CN1881738A - 充电模式控制电路及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种充电模式控制电路及方法，一充电模式控制电路主要由电压比较电路和充电控制电路两部分组成，充电模式控制的实现方法包括步骤：充电电源电压与参考电源电压比较，输出一个相应的高/低电平信号；将此高/低电平信号作为充电模式的控制信号，根据此信号电平的高/低对可充电电池采取相应的充电模式充电。当便携式设备通过USB连接线与计算机相连时以正常模式充电；在需要快速充电时，只需要在便携式设备和USB连接线中间加入一个带AC/DC适配器的转接装置，通过适配器为充电模式控制电路提供充电电源，就可以进行数据交换同时实现快速充电，设计简单易行，使用起来也很方便。

Description

充电模式控制电路及方法
【技术领域】
本发明涉及一种充电模式控制电路及方法，特别是涉及一种带USB接口的便携式设备的充电模式控制电路及方法。
【背景技术】
带USB接口的便携式设备如掌上电脑等信息存取量大、体积小、携带方便，所以自其问世以来一直备受用户青睐。为使便携式设备更好地便于用户使用，如带电时间长，便携式设备一般都内置大容量的可充电电池，对于可充电电池充电的充电模式，现有技术主要有以下两种方案。
方案一：
利用外部直流适配器将市电经过变压整流滤波稳压之后给便携式设备提供充电电源对可充电电池充电。采用这种充电模式的优点在于，只要有市电的地方就可以直接利用适配器对便携式设备的可充电电池充电，而缺点在于，在充电期间计算机和便携式设备不能通过此充电接口进行数据交换。
方案二：
利用USB接口将便携式设备与计算机相连，通过USB接口为便携式设备提供充电电源对可充电电池充电。采取这种充电模式在对便携式设备充电的同时计算机和便携式设备之间还可以通过USB总线进行数据交换，使用起来十分方便，可按照USB 1.1和USB 2.0的协议标准，USB的每个端口的总线供电容量被限制在2.5瓦(0.5A@5V)以内，也就是说当USB接口提供的充电电压为+5V时，所能提供的充电电流最大不超过500mA，因而这个较小的充电电流限制了便携式设备充电的速度。
【发明内容】
本发明提供一种充电模式控制电路，以根据不同的充电电源选取相应的充电模式对便携式设备的可充电池充电。
本发明提供一种充电模式控制方法，以根据不同的充电电源选取相应的充电模式对便携式设备的可充电池充电。
本发明还提供一种充电模式控制装置，以解决现有技术中便携式设备在和计算机进行数据交换同时不能对其可充电电池快速充电的缺点。
为解决上述的问题，本发明提供了如下解决方案：
一种充电模式控制方法，其特征在于包括步骤：充电电源电压与参考电源电压比较，输出一个相应的高/低电平信号；将此高/低电平信号作为充电模式的控制信号，根据此信号电平的高/低对可充电电池采取相应的充电模式充电。根据上述方法：所述的充电电源输入的电压值不同时，就实现对可充电电池充电模式的选择。
本发明的一种充电模式控制电路包括：一电压比较电路，其具有两个输入端和一个输出端；及一充电控制电路，其至少具有两个输入端和一个输出端；其特征在于：一充电电源分别从电压比较电路第一输入端和充电控制电路第一输入端输入，电压比较电路的第一输入端的充电电源电压与其第二输入端连接的参考电源比较后，输出一个高/低电平信号送到充电控制电路第二输入端作为充电模式控制信号，成而实现充电控制电路根据输入的充电电源不同对可充电电池采取相应的充电模式充电。根据上述充电模式控制电路，其中所述的充电电源可以是来自与计算机相连接的USB接口的充电电源，也可以是来自AC/DC适配器的充电电源。
本发明的一种充电模式控制装置，包括一具有两输入端与一输出端的电压比较电路，及一具有两输入端与一输出端的充电控制电路，其特征在于：所述充电模式控制装置还包括一转接装置，所述转接装置具有输入接口与输出接口，转接装置经由所述输入接口与一计算机相连，经由所述输出接口的引脚与一适配器及电压比较电路的第一输入端、充电控制电路的第一输入端输入相连；所述电压比较器的第二输入端连接至一参考电源，输出端连接至充电控制电路的第二输入端；及所述充电控制电路的输出端连接至可充电电池。根据上述充电模式控制装置，所述电压比较电路比较其第一输入端与第二输入端所输入的电压值，根据比较结果输出一个高/低电平信号给充电控制电路，所述充电控制电路根据此高/低电平信号对可充电电池采取相应的充电模式充电。
本发明在不影响计算机和便携式设备之间进行数据交换的基础上，兼容了现有技术的普通充电模式的同时还提供了一种对便携式设备快速充电模式。采用这种快速充电模式时，只需要在便携式设备和连接于计算机的连接线之间加入一个带AC/DC适配器的转接装置，通过适配器可以为充电模式控制电路提供一个较大电流的充电电源，就可以使计算机和便携式设备之间进行数据交换的同时对便携式设备快速充电，设计简单易行，使用起来也很方便。
【附图说明】
图1是本发明充电模式控制电路一具体应用的示意图。
图2是本发明充电模式控制电路的一具体实施方式的电路图。
【具体实施方式】
本发明根据充电电源电压的不同与参考电源电压比较后，输出一个相应的高/低电平信号，作为充电模式的控制信号，根据此信号电平的高/低对可充电电池分别采取不同的充电模式充电。
参阅图1，是本发明充电模式控制电路一具体应用的示意图。在该具体应用中，本发明的充电模式控制电路320置于一便携式设备30中，以根据输入的充电电源的不同控制便携式设备30中可充电电池310的充电模式。便携式设备30通过一转接装置40与一计算机10及一AC/DC适配器440相连，以便在和计算机10之间进行数据交换的同时，从AC/DC适配器440处获取较大的充电电流，以快速充电模式对可充电电池310充电。便携式设备30通过USB接口330与转接装置40的USB接口410相耦接，转接装置40又通过一USB接口420与USB线缆50连接至计算机10的USB接口110。该转接装置40还通过具有两线缆的电力线430耦合至AC/DC适配器440。在该转接装置内部，USB接口420与USB接口410的引脚除Vcc断开外其它三个引脚Ground、D+和D-均为直接耦合。电力线430的两线缆：电源线以及接地线分别与USB接口410的引脚Vcc以及Ground相连接。因此，通过转接装置40以及转接装置40与计算机10及AC/DC适配器440之间的连接，便携式设备30在无需终止与计算机10之间进行数据交换的情况下，从AC/DC适配器440处获得较大的充电电流以快速充电模式充电。本发明的具体实施方式中，当移走转接装置40后，计算机10的USB接口110和便携式设备30的USB接口330通过USB线缆50直接相连接时，计算机10可以给整合在便携式设备30的充电模式控制电路320提供一个电压为5V最大电流不超过500mA的充电电源，此时便携式设备可以实现在和计算机进行数据交换的同时以普通充电模式充电。
参阅图2，是以电压比较器作为电压比较电路的充电模式控制电路的一具体实施方式的电路图，包括一电压比较器220与一充电控制电路230。电压比较器220的第一输入端以及充电控制电路的充电电源端口232与便携式设备30的USB接口330的电源引脚Vcc相连。电压比较器220的第二输入端连接一电压值为Vref的参考电源210，输出端Vout与充电控制电路230充电控制端234相连接。充电控制电路230的充电端口236与可充电电池310相连接。
首先，从便携式设备30的USB接口26的电源引脚Vcc处输出的的充电电压Vin从电压比较器220第一输入端输入后，电压比较器220将其与从第二输入端输入的参考电压值Vref相比较，根据比较结果输出一个相应的高/低电平信号至充电控制电路的充电控制端234。例如，当充电电源来自AC/DC适配器440时，USB接口330的电源引脚Vcc处输出的的充电电压Vin为6V，充电电流为1A，当充电电源来自计算机10时，USB接口330的电源引脚Vcc处输出的的充电电压Vin电压为5V，充电电流小于500mA。此时设置电压比较器220的参考电压值Vref为5.5V。则当输入的充电电源来自于计算机10时，其充电电源电压只有5V，小于参考电压Vref的5.5V，此时电压比较器220输出一个低电平信号；当输入的充电电源来自于AC/DC适配器440时，其充电电源电压为6V，大于参考电压Vref的5.5V，此时电压比较器220输出一个高电平信号。
在根据输入的充电电源电压的大小输出相应的高低电平后，就可以根据将此高/低电平信号Vout作为充电模式的控制信号，决定对可充电电池310采取相应的充电模式充电。当充电控制电路230接受的充电控制端234信号为高电平时，其会自动识别充电电源来自AC/DC适配器440提供的大电流电源，从而决定对可充电电池310采取充电电压为6V充电电流为1A的快速充电模式进行充电；当充电控制电路230接受的充电控制端234信号为低电平时，其会自动识别充电电源来自计算机10提供的小电流电源，从而决定对可充电电池310采取充电电压为5V充电电流小于500mA的普通充电模式进行充电。
本发明的充电模式控制电路中关于来自适配器440的充电电源的电压值和电流值不限于6V和1A，电压值可以大于或者小于6V，电流值也可以大于或者小于1A。电压比较器220相应的参考电压也不限于5.5V，其值介于两充电电源电压值之间就可以实现电压比较。

Claims (10)

1.一种充电模式控制方法，其特征在于包括步骤：
比较充电电源电压与参考电源电压，输出一个相应的高/低电平信号；
将此高/低电平信号作为充电模式的控制信号，根据此信号电平的高/低对可充电电池采取相应的充电模式充电。
2.如权利要求1所述的充电模式控制方法，其特征在于：提供一转接装置，所述转接装置具有输入接口与输出接口，转接装置经由所述输入接口与一计算机相连，经由所述输出接口的引脚与一适配器相连，以获得充电电源电压。
3.一种充电模式控制电路，包括：一电压比较电路，其具有两个输入端和一个输出端；及一充电控制电路，其具有两个输入端和一个输出端，其特征在于：一充电电源分别从电压比较电路第一输入端和充电控制电路第一输入端输入；电压比较电路比较第一输入端的充电电源电压与第二输入端连接的参考电源，根据比较接口输出一个高/低电平信号送到充电控制电路第二输入端；及充电控制电路根据此高/低电平信号对可充电电池采取相应的充电模式充电。
4.如权利要求3所述的充电模式控制电路，其其特征在于：所述的充电电源可以是来自与计算机相连接的USB接口的充电电源，也可以是来自AC/DC适配器的充电电源。
5.如权利要求3所述的充电模式控制电路，其中所述电压比较电路包含一电压比较器。
6.一种充电模式控制装置，包括一具有两输入端与一输出端的电压比较电路，及一具有两输入端与一输出端的充电控制电路，其特征在于：所述充电模式控制装置还包括一转接装置，所述转接装置具有输入接口与输出接口，转接装置经由所述输入接口与一计算机相连，经由所述输出接口的引脚与一适配器及电压比较电路的第一输入端、充电控制电路的第一输入端输入相连；所述电压比较器的第二输入端连接至一参考电源，输出端连接至充电控制电路的第二输入端；及所述充电控制电路的输出端连接至可充电电池；所述电压比较电路比较其第一输入端与第二输入端所输入的电压值，根据比较结果输出一个高/低电平信号给充电控制电路，所述充电控制电路根据此高/低电平信号对可充电电池采取相应的充电模式充电。
7.如权利要求6所述的充电模式控制装置，其特征在于：所述电压比较电路包含一电压比较器。
8.如权利要求6所述的充电模式控制装置，其特征在于：所述转接装置的输入接口与输出接口均为USB接口。
9.如权利要求8所述的充电模式控制装置，其特征在于：所述转接装置的输入接口与所述输出接口相对应的Vcc引脚相互断开，相对应的Ground引脚、D+、D-引脚相互耦接。
10.如权利要求9所述的充电模式控制装置，其特征在于：所述转接装置系通过其输出接口的Vcc引脚与Ground引脚经一电力线连接至适配器。
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