CN208078678U - 用于充电接口的防腐蚀电路和充电器 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种用于充电接口的防腐蚀电路和充电器，所述防腐蚀电路包括第一开关和第二开关，第一开关的控制端与充电接口的数据端相连，第一开关的输入端与供电电源的第一端相连，并与充电接口的第一电源端相连，第一开关的输出端与第二开关的控制端相连；第二开关的输入端与供电电源的第二端相连，第二开关的输出端与充电接口的第二电源端相连；充电接口悬空时，第一开关和第二开关均截止，以使数据端、第一电源端和第二电源端的电位均相同。本公开的充电接口在无待充电设备接入时，充电接口的各引脚之间无压差，避免各引脚产生电腐蚀的情况。

Description

用于充电接口的防腐蚀电路和充电器

技术领域

本公开涉及充电领域，尤其涉及一种用于充电接口的防腐蚀电路和充电器。

背景技术

现有的充电接口的电压输入端与供电电源的正极、充电接口的接地端与供电接口的负极均直接相连。在高温高湿的环境下，由于充电接口带电，铜原子与空气中的氧原子活性增强，较容易结合而导致充电接口氧化，最终导致充电接口生锈，充电不良。通过实现证明，由于充电接口带电，铜脚即便电镀较厚的金层，在高温高湿的环境下待机2小时，就会产生严重的腐蚀。严重时(比如，充电接口的电压输入端和D-端由于氧化而连接)可能导致充电接口的软短路产生，进一步导致待充电器的短路。

目前，针对充电接口老化还不存在行业约定的设计。PD协议(Power Delivery，功率传输协议)规定了在无终端或者连接线接入时，充电接口不允许有电压输出，但目的不是防止充电接口的氧化，而且也不能防止连接线氧化。目前也规定了充电器在输出电压低于3V左右时，需进入保护模式，但这仅仅是对其中一种失效模式的补充，无法防止接口失效。

实用新型内容

本公开提供一种用于充电接口的防腐蚀电路和充电器。

具体地，本公开是通过如下技术方案实现的：

根据本公开的第一方面，提供一种用于充电接口的防腐蚀电路，包括第一开关和第二开关，所述第一开关的控制端用以与充电接口的数据端相连，所述第一开关的输入端用以与供电电源的第一端相连，并与所述充电接口的第一电源端相连，所述第一开关的输出端与所述第二开关的控制端相连，所述第二开关的输入端用以与供电电源的第二端相连，所述第二开关的输出端用以与所述充电接口的第二电源端相连；所述充电接口悬空时，所述第一开关和所述第二开关均截止，以使所述数据端、所述第一电源端和所述第二电源端的电位均相同。

在一实施例中，所述充电接口插接有待充电设备时，所述充电接口的数据端经所述待充电设备的调制而输出使得所述第一开关导通的信号至所述第一开关的控制端，所述第一开关的输出端输出使得所述第二开关导通的信号至所述第二开关的控制端；所述第一开关和所述第二开关均导通，使得所述充电接口和所述供电电源接通。

在一实施例中，所述第一开关为三极管，所述三极管的基极为所述第一开关的控制端。

在一实施例中，还包括第一电阻，所述三极管的基极经所述第一电阻连接所述充电接口的数据端。

在一实施例中，所述三极管的集电极为所述第一开关的输入端，所述三极管的发射极为所述第一开关的输出端，所述第一电源端为所述充电接口的接地端，所述第一端为供电电源的负极。

在一实施例中，所述第二开关为MOS管，所述MOS管的栅极为所述第二开关的控制端，所述MOS管的源极为所述第二开关的输入端，所述MOS管的漏极为所述第二开关的输出端，所述第二电源端为所述充电接口的电压输出端，所述第二端为供电电源的正极。

在一实施例中，还包括第二电阻，所述三极管的发射极经所述第二电阻连接所述MOS管的源极。

在一实施例中，所述三极管的发射极为所述第一开关的输入端，所述三极管的集电极为所述第一开关的输出端，所述第一电源端为所述充电接口的电压输出端，所述第一端为供电电源的正极。

在一实施例中，所述第二开关为MOS管，所述MOS管的栅极为所述第二开关的控制端，所述MOS管的漏极为所述第二开关的输出端，所述MOS管的源极为所述第二开关的输入端，所述第二电源端为所述充电接口的接地端，所述第二端为供电电源的负极。

在一实施例中，还包括第三电阻，所述三极管的发射极经所述第三电阻连接所述供电电源的正极。

在一实施例中，还包括第四电阻，所述三极管的集电极经所述第四电阻连接所述供电电源的负极。

在一实施例中，还包括第五电阻，所述第五电阻一端用于连接所述充电接口的第一电源端，另一端用于连接所述充电接口的第二电源端。

根据本公开的第二方面，提供一种充电器，所述充电器的一端用以与供电电源配合，另一端用以与待充电设备配合，所述充电器包括用以与待充电设备配合的充电接口，所述充电器还包括如上述任一项所述的用于充电接口的防腐蚀电路，其中，所述供电电源通过所述防腐蚀电路与所述充电接口相连。

本公开的有益效果：通过本公开的防腐蚀电路，使得充电接口在无待充电设备接入时，充电接口的各引脚(包括数据端、第一电源端和第二电源端)保存相同的电位，各引脚之间不存在压差，从而避免电腐蚀的情况发生。尤其适用于在高温高湿环境下的铜镀金引脚，避免铜镀金端子产生电腐蚀。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，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公开的一些实施例，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他的附图。

图1是本公开一示例性实施例示出的充电器的结构框图；

图2是本公开另一示例性实施例示出的充电器的结构框图；

图3是本公开一示例性实施例示出的防腐蚀电路的电路图；

图4是本公开另一示例性实施例示出的防腐蚀电路的电路图。

附图标记：

供电电源100；第一端110；第二端120；

充电接口200；数据端210；第一电源端220；第二电源端230；

防腐蚀电路300；第一开关1；第一开关的控制端11；第一开关的输入端12；第一开关的输出端13；第二开关2；第二开关的控制端21；第二开关的输入端22；第二开关的输出端23；第一电阻R1；第二电阻R2；第三电阻R3；第四电阻R4；第五电阻R5。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

下面结合附图，对本公开的用于充电接口200的防腐蚀电路300和充电器进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

参见图1，本公开实施例提供一种充电器，该充电器的一端用以与供电电源配合，另一端用以与待充电设备配合，从而对待充电设备进行充电。该充电器可包括充电接口200和防腐蚀电路300。其中，充电接口200用以与待充电设备配合，本实施例的充电接口200和待充电设备插接配合。本实施例中，供电电源100通过防腐蚀电路300与充电接口200相连，防腐蚀电路300能够用于防止充电接口200的各引脚产生腐蚀。

本实施例中，充电接口200可为USB接口或其他类型的充电接口200。本实施例以充电接口200为USB接口为例进一步说明。其中，USB接口可包括Vbus、D-、D+和GND四个引脚。其中，Vbus为USB接口的电压输出端，D-和D+为USB的两个差分信号端(数据端即)，GND为USB接口的接地端。

此外，供电电源可为市电，也可为连接市电的电源模块(比如，电脑)。

参见图2，本公开实施例提供的一种用于充电接口200的防腐蚀电路300，该防腐蚀电路300可包括第一开关1和第二开关2。其中，第一开关1的控制端11与充电接口200的数据端210(包括D-和D+)相连，第一开关1的输入端12与供电电源100的第一端110相连，并与充电接口200的第一电源端220相连，第一开关1的输出端13与第二开关2的控制端21相连。第二开关2的输入端22与供电电源100的第二端120相连，第二开关2的输出端23与充电接口200的第二电源端230相连。

充电接口200悬空时，第一开关1和第二开关2均截止，以使数据端210、第一电源端220和第二电源端230的电位均相同。

通过本公开的防腐蚀电路300，使得充电接口200在无待充电设备接入时，充电接口200的各引脚(包括数据端210、第一电源端220和第二电源端230)保存相同的电位，各引脚之间不存在压差，从而避免电腐蚀的情况发生，尤其适用于在高温高湿环境下的铜镀金端子，避免铜镀金端子产生电腐蚀。

进一步地，充电接口200插接有待充电设备时，充电接口200的数据端210经待充电设备的调制而输出使得第一开关1导通的信号至第一开关1的控制端11，使得第一开关1导通。同时，第一开关1的输出端13会输出使得第二开关2导通的信号至第二开关2的控制端21，使得第二开关2导通。第一开关1和第二开关2均导通，使得充电接口200和供电电源100接通，从而使得供电电源100和待充电设备接通，进而通过供电电源100对待充电设备进行充电。

可选地，待充电设备为终端，例如，手机、平板电脑、电子阅读器等。

第一开关1可为三极管(PNP型三极管或NPN三极管)，也可为MOS管(P沟道MOS管或N沟道MOS管)。第二开关2也可为三极管(PNP型三极管或NPN三极管)，或者MOS管(P沟道MOS管或N沟道MOS管)。本实施例中，结合图3和图4，第一开关1为三极管，第二开关2为MOS管。

实施例一

参见图3，本实施例中，三极管的基极为第一开关1的控制端11。三极管的基极连接充电接口200的数据端210。进一步地，该防腐蚀电路300还可包括第一电阻R1。三极管的基极经第一电阻R1连接充电接口200的数据端210，对数据端210的进行限流，防止数据端210因电流过大而烧毁。本实施例的三极管为PNP型三极管。

进一步地，三极管的集电极为第一开关1的输入端12，三极管的发射极为第一开关1的输出端13。更进一步地，MOS管的栅极为第二开关2的控制端21，MOS管的源极为第二开关2的输入端22，MOS管的漏极为第二开关2的输出端23。此外，第一电源端220为充电接口200的接地端，第二电源端230为充电接口200的电压输出端。第一端110为供电电源100的负极，第二端120为供电电源100的正极。具体而言，三极管的发射极连接MOS管的栅极，MOS管的源极连接供电电源100的正极，MOS管的漏极连接充电接口200的电压输出端。三极管的集电极连接供电电源100的负极，并连接充电接口200的接地端。

该防腐蚀电路300的工作原理为：

在充电接口200无待充电设备接入，即充电接口200悬空时，数据端210处于悬空状态(此时数据端210的电压为零)，三极管由于基极和发射极之间无压差而处于截止状态。发射极的电压为零，MOS管也处于截止状态，供电电源100的正极与电压输出端断开，电压输出端无电压输出(即电压输出端的电压为零)。接地端由于连接供电电源100的负极，故接地端的电压也为零。数据端210、电压输出端、接地端三者的电压均为0，充电接口200不带电。

充电接口200插接有待充电设备时，待充电设备会对充电接口200的数据端210进行调制(三极管的基极和待充电设备中的电阻形成通路)，以使得数据端210输出约0-0.8V的电压。三极管的基极和发射极之间能够产生大于0.7V的压差，三极管导通。MOS管的栅极存在输入电压，使得MOS管的漏极和源极产生可以使MOS管导通的压差，MOS管导通，电压输出端与供电电源100的正极接通，电压输出端和接地端之间形成压差，电压输出端输出电压，从而对待充电设备进行充电。

又参见图3，该防腐蚀电路300还可包括第二电阻R2，三极管的发射极经第二电阻R2连接MOS管的源极，从而为MOS管的栅极提高可以使MOS管关闭的电压。

进一步地，该防腐蚀电路300还可包括第五电阻R5。第五电阻R5的一端连接充电接口200的电压输入端，另一端连接充电接口200的接地端，通过第五电阻R5泄放掉电压输出端的残余电量，保证电压输出端在MOS管截止时输出的电压为零。

实施例二

参见图4，本实施例中，三极管的基极为第一开关1的控制端11。三极管的基极连接充电接口200的数据端210。进一步地，该防腐蚀电路300还可包括第一电阻R1。三极管的基极经第一电阻R1连接充电接口200的数据端210，对数据端210的进行限流，防止数据端210因电流过大而烧毁。本实施例的三极管为PNP型三极管。

进一步地，三极管的发射极为第一开关1的输入端12，三极管的集电极为第一开关1的输出端13。更进一步地，MOS管的栅极为第二开关2的控制端21，MOS管的漏极为第二开关2的输出端23，MOS管的源极为第二开关2的输入端22。第一电源端220为充电接口200的电压输出端，第二电源端230为充电接口200的接地端。第一端110为供电电源100的正极，第二端120为供电电源100的负极。具体地，三极管的发射极连接供电电源100的正极，并连接充电接口200的电压输出端，三极管的集电极连接MOS管的栅极。MOS管的源极连接供电电源100的负极，MOS管的漏极连接充电接口200的接地端。

该防腐蚀电路300的工作原理为：

在充电接口200无待充电设备接入，即充电接口200悬空时，数据端210处于悬空状态(此时数据端210的电压为零)，三极管由于基极和发射极之间无压差而处于截止状态。发射极的电压为零，MOS管也处于截止状态，供电电源100的负极与充电接口200的接地端断开，电压输出端无电压输出(即电压输出端的电压为零)。数据端210、电压输出端、接地端三者的电压均为0，充电接口200不带电。

充电接口200插接有待充电设备时，待充电设备会对充电接口200的数据端210进行调制(三极管的基极和待充电设备中的电阻形成通路)，以使得数据端210输出约0-0.8V的电压。三极管的基极和发射极之间能够产生大于0.7V的压差，三极管导通，接地端与供电电源100的负极接通。MOS管的栅极存在输入电压，使得MOS管的漏极和源极产生可以使MOS管导通的压差，MOS管导通，充电接口200的接地端与供电电源100的负极接通，电压输出端和接地端之间形成压差，电压输出端输出电压，从而对待充电设备进行充电。

又参见图4，该防腐蚀电路300还可包括第三电阻R3。三极管的发射极经第三电阻R3连接供电电源100的正极，从而为MOS管的栅极提高可以使MOS管关闭的电压。

进一步地，该防腐蚀电路300还可包括第四电阻R4。三极管的集电极经第四电阻R4连接供电电源100的负极，进一步为MOS管的栅极提高可以使MOS管关闭的电压。

进一步地，该防腐蚀电路300还可包括第五电阻R5。第五电阻R5的一端连接充电接口200的电压输入端，另一端连接充电接口200的接地端，通过第五电阻R5泄放掉电压输出端的残余电量，保证电压输出端在MOS管截止时输出的电压为零。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开保护的范围之内。

Claims (13)

1.一种用于充电接口的防腐蚀电路，其特征在于，包括第一开关和第二开关，所述第一开关的控制端用以与充电接口的数据端相连，所述第一开关的输入端用以与供电电源的第一端相连，并与所述充电接口的第一电源端相连，所述第一开关的输出端与所述第二开关的控制端相连；

所述第二开关的输入端用以与供电电源的第二端相连，所述第二开关的输出端用以与所述充电接口的第二电源端相连；

所述充电接口悬空时，所述第一开关和所述第二开关均截止，以使所述数据端、所述第一电源端和所述第二电源端的电位均相同。

2.根据权利要求1所述的防腐蚀电路，其特征在于，所述充电接口插接有待充电设备时，所述充电接口的数据端经所述待充电设备的调制而输出使得所述第一开关导通的信号至所述第一开关的控制端，所述第一开关的输出端输出使得所述第二开关导通的信号至所述第二开关的控制端；

所述第一开关和所述第二开关均导通，使得所述充电接口和所述供电电源接通。

3.根据权利要求1或2所述的防腐蚀电路，其特征在于，所述第一开关为三极管，所述三极管的基极为所述第一开关的控制端。

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，还包括第一电阻，所述三极管的基极经所述第一电阻连接所述充电接口的数据端。

5.根据权利要求3所述的防腐蚀电路，其特征在于，所述三极管的集电极为所述第一开关的输入端，所述三极管的发射极为所述第一开关的输出端，所述第一电源端为所述充电接口的接地端，所述第一端为供电电源的负极。

6.根据权利要求5所述的防腐蚀电路，其特征在于，所述第二开关为MOS管，所述MOS管的栅极为所述第二开关的控制端，所述MOS管的源极为所述第二开关的输入端，所述MOS管的漏极为所述第二开关的输出端，所述第二电源端为所述充电接口的电压输出端，所述第二端为供电电源的正极。

7.根据权利要求6所述的防腐蚀电路，其特征在于，还包括第二电阻，所述三极管的发射极经所述第二电阻连接所述MOS管的源极。

8.根据权利要求3所述的防腐蚀电路，其特征在于，所述三极管的发射极为所述第一开关的输入端，所述三极管的集电极为所述第一开关的输出端，所述第一电源端为所述充电接口的电压输出端，所述第一端为供电电源的正极。

9.根据权利要求8所述的防腐蚀电路，其特征在于，所述第二开关为MOS管，所述MOS管的栅极为所述第二开关的控制端，所述MOS管的漏极为所述第二开关的输出端，所述MOS管的源极为所述第二开关的输入端，所述第二电源端为所述充电接口的接地端，所述第二端为供电电源的负极。

10.根据权利要求9所述的防腐蚀电路，其特征在于，还包括第三电阻，所述三极管的发射极经所述第三电阻连接所述供电电源的正极。

11.根据权利要求10所述的防腐蚀电路，其特征在于，还包括第四电阻，所述三极管的集电极经所述第四电阻连接所述供电电源的负极。

12.根据权利要求1所述的防腐蚀电路，其特征在于，还包括第五电阻，

所述第五电阻一端用于连接所述充电接口的第一电源端，另一端用于连接所述充电接口的第二电源端。

13.一种充电器，所述充电器的一端用以与供电电源配合，另一端用以与待充电设备配合，所述充电器包括用以与待充电设备配合的充电接口，其特征在于，所述充电器还包括如权利要求1至12任一项所述的用于充电接口的防腐蚀电路，其中，所述供电电源通过所述防腐蚀电路与所述充电接口相连。