CN201563242U

CN201563242U - 移动通信终端充电装置的识别装置

Info

Publication number: CN201563242U
Application number: CN2009201340382U
Authority: CN
Inventors: 张鹏程
Original assignee: Shenzhen Coship Electronics Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Coship Electronics Co Ltd
Priority date: 2009-07-23
Filing date: 2009-07-23
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2019-07-23

Abstract

本实用新型适用于识别充电技术领域，提供了一种移动通信终端充电装置的识别装置。包括充电接口单元，用于接收移动通信终端充电装置的输入信号；信号识别电路单元，用于根据移动通信终端充电装置提供的输入信号生成相应的输出状态；信号检测单元，用于根据所述信号采集和生成单元的输出状态，判断充电装置的类型，并将输出信号传输给信号切换单元；信号切换单元，用于根据信号检测单元的检测结果，实现线路转换。采用本实用新型提供的技术方案，不但可以识别出移动通信终端的充电装置，而且在充电时如果存在USB数据传输，不会降低USB2.0的传输速率。

Description

移动通信终端充电装置的识别装置

技术领域

本实用新型属于识别供电技术领域，尤其涉及一种移动通讯终端充电装置的识别装置。

背景技术

国内的手机通用充电器标准从2007年6月14日起正式开始执行，标准号编为：YD/T1591-2006。该标准规定通用充电器将采取一根USB数据线充电器侧的通用串行总线接口(参照USBA系列)如图1所示。其中VBus为输出直流电源的正极，GND为输出直流电源的负极(地)。信号导线D+和D-应在充电器内部短接且不与充电器其它任何部分连接。作为一个特定连接，以便通讯终端能够识别所连接的通用串行总线接口(参照USB A系列)，此为本标准定义的充电器装置。

对于连接线缆电气性能，标准中要求连接线缆用于数据传输兼充电功能时，其结构与USB A系列连接线缆相同，要求连接线缆由四根导线组成，其中两根为电源导线，即：VBus为输出直流电源正极，GND为输出直流电源负极，另外两根D+和D-为信号导线。

对于识别充电装置，标准中要求当移动通信终端检测到所连接的充电装置接口中的信号导线D+和D-处于短接状态时，表明所连接的充电装置为标准充电器，否则，表明所连接的装置为非标准充电器如计算机或便携式计算机USBA系列接口，在此情况下移动通信终端应启动限流措施，即吸收电流不大于500mA。根据以上建议的要求，移动通信终端需要对接入的充电装置进行检测，根据检测结果移动通信终端需要判断出充电装置的类型，也就是说，需要确定：此充电装置为信号导线D+和D-短接的标准充电器；或为计算机其包括便携式计算机的USB A系列接口；或为信号导线D+和D-没有连接的非标准充电器。如果是后两种情况，移动通信终端充电电路将采取对应的充电控制，启动限流措施。

目前，有一些基于上述充电器接口标准的建议而提出的移动通信终端对充电装置的识别技术，但是，这些技术都没有解决当移动通信终端的充电装置为非标准充电装置时若采用USB2.0接口实现数据传输，会造成其传输速度较低、远远低于480MHZ的问题。

实用新型内容

本实用新型所欲解决现有技术中移动通信终端的充电装置为非标准充电装置时采用USB2.0接口的传输速率比较低的问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种移动通信终端充电装置的识别装置，包括充电接口单元，用于接收移动通信终端充电装置的输入信号，所述电路还包括信号识别电路单元，信号检测单元和信号切换单元，其中：

信号识别电路单元，用于根据移动通信终端充电装置提供的输入信号生成相应的输出状态，其一端与充电接口单元连接，另一端与信号检测单元连接；

信号检测单元，用于根据所述信号采集和生成单元的输出状态，判断充电装置的类型，并将输出信号传输给信号切换单元，其输入端与所述信号识别电路单元的输出端相连，其输出端与所述信号切换单元相连；

信号切换单元，用于根据信号检测单元的检测结果，实现线路转换，其连接信号检测单元。

所述信号检测单元为移动通信终端主处理器，其上设置第一、第二、第三、第四、第五检测控制口。

所述信号识别电路单元包括：第一三极管和第一、第二、第三、第四偏置电阻。

所述信号切换单元包括：第五、第六偏置电阻及第一、第二双刀双掷USB切换开关和第二三极管，其中：

所述第一三极管的发射级接地，集电极连接所述移动通信终端主处理器的第一检测控制口，基极连接第三偏置电阻，所述第三偏置电阻的另一端与所述第一双刀双掷USB切换开关的D+引脚连接；

所述第二三极管的发射极接地，基极通过第六偏置电阻与充电接口单元的输出直流电源的正极Vbus引脚连接，集电极分别与第五偏置电阻的一端和第一双刀双掷USB切换开关的OE引脚连接，第五偏置电阻的另一端与充电接口单元的输出直流电源的正极Vbus引脚连接；

所述第四偏置电路的一端连接直流电源的正极，另一端分别与第一三极管的集电极和所述移动通信终端主处理器的第一检测控制口连接；

所述第二偏置电阻的一端连接所述第一双刀双掷USB切换开关的D1+引脚，另一端连接直流电源的正极；

所述第一偏置电阻的一端接地，另一端连接第一双刀双掷USB切换开关的D1+引脚；

所述第二双刀双掷USB切换开关的S引脚连接所述移动通信终端主处理器的第四检测控制口，D1+和D1-引脚连接第一通讯模块，D2+和D2-引脚连接第二通讯模块。

所述移动通信终端主处理器的第一检测控制口与所述第一三极管的集电极和第四偏置电阻连接；第二检测控制口与所述第二三极管的基极和第六偏置电阻连接；第三控制检测口和所述充电接口单元的直流输出电源引脚Vbus连接；第四检测口与所述第二USB切换开关的S引脚连接。

所述移动通信终端为手机。

所述第一双刀双掷USB切换开关的芯片型号为FSUSB31，所述第二双掷USB切换开关的芯片型号为TS3USB30RSWR。

所述充电接口单元为型号为MUSB-AB08-S110-2的接口插座。

或者，所述信号切换单元包括：三刀双掷USB切换开关和第五偏置电阻，其中：

所述第五偏置电阻的一端与充电接口单元的直流输出电源Vbus连接，另一端与所述移动通信终端主处理器的第二检测控制口和三刀双掷开关的OE引脚连接；

所述三刀双掷开关的S2引脚与所述移动通信终端主处理器的第五检测控制口连接，S1引脚与所述移动通信终端主处理器的第四检测控制口连接，D1+和D1-引脚连接第一通讯控制模块，D2+和D2-引脚连接第二通讯控制模块，D3+引脚通过第三偏置电阻与第一三级管的基极连接，D3-引脚接地。

所述第一三极管的集电极与所述移动通信终端主处理器的第一检测控制口和第四偏置电阻的一端连接，第四偏置电阻的另一端连接直流电源；第一三极管的发射极接地；基极与第三偏置电阻的一端连接，第三偏置电阻的另一端分别与所述三刀双掷开关的D3+引脚及第一、第二偏置电阻连接；第二偏置电阻的另一端连接直流电源，第一偏置电阻的另一端接地。

由于采用了以上技术方案，本实用新型有如下有益效果：移动通信终端既可以自动识别移动通信终端充电装置的类型，从而及时改变充电电流，又可以保证在非标准充电装置在充电的同时不影响USB2.0接口的传输速率。

附图说明

图1为国标充电器中信号导线D+和D-短接的示意图；

图2为本实用新型提供的移动通信终端充电装置的识别装置结构框图；

图3为本实用新型提供的第一实施例电路组成结构示意图；

图3.1为本实用新型实施例一提供的如何识别充电装置为国标充电器的电路结构示意图；

图3.2为本实用新型实施一提供的如何识别充电装置为非标准充电装置的电路结构示意图；

图3.3为本实用新型实施例一提供的USB进行数据传输切换时的电路逻辑图。

图4为本实用新型提供的第二实施例电路组成结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图2示出了本实用新型实施例提供的移动通信终端充电装置的识别装置结构框图，具体包括：

充电接口单元，用于接收移动通信终端充电装置的输入信号；

信号检测单元，用于根据所述信号采集和生成单元的输出状态，判断充电装置的类型，并将输出信号传输给信号切换单元，其输入端与所述信号识别电路单元的输出端相连，其输出端与所述信号检测单元相连。

信号切换单元，用于根据输入信号的状态，实现线路转换，其输入端连接充电接口单元，输出端连接信号识别电路单元，另一输出端连接信号检测单元。

实施例一，如图3所示，本实施例的充电接口单元采用型号为MUSB-AB08-S110-2的接口插座J1；信号检测单元为移动通信终端主处理器，其上设置第一至第五检测控制口IO1、IO2、IO3、IO4、IO5；信号识别电路单元包括：第一三极管Q1、第一至第四偏置电阻R1、R2、R3、R4；信号切换单元包括第五、第六偏置电阻R5、R6，及第一、第二双刀双掷USB切换开关U1、U2，第二三极管Q2。

移动通信终端主处理器的第一检测控制口IO1连接第一三极管Q1的集电极；第二检测控制口连接第二三极管Q2的基极；第三检测控制口IO3连接控制芯片J1的直流输出电源Vbus；第四检测口连接第二双刀双掷USB切换开关U2的S引脚。

所述第一三极管Q1的发射级接地，集电极连接所述移动通信终端主处理器的第一检测控制口IO1，基极连接第三偏置电阻R3，所述第三偏置电阻R3的另一端与所述第一双刀双掷USB切换开关U1的D+引脚连接。

所述第二三极管Q2的发射极接地，基极通过第六偏置电阻R6与接口插座J1的输出直流电源的正极Vbus引脚连接，集电极分别与第五偏置电阻R5的一端和第一双刀双掷USB切换开关U1的OE引脚连接，第五偏置电阻R5的另一端与接口插座J1的输出直流电源的正极Vbus引脚连接。

所述第四偏置电阻R4的一端连接直流电源的正极VCC，另一端分别与第一三极管Q1的集电极和所述移动通信终端主处理器的第一检测控制口IO1连接；

所述第二偏置电阻R2的一端连接所述第一双刀双掷USB切换开关U1的D1+引脚，另一端连接直流电源的正极VCC；

所述第一偏置电阻R1的一端接地，另一端连接第一双刀双掷USB切换开关U1的D1+引脚；

所述第二双刀双掷USB切换开关U2的S引脚连接所述移动通信终端主处理器的第四检测控制口IO4，D1+和D1-引脚连接第一通讯模块，即引脚D+与引脚D1+相连，引脚D-与D1-相连，D2+和D2-引脚连接第二通讯模块即引脚D+与引脚D2+相连，引脚D-与D2-相连。

在图3中，U1，U2为专用的USB切换开关，因此他们的接入对USB2.0480MHZ速率传输是没有影响的，IO1，IO2，IO3，IO4为移动通信终端主处理器的控制检测接口。其中：

第一检测控制口IO1检测充电装置是非标准充电装置还是国标充电器，IO1为高电平时说明充电装置为国标充电器，IO1为低电平时说明充电装置为非标准充电器；

第二检测控制口IO2主要是控制第一、第二双刀双掷USB切换开关U1、U2的线路转换，参见图3.3，当IO1检测到充电装置为国标充电器时，IO2输出高电平，经Q2反相使U2的第8引脚QE为低电平，U2处于工作状态，U1处于关断状态；当IO1检测充电装置为非标准充电装置(如电脑)充电时，IO2输出低电平，经Q2反相使U2的第8引脚QE为高电平，U2处于关断状态，U1处于打开状态。

第三检测控制口IO3检测有无充电装置与移动通信终端连接，当第三检测控制口IO3为高电平时表示有充电装置接入，当为低电平时表示无充电装置接入；

第四检测控制口IO4用于充电装置为非标准充电装置时，控制选择USB数据传输是通过第一通讯模块还是通过第二通讯模块进行。

R6为三极管Q2的基极偏置电阻，R5为三极管Q2的集电极偏置电阻，参见图3，在本实施例中，第一至第三偏置电阻R1、R2、R3构成第一三极管Q1的基极偏置电阻，第四偏置电阻R4为第一三极管Q1的集电极偏置电阻，在此电路中，第二双刀双掷USB切换开关U2作为控制选择第一、第二通讯模块的USB数据传输切换开关。需要说明的是，只有在非标准充电装置充电时第二双刀双掷开关U2才工作，国标充电器充电时，不进行USB数据传输，因此第二双刀双掷USB切换开关U2不工作。

下面结合图3，对第一实施例所示出的电路的工作原理进行详细说明。首先介绍该电路如何识别充电装置的工作原理。当移动通信终端主处理器IO2输出低电平时，Q2截止，U2第8脚为高电平，U2处于不使能状态，此时，U1处于使能状态，进行国标充电与非标准充电装置充电的检测，当为国标充电器时，由于其D+与D-短路(国标充电器标准)，U1的3与5脚连接，其电路简化如图3.1所示，R1短路，Q1基极电平为0，Q1截止，IO1为高电平；当为非标准充电装置充电时，由于其D+与D-未短路(国标充电器标准)，U1的3与5脚不连接，其电路简化如图3.2所示，R1与R7(R7为与非标准充电装置相连时，非标准充电装置内部自带的下拉电阻)并连为1,08K的电阻，R2(10K)与R1和R7并连的1,08K分压为0.6V电压，Q1导通，IO1为低电平。这样，移动通信终端主处理器通过IO1的高低电平可以知道手机接入的是国标充电器还是非标准充电装置。当检测到充电装置为非标准充电装置时，移动通信终端会自动启动限流措施。

下面详细阐述该电路如何通过第二双刀双掷USB切换开关U2进行USB数据传输线路的转换。需要指出的是，目前很多移动通信终端具有双CPU(Center Process Unit中央处理器)，这两个CPU各自控制不同类型的功能软件，当不同功能运作的过程中需要进行USB数据传输时，也需要与对应的通讯模块接口连接才能保证USB数据传输的速率。当充电装置为非标准充电装置时，移动通信终端主处理器IO2输出高电平，Q2导通，U2第8脚为低电平，U2使能，此时进行USB通讯模块的切换，移动通信终端主处理器IO4输出低电平时，第二双刀双掷USB切换开关U2的引脚D+和D1+连接导通，引脚D-和D1-连接导通，此时USB接口的数据传输通过第一通讯模块进行；当移动通信终端主处理器的第四检测控制口IO4输出高电平时，第二双刀双掷USB切换开关U2的引脚D+和D2+连接导通，引脚D-和D2-连接导通，此时USB接口的数据传输通过第二通讯模块进行。由于第二双刀双掷USB切换开关U2为专用的USB切换开关，因此，对USB2.0标准的数据传输速率没有影响。即在非标准充电装置充电状态下，通过第二双刀双掷USB切换开关U2在第一通讯模块和第二通讯模块之间进行切换，可以保证在充电的同时不影响USB2.0的传输速率。

在上述实施例中，所述的移动通信终端为手机、个人数码助理等。

下面结合附图4，对第二实施例所提供的技术方案进行详细阐述。

在图4中，移动通讯终端主处理器上设置第一至第五检测控制口IO1-1O5。其中，第一检测控制口IO1用于检测充电装置是非标准充电装置(如电脑)还是国标充电器，IO1为高电平时说明充电装置为国标充电器，IO1为低电平时说明充电装置为非标准充电器。

第二检测控制口IO2用于通过控制三刀双掷USB切换开关U3的闭合来选择控制USB数据传输是通过第一通讯模块还是通过第二通讯模块进行。

第三检测控制口IO3用于检测有无充电装置与移动通信终端连接。

第四检测控制口IO4用于在充电装置为非标准充电装置时，控制选择USB数据传输是通过第一通讯模块还是通过第二通讯模块进行。

第五检测控制口IO5与第四检测控制口IO4共同控制三刀双掷USB切换开关U3的USB数据传输线路的切换。

在图4中，当IO1为高电平，即说明有充电器插入，此时移动通信终端需要进行充电装置的识别，IO4，IO5均输出高电平，三刀双掷USB切换开关U3动作，其D+与D3+引脚、D-与D3-引脚连接，此时进行充电装置的检测识别。当充电装置为国标充电器时，由于其D+与D-短路(国标充电器标准)，U3的3与5脚连接，其电路简化如图3.1所示，R1短路，Q1基极电平为0，Q1截止，IO1为高电平；当为非标准充电装置充电时，由于其D+与D-未短路(国标充电器标准)，三刀双掷USB切换开关U3的3与5脚不连接，其电路简化如图3.2所示，R1与R7(R7为与非标准充电装置相连时，非标准充电装置内部自带的下拉电阻)并连为108K的电阻，R2(10K)与R1和R7并连的108K分压为0.6V电压，Q1导通，IO1为低电平，这样，移动通信终端主处理器通过IO1的高低电平可以知道其接入的充电装置是国标充电器还是非标准充电装置。

在图4中，如果第四检测控制口IO4为低电平，第五检测控制口IO5为高电平，则三刀双掷USB切换开关U3的D-与D1-引脚连接，D+与D1+引脚连接，此时USB接口的数据传输通过第一通讯模块进行；如果第四检测控制口IO4为高电平，第五检测控制口IO5为低电平，则三刀双掷USB切换开关U3的D-与D2-引脚连接，D+与D2+引脚连接，此时USB接口的数据传输通过第二通讯模块进行；若第四检测控制口IO4和第五检测控制口IO5均为高电平，则三刀双掷USB切换开关U3的D-与D3-引脚连接，D+与D3+引脚连接，此时进行充电装置的检测。

在上述实施例中，所述移动通信终端为手机、个人数码助理等。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种移动通信终端充电装置的识别装置，包括充电接口单元，用于接收移动通信终端充电装置的输入信号，其特征在于：所述电路包括信号识别电路单元，信号检测单元和信号切换单元，其中：

2.如权利要求1所述的移动通信终端充电装置的识别装置，其特征在于，所述信号检测单元为移动通信终端主处理器，其上设置第一、第二、第三、第四、第五检测控制口。

3.如权利要求2所述的移动通信终端充电装置的识别装置，其特征在于，所述信号识别电路单元包括：第一三极管和第一、第二、第三、第四偏置电阻。

4.如权利要求3所述的移动通信终端充电装置的识别装置，其特征在于，所述信号切换单元包括：第五、第六偏置电阻及第一、第二双刀双掷USB切换开关和第二三极管，其中：

5.如权利要求4所述的移动通信终端充电装置的识别装置，其特征在于，所述移动通信终端主处理器的第一检测控制口与所述第一三极管的集电极和第四偏置电阻连接；第二检测控制口与所述第二三极管的基极和第六偏置电阻连接；第三控制检测口和所述充电接口单元的直流输出电源引脚Vbus连接；第四检测口与所述第二USB切换开关的S引脚连接。

6.如权利要求1-5任意一项所述的移动通信终端充电装置的识别装置，其特征在于，所述移动通信终端为手机。

7.如权利要求5所述的移动通信终端充电装置的识别装置，其特征在于，所述第一双刀双掷USB切换开关的芯片型号为FSUSB31，所述第二双掷USB切换开关的芯片型号为TS3USB30RSWR。

8.如权利要求5所述的移动通信终端充电装置的识别装置，其特征在于，所述充电接口单元为型号为MUSB-AB08-S110-2的接口插座。

9.如权利要求3所述移动通信终端充电装置的识别装置，其特征在于，所述信号切换单元包括：三刀双掷USB切换开关和第五偏置电阻，其中：

10.如权利要求9所述的移动通信终端充电装置的识别装置，其特征在于，所述第一三极管的集电极与所述移动通信终端主处理器的第一检测控制口和第四偏置电阻的一端连接，第四偏置电阻的另一端连接直流电源；第一三极管的发射极接地；基极与第三偏置电阻的一端连接，第三偏置电阻的另一端分别与所述三刀双掷开关的D3+引脚及第一、第二偏置电阻连接；第二偏置电阻的另一端连接直流电源，第一偏置电阻的另一端接地。