[發(fā)明專利]USB充電器、移動(dòng)終端和充電控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410438521.5
• 申請(qǐng)日: 2014-08-29
• 公開（公告）號(hào): CN104393627B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷鵬;陳良金;梁旺平;欒國(guó)兵;張富強(qiáng);張明威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 展訊通信（上海）有限公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 蔡杰赟,駱蘇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動(dòng)通信領(lǐng)域，特別涉及USB充電器、使用該USB充電器的移動(dòng)終端及其充電控制方法。

背景技術(shù)

降壓型開關(guān)電源轉(zhuǎn)換電路的特點(diǎn)：輸出電壓低于輸入電壓，輸出電流高于輸入電流，輸出功率略低于輸入功率，所以整個(gè)轉(zhuǎn)換電路效率比較高，轉(zhuǎn)換電路上的熱耗散功率比較小。如果輸出電壓和輸入電壓相差不大，那么輸入電流與輸出電流就相差不大。

請(qǐng)參考圖1，圖1是標(biāo)準(zhǔn)USB充電器的電路示意圖。USB充電器分別設(shè)有四個(gè)引腳，分別連接兩個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)線(D+和D-)、一個(gè)電源線(VBUS)以及地線(GND)，USB充電器將高壓交流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電，輸出的直流電壓受反饋回路控制。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)USB充電器，D+/D-兩根信號(hào)線是短接在一起的，這是由USB規(guī)范中的充電器類型檢測(cè)協(xié)議所決定的，以此來區(qū)分是標(biāo)準(zhǔn)充電器還是電腦的USB。本文所述的USB充電器指的是上述具有USB接口的充電器，包括上述的四個(gè)引腳，或者還包括ID線引腳。

對(duì)于充電電路來說，輸入電壓就是充電器的電壓，常規(guī)固定為5V，而輸出電壓為電池電壓，常規(guī)為3.6V到4.2V，雖然充進(jìn)電池的電流(輸出電流)會(huì)大于充電器能提供的電流(輸入電流)，但相差不會(huì)太大。

現(xiàn)有的開關(guān)型充電電路成熟方案，一般最大能支持到1.5A的充電電流，大電流充電對(duì)于充電器的線材有非常高的要求，這是因?yàn)椋寒?dāng)輸出電流增大時(shí)，輸入電流也在明顯增加，由于USB線材的阻抗造成的電壓降也會(huì)明顯增加，到達(dá)移動(dòng)終端充電電路端的電壓就會(huì)明顯減小。對(duì)于上述的開關(guān)型充電電路來說，輸入電壓減小了，輸出能力就會(huì)減弱，能提供的輸出功率就會(huì)減小，所以輸出電流增大的幅度很快會(huì)到達(dá)一個(gè)瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出了一種USB充電器、使用該USB充電器的移動(dòng)終端及其充電控制方法，所述USB充電器可以與移動(dòng)終端進(jìn)雙向通信，并智能調(diào)節(jié)充電器的輸出電壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)終端大電流快速、安全充電的目的。

本發(fā)明的實(shí)施例提供一種USB充電器，適于對(duì)移動(dòng)終端進(jìn)行充電，包括第一邏輯控制單元，所述USB充電器適于通過所述第一邏輯控制單元實(shí)現(xiàn)與移動(dòng)終端的雙向同步通信，其中，所述USB充電器通過所述第一邏輯控制單元發(fā)送第一信號(hào)至移動(dòng)終端，所述第一信號(hào)用以通知移動(dòng)終端所述USB充電器的最大輸出能力；接收移動(dòng)終端發(fā)送的第二信號(hào)，所述第二信號(hào)用以通知USB充電器所述移動(dòng)終端的充電電壓請(qǐng)求；以及，根據(jù)所述充電電壓請(qǐng)求使所述USB充電器的輸出電壓與請(qǐng)求的充電電壓一致；所述USB充電器與所述移動(dòng)終端之間還傳輸時(shí)鐘信號(hào)。

可選地，所述第一邏輯控制單元通過所述USB充電器接口的兩條信號(hào)線與移動(dòng)終端進(jìn)行雙向通信，所述兩條信號(hào)線的其中之一適于收發(fā)數(shù)據(jù)信號(hào)，所述兩條信號(hào)線的另一條適于傳輸時(shí)鐘信號(hào)。

可選地，所述兩條信號(hào)線是USB充電器接口的D+、D-數(shù)據(jù)信號(hào)線。

可選地，在進(jìn)行與移動(dòng)終端的雙向通信時(shí)，所述USB充電器接口的D+和D-數(shù)據(jù)信號(hào)線斷開連接。

可選地，所述第一邏輯控制單元包括：第一邏輯控制電路、第一開關(guān)晶體管和第一比較器，其中，所述第一邏輯控制電路適于通過第一開關(guān)晶體管向移動(dòng)終端發(fā)送第一信號(hào)；通過第一比較器接收并解析移動(dòng)終端發(fā)送的第二信號(hào)；以及，通過其中一條信號(hào)線傳輸時(shí)鐘信號(hào)。

可選地，所述USB充電器與移動(dòng)終端之間雙向通信的數(shù)據(jù)信號(hào)為脈沖編碼信號(hào)。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種移動(dòng)終端，所述移動(dòng)終端包括第二邏輯控制單元，所述移動(dòng)終端通過所述第二邏輯控制單元實(shí)現(xiàn)與USB充電器的雙向同步通信，其中，所述移動(dòng)終端通過所述第二邏輯控制單元接收所述USB充電器發(fā)送的第一信號(hào)，所述第一信號(hào)用以通知移動(dòng)終端所述USB充電器的最大輸出能力；根據(jù)所述USB充電器的最大輸出能力發(fā)送第二信號(hào)至USB充電器，所述第二信號(hào)用以通知USB充電器所述移動(dòng)終端的充電電壓請(qǐng)求；以及，當(dāng)檢測(cè)到所述USB充電器的輸出電壓與請(qǐng)求的充電電壓一致時(shí)，修改充電參數(shù)；所述USB充電器與所述移動(dòng)終端之間還傳輸時(shí)鐘信號(hào)。本發(fā)明實(shí)施例提供的移動(dòng)終端適于利用本發(fā)明前述的USB充電器進(jìn)行充電，也適于利用普通充電器進(jìn)行充電。

可選地，所述第二邏輯控制單元通過移動(dòng)終端USB接口的兩條信號(hào)線與USB充電器雙向通信，所述兩條信號(hào)線的其中之一適于收發(fā)數(shù)據(jù)信號(hào)，所述兩條信號(hào)線的另一條適于傳輸時(shí)鐘信號(hào)。

可選地，所述兩條信號(hào)線是移動(dòng)終端USB接口的D+、D-數(shù)據(jù)信號(hào)線。

可選地，所述USB充電器與移動(dòng)終端之間雙向通信的數(shù)據(jù)信號(hào)為脈沖編碼信號(hào)。