CN211403396U - 充电触发电路、充电电路及电容笔 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种充电触发电路，包括中断端、接地端、电源端以及电容储能单元，其中，所述接地端在检测到所述电容笔处于插入状态时接收接地信号，所述中断端电性连接于所述接地端，并接收所述接地端输出的低电平的接地信号；所述储能单元电容的一端电性连接于所述电源端的电源信号输入端，另一端电性连接于所述电源端的电源信号输出端，所述电源端根据所述低电平的接地信号在所述电容笔处于插入状态时接收电源信号，并将所述电源信号输出至所述储能单元电容以对所述储能单元电容进行充电。本申请还进一步公开包括前述充电触发电路的电容笔。

Description

充电触发电路、充电电路及电容笔

技术领域

本实用新型涉及充电技术领域，尤其涉及一种充电触发电路、充电电路及电容笔。

背景技术

随着平板电脑、大屏幕手机等大屏设备的快速发展，电容笔越来越普及，应用场景也越来越多。现有的电容笔主要有两类：一类是电容主动笔，由电容笔主动发射信号给大屏设备的触摸屏矩阵以检测电容笔在触摸屏上的坐标；另一类是电容被动笔，其本身不发射信号，需要触摸屏矩阵主要检测电容笔的触控位置。

对于现有的电容笔而言，其主要的充电方式为大电容储能充电，当把电容笔插入手机等大屏设备时，大屏设备内部的充电电路给电容笔的储能电容进行充电。目前市场主流的电容笔充电方案通常需要设置一个桥式整流电路，以使得充电电路始终都能对储能电容进行正向充电，然而，这种充电方案不但使得电容笔的内部电路较为复杂，而且由于电源的时序差异，会出现反灌问题，降低用户的使用体验。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供一种设计简单、使用方便且用户体验较好的充电触发电路。

本申请一实施例中，提供一种充电触发电路，用于触发充电电路，所述充电触发电路包括中断端、接地端、电源端以及电容，其中，所述接地端在检测到所述电容笔处于插入状态时接收接地信号，所述中断端电性连接于所述接地端，并接收所述接地端输出的低电平的接地信号；所述电容的一端电性连接于所述电源端的电源信号输入端，另一端电性连接于所述电源端的电源信号输出端，所述电源端根据所述低电平的接地信号在所述电容笔处于插入状态时接收电源信号，并将所述电源信号输出至所述电容以对所述电容进行充电。

其中，所述中断端、所述接地端和所述电源端沿着所述电容笔插入电子设备的方向顺序依次间隔设置于所述电容笔的外表面。

其中，所述中断端、所述接地端以及所述电源端呈块状分布于所述电容笔外表面或呈环状设置于所述电容笔外表面，且所述中断端、所述接地端以及所述电源端凸出于所述电容笔的外表面。

其中，所述中断端与所述接地端通过内部走线连接。

其中，所述电容笔处于插入状态时，所述接地端与插槽中的接地触点电性连接后接地，与所述接地端电性连接的所述中断端由高电平转为低电平，所述插槽用于容置所述电容笔。

其中，所述插槽中的检测触点检测到所述中断端处于低电平时，所述插槽中的供电触点通过所述电源端为所述储能单元储能。

本申请的另一实施例中，提供一种电容笔，包括前述充电触发电路以及笔杆。

本申请另一实施例中，提供一种充电电路，包括检测控制单元、电源管理单元。所述检测控制单元电性连接于所述电源管理单元，和充电触发电路，用于在电容笔处于插入状态时对充电触发电路中的中断端进行检测，并在所述中断端有接地信号时输出控制信号至所述电源管理单元；所述电源管理单元用于接收所述控制信号，并根据所述控制信号的作用输出电源信号至所述充电触发电路，所述电源信号用于为所述充电触发电路储能。

其中，所述检测控制单元包括中断信号检测端和控制信号输出端。所述检测控制单元的接地端与所述充电触发电路的接地端连接后接地，所述中断信号检测端连接于所述充电触发电路的中断端，用于在检测到所述中断端输出为接地信号后，所述控制信号输出端输出控制信号至所述电源管理单元。

其中，所述电源管理单元包括电源信号输出端和控制信号接收端。所述控制信号接收端电性连接于所述控制信号输出端，用于接收所述检测控制单元输出的控制信号，并根据所述控制信号的作用由所述电源信号输出端输出电源信号至所述充电触发电路，所述电源信号用于为所述充电触发电路中的储能单元进行储能。

与现有技术相比，本申请电容笔中的充电触发电路包括沿着电容笔插入电子设备的方向顺序依次间隔设置于所述电容笔的外表面的中断端、接地端和电源端，以及设置于电容笔内部的电容。同时，本申请的电容笔能够在完整插入到电子设备的插槽中时，将接地端接地，使得与接地端电性连接的中断端也接收到接地信号，从而触发检测控制单元，使检测控制单元输出控制信号至电源管理单元，从而使得电源管理单元输出电源信号至电源端为电容充电储能。同时，在电容笔外表面顺序设置的中断端、接地端和电源端也能够避免电容笔在插入电子设备的插槽中时出现短路现象。可见，这种方案实现简单，降低了电容笔内部的电路复杂度，接口也可以随意拔插，对消费者有着更好的使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有电容笔的充电触发电路的结构示意图；

图2为现有电容笔的充电电路的结构示意图；

图3为本申请一实施例中一种电容笔的充电触发电路的结构示意图；

图4为本申请一实施例中电容笔在电子设备中充电的示意图；

图5为本申请一实施例中电容笔的充电电路的电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本申请中“的(英文：of)”，“相应的(英文corresponding，relevant)”和“对应的(英文：corresponding)”有时可以混用，应当指出的是，在不强调其区别时，其所要表达的含义是一致的。另外，为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案，在本申请的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。

下面结合附图，具体说明电容笔中充电电路的电路结构及其工作过程。

请参阅图1，其为现有电容笔的充电触发电路的结构示意图。如图1所示，该充电触发电路10包括桥式整流单元101、笔头102以及电容C1。

其中，所述桥式整流单元101的信号输入端电性连接于笔头102的电源输入端PIN，用于接收第一电源信号。桥式整流单元101将接收到的第一电源信号进行整流处理后，通过其信号输出端将第二电源信号输出至电容C1。电容C1的一端电性连接于桥式整流单元101的信号输出端，电容C1的另一端电性连接于笔头102的中断输出端POUT。具体为，电容C1用于接收桥式整流单元101输出的第二电源信号，进行电能储存，并输出中断信号至笔头102的中断输出端POUT。

进一步的，请参阅图2，其为现有电容笔的充电电路的结构示意图。如图2所示，充电电路20包括充电触发电路10、电源管理单元11、检测控制单元12，第一弹片T1、第二弹片T2以及第三弹片T3，其中，检测控制单元12的接地端GND与第三弹片T3接地。

本实施例中，当电容笔完全插入到电子设备的壳体中时，笔头102上的中断输出端POUT与第二弹片T2电性连接，检测控制单元12的中断输入引脚INT接收中断输出端POUT输出的中断信号。检测控制单元12根据该中断信号判断出电容笔已完全插入到电子设备的壳体中，进而由检测控制单元12的控制信号输出端Out输出控制信号至电源管理单元11。电源管理单元11根据控制信号输出第一电源信号至第一弹片T1，使与第一弹片T1电性连接的电源输入端PIN接收电源信号为电容C1储能。

电容笔通过如图1所示的充电触发电路10配合如图2所示的充电电路20对电容C1进行充电，且可以通过充电触发电路10中的桥式整流单元101的作用，保持电容C1始终都只能由单一方向的电源信号对其进行储能。但是，这种充电方案不但使得电容笔的内部电路较为复杂，而且由于电源的时序差异，会出现反灌问题，降低用户的使用体验。

为此，本实用新型实施例提供了一种设计简单、使用方便且用户体验较好的充电触发电路。

请参阅图3，其为本申请一实施例中一种电容笔的充电触发电路的结构示意图。该电容笔用于触控平板电脑、手机等电子设备的触摸屏幕以完成人机对话操作，并可以在人机对话操作完成后可拆卸地放置于该电子设备的壳体上的预留位置，以便于使用者随时取用及随时补充电能。在本实用新型的实施例中，电容笔包括笔杆304，笔杆304作为电容笔的本体，其整体大概为中空的圆柱体状，且笔杆304的一端为周径由本体向其末端逐渐减小的弧形，从而形成一个弧形的触控端。而且，在人机对话操作完成后，该触控端首先插入该电子设备的壳体上的预留位置。

如图3所示，在本实用新型的实施例中，所述充电触发电路30包括中断端301、接地端302、电源端303以及储能单元305。所述中断端301、接地端302和电源端303设置于笔杆的外表面，具体的，所述中断端301、接地端302和电源端303沿着笔杆304的轴向方向依次间隔地设置于所述笔杆304的外表面，而储能单元305设置于所述笔杆304内部。

在本实用新型实施例中，所述储能单元305为一电容，这一电容能够在电容笔插入插槽中时储能。储能单元305也可以根据实际需要更换为锂离子聚合物电池或其他能够储能的器件，本实例不做限定。

在本实用新型的实施例中，所述中断端301、接地端302和电源端303沿着如图3所示的顺序排列，即中断端301、接地端302和电源端303沿着笔杆304的轴向方向从远离所述触控端到靠近触控端的顺序依次间隔地设置于笔杆304的外表面。也即为，所述中断端301、接地端302和电源端303沿着笔杆304插入所述电子设备的壳体上的预留位置的方向依次间隔地设置于所述笔杆304的外表面。

其中，接地端302电性连接于中断端301，并通过内部走线与中断端301连接，用于在电容笔完全插入所述电子设备的壳体上的预留位置后，接收接地信号，并将接地信号输出至中断端301。所述中断端301用于接收接地端302输出的低电平的接地信号，实现接地信号的传输。

电源端303用于在充电触发电路30被触发后，接收电源信号，并将电源信号输出至储能单元305。本实施例中，储能单元305为储能电容，储能单元305的一端电性连接于电源端303的电源信号输入端3031，储能单元305的另一端电性连接于电源端303的电源信号输出端3032。储能单元305用于在充电触发电路30被触发后，接收电源端303输出的电源信号，并借助电源信号进行储能。在一实施例中，储能单元305为2.2uF的储能电容。

具体的，当电容笔被插入电子设备中时，如果电子设备检测到中断端301输出为低电平的接地信号，则触发充电触发电路30，电子设备对电源端303输入电源信号，进而对电容笔内的储能单元305进行储能。即，所述储能单元305在充电触发电路30被触发后，接收所述电源端303输出的电源信号，并借助电源信号进行储能。

进一步的，如图3所示，充电触发电路30中的中断端301、接地端302以及电源端303由导电材料制成，呈块状或环状设置于电容笔的笔杆304的外表面，且沿着笔杆304的轴向方向从远离所述触控端到靠近触控端的顺序依次间隔地设置于笔杆304的外表面，这种排列次序可以避免电容笔在插入电子设备的过程中短路。在一实施例中，所述中断端301、接地端302以及电源端303整体可以呈块状或环状，并凸设于电容笔的笔杆304的外表面，即中断端301、接地端302以及电源端303这三个接触端子的端部稍高于笔杆304的外表面，以便于电容笔在插入电子设备时与电子设备内的触点相接触。

请参阅图4，其为本申请一实施例中电容笔在电子设备中充电的示意图。如图4所示，电子设备406在一预留位置开设有插槽402，该插槽402可开设于电子设备406的壳体的边缘处，并沿着壳体的长度方向延伸。该插槽402的尺寸和形状与电容笔401的尺寸和形状相匹配，用于容纳该电容笔401于其内。

插槽402的内壁对应于所述中断端301、接地端302以及电源端303的位置依次设置有检测触点403、接地触点404以及供电触点405。检测触点403、接地触点404以及供电触点405由金属导电材料制成，用于在电容笔401完全插入插槽402中时，与电容笔401上的中断端301、接地端302以及电源端303接触，使电容笔401与电子设备406形成电性连接，从而使电子设备406能够为电容笔401提供电能。

具体的，在电容笔处于插入状态时，接地端302与插槽中的接地触点404电性连接后接地，与接地端302电性连接的中断端301由高电平转为低电平。检测触点403检测到中断端301处于低电平时，供电触点405通过电源端303为储能单元305储能。

进一步的，请参阅图5，其为本申请一实施例中电容笔的充电电路的电路示意图。如图5所示，当电容笔插入电子设备中时，构成充电电路50，包括充电触发电路30、检测控制单元31以及电源管理单元32。如果电子设备检测到中断端301输出为低电平的接地信号，则触发充电触发电路30。

其中，检测控制单元31的接地端GND与充电触发电路30的接地端302连接后接地。检测控制单元31的中断信号检测端INT电性连接于充电触发电路30的中断端301，用于在检测到中断端301输出为接地信号后，输出控制信号至电源管理单元32。

电源管理单元32的控制信号接收端IN电性连接于检测控制单元31的控制信号输出端OUT，用于接收检测控制单元31输出的控制信号，并按照控制信号的指令进行处理后，获得并输出电源信号。

充电触发电路30的电源端303的电源信号输入端3031电性连接于电源管理单元32的电源信号输出端POWER，用于接收电源信号对储能单元305进行储能。

充电触发电路30的电源端303的电源信号输出端3032与电源管理单元32的接地端GND连接后接地，以构成储能单元305的充电回路。

具体的，当电容笔完整的插入到电子设备的插槽中时，电容笔中的充电触发电路30与检测控制单元31和电源管理单元构成充电电路50。其中，充电触发电路30中的接地端302接地后，将低电平的接地信号传输至与其电性连接的中断端301。之后，检测控制单元31在检测到中断端301的输出为低电平的接地信号后，输出控制信号至电源管理单元32，使得电源管理单元32输出电源信号至充电触发电路的电源端303，为储能单元305充电储能。

与现有技术相比，本申请电容笔中的充电触发电路30包括沿着笔杆304插入所述电子设备上插槽的方向顺序依次间隔地设置于笔杆304的外表面上的中断端301、接地端302和电源端303，以及设置于笔杆304内部的储能单元305。同时，本申请的电容笔能够在完整插入到电子设备的插槽中时，将接地端302接地，使得与接地端302电性连接的中断端301也接收到接地信号，从而触发到电子设备中的检测控制单元31，使检测控制单元31输出控制信号至电源管理单元32，从而使得电源管理单元32输出电源信号至电源端303为储能单元305充电储能。同时，在笔杆304外表面顺序设置的中断端301、接地端302和电源端303也能够避免电容笔在插入电子设备的插槽中时出现短路现象。可见，这种方案实现简单，降低了电容笔内部的电路复杂度，接口也可以随意拔插，对消费者有着更好的使用体验。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含在本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上对本实用新型实施例公开的一种充电电路及电容笔进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种充电触发电路，其特征在于，所述充电触发电路包括中断端、接地端、电源端以及储能单元，其中，所述接地端在检测到电容笔置于插槽中而处于插入状态时接收接地信号，所述中断端电性连接于所述接地端，并接收所述接地端输出的低电平的接地信号；所述储能单元的一端电性连接于所述电源端的电源信号输入端，另一端电性连接于所述电源端的电源信号输出端，所述电源端根据所述低电平的接地信号在所述电容笔处于插入状态时接收电源信号，并将所述电源信号输出至所述储能单元以对所述储能单元进行充电。

2.根据权利要求1所述的充电触发电路，其特征在于，所述中断端、所述接地端和所述电源端沿着所述电容笔插入电子设备的方向顺序依次间隔设置于所述电容笔的外表面。

3.根据权利要求1所述的充电触发电路，其特征在于，所述中断端、所述接地端以及所述电源端呈块状分布于所述电容笔外表面或呈环状设置于所述电容笔外表面，且所述中断端、所述接地端以及所述电源端凸出于所述电容笔的外表面。

4.根据权利要求1所述的充电触发电路，其特征在于，所述中断端与所述接地端通过内部走线连接。

5.根据权利要求1所述的充电触发电路，其特征在于，所述电容笔处于插入状态时，所述接地端与插槽中的接地触点电性连接后接地，与所述接地端电性连接的所述中断端由高电平转为低电平，所述插槽用于容置所述电容笔。

6.根据权利要求1所述的充电触发电路，其特征在于，所述插槽中的检测触点检测到所述中断端处于低电平时，所述插槽中的供电触点通过所述电源端为所述储能单元储能。

7.一种电容笔，其特征在于，包括笔杆以及权利要求1-6项任意一项所述的充电触发电路，所述中断端、所述接地端和所述电源端沿着所述电容笔的轴向方向依次间隔地设置于所述电容笔的外表面，所述储能单元设置于所述电容笔的内部。

8.一种充电电路，其特征在于，所述充电电路包括检测控制单元、电源管理单元，其中，

所述检测控制单元电性连接于所述电源管理单元，和充电触发电路，用于在电容笔处于插入状态时对充电触发电路中的中断端进行检测，并在所述中断端有接地信号时输出控制信号至所述电源管理单元；

所述电源管理单元用于接收所述控制信号，并根据所述控制信号的作用输出电源信号至所述充电触发电路，所述电源信号用于为所述充电触发电路储能。

9.根据权利要求8所述的充电电路，其特征在于，所述检测控制单元包括中断信号检测端和控制信号输出端，其中，

所述检测控制单元的接地端与所述充电触发电路的接地端连接后接地，所述中断信号检测端连接于所述充电触发电路的中断端，用于在检测到所述中断端输出为接地信号后，所述控制信号输出端输出控制信号至所述电源管理单元。

10.根据权利要求9所述的充电电路，其特征在于，所述电源管理单元包括电源信号输出端和控制信号接收端，其中，

所述控制信号接收端电性连接于所述控制信号输出端，用于接收所述检测控制单元输出的控制信号，并根据所述控制信号的作用由所述电源信号输出端输出电源信号至所述充电触发电路，所述电源信号用于为所述充电触发电路中的储能单元进行储能。

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