專利名稱：一種usb充電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種充電器，尤其涉及一種適用于為各種數(shù)碼設(shè)備進(jìn)行充電的USB充電裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的USB充電器為追求小型化潮流，通常將電源適配器與充電器本體集成在一起，并且包括電源插頭，這樣可直接插在220V市電上，通過充電器本體上的USB輸出端口對設(shè)備進(jìn)行充電。這種結(jié)構(gòu)的USB充電器主要存在兩個(gè)缺陷(1)由于集成了電源適配器，并直接插在220V市電上，在使用過程中存在安全隱患，尤其在家中老人、兒童容易發(fā)生觸電危險(xiǎn)；(2)由于小型化設(shè)計(jì)，往往只提供一到兩個(gè)USB輸出端口，無法滿足同時(shí)為多個(gè)數(shù)碼設(shè)備進(jìn)行充電的需求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種使用更安全、更方便的USB充電裝直。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種USB充電裝置，包括充電器本體，包括至少三個(gè)USB輸出端口 ；以及電源適配器，外置于所述充電器本體，并通過線纜相互電連接。進(jìn)一步地，所述充電器本體內(nèi)設(shè)有智能控制芯片，分別與所述電源適配器和USB輸出端口電連接。進(jìn)一步地，所述智能控制芯片包括識別單元，與所述USB輸出端口電連接，用于向待充電設(shè)備發(fā)出探測信號，根據(jù)返回的信號識別出待充電設(shè)備所適用的充電模式；以及控制單元，與所述識別單元電連接，用于根據(jù)所述識別單元識別出的充電模式，控制輸出相適應(yīng)的電流為待充電設(shè)備充電。進(jìn)一步地,所述識別單元進(jìn)一步包括信號偵測單元，與所述USB輸出端口電連接，用于向待充電設(shè)備的USB信道中D+、D-腳位發(fā)出探測信號；以及判斷單元，與所述信號偵測單元電連接，用于根據(jù)返回信號中所攜帶的D+、D-腳位電壓信息判斷待充電設(shè)備適用的充電模式。進(jìn)一步地，，所述充電器本體內(nèi)還設(shè)有第一降壓單元，所述電源適配器內(nèi)設(shè)有第二降壓單元，所述第二降壓單元用于將220V市電降壓為12V，并提供給所述第一降壓單元；所述第一降壓單元用于將該12V電壓進(jìn)一步降為多組5V，分別提供給所述USB輸出端口和智能控制芯片。本實(shí)用新型所提供的USB充電裝置，由于充電器本體和電源適配器為分離設(shè)計(jì)，二者通過線纜來連接，這樣充電器本體由于不直接連接市電，為低電壓設(shè)備，安全性更高，可放在桌面、床頭、茶幾、辦公桌等平常生活中經(jīng)常接觸到的地方，不會發(fā)生觸電意外，特別對于兒童，老人使用更安全。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一 USB充電裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二 USB充電裝置的原理示意框圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例二中智能控制芯片的原理示意框圖。圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例三USB充電裝置的原理示意框圖。
具體實(shí)施方式下面參考附圖對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述。請參照圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例一提供一種USB充電裝置，包括充電器本體I，其上設(shè)置有至少三個(gè)USB輸出端口 10 ;電源適配器2，外置于所述充電器本體I，一端電連接到220V市電，另一端通過線纜3電連接到充電器本體I。本實(shí)施例中，由于充電器本體I和電源適配器2為分離設(shè)計(jì)，二者通過線纜來連接，這樣充電器本體I由于不直接連接市電，為低電壓設(shè)備，安全性更高，可放在桌面、床頭、茶幾、辦公桌等平常生活中經(jīng)常接觸到的地方，不會發(fā)生觸電意外，特別對于兒童，老人使用更安全。本實(shí)施例的USB充電裝置，更方便用于日常生活和工作中，由于充電器本體I提供了至少三個(gè)USB輸出端口 10，類似于電源插座中的“排插”產(chǎn)品，可以同時(shí)對多種數(shù)碼設(shè)備(手機(jī)、平板電腦、移動電源、多媒體播放器、掌上游戲機(jī)、蘋果iPhone\iPad)充電，也適用于各種環(huán)境，比如臥室、客廳、書房、辦公室?？紤]到現(xiàn)有USB充電器僅僅是提供充電的端口，對于充電模式并沒有識別并控制的功能，本實(shí)用新型實(shí)施例二在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，提供一種可智能識別待充電設(shè)備的充電模式并相應(yīng)充電的USB充電裝置。市場上的USB充電裝置大多須符合USB-1F協(xié)會電池充電規(guī)格(Battery,Charging_Specification-1. 2,簡稱 BCl. 2)。除此之外，只有蘋果產(chǎn)品例如 iPhone、iPad 的充電模式采用蘋果公司自身訂立的充電模式。BCl. 2規(guī)格中，定義了兩種充電模式，一是普通充電模式(Standard DownstreamPort,簡稱SDP),—是全速充電模式(Dedicated Charging Port,簡稱DCP)。SDP是標(biāo)準(zhǔn)下行接口，此接口采用USB 2腳位定義。這種模式的充電速度慢，只需USB第I腳接電源5V和第4腳接地。DCP是專注充電接口，此模式只能用來充電，采用USB 4腳位定義。這種模式充電速度快，要求USB第I腳接5V電壓，第4腳接地，在第2腳D-和第3腳D+線路上要求將D+線路接至D-線路上，D+和D-線路上的電壓均為1. 2V。而蘋果產(chǎn)品的充電模式中，也是采用USB 4腳定義，要求分別在USB第I腳接5V第4腳接地，第2腳D-和第3腳D+線路上應(yīng)用為2. 7V和2. OV電壓或者為D+和D-線路上為2. OV和2. 7V電壓。由于DCP和SDP充電模式完全不同，有的待充電設(shè)備只支持SDP充電模式，有的只支持DCP充電模式，如果USB充電裝置只做成單項(xiàng)充電模式，不加以區(qū)分地混用，會對待充電設(shè)備的電池帶來不同程度的損耗和損壞。請參照圖2、3所示，本實(shí)用新型實(shí)施例二的USB充電裝置，在充電器本體I內(nèi)置智能控制芯片4，分別與電源適配器2和USB輸出端口 10電連接。智能控制芯片4包括識別單元41和控制單元42，識別單元41與USB輸出端口 10電連接，用于向待充電設(shè)備發(fā)出探測信號，根據(jù)返回的信號識別出待充電設(shè)備所適用的充電模式；控制單元42與識別單元41電連接，用于根據(jù)識別單元41識別出的充電模式，控制輸出相適應(yīng)的電流為待充電設(shè)備充電。具體來說，當(dāng)待充電設(shè)備連接到USB輸出端口 10上時(shí)，識別單元41向待充電設(shè)備的USB信道中D+、D-腳位發(fā)出信號主動探測。如前所述，符合BCl. 2規(guī)格的待充電設(shè)備，如果適用SDP充電模式，則其第2腳D-和第3腳D+并未被定義；如果適用DCP充電模式，則其D+和D-線路上的電壓均為1. 2V。如果為蘋果產(chǎn)品，其第2腳D-和第3腳D+線路上電壓分別2. 7V和2. OV (或者相反)。因此，返回的信號中將攜帶待充電設(shè)備USB信道的第2腳D-和第3腳D+的電壓信息，識別單元41據(jù)此識別出待充電設(shè)備適用哪種充電模式，再由控制單元42控制輸出相適應(yīng)的電流。例如，返回的信號中攜帶的待充電設(shè)備USB信道的第2腳D-和第3腳D+的電壓信息是D-腳位2. 7V，D+腳位2. 0V,則識別單元41將識別出待充電設(shè)備適用蘋果產(chǎn)品充電模式，從而由控制單元42控制輸出相應(yīng)的電流(IA)為待充電設(shè)備充電。如果返回的信號中攜帶的待充電設(shè)備USB信道的第2腳D-和第3腳D+的電壓信息是D-腳位1. 2V，D+腳位也為1. 2V，則識別單元41將識別出待充電設(shè)備適用DCP充電模式，從而由控制單元42控制輸出相應(yīng)的電流為待充電設(shè)備充電。由上可知，本實(shí)施例的識別單元41進(jìn)一步包括信號偵測單元和判斷單元，信號偵測單元與USB輸出端口 10電連接，用于向待充電設(shè)備的USB信道中D+、D-腳位發(fā)出探測信號；判斷單元與信號偵測單元電連接，用于根據(jù)返回信號中所攜帶的D+、D-腳位電壓信息判斷待充電設(shè)備適用的充電模式。如圖4所示，本實(shí)用新型實(shí)施例三提供一種USB充電裝置，與實(shí)施例二的不同之處在于，實(shí)施例二是由一個(gè)智能控制芯片4識別和控制所有USB輸出端口 10 ;而本實(shí)施例是為每一個(gè)USB輸出端口 10配置一個(gè)智能控制芯片4，即智能控制芯片4的數(shù)量與USB輸出端口 10的數(shù)量相同，并 對應(yīng)電連接，進(jìn)行一對一識別和控制。本實(shí)用新型實(shí)施例的USB充電裝置，具備對待充電設(shè)備的充電模式進(jìn)行智能識別和控制的功能，可滿足對充電電流的多種要求，不同的設(shè)備能同時(shí)充電和供電，提高了 USB充電裝置的適用范圍，對待充電設(shè)備不會帶來任何損壞。另外，為進(jìn)一步保障本實(shí)施例的USB充電裝置滿足多種待充電設(shè)備所需要的電流，使它們可以同時(shí)充電，充電器本體I內(nèi)還設(shè)有第一降壓單元11，電源適配器2內(nèi)設(shè)有第二降壓單元22。第二降壓單元22用于將220V市電降壓為12V，并提供給第一降壓單元11 ；第一降壓單元11用于將該12V電壓進(jìn)一步降為多組5V，分別提供給各USB輸出端口 10和智能控制芯片4。如前述分兩級降壓的作用是可以僅使用一條線纜3即可連接充電器本體I和電源適配器2 ;如果直接由電源適配器2內(nèi)的降壓單元將220V市電降為多組5V，則需要多條線纜來分別連接到充電器本體I的各USB輸出端口 10和智能控制芯片4，導(dǎo)致連接
系 7Τ< ο以上所揭露的僅為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍，因此依本實(shí)用新型權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本實(shí)用新型所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求1.一種USB充電裝置，其特征在于，包括充電器本體，包括至少三個(gè)USB輸出端口 ；以及電源適配器，外置于所述充電器本體，一端電連接到220V市電，另一端通過線纜電連接到所述充電器本體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB充電裝置，其特征在于，所述充電器本體內(nèi)設(shè)有智能控制芯片，分別與所述電源適配器和USB輸出端口電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的USB充電裝置，其特征在于，所述智能控制芯片包括識別單元，與所述USB輸出端口電連接，用于向待充電設(shè)備發(fā)出探測信號，根據(jù)返回的信號識別出待充電設(shè)備所適用的充電模式；以及控制單元，與所述識別單元電連接，用于根據(jù)所述識別單元識別出的充電模式，控制輸出相適應(yīng)的電流為待充電設(shè)備充電。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的USB充電裝置，其特征在于，所述識別單元進(jìn)一步包括 信號偵測單元，與所述USB輸出端口電連接，用于向待充電設(shè)備的USB信道中D+、D-腳位發(fā)出探測信號；以及判斷單元，與所述信號偵測單元電連接，用于根據(jù)返回信號中所攜帶的D+、D-腳位電壓信息判斷待充電設(shè)備適用的充電模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的USB充電裝置，其特征在于，所述充電器本體內(nèi)還設(shè)有第一降壓單元，所述電源適配器內(nèi)設(shè)有第二降壓單元，所述第二降壓單元用于將220V市電降壓為12V，并提供給所述第一降壓單元；所述第一降壓單元用于將該12V電壓進(jìn)一步降為多組 5V，分別提供給所述USB輸出端口和智能控制芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的USB充電裝置，其特征在于，所述智能控制芯片的數(shù)量與所述USB輸出端口的數(shù)量相同，并一一對應(yīng)電連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種USB充電裝置，包括充電器本體，包括至少三個(gè)USB輸出端口；以及電源適配器，外置于所述充電器本體，一端電連接到220V市電，另一端通過線纜電連接到所述充電器本體。本實(shí)用新型所提供的USB充電裝置，由于充電器本體和電源適配器為分離設(shè)計(jì)，二者通過線纜來連接，這樣充電器本體由于不直接連接市電，為低電壓設(shè)備，安全性更高，可放在桌面、床頭、茶幾、辦公桌等平常生活中經(jīng)常接觸到的地方，不會發(fā)生觸電意外，特別對于兒童，老人使用更安全。
文檔編號H02J7/00GK202888910SQ201220602379
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者賴偉昌 申請人:賴偉昌