CN1976163A - 充电器类型判别系统、终端充电方法、终端和充电器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子设备领域，公开了一种充电器类型判别系统、终端充电方法、终端和充电器。本发明中，终端通过统一的硬件接口与各种充电器连接，在该硬件接口中包含检测管脚，并对不同类型充电器的检测管脚进行不同的设置，使得不同种类的充电器的检测管脚与终端的检测管脚连接时带有不同的电平，终端通过测量其检测管脚的电平判断充电器的类型，进行相应流量的充电，从而降低了终端误判充电器类型的概率。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备领域，特别涉及终端及其充电技术。
背景技术
毫无疑问，当今是手持装置的时代，其中就属手机的市场最大、用量最大，也因此手机技术的进步也格外神速，这点可以从其相关的介面技术来看出。举例而言，为了更精确控制手持装置内的晶片用电，因而提出了PowerWise的电源管理介面(简称PWI)等。
由于手机具备USB接口已相当普遍，USB接口最初是用来与个人电脑(Personal Computer，简称“PC”)连接，以便资讯的上下行传输及同步，然而手机用的USB接口近年来又有2项发展趋势，一是透过USB接口为手机充电，另一则是传输速率的升级，自USB 1.1提升至USB 2.0。
之所以要透过USB接口充电，主要是因为手机的应用功能愈来愈多，用电也愈来愈快速，使待机时间缩短，因此必须尽可能争取充电机会，而手机在与主设备如PC连接时，可以利用USB接口所具备的比较稳定的来自电脑电源的5.0V电压作为充电电压源，再同样辅以相关的电路而构成USB手机充电器，对手机进行充电，从而可以在不影响手机的相关使用，以及不消耗额外时间的情况下，完成充电。不过即便可以利用USB充电，通常也不会因此而废止原有的充电方式，理由是USB的供电功效有特性上的限制(5V、500mA)，使得USB接口充电仅被视为选用。当前许多针对手持式装置而提出的电源管理晶片、DC-DC转换晶片多具有USB接口充电功能，如Maxim的MAX1874，或TI的bq2501x(x＝0，1，2，源自Benchmarq)。目前的手机/终端设备充电管理中，一般把Charger(电源充电器)充电和USB充电分开，使用不同的硬件电路。或者，仅支持其中一种充电方式。
USB接口主要的几个管脚的名称和功能如下：
1、GND(地)：USB地信号
2、USB D+：USB数据线+线
3、USB D-：USB数据线-线
4、USB VBUS：内置电源，+5V
在现有技术中，主要利用USB的D+/D-数据线是否处于短路状态来判断是否为非USB充电器插入，USB的D+/D-数据线短路时，确定为通过电源充电器充电，手机/终端启动外接充电器的相关充电管理流程进行充电；USB的D+/D-数据线断路时确定为USB充电，手机/终端启动USB充电器相关的充电管理流程。
在实际应用中，现有技术存在以下问题：手机/终端可能无法正确辨识充电器类型，在充电时造成隐患。
造成这种情况的主要原因在于，在手机/终端连接在主设备上，而主设备USB接口异常时，手机/终端无法正确辨识充电器类型。如手机连接在PC上，而PC的USB因故障形成了短路，D+/D-数据线无法处于断路状态时，手机/终端将会把USB充电器误认为电源充电器，充电电流过大，对主设备带来可靠性隐患甚至安全性隐患。
发明内容
本发明各实施方式要解决的主要技术问题是提供一种充电器类型判别系统、终端充电方法、终端和充电器，使得终端误判充电器类型的概率得以降低。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种无电器类型判别系统，包含终端和至少两种充电器，该终端通过统一的硬件接口与各种充电器连接，该硬件接口中包含检测管脚，不同种类的充电器的检测管脚与终端的检测管脚连接时带有不同的电平；
终端还包含通过测量检测管脚的电平判断充电器的类型的单元。
本发明的实施方式还提供了一种终端充电方法，包含以下步骤：
终端测量与充电器连接的检测管脚的电平；
根据测量到的电平判定充电器的类型；
根据判定的充电器类型使用相应的充电流程进行充电。
本发明的实施方式还提供了一种终端，通过统一的硬件接口与各种充电器连接，该硬件接口中包含检测管脚，不同种类的充电器的检测管脚与终端的检测管脚连接时带有不同的电平；
终端还包含通过测量检测管脚的电平判断充电器的类型的单元。
本发明的实施方式还提供了一种充电器，包含与终端连接的硬件接口，该硬件接口中包含检测管脚，该充电器与终端连接时，在该检测管脚上带有本充电器特征电平。
本发明各实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：
终端通过统一的硬件接口与各种充电器连接，在该硬件接口中包含检测管脚，并对不同类型充电器的检测管脚进行不同的设置，使得不同种类的充电器的检测管脚与终端的检测管脚连接时带有不同的电平，终端通过测量其检测管脚的电平判断充电器的类型，进行相应流量的充电。由于该判断方法无需借助硬件接口的D+/D-数据线，即使D+/D-数据线出现异常，也不会影响充电器类型的判断，降低终端误判充电器类型的概率。
为了使不同类型的无电器与终端连接时，检测管脚带有不同的电平，可以进行如下设置：终端的检测管脚通过电阻与高电平连接；第一类型的充电器的检测管脚与地连接；第二类型的充电器的检测管脚悬空。通过该设置，使得第一类型的充电器与终端连接时，检测管脚电平为零，而第二类型的充电器与终端连接时，检测管脚电平为高电平，从而终端能够清楚分辨所连接的充电器，进行对应的充电。并且该方法对现有的第一充电器和第二充电器的改变极小，只增加了一个检测管脚，不会消耗多余的资源，较为实用。
在充电器类型超过两种时，在第三类型的充电器中，在高电平与地之间串接两个分压电阻，检测管脚与两个分压电阻的连接点连接。根据两个电阻的大小不同，检测管脚上带有不同的电平。通过调节两个分压电阻，使检测管脚带有大小不同的电平，可区分多个充电器类型，适应之后的发展形式。并且，由于两个分压电阻的阻值通常较大，分流极少，可忽略不计，不会对正常的充电造成影响。
终端在进行充电器类型判断之前，默认该充电器为充电电流最小的充电器类型，在检测管脚的电平的波动小于预定波幅的持续时间超过预定门限时，判定为该电平相应的充电器类型。从而避免因为电平不稳而造成误判，提高了判断质量，且在充电时不会因为充电电流过大而对终端或充电器造成损伤。
附图说明
图1是根据本发明第一实施方式的充电器类型判别系统中终端与第一类型充电器的结构示意图；
图2是根据本发明第一实施方式的充电器类型判别系统中终端与第二类型充电器的结构示意图；
图3是根据本发明第二实施方式的充电器类型判别系统中终端与第一类型充电器的结构示意图；
图4是根据本发明第二实施方式的充电器类型判别系统中终端与第二类型充电器的结构示意图；
图5是根据本发明第二实施方式的充电器类型判别系统中终端与第三类型充电器的结构示意图；
图6是根据本发明第三实施方式的终端充电方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
终端通过统一的硬件接口与各种充电器连接，本发明在该硬件接口中包含检测管脚，并对不同类型充电器的检测管脚进行不同的设置，使得不同种类的充电器的检测管脚与终端的检测管脚连接时带有不同的电平，终端通过测量其检测管脚的电平判断充电器的类型，进行相应流量的充电。由于该判断方法无需借助硬件接口的D+/D-数据线，即使D+/D-数据线出现异常，也不会影响充电器类型的判断，降低终端误判充电器类型的概率。
下面对本发明第一实施方式进行说明，第一实施方式涉及一种充电器类型判别系统，包含终端和两种充电器。其中，终端通过统一的硬件接口与不同充电器连接，该硬件接口中包含检测管脚，不同种类充电器的检测管脚与终端的检测管脚连接时带有不同的电平。终端中还包含一个识别单元，通过测量终端检测管脚的电平判断当前连接的充电器的类型。
为了使不同类型的充电器与终端连接时，检测管脚带有不同的电平，可以对终端和第一、第二类型充电器进行如下设置：
终端的设置如图1所示，终端的硬件接口中的检测管脚一端通过电阻R与终端的内电源Vdd连接，另一端在终端充电时，与充电器的检测管脚相连；识别单元与终端检测管脚相连，以便测量终端检测管脚的电平。第一类型充电器的设置如图1所示，其检测管脚一端与充电器的接地管脚连接，另一端在终端充电时，与终端的检测管脚相连。该第一类型的充电器与终端连接时，终端检测管脚通过第一类型充电器的检测管脚和接地管脚与地线相连，终端检测管脚电平为零。
第二类型充电器的设置如图2所示，第二类型充电器的检测管脚一端悬空，另一端在终端充电时，与终端的检测管脚相连。在终端与该类型充电器连接时，终端的检测管脚与充电器中悬空的检测管脚相连，终端检测管脚同样悬空，其电平与另一端的内电源相同，形成高电平。
可见终端能够根据检测管脚的电平清楚分辨所连接的充电器，进行对应类型的充电。并且该方法在物理上对第一充电器和第二充电器的改变极小，只增加了一个检测管脚，不会消耗多余的资源，较为实用。
另外，由于本实施方式只是要求第二类型充电器与终端连接后，终端的检测管脚能够悬空，以产生高电平，因此该第二类型充电器中也可以不包含检测管脚，在与终端连接时，直接让终端检测管脚空置，同样能达到本实施方式所希望的效果，并且无需改变第二类型充电器的设置，更方便。
其中，该第一类型充电器和第二类型充电器可以是以下的任意两种：电源充电器、USB充电器、或1394接口充电器。
为了保护终端及充电器，在终端与充电器连接时，该终端的识别单元默认所连接的充电器为充电电流最小的充电器类型，在检测管脚的电平的波动小于预定波幅的持续时间超过预定门限时，判定为该电平对应的充电器类型，从而提高判断的质量，确保判断的准确性。
以USB充电器和电源充电器为例，其中，USB充电器为第一类型充电器，电源充电器为第二类型充电器，终端识别单元将默认充电器类型设置为USB充电器(USB充电器的充电电流较小)。在进行充电时，该识别单元检测到检测管脚为高电平时，并不马上判定其为第二类型充电器，而是继续检测，在检测管脚为高电平且其波动小于预定波幅的持续时间超过预定门限时，才确定该充电器为第二类型充电器，即电源充电器，进行电源充电流程；否则确定该充电器为第一类型充电器，即USB充电器，进行USB充电流程。通过该方法更好地保护了电路，避免因为电平不稳而造成误判，提高了判断质量，且在充电时不会因为充电电流过大而对终端或充电器造成损伤。
本发明第二实施方式涉及充电器的判别系统，第二实施方式是第一实施方式的扩展，在第一实施方式中，充电器的检测管脚有两种连接方式，可以分辨两种不同的充电器；在本实施方式中，第一第二种连接方式与第一实施方式大致相同，其区别在于，为了适应之后的发展，还增加了三种连接方式，在充电器的高电平与地之间串接两个分压电阻，将检测管脚与两个分压电阻的连接点连接，使检测管脚上携带不同的电平，从而根据所携带的电平可以区分第三种或三种以上充电器。
第一类型充电器的结构如图3所示，第一类型充电器的检测管脚直接与接地管脚连接。终端中同样包含一个检测管脚，该检测管脚仅与识别单元相连，便于识别单元对其进行检测。在终端与第一类型充电器连接时，终端的检测管脚通过充电器检测管脚和接地管脚与地线相连，识别单元所检测到的电平为低电平0。
第二类型充电器的结构如图4所示，第二类型充电器的检测管脚直接与高电平管脚相连。终端的结构与图3中相同。在终端与第二类型充电器连接时，终端的检测管脚通过充电器检测管脚和高电平管脚与Vcc相连，终端识别单元所检测到的电平为高电平Vcc。
第三类型充电器的结构如图5所示，第三类型充电器的高电平管脚与接地管脚之间串接两个分压电阻R1和R2，将检测管脚与两个分压电阻间的连接点相连。终端的设置与图3相同。在终端与充电器连接时，检测管脚的电平大小为Vcc×R1/(R1+R2)，在R1等于R2时，检测管脚电平为Vcc/2。
通过测量检测管脚的电平，识别单元可以明确区分三种充电器的类型。并且，由于R1和R2均为阻值较大的电阻，对电流的分流极少，可忽略不计，不会对正常的充电造成影响。
另外，在充电器的类型不止三种时，只需调整R1和R2的阻值，使其对应不同的电平，即可进行多类型判别。如在有四种充电器时，第三类型充电器中R1＝2R2，在充电时检测管脚的电平为2Vcc/3，第四类型充电器中，R1＝R2/2，在充电时检测管脚的电平为Vcc/3。识别单元根据检测管脚的不同电平确定所连接的充电器类型。通过该方式能够更好地适应之后的发展。
在终端与充电器连接时，终端的识别单元同样可以默认所连接的充电器为充电电流最小的充电器类型，在检测管脚的电平的波动小于预定波幅的持续时间超过预定门限时，判定为该电平相应的充电器类型，从而提高判断的质量，确保判断的准确性。
本发明第三实施方式涉及终端充电方法，如图6所示。
终端在有充电器插入时，进入步骤601，默认该充电器为充电电流最小的充电器类型，默认采用对应的充电流程。如该充电电流最小的充电器为USB充电器，则默认采用USB充电流程。因为默认的充电器为充电电流最小的充电器类型，所以在发生不可预知的故障时，可以减少误判为对终端有较大伤害充电器类型的可能性。
接着进入步骤602，终端对检测管脚的电平进行测量，如果测量到的电平的波动小于预定波幅的持续时间超过预定门限，也就是说当前检测到的电平为稳定电平，则进入步骤603，反之如果当前检测到的电平波动较大，则表明该充电器当前十分不稳定，无法根据该电平确定对应的充电器类型，且充电器有存在故障的可能性，此时返回步骤601，仍然默认该充电器为充电电流最小的充电器类型，继续采用该充电电流最小的充电器的充电流程，以保护终端。
在步骤603中，终端根据检测到的电平进行充电器类型匹配，确定该检测电平对应的充电器类型。如检测电平为低电平时，对应USB充电器，检测电平为高电平时，对应电源充电器。由于该检测电平为一段时间内的稳定电平，从而可以有效避免因为电平不稳而造成充电器类型匹配错误，提高了终端的判断质量，且在充电时不会因为充电电流过大而对终端或充电器造成损伤。
接着进入步骤604，终端采用当前确定的充电器类型对应的充电流程进行充电。
接着进入步骤605，终端判断其电量是否已经充满，如果是则结束本流程，反之则返回步骤602，终端继续检测其检测管脚的电平，防止在充电过程中，充电器发生异常情况，对终端造成损伤。
综上所述，在本发明的各实施方式中，终端通过统一的硬件接口与各种充电器连接，在该硬件接口中包含检测管脚，并对不同类型充电器的检测管脚进行不同的设置，使得不同种类的充电器的检测管脚与终端的检测管脚连接时带有不同的电平，终端通过测量其检测管脚的电平判断充电器的类型，进行相应流量的充电。由于该判断方法无需借助硬件接口的D+/D-数据线，即使D+/D-数据线出现异常，也不会影响充电器类型的判断，降低终端误判充电器类型的概率。
为了使不同类型的充电器与终端连接时，检测管脚带有不同的电平，可以进行如下设置：终端的检测管脚通过电阻与高电平连接；第一类型的充电器的检测管脚与地连接；第二类型的充电器的检测管脚悬空。通过该设置，使得第一类型的充电器与终端连接时，检测管脚电平为零，而第二类型的充电器与终端连接时，检测管脚电平为高电平，从而终端能够清楚分辨所连接的充电器，进行对应的充电。并且该方法对现有的第一充电器和第二充电器的改变极小，只增加了一个检测管脚，不会消耗多余的资源，较为实用。
在充电器类型超过两种时，在第三类型的充电器中，在高电平与地之间串接两个分压电阻，检测管脚与两个分压电阻的连接点连接。根据两个电阻的大小不同，检测管脚上带有不同的电平。通过调节两个分压电阻，使检测管脚带有大小不同的电平，可区分多个充电器类型，适应之后的发展形式。并且，由于两个分压电阻的阻值通常较大，分流极少，可忽略不计，不会对正常的充电造成影响。
终端在进行充电器类型判断之前，默认该充电器为充电电流最小的充电器类型，在检测管脚的电平的波动小于预定波幅的持续时间超过预定门限时，判定为该电平相应的充电器类型。从而避免因为电平不稳而造成误判，提高了判断质量，且在充电时不会因为充电电流过大而对终端或充电器造成损伤。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (10)
1.一种充电器类型判别系统，其特征在于，包含终端和至少两种充电器，该终端通过统一的硬件接口与各种充电器连接，该硬件接口中包含检测管脚，不同种类的充电器的检测管脚与终端的检测管脚连接时带有不同的电平；
所述终端还包含通过测量所述检测管脚的电平判断充电器的类型的单元。
2.根据权利要求1所述的充电器类型判别系统，其特征在于，通过以下方式使不同种类的充电器的检测管脚与终端的检测管脚连接时带有不同的电平：
所述终端的检测管脚通过电阻与高电平连接；
第一类型的充电器的检测管脚与地连接；
第二类型的充电器的检测管脚悬空。
3.根据权利要求1所述的充电器类型判别系统，其特征在于，通过以下方式使不同种类的充电器的检测管脚与终端的检测管脚连接时带有不同的电平：
第一类型的充电器的检测管脚与地连接；
第二类型的充电器的检测管脚与高电平连接；
第三类型的充电器中在高电平与地之间串接两个分压电阻，检测管脚与两个分压电阻的连接点连接。
4.根据权利要求1所述的充电器类型判别系统，其特征在于，所述充电器包括电源充电器、通用串行总线充电器、或1394接口充电器。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的充电器类型判别系统，其特征在于，所述判断充电器的类型的单元通过以下方式判定充电器类型：
默认为充电电流最小的充电器类型，在检测管脚的电平的波动小于预定波幅的持续时间超过预定门限时，判定为该电平相应的充电器类型。
6.一种终端充电方法，其特征在于，包含以下步骤：
终端测量与充电器连接的检测管脚的电平；
根据测量到的电平判定充电器的类型；
根据判定的充电器类型使用相应的充电流程进行充电。
7.根据权利要求6所述的终端充电方法，其特征在于，在根据测量到的电平判定充电器类型时，默认为充电电流最小的充电器类型，在测量到的电平的波动小于预定波幅的持续时间超过预定门限时，判定为该电平相应的充电器类型。
8.一种终端，其特征在于，通过统一的硬件接口与各种充电器连接，该硬件接口中包含检测管脚，不同种类的充电器的检测管脚与终端的检测管脚连接时带有不同的电平；
所述终端还包含通过测量所述检测管脚的电平判断充电器的类型的单元。
9.一种充电器，其特征在于，包含与终端连接的硬件接口，该硬件接口中包含检测管脚，该充电器与终端连接时，在该检测管脚上带有本充电器特征电平。
10.根据权利要求9所述的充电器，其特征在于，所述充电器通过以下方式之一在检测管脚上带有本充电器特征电平：
检测管脚与地连接；
检测管脚悬空；
检测管脚与高电平连接；
在高电平与地之间串接两个分压电阻，检测管脚与两个分压电阻的连接点连接。
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