一种充电方法、移动终端、充电设备及系统的制作方法_2

文档序号:9923223阅读:来源:国知局
端充电方法,移动终端内部USB接口的VBUS电源输入上连接一个能够切断和打开VBUS的电源输入开关,在充电期间,所述移动终端通过控制所述开关,控制输入电流使之产生特定的电流波形;为所述移动终端充电的充电设备内部包含有能检测自身输出电流波形的电路,如果该电路检测到上述移动终端所产生的特定的电流波形,则将充电设备的输出电压调高对所述移动终端充电。
[0039 ]所述移动终端包括控制开关、DC/DC充电管理电路、电池和其他电路,在充电期间,所述移动终端利用所述开关可以接通或者截断VBUS的电流输入,从而产生特定的电流波形,经过上述控制开关的VBUS电源,输出给DC/DC充电管理电路,给电池充电,并对终端的其他电路供电。
[0040]所述充电设备包括AC/DC转换器和输出电流波形检测电路,其中AC/DC转换电路的输出电压可以调节;电流波形检测电路能够根据输出电流的波形,产生一个逻辑电平,控制AC/DC的输出电压。
[0041]所述充电设备和移动终端连接之后,移动终端立即通过控制开关产生一个特定的电流波形,该电流波形被充电设备内部的电流波形检测电路检测到之后,控制适配器提高输出电压。
[0042]移动终端间隔一定时间通过模数转换器ADC判断一次当前的VBUS电压;如果电压高于预先确定的阈值,则不干涉充电过程;如果当前VBUS电压低于预先确定的阈值,则产生一个控制信号,产生所述特定的电流波形。
[0043]符合本发明的另外实施例还提出一种移动终端,所述移动终端包括;包括控制开关、充电管理电路、电池和其他电路;所述控制开关可以接通或者截断VBUS的电流输入,从而产生特定的电流波形;所述充电管理电路接收经过上述控制开关的VBUS电流,给电池充电,并对终端的其他电路供电。
[0044]给所述移动终端充电的充电设备包含有能检测自身输出电流波形的电路,如果该电路检测到上述移动终端所产生的特定的电流波形,则将充电设备的输出电压调高对所述移动终端充电。
[0045]所述移动终端间隔一定时间通过模数转换器ADC判断一次当前的VBUS电压;如果电压高于预先确定的阈值,则不干涉充电过程;如果当前VBUS电压低于预先确定的阈值,则产生一个控制信号,产生所述特定的电流波形;该电流波形被充电设备内部的电流波形检测电路检测到之后,控制适配器提高输出电压。
[0046]符合本发明的另外实施例还提出一种移动终端充电设备,所述充电设备包括AC/DC转换器和输出电流波形检测电路,其中AC/DC转换电路的输出电压可以调节;电流波形检测电路能够根据输出电流的特定波形,产生一个逻辑电平,控制AC/DC的输出电压。
[0047]所述移动终端包括控制开关、DC/DC充电管理电路、电池和其他电路,在充电期间,所述移动终端利用所述开关可以接通或者截断VBUS的电流输入,从而产生特定的电流波形,经过上述控制开关的VBUS电源,输出给DC/DC充电管理电路,给电池充电并对终端的其他电路供电。
[0048]所述充电设备和移动终端连接之后,移动终端立即通过控制开关产生一个特定的电流波形,该电流波形被充电设备内部的电流波形检测电路检测到之后,控制适配器提高输出电压。
[0049]移动终端间隔一定时间通过模数转换器ADC判断一次当前的VBUS电压;如果电压高于预先确定的阈值,则不干涉充电过程;如果当前VBUS电压低于预先确定的阈值,则产生一个控制信号,产生所述特定的电流波形。
[0050]本发明依据的主要思想描述是:
[0051 ] 移动终端内部,在USB接口的VBUS电源输入上连接一个开关,能够切断和打开VBUS的电源输入。在充电期间,该移动终端通过控制这个开关,可以控制输入电流使之产生特定的电流波形。所述的电源适配器,其输出电压可以调节。所述电源适配器内部,包含有能检测自身输出电流波形的电路。如果该电路检测到上述移动终端所产生的特定的电流波形,则将适配器的输出电压调高,达到增大输出功率的目的。
[0052]下面结合附图,通过对一个实施例的描述,对
【发明内容】
作进一步的说明。
[0053]请参考图1所示,图1是本发明实施例能够通过USB接口进行大功率充电的适配器及移动终端的总体系统原理框图。该图分为两部分,左侧是电源适配器,右侧是移动终端。
[0054]所述移动终端包括控制开关、DC/DC充电管理电路、电池和其他电路。在充电期间,该移动终端内部的软件,利用该开关可以接通或者截断VBUS的电流输入,从而产生特定的电流波形。经过上述控制开关的VBUS电流,输出给DC/DC充电管理电路,给电池充电并对终端的其他电路供电。
[0055]所述电源适配器,包括AC/DC转换器和输出电流波形检测电路。其中AC/DC转换电路的输出电压可以调节;电流波形检测电路能够根据输出电流的特定波形,产生一个逻辑电平,控制AC/DC的输出电压。
[0056]电源适配器连接移动终端之前,由于其内部的波形检测电路没有检测到特定的电流波形,适配器输出5V电压。在适配器和移动终端连接之后,移动终端立即通过控制开关产生一个特定的电流波形,该电流波形被适配器内部的电流波形检测电路检测到之后,就控制适配器提高输出电压,达到增大充电功率的目的。
[0057]请参考图2所示,图2是本发明实施例所述移动终端内部的相关电路示意图。由充电管理软件所控制的CTRL信号通过一个驱动器,控制PMOS管T21是否开启。经过T21的电源通过由L21和C21组成的低通滤波网络给充电管理芯片MAX8903供电,该低通滤波器可以防止MAX8903的工作脉冲影响VBUS上的电流波形。图中Z21和D21的作用,是防止T21在关闭瞬间,线路上感应出的高电压损坏T21。除此之外,VBUS信号还送给系统的ADC,以便让移动终端内运行的软件读取到当前的VBUS电压。
[0058]在附图2中,MAX8903是一个带动态路径管理的DC/DC充电芯片。当有外接电源时,将外接电源经过DC/DC转换后,给VSYS和电池供电;当没有外接电源时,由电池给VSYS供电。MAX8903的输入电流上限,在本实施例中设置为1AJAX8903可接受的最大输入电压为16V,在输入的VBUS电压达到1V时可以正常工作。
[0059]请参考图3所示,图3是本发明实施例所述的移动终端内部和大功率充电相关的软件工作流程图,其包括如下步骤:
[0060]步骤301:打开VBUS电源开关;
[0061 ] 步骤302:读取VBUS电压;
[0062]步骤303:判断VBUS电压是否高于5.5V,如果高于,转入步骤305,如果低于,则转入步骤304;
[0063 ] 步骤304:将11001010送给控制信号,每BIT占用Ims;
[0064]步骤305:延时I秒返回步骤302。
[0065]软件每隔Is,通过模数转换器ADC判断一次当前的VBUS电压。如果电压高于5.5V,则说明外接适配器已经进入高电压输出状态,不干涉充电过程;但如果当前VBUS电压低于5.5V,则软件利用CTRL信号产生一个控制信号,通过控制Tl,产生一个预设的电流波形,该电流波形跟控制信号的关系可参考附图7。在本实施例中,控制序列为11001010B,用16进制表示为0CAH。
[0066]在该实施例中,所述判断标准设置为5.5V电压,该电压值是一个预先确定的阈值,在其他实施例中,可以设置为其他值。
[0067]附图4是本发明实施例所述的电源适配器内部的原理示意图。其中,由R41/R42/R43/T41组成AC/DC的电压反馈网络。AC/DC适配器反馈端的基准电压VREF为2.5V,取R41 =lKohm,R42 = 330ohm,R43 = 670ohm,则当控制信号为低电平时,NMOS管T41不导通,输出电压为:
[0068]VOUT = VREF * (R41+R42+R43)/(R42+R43)= 5V
[0069]当控制信号为高电平,T41导通,将R43短路,则输出电压为:
[0070]VOUT = VREF * (R41+R42)/R42 = 1V
[0071]在附图4中,在直流输出路径上串联一个电阻R44,取值为0.05ohm。该电阻上的压降反映了当前配器的输出电流。用此压降叠加一个固定为5mV的偏置电压,送给一个比较器。当输出电流大于0.1A时,该电阻上的压降大于5mV,比较器输出低电平;反之当输出电流小于0.1A时,比较器输出高电平。如果适配器的输出电流时大时小,则该比较器以0.1A为比较阈值,将电流波形数字化。数字化的电流波形、适配器内比较器输入电压波形以及输出电流波形的关系请参考图7。
[0072]在附图4中的波形检测逻辑电路,默认输出低电平信号,使得AC/DC输出5V;如果波形检测逻辑电路检测到了特定的数字波形(在本实施例中是11001010B),则输出高电平信号,使得AC/DC的输出电压上升到10V。波形电路在后续一旦检测到输入信号为高(对应于输出电流小于0.1A),则意味着终端已经不需要大功率充电,或者适配器被拔出,该逻辑电路马上恢复为低电平,控制适配器输出电压回到5V。
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