TW202424515A - 使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示電路及其方法 - Google Patents
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Abstract
使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示電路包含偵測器及燈號調整單元。偵測器偵測電池插入充電座而產生重置訊號。燈號調整單元電性連接偵測器，並包含觸發單元、延遲器及反相器。觸發單元接收並運算重置訊號以產生觸發訊號。延遲器電性連接觸發單元，且接收並延遲觸發訊號以產生延遲脈波訊號。反相器電性連接延遲器與指示燈，且接收並反相延遲脈波訊號以產生反相延遲脈波訊號。反相延遲脈波訊號用以驅動指示燈發光。藉此，本發明的使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示電路在滿電狀態的電池插入充電器時產生提示燈號。
Description
本發明係關於一種充電器的燈號提示電路及其方法，特別是關於一種使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示電路及其方法。
由於目前電子裝置中的電池多數內嵌於電子裝置內部，因此現有電池充電控制晶片僅適用於電池內嵌式的電子裝置。當前述電池充電控制晶片被設置於直接對具有內嵌電池的電子裝置充電的充電器時，其內部設定的燈號提示功能只能在感測到電池損壞或是電池電量未充滿時發出提示燈號，不具備偵測電池是否被插入充電座的功能。因此，在滿電狀態的電池插入充電座及電池未插入充電座的兩種情況下，充電器都不會產生提示燈號，導致使用者無法辨別上述兩種情況。
因應上述問題，亦可利用微處理器讀取電池的電量後透過通用輸入輸出對指示燈號進行控制，然而，在充電器內設置微處理器將大幅增加製造成本及充電器體積。
有鑑於此，開發一種透過簡易電路偵測電池插入狀態以產生指示燈號的使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示電路及其方法遂成相關業者值得研發的目標。
因此，本發明的目的在於提供一種使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示電路及其方法，在偵測器偵測到電池插入充電器的充電座時透過燈號調整單元產生驅動指示燈發光的反相延遲脈波訊號。
依據本發明的結構態樣的一實施方式提供一種使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示電路，用以根據一電池插入一充電器的一充電座而啟動充電器的一指示燈。使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示電路包含一偵測器及一燈號調整單元。偵測器偵測電池插入充電座而產生一重置訊號。燈號調整單元電性連接偵測器，並包含一觸發單元、一延遲器及一反相器。觸發單元接收並運算重置訊號以產生一觸發訊號。延遲器電性連接觸發單元，且接收並延遲觸發訊號以產生一延遲脈波訊號。反相器電性連接延遲器與指示燈，且接收並反相延遲脈波訊號以產生一反相延遲脈波訊號。反相延遲脈波訊號用以驅動指示燈發光。
藉此，本發明的使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示電路應用於可同時對多個電池充電的充電器時可大幅精簡電路元件及成本精簡，同時減少充電器的體積。
依據本發明的方法態樣的一實施方式提供一種使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示方法，用以根據一電池插入一充電器的一充電座而啟動充電器的一指示燈。使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示方法包含一插入偵測步驟、一訊號轉換步驟及一燈號觸發步驟。插入偵測步驟係驅動一偵測器依據電池插入充電座而產生一重置訊號。訊號轉換步驟包含一觸發訊號產生步驟、一延遲步驟及一反相步驟。觸發訊號產生步驟係驅動一觸發單元接收並運算重置訊號以產生一觸發訊號。延遲步驟係驅動一延遲器接收並延遲觸發訊號以產生一延遲脈波訊號。反相步驟係驅動一反相器接收並反相延遲脈波訊號以產生一反相延遲脈波訊號。燈號觸發步驟係依據反相延遲脈波訊號觸發指示燈發光。
藉此，本發明的使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示方法在滿電狀態的電池插入充電器時產生提示燈號。
請參照第1圖，第1圖係繪示本發明的第一實施例的使用內嵌式充電系統21的充電器20的燈號提示電路100的方塊圖。使用內嵌式充電系統21的充電器20的燈號提示電路100用以根據電池10插入充電器20的充電座(圖未繪示)而啟動充電器20的指示燈D1。使用內嵌式充電系統21的充電器20的燈號提示電路100包含一偵測器110及一燈號調整單元120。偵測器110偵測電池10插入充電座而產生一重置訊號RS。燈號調整單元120電性連接偵測器110，並包含一觸發單元122、一延遲器124及一反相器NOT1。觸發單元122接收並運算重置訊號RS以產生一觸發訊號TR。延遲器124電性連接觸發單元122，且接收並延遲觸發訊號TR以產生一延遲脈波訊號DP。反相器NOT1電性連接延遲器124與指示燈D1，且接收並將延遲脈波訊號DP反相以產生一反相延遲脈波訊號DPi。反相延遲脈波訊號DPi用以驅動指示燈D1發光。
詳細地說，充電器20可包含充電座、內嵌式充電系統21、燈號提示電路100及指示燈D1。充電座用以供電池10插入。內嵌式充電系統21可為一電池充電控制晶片，但本發明不以此為限。指示燈D1可為一發光二極體或其他發光元件。電池10透過充電座電性連接燈號提示電路100。
請配合參照第1圖及第2圖，第2圖係繪示依照第1圖的使用內嵌式充電系統21的充電器20的燈號提示電路100的偵測器110與電池10的連接示意圖。偵測器110包含一感應端D-S及一重置端D-R，當電池10插入充電座時，感應端D-S由一高準位電壓轉換為一低準位電壓，並觸發重置端D-R輸出重置訊號RS。具體而言，偵測器110可為一電壓監測元件，當感應端D-S接收到的電壓低於一預設臨界電壓時，偵測器110自重置端D-R輸出重置訊號RS(即由高準位電壓轉換為低準位電壓)。偵測器110的感應端D-S透過一提升電阻Rp連接至一電壓源Vs1。而電池10內部的腳位SCL、SDA分別透過二電阻R1接地。在第一實施例中，提升電阻Rp的電阻值為5.1M歐姆，電阻R1的電阻值為1M歐姆，因此當電池10插入充電座時，電池10內部的腳位SCL、SDA電性連接偵測器110的感應端D-S，使電壓源Vs1透過提升電阻Rp及電阻R1分壓，感應端D-S的電壓由電壓源Vs1變成低於預設臨界電壓，但本發明不以此為限。
請配合參照第3圖至第5圖，第3圖係繪示依照第1圖的使用內嵌式充電系統21的充電器20的燈號提示電路100的電路示意圖；第4圖係繪示依照第1圖的使用內嵌式充電系統21的充電器20的燈號提示電路100的重置訊號RS、充電訊號SC及觸發訊號TR的時序圖；及第5圖係繪示依照第1圖的使用內嵌式充電系統21的充電器20的燈號提示電路100的觸發訊號TR、延遲脈波訊號DP及反相延遲脈波訊號DPi的時序圖。觸發單元122可包含另一反相器NOT2、一充電電路1222、一緩衝反相器NOT3及一或閘OR。反相器NOT2接收並將重置訊號RS反相以產生一反相重置訊號RSi。充電電路1222電性連接反相器NOT2，並對反相重置訊號RSi充電以產生一充電訊號SC。緩衝反相器NOT3電性連接反相器NOT2，緩衝反相器NOT3接收並將反相重置訊號RSi反相為重置訊號RS。或閘OR電性連接充電電路1222及緩衝反相器NOT3，或閘OR接收並運算重置訊號RS及充電訊號SC以產生觸發訊號TR。藉此，本發明的使用內嵌式充電系統21的充電器20的燈號提示電路100在滿電狀態的電池10(見第2圖)插入充電座時產生指示燈號，供使用者辨識電池10是否確實插入充電座，進而避免習知技術在滿電狀態的電池10插入充電座及電池10未插入充電座時，充電器20都不會產生提示燈號而導致使用者無法辨別的情況發生。
詳細地說，反相器NOT1、NOT2及緩衝反相器NOT3皆可為反閘。充電電路1222可包含電阻R2及電容C。當電池10被插入充電器20時，重置訊號RS由高準位電壓轉換為低準位電壓，反相重置訊號RSi為反相後的重置訊號RS(即由低準位電壓轉換為高準位電壓)。由第4圖可知，當重置訊號RS與充電訊號SC皆低於或閘OR的低準位電壓時(即於時間t0)，或閘OR輸出的觸發訊號TR為低準位電壓。當重置訊號RS與充電訊號SC的至少一者高於或閘OR的高準位電壓時(即於時間t1)，或閘OR輸出的觸發訊號TR為高準位電壓。
具體而言，延遲器124可為一555計時器。當觸發訊號TR輸入至延遲器124時，觸發訊號TR觸發延遲器124產生一延遲脈波訊號DP。此外，延遲脈波訊號DP的導通時間t
ON可透過調整外部連接的電阻R3的電阻值及電容C1的電容值進行調整。555計時器的作動為習知技術，不再贅述。在本發明的其他實施方式中，亦可透過其他電路結構將觸發訊號反相並轉換為導通時間較觸發訊號長的延遲脈波訊號，但本發明不以此為限。
請再參照第3圖及第5圖，指示燈D1透過一電阻R4連接電壓源Vs2(即高準位電壓)，當指示燈D1連接反相器NOT1的一端為低準位電壓時，指示燈D1導通並發光。因此，當呈現滿電狀態的電池10插入充電座時，反相延遲脈波訊號DPi可如第5圖所示，指示燈D1發光並維持一段時間後熄滅。進一步來說，指示燈D1的發光時間與延遲脈波訊號DP的導通時間t
ON相同。
此外，當電池10未插入充電器20的充電座時，偵測器110的重置端D-R電壓準位不會變化，因此使用內嵌式充電系統21的充電器20的燈號提示電路100不作動，反相延遲脈波訊號DPi為持續的高準位電壓，指示燈D1根據內嵌式充電系統21的狀態顯示腳位STAT的輸出電壓準位決定是否導通。內嵌式充電系統21的狀態顯示腳位STAT用以偵測並顯示電池10的充電狀態，當電池10的電量未充滿時，狀態顯示腳位STAT輸出低準位電壓，以驅動指示燈D1發光。
請參照第6圖，第6圖係繪示本發明的第二實施例的使用內嵌式充電系統21的充電器20的燈號提示電路100a的電路示意圖。使用內嵌式充電系統21的充電器20的燈號提示電路100a包含偵測器110及燈號調整單元120a。燈號調整單元120a包含一觸發單元122a、一延遲器124及一反相器NOT1。第二實施例中的使用內嵌式充電系統21的充電器20的燈號提示電路100a的偵測器110、延遲器124及反相器NOT1分別與第一實施例中的使用內嵌式充電系統21的充電器20的燈號提示電路100的偵測器110、延遲器124及反相器NOT1作動相同，不再贅述。特別的是，觸發單元122a可包含另一反相器NOT2、一充電電路1222及一或閘OR。反相器NOT2接收並將重置訊號RS反相以產生一反相重置訊號RSi。充電電路1222電性連接反相器NOT2，並對反相重置訊號RSi充電以產生一充電訊號SC。或閘OR電性連接偵測器110、反相器NOT2及充電電路1222，或閘OR接收並運算重置訊號RS及充電訊號SC以產生觸發訊號TR。
藉此，當本發明的使用內嵌式充電系統21的充電器20的燈號提示電路100a應用於可同時對多個電池10充電的充電器(圖未繪示)時可大幅精簡電路元件及成本精簡，同時減少充電器的體積。
請參照第1圖、第3圖、第6圖及第7圖，第7圖係繪示本發明的第三實施例的使用內嵌式充電系統21的充電器20的燈號提示方法S10的流程圖。使用內嵌式充電系統21的充電器20的燈號提示方法S10用以透過第一實施例及第二實施例的使用內嵌式充電系統21的充電器20的燈號提示電路100、100a根據電池10插入充電器20的充電座而啟動充電器20的指示燈D1。使用內嵌式充電系統21的充電器20的燈號提示方法S10包含一插入偵測步驟S01、一訊號轉換步驟S02及一燈號觸發步驟S03。插入偵測步驟S01係驅動一偵測器110依據電池10插入充電座而產生一重置訊號RS。訊號轉換步驟S02包含一觸發訊號產生步驟S022、一延遲步驟S024及一反相步驟S026。觸發訊號產生步驟S022係驅動觸發單元122、122a接收並運算重置訊號RS以產生一觸發訊號TR。延遲步驟S024係驅動一延遲器124接收並延遲觸發訊號TR以產生一延遲脈波訊號DP。反相步驟S026係驅動一反相器NOT1接收並將延遲脈波訊號DP反相以產生一反相延遲脈波訊號DPi。燈號觸發步驟S03係依據反相延遲脈波訊號DPi觸發指示燈D1發光。當電池10插入充電座且電池10呈一滿電狀態時，指示燈D1發光並維持一段時間後熄滅。
藉此，本發明的使用內嵌式充電系統21的充電器20的燈號提示方法S10在滿電狀態的電池10插入充電器20時產生提示燈號。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
10:電池
20:充電器
21:內嵌式充電系統
100,100a:燈號提示電路
110:偵測器
120,120a:燈號調整單元
122,122a:觸發單元
1222:充電電路
124:延遲器
C,C1:電容
D1:指示燈
DP:延遲脈波訊號
DPi:反相延遲脈波訊號
NOT1,NOT2:反相器
NOT3:緩衝反相器
OR:或閘
R1,R2,R3,R4:電阻
RS:重置訊號
RSi:反相重置訊號
Rp:提升電阻
SC:充電訊號
SCL,SDA:腳位
STAT:狀態顯示腳位
TR:觸發訊號
D-R:重置端
D-S:感應端
S10:燈號提示方法
S01:插入偵測步驟
S02:訊號轉換步驟
S022:觸發訊號產生步驟
S024:延遲步驟
S026:反相步驟
S03:燈號觸發步驟
t0,t1:時間
t
ON:導通時間
Vs1,Vs2:電壓源
第1圖係繪示本發明的第一實施例的使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示電路的方塊圖；
第2圖係繪示依照第1圖的使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示電路的偵測器與電池的連接示意圖；
第3圖係繪示依照第1圖的使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示電路的電路示意圖；
第4圖係繪示依照第1圖的使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示電路的重置訊號、充電訊號及觸發訊號的時序圖；
第5圖係繪示依照第1圖的使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示電路的觸發訊號、延遲脈波訊號及反相延遲脈波訊號的時序圖；
第6圖係繪示本發明的第二實施例的使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示電路的電路示意圖；及
第7圖係繪示本發明的第三實施例的使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示方法的流程圖。
10:電池
20:充電器
21:內嵌式充電系統
100:燈號提示電路
110:偵測器
120:燈號調整單元
122:觸發單元
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TR:觸發訊號
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DPi:反相延遲脈波訊號
NOT1:反相器
D1:指示燈
Claims (10)
- 一種使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示電路，用以根據一電池插入一充電器的一充電座而啟動該充電器的一指示燈，其中該使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示電路包含： 一偵測器，偵測該電池插入該充電座而產生一重置訊號；以及 一燈號調整單元，電性連接該偵測器，並包含： 一觸發單元，接收並運算該重置訊號以產生一觸發訊號； 一延遲器，電性連接該觸發單元，且接收並延遲該觸發訊號以產生一延遲脈波訊號；及 一反相器，電性連接該延遲器與該指示燈，且接收並反相該延遲脈波訊號以產生一反相延遲脈波訊號，其中該反相延遲脈波訊號用以驅動該指示燈發光。
- 如請求項1所述之使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示電路，其中， 當該電池插入該充電座且該電池呈一滿電狀態時，該指示燈發光並維持一段時間後熄滅。
- 如請求項1所述之使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示電路，其中該觸發單元包含： 另一反相器，接收並反相該重置訊號以產生一反相重置訊號； 一充電電路，電性連接該另一反相器，並對該反相重置訊號充電以產生一充電訊號； 一或閘，電性連接該偵測器、該另一反相器及該充電電路，該或閘接收並運算該重置訊號及該充電訊號以產生該觸發訊號。
- 如請求項1所述之使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示電路，其中該觸發單元包含： 另一反相器，接收並反相該重置訊號以產生一反相重置訊號； 一充電電路，電性連接該另一反相器，並對該反相重置訊號充電以產生一充電訊號； 一緩衝反相器，電性連接該另一反相器，該緩衝反相器接收並反相該反相重置訊號為該重置訊號； 一或閘，電性連接該充電電路及該緩衝反相器，該或閘接收並運算該重置訊號及該充電訊號以產生該觸發訊號。
- 如請求項1所述之使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示電路，其中該延遲器為一555計時器。
- 如請求項1所述之使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示電路，其中該偵測器包含一感應端及一重置端，當該電池插入該充電座時，該感應端由一高準位電壓轉換為一低準位電壓，並觸發該重置端輸出該重置訊號。
- 如請求項1所述之使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示電路，其中該延遲器電性連接該指示燈的一陰極端及一內嵌式充電系統的一狀態顯示腳位。
- 一種使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示方法，用以根據一電池插入一充電器的一充電座而啟動該充電器的一指示燈，其中該使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示方法包含： 一插入偵測步驟，係驅動一偵測器依據該電池插入該充電座而產生一重置訊號； 一訊號轉換步驟，包含： 一觸發訊號產生步驟，係驅動一觸發單元接收並運算該重置訊號以產生一觸發訊號； 一延遲步驟，係驅動一延遲器接收並延遲該觸發訊號以產生一延遲脈波訊號；及 一反相步驟，係驅動一反相器接收並反相該延遲脈波訊號以產生一反相延遲脈波訊號；以及 一燈號觸發步驟，係依據該反相延遲脈波訊號觸發該指示燈發光。
- 如請求項8所述之使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示方法，其中， 當該電池插入該充電座且該電池呈一滿電狀態時，該指示燈發光並維持一段時間後熄滅。
- 如請求項8所述之使用內嵌式充電系統的充電器的燈號提示方法，其中該延遲器為一555計時器。
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