TW201528649A - 具有電流調節功能之usb充電電路 - Google Patents

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Abstract

一種具有電流調節功能之USB充電電路，包括電源及USB介面，所述USB充電電路還包括控制模組、選擇模組及轉換模組，所述電源藉由所述控制模組與所述USB介面相連，所述轉換模組包括第一選擇電路、第二選擇電路，所述選擇模組將所述第一選擇電路與所述第二選擇電路可選擇地與所述控制模組連接，當所述控制模組藉由所述選擇模組與所述第一選擇電路相連時所述電源向所述USB介面輸出一第一電流；當所述控制模組藉由所述選擇模組與所述第二選擇電路相連時所述電源向所述USB介面輸出一不同於所述第一電流之第二電流。

Description

具有電流調節功能之USB充電電路
本發明涉及一種電路，尤指一種具有電流調節功能之USB充電電路。
現今，通用序列匯流排（USB，Universal Serial Bus）介面已經廣泛地應用於電腦、手機、平板電腦、數位相機等多種電子裝置中。使用者僅需要將手機、數位相機等多種電子裝置藉由USB資料線直接連接到電腦之USB介面上，即可利用電腦對多種不同之電子裝置進行充電。根據USB協定規範，USB介面最大可提供500mA之充電電流。但隨著電子裝置中電池容量越來越大，各製造廠商為其電子裝置設定之標準充電電流亦隨之增大，如Iphone5之充電電流為1A，三星I9500之充電電流為2A。當使用USB介面為這類電子裝置充電時，由於USB介面之最大充電電流僅有500mA，這將使得USB介面之充電速度較低，充電時間較長。
鑒於以上內容，有必要提供一種具有電流調節功能之USB充電電路。
一種具有電流調節功能之USB充電電路，包括電源及USB介面，所述USB充電電路還包括控制模組、選擇模組及轉換模組，所述電源藉由所述控制模組與所述USB介面相連，所述轉換模組包括第一選擇電路、第二選擇電路，所述選擇模組將所述第一選擇電路與所述第二選擇電路可選擇地與所述控制模組連接，當所述控制模組藉由所述選擇模組與所述第一選擇電路相連時所述電源向所述USB介面輸出一第一電流；當所述控制模組藉由所述選擇模組與所述第二選擇電路相連時所述電源向所述USB介面輸出一不同於所述第一電流之第二電流。
與習知技術相比，於具有電流調節功能之USB充電電路中，藉由連接轉換模組中不同之選擇電路可調節USB介面向外輸出之電流，從而使USB介面向外輸出之充電電流與外部設備設定之標準充電電流相匹配，這能有效加快充電速度，縮短充電時間。
圖1是本發明具有電流調節功能之USB充電電路之一較佳實施例中之一模組圖。
圖2是圖1之具有電流調節功能之USB充電電路之一電路連接示意圖。
請參閱圖1，本發明一較佳實施例中，一具有電流調節功能之USB充電電路包括控制模組10、南橋晶片20、USB介面30、轉換模組40、選擇模組及電源50。所述電源50藉由所述控制模組10與所述USB介面30相連，從而為所述USB充電電路供電。所述南橋晶片20包括GPIO引腳（通用輸入輸出端22），所述GPIO引腳與控制模組10相連以控制所述控制模組10之開啟或關閉，從而導通所述電源50與所述USB介面30或斷開所述電源50與所述USB介面30。所述轉換模組40藉由所述選擇模組與所述控制模組10相連，以使得處於開啟狀態之控制模組10能控制所述電源50藉由所述USB介面30向外輸出不同之充電電流。於一實施例中，所述選擇模組為一單刀三擲開關41；所述電源50藉由所述控制模組10及USB介面30向外輸出之充電電流為一第一電流、一第二電流或一第三電流之其中之一，所述第一電流、第二電流或第三電流之電流值各不相同。根據充電電流種類之實際需要，所述選擇模組可選擇其他類型之單刀多擲開關。所述南橋晶片20還包括USB控制器21，所述USB控制器21藉由控制模組10與USB介面30相連，以實現USB資料於所述USB控制器21及USB介面30之間之傳輸。於一實施例中，所述南橋晶片20為一PCH晶片，所述控制模組10為一電流控制IC。
請參閱圖2，所述南橋晶片20之GPIO引腳與所述控制模組10之DSC引腳（使能端）相連。所述GPIO引腳能向所述DSC引腳輸出一高電平信號以開啟所述控制模組10、或輸出一低電平信號以關閉所述控制模組10。所述電源50與所述控制模組10之IN引腳（電源輸入端）相連，用以為所述控制模組10供電。於一實施例中，所述電源50輸出5V之正電壓。所述USB充電電路還包括一用於濾波之極性電容C1，所述極性電容C1之正極與所述控制模組10之IN引腳相連，負極接地。於一實施例中，所述極性電容C1之電容值為0.1μF。
所述轉換模組40包括一第一選擇電路421、一第二選擇電路422及一第三選擇電路423。所述單刀三擲開關41之固定端411與所述控制模組10之ILIM引腳（選擇端）相連，所述單刀三擲開關41之第一選擇端412與所述第一選擇電路421相連，第二選擇端413與所述第二選擇電路422相連，第三選擇端414與所述第三選擇電路423相連。所述第一選擇電路421包括第一選擇電阻R1，所述第二選擇電路422包括第二選擇電阻R2，所述第三選擇電路423包括第三選擇電阻R3，所述第一選擇電阻R1、第二選擇電阻R2及第三選擇電阻R3具有不同之電阻值。於一實施例中，所述第一選擇電阻R1之電阻值為20KΩ、第二選擇電阻R2之電阻值為40KΩ，第三選擇電阻R3之電阻值為80KΩ。
所述單刀三擲開關41將所述第一選擇電路421、所述第二選擇電路422及第三選擇電路423可選擇地與所述控制模組10連接。當所述固定端411與第一選擇端412相連時，所述控制模組10藉由所述單刀三擲開關41與所述第一選擇電路421相連。此時，所述控制模組10與所述第一選擇電路421之間能形成一流經所述ILIM引腳之第一控制電流。當所述固定端411與第二選擇端413相連時，所述控制模組10藉由所述單刀三擲開關41與所述第二選擇電路422相連。此時，所述控制模組10與所述第二選擇電路422之間能形成一流經所述ILIM引腳之第二控制電流。當所述固定端411與第三選擇端414相連時，所述控制模組10藉由所述單刀三擲開關41與所述第三選擇電路423相連。此時，所述控制模組10與所述第三選擇電路423之間能形成一流經所述ILIM引腳之第三控制電流。所述第一控制電流、第二控制電流或第三控制電流之電流值各不相同。所述控制模組10能根據流經所述ILIM引腳之第一控制電流、第二控制電流或第三控制電流控制所述電源50藉由所述控制模組10向所述USB介面30輸出所述第一電流、第二電流或第三電流。所述控制模組10能藉由OUT引腳（電源輸出端）向USB介面30輸出所述第一電流、第二電流或第三電流。
所述USB介面30之VBUS引腳（電源輸入端）與所述控制模組10之OUT引腳相連，以使所述OUT引腳輸出之第一電流、第二電流或第三電流能傳輸至所述USB介面30並藉由所述USB介面30向外輸出。
所述南橋晶片20還包括USB控制器21，所述USB控制器21之USB+引腳（資料輸出正端）與所述控制模組10之D+H引腳（資料登錄正端）相連、USB-引腳（資料輸出負端）與所述控制模組10之D-H引腳（資料登錄負端）相連；所述USB介面30之D+引腳（資料登錄正端）與所述控制模組10之D+P引腳（資料輸出正端）相連、D-引腳（資料登錄負端）與所述控制模組10之D-P引腳（資料輸出負端）相連。所述USB控制器21藉由控制模組10與所述USB介面30相連，以實現USB資料於所述USB控制器21及USB介面30之間之傳輸。
所述控制模組10之GND引腳（接地端）、GND0引腳（接地端）及所述USB介面30之GND_D引腳（接地端）分別接地。
使用時，將需要充電之外設60如手機連接至所述USB介面30。所述電源50向所述USB充電電路供電，同時，所述GPIO引腳向所述DSC引腳發送所述高電平信號以開啟所述控制模組10。用戶按照所述外設60之實際充電需要藉由所述單刀三擲開關41將所述控制模組10與所述第一選擇電路421、第二選擇電路422或第三選擇電路423相連。此時，所述電源50藉由所述控制模組10向所述USB介面30輸出所述第一電流、第二電路或第三電流。所述第一電流、第二電路或第三電流藉由所述USB介面30向外輸出，從而為所述外設60充電。
同時，所述USB資料能夠經由相連之南橋晶片20、控制模組10及USB介面30實現與所述充電電流之並行輸出，從而與所述外設60進行通信。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
10‧‧‧控制模組
20‧‧‧南橋晶片
21‧‧‧USB控制器
22‧‧‧通用輸入輸出端
30‧‧‧USB介面
40‧‧‧轉換模組
41‧‧‧單刀三擲開關
411‧‧‧固定端
412‧‧‧第一選擇端
413‧‧‧第二選擇端
414‧‧‧第三選擇端
421‧‧‧第一選擇電路
422‧‧‧第二選擇電路
423‧‧‧第三選擇電路
50‧‧‧電源
60‧‧‧外設
R1‧‧‧第一選擇電阻
R2‧‧‧第二選擇電阻
R3‧‧‧第三選擇電阻
C1‧‧‧極性電容
無
10‧‧‧控制模組
20‧‧‧南橋晶片
21‧‧‧USB控制器
30‧‧‧USB介面
40‧‧‧轉換模組
41‧‧‧單刀三擲開關
411‧‧‧固定端
412‧‧‧第一選擇端
413‧‧‧第二選擇端
414‧‧‧第三選擇端
421‧‧‧第一選擇電路
422‧‧‧第二選擇電路
423‧‧‧第三選擇電路
R1‧‧‧第一選擇電阻
R2‧‧‧第二選擇電阻
R3‧‧‧第三選擇電阻
C1‧‧‧極性電容

Claims (10)

  1. 一種具有電流調節功能之USB充電電路，包括電源及USB介面，所述USB充電電路還包括控制模組、選擇模組及轉換模組，所述電源藉由所述控制模組與所述USB介面相連，所述轉換模組包括第一選擇電路、第二選擇電路，所述選擇模組將所述第一選擇電路與所述第二選擇電路可選擇地與所述控制模組連接，當所述控制模組藉由所述選擇模組與所述第一選擇電路相連時所述電源向所述USB介面輸出一第一電流；當所述控制模組藉由所述選擇模組與所述第二選擇電路相連時所述電源向所述USB介面輸出一不同於所述第一電流之第二電流。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具有電流調節功能之USB充電電路，其中所述USB充電電路還包括南橋晶片，所述南橋晶片與所述控制模組相連以控制所述控制模組之開啟或關閉，從而導通所述電源與所述USB介面或斷開所述電源與所述USB介面。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之具有電流調節功能之USB充電電路，其中所述南橋晶片之通用輸入輸出端與所述控制模組之使能端相連，所述通用輸入輸出端能向所述控制模組輸出一高電平信號以開啟所述控制模組、或向所述控制模組輸出一低電平信號以關閉所述控制模組。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之具有電流調節功能之USB充電電路，其中所述選擇模組為一單刀多擲開關，所述單刀多擲開關之固定端與所述控制模組之選擇端相連，所述單刀多擲開關之選擇端分別連接所述第一選擇電路或第二選擇電路。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之具有電流調節功能之USB充電電路，其中當所述控制模組藉由所述單刀多擲開關與所述第一選擇電路相連時，所述控制模組與所述第一選擇電路之間能形成一流經所述選擇端之第一控制電流，當所述控制模組藉由所述單刀多擲開關與所述第二選擇電路相連時，所述控制模組與所述第二選擇電路之間能形成一流經所述選擇端之第二控制電流；所述控制模組能根據流經所述選擇端之第一控制電流或第二控制電流控制所述電源向所述USB介面輸出所述第一電流或第二電流。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之具有電流調節功能之USB充電電路，其中所述第一選擇電路包括第一選擇電阻，所述第二選擇電路包括第二選擇電阻，所述第一選擇電阻與所述第二選擇電阻具有不同之電阻值。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之具有電流調節功能之USB充電電路，其中所述第一控制電流不同於所述第二控制電流。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之具有電流調節功能之USB充電電路，其中所述電源與所述控制模組之電源輸入端相連以為所述控制模組供電。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之具有電流調節功能之USB充電電路，其中所述USB充電電路還包括一用於濾波之極性電容，所述極性電容之正極與所述控制模組之電源輸入端相連，負極接地。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之具有電流調節功能之USB充電電路，其中所述USB介面之電源輸入端與所述控制模組之電源輸出端相連，以使所述電源藉由所述控制模組輸出之電流能傳輸至所述USB介面。
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