CN205193796U - 通讯接口电路、便携式电子设备及电子系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种通讯接口电路、便携式电子设备及电子系统，其中通讯接口电路包括：电源端口、接地端口、第一数据端口、第二数据端口和屏蔽端口；与第一数据端口和第二数据端口相连的通讯电路；与电源端口和接地端口相连的主充电电路；一个或两个辅充电电路。该通讯接口电路具有允许快速充电模式和禁止快速充电模式，在允许快速充电模式时，所述主充电电路和一个或两个辅充电电路通过电源端口、接地端、第一数据端口、第二数据端口和/或屏蔽端口对电池进行充电，在禁止快速充电模式时，所述通讯电路能够通过第一数据端口和第二数据端口传输数据，所述主充电电路能够通过电源端口和接地端对电池进行充电。与现有技术相比，本实用新型的通讯接口电路能够支持对电池的更为快速的充电。

Description

通讯接口电路、便携式电子设备及电子系统

【技术领域】

本实用新型涉及电池充电领域，特别涉及一种支持快速充电的通讯接口电路、便携式电子设备及电子系统。

【背景技术】

目前随着现代电子设备(例如智能手机、平板电脑、蓝牙音箱等)发展，电池容量越来越大，如果仍按传统充电技术充电，则充电时间太长。用户越来越追求更短的充电时间。采用基于电感的开关型充电电路越来越广泛的被使用，来实现大电流快速充电。为了进一步提高充电速度，需要改进现有充电技术。目前比较流行的接口方式为USB(UniversalSerialBus)接口，特别是连接便携设备的接口通常为microUSB，其优点是体积小，有利于现代电子设备的小型化。然而，由于其体积小，其中的连接线较细，其电流密度不能太大，这就造成了电流瓶颈。根据MicroUSB标准，一般每个线的最大电流为2A.。目前一般MicroUSB包括五个端口(即对应5根连接线)：电源端口VBUS、第一数据端口D+、第二数据端口D-、接地端口GND、屏蔽端口SN。现有技术中一般电源端口VBUS来提供电源，接地端口GND来提供地电位，实现充电。这样就限制了最大输入电流为2A，从而限制了最大充电电流。

因此，有必要提出改进的能够支持快速充电的通讯接口电路。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种通讯接口电路、便携式电子设备及电子系统，其能够支持对电池的更为快速的充电。

为了解决上述问题，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种通讯接口电路，其包括：电源端口、接地端口、第一数据端口、第二数据端口和屏蔽端口；与第一数据端口和第二数据端口相连的通讯电路；与电源端口和接地端口相连的主充电电路；一个或两个辅充电电路。该通讯接口电路具有允许快速充电模式和禁止快速充电模式，在允许快速充电模式时，所述主充电电路和一个或两个辅充电电路通过电源端口、接地端、第一数据端口、第二数据端口和/或屏蔽端口对电池进行充电，在禁止快速充电模式时，所述通讯电路能够通过第一数据端口和第二数据端口传输数据，所述主充电电路能够通过电源端口和接地端对电池进行充电。

进一步的，在允许快速充电模式时，所述通讯电路使所述一个或两个辅充电电路开始工作，此时第一数据端口和第二数据端口不再用于传输数据，第一数据端口、第二数据端口和/或屏蔽端口用来传输所述一个或两个辅充电电路所需的充电电能，在禁止快速充电模式时，所述通讯电路使所述一个或两个辅充电电路停止工作，此时第一数据端口和第二数据端口能够用于传输数据，而不能够用来传输电能。

进一步的，所述通讯电路基于外部快速充电使能信号的有效和无效来确定是否需要进入允许快速充电模式，或者，基于预定规则间歇式在允许快速充电模式和禁止快速充电模式之间不断切换。在允许快速充电模式时，所述通讯电路按照预定规则使所述主充电电路、所述一个或两个辅充电电路中的一个或多个开始工作。

进一步的，所述通讯接口电路还包括有第三切换开关，所述辅充电电路为一个，所述辅充电电路具有电源端、接地端以及为电池充电的充电输出端，所述辅充电电路的电源端与第一数据端口相连，所述辅充电电路的接地端通过第三切换开关与第二数据端口相连，在允许快速充电模式时，所述通讯电路控制第三切换开关导通，此时所述辅充电电路能够根据第一数据端口和第二数据端口上的电压通过其充电输出端对所述电池进行充电，在禁止快速充电模式时，通讯电路控制第三切换开关截止，此时所述通讯电路能够通过第一数据端口和第二数据端口传输数据，所述主充电电路能够通过电源端口和接地端对电池进行充电。

进一步的，所述辅充电电路为两个，分别为第一辅充电电路和第二辅充电电路，第一辅充电电路和第二辅充电电路均具有电源端、接地端以及为电池充电的充电输出端，第一辅充电电路的电源端与第一数据端口相连，第一辅充电电路的接地端与接地端口相连，第二辅充电电路的电源端与第二数据端口相连，第二辅充电电路的接地端与接地端口相连，所述屏蔽端口与所述接地端口相连，在允许快速充电模式时，所述通讯电路能够使得第一辅充电电路和第二辅充电电路开始工作，所述第一辅充电电路能够根据第一数据端口和接地端口上的电压通过其充电输出端对所述电池进行充电，所述第二辅充电电路能够根据第二数据端口和接地端口上的电压通过其充电输出端对所述电池进行充电，在禁止快速充电模式时，所述通讯电路能够通过第一数据端口和第二数据端口传输数据，所述主充电电路能够通过电源端口和接地端对电池进行充电。

进一步的，所述通讯接口电路还包括第四切换开关和第五切换开关。第四切换开关连接于接地端口与第一数据端口之间，第五切换开关连接于接地端口与第二数据端口之间，所述辅充电电路为两个，分别为第一辅充电电路和第二辅充电电路，第一辅充电电路和第二辅充电电路均具有电源端、接地端以及为电池充电的充电输出端，第一辅充电电路的电源端与所述屏蔽端口相连，第一辅充电电路的接地端与接地端口相连，第二辅充电电路的电源端与所述屏蔽端口相连，第二辅充电电路的接地端与接地端口相连，在允许快速充电模式时，第四切换开关导通，第五切换开关导通，所述通讯电路使得第一辅充电电路和第二辅充电电路开始工作，所述第一辅充电电路能够根据屏蔽端口和接地端口上的电压通过其充电输出端对所述电池进行充电，所述第二辅充电电路能够根据所述屏蔽端口和接地端口上的电压通过其充电输出端对所述电池进行充电，在禁止快速充电模式时，第四切换开关截止，第五切换开关截止，所述通讯电路能够通过第一数据端口和第二数据端口传输数据，所述主充电电路能够通过电源端口和接地端对电池进行充电。

根据本实用新型的另一个方面，本实用新型还提供一种通讯接口电路，其包括：电源端口、接地端口、第一数据端口、第二数据端口、与第一数据端口和第二数据端口相连的通讯电路、连接于电源端口和第一数据端口之间的第一切换开关，以及连接于接地端口和第二数据端口之间的第二切换开关，第一切换开关和第二切换开关的控制端与所述通讯电路相连，该通讯接口电路具有允许快速充电模式和禁止快速充电模式，在允许快速充电模式时，所述通讯电路控制第一切换开关和第二切换开关导通，在禁止快速充电模式时，所述通讯电路控制第一切换开关和第二切换开关截止。

根据本实用新型的另一个方面，本实用新型还提供一种通讯接口电路，其包括：电源端口、接地端口、第一数据端口、第二数据端口、屏蔽端口、与第一数据端口和第二数据端口相连的通讯电路、连接于电源端口和第一数据端口之间的第一切换开关，以及连接于电源端口和第二数据端口之间的第二切换开关，所述屏蔽端口与所述接地端口相连，第一切换开关和第二切换开关的控制端与所述通讯电路相连，该通讯接口电路具有允许快速充电模式和禁止快速充电模式，在允许快速充电模式时，所述通讯电路控制第一切换开关和第二切换开关导通，在禁止快速充电模式时，所述通讯电路控制第一切换开关和第二切换开关截止。

根据本实用新型的另一个方面，本实用新型还提供一种通讯接口电路，其包括：电源端口、接地端口、第一数据端口、第二数据端口、屏蔽端口、与第一数据端口和第二数据端口相连的通讯电路、连接于电源端口和屏蔽端口之间的第三切换开关，连接于接地端口和第一数据端口之间的第一切换开关，以及连接于接地端口和第二数据端口之间的第二切换开关，第一切换开关、第二切换开关和第三切换开关的控制端与所述通讯电路相连，该通讯接口电路具有允许快速充电模式和禁止快速充电模式，在允许快速充电模式时，所述通讯电路控制第一切换开关、第二切换开关和第三切换开关导通，在禁止快速充电模式时，所述通讯电路控制第一切换开关、第二切换开关和第三切换开关截止。

根据本实用新型的另外一个方面，本实用新型提供一种便携式电子设备，其包括通讯接口电路、电池、处理器。所述处理器指示所述通讯接口电路是否进入允许快速充电模式。所述通讯接口电路包括：电源端口、接地端口、第一数据端口、第二数据端口和屏蔽端口；与第一数据端口和第二数据端口相连的通讯电路；与电源端口和接地端口相连的主充电电路；一个或两个辅充电电路。该通讯接口电路具有允许快速充电模式和禁止快速充电模式，在允许快速充电模式时，所述主充电电路和一个或两个辅充电电路通过电源端口、接地端、第一数据端口、第二数据端口和/或屏蔽端口对电池进行充电，在禁止快速充电模式时，所述通讯电路能够通过第一数据端口和第二数据端口传输数据，所述主充电电路能够通过电源端口和接地端对电池进行充电。

根据本实用新型的再一个方面，本实用新型提供一种电子系统，其包括第二通讯接口电路、第一通讯接口电路和线缆。第二通讯接口电路，其包括：电源端口、接地端口、第一数据端口、第二数据端口和屏蔽端口；与第一数据端口和第二数据端口相连的通讯电路；与电源端口和接地端口相连的主充电电路；一个或两个辅充电电路。该通讯接口电路具有允许快速充电模式和禁止快速充电模式，在允许快速充电模式时，所述主充电电路和一个或两个辅充电电路通过电源端口、接地端、第一数据端口、第二数据端口和/或屏蔽端口对电池进行充电，在禁止快速充电模式时，所述通讯电路能够通过第一数据端口和第二数据端口传输数据，所述主充电电路能够通过电源端口和接地端对电池进行充电。第一通讯接口电路包括：电源端口、接地端口、第一数据端口、第二数据端口、屏蔽端口、与第一数据端口和第二数据端口相连的通讯电路、连接于电源端口和屏蔽端口之间的第三切换开关，连接于接地端口和第一数据端口之间的第一切换开关，以及连接于接地端口和第二数据端口之间的第二切换开关，第一切换开关、第二切换开关和第三切换开关的控制端与所述通讯电路相连，该通讯接口电路具有允许快速充电模式和禁止快速充电模式，在允许快速充电模式时，所述通讯电路控制第一切换开关、第二切换开关和第三切换开关导通，在禁止快速充电模式时，所述通讯电路控制第一切换开关、第二切换开关和第三切换开关截止。

与现有技术相比，本实用新型中的通讯接口电路具有允许快速充电模式和禁止快速充电模式，在允许快速充电模式时，所述通讯电路将第一数据端口、第二数据端口和/或屏蔽端口也用作充电来使用，从而可以大大的提高充电速度，而在禁止快速充电模式时，第一数据端口和第二数据端口可以被正常的用来传输数据。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1示出了本实用新型中的支持快速充电的电子系统在第一实施例中的电路图；

图2示出了本实用新型中的支持快速充电的电子系统在第二实施例中的电路图；

图3示出了本实用新型中的支持快速充电的电子系统在第三实施例中的电路图。

【具体实施方式】

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。除非特别说明，本文中的连接、相连、相接的表示电性连接的词均表示直接或间接电性相连，间接电性相连是指经由另外一个器件或电路电性相连。

图1示出了本实用新型中的支持快速充电的电子系统100在第一实施例中的电路图。如图1所示的，所述电子系统100包括第一通讯接口电路110、具有第二通讯接口电路140的便携式电子设备120、以及连接第一通讯接口电路110和第二通讯接口电路140的线缆130。

第一通讯接口电路110可以位于交流-直流适配器中，也可以位于支持快速充电的便携式电脑中、也可以位于移动电源中。所述便携式电子设备120可以是可以为智能手机、平板电脑、蓝牙音箱等，所述便携式电子设备120包括有对自身供电的电池BAT以及处理器(未图示)。在本实用新型中，第一通讯接口电路110用于向第二通讯接口电路140提供电源。在一个实施例中，第一通讯接口电路110和第二通讯接口电路140都是USB接口电路或MciroUSB接口电路，两个通讯接口电路能够通过USB线缆130连接。

如图1所示的，所述第二通讯接口电路140包括电源端口VBUS、第一数据端口D+、第二数据端口D-、接地端口GND、与第一数据端口D+和第二数据端口D-相连的第二通讯电路143、主充电电路141、辅充电电路142、第三切换开关S3、屏蔽端口(未图示)。

主充电电路141具有与电源端口VBUS相连的电源端、与接地端口GND相连的接地端以及为电池BAT充电的充电输出端。辅充电电路142具有电源端、接地端以及为电池BAT充电的充电输出端，其中辅充电电路142的电源端与第一数据端口D+相连，辅充电电路142的接地端GND通过第三切换开关S3与第二数据端口D-相连。第二通讯电路143与第三切换开关S3的控制端相连，以控制第三切换开关S3的导通或截止，也与辅充电电路142的使能端相连以控制该辅充电电路142开始工作或停止工作。

在一个可选的实施例中，还可以有另一个切换开关连接于辅充电电路142的电源端和第一数据端子D+之间，该切换开关与第三切换开关S3一样同样被第二通讯电路143同步控制。

所述第二通讯接口电路140还包括有：可控反相器INV3，其输入端与所述第二通讯电路143的第一连接端相连，输出端与第一数据端口D+以及所述第二通讯电路143的第二连接端相连，其控制端与所述第二通讯电路143的第三连接端相连；可控反相器INV4，其输入端与所述第二通讯电路143的第四连接端相连，其输出端与第二数据端口D-以及所述第二通讯电路143的第五连接端相连，其控制端与所述第二通讯电路143的第六连接端相连。

如图1所示的，所述第一通讯接口电路110包括电源端口VBUS、第一数据端口D+、第二数据端口D-、接地端口GND、与第一数据端口D+和第二数据端口D-相连的第一通讯电路111、连接于电源端口VBUS和第一数据端口D+之间的第一切换开关S1、连接于接地端口GND和第二数据端口D-之间的第二切换开关S2、屏蔽端口(未图示)。第一通讯电路111与第一切换开关S1和第二切换开关S2的控制端相连，以控制第一切换开关S1和第二切换开关S2的导通或截止。

所述第一通讯接口电路110还包括有：可控反相器INV1，其输入端与所述第一通讯电路111的第一连接端相连，输出端与第一数据端口D+以及所述第一通讯电路的第二连接端相连，其控制端与所述第一通讯电路111的第三连接端相连；可控反相器INV2，其输入端与所述第一通讯电路111的第四连接端相连，输出端与第二数据端口D-以及所述第一通讯电路111的第五连接端相连，其控制端与所述第一通讯电路111的第六连接端相连。

所述线缆130中包括线缆330中的接地线、第一数据线、第二数据线、电源线和屏蔽线，其中接地线与所述接地端口相连，第一数据线、第二数据线分别与第一数据端口D+和第二数据端口D-相连，屏蔽线与所述屏蔽端口SN相连。

在本实用新型中，第一通讯接口电路110和第二通讯接口电路140均具有允许快速充电模式和禁止快速充电模式。

在允许快速充电模式时，所述第二通讯电路143控制第三切换开关S3导通，使辅充电电路142开始工作，第一通讯电路111控制第一切换开关S1和第二切换开关S2导通，此时，第一通讯接口电路110中的第一数据端口D+与电源端口VBUS相连，第二数据端口D-与接地端GND相连，第一通讯接口电路110中的第一数据端口D+与第二数据端口D-不再传输数据，而用来传输电能，辅充电电路142能够根据第二通讯接口电路140中的第一数据端口D+和第二数据端口D-上的电压通过其充电输出端对所述电池BAT进行充电。此时，主充电电路141和辅充电电路142会同时对电池充电，等效的充电电流为两者之和，因此可以实现比现有技术更大的充电电流。如果MicroUSB接口电路的每根线的电流限制为2A，则根据本实用新型图1实施方式的最大输入电流可以达到4A，其充电速度更快。

在禁止快速充电模式时，所述第二通讯电路143控制所述切换开关S3截止，使辅充电电路142停止工作，第一通讯电路111控制第一切换开关S1和第二切换开关S2截止，此时，第一通讯接口电路110和第二通讯接口电路140中的第一数据端口D+和第二数据端口D-可以被正常的用于传输数据。因此，也不影响到正常的数据通信。不过数据通信和允许快速充电模式不能同时进行。此时，所述主充电电路141仍然能够对所述电池进行充电。

在一个实施例中，所述第二通讯电路143基于外部快速充电使能信号FCEN的有效和无效来确定是否需要第二通讯接口电路140进入允许快速充电模式，如果有效则进入允许快速充电模式，如果无效则进入禁止快速充电模式。该外部快速充电使能信号FCEN可以根据用户的软件来被配置，还可以通过由处理器智能判断后配置，例如当处理器发现用户需要通过USB接口进行大量的数据传输时(例如进行大文件拷贝时)，处理器智能的将FCEN设置为无效，禁止快速充电模式，优先满足大量的数据传输，在空闲是，可以将FCEN设置为有效，进入允许快速充电模式。

在一个实施例中，所述第一通讯电路111可以基于与第二通讯电路143的通讯数据来获知是进入允许快速充电模式，还是进入禁止快速充电模式，此时第二通讯电路143在进入允许快速充电模式前需要跟第一通讯电路111进行通讯以通知该第一通讯电路111也同步进入允许快速充电模式。该第一通讯电路111可以每隔预定时间自动由允许快速充电模式切换回禁止快速充电模式，以与第二通讯电路143进行通讯以确实该第二通讯电路143是否发出进入禁止快速充电模式的指令，如果无法与第二通讯电路143进行通讯联系，则切换回允许快速充电模式。

在一个优选的实施例中，第一通讯接口电路110和第二通讯接口电路140基于预定规则间歇式在允许快速充电模式和禁止快速充电模式之间不断切换。例如以1秒为周期，其中0.99S为允许快速充电模式，剩余0.01S为禁止快速充电模式，以进行数据通信。

在另一优选实施方案中，为了进一步加快充电速度，在允许快速充电模式时，可以将第一通讯接口电路110中的所述电源端口VBUS上的电压由第一电源电压提高至第二电源电压，在禁止快速充电模式时，将第一通讯接口电路110中的所述电源端口VBUS上的电压由第二电源电压降低至第一电源电压。比如第一电源电压为5V，第二电源电压为10V。这样，在连接线(比如电源端口VBUS)上流过相同电流时，在提高电压后，可以提供更高的充电功率。例如提高前，5V以2A提供充电，其功率为10W，如果电池电压为3.6V，充电电路的转换效率为90％，则最大给电池的充电电流为:(10W).(90％)/(3.6V)＝2.5A。当电源端口VBUS的电压被提高至10V时，以2A提供充电电流，输出功率为(10V).(2A)＝20W。如果电池电压为3.6V，充电电路的转换效率为90％，则最大给电池的充电电流为:(20W).(90％)/(3.6V)＝5A。这样，充电电流可以被进一步的提高。

图2示出了本实用新型中的支持快速充电的电子系统200在第二实施例中的电路图。如图2所示的，所述电子系统200包括第一通讯接口电路210、具有第二通讯接口电路240的便携式电子设备220、以及连接第一通讯接口电路210和第二通讯接口电路240的线缆230。

如图2所示的，所述第二通讯接口电路240包括电源端口VBUS、第一数据端口D+、第二数据端口D-、接地端口GND、屏蔽端口SN、与第一数据端口D+和第二数据端口D-相连的第二通讯电路243、主充电电路241、第一辅充电电路242和第二辅充电电路244。所述屏蔽端口SN与接地端口GND相连。

主充电电路241具有与电源端口VBUS相连的电源端、与接地端口GND相连的接地端以及为电池BAT充电的充电输出端。第一辅充电电路242具有电源端、接地端以及为电池BAT充电的充电输出端，其中第一辅充电电路242的电源端与第一数据端口D+相连，第一辅充电电路242的接地端与接地端口相连。第二辅充电电路244具有电源端、接地端以及为电池BAT充电的充电输出端，其中第二辅充电电路244的电源端与第二数据端口D+相连，第二辅充电电路244的接地端与接地端口相连。第二通讯电路243与第一辅充电电路242的使能端和第二辅充电电路244的使能端相连以控制第一辅充电电路242和第二辅充电电路244开始工作或停止工作。

如图2所示的，所述第一通讯接口电路210包括电源端口VBUS、第一数据端口D+、第二数据端口D-、接地端口GND、屏蔽端口SN、与第一数据端口D+和第二数据端口D-相连的第一通讯电路211、连接于电源端口VBUS和第一数据端口D+之间的第一切换开关S1、连接于电源端口VBUS和第二数据端口D-之间的第二切换开关S2。第一通讯电路211与第一切换开关S1和第二切换开关S2的控制端相连，以控制第一切换开关S1和第二切换开关S2的导通或截止。所述屏蔽端口SN与接地端口GND相连。

所述第一通讯接口电路210还包括有：可控反相器INV1和可控反相器INV2，所述第二通讯接口电路240还包括有：可控反相器INV3和可控反相器INV4，这部分内容与第一实施例中的相同，此处不再重复。

在本实用新型中，第一通讯接口电路210和第二通讯接口电路240均具有允许快速充电模式和禁止快速充电模式。

在允许快速充电模式时，所述第一通讯电路243使第一辅充电电路242和第二辅充电电路开始工作，第一通讯电路211控制第一切换开关S1和第二切换开关S2导通。此时，第一通讯接口电路210中的第一数据端口D+与电源端口VBUS相连，第二数据端口D-与电源端口VBUS相连，第一通讯接口电路210中的第一数据端口D+与第二数据端口D-不再传输数据，而用来传输电能，第一辅充电电路242能够根据第二通讯接口电路240中的第一数据端口D+和接地端口上的电压通过其充电输出端对所述电池BAT进行充电。第二辅充电电路244能够根据第二通讯接口电路240中的第二数据端口D-和接地端口上的电压通过其充电输出端对所述电池BAT进行充电。此时，主充电电路241和第一和第二辅充电电路242、244会同时对电池充电，等效的充电电流为三者之和，因此可以实现比现有技术更大的充电电流。如果MicroUSB接口电路的每根线的电流限制为2A，则根据本实用新型图2实施方式的最大输入电流可以达到6A，其充电速度更快。由于屏蔽线相对电源VBUS、地GND、数据线GP、数据线DN来说金属界面积较大，其能通过较大的电流，即最大电流密度更大。因此，在第一实施例中，本实用新型中利用屏蔽线SN为地，在快速充电时，数据线D+和D-都作为充电电路的正电源输入。

在禁止快速充电模式时，所述第二通讯电路243使第一辅充电电路242和第二辅充电电路244停止工作，第一通讯电路211控制第一切换开关S1和第二切换开关S2截止。此时，第一通讯接口电路210和第二通讯接口电路240中的第一数据端口D+和第二数据端口D-可以被正常的用于传输数据。因此，也不影响到正常的数据通信。不过数据通信和允许快速充电模式不能同时进行。此时，所述主充电电路241仍然能够对所述电池进行充电。

在另一种实施方式中，在允许快速充电模式下，第一辅充电电路或第二辅充电电路被选择性开启，以增加充电电流。例如有时为第一辅充电电路和主充电电路同时工作，而第二辅充电电路处于停止工作状态。有时为主充电电路和第二辅充电电路同时工作，而第一辅充电电路处于停止工作状态。这样系统可以根据发热等其他因素来优化控制。甚至主充电电路、第一辅充电电路和第二辅充电电路存在不同的充电电流设置，以满足系统最大散热要求，避免系统太热。从而实现在最快充电速度和发热问题上进行折中。

在一个实施例中，在快速充电模式下，也无需所有的充电电路同时工作。有些情况下，例如所有充电电路同时工作时，导致系统发热太大，可以通过应用处理器(AP)来读取温度检测器(TempD)的检测系统温度结果来控制，当出现发热(温度高于预定温度阈值)时关闭部分充电电路，来实现比普通充电更快，但又不会系统过热的更佳效果。

当每个充电电路长时间工作在最高充电电流时，虽然没有超过USB线的最大电流，但长期工作由于电迁移效应的存在也会降低线的可靠性和寿命。在一种优选实施方案中，可以通过应用处理器分时段的让部分充电电路停止工作(即让其休息)，实现每个充电线(对应相应充电电路)的平均使用时间相同，这样可以提高充电线的可靠性和寿命。本实用新型可存在有益效果：当其中一路充电线或充电电路出现损坏，其他充电线或充电电路还可以左右备份充电装置进行充电，也有助于提高产品的可靠性和寿命。

图3示出了本实用新型中的支持快速充电的电子系统300在第三实施例中的电路图。如图3所示的，所述电子系统300包括第一通讯接口电路310、具有第二通讯接口电路340的便携式电子设备320、以及连接第一通讯接口电路310和第二通讯接口电路340的线缆330。

如图3所示的，所述第二通讯接口电路340包括电源端口VBUS、第一数据端口D+、第二数据端口D-、接地端口GND、屏蔽端口SN、与第一数据端口D+和第二数据端口D-相连的第二通讯电路343、主充电电路341、第一辅充电电路342、第二辅充电电路344、第四切换开关S4和第五切换开关S5。

主充电电路341具有与电源端口VBUS相连的电源端、与接地端口GND相连的接地端以及为电池BAT充电的充电输出端。第一辅充电电路342具有电源端、接地端以及为电池BAT充电的充电输出端，其中第一辅充电电路342的电源端与屏蔽端口SN相连，第一辅充电电路342的接地端与接地端口相连。第二辅充电电路344具有电源端、接地端以及为电池BAT充电的充电输出端，其中第二辅充电电路344的电源端与屏蔽端口SN相连，第二辅充电电路344的接地端与接地端口相连。第二通讯电路343与第一辅充电电路342的使能端和第二辅充电电路344的使能端相连以控制第一辅充电电路342和第二辅充电电路344开始工作或停止工作。所述接地端口GND通过第四切换开关S4与第一数据端口D+相连，所述接地端口GND通过第五切换开关S5与第二数据端口D-相连。

如图3所示的，所述第一通讯接口电路310包括电源端口VBUS、第一数据端口D+、第二数据端口D-、接地端口GND、屏蔽端口SN、与第一数据端口D+和第二数据端口D-相连的第一通讯电路311、连接于接地端口GND和第一数据端口D+之间的第一切换开关S1、连接于接地端口GND和第二数据端口D-之间的第二切换开关S2、连接于电源端口VBUS和屏蔽端口SN之间的第三切换开关S3。第一通讯电路311与第一切换开关S1、第二切换开关S2和第三切换开关S3的控制端相连，以控制第一切换开关S1、第二切换开关S2和第三切换开关S3的导通或截止。

所述第一通讯接口电路310还包括有：可控反相器INV1和可控反相器INV2，所述第二通讯接口电路340还包括有：可控反相器INV3和可控反相器INV4，这部分内容与第一实施例中的相同，此处不再重复。

在本实用新型中，第一通讯接口电路310和第二通讯接口电路340均具有允许快速充电模式和禁止快速充电模式。

在允许快速充电模式时，所述第一通讯电路343使第一辅充电电路342和第二辅充电电路344开始工作，第一通讯电路311控制第一切换开关S1、第二切换开关S2和第三切换开关S3导通。此时，第一通讯接口电路310中的第一数据端口D+与接地端GND相连，第二数据端口D-与接地端GND相连，屏蔽端口SN与电源端口VBUS相连，第一通讯接口电路310中的第一数据端口D+与第二数据端口D-不再传输数据，而用来传输电能，第一辅充电电路342能够根据第二通讯接口电路340中的第一数据端口D+和屏蔽端口SN上的电压通过其充电输出端对所述电池BAT进行充电。第二辅充电电路344能够根据第二通讯接口电路340中的第二数据端口D-和屏蔽端口SN上的电压通过其充电输出端对所述电池BAT进行充电。此时，主充电电路341和第一和第二辅充电电路342、344会同时对电池充电，等效的充电电流为三者之和，因此可以实现比现有技术更大的充电电流。如果MicroUSB接口电路的每根线的电流限制为2A，则根据本实用新型图3实施方式的最大输入电流可以达到6A，其充电速度更快。

在禁止快速充电模式时，所述第二通讯电路343使第一辅充电电路342和第二辅充电电路344停止工作，第一通讯电路311控制第一切换开关S1和第二切换开关S2截止。此时，第一通讯接口电路310和第二通讯接口电路340中的第一数据端口D+和第二数据端口D-可以被正常的用于传输数据。因此，也不影响到正常的数据通信。不过数据通信和允许快速充电模式不能同时进行。此时，所述主充电电路341仍然能够对所述电池进行充电。

在图3所示的实施例中，线缆330中的接地线、第一数据线、第二数据线作为接地端，线缆330中的电源线和屏蔽线作为正电源输入端。

需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本实用新型的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本实用新型的权利要求书的范围。相应地，本实用新型的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (16)

1.一种通讯接口电路，其特征在于，其包括：

电源端口、接地端口、第一数据端口、第二数据端口和屏蔽端口；

与第一数据端口和第二数据端口相连的通讯电路；

与电源端口和接地端口相连的主充电电路；

一个或两个辅充电电路；

该通讯接口电路具有允许快速充电模式和禁止快速充电模式，在允许快速充电模式时，所述主充电电路和一个或两个辅充电电路通过电源端口、接地端、第一数据端口、第二数据端口和/或屏蔽端口对电池进行充电，在禁止快速充电模式时，所述通讯电路能够通过第一数据端口和第二数据端口传输数据，所述主充电电路能够通过电源端口和接地端对电池进行充电。

2.根据权利要求1所述的通讯接口电路，其特征在于，在允许快速充电模式时，所述通讯电路使所述一个或两个辅充电电路开始工作，此时第一数据端口和第二数据端口不再用于传输数据，第一数据端口、第二数据端口和/或屏蔽端口用来传输所述一个或两个辅充电电路所需的充电电能，在禁止快速充电模式时，所述通讯电路使所述一个或两个辅充电电路停止工作，此时第一数据端口和第二数据端口能够用于传输数据，而不能够用来传输电能。

3.根据权利要求2所述的通讯接口电路，其特征在于，所述通讯电路基于外部快速充电使能信号的有效和无效来确定是否需要进入允许快速充电模式，或者，基于预定规则间歇式在允许快速充电模式和禁止快速充电模式之间不断切换。

4.根据权利要求1所述的通讯接口电路，其特征在于，在允许快速充电模式时，所述通讯电路按照预定规则使所述主充电电路、所述一个或两个辅充电电路中的一个或多个开始工作。

5.根据权利要求1所述的通讯接口电路，其特征在于，其还包括有第三切换开关，所述辅充电电路为一个，所述辅充电电路具有电源端、接地端以及为电池充电的充电输出端，所述辅充电电路的电源端与第一数据端口相连，所述辅充电电路的接地端通过第三切换开关与第二数据端口相连，在允许快速充电模式时，所述通讯电路控制第三切换开关导通，此时所述辅充电电路能够根据第一数据端口和第二数据端口上的电压通过其充电输出端对所述电池进行充电，在禁止快速充电模式时，通讯电路控制第三切换开关截止，此时所述通讯电路能够通过第一数据端口和第二数据端口传输数据，所述主充电电路能够通过电源端口和接地端对电池进行充电。

6.根据权利要求1所述的通讯接口电路，其特征在于，所述辅充电电路为两个，分别为第一辅充电电路和第二辅充电电路，第一辅充电电路和第二辅充电电路均具有电源端、接地端以及为电池充电的充电输出端，第一辅充电电路的电源端与第一数据端口相连，第一辅充电电路的接地端与接地端口相连，第二辅充电电路的电源端与第二数据端口相连，第二辅充电电路的接地端与接地端口相连，所述屏蔽端口与所述接地端口相连，

在允许快速充电模式时，所述通讯电路能够使得第一辅充电电路和第二辅充电电路开始工作，所述第一辅充电电路能够根据第一数据端口和接地端口上的电压通过其充电输出端对所述电池进行充电，所述第二辅充电电路能够根据第二数据端口和接地端口上的电压通过其充电输出端对所述电池进行充电，在禁止快速充电模式时，所述通讯电路能够通过第一数据端口和第二数据端口传输数据，所述主充电电路能够通过电源端口和接地端对电池进行充电。

7.根据权利要求1所述的通讯接口电路，其特征在于，其还包括第四切换开关和第五切换开关，

第四切换开关连接于接地端口与第一数据端口之间，第五切换开关连接于接地端口与第二数据端口之间，所述辅充电电路为两个，分别为第一辅充电电路和第二辅充电电路，第一辅充电电路和第二辅充电电路均具有电源端、接地端以及为电池充电的充电输出端，第一辅充电电路的电源端与所述屏蔽端口相连，第一辅充电电路的接地端与接地端口相连，第二辅充电电路的电源端与所述屏蔽端口相连，第二辅充电电路的接地端与接地端口相连，

在允许快速充电模式时，第四切换开关导通，第五切换开关导通，所述通讯电路使得第一辅充电电路和第二辅充电电路开始工作，所述第一辅充电电路能够根据屏蔽端口和接地端口上的电压通过其充电输出端对所述电池进行充电，所述第二辅充电电路能够根据所述屏蔽端口和接地端口上的电压通过其充电输出端对所述电池进行充电，在禁止快速充电模式时，第四切换开关截止，第五切换开关截止，所述通讯电路能够通过第一数据端口和第二数据端口传输数据，所述主充电电路能够通过电源端口和接地端对电池进行充电。

8.根据权利要求1所述的通讯接口电路，其特征在于，其还包括有：

第一可控反相器，其输入端与所述通讯电路的第一连接端相连，输出端与第一数据端口以及所述通讯电路的第二连接端相连，其控制端与所述通讯电路的第三连接端相连；

第二可控反相器，其输入端与所述通讯电路的第四连接端相连，输出端与第二数据端口以及所述通讯电路的第五连接端相连，其控制端与所述通讯电路的第六连接端相连。

9.根据权利要求1所述的通讯接口电路，其特征在于，所述通讯接口电路为USB接口电路或microUSB接口电路。

10.一种通讯接口电路，其特征在于，其包括：电源端口、接地端口、第一数据端口、第二数据端口、与第一数据端口和第二数据端口相连的通讯电路、连接于电源端口和第一数据端口之间的第一切换开关，以及连接于接地端口和第二数据端口之间的第二切换开关，

第一切换开关和第二切换开关的控制端与所述通讯电路相连，该通讯接口电路具有允许快速充电模式和禁止快速充电模式，在允许快速充电模式时，所述通讯电路控制第一切换开关和第二切换开关导通，在禁止快速充电模式时，所述通讯电路控制第一切换开关和第二切换开关截止。

11.一种通讯接口电路，其特征在于，其包括：电源端口、接地端口、第一数据端口、第二数据端口、屏蔽端口、与第一数据端口和第二数据端口相连的通讯电路、连接于电源端口和第一数据端口之间的第一切换开关，以及连接于电源端口和第二数据端口之间的第二切换开关，所述屏蔽端口与所述接地端口相连，第一切换开关和第二切换开关的控制端与所述通讯电路相连，该通讯接口电路具有允许快速充电模式和禁止快速充电模式，在允许快速充电模式时，所述通讯电路控制第一切换开关和第二切换开关导通，在禁止快速充电模式时，所述通讯电路控制第一切换开关和第二切换开关截止。

12.一种通讯接口电路，其特征在于，其包括：电源端口、接地端口、第一数据端口、第二数据端口、屏蔽端口、与第一数据端口和第二数据端口相连的通讯电路、连接于电源端口和屏蔽端口之间的第三切换开关，连接于接地端口和第一数据端口之间的第一切换开关，以及连接于接地端口和第二数据端口之间的第二切换开关，

第一切换开关、第二切换开关和第三切换开关的控制端与所述通讯电路相连，该通讯接口电路具有允许快速充电模式和禁止快速充电模式，在允许快速充电模式时，所述通讯电路控制第一切换开关、第二切换开关和第三切换开关导通，在禁止快速充电模式时，所述通讯电路控制第一切换开关、第二切换开关和第三切换开关截止。

13.根据权利要求10、11或12所述的通讯接口电路，其特征在于，在允许快速充电模式时，将所述电源端口上的电压由第一电源电压提高至第二电源电压，在禁止快速充电模式时，将所述电源端口上的电压由第二电源电压降低至第一电源电压。

14.根据权利要求10、11或12所述的通讯接口电路，其特征在于，其还包括有：

第一可控反相器，其输入端与所述通讯电路的第一连接端相连，输出端与第一数据端口以及所述通讯电路的第二连接端相连，其控制端与所述通讯电路的第三连接端相连；

第二可控反相器，其输入端与所述通讯电路的第四连接端相连，输出端与第二数据端口以及所述通讯电路的第五连接端相连，其控制端与所述通讯电路的第六连接端相连。

15.一种便携式电子设备，其特征在于，其包括：

如权利要求1-9任一所述的通讯接口电路；和

电池；

处理器，其指示所述通讯接口电路是否进入允许快速充电模式。

16.一种电子系统，其特征在于，其包括：

如权利要求1-9任一所述的通讯接口电路；

如权利要求10-14任一所述的通讯接口电路；

线缆，其将两个通讯接口电路中的电源端口、接地端口、第一数据端口、第二数据端口、屏蔽端口分别电性互连。