KR20230026464A - 충전 회로 및 충전 케이블 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 충전 분야에 관한 충전 회로 및 충전 케이블을 개시한다. 상기 충전 회로는 제1 인터페이스, 제2 인터페이스, 검출 제어 모듈 및 스위치 모듈을 포함하되, 제1 인터페이스는 고속충전 프로토콜을 겸용하는 충전기와의 플러그 인 연결을 검출한 경우, 제1 신호 핀을 통해 고레벨 신호를 출력하고, 검출 제어 모듈은 고레벨 신호를 검출한 경우, 스위치 모듈이 미리 설정된 동작을 실행하도록 제어하여, 상기 제1 신호 핀과 상기 제2 신호 핀 사이를 도통시키고 접지와 브이버스 사이를 차단한다.

Description

충전 회로 및 충전 케이블
상호 참조
본 출원은 2020년 06월 29일자로 중국 특허청에 출원한 출원번호가 202010603516.0이고, 발명 명칭이 “충전 회로 및 충전 케이블”인 중국 특허출원의 우선권을 주장하며, 그 전체 내용을 참조로 본 출원에 원용한다.
본 출원은 충전 분야에 관한 것으로, 특히 충전 회로 및 충전 케이블에 관한 것이다.
현재 전자기기의 기능이 갈수록 더 강력해짐에 따라 전자기기의 대기 시간은 갈수록 줄어들고, 사용자가 대기 지속시간을 점점 중요시하는 상황에서 고속충전 프로토콜을 이용한 고속충전 방안(즉, 충전 전력을 증가함)이 등장하였다.
현재 전자기기의 고속충전 프로토콜은 일반적으로 PD(Power Delivery) 프로토콜이고, 고속충전 프로토콜은 USB_IF 조직에서 제정한 표준 프로토콜로서 고속충전 프로토콜은 충전 케이블 내의 CC 신호선을 통해 통신해야 한다. 현재 시중의 많은 노트북, Pad, 전자기기 등 제품이 이 프로토콜을 점차적으로 지원하지만, 현재의 충전기의 인터페이스가 타입 A 포트(CC 신호선이 없음)이므로 일반충전을 구현하는 상황에서 고속충전 기능을 겸용하지 못한다.
본 출원의 실시예는 일반충전을 구현하는 상황에서 고속충전 기능을 겸용하지 못하는 문제를 해결할 수 있는 충전 회로 및 충전 케이블을 제공한다.
본 출원은 다음과 같이 구현된다.
제1 양상에서, 본 출원의 실시예는 충전 회로를 제공함에 있어서, 제1 인터페이스, 제2 인터페이스, 검출 제어 모듈 및 스위치 모듈을 포함하되, 상기 제1 인터페이스는 제1 신호 핀을 포함하고, 상기 제2 인터페이스는 제2 신호 핀을 포함하고, 상기 검출 제어 모듈, 상기 스위치 모듈은 상기 제1 신호 핀, 상기 제2 신호 핀 사이에 순차적으로 직렬 연결되고, 상기 스위치 모듈은 또한 접지와, 상기 제1 인터페이스와 상기 제2 인터페이스 사이에 연결된 브이버스 사이에도 직렬 연결되고, 상기 제1 인터페이스는 고속충전 프로토콜을 겸용하는 충전기와의 플러그 인 연결을 검출한 경우, 상기 제1 신호 핀을 통해 고레벨 신호를 출력하는 데 사용되고, 상기 검출 제어 모듈은 상기 고레벨 신호가 검출된 경우, 상기 스위치 모듈이 미리 설정된 동작을 실행하도록 제어하여, 상기 제1 신호 핀과 상기 제2 신호 핀 사이를 도통시키고 상기 접지와 상기 브이버스 사이를 차단하는 데 사용된다.
선택적으로, 상기 검출 제어 모듈은 비교기, 인버터를 포함하되, 상기 비교기의 반전 입력단은 상기 제1 신호 핀, 상기 스위치 모듈의 제1 단에 각각 전기적으로 연결되고, 상기 비교기의 출력단은 상기 인버터의 입력단, 상기 스위치 모듈의 제2 단에 각각 연결되고, 상기 인버터의 출력단은 상기 스위치 모듈의 제3 단과 연결되고, 상기 비교기의 정방향 입력단은 기준 전압 입력단에 연결되고, 상기 비교기의 반전 입력단이 제1 신호 핀의 고레벨 신호 출력을 검출한 경우, 상기 비교기의 출력단은 저레벨 신호를 상기 인버터의 입력단, 스위치 모듈의 제1 단, 상기 스위치 모듈의 제2 단에 출력하고, 상기 스위치 모듈은 상기 제1 단, 상기 제2 단에 입력되는 저레벨 신호, 상기 제3 단에 입력되는 고레벨 신호에 근거하여 미리 설정된 동작을 실행하여, 상기 제1 신호 핀과 상기 제2 신호 핀 사이를 도통시키고 상기 접지와 상기 브이버스 사이를 차단하는 데 사용된다.
선택적으로, 상기 인버터는 지연 기능을 갖거나 또는 상기 인버터의 출력단은 지연 장치에 연결되고, 상기 제3 단은 상기 제1 신호 핀, 상기 제2 신호 핀 사이의 도통을 제어하는 데 사용된다.
선택적으로, 상기 검출 제어 모듈은 전압 조정기, 제어기를 포함하되, 상기 전압 조정기는 상기 브이버스와 상기 제어기 사이에 직렬 연결되고, 상기 제어기는 상기 제1 신호 핀, 상기 스위치 모듈의 제1 단, 상기 스위치 모듈의 제2 단, 상기 스위치 모듈의 제3 단과 각각 연결되고, 상기 제어기는 제1 신호 핀의 고레벨 신호 출력을 검출한 경우, 저레벨 신호를 상기 스위치 모듈의 제1 단, 상기 스위치 모듈의 제2 단에 출력하고 고레벨 신호를 상기 스위치 모듈의 제3 단에 출력하고, 상기 스위치 모듈은 상기 제1 단, 상기 제2 단에 입력되는 저레벨 신호, 상기 제3 단에 입력되는 고레벨 신호에 근거하여 미리 설정된 동작을 실행하여, 상기 제1 신호 핀과 상기 제2 신호 핀 사이를 도통시키고 상기 접지와 상기 브이버스 사이를 차단하는 데 사용된다.
선택적으로, 상기 스위치 모듈은 제1 스위치부, 제2 스위치부, 제3 스위치부, 풀다운 저항기, 풀업 저항기를 포함하되, 상기 풀다운 저항기, 상기 제1 스위치부는 상기 접지와 상기 검출 제어 모듈의 제1 단 사이에 순차적으로 직렬 연결되고, 상기 제1 신호 핀은 상기 제1 스위치부와 상기 검출 제어 모듈의 제2 단 사이에 연결되고, 상기 제2 스위치부는 상기 제1 신호 핀과 상기 제2 신호 핀 사이에 직렬 연결되고, 상기 풀업 저항기, 상기 제3 스위치부는 상기 브이버스와 상기 제2 신호 핀 사이에 순차적으로 직렬 연결된다.
선택적으로, 상기 제1 스위치부, 제2 스위치부, 제3 스위치부는 모두 PMOS 트랜지스터 또는 PNP 트랜지스터이다.
선택적으로, 상기 검출 제어 모듈은 광 커플러, 인버터를 포함하되, 상기 광 커플러의 양극은 상기 제1 신호 핀에 연결되고, 상기 광 커플러의 소스 전극은 상기 브이버스와 연결되고, 상기 광 커플러의 드레인 전극은 상기 인버터의 입력단, 상기 스위치 모듈의 제1 단과 각각 연결되고, 상기 인버터의 출력단은 상기 스위치 모듈의 제2 단과 연결되고, 상기 광 커플러는 제1 신호 핀의 고레벨 신호 출력을 검출한 경우에 도통되고, 고레벨 신호를 상기 인버터의 입력단, 상기 스위치 모듈의 제1 단에 출력하고, 상기 스위치 모듈은 상기 제1 단에 입력되는 고레벨 신호, 상기 제2 단에 입력되는 저레벨 신호에 근거하여 미리 설정된 동작을 실행하여, 상기 제1 신호 핀과 상기 제2 신호 핀 사이를 도통시키고 상기 접지와 상기 브이버스 사이를 차단하는 데 사용된다.
선택적으로, 상기 광 커플러는 발광 다이오드 및 상기 발광 다이오드와 대향 설치된 광 트랜지스터를 포함하고, 상기 스위치 모듈은 제1 스위치부, 제2 스위치부, 제1 저항기, 제2 저항기, 제3 저항기 및 풀업 저항기를 포함하되, 상기 발광 다이오드, 상기 제1 저항기는 상기 제1 신호 핀과 접지 사이에 순차적으로 직렬 연결되고, 상기 제2 저항기, 상기 광 트랜지스터, 상기 제3 저항기는 상기 브이버스와 접지 사이에 순차적으로 직렬 연결되고, 상기 인버터는 상기 광 트랜지스터의 드레인 전극과 상기 제1 스위치부 사이에 직렬 연결되고, 상기 제1 스위치부는 상기 제1 신호 핀과 상기 제2 신호 핀 사이에 직렬 연결되고, 상기 풀업 저항기, 상기 제2 스위치부는 상기 브이버스와 상기 제2 신호 핀 사이에 순차적으로 직렬 연결되고, 상기 광 트랜지스터의 드레인 전극은 상기 제2 스위치부와도 연결된다.
선택적으로, 상기 제1 스위치부, 제2 스위치부는 NMOS 트랜지스터 또는 NPN 트랜지스터이다.
제2 양상에서, 본 출원의 실시예는 충전 케이블을 더 제공함에 있어서, 본 출원의 실시예의 제1 양상에 의한 충전 회로를 포함한다.
본 출원의 실시예에서, 충전 회로는 제1 인터페이스, 제2 인터페이스, 검출 제어 모듈 및 스위치 모듈을 포함하되, 제1 인터페이스는 고속충전 프로토콜을 겸용하는 충전기와의 플러그 인 연결을 검출한 경우, 제1 신호 핀을 통해 고레벨 신호를 출력하고, 검출 제어 모듈은 고레벨 신호를 검출한 경우, 스위치 모듈이 미리 설정된 동작을 실행하도록 제어하여, 상기 제1 신호 핀과 상기 제2 신호 핀 사이를 도통시키고 접지와 브이버스 사이를 차단함으로써 일반충전의 회로가 차단되도록 하고, 전자기기는 제2 신호 핀을 통해 제1 신호 핀에 고속충전 명령을 송신하고, 충전기는 고속충전 명령에 근거하여 고속충전 전압을 출력하여 전자기기를 충전할 수 있다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 충전 회로의 회로 연결 블록도이다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 충전 회로의 구체적인 회로도이다.
도 3은 본 출원의 일 실시예에 따른 충전 회로의 구체적인 회로도이다.
도 4는 본 출원의 일 실시예에 따른 충전 회로의 구체적인 회로도이다.
이하, 본 출원의 실시예에 첨부된 도면을 참조하여 본 출원의 실시예의 기술적 솔루션에 대해 명확하고 온전하게 설명하도록 하며, 여기에 설명된 실시예는 본 출원의 모든 실시예가 아니라 일부 실시예에 불과함이 분명하다. 본 출원의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 출원의 실시예를 기반으로 창의적인 노력 없이 얻은 다른 모든 실시예는 모두 본 출원의 보호 범위에 속한다.
본 출원의 명세서 및 청구 범위에서 “제1”, “제2” 등 용어는 유사한 대상을 구별하는 데 사용되며, 특정 순서나 선후 순서를 설명하는 데 사용되지 않는다. 이러한 방식으로 사용되는 데이터는 적절한 상황에서 서로 교환될 수 있다는 것으로 이해될 수 있고, 본 출원의 실시예는 여기에 도시되거나 설명된 것과 다른 순서로 구현될 수도 있다. 또한, 명세서 및 청구 범위에서 “및/또는”은 연결된 대상 중 적어도 하나를 나타내고, 부호 “/”는 일반적으로 앞뒤의 연관 대상이 “또는”의 관계임을 나타낸다.
이하, 도면을 결부하여 구체적인 실시예 및 적용 시나리오를 통해 본 출원의 실시예에 따른 충전 회로 및 충전 케이블에 대해 상세하게 설명하도록 한다.
도 1을 참조하면, 본 출원의 실시예는 제1 인터페이스(101), 제2 인터페이스(104), 검출 제어 모듈(102) 및 스위치 모듈(103)을 포함하는 충전 회로를 제공하고, 제1 인터페이스(101)는 제1 신호 핀(CC1)을 포함하고, 제2 인터페이스(104)는 제2 신호 핀(CC2)을 포함한다. 검출 제어 모듈(102), 스위치 모듈(103)은 제1 신호 핀(CC1)과 제2 신호 핀(CC2) 사이에 순차적으로 직렬 연결되고, 스위치 모듈(103)은 접지(GND)와, 제1 인터페이스(101)와 제2 인터페이스(104) 사이에 연결된 브이버스(Vbus) 사이에도 직렬 연결된다. 여기서, 제1 인터페이스(101)는 충전기와 플러그 인 연결되는 데 사용되고, 제2 인터페이스(104)는 충전할 전자기기와 플러그 인 연결되는 데 사용되고, 전자기기는 고속충전 프로토콜을 지원하는 스마트 폰, 태블릿 PC 등일 수 있으며, 이에 제한하지 않는다. 초기 상태에서, 제1 신호 핀(CC1)와 제2 신호 핀(CC2) 사이는 차단되고, 접지(GND)와 브이버스(Vbus) 사이는 도통된다. 제1 인터페이스(101)가 고속충전 프로토콜을 겸용하지 않는 충전기와 플러그 인 연결되거나 제2 인터페이스(104)가 고속충전 프로토콜을 겸용하지 않는 전자기기와 플러그 인 연결되는 경우, 충전기는 브이버스(Vbus) 출력 전압을 통해 제2 인터페이스(104)에 연결된 전자기기에 대해 일반충전을 한다.
구체적으로, 제1 인터페이스(101)는 고속충전 프로토콜을 겸용하는 충전기와의 플러그 인 연결을 검출한 경우, 제1 신호 핀(CC1)을 통해 고레벨 신호를 출력하는 데 사용된다.
검출 제어 모듈(102)은 고레벨 신호를 검출한 경우, 스위치 모듈(103)이 미리 설정된 동작을 실행하도록 제어하여, 제1 신호 핀(CC1)과 제2 신호 핀(CC2) 사이를 도통시키고, 접지(GND)와 브이버스(Vbus) 사이를 차단하는 데 사용된다.
구체적으로, 사용시 이 충전 회로는 다음과 같은 시나리오에 적용되어 충전할 수 있다.
첫 번째: 충전기, 전자기기가 모두 고속충전 프로토콜을 지원한다. 초기 상태에서, 제1 신호 핀(CC1)과 제2 신호 핀(CC2) 사이는 차단되고 접지(GND)와 브이버스(Vbus) 사이는 도통되고, 충전기가 제1 인터페이스(101)에 플러그 인 연결된 경우, 충전기가 고속충전 프로토콜을 지원하므로 제1 신호 핀(CC1)과 도킹될 수 있고, 제1 신호 핀(CC1)은 고레벨 신호를 출력함으로써 스위치 모듈(103)이 미리 설정된 동작을 실행하도록 제어하여, 제1 신호 핀(CC1)과 제2 신호 핀(CC2) 사이를 도통시키고 접지(GND)와 브이버스(Vbus) 사이를 차단한다. 그 다음 전자기기와 제2 인터페이스(104)를 플러그 인 연결시키고, 전자기기도 고속충전 프로토콜을 지원하므로 전자기기는 제2 신호 핀(CC2)과 도킹될 수 있고, 제1 신호 핀(CC1)과 제2 신호 핀(CC2) 사이가 도통되므로 전자기기와 충전기 사이는 통신되고 고속충전 전압으로 충전한다.
두 번째: 충전기, 전자기기가 모두 고속충전 프로토콜을 지원한다. 먼저 전자기기에 꽂을 때 브이버스(Vbus)에 전기가 없으므로 전자기기는 동작을 하지 않는다. 그 다음 충전기를 제2 인터페이스(104)에 플러그 인 연결할 때, 전자기기가 비교적 빠르게 응답하는 경우, 제1 신호 핀(CC1)과 제2 신호 핀(CC2) 사이는 차단되고, 접지(GND)와 브이버스(Vbus) 사이는 도통되어, 전자기기는 브이버스(Vbus)에서 충전 전압을 획득하여 일반충전을 한다. 그 다음 제1 신호 핀(CC1)은 고레벨 신호를 출력함으로써 스위치 모듈(103)이 미리 설정된 동작을 실행하도록 제어하여, 상기 제1 신호 핀(CC1)과 상기 제2 신호 핀(CC2) 사이를 도통시키고 상기 접지(GND)와 상기 브이버스(Vbus) 사이를 차단하므로 전자기기는 충전기와 통신하고 고속충전 전압으로 충전된다. 전자기기가 느리게 응답하는 경우, 제1 신호 핀(CC1)은 고레벨 신호를 출력함으로써 스위치 모듈(103)이 미리 설정된 동작을 실행하도록 제어하여, 제1 신호 핀(CC1)과 제2 신호 핀(CC2) 사이를 도통시키고 접지(GND)와 브이버스(Vbus) 사이를 차단하므로 전자기기는 충전기와 통신하고 고속충전 전압으로 충전된다.
세 번째: 충전기가 고속충전 프로토콜을 지원하지 않고(또는 고속충전 프로토콜을 지원하지만 제1 신호 핀(CC1)와 도킹될 수 없음), 전자기기도 고속충전 프로토콜을 지원하지 않는다. 초기 상태에서, 제1 신호 핀(CC1)과 제2 신호 핀(CC2) 사이는 차단되고 접지(GND)와 브이버스(Vbus) 사이는 도통되고, 충전기를 꽂을 때 충전기가 고속충전 프로토콜을 지원하지 않아 충전기는 제2 신호 핀(CC2)과 도킹할 수 없으므로, 제1 신호 핀(CC1)과 제2 신호 핀(CC2) 사이는 차단 상태가 유지되고, 접지(GND)와 브이버스(Vbus) 사이는 도통 상태가 유지되므로 전자기기와 플로그 인 연결된 후, 전자기기는 브이버스(Vbus)에서 충전 전압을 획득하여 일반충전을 한다.
네 번째: 충전기가 고속충전 프로토콜을 지원하고, 전자기기가 고속충전 프로토콜을 지원하지 않는다. 초기 상태에서, 제1 신호 핀(CC1)과 제2 신호 핀(CC2) 사이는 차단되고 접지(GND)와 브이버스(Vbus) 사이는 도통되고, 충전기를 꽂을 때 충전기가 고속충전 프로토콜을 지원하므로 충전기는 제2 신호 핀(CC2)과 도킹될 수 있고 제1 신호 핀(CC1)은 고레벨 신호를 출력함으로써 스위치 모듈(103)이 미리 설정된 동작을 실행하도록 제어하여, 제1 신호 핀(CC1)과 제2 신호 핀(CC2) 사이를 도통시키고 접지(GND)와 브이버스(Vbus) 사이를 차단한다. 전자기기가 제2 신호 핀(CC2)과 도킹될 수 없으므로, 전자기기는 충전기와 통신할 수 없으며, 따라서 충전기는 제1 신호 핀(CC1), 제2 신호 핀(CC2)을 통해 전자기기에 일반충전만 할 수 있다.
다섯 번째: 충전기가 고속충전 프로토콜을 지원하지 않고, 전자기기가 고속충전 프로토콜을 지원한다. 초기 상태에서, 제1 신호 핀(CC1)과 제2 신호 핀(CC2) 사이는 차단되고 접지(GND)와 브이버스(Vbus) 사이는 도통되고, 충전기를 꽂을 때 충전기가 고속충전 프로토콜을 지원하지 않아 충전기는 제2 신호 핀(CC2)과 도킹할 수 없고, 제1 신호 핀(CC1)과 제2 신호 핀(CC2) 사이는 차단 상태가 유지되고, 접지(GND)와 브이버스(Vbus) 사이는 도통 상태가 유지되고, 전자기기는 제2 신호 핀(CC2)과 도킹될 수 있지만 제1 신호 핀(CC1), 제2 신호 핀(CC2) 사이가 차단 상태로 유지되므로 전자기기는 충전기와 통신할 수 없으며, 따라서 전자기기는 브이버스(Vbus)로부터 충전 전압을 획득하여 일반충전만 할 수 있다.
요약하면, 이 충전 회로는 제1 인터페이스(101), 제2 인터페이스(104), 검출 제어 모듈(102) 및 스위치 모듈(103)을 포함하되, 제1 인터페이스(101)는 고속충전 프로토콜을 겸용하는 충전기와의 플러그 인 연결을 검출한 경우, 제1 신호 핀(CC1)을 통해 고레벨 신호를 출력하고, 검출 제어 모듈(102)은 고레벨 신호를 검출한 경우, 스위치 모듈(103)이 미리 설정된 동작을 실행하도록 제어하여, 상기 제1 신호 핀(CC1)과 상기 제2 신호 핀(CC2) 사이를 도통시키고 접지(GND)와 브이버스(Vbus) 사이를 차단함으로써 일반충전의 회로가 차단되도록 하고, 전자기기는 제2 신호 핀(CC2)을 통해 제1 신호 핀(CC1)에 고속충전 명령을 송신하고, 충전기는 고속충전 명령에 근거하여 고속충전 전압을 출력하여 고속충전 프로토콜을 지원하는 전자기기를 충전함으로써 일반충전을 겸용하는 상황에서 고속충전을 구현할 수 있다.
구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 검출 제어 모듈(102)의 설계 방식은 구체적으로 다음의 세 가지를 포함하지만 이에 제한하지 않는다.
첫 번째: 검출 제어 모듈(102)은 비교기(U1), 인버터(U2)를 포함하되, 비교기(U1)의 반전 입력단은 제1 신호 핀(CC1), 스위치 모듈(103)의 제1 단(pin1)에 각각 전기적으로 연결되고, 비교기(U1)의 출력단은 인버터(U2)의 입력단, 스위치 모듈(103)의 제2 단(pin2)에 각각 연결되고, 인버터(U2)의 출력단은 스위치 모듈(103)의 제3 단(pin3)에 연결되고, 비교기(U1)의 정방향 입력단은 기준 전압 입력단에 연결된다.
비교기(U1)의 반전 입력단이 제1 신호 핀(CC1)의 고레벨 신호 출력을 검출한 경우, 비교기(U1)의 출력단은 저레벨 신호를 인버터(U2)의 입력단(인버터(U2)는 저레벨 신호를 고레벨 신호로 반전시킴), 스위치 모듈(103)의 제1 단(pin1), 스위치 모듈(103)의 제2 단(pin2)에 출력한다.
고속충전 프로토콜 규격에 따르면, 제1 신호 핀(CC1)이 출력하는 최저 레벨은 0.408v이고, 비교기(U1)의 양극 단자의 기준 전압(Vref)은 0.35v로 미리 설정되어 있으므로, 반전(inverting) 입력단의 전압은 비반전(non-inverting) 입력단의 전압보다 크므로 비교기(U1)는 저레벨 신호를 출력한다.
스위치 모듈(103)은 제1 단(pin1), 제2 단(pin2)에 입력되는 저레벨 신호, 제3 단(pin3)에 입력되는 고레벨 신호에 근거하여 미리 설정된 동작을 실행하여, 제1 신호 핀(CC1)과 제2 신호 핀(CC2) 사이를 도통시키고 접지(GND)와 브이버스(Vbus) 사이를 차단하는 데 사용된다.
인버터(U2)가 지연 기능을 갖거나 인버터(U2)의 출력단에 지연기가 연결되고, 상기 제3 단(pin3)은 상기 제1 신호 핀(CC1)과 상기 제2 신호 핀(CC2) 사이의 도통을 제어하는 데 사용된다. 이러한 설치는 제1 신호 핀(CC1)과 제2 신호 핀(CC2) 사이의 도통을 접지(GND)와 브이버스(Vbus) 사이의 차단보다 지연시켜, 브이버스(Vbus) 전압, 고속충전 전압이 동시에 전자기기를 충전하여 전자기기가 손상되는 것을 피할 수 있다.
두 번째: 도 3에 도시된 바와 같이, 검출 제어 모듈(102)은 전압 조정기(LDO), 제어기(RTC)를 포함하되, 전압 조정기(LDO)는 브이버스(Vbus)와 제어기(RTC) 사이에 직렬 연결되고, 제어기(RTC)는 제1 신호 핀(CC1), 스위치 모듈(103)의 제1 단(pin1), 스위치 모듈(103)의 제2 단(pin2), 스위치 모듈(103)의 제3 단(pin3)과 각각 연결된다. 전압 조정기(LDO)는 제1 인터페이스(101)에 의해 출력되는 브이버스(Vbus) 전압을 제어기(RTC)의 작업전압으로 변환하는 데 사용된다.
제어기(RTC)는 제1 신호 핀(CC1)의 고레벨 신호 출력을 검출한 경우, 저레벨 신호를 스위치 모듈(103)의 제1 단(pin1), 스위치 모듈(103)의 제2 단(pin2)에 출력하고 고레벨 신호를 스위치 모듈(103)의 제3 단(pin3)에 출력하는 데 사용된다.
스위치 모듈(103)은 제1 단(pin1), 제2 단(pin2)에 입력되는 저레벨 신호, 제3 단(pin3)에 입력되는 고레벨 신호에 근거하여 미리 설정된 동작을 실행하여, 제1 신호 핀(CC1)과 제2 신호 핀(CC2) 사이를 도통시키고 접지(GND)와 브이버스(Vbus) 사이를 차단하는 데 사용된다.
또한, 제어기(RTC)는 스위치 모듈(103)의 제3 단(pin3)에 출력되는 고레벨 신호가 스위치 모듈(103)의 제1 단(pin1), 스위치 모듈(103)의 제2 단(pin2)에 출력되는 저레벨 신호보다 지연되도록 제어할 수 있다. 이러한 설치는 제1 신호 핀(CC1)과 제2 신호 핀(CC2) 사이의 도통을 접지(GND)와 브이버스(Vbus) 사이의 차단보다 지연시켜, 브이버스(Vbus) 전압, 고속충전 전압이 동시에 전자기기를 충전하여 전자기기가 손상되는 것을 피할 수 있다.
구체적으로, 상술한 내용에 기초하여, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 스위치 모듈(103)은 제1 스위치부(K1), 제2 스위치부(K2), 제3 스위치부(K3), 풀다운 저항기(Rd) 및 풀업 저항기(RP)를 포함할 수 있다. 풀다운 저항기(Rd), 제1 스위치부(K1)는 접지(GND)와 검출 제어 모듈(102)의 제1 단 사이에 순차적으로 직렬 연결되고, 제1 신호 핀(CC1)은 제1 스위치부(K1)와 검출 제어 모듈(102)의 제2 단 사이에 연결되고, 제2 스위치부(K2)는 제1 신호 핀(CC1)과 제2 신호 핀(CC2) 사이에 직렬 연결되고, 풀업 저항기(RP), 제3 스위치부(K3)는 브이버스(Vbus)와 제2 신호 핀(CC2) 사이에 순차적으로 직렬 연결된다.
제1 스위치부(K1)는 상기 제1 단(pin1)에 연결되고, 제2 스위치부(K2)는 상기 제2 단(pin2)에 연결되고, 제3 스위치부(K3)는 상기 제3 단(pin3)에 연결되고, 제1 스위치부(K1), 제2 스위치부(K2), 제3 스위치부(K3)는 고레벨 신호를 수신하면 도통되고, 저레벨 신호를 수신하면 차단된다는 점을 이해할 수 있다. 또한, 고속충전 프로토콜 규격에 따르면, 풀다운 저항기(Rd)의 저항 값은 5.1kΩ일 수 있으나 이에 제한하지 않으며, 풀업 저항기(RP)의 저항 값은 56kΩ일 수 있으나 이에 제한하지 않는다.
선택적으로, 이 실시예에서, 제1 스위치부(K1), 제2 스위치부(K2), 제3 스위치부(K3)는 모두 PMOS 트랜지스터 또는 PNP 트랜지스터일 수 있으며, 여기서는 이에 대해 제한하지 않는다.
세 번째: 도 4에 도시된 바와 같이, 검출 제어 모듈(102)은 광 커플러, 인버터(U2)를 포함하되, 광 커플러의 양극은 제1 신호 핀(CC1)에 연결되고, 광 커플러의 소스 전극은 브이버스(Vbus)와 연결되고, 광 커플러의 드레인 전극은 인버터(U2)의 입력단, 스위치 모듈(103)의 제1 단(pin1)과 각각 연결되고, 인버터(U2)의 출력단은 스위치 모듈(103)의 제2 단(pin2)과 연결된다.
광 커플러는 제1 신호 핀(CC1)의 고레벨 신호 출력을 검출한 경우에 도통되고, 고레벨 신호를 인버터(U2)의 입력단, 스위치 모듈(103)의 제1 단(pin1)에 출력한다.
스위치 모듈(103)은 제1 단(pin1)에 입력되는 고레벨 신호, 제2 단(pin2)에 입력되는 저레벨 신호에 근거하여 미리 설정된 동작을 실행하여, 제1 신호 핀(CC1)과 제2 신호 핀(CC2) 사이를 도통시키고 접지(GND)와 브이버스(Vbus) 사이를 차단하는 데 사용된다.
구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 광 커플러는 발광 다이오드(D1) 및 발광 다이오드(D1)와 대향 설치된 광 트랜지스터를 포함하고, 스위치 모듈(103)은 제1 스위치부(K1), 제2 스위치부(K2)를 포함하고, 상기 충전 회로는 제1 저항기(R1), 제2 저항기(R2), 제3 저항기(R3) 및 풀업 저항기(RP)를 더 포함하고, 발광 다이오드(D1), 제1 저항기(R1)는 제1 신호 핀(CC1)과 접지(GND) 사이에 순차적으로 직렬 연결되고, 제2 저항기(R2), 광 트랜지스터, 제3 저항기(R3)는 브이버스(Vbus)와 접지(GND) 사이에 순차적으로 직렬 연결되고, 인버터(U2)는 광 트랜지스터의 드레인 전극과 상기 제1 스위치부(K1) 사이에 직렬 연결되고, 제1 스위치부(K1)는 제1 신호 핀(CC1)과 제2 신호 핀(CC2) 사이에 직렬 연결되고, 풀업 저항기(RP), 제2 스위치부(K2)는 브이버스(Vbus)와 제2 신호 핀(CC2) 사이에 순차적으로 직렬 연결되고, 광 트랜지스터의 드레인 전극은 제2 스위치부(K2)와도 연결된다.
제1 스위치부(K1)는 상기 제2 단(pin2)에 연결되고, 제2 스위치부(K2)는 상기 제1 단(pin1)에 연결되고, 제1 스위치부(K1), 제2 스위치부(K2)는 저레벨 신호를 수신하면 도통되고, 고레벨 신호를 수신하면 차단된다는 점을 이해할 수 있다.
선택적으로, 이 실시예에서, 제1 스위치부(K1), 제2 스위치부(K2)는 NMOS 트랜지스터 또는 NPN 트랜지스터일 수 있으나 이에 제한하지 않는다.
또한, 본 출원의 실시예는 충전 케이블을 더 제공함에 있어서, 상기 실시예의 상기 충전 회로를 포함한다.
본 명세서에서, “포함하다”, “갖는다” 또는 다른 임의의 변형은 비배타적 포함을 의도하며, 일련의 요소를 포함하는 프로세스, 방법, 물품 또는 장치는 그 요소 뿐만 아니라 명확하게 나열되지 않은 다른 요소도 포함하며, 또는 이러한 프로세스, 방법, 물품 또는 장치의 고유한 요소도 포함한다는 점에 유의해야 한다. 별도로 제한이 없는 한, “하나의 ~을 포함한다”로 정의된 요소는 해당 요소를 포함하는 프로세스, 방법, 물품 또는 장치에서 다른 동일한 요소의 존재를 배제하지 않는다. 또한, 본 출원의 실시예에서 방법 및 장치의 범위는 도시되거나 논의된 순서로 기능을 수행하는 것으로 제한되지 않고, 관련된 기능에 따라 실질적으로 동시적인 방식 또는 역순으로 기능을 수행할 수도 있다는 점에 유의해야 한다. 예컨대, 설명된 방법은 설명된 것과 다른 순서로 수행될 수 있고, 다양한 단계들이 추가, 생략 또는 조합될 수도 있다. 또한, 특정 예시를 참조하여 설명된 특징은 다른 예시에서 조합될 수 있다.
상기 실시방식의 설명을 통해, 당업자라면 상기 실시예의 방법이 소프트웨어와 필요한 일반 하드웨어 플랫폼을 결합하는 방식에 의해 구현되거나 하드웨어에 의해 구현될 수 있지만, 많은 경우에 소프트웨어와 필요한 일반 하드웨어 플랫폼을 결합하는 방식이 더 바람직하다는 것을 명백하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 이해에 기초하여, 본 출원의 기술적 솔루션의 본질적 부분 또는 종래 기술에 기여한 부분은 소프트웨어 제품의 형태로 구현될 수 있으며, 이 컴퓨터 소프트웨어 제품은 저장 매체(예: ROM/RAM, 자기 디스크, 시디롬)에 저장되고 단말(휴대폰, 컴퓨터, 서버, 에어컨 또는 네트워크 장비 등)이 본 출원의 각 실시예에서 설명된 방법을 수행하게 하기 위한 복수의 명령을 포함한다.
상술한 바와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 출원의 실시예를 설명하였지만, 본 출원은 상술한 특정 실시예에 한정되지 않으며, 상술한 특정 실시예들은 제한적이 아니라 예시에 불과하며, 당업자는 본 출원의 주지 및 청구범위에 따른 보호 범위를 벗어나지 않고 본 출원에 기반하여 다양한 변형을 도출할 수 있으며, 이러한 변형은 모두 본 출원의 보호범위에 속한다.

Claims (10)

  1. 충전 회로에 있어서, 제1 인터페이스, 제2 인터페이스, 검출 제어 모듈 및 스위치 모듈을 포함하되, 상기 제1 인터페이스는 제1 신호 핀을 포함하고, 상기 제2 인터페이스는 제2 신호 핀을 포함하고, 상기 검출 제어 모듈, 상기 스위치 모듈은 상기 제1 신호 핀, 상기 제2 신호 핀 사이에 순차적으로 직렬 연결되고, 상기 스위치 모듈은 또한 접지와, 상기 제1 인터페이스와 상기 제2 인터페이스 사이에 연결된 브이버스 사이에도 직렬 연결되고,
    상기 제1 인터페이스는 고속충전 프로토콜을 겸용하는 충전기와의 플러그 인 연결을 검출한 경우, 상기 제1 신호 핀을 통해 고레벨 신호를 출력하는 데 사용되고,
    상기 검출 제어 모듈은 상기 고레벨 신호를 검출한 경우, 상기 스위치 모듈이 미리 설정된 동작을 실행하도록 제어하여, 상기 제1 신호 핀과 상기 제2 신호 핀 사이를 도통시키고, 상기 접지와 브이버스 사이를 차단하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 충전 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 검출 제어 모듈은 비교기, 인버터를 포함하되, 상기 비교기의 반전 입력단은 상기 제1 신호 핀, 상기 스위치 모듈의 제1 단에 각각 전기적으로 연결되고, 상기 비교기의 출력단은 상기 인버터의 입력단, 상기 스위치 모듈의 제2 단에 각각 연결되고, 상기 인버터의 출력단은 상기 스위치 모듈의 제3 단과 연결되고, 상기 비교기의 정방향 입력단은 기준 전압 입력단에 연결되고,
    상기 비교기의 반전 입력단이 제1 신호 핀의 고레벨 신호 출력을 검출한 경우, 상기 비교기의 출력단은 저레벨 신호를 상기 인버터의 입력단, 스위치 모듈의 제1 단, 상기 스위치 모듈의 제2 단에 출력하고,
    상기 스위치 모듈은 상기 제1 단, 상기 제2 단에 입력되는 저레벨 신호, 상기 제3 단에 입력되는 고레벨 신호에 근거하여 미리 설정된 동작을 실행하여, 상기 제1 신호 핀과 상기 제2 신호 핀 사이를 도통시키고 상기 접지와 상기 브이버스 사이를 차단하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 충전 회로.
  3. 제2항에 있어서, 상기 인버터는 지연 기능을 갖거나 또는 상기 인버터의 출력단은 지연 장치에 연결되고, 상기 제3 단은 상기 제1 신호 핀, 상기 제2 신호 핀 사이의 도통을 제어하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 충전 회로.
  4. 제1항에 있어서, 상기 검출 제어 모듈은 전압 조정기, 제어기를 포함하되, 상기 전압 조정기는 상기 브이버스와 상기 제어기 사이에 직렬 연결되고, 상기 제어기는 상기 제1 신호 핀, 상기 스위치 모듈의 제1 단, 상기 스위치 모듈의 제2 단, 상기 스위치 모듈의 제3 단과 각각 연결되고,
    상기 제어기는 제1 신호 핀의 고레벨 신호 출력을 검출한 경우, 저레벨 신호를 상기 스위치 모듈의 제1 단, 상기 스위치 모듈의 제2 단에 출력하고 고레벨 신호를 상기 스위치 모듈의 제3 단에 출력하는 데 사용되고,
    상기 스위치 모듈은 상기 제1 단, 상기 제2 단에 입력되는 저레벨 신호, 상기 제3 단에 입력되는 고레벨 신호에 근거하여 미리 설정된 동작을 실행하여, 상기 제1 신호 핀과 상기 제2 신호 핀 사이를 도통시키고 상기 접지와 상기 브이버스 사이를 차단하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 충전 회로.
  5. 제1항 내지 제4항에 있어서, 상기 스위치 모듈은 제1 스위치부, 제2 스위치부, 제3 스위치부, 풀다운 저항기, 풀업 저항기를 포함하되, 상기 풀다운 저항기, 상기 제1 스위치부는 상기 접지와 상기 검출 제어 모듈의 제1 단 사이에 순차적으로 직렬 연결되고, 상기 제1 신호 핀은 상기 제1 스위치부와 상기 검출 제어 모듈의 제2 단 사이에 연결되고, 상기 제2 스위치부는 상기 제1 신호 핀과 상기 제2 신호 핀 사이에 직렬 연결되고, 상기 풀업 저항기, 상기 제3 스위치부는 상기 브이버스와 상기 제2 신호 핀 사이에 순차적으로 직렬 연결되는 것을 특징으로 하는 충전 회로.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 스위치부, 제2 스위치부, 제3 스위치부는 모두 PMOS 트랜지스터 또는 PNP 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 충전 회로.
  7. 제1항에 있어서, 상기 검출 제어 모듈은 광 커플러, 인버터를 포함하되, 상기 광 커플러의 양극은 상기 제1 신호 핀에 연결되고, 상기 광 커플러의 소스 전극은 상기 브이버스와 연결되고, 상기 광 커플러의 드레인 전극은 상기 인버터의 입력단, 상기 스위치 모듈의 제1 단과 각각 연결되고, 상기 인버터의 출력단은 상기 스위치 모듈의 제2 단과 연결되고,
    상기 광 커플러는 제1 신호 핀의 고레벨 신호 출력을 검출한 경우에 도통되고, 고레벨 신호를 상기 인버터의 입력단, 상기 스위치 모듈의 제1 단에 출력하고,
    상기 스위치 모듈은 상기 제1 단에 입력되는 고레벨 신호, 상기 제2 단에 입력되는 저레벨 신호에 근거하여 미리 설정된 동작을 실행하여, 상기 제1 신호 핀과 상기 제2 신호 핀 사이를 도통시키고, 상기 접지와 상기 브이버스 사이를 차단하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 충전 회로.
  8. 제7항에 있어서, 상기 광 커플러는 발광 다이오드 및 상기 발광 다이오드와 대향 설치된 광 트랜지스터를 포함하고, 상기 스위치 모듈은 제1 스위치부, 제2 스위치부를 포함하고, 상기 충전 회로는 제1 저항기, 제2 저항기, 제3 저항기 및 풀업 저항기를 더 포함하되, 상기 발광 다이오드, 상기 제1 저항기는 상기 제1 신호 핀과 접지 사이에 순차적으로 직렬 연결되고, 상기 제2 저항기, 상기 광 트랜지스터, 상기 제3 저항기는 상기 브이버스와 접지 사이에 순차적으로 직렬 연결되고, 상기 인버터는 상기 광 트랜지스터의 드레인 전극과 상기 제1 스위치부 사이에 직렬 연결되고, 상기 제1 스위치부는 상기 제1 신호 핀과 상기 제2 신호 핀 사이에 직렬 연결되고, 상기 풀업 저항기, 상기 제2 스위치부는 상기 브이버스와 상기 제2 신호 핀 사이에 순차적으로 직렬 연결되고, 상기 광 트랜지스터의 드레인 전극은 상기 제2 스위치부와도 연결되는 것을 특징으로 하는 충전 회로.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제1 스위치부, 제2 스위치부는 NMOS 트랜지스터 또는 NPN 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 충전 회로.
  10. 충전 케이블에 있어서, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 의한 충전 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전 케이블.
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