[發(fā)明專利]USB充電口空載檢測電路及其檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011024582.9
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112162166B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁源超;徐永志;劉瓊;張龍
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海智融科技股份有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;H02J7/00
• 代理公司: 珠海智專專利商標(biāo)代理有限公司 44262
• 代理人: 許為炳

本發(fā)明提供一種USB充電口空載檢測電路及其檢測方法，該電路包括控制開關(guān)管、負(fù)載電容、第一比較電路、第二比較電路、第三比較電路以及邏輯控制電路，控制開關(guān)管的第一極與供電電路的輸出端電連接，控制開關(guān)管的第二極與USB充電口電連接，負(fù)載電容并接在控制開關(guān)管的第二極與USB充電口的通路之間，控制開關(guān)管的控制極與邏輯控制電路電連接；控制開關(guān)管的第一極和第二極電耦合到第一比較電路、第二比較電路和第三比較電路的輸入端，第一比較電路的輸出端、第二比較電路的輸出端和第三比較電路的輸出端均與邏輯控制電路電連接。該方法應(yīng)用于該電路。應(yīng)用本發(fā)明的USB充電口空載檢測電路可實現(xiàn)高精度且低損耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及充電技術(shù)領(lǐng)域，具體的，涉及一種USB充電口空載檢測電路，還涉及該USB充電口空載檢測電路的檢測方法。

背景技術(shù)

隨著手機、平板、無線耳機、智能手表和筆記本電腦等一系列便攜式電子產(chǎn)品的快速普及，USB充電技術(shù)也迎來了飛速的發(fā)展。快充技術(shù)的興起，使得充電功率更大，充電速度更快。多口共享單路電源的管理技術(shù)，使得多口充電器的體積和成本得到很好的改善。安全可靠的設(shè)備插拔檢測技術(shù)，為充電器的能耗控制和功率分配等智能管理手段提供了信息支撐。

充電口的空載檢測技術(shù)，是智能充電管理的一項關(guān)鍵技術(shù)。對于以移動電源為代表的便攜式儲能設(shè)備的應(yīng)用，需要識別到充電口的設(shè)備拔出，進(jìn)入空載待機狀態(tài)，以節(jié)省功耗。對于多口充電器的應(yīng)用，需要識別各個充電口的設(shè)備在線狀態(tài)，進(jìn)行相應(yīng)的快充使能或者輸出功率分配管理。

常見的USB充電口空載檢測方法，是在USB功率通路中串接一個檢流電阻，再將檢流電阻兩端的電壓與預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行比較，以判斷USB口是否處于空載狀態(tài)。為了降低檢流電阻的功率損耗，檢流電阻的阻值一般比較小。在輕載的情況下，小阻值檢流電阻兩端的電壓差很小，容易受到干擾而無法準(zhǔn)確地檢測負(fù)載電流。這種傳統(tǒng)的方法，空載檢測的電流門限一般比較大，給無線耳機或者智能手表等小電流設(shè)備充電時，很早就進(jìn)入了空載狀態(tài)，從而無法讓小電流設(shè)備充滿。

公開號為CN104360288A的中國專利申請?zhí)岢隽艘环N通過檢測開關(guān)電源占空比的高電平時間判斷電路是否空載的方法；公開號為CN104483580A的中國專利申請?zhí)岢隽艘环N通過PFM脈沖計數(shù)的方法檢測空載；公開號為CN105467333A的中國專利申請?zhí)岢隽艘环N通過對占空比信號的高低電平進(jìn)行計數(shù)的方法。這幾種方法都是利用供電電源內(nèi)部的控制信號做檢測，只能滿足用一路開關(guān)電源給一個USB充電口供電的應(yīng)用，不適用于多口共享單路電源的充電場合。

由此可見，現(xiàn)有的技術(shù)都無法很好地實現(xiàn)USB充電口的空載檢測。高精度、低損耗以及適用性廣的USB充電口空載檢測技術(shù)具有極強的研究意義和實用價值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的是提供一種實現(xiàn)高精度且低損耗的空載檢測的USB充電口空載檢測電路。

本發(fā)明的第二目的是提供一種實現(xiàn)高精度且低損耗的空載檢測的USB充電口空載檢測電路的檢測方法。

為了實現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明提供的USB充電口空載檢測電路包括控制開關(guān)管、負(fù)載電容、第一比較電路、第二比較電路、第三比較電路以及邏輯控制電路，控制開關(guān)管的第一極與供電電路的輸出端電連接，控制開關(guān)管的第二極與USB充電口電連接，負(fù)載電容并接在控制開關(guān)管的第二極與USB充電口的通路之間，控制開關(guān)管的控制極與邏輯控制電路電連接；控制開關(guān)管的第一極和第二極電耦合到第一比較電路、第二比較電路和第三比較電路的輸入端，第一比較電路的輸出端、第二比較電路的輸出端和第三比較電路的輸出端均與邏輯控制電路電連接；邏輯控制電路根據(jù)第一比較電路輸出的第一比較信號控制第二比較電路和第三比較電路的使能狀態(tài)；邏輯控制電路根據(jù)第二比較電路輸出的第二比較信號和第三比較電路輸出的第三比較信號控制控制開關(guān)管間歇式導(dǎo)通。