CN204886334U - 充电识别电路及充电识别芯片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种充电识别电路及充电识别芯片，充电识别电路包括两路用以输出表示充电电流规格的标识信号的输出通道及一互锁控制模块，其中，每路输出通道均包括：一输出端口，包括正输出端子和负输出端子，并与终端的输入端口的正负输入端子分别连接；及一识别单元，与输出端口连接，用以根据识别得的终端的充电需求对输出端口进行标识，以使得输出端口按照被标识的充电电流规格向终端输出标识信号；互锁控制模块，与两路输出通道分别连接，用以在其中一路输出通道确定充电电流规格时控制另一路输出通道所能够确定的充电电流规格的可选择标识范围。本实用新型能够避免充电识别过程中充电器的电源无法满足散热要求而出现安全隐患的问题。

Description

充电识别电路及充电识别芯片

技术领域

本实用新型涉及充电识别电路领域，尤其涉及一种充电识别电路及充电识别芯片。

背景技术

目前市场中，众多的终端厂商参与其中，从而产生了各种不同充电电流规格的充电器及充电器识别方法。例如，苹果公司不仅推出了iPhone手机所使用的5V1A充电器，也推出了iPad平板电脑所使用的5V2.1A和5V2.4A充电器。

各终端厂商为了解决终端与充电器的匹配和安全使用问题，通常先将与终端标配的充电器标识为相应的充电规格，即将充电器的输出端口即USB数据口标识为相应的充电电流规格，终端再根据充电器的USB数据口的状态进行识别充电，从而有效地保障了标配的充电器的使用效果与安全性。例如，苹果公司针对iPhone手机推出的5V1A充电器，其USB数据口被标识为1A的充电电流规格，即正负输出端子相应地设置为D+:2.0V,D-:2.7V，在充电器接入手机后，手机即识别出其所连接的充电器的充电规格为5V1A，从而以不大于1A的电流进行充电，既不会超过充电器的允许电流，也使得充电速度尽可能快。同样，针对iPad平板电脑推出的5V2.1A充电器，其USB数据口则被设置为D+:2.7V,D-:2.0V，在充电器插入平板电脑后，平板电脑即识别得到该充电器的充电规格，因而以不大于2.1A的电流进行充电，快速且安全。基于此，业界产生了多种充电器的充电规格，包括中国邮电部的YD/T1591格式（D+/D-短接）、三星的10W格式（D+/D-均为1.2V）、USBDCP的BC1.2格式（D+/D-短接）、苹果的12W格式（D+:2.7V，D-:2.7V）等等。

虽然充电器的充电规格解决了终端与充电器的匹配和安全使用问题，但由于各终端厂商的充电标准之间并不能相互兼容，导致了市场上种类繁多的充电器虽然输出端口都是USB结构，却相互不能最佳充电的尴尬。例如，iPhone手机的充电器接入三星手机时，由于三星手机识别得到的该充电器的充电规格与自身所允许的充电器的充电规格不匹配，使得此时的充电电流只有不足500mA，反之也是，既不能相互通用，浪费了社会的资源，还使得充电速度极为缓慢，严重影响了用户体验。

因此，为了解决充电器的相互兼容以达到最佳充电的问题，近年来，开始陆续有半导体芯片厂商推出了可兼容多种终端的专门的充电识别芯片。例如，美国Ti公司的TPS2513芯片就能够标识出除苹果的12W格式以外的几乎全部手机的充电器的充电规格，包括USBDCP的BC1.2格式、中国邮电部的YD/T1591-2009格式、三星的10W格式等等。

同时，随着电源厂商的努力推进，目前市场上还出现了各种具有多个USB数据口的充电器产品，此类产品可同时为多个终端进行充电，因此该些USB数据口需要分别通过一路识别电路或识别芯片进行标识，例如，如上所述的TPS2513芯片是一个双通道的识别芯片，可以同时对两个USB数据口进行标识。

但受限于充电器的电源的自身输出能力的限制，上述充电识别过程存在一个问题，即当电源的额定输出功率规格小于充电器的各USB数据口被标识的最大功率规格之和时，充电器的电源可能因其负载的额定输出功率超过电源的额定输出功率而变得不稳定，甚至出现过热等安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种充电识别电路及充电识别芯片，用于解决现有技术中充电识别过程存在充电器的电源无法满足散热要求而出现安全隐患的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

一种充电识别电路，包括两路用以输出表示充电电流规格的标识信号的输出通道及一互锁控制模块，其中，每路输出通道均包括：一输出端口，包括正输出端子和负输出端子，并与所述终端的输入端口的正负输入端子分别连接；及一识别单元，与所述输出端口连接，用以根据识别得的所述终端的充电需求对所述输出端口进行标识，以使得所述输出端口按照被标识的充电电流规格向所述终端输出所述标识信号；所述互锁控制模块，与所述两路输出通道分别连接，用以在其中一路所述输出通道确定所述充电电流规格时控制另一路所述输出通道所能够确定的充电电流规格的可选择标识范围。

进一步地，所述输出通道还包括一与所述互锁控制模块连接的判断单元，用以根据所述可选择标识范围判断是否允许对所述终端进行充电。

进一步地，所述输出通道还包括多个充电标识电源开关和多个与充电电流规格匹配的充电标识电源，所述充电标识电源开关用以在若判断得到允许对所述终端进行充电，则将所述正负输出端子分别和对应充电电流规格所匹配的所述充电标识电源连通。

进一步地，所述标识信号的电压值为1.2V、2V或者2.7V中的任意一种。

进一步地，所述互锁控制模块包括：一对接收端口，用以分别接收所述两路输出通道输出的所述标识信号，以根据所述标识信号得知对应所述输出通道确定的充电电流规格；一比较单元，用以将充电器的电源的额定输出电流规格与其中一路所述输出通道确定的所述充电电流规格比较，以得到所述可选择标识范围；及一对发送端口，用以通知另一路所述输出通道所述可选择标识范围。

进一步地，各输出通道确定的充电电流规格之和不大于充电器的电源的额定输出电流规格。

进一步地，若其中一路所述输出通道确定的充电电流规格为最大的充电电流规格，则另一路所述输出通道对应的输出端口的充电电流规格不会被标识为最大的充电电流规格。

进一步地，所述充电识别电路还包括一工作电源，用以为所述充电识别电路提供工作电压。

一种充电识别芯片，包括如上所述的充电识别电路。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：

当充电识别电路中设置了两路输出通道，在其中一路输出通道确定充电电流规格而输出标识信号时，通过设置互锁控制模块则可以根据该输出的标识信号控制另一路输出通道所能确定的充电电流规格的可选择标识范围，以此保证了被标识的各输出通道的输出端口的充电电流规格之和不会大于充电器的电源的额定输出电流规格，从而避免了现有技术中充电器的电源可能因其负载的额定输出功率超过其自身的额定输出功率，而使得充电器的电源不稳定无法满足散热要求而出现安全隐患的问题。

附图说明

图1为一实施例的的充电识别电路的示意图。

图2为另一实施例的的充电识别电路的示意图。

其中，附图标记说明如下：

100、充电识别电路；10、输出通道；11、输出端口；111、正输出端子；112、负输出端子；12、识别单元；13、判断单元；14、充电标识电源开关；15、充电标识电源；20、互锁控制模块；21、接收端口；22、比较单元；23、发送端口；30、工作电源；400、终端；40、输入端口；41、正输入端子；42、负输入端子；S1、单刀开关；S2、单刀开关；S3、单刀开关；M1、双刀开关；M2、双刀开关。

具体实施方式

以下参考附图，对本实用新型的各实施例予以进一步地详尽阐述。

如前所述，为了保证充电器的各输出端口所标识的最大功率规格之和不大于充电器的电源的额定输出功率规格，以避免充电器的电源无法满足散热要求而出现安全隐患的问题，特提出了一种应用于充电器中的充电识别电路，该充电识别电路可集成于充电识别芯片中。

请参阅图1至图2，在一实施例中，一种充电识别电路100包括：两路用以输出表示充电电流规格的标识信号的输出通道10及一互锁控制模块20。

其中，每路输出通道10均包括：一输出端口11及一识别单元12。

该输出端口11包括正输出端子111和负输出端子112，并与一终端400的输入端口40的正负输入端子41、42分别连接。优选地，该输出端口11为USB数据口。

该识别单元12与输出端口11连接，用以根据识别得的终端400的充电需求对输出端口11进行标识，以使得输出端口11按照被标识的充电电流规格向终端400输出标识信号。

进一步地，标识信号的电压值为1.2V、2V或者2.7V中的任意一种。

例如，终端400为iPhone手机，iPhone手机的充电需求是以不大于1A的电流进行充电，相应地，与其标配的充电器的充电规格为5V1A，即其输出端口的充电电流规格为1A，因此，充电识别电路100的识别单元12在识别得到iPhone手机的充电需求后，将输出端口11的正输出端子111相应地设置为2.0V，负输出端子112相应地设置为2.7V，以使得输出端口11按照被标识的充电电流规格向iPhone手机分别输出电压值为2V和2.7V的标识信号，使得iPhone手机根据该标识信号即识别出其所连接的充电器的充电规格，从而以不大于1A的电流进行充电，保证了iPhone手机与充电识别电路100的匹配和安全使用问题。

互锁控制模块20与两路输出通道10分别连接，用以在在其中一路输出通道10确定充电电流规格时控制另一路输出通道10所能够确定的充电电流规格的可选择标识范围。

受限于充电器的电源的输出能力，在其中一路输出通道10确定充电电流规格时，为了避免各输出通道10确定的充电电流规格之和大于充电器的电源的额定输出电流规格，互锁控制模块20将通过与各输出通道10的分别连接，而控制另一路输出通道10所能够确定的充电电流规格的可选择标识范围。

例如，充电器的电源的额定输出电流规格为3.4A，当其中一路输出通道10确定的充电电流规格为1A时，互锁控制模块20将控制另一路输出通道10所能够确定的充电电流规格的可选择标识范围在0A~2.4A之间。

较优地，若其中一路输出通道10确定的充电电流规格为最大的充电电流规格，则另一路输出通道10对应的输出端口11的充电电流规格不会被标识为最大的充电电流规格。

例如，充电器的电源的额定输出电流规格为3.4A，当其中一路输出通道10确定的充电电流规格为2.4A时，另一路输出通道10所能确定的充电电流规格则不会为2.4A，从而避免了各输出通道10确定的充电电流规格之和大于充电器的电源的额定输出电流规格。

进一步地，输出通道10还包括一与互锁控制模块20连接的判断单元13，用以根据可选择标识范围判断是否允许对终端400进行充电。例如，可选择标识范围在0A~2.4A之间，而终端400的充电需求为不大于1A的充电电流，则判断单元13将判断得到允许对终端400进行充电。

输出通道10还包括多个充电标识电源开关14和多个与充电电流规格匹配的充电标识电源15，充电标识电源开关14用以在若判断得到允许对终端400进行充电，则将输出端口11的正负输出端子111、112分别和对应充电电流规格所匹配的充电标识电源15连通，以使得该正负输出端子111、112向终端400输出的标识信号的电压值分别与其所连通的充电标识电源15的电压值一致。

具体地，在每一路输出通道10中，输出端口11的正输出端子111分别通过单刀开关S2能够与1.2V的充电标识电源15连通，通过双刀开关M2能够与2V或者2.7V的充电标识电源15连通。

输出端口11的负输出端子112分别通过单刀开关S1能够与1.2V的充电标识电源15连通，通过单刀开关S3和双刀开关M1能够与2V或者2.7V的充电标识电源15连通。

其中，单刀开关S1、S2和双刀开关M1、M2均属于充电标识电源开关14，而受控于输出通道10的判断单元13，在判断单元13判断得到允许对终端400进行充电时，单刀开关S1、S2和双刀开关M1、M2会相应的合上，以连通输出端口11的正负输出端子111、112与对应充电电流规格所匹配的充电标识电源15。

例如，终端400为iPhone手机时，与其标配的充电器的输出端口11根据充电电流规格1A将被设置为D+:2V,D-:2.7V，则在判断单元13判断得到允许对iPhone手机进行充电时，双刀开关M2将向2V一端合上，使得输出端口11的正输出端子111与2V的充电标识电源15连通，单刀开关S1将合上，双刀开关M1则向2.7V一端合上，使得输出端口11的负输出端子112与2.7V的充电标识电源15连通，进而使得iPhone手机以不大于1A的充电电流进行充电。

进一步地，互锁控制模块20包括：一对接收端口21、一比较单元22及一对发送端口23。

其中，该一对接收端口21分别与两路输出通道10连接，用以分别接收两路输出通道10输出的标识信号，以根据标识信号得知对应输出通道10确定的充电电流规格。

该比较单元22用以将充电器的电源的额定输出电流规格与其中一路输出通道10确定的充电电流规格比较，以得到可选择标识范围。

该一对发送端口23分别与两输出通道10连接，用以通知另一路输出通道10可选择标识范围，以使得另一路输出通道10根据可选择标识范围进一步判断是否允许对终端400进行充电。

进一步地，充电识别电路100还包括一工作电源30，用以为充电识别电路100提供工作电压。优选地，该工作电压的电压值为5V。

下面结合图1与图2，对一具体实施例中充电识别电路100的工作原理加以详细地说明。该实施例中，以充电识别电路100包括的输出通道10的数量为两路为例进行说明。但需要说明的是，本实用新型的技术方案并不仅限于两路输出通道10，也同样适用于多路输出通道10。

充电识别电路100的互锁控制模块20在开始充电前将一对接收端口21均上拉，当其中一路输出通道10确定充电电流规格为2A时，将与其对应连接的接收端口21拉低。

进一步，比较单元22将充电器的电源的额定输出电流规格3.4A与该输出通道10确定的充电电流规格2A进行比较，得到充电电流规格的可选择标识范围为0A~1.4A之间。

在得到可选择标识范围之后，由与另一路输出通道10对应连接的发送端口23将该可选择标识范围发送至另一路输出通道10的判断单元13中，进行是否允许对终端400充电的判断。

若判断单元13判断得到允许对终端400进行充电时，单刀开关S1、S2相应地合上，使得输出端口11的正负输出端子111、112均与1.2V的充电标识电源15连通，进而完成两路输出通道10的标识过程。

否则，在不允许对终端400进行充电时，保持输出端口11的正负输出端子111、112与各充电标识电源15之间的断开状态。

通过如上所述过程，实现了充电识别电路的互锁控制，即在确定了其中至少一输出通道的充电电流规格时，通过互锁控制模块的控制作用，使得其余输出通道所允许的充电电流规格也相应地被确定了，以此确保了各输出通道所确定的输出功率规格之和不会大于充电器的电源的额定输出功率规格，使得充电器的电源在其自身输出能力的前提下，并不会长期工作在高于额定输出的条件下，进而使得充电器的电源能够满足系统的散热要求，从而避免了现有技术中充电识别过程中充电器的电源存在无法满足散热要求而出现安全隐患的问题。

上述内容，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用于限制本实用新型的实施方案，本领域普通技术人员根据本实用新型的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本实用新型的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种充电识别电路，其特征在于，包括两路用以输出表示充电电流规格的标识信号的输出通道及一互锁控制模块，其中，

每路输出通道均包括：

一输出端口，包括正输出端子和负输出端子，并与所述终端的输入

端口的正负输入端子分别连接；及

一识别单元，与所述输出端口连接，用以根据识别得的所述终端的

充电需求对所述输出端口进行标识，以使得所述输出端口按照被标识的

充电电流规格向所述终端输出所述标识信号；

所述互锁控制模块，与所述两路输出通道分别连接，用以在其中一路输出通道确定所述充电电流规格时控制另一路输出通道所能够确定的充电电流规格的可选择标识范围。

2.如权利要求1所述的充电识别电路，其特征在于，所述输出通道还包括一与所述互锁控制模块连接的判断单元，用以根据所述可选择标识范围判断是否允许对所述终端进行充电。

3.如权利要求2所述的充电识别电路，其特征在于，所述输出通道还包括多个充电标识电源开关和多个与充电电流规格匹配的充电标识电源，所述充电标识电源开关用以在若判断得到允许对所述终端进行充电，则将所述正负输出端子分别和对应充电电流规格所匹配的所述充电标识电源连通。

4.如权利要求1所述的充电识别电路，其特征在于，所述标识信号的电压值为1.2V、2V或者2.7V中的任意一种。

5.如权利要求1所述的充电识别电路，其特征在于，所述互锁控制模块包括：

一对接收端口，用以分别接收所述两路输出通道输出的所述标识信号，以根据所述标识信号得知对应所述输出通道确定的充电电流规格；

一比较单元，用以将充电器的电源的额定输出电流规格与其中一路所述输出通道确定的所述充电电流规格比较，以得到所述可选择标识范围；及

一对发送端口，用以通知另一路所述输出通道所述可选择标识范围。

6.如权利要求1所述的充电识别电路，其特征在于，各输出通道确定的充电电流规格之和不大于充电器的电源的额定输出电流规格。

7.如权利要求6所述的充电识别电路，其特征在于，若其中一路所述输出通道确定的充电电流规格为最大的充电电流规格，则另一路所述输出通道对应的输出端口的充电电流规格不会被标识为最大的充电电流规格。

8.如权利要求1所述的充电识别电路，其特征在于，还包括一工作电源，用以为所述充电识别电路提供工作电压。

9.一种充电识别芯片，其特征在于，包括如权利要求1至8任一所述的充电识别电路。