充电管控电路、充电线及充电装置的制作方法

本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种充电管控电路、充电线及充电装置。

背景技术：

目前，充电装置的充电接口已经能够集数据传输与充电功能于一体，充电装置可以为给移动终端充电的适配器。在充电装置通过充电接口与移动终端连接并进行充电时，由于充电接口引脚间的间距比较小，当充电接口有异物或者进液体时，容易造成微短路，进而容易损坏充电接口。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种充电管控电路、充电线及充电装置，可以有效准确检测充电接口是否短路，并进行保护。

本申请实施例提供了一种充电管控电路，应用于充电装置，充电管控电路包括：

充电输出接口，所述充电输出接口用于连接待充电设备；

阻抗获取模块，所述阻抗获取模块与所述充电输出接口连接，所述阻抗获取模块获取所述充电输出接口的阻抗值；

控制模块，所述控制模块与所述阻抗获取模块连接，并获取所述阻抗值，当所述阻抗值位于安全阻抗范围内时，通过所述充电输出接口给所述待充电设备进行充电，当所述阻抗值超出安全阻抗范围时，停止通过所述充电输出接口给所述待充电设备进行充电。

本申请实施例还提供了一种充电线，其用于将适配器和待充电设备连接，所述充电线包括充电管控电路，所述充电管控电路如上述所述的充电管控电路。

本申请实施例还提供了一种充电装置，其包括适配器和充电线，所述适配器用于通过所述充电线与所述待充电设备连接，所述适配器用于与市电连接，所述充电管控电路位于所述充电装置内，所述充电管控电路如上述所述的充电管控电路。

本申请实施例提供的充电管控电路、充电线及充电装置，可以通过充电输出接口给待充电设备充电，其包括的阻抗获取模块获取充电输出接口的阻抗值，当阻抗值位于安全阻抗范围内时，给待充电设备进行充电，当阻抗值超出安全阻抗范围时，停止给待充电设备进行充电。通过充电输出接口的阻抗值判断是否短路，从而控制是否输出给待充电设备充电。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本申请实施例提供的充电管控电路的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的充电管控电路的另一结构示意图。

图3为本申请实施例提供的温度检测元件和控制模块的结构示意图。

图4为本申请实施例提供的温度检测元件和充电输出接口的结构示意图。

图5为本申请实施例提供的充电管控电路的又一结构示意图。

图6为本申请实施例提供的充电管控电路的再一结构示意图。

图7为本申请实施例提供的充电系统的结构示意图。

图8为本申请实施例提供的充电系统的另一结构示意图。

具体实施方式

请参照图式，其中相同的组件符号代表相同的组件，本申请的原理是以实施在一适当的运算环境中来举例说明。以下的说明是基于所例示的本申请具体实施例，其不应被视为限制本申请未在此详述的其它具体实施例。

本申请实施例提供一种充电管控电路、充电线及充电装置。以下将分别进行详细说明。其中充电装置可以适配器、充电底座等。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的充电管控电路的结构示意图。充电管控电路包括充电输出接口410、阻抗获取模块430和控制模块440。充电管控电路可以用于管控是否给待充电设备充电。

其中，所述充电输出接口410用于连接待充电设备。其中，待充电设备可以为手机、平板电脑等设备，还可以是游戏设备、AR(Augmented Reality，增强现实)设备、音频播放装置、视频播放装置等。

所述阻抗获取模块430与所述充电输出接口410连接，所述阻抗获取模块430获取所述充电输出接口410的阻抗值。

所述控制模块440与所述阻抗获取模块430连接，并获取阻抗获取模块 430得到的阻抗值，当所述阻抗值位于安全阻抗范围内时，通过所述充电输出接口410给所述待充电设备进行充电，当所述阻抗值超出安全阻抗范围时，停止通过所述充电输出接口410给所述待充电设备进行充电。

阻抗获取模块430获取充电输出接口410的阻抗值，控制模块440通过充电输出接口410的阻抗值判断是否短路，从而控制是否输出给待充电设备充电。

需要说明的是，安全阻抗范围包括最大阻抗值和最小阻抗值，如果阻抗值大于最大阻抗值，说明充电输出接口410(如Type-C接口)没有与待充电设备连接，停止通过充电输出接口410给待充电设备进行充电。如果阻抗值大于最小阻抗值，说明充电输出接口410有液体或异物，停止通过充电输出接口 410给待充电设备进行充电。如果阻抗值在最大阻抗值和最小阻抗值之间，说明充电输出接口410连接到设备，且充电输出接口410正常，通过充电输出接口410给待充电设备进行充电。

在一些实施例中，充电输出接口410(如Type-C接口)没有与待充电设备连接时，充电管控电路控制不通过充电输出接口410给待充电设备进行充电。

请参阅图2至图4，图2为本申请实施例提供的充电管控电路的另一结构示意图，图3为本申请实施例提供的温度检测元件和控制模块的结构示意图，图4为本申请实施例提供的温度检测元件和充电输出接口的结构示意图。在一些实施例中，所述充电管控电路还包括温度检测元件450，所述温度检测元件 450获取所述充电输出接口410的温度值。其中，所述温度检测元件450可以设置在所述充电输出接口410内，也可以设置在所述充电输出接口410的外表面。温度检测元件450的数量还可以为多个，多个温度检测元件450均设置在充电输出接口410内，或者设置在充电输出接口410的外表面。多个温度检测元件450可以包括设置在所述充电输出接口410内的至少一个温度检测元件 450，和设置在所述充电输出接口410的外表面的至少一个温度检测元件450。温度检测元件450可以根据充电输出接口410的温度变化而改变其对应的电阻值，从而根据温度检测元件450阻值的变化得到当前充电输出接口410的温度值。

温度检测元件450可以为负温度系数热敏电阻、单热敏电阻，温度传感器等元器件。例如，温度检测元件450可以采用负温度系数热敏电阻，其中，负温度系数热敏电阻(Negative Temperature Coefficient,NTC)为可以随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻现象的材料。

温度检测元件350的一端连接控制芯片340的检测引脚、以及通过第一电阻R2或R3连接电源VDD，温度检测元件350的另一端接地。温度检测元件 350可以温敏电阻RT1或RT2。

其中，电源VDD可以直接与VOUT连接，也可以通过其他温度的信号源 (如3.3V或1.8V的信号源)连接。需要说明的是，控制芯片340的检测引脚可以为一个模数转换(Analog-to-Digital Converter，ADC)引脚。

所述控制模块440与所述温度检测元件450连接，并获取所述温度值，当所述温度值小于第一温度阈值，且所述阻抗值超出安全阻抗范围时，所述控制模块440用于降低通过所述充电输出接口410输出的充电功率，当所述温度值大于第一温度阈值，且所述阻抗值超出安全阻抗范围时，所述控制模块440 用于停止通过所述充电输出接口410给所述待充电设备进行充电。

充电输出接口410可以为通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)接口。具体的，充电输出接口410可以为Micro USB接口或Type-C接口等，当然，充电输出接口410也可以为其他接口。当充电输出接口410为Type-C接口时，由于Type-C接口的引脚较多，而Type-C接口的宽度有限，因此Type-C 接口引脚间的间距比较小，进液体或脏污时，容易造成微短路，从而导致Type-C接口处的温度上升。当充电输出接口410的温度值大于第一温度阈值时，容易烧坏充电输出接口410。第一温度阈值可以为一个默认值，如50摄氏度、60摄氏度、70摄氏度等。当温度值小于第一温度阈值，且所述阻抗值超出安全阻抗范围时，说明当前充电输出接口410短路，具体的，可以为充电输出接口410或充电输入接口进液体或脏污，所述控制模块440用于降低通过所述充电输出接口410输出的充电功率，可以让充电输出接口410持续发热，延长温度值到第一温度阈值的时间，可以有效蒸发进液，消除短路，同时不超过第一温度阈值，确定充电输出接口410的安全。

其中，降低通过所述充电输出接口410输出的充电功率具体可以降低通过所述充电输出接口410输出的输出电压，或者降低通过所述充电输出接口410 输出的输出电流，或者降低通过所述充电输出接口410输出的输出电流和输出电压，或者间断通过所述充电输出接口410输出充电信号(即输出脉冲信号的充电信号)。

请结合图6，脉冲信号的充电信号可以根据温度值调整其占空比，从而逐步降低输出功率。例如，温度值越接近第一温度阈值，占空比越小，即在单位时间内，输出充电信号的时间越短。具体的，所述控制模块440输出脉冲信号至开关元件470的控制端，以降低通过所述充电输出接口410输出的充电功率。

请参阅图5和图6，图5为本申请实施例提供的充电管控电路的又一结构示意图。在一些实施例中，所述充电管控电路还包括功率降低模块460，所述功率降低模块460的输出端连接所述待充电设备，当所述温度值小于第一温度阈值，且所述阻抗值超出安全阻抗范围时，所述控制模块440控制转换电路 480的输出端连接所述功率降低模块460的输入端。

当所述温度值小于第一温度阈值，且所述阻抗值超出安全阻抗范围时，将转换电路480输出的充电信号经功率降低模块460后，输出至待充电设备，从而降低通过所述充电输出接口410输出的充电功率，可以让充电输出接口410 持续发热，延长温度值到第一温度阈值的时间，可以有效蒸发进液，消除短路，同时不超过第一温度阈值，确定充电输出接口410的安全。功率降低模块460 可以为减小电压、减小电路、减小电压和电流等。其中，可以通过场效应管、三极管、继电器、开关等控制功率降低模块460的连接。

请参阅图6，图6为本申请实施例提供的充电管控电路的再一结构示意图。在一些实施例中，所述充电管控电路还包括转换电路480和开关元件470。所述转换电路480的输入端用于连接市电，所述转换电路480的输出端输出充电信号。

所述开关元件470的输入端连接所述转换电路480的输出端，所述开关元件470的输出端用于连接待充电设备，所述开关元件470的控制端连接所述控制模块440，所述控制模块440通过所述控制端控制所述输入端与所述输出端导通或断开。

转换电路480可以将市电的220V的交流电转换成5V的直流电。需要说明的是，根据不同地区的情况，市电可以为其他电压值，如110V的交流电等。根据待充电设备的需求，可以将市电转换成其他电压的直流电，如9V的直流电等。控制模块440可以利用开关元件470控制转换电路480的输出端与待充电设备的导通或断开，即控制是否给待充电设备充电。

在一些实施例中，所述开关元件470可以为场效应管，所述场效应管的源极S连接所述转换电路480的输出端，所述场效应管的漏极D用于连接待充电设备，所述场效应管的栅极G连接所述控制模块440。

具体的，场效应管可以为N型场效应管或者P型场效应管。在其他一些实施例中，开关元件470还可以为三极管、继电器、可控开关等。

在一些实施例中，所述充电输出接口410包括电源输出引脚VBUS、CC 引脚，所述电源输出引脚VBUS通过第一电阻R1与所述CC引脚连接，所述电源输出引脚VBUS和所述CC引脚用于与所述待充电设备的充电输入接口形成回路，所述阻抗检测模块与所述电源输出引脚VBUS连接。

其中，待充电设备的CC引脚可以通过第二电阻接地，如此，电源输出引脚VBUS、第一电阻、CC引脚、第二电阻形成回路，阻抗检测模块可以检测充电输出接口410的阻抗，也可以理解为电源输出引脚VBUS和地之间的阻抗。

其中，阻抗检测模块获取充电输出接口410的阻抗的方式可以包括两种，第一种方式为电流源获取，第二种为电阻检测获取。第一种电流源获取方式可以为通过输出多档电流值实现电阻的精确检测。具体的，电流源一端接阻抗检测模块输出的稳定电源(比如3.3V或1.8V)，电流源另一端接电源输出引脚VBUS，电流源分别输出10uA/20uA/100uA电流I，通过读取电源输出引脚 VBUS不同电流值时的电压值V，根据R＝V/I来计算获取阻抗。第二种电阻检测获取方式可以包括一检测电阻R3，检测电阻R3一端接阻抗检测模块输出的稳定电源V0(比如3.3V或1.8V)，检测电阻R3另一端接电源输出引脚VBUS，获取连接到电源输出引脚VBUS的电压值V1，根据R＝R3*(V1/(V0-V1))来计算获取阻抗。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。

请参阅图7，图7为本申请实施例提供的充电系统的结构示意图。充电系统包括适配器200、充电线400和待充电设备300。充电线400用于将适配器 200和待充电设备300连接，所述充电线400包括充电管控电路，所述充电管控电路可以为上述任意一个实施例中的充电管控电路。

充电线400包括与适配器200连接的第一连接接口420、以及与待充电设备300连接的充电输出接口410，充电管控电路设置在第一连接接口420和充电输出接口410之间。充电管控电路可以由适配器200或移动终端300供电。

在一些实施例中，充电系统包括充电装置和待充电设备300。充电装置包括适配器300和充电线400，所述适配器300用于通过所述充电线400与所述待充电设备300连接，所述适配器200用于与市电连接，所述充电管控电路位于所述充电装置内，所述充电管控电路可以为上述任意一个实施例中的充电管控电路。其中，适配器200和充电线400可以为一体结构，也可以为可拆卸连接。

具体的，充电管控电路可以全部设置在适配器200内，也可以全部设置在充电线400内，还可以部分设置在适配器200内，部分设置在充电线400内。请参阅图8，图8为本申请实施例提供的充电系统的另一结构示意图。转换电路480可以设置在适配器200内，充电管控电路的其他部分设置在充电线400 内。

以上对本申请实施例所提供的一种充电管控电路、充电线及充电装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，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申请的限制。