[發明專利]負載插入檢測電路、系統和方法

有效

• 申請號: 201911371975.4
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN110988571B
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發明（設計）人: 羅強;王發剛;方烈義
• 申請（專利權）人: 昂寶電子（上海）有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 林強

本發明實施例提供了一種負載插入檢測電路、系統和方法，該電路包括端口、比較器、電流處理模塊、上拉模塊、退出充電處理模塊、下拉模塊和觸發器，其中端口用于連接負載，端口經由電流處理模塊連接至比較器的一端，端口處設置有預設電壓；當負載連接至端口時，比較器基于來自電流處理模塊的經處理電流和基準電流來輸出比較器的輸出信號，上拉模塊用于對端口電壓進行上拉，觸發器用于輸出表征負載接入的第一信號；以及當負載從端口斷開時，退出充電處理模塊用于輸出脈沖信號，下拉模塊用于將端口電壓調制在預設電壓的預設范圍內，觸發器用于輸出表征負載斷開的第二信號。根據本發明實施例，可以檢測出負載是插入還是斷開狀態，提高檢測精度。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，具體地，本發明涉及一種負載插入檢測電路、系統和方法。

背景技術

在一個充電系統(例如，電池充電器、手機充電器、移動電源、車載充電器等)中，為了可以正確地使能系統的充電動作，需要對負載的“插入”狀態進行檢測。

圖1示出了現有的負載插入檢測電路的示意圖，傳統的對負載的“插入”狀態進行檢測的方法是通過使用一個專用端口，該端口中具有一個可以和彈片相連的引腳。其中，當端口懸空時，該引腳沒有和彈片接觸，從而其初始狀態被上拉為一個高電平；當端口有負載插入時，機械外力使得彈片和引腳接觸并連接至地。因此，端口從懸空到有負載插入，使得該引腳的電壓從高電平變為低電平。該電壓的變化可以作為負載插入的指示信號，進而可以檢測到負載插入。

由于系統成本和尺寸的限制，負載插入檢測方法迫切需要采用電子檢測電路來實現。但應注意的是，電子檢測電路存在諸多缺陷。例如，檢測電路應該覆蓋較大的負載變化范圍，因為負載可以等效為幾千歐姆至幾十兆歐姆。然而，現有技術中，電子檢測電路無法區分“空載”和大的負載電阻的狀態，檢測精度不高。

發明內容

為了解決現有技術中的一個或多個問題，本發明實施例提供了一種負載插入檢測電路、系統和方法，通過上拉模塊對端口電壓進行上拉，通過下拉模塊將端口電壓調制在預設電壓附近，通過電流處理模塊對電流進行處理以使得比較器基于經處理電流和基準電流來輸出比較器的輸出信號，進而檢測出負載是插入還是斷開，在一定程度上提高了檢測精度。

第一方面，本發明實施例提供一種負載插入檢測電路，其特征在于，包括端口、比較器、電流處理模塊、上拉模塊、退出充電處理模塊、下拉模塊和觸發器；其中，端口用于連接負載，端口經由電流處理模塊連接至比較器的一輸入端，比較器的另一輸入端用于接收基準電流，并且其中，端口處設置有預設電壓；當負載連接至端口時，比較器基于來自電流處理模塊的經處理電流和基準電流來輸出比較器的輸出信號，上拉模塊基于比較器的輸出信號對端口電壓進行上拉以維持比較器的輸出信號，并且觸發器基于比較器的輸出信號來輸出表征負載接入的第一信號；以及當負載從端口斷開時，退出充電處理模塊基于負載電流來輸出脈沖信號，下拉模塊基于比較器的輸出信號和脈沖信號來將端口電壓調制在預設電壓的預設范圍內，并且觸發器基于脈沖信號來輸出表征負載斷開的第二信號。

根據本發明實施例提供的負載插入檢測電路，退出充電處理模塊包括退出充電檢測電路和屏蔽脈沖發生器，退出充電檢測電路用于基于負載電流來輸出邏輯脈寬信號，屏蔽脈沖發生器用于基于邏輯脈寬信號來輸出脈沖信號。

根據本發明實施例提供的負載插入檢測電路，上拉模塊包括上拉控制電路和上拉電路；其中，上拉控制電路包括緩沖器，上拉電路包括串聯連接的第一開關和第一電阻；并且其中，緩沖器的一端連接至比較器的輸出端，緩沖器的另一端連接至第一開關，端口連接至第一電阻；以使得上拉控制電路基于比較器的輸出信號來控制上拉電路對端口電壓進行上拉。