触发器组61的输出端与计数串联D触发器组62中每一个D触发器的复位端电连接，逻辑控制电路5与计数串联D触发器组中第一个D触发器的时钟端电连接，计数串联D触发器组62的输出端与逻辑控制电路5电连接。定时计数电路6通过定时串联D触发器组61设定定时窗口，使得计数串联D触发器组62在定时窗口内对逻辑控制电路5的输出信号进行计数。

定时串联D触发器组61中的D触发器TDFF1至TDFF(M+1)产生的高电平，时间窗口长度为2^M个CLK周期。该时间窗口为定时计数电路6的定时窗口。在定时串联D触发器组61输出高电平期间，由计数串联D触发器组62中的D触发器CDFF1至CDFF(K1+1)对输入信号进行计数。计满2^K2次，则CO2输出1；计满2^K1次，则CO1输出1。其中N1＝2^K1，N2＝2^K2。

需要说明的是，定时计数电路6对控制开关管Q1的控制极的控制信号进行计数也可以达到对负载电容C1的充放电过程进行计数的效果。

逻辑控制电路5用于对第一比较电路1、第二比较电路2、第三比较电路3、第四比较电路4和定时计数电路6的输出进行综合判断，决定系统的工作状态，并对控制开关管Q1的导通和关断进行控制。本实施例中，逻辑控制电路5包括第一RS触发器FF1、第二RS触发器FF2、第一二选一选择器MUX1、第二二选一选择器MUX2以及或门OR1，第一RS触发器FF1的S端与滤波电路7的输出端电连接，第一RS触发器FF1的R端与或门OR1的输出端电连接，第一RS触发器FF1的Q端与第一二选一选择器MUX1的S控制端电连接，第二RS触发器FF2的R端与第二比较电路2的输出端电连接，第二RS触发器FF2的S端与第三比较电路3的输出端电连接，第二RS触发器FF2的Q端与第一二选一选择器MUX1的B输入端电连接，第一二选一选择器MUX1的A输入端输入高电平，第一二选一选择器MUX1的输出端与第二二选一选择器MUX2的A输入端电连接，第二二选一选择器MUX2的B输入端输入低电平，定时计数电路6的输入端与第二RS触发器FF2的Q端电连接，定时计数电路6的输出端分别与第二二选一选择器MUX2的S控制端和或门OR1的第一输入端电连接，或门OR1的第二输入端与第四比较电路4的输出端电连接。

逻辑控制电路5根据第一比较电路1输出的第一比较信号控制第二比较电路2和第三比较电路3的使能状态。逻辑控制电路5根据第二比较电路2输出的第二比较信号和第三比较电路3输出的第三比较信号控制控制开关管Q1间歇式导通。

为了更清楚的对本发明进行说明，下面对本发明USB充电口空载检测电路的检测方法进行描述。

本发明USB充电口空载检测电路在进行空载检测时，USB充电口VBUS初始状态处于重载状态，重载状态下，控制开关管Q1一直导通，供电电路8向USB充电口VBUS供电，此时，第一比较电路1处于使能状态，第一比较电路1向逻辑控制电路5输出第一比较信号。

接着，逻辑控制电路5根据第一比较信号识别控制开关管Q1的第一极和第二极之间的电压信号小于第一阈值电压时，确认USB充电口VBUS进入了轻载状态，使能第二比较电路2和第三比较电路3。然后，第二比较电路2向逻辑控制电路5输出第二比较信号，第三比较电路3向逻辑控制电路5输出第三比较信号。逻辑控制电路5根据第二比较信号识别控制开关管Q1的第一极和第二极之间的电压信号小于第二阈值电压时，关断控制开关管Q1。逻辑控制电路5根据第三比较信号识别控制开关管Q1的第一极和第二极之间的电压信号大于第三阈值电压时，导通控制开关管Q1。

在轻载状态时，由于负载设备抽电小，控制开关管Q1导通时，由于控制开关管Q1的第一极和第二极之间的电压信号太小而导致空载识别困难。因此，采取控制开关管Q1间歇式导通和关断的方式，利用负载电容C1的储电功能以及控制开关管Q1关断期间小电流抽载的积累效应，使得控制开关管Q1的第一极和第二极之间的电压信号以较大的幅度波动，方便比较电路进行检测。

在使能第二比较电路2和第三比较电路3后，定时计数电路向逻辑控制电路5发送控制开关管Q1的开关次数信息。当逻辑控制电路5根据开关次数信息识别控制开关管Q1的开关次数大于第一预设值时，导通控制开关管Q1，使USB充电口VBUS进入重载状态。当逻辑控制电路5根据开关次数信息识别控制开关管Q1的开关次数小于第二预设值时，关断控制开关管Q1，使USB充电口VBUS进入空载状态。第一预设值和第二预设值可以根据负载电容C1多次充放电的电荷量，折算成定时窗口的平均电流计算。例如定时窗口为T，在这窗口内平均电流为I，那么根据电荷量Q＝NCV＝IT，其中C为负载电容C1，V为第三阈值电压端VHT3的电压与第二阈值电压端VTH2的电压差值，N为该定时窗口的负载电容C1充放电次数。在C、V、I、T已知的情况下，可确定N值，据此可设定第一预设值和第二预设值，N越大，对应的空载电流门限就越大。进入空载状态后，控制开关管Q1关断，等待下一次通路重启。通路重启的触发一般可以通过按键识别、设备接入识别以及光电信号控制等机制实现，此为本领域技术人员所公知的技术，在此不再赘述。

此外，在使能第二比较电路2和第三比较电路3后，逻辑控制电路5根据第四比较信号识别控制开关管Q1的第一极和第二极之间的电压信号大于第四阈值电压时，导通控制开关管Q1，使USB充电口进入重载状态。如果接入的抽电设备突然增大负载，就可以马上切换到重载状态，不必等到定时计数窗口结束才切换到重载状态，从而加快响应速度。

为了更清楚的对本发明进行说明，下面列举一次负载电流变化的过程，结合本发明USB充电口空载检测电路实施例的内部信号进行阐述本实施例的工作过程和原理。

参见图5，负载电流ILOAD，初始为一个较大的值i1。此时，空载检测电路工作在重载状态，控制开关管Q1一直导通。

在t1时刻，负载电流ILOAD减小到i2，使得控制开关管Q1的第一极和第二极之间的电压信号VDS小于第一阈值电压，此时，第一比较电路1的第一比较信号DET1为高电平。滤波电路7经过t2－t1的滤波时间后，把输出信号LPF1置为高，使得空载检测电路进入轻载工作状态。

在轻载状态时，控制开关管Q1间歇式地导通和关断，使得控制开关管Q1的第一极和第二极之间的电压信号VDS在第二阈值电压和第三阈值电压之间变化。在t2至t3的时间段内，由于i2比较小，控制开关管Q1关断后，负载电容C1的放电时间较长，控制开关管Q1开关的频率相对较低。在t3时刻，负载电流ILOAD变大为i3，负载电容C1的放电时间变短，控制开关管Q1开关的频率变高。在t2至t4的时间窗口内，对控制开关管Q1的开关次数进行计算，发现开关次数大于第一预设值时，则在t4时刻恢复到重载工作状态，BUSY1信号拉高，控制开关管Q1保持导通。

在t5时刻，负载电流ILOAD减小到i4，电压信号VDS又小于第一阈值电压，经过t6－t5的滤波时间后，空载检测电路又再次进入轻载工作状态。控制开关管Q1再次间歇式地导通和关断。在t7－t6的时间窗口内，对控制开关管Q1的开关次数进行计算，发现开关次数小于第二预设值，则在t7时刻进入空载状态，IDLE信号拉高，关断控制开关管Q1，VBUS变为0，电流i5为0。

由上述可知，本发明的USB充电口空载检测电路通过设置第一比较电路，可检测控制开关管的第一极和第二极之间的电压用于判断USB充电口是否处于轻载状态，从而使逻辑控制电路控制第二比较电路和第三比较电路进入使能工作状态，逻辑控制电路根据第二比较电路和第三比较电路所检测的电压信号控制控制开关管间歇式导通，从而防止过早判断USB充电口进入空载状态。此外，本发明的USB充电口空载检测电路不需要大阻值的检流电阻，就能够实现高精度的空载检测，从而不增加通路的功率损耗。另外，空载检测的识别信号直接从充电口获取，既能够适用于一路电源给一个USB充电口供电的应用，又能适用于多口共享单路电源的应用。

需要说明的是，以上仅为本发明的优选实施例，但发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明做出的非实质性修改，也均落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种USB充电口空载检测电路，其特征在于：包括控制开关管、负载电容、第一比较电路、第二比较电路、第三比较电路以及逻辑控制电路，所述控制开关管的第一极与供电电路的输出端电连接，所述控制开关管的第二极与USB充电口电连接，所述负载电容并接在所述控制开关管的第二极与所述USB充电口的通路之间，所述控制开关管的控制极与所述逻辑控制电路电连接；

所述控制开关管的第一极和第二极电耦合到所述第一比较电路、所述第二比较电路和所述第三比较电路的输入端，所述第一比较电路的输出端、所述第二比较电路的输出端和所述第三比较电路的输出端均与所述逻辑控制电路电连接；

所述逻辑控制电路根据所述第一比较电路输出的第一比较信号控制所述第二比较电路和所述第三比较电路的使能状态；

所述逻辑控制电路根据所述第二比较电路输出的第二比较信号和所述第三比较电路输出的第三比较信号控制所述控制开关管间歇式导通。

2.根据权利要求1所述的USB充电口空载检测电路，其特征在于：

所述USB充电口空载检测电路还包括定时计数电路，所述逻辑控制电路与所述定时计数电路电连接；

所述逻辑控制电路根据所述第二比较信号和所述第三比较信号向所述定时计数电路发送开关脉冲信号；

所述定时计数电路对所述开关脉冲信号进行计数，并向所述逻辑控制电路发送所述控制开关管的开关次数信息。

3.根据权利要求2所述的USB充电口空载检测电路，其特征在于：

所述定时计数电路包括定时串联D触发器组和计数串联D触发器组，所述定时D触发器组的输出端与所述计数串联D触发器组中每一个D触发器的复位端电连接，所述逻辑控制电路与所述计数串联D触发器组中第一个D触发器的时钟端电连接，所述计数串联D触发器组的输出端与所述逻辑控制电路电连接。

4.根据权利要求1至3任一项所述的USB充电口空载检测电路，其特征在于：

所述USB充电口空载检测电路还包括第四比较电路，所述控制开关管的第一极和第二极电耦合到所述第四比较电路的输入端，所述第四比较电路的输出端与所述逻辑控制电路电连接；

所述第四比较电路向所述逻辑控制电路发送第四比较信号，所述逻辑控制电路根据所述第四比较信号控制所述控制开关管导通。

5.根据权利要求1至3任一项所述的USB充电口空载检测电路，其特征在于：

所述USB充电口空载检测电路还包括滤波电路，所述滤波电路串接在所述第一比较电路的输出端与所述逻辑控制电路之间。

6.根据权利要求5所述的USB充电口空载检测电路，其特征在于：

所述滤波电路包括多个D触发器，多个所述D触发器串联，所述第一比较电路的输出端与每一个所述D触发器的复位端电连接。

7.一种USB充电口空载检测电路的检测方法，应用于权利要求1所述的USB充电口空载检测电路，其特征在于：所述检测方法包括：

所述第一比较电路向所述逻辑控制电路输出所述第一比较信号；

所述逻辑控制电路根据所述第一比较信号识别所述第一极和所述第二极之间的电压信号小于第一阈值电压时，使能所述第二比较电路和所述第三比较电路；

所述第二比较电路向所述逻辑控制电路输出所述第二比较信号，所述第三比较电路向所述逻辑控制电路输出所述第三比较信号；

所述逻辑控制电路根据所述第二比较信号识别所述第一极和所述第二极之间的电压信号小于第二阈值电压时，关断所述控制开关管；

所述逻辑控制电路根据所述第三比较信号识别所述第一极和所述第二极之间的电压信号大于第三阈值电压时，导通所述控制开关管。

8.根据权利要求7所述的USB充电口空载检测电路的检测方法，其特征在于：所述USB充电口空载检测电路还包括定时计数电路，所述逻辑控制电路与所述定时计数电路电连接；所述逻辑控制电路根据所述第二比较信号和所述第三比较信号向所述定时计数电路发送开关脉冲信号；所述定时计数电路对所述开关脉冲信号进行计数，并向所述逻辑控制电路发送所述控制开关管的开关次数信息；

所述使能所述第二比较电路和所述第三比较电路的步骤后，所述方法还包括：

当所述逻辑控制电路根据所述开关次数信息识别所述控制开关管的开关次数大于第一预设值时，导通所述控制开关管，使所述USB充电口进入重载状态；

当所述逻辑控制电路根据所述开关次数信息识别所述控制开关管的开关次数小于第二预设值时，关断所述控制开关管，使所述USB充电口进入空载状态。

9.根据权利要求7所述的USB充电口空载检测电路的检测方法，其特征在于：所述USB充电口空载检测电路还包括第四比较电路，所述控制开关管的第一极和第二极电耦合到所述第四比较电路的输入端，所述第四比较电路的输出端与所述逻辑控制电路电连接；所述第四比较电路向所述逻辑控制电路发送第四比较信号，所述逻辑控制电路根据所述第四比较信号控制所述控制开关管导通；

所述使能所述第二比较电路和所述第三比较电路的步骤后，所述方法还包括：

所述逻辑控制电路根据所述第四比较信号识别所述第一极和所述第二极之间的电压信号大于第四阈值电压时，导通所述控制开关管，使所述USB充电口进入重载状态。

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