[發(fā)明專利]感應(yīng)型電流及USB雙模充電控制電路及實(shí)現(xiàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410430352.0
• 申請(qǐng)日: 2014-08-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104158257A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李立;章嘉瑞;馬同盛;金國(guó)珍;金鎮(zhèn)弘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津市中環(huán)通訊技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J7/00
• 分類(lèi)號(hào): H02J7/00;H01M10/44
• 代理公司: 天津中環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 12105
• 代理人: 莫琪

1.感應(yīng)型電流及USB雙模充電控制電路，其特征在于，主電路由微處理器、電流感應(yīng)電路及USB控制電路連接構(gòu)成，通過(guò)微處理器的程序執(zhí)行信號(hào)處理過(guò)程，進(jìn)而控制電流感應(yīng)電路及USB控制電路實(shí)現(xiàn)雙模充電電流輸出；以此電路為平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)感應(yīng)型電流、USB充電控制；

所述微處理器采用IDT_P9035A_DST；

所述電流感應(yīng)電路由運(yùn)算放大器AZV831、晶體管Q1及阻容元件組成；

所述USB控制電路由輸出穩(wěn)壓芯片UP7534GMA5-15、晶閘管Q3、USB接口及阻容元件組成；

電流感應(yīng)電路的運(yùn)算放大器AZV831同相輸入端管腳3通過(guò)電阻R26連接電阻R24的一端，從此端連接無(wú)線充電器電路；

運(yùn)算放大器AZV831反相輸入端管腳4通過(guò)電阻R25連接電阻R24的另一端，從此端連接5V電源正極；

運(yùn)算放大器AZV831輸出端管腳1通過(guò)電阻R28連接晶體管Q1基極，晶體管Q1的集電極通過(guò)電阻R30連接微處理器IDT_P9035A_DST的ISNS管腳，通過(guò)電阻R29接地；

運(yùn)算放大器AZV831的管腳2、管腳5之間跨接反饋電容C27，管腳5連接5V電源正極，管腳2接地；

濾波電容C40、電容C41并聯(lián)后跨接在5V電源正極和地之間；

5V電源正極通過(guò)電阻R24為無(wú)線充電器電路提供充電電源；

當(dāng)手機(jī)在無(wú)線充電裝置上充電時(shí)，5V電源流經(jīng)電阻R24的無(wú)線充電電流在電阻R24上產(chǎn)生壓降，此壓降加載在運(yùn)算放大器AZV831管腳3、管腳4之間，電壓信號(hào)通過(guò)運(yùn)算放大器AZV831比較、放大、轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的電流信號(hào)，通過(guò)運(yùn)算放大器AZV831輸出端管腳1送入晶體管Q1基極，晶體管Q1將電流信號(hào)放大，經(jīng)晶體管Q1集電極送入微處理器IDT_P9035A_DST的ISNS管腳；

感應(yīng)型電流及USB雙模充電控制電路上接通電源后，5V電源為無(wú)線充電器電路提供充電電流時(shí)，加載在運(yùn)算放大器AZV831管腳3、管腳4之間的電壓小于無(wú)線充電器電路未進(jìn)行充電作業(yè)時(shí)加載在運(yùn)算放大器AZV831管腳3、管腳4之間的電壓；微處理器IDT_P9035A_DST根據(jù)感應(yīng)ISNS管腳電壓的實(shí)時(shí)變化情況，來(lái)計(jì)算剩余的電流的狀態(tài)，進(jìn)行電量分配；

由微處理器IDT_P9035A_DST的GPIO4管腳輸出信號(hào)控制所述USB控制電路的輸出穩(wěn)壓芯片UP7534GMA5-15的輸出狀態(tài)，為有線充電器提供穩(wěn)定的電壓，通過(guò)微處理器IDT_P9035A_DST的GPIO2管腳輸出控制信號(hào)，控制USB接口的數(shù)據(jù)線(D+,D-)電壓，手機(jī)根據(jù)USB接口的數(shù)據(jù)線(D+,D-)電壓的數(shù)據(jù)決定充電模式。

2.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)型電流及USB雙模充電控制電路的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，當(dāng)有手機(jī)通過(guò)無(wú)線充電裝置充電時(shí)，充電電流在1.3A以上時(shí)，充電電流經(jīng)過(guò)電阻R24和運(yùn)算放大器AZV831信號(hào)轉(zhuǎn)換和大小比較，從運(yùn)算放大器AZV831的管腳1輸出高電平，作用在晶體管Q1的基極，使晶體管Q1處于截至狀態(tài)，因此微處理器IDT_P9035A_DST的ISNS管腳輸入為低電平信號(hào)，微處理器IDT_P9035A_DST通過(guò)內(nèi)部計(jì)算，使微處理器IDT_P9035A_DST的GPIO4管腳輸出低電平，傳到輸出穩(wěn)壓芯片UP7534GMA5-15的使能端4腳，該芯片的使能端為高電平有效，輸出穩(wěn)壓芯片UP7534GMA5-15的輸出端1腳沒(méi)有輸出，無(wú)法給手機(jī)充電；

當(dāng)無(wú)線充電電流在0.25A——1.2A時(shí)，充電電流經(jīng)過(guò)電阻R24，徑運(yùn)算放大器AZV831的信號(hào)轉(zhuǎn)換、大小比較，從運(yùn)算放大器AZV831的輸出端1腳輸出低電平，作用在晶體管Q1的基極，晶體管Q1導(dǎo)通，晶體管Q1集電極電壓升高，晶體管Q1集電極的高電平信號(hào)傳輸?shù)轿⑻幚砥鱅DT_P9035A_DST的ISNS管腳，通過(guò)微處理器IDT_P9035A_DST的內(nèi)部程序計(jì)算、處理，微處理器IDT_P9035A_DST的GPIO4管腳輸出高電平，傳到輸出穩(wěn)壓芯片UP7534GMA5-15的使能端4腳，輸出穩(wěn)壓芯片UP7534GMA5-15正常工作，該芯片的輸出端1腳有電壓輸出，能夠給手機(jī)充電；

同時(shí)微處理器IDT_P9035A_DST通過(guò)內(nèi)部程序計(jì)算，其GPIO2管腳輸出低電平，通過(guò)一個(gè)電阻加到Q3的柵極，使Q3處于截至狀態(tài)，電源Vcc需經(jīng)過(guò)電阻R49,R47和R48分壓，給充電手機(jī)USB接口的數(shù)據(jù)線D+，D-電壓信號(hào)，充電手機(jī)檢測(cè)到USB接口的數(shù)據(jù)信號(hào)，使手機(jī)充電電流保持在500mA；

當(dāng)無(wú)線充電電流在0.15A以下時(shí)，充電電流經(jīng)過(guò)R24和運(yùn)算放大器AZV831的信號(hào)轉(zhuǎn)換，大小比較，從運(yùn)算放大器AZV831的輸出端1腳輸出低電平，作用在Q1的基極，Q1導(dǎo)通，無(wú)線充電電流通過(guò)運(yùn)算放大器AZV831轉(zhuǎn)換出來(lái)的信號(hào)，傳輸?shù)轿⑻幚砥鱅DT_P9035A_DST的ISNS管腳，MCU通過(guò)內(nèi)部計(jì)算，使MCU的GPIO4管腳輸出高電平，給到輸出穩(wěn)壓芯片UP7534GMA5-15的使能端4腳，該芯片的使能端為高電平有效，因此輸出穩(wěn)壓芯片UP7534GMA5-15能正常工作，該芯片的輸出端1腳有電壓輸出，能夠給手機(jī)充電，同時(shí)MCU通過(guò)內(nèi)部計(jì)算，MCU的GPIO2管腳輸出高電平，通過(guò)一個(gè)電阻加到晶閘管Q3的柵極，使晶閘管Q3處于導(dǎo)通狀態(tài)，電流不經(jīng)過(guò)電阻R47，電源Vcc只經(jīng)過(guò)電阻R49和R48分壓，加到充電手機(jī)USB接口的數(shù)據(jù)線D+，D-，充電手機(jī)檢測(cè)到USB接口的數(shù)據(jù)信號(hào)，根據(jù)手機(jī)的電池電量多少充電，使手機(jī)充電電流不受限制；

利用USB接口充電的裝置為待充電手機(jī)，待充電手機(jī)通過(guò)檢測(cè)USB接口的數(shù)據(jù)線(D+,D-)電壓，來(lái)識(shí)別USB接口的充電模式，由微處理器IDT_P9035A_DS對(duì)當(dāng)前狀態(tài)與之前狀態(tài)是否一樣進(jìn)行判斷，當(dāng)感應(yīng)到無(wú)線充電電流發(fā)生變化，微處理器的GPIO4管腳輸出低電壓并延遲2秒，使輸出穩(wěn)壓芯片UP7534GMA5重新啟動(dòng)，把USB輸出復(fù)位；

由運(yùn)算放大器AZV831和低阻值電阻R24把電流變轉(zhuǎn)為電壓，微處理器IDT_P9035A_DST對(duì)其ISNS管腳的信號(hào)進(jìn)行時(shí)實(shí)監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)到的電壓數(shù)據(jù)，微處理器IDT_P9035A_DST程序進(jìn)行計(jì)算，然后，通過(guò)GPIO4腳輸出高電平，控制輸出穩(wěn)壓芯片UP7534GMA5-15的使能端既管腳4，此時(shí)輸出穩(wěn)壓芯片P7534GMA5-15正常工作，該芯片的輸出端1腳有電壓輸出，把多余的電流供到有線充電接口；

有線充電可用電流=電源適配器的供應(yīng)電流–無(wú)線充電設(shè)備使用電流；

當(dāng)所述USB控制電路的USB接口輸出的電流僅為500mA時(shí)，有線充電處于低速充電模式；

當(dāng)所述電流感應(yīng)電路的未連接無(wú)線充電器電路，或無(wú)線充電器電路進(jìn)未進(jìn)行無(wú)線充電的狀態(tài)時(shí)，有線充電處于滿荷充電模式；

當(dāng)所述USB控制電路的USB接口（USB2.0Mode）輸出的電流不足500mA時(shí)，這個(gè)時(shí)候由微處理器IDT_P9035A_DST根據(jù)ISNS管腳檢測(cè)到電流信號(hào)，使其GPIO4腳輸出低電平，控制輸出穩(wěn)壓芯片UP7534GMA5-15的使能端即管腳4，使輸出穩(wěn)壓芯片UP7534GMA5-15停止工作，該芯片的輸出端即管腳1沒(méi)有電壓輸出，由此中斷有線充電。