本發(fā)明涉及電源技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種正反插可識別電源裝置及智能充電裝置。
背景技術(shù):
電源裝置是用于電子設(shè)備的供電或充電的設(shè)備,例如電源適配器或電源排插等。在利用電源裝置給電子設(shè)備充電時,都需要將數(shù)據(jù)線的USB插頭與電源適配器、電源排插等電源裝置上的USB接口連接。眾所周知,USB插頭與USB接口之間的連接必須對準插入,而且在插入前要分辨正反方向,所以,對于用戶而言,其操作非常繁瑣不便。
為了解決正方反向難以辨別的問題,相關(guān)技術(shù)中,對USB插頭、USB接口進行結(jié)構(gòu)改進,例如在USB插頭、USB接口內(nèi)分別設(shè)置兩組端子組,使得USB插頭與USB接口插接時不需要分辨正方方向,雖然這種通過物理結(jié)構(gòu)的改進能夠該解決上述問題,但是,這種結(jié)構(gòu)上的改進使得USB插頭、USB接口的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜,生產(chǎn)工藝復(fù)雜,加工成本高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此,本發(fā)明的一個目的在于提出一種正反插可識別電源裝置。
本發(fā)明的另一個目的在于提出一種具有該正反插可識別電源裝置的智能充電裝置。
為實現(xiàn)上述目的,一方面,根據(jù)本發(fā)明實施例的正反插可識別電源裝置,包括:
電源轉(zhuǎn)換器,用以將交流電轉(zhuǎn)換為直流電;
第一電連接器,所述第一電連接器適于與一第二電連接器結(jié)合且具有第一端子組,所述第二電連接器具有第二端子組;
切換單元,所述切換單元連接于所述第一電連接器與所述電源轉(zhuǎn)換器的輸出端之間;
檢測單元,所述檢測單元的輸入端與所述第一電連接器相連,用以檢測所述第二電連接器與所述第一電連接器的結(jié)合狀態(tài),所述結(jié)合狀態(tài)包括正向結(jié)合和反向結(jié)合狀態(tài);
控制單元,所述控制單元的輸入端與所述檢測單元的輸出端相連,所述控制單元的第一輸出端與所述切換單元相連,用以根據(jù)所述結(jié)合狀態(tài)控制所述切換單元選擇性地將所述第一端子組中的各個端子連接至所述電源轉(zhuǎn)換器的輸出端各個端子,以使所述第一端子組中各個端子的順序與所述第二端子組中各個端子的順序一致。
根據(jù)本發(fā)明實施例提供的正反插可識別電源裝置,通過檢測單元檢測第二電連接器與第一電連接器的結(jié)合狀態(tài)(正向結(jié)合或反向結(jié)合),再通過控制單元根據(jù)所述結(jié)合狀態(tài)控制切換單元選擇性地將所述第一端子組中的各個端子連接至所述電源轉(zhuǎn)換器的輸出端對應(yīng)地的各個端子,進而使得電源轉(zhuǎn)換器在所述正向結(jié)合狀態(tài)和反向結(jié)合狀態(tài)下均可將直流電輸出至第二電連接器,如此,即可實現(xiàn)正反插的自動識別。本發(fā)明通過電路改進即可實現(xiàn)正反插識別,而不需要對第一電連接器、第二電連接器的結(jié)構(gòu)進行改進,由此,可以保持第一電連接器、第一電連接器的結(jié)構(gòu)簡單,降低加工難度及成本等。
另外,根據(jù)本發(fā)明上述實施例正反插識別電路還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述切換單元包括模擬開關(guān)芯片,所述模擬開關(guān)芯片的第一引腳與所述電源轉(zhuǎn)換器的輸出端的數(shù)據(jù)正極端相連,所述模擬開關(guān)芯片的第二引腳與所述電源轉(zhuǎn)換器的輸出端的數(shù)據(jù)負極端相連,所述模擬開關(guān)芯片的第三引腳接地,所述模擬開關(guān)芯片的第九引腳連接至一第一電壓源,所述模擬開關(guān)芯片的第四引腳及第七引腳連接至所述第一端子組的第四端,所述模擬開關(guān)芯片的第五引腳和第六引腳連接至所述第一端子組的第二端,所述模擬開關(guān)芯片的第八引腳接地,所述模擬開關(guān)芯片的第十引腳連接至所述控制單元的第一輸出端;
所述第一端子組的第四端子適于在所述正向結(jié)合與所述第二端子組中的數(shù)據(jù)正極端電性接觸,而在所述反向結(jié)合時與所述第二端子組中的數(shù)據(jù)負極端電性接觸;所述第一端子組的第二端子適于在所述正向結(jié)合與所述第二端子組中的數(shù)據(jù)負極端接觸,而在所述反向結(jié)合時與所述第二端子組的數(shù)據(jù)正極端電性接觸;
當所述模擬開關(guān)芯片的第十引腳為低電平時,所述模擬開關(guān)芯片的第一引腳與所述模擬開關(guān)芯片的第七引腳導(dǎo)通,所述模擬開關(guān)芯片的第二引腳與所述模擬開關(guān)芯片的第六引腳導(dǎo)通;當所述模擬開關(guān)芯片的第十引腳為高電平時,所述模擬開關(guān)芯片的第一引腳與所述模擬開關(guān)芯片的第五引腳導(dǎo)通,所述模擬開關(guān)芯片的第二引腳與所述模擬開關(guān)芯片的第四引腳導(dǎo)通。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述檢測單元的輸入端與所述第一電連接器中的至少一個端子相連,所述第一電連接器中的至少一個端子適于與所述第二端子組中的至少一個端子電性接觸,所述檢測單元的輸出端與所述控制單元的輸入端相連,用以在所述第二電連接器與所述第一電連接器的正向結(jié)合和反向結(jié)合時輸出不同的電平信號。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述檢測單元包括:
第一三極管;
第一MOS管,所述第一MOS管的源極連接至一第一電阻和一第三電阻的一端,所述第一電阻的另一端接地,所述第一MOS管的漏極通過一第四電阻與所述第一三極管的基極,所述第一三極管的發(fā)射極接地;
第二三極管;
第二MOS管,所述第二MOS管的源極連接至所述第一MOS管的源極,所述第二MOS管的漏極通過一第七電阻與所述第二三極管的基極,所述第二三極管的發(fā)射極接地;
所述第一MOS管的柵極、第二MOS管的柵極、第一三極管的集電極、第二三極管的集電極及第三電阻的另一端共同作為所述檢測單元的輸出端;
所述第一端子組的第五端與所述第一MOS管的漏極相連,所述第一端子組的第一端與所述第二MOS管的漏極相連,所述第一端子組的第三端連接至第二電壓源;
所述第一端子組的第五端適于與所述第二端子組中接地端和空置端中的一個電性接觸,所述第一端子組的第一端適于與所述第二端子組中接地端和空置端中的另一個電性接觸,所述第一端子組的第三端適于與所述第二端子組中電源端電性接觸。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述控制單元包括微處理器,所述微處理器的第一引腳連接第一電壓源,所述微處理器的第十引腳接地,所述微處理器的第二引腳及第三引腳共同作為控制單元的輸入端,所述微處理器的第二引腳與所述第一三極管的集電極相連,所述微處理器的第三引腳與所述第二三極管的集電極相連并通過一第八電阻連接至第一電壓源,所述微處理器的第四引腳與所述第一MOS管的柵極相連,所述微處理器的第五引腳與所述第二MOS管的柵極相連,所述微處理器的第九引腳與所述第三電阻的另一端相連并通過第四電容接地,所述微處理器的第八引腳作為所述控制單元的第一輸出端。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,還包括LED指示電路,所述LED指示電路與所述控制電源的第二輸出端相連,用以顯示第一電連接器的工作狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述微處理器的第六引腳及第七引腳共同作為所述控制單元的第二輸出端;
所述LED指示電路包括第一發(fā)光二極管和第二發(fā)光二極管,所述第一發(fā)光二極管的陽極通過一第五電阻與所述微處理器的第六引腳相連,所述第二發(fā)光二極管的陽極通過一第六電阻與所述微處理器的第七引腳相連,所述第一發(fā)光二極管和第二發(fā)光二極管的陰極接地。
另一方面,根據(jù)本發(fā)明實施例提供的智能充電裝置,包括:
如上所述正反插可識別電源裝置;
第二電連接器,所述第二電連接器適于與所述正反插可識別電源裝置中的所述第一電連接器結(jié)合;
第三電連接器,所述第三電連接器與所述第二電連接器相連,且適于與電子設(shè)備的充電接口連接。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,所述第二電連器與所述正反插可識別電源裝置中的第一電連接器以磁性吸附方式結(jié)合。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例正反插可識別電源裝置的方框圖;
圖2是本發(fā)明實施例正反插可識別電源裝置的使用狀態(tài)圖;
圖3是本發(fā)明一個實施例正反插可識別電源裝置中切換單元的電路圖;
圖4是本發(fā)明一個實施例正反插可識別電源裝置中模擬開關(guān)芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本發(fā)明一個實施例正反插可識別電源裝置中檢測單元的電路圖;
圖6是本發(fā)明一個實施例正反插可識別電源裝置中控制單元的電路圖;
圖7是本發(fā)明一個實施例正反插可識別電源裝置中LED指示單元的電路圖;
圖8是本發(fā)明一個實施例正反插可識別電源裝置中第一電連接器與第二電連接器正向結(jié)合的示意圖;
圖9是本發(fā)明一個實施例正反插可識別電源裝置中第一電連接器與第二電連接器反向結(jié)合的示意圖;
圖10是本發(fā)明一個實施例智能充電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11是本發(fā)明另一個實施例智能充電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例,參照附圖做進一步說明。
具體實施方式
下面詳細描述本發(fā)明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制。
在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
此外,術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中,“多個”的含義是兩個或兩個以上,除非另有明確具體的限定。
在本發(fā)明中,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
參照圖1至圖2所示,本發(fā)明實施例提供了一種正反插可識別電源裝置100,包括電源轉(zhuǎn)換器10、第一電連接器11、切換單元12、檢測單元13及控制單元14。
具體的,電源轉(zhuǎn)換器10用以將交流電轉(zhuǎn)換為直流電,舉例來說,輸入電源轉(zhuǎn)換器的交流電可以是90-264伏(V)的交流電,該交流電通過電源轉(zhuǎn)換器10可以轉(zhuǎn)換為適于為電子設(shè)備300供電的直流電,例如20V、12V、5V等。
第一電連接器11適于與一第二電連接器20結(jié)合且具有第一端子組,所述第二電連接器20具有第二端子組。也就是說,第一電連接器11與第二電連接器20可以相互對接,例如以插接方式插接結(jié)合,或者以磁吸方式吸附結(jié)合。
參照圖2所示,具體應(yīng)用中,第二電連接器20可以是連接在電力傳輸部件200上的,例如電力傳輸部件200為電子設(shè)備上電源線,則第二電連接器20連接在電源線的一端,電源線的另一端一體式連接至電子設(shè)備上?;蛘唠娏鬏敳考?00為數(shù)據(jù)線,第二電連接器20連接在數(shù)據(jù)線的一端,數(shù)據(jù)線的另一端設(shè)置第三電連接器21,第三電連接器21適于連接至電子設(shè)備300的充電接口301。或者電力傳輸部件200為可更換轉(zhuǎn)接插頭,第二電連接器20連接在可更換轉(zhuǎn)接插頭的一端,可更換轉(zhuǎn)接插頭上另一端設(shè)置第三電連接器21,第三電連接器21適于連接至電子設(shè)備300的充電接口301。
而且,第二電連接器20可以正向與第一電連接器11結(jié)合(如圖8所示),也可以是方向與第一電連接器11結(jié)合(如圖9所示)。也即是,第二電連接器20與所述第一電連接器11之間的結(jié)合狀態(tài)包括正向結(jié)合狀態(tài)和反向結(jié)合狀態(tài),且第一電連接器11與第二電連接器20無論是處于正向結(jié)合狀態(tài)還是反向結(jié)合狀態(tài),第二電連接器20中第二端子組中各個端子均與第一電連接器11中第一端子組中各個端子保持電性接觸。
需要說明的是,反向結(jié)合狀態(tài)可以理解為第二電連接器20在正向時翻轉(zhuǎn)180°所形成的狀態(tài)。當然,反向結(jié)合狀態(tài)可以根據(jù)第一端子組和第二端子組中各個端子的排布方式的不同而作不同的理解。
切換單元12連接于所述第一電連接器11與所述電源轉(zhuǎn)換器10的輸出端之間。由于在具體應(yīng)用中第二電連接器20是連接在電力傳輸部件200上,而電力傳輸部件200是連接至電子設(shè)備300的充電接口301,所以,第二電連接器20上的各個端子(例如電源端、數(shù)據(jù)正極端、數(shù)據(jù)負極端、接地端等)的順序是固定的且與充電接口301中的端子對應(yīng)。與此同時,電源轉(zhuǎn)換器10的輸出端的各個端子順序也是固定的,如果將第一電連接器11直接連接至電源轉(zhuǎn)換器10的輸出端,則第一電連接器11上的各個端子順序即與電源轉(zhuǎn)換器10的輸出端的各個端子順序?qū)?yīng),此時,在需要充電時,如果將第二電連接器20與第一電連接器11結(jié)合,則必須要按照正確的方向(例如正向)結(jié)合才能確??傻诙娺B接器20與第一電連接器11上的各個端子對應(yīng)接通而充電。而如果第二電連接器20與第一電連接器11反向結(jié)合,則第二電連接器20與第一電連接器11上的各個端子不對應(yīng),則不能接通充電。
而發(fā)明中,在第一電連接器11和電源轉(zhuǎn)換器10的輸出端之間設(shè)置切換單元12,該切換單元12可以改變第一電連接器11上各個端子與電源轉(zhuǎn)換器10輸出端的各個端子的連接順序,也就是說,通過切換單元12可以改變第一電連接器11上各個端子的排列順序。
檢測單元13的輸入端與所述第一電連接器11相連,用以檢測所述第二電連接器20與所述第一電連接器11的結(jié)合狀態(tài),所述結(jié)合狀態(tài)包括正向結(jié)合和反向結(jié)合狀態(tài)。也就是說,當?shù)诙娺B接器20與第一電連接器11結(jié)合時,檢測單元13產(chǎn)生對應(yīng)的信號,例如當?shù)诙娺B接器20與第一電連接器11正向結(jié)合時,檢測單元產(chǎn)生第一信號,而當?shù)诙娺B接器20與第一電連接器11反向結(jié)合時,檢測單元13產(chǎn)生第二信號。
控制單元14的輸入端與所述檢測單元13的輸出端相連,所述控制單元14的第一輸出端與所述切換單元12相連,用以根據(jù)所述結(jié)合狀態(tài)控制所述切換單元12選擇性地將所述第一端子組中各個端子連接至所述電源轉(zhuǎn)換器10的輸出端各個端子,以使所述第一端子組中各個端子的順序與所述第二端子組中各個端子的順序一致。
也就是說,控制單元14根據(jù)檢測單元13輸出的信號控制切換單元12進行切換操作,進而改變第一電連接器11上的各個端子與電源轉(zhuǎn)換器10輸出端的各個端子之間的連接順序,使得該第一電連接器11上的各個端子順序與第二電連接器20上各個端子的順利對應(yīng)一致,進而保證無論是在第二電連接器20與第一電連接器11正向結(jié)合還是反向結(jié)合,電源轉(zhuǎn)換器10輸出的直流電均能夠通過第一電連接器11輸出至第二電連接器20,再通過第二電連接器20輸入電力傳輸部件200并傳輸至電子設(shè)備300,實現(xiàn)為電子設(shè)備300供電。
需要說明的是,本發(fā)明中,第一端子組中各個端子的順序與第二端子組中各個端子的順序一致是指第一端子組中與第二端子組中相同功能端子剛好對接在一起,例如第一端子組中數(shù)據(jù)正、負極端剛好與第二端子組中數(shù)據(jù)正、負極端剛好分別對接在一起。如此,使得電源轉(zhuǎn)換器10在正向結(jié)合狀態(tài)和反向結(jié)合狀態(tài)下均可將直流電輸出至第二電連接器20。
舉例來說,當?shù)诙娺B接器20與第一電連接器11正向結(jié)合時,檢測單元13產(chǎn)生第一信號,示例性的,第二電連接器20的端子為五個,正向結(jié)合時第二電連接器20上五個端子的順序從上之下為接地端、數(shù)據(jù)正極端、電源端、數(shù)據(jù)負極端、空置端。此時,控制單元14根據(jù)該第一信號控制切換單元12切換至第一狀態(tài),在該第一狀態(tài)下,第一電連接器11的各個端子按照第一順序連接至電源轉(zhuǎn)換器20的輸出端的各個端子上,使得第一電連接器11上的各個端子的順序剛好與第二電連接器20上各個端子順序?qū)?yīng)一致,即第一電連接器11的各個端子的順序從上之下也是接地端、數(shù)據(jù)正極端、電源端、數(shù)據(jù)負極端、空置端。
當?shù)诙娺B接器20與第一電連接器11反向結(jié)合時,檢測單元13產(chǎn)生第二信號,對應(yīng)的,則反向結(jié)合時第二電連接器20上五個端子的順序從上之下為空置端、數(shù)據(jù)負極端、電源端、數(shù)據(jù)正極端、接地端。此時,控制單元14根據(jù)該第二信號控制切換單元12將第一狀態(tài)切換至第二狀態(tài),即調(diào)整第一電連接器11的各個端子與電源適配器10的輸出端各個端子的連接順序,調(diào)整后的順序為第二順序,進而使得第一電連接器11上的各個端子調(diào)整后順序剛好與第二電連接器20上各個端子順序?qū)?yīng)一致,即此時的第一電連接器11的各個端子的順序從上之下也是空置端、數(shù)據(jù)負極端、電源端、數(shù)據(jù)正極端、接地端。
由此,無論第二電連接器20與第一電連接器11正向結(jié)合還是方向結(jié)合,通過切換單元12自動切換而改變第一電連接器11上的各個端子與電源轉(zhuǎn)換器10輸出端的各個端子之間的連接順序,都能使得該第一電連接器11上的各個端子順序與第二電連接器20上各個端子的順利對應(yīng)一致,進而保證無論正向結(jié)合還是反向結(jié)合,都能夠正常為電子設(shè)備300充電。
根據(jù)本發(fā)明實施例提供的正反插可識別電源裝置100,通過檢測單元13檢測第二電連接器20與第一電連接器11的結(jié)合狀態(tài)(正向結(jié)合或反向結(jié)合),再通過控制單元14根據(jù)所述結(jié)合狀態(tài)控制切換單元12選擇性地將所述第一端子組中的各個端子連接至所述電源轉(zhuǎn)換器10的輸出端對應(yīng)地的各個端子,進而使得電源轉(zhuǎn)換器10在所述正向結(jié)合狀態(tài)和反向結(jié)合狀態(tài)下均可將直流電輸出至第二電連接器20,如此,即可實現(xiàn)正反插的自動識別。本發(fā)明通過電路改進即可實現(xiàn)正反插識別,而不需要對第一電連接器11、第二電連接器20的結(jié)構(gòu)進行改進,由此,可以保持第一電連接器11、第二電連接器20的結(jié)構(gòu)簡單,降低加工難度及成本等。
參照圖3所示,在本發(fā)明的一個實施例中,切換單元12包括模擬開關(guān)芯片U1,所述模擬開關(guān)芯片U1的第一引腳D+與所述電源轉(zhuǎn)換器10的輸出端的數(shù)據(jù)正極端D+相連,所述模擬開關(guān)芯片U1的第二引腳D-與所述電源轉(zhuǎn)換器10的輸出端的數(shù)據(jù)負極端D-相連,所述模擬開關(guān)芯片U1的第三引腳GND接地,所述模擬開關(guān)芯片U1的第九引腳VCC連接至一第一電壓源,所述模擬開關(guān)芯片U1的第四引腳HSD1-及第七引腳HSD2+連接至所述第一端子組的第四端a,所述模擬開關(guān)芯片U1的第五引腳HSD1+和第六引腳HSD2-連接至所述第一端子組的第二端b,所述模擬開關(guān)芯片U1的第八引腳接地,所述模擬開關(guān)芯片U1的第十引腳S連接至所述控制單元14的第一輸出端。
第一端子組的第四端a適于在所述正向結(jié)合與所述第二端子組中的數(shù)據(jù)正極端GD+電性接觸,而在所述反向結(jié)合時與所述第二端子組中的數(shù)據(jù)負極端GD-電性接觸;所述第一端子組的第二端b適于在所述正向結(jié)合與所述第二端子組中的數(shù)據(jù)負極端GD-接觸,而在所述反向結(jié)合時與所述第二端子組的數(shù)據(jù)正極端GD+電性接觸。
當所述模擬開關(guān)芯片U1的第十引腳S為低電平時,所述模擬開關(guān)芯片U1的第一引腳D+與所述模擬開關(guān)芯片U1的第七引腳HSD2+導(dǎo)通,所述模擬開關(guān)芯片U1的第二引腳D-與所述模擬開關(guān)芯片U1的第六引腳HDS2-導(dǎo)通;當所述模擬開關(guān)芯片U1的第十引腳S為高電平時,所述模擬開關(guān)芯片U1的第一引腳D+與所述模擬開關(guān)芯片U1的第五引腳HSD1+導(dǎo)通,所述模擬開關(guān)芯片U1的第二引腳D-與所述模擬開關(guān)芯片U1的第四引腳HSD1-導(dǎo)通。
參照圖4所示,也就是說,模擬開關(guān)芯片U1具有兩個單刀雙擲開關(guān),第一個單刀雙擲開關(guān)的靜觸點作為模擬開關(guān)芯片U1的第一引腳D+,第一個單刀雙擲開關(guān)的兩個動觸點分別作為模擬開關(guān)芯片U1的第五引腳HSD1+和第七引腳HSD2+,第二個單刀雙擲開關(guān)的靜觸點作為模擬開關(guān)芯片U1的第二引腳D-,第二個單刀雙擲開關(guān)的動觸點作為模擬開關(guān)芯片U1的第四引腳HSD1-和第六引腳HSD2-。
舉例來說,以當?shù)诙娺B接器20與第一電連接器11正向結(jié)合時控制單元14的第一輸出端輸出低電平為例,即模擬開關(guān)芯片U1的第十引腳S為低電平,則第一個單刀雙擲開關(guān)切換至與模擬開關(guān)芯片U1的第七引腳HSD2+接觸,而第二個單刀雙擲開關(guān)對應(yīng)切換至與模擬開關(guān)芯片U1的第六引腳HSD2-接觸,也即是,模擬開關(guān)芯片U1的第一引腳D+與所述模擬開關(guān)芯片U1的第七引腳HSD2+導(dǎo)通,模擬開關(guān)芯片U1的第二引腳D-與所述模擬開關(guān)芯片U1的第六引腳HSD2-導(dǎo)通。由此,在正向結(jié)合時,第一電連接器11的第四端a與電源適配器10的輸出端的數(shù)據(jù)正極端D+相連,第一電連接器11的第二端b與電源轉(zhuǎn)換器10的輸出端的數(shù)據(jù)負極端D-相連。
而在正向結(jié)合時,第一端子組的第四端a與所述第二端子組中的數(shù)據(jù)正極端GD+電性接觸,第一端子組的第二端b與所述第二端子組中的數(shù)據(jù)負極端GD-接觸,所以,此時,電源轉(zhuǎn)換器10的輸出端的數(shù)據(jù)正極端D+剛好與第二電連接器20的數(shù)據(jù)正極端GD+對應(yīng)導(dǎo)通,電源轉(zhuǎn)換器10的輸出端的數(shù)據(jù)負極端D-剛好與第二電連接器20的數(shù)據(jù)負極端GD-對應(yīng)導(dǎo)通,如此,實現(xiàn)正向結(jié)合時電源轉(zhuǎn)換器10將直流電輸出至第二電連接器20。
當?shù)诙娺B接器20與第一電連接器11反向結(jié)合時控制單元14的第一輸出端輸出高電平,即模擬開關(guān)芯片U1的第十引腳S為高電平,則第一個單刀雙擲開關(guān)切換至與模擬開關(guān)芯片U1的第五引腳HSD1+接觸,而第二個單刀雙擲開關(guān)對應(yīng)切換至與模擬開關(guān)芯片U1的第四引腳HSD1-接觸,也即是,模擬開關(guān)芯片U1的第一引腳D+與所述模擬開關(guān)芯片U1的第五引腳HSD1+導(dǎo)通,模擬開關(guān)芯片U1的第二引腳D-與所述模擬開關(guān)芯片U1的第四引腳HSD1-導(dǎo)通。由此,在反向結(jié)合時,第一電連接器11的第二端b與電源適配器10的輸出端的數(shù)據(jù)正極端D+相連,第一電連接器11的第四端a與電源轉(zhuǎn)換器10的輸出端的數(shù)據(jù)負極D-端相連。也即是,此時第一電連接器11的第二端b和第四端a與電源轉(zhuǎn)換器10的輸出端的數(shù)據(jù)正極端GD+和數(shù)據(jù)負極端GD-連接順序剛好與正向結(jié)合時相反。
而在反向結(jié)合時,第一端子組的第二端b與所述第二端子組中的數(shù)據(jù)正極端GD+電性接觸,第一端子組的第四端a與所述第二端子組中的數(shù)據(jù)負極端GD-接觸,即第二電連接器20上數(shù)據(jù)正極端GD+和數(shù)據(jù)負極端GD-的順序也剛好相反。所以,此時,電源轉(zhuǎn)換器10的輸出端的數(shù)據(jù)正極端D+剛好與第二電連接器20的數(shù)據(jù)正極端GD+對應(yīng)導(dǎo)通,電源轉(zhuǎn)換器10的輸出端的數(shù)據(jù)負極端D-剛好與第二電連接器20的數(shù)據(jù)負極端GD-對應(yīng)導(dǎo)通,如此,實現(xiàn)反向結(jié)合時電源轉(zhuǎn)換器10也可以將直流電輸出至第二電連接器20。
參照圖5所示,在本發(fā)明的一個實施例中,檢測單元13的輸入端與所述第一電連接器11中的至少一個端子相連,所述第一電連接器11中的至少一個端子適于與所述第二端子組中的至少一個端子電性接觸,所述檢測單元13的輸出端與所述控制單元14的輸入端相連,用以在所述第二電連接器20與所述第一電連接器11的正向結(jié)合和反向結(jié)合時輸出不同的電平信號。
也就是說,以第一電連接器11上的至少一個端子作為檢測端,檢測單元13的輸入端與該檢測端相連,由于第二電連接器20與第一電連接器11在正向結(jié)合時和反向結(jié)合時,第二電連接器20上與該檢測端相對接的端子是不同的,所以,在正向結(jié)合和反向結(jié)合時,檢測端的電平信號是不同的,對應(yīng)的,則檢測單元13輸出的電平信號也不同。由此,控制單元14可以通過檢測單元13輸出的電平信號的不同而實現(xiàn)對切換單元12進行切換控制,進而實現(xiàn)對第一電連接器11的端子連接順序的切換。
參照圖5所示,在本發(fā)明的一個實施例中,檢測單元13包括第一三極管Q2、第一MOS管Q1、第二三極管Q3及第二MOS管Q4。其中,第一MOS管Q1的源極連接至一第一電阻R1和一第三電阻R3的一端,所述第一電阻R1的另一端接地GND,所述第一MOS管Q1的漏極通過一第四電阻R4與所述第一三極管Q2的基極,所述第一三極管Q2的發(fā)射極接地GND。
第二MOS管Q4的源極連接至所述第一MOS管Q1的源極,所述第二MOS管Q4的漏極通過一第七電阻R7與所述第二三極管Q3的基極,所述第二三極管Q3的發(fā)射極接地GND。
第一MOS管Q1的柵極、第二MOS管Q4的柵極、第一三極管Q2的集電極、第二三極管Q3的集電極及第三電阻R3的另一端共同作為所述檢測單元13的輸出端;第一端子組的第五端與所述第一MOS管的漏極相連,所述第一端子組的第一端與所述第二MOS管Q4的漏極相連,所述第一端子組的第三端連接至第二電壓源。
第一端子組的第五端c適于與所述第二端子組中接地端GND和空置端O中的一個電性接觸,所述第一端子組的第一端d適于與所述第二端子組中接地端GND和空置端O中的另一個電性接觸,所述第一端子組的第三端e適于與所述第二端子組中電源端VCC電性接觸。
在圖8至圖9示例中,在正向結(jié)合時,第一端子組的第五端c與第二端子組中的接地端GND電性接觸,第一端子組中的第一端d與第二端子組中的空置端O電性接觸,而反向結(jié)合時,第一端子組的第五端c與第二端子組中的空置端O電性接觸,第一端子組中的第一端d與第二端子組中的接地端GND電性接觸。
當正向結(jié)合時,第一MOS管Q1的柵極(ON-1)為高電平、第二MOS管Q4的柵極(ON-2)為低電平,第一三極管Q2的集電極(LOAD-1)為低電平,第二三極管Q3的集電極(LOAD-2)為高電平,此時,控制單元14的第一輸出端輸出第一電平信號。
當反向結(jié)合時,第一MOS管Q1的柵極(ON-1)為低電平、第二MOS管Q4的柵極(ON-2)為高電平,第一三極管Q2的集電極(LOAD-1)為高電平,第二三極管Q3的集電極(LOAD-2)為低電平,此時,控制單元14的第一輸出端輸出第二電平信號,第二電平信號與第一電平信號中一個為高電平,另一個為低電平。
由此,通過控制單元14輸出的第一電平信號和第二電平信號分別對正向結(jié)合時和反向結(jié)合時,對切換單元12進行不同的切換控制,進而實現(xiàn)對第一電連接器11的第二端和第四端連接順序的切換,確??蔁o論是在正向結(jié)合或者是反向結(jié)合時,第一電連接器11的第二端b和第四端a連接順序均能夠與第二電連接器20的端子順序一致,進而實現(xiàn)導(dǎo)通。
參照圖6所示,在本發(fā)明的一個實施例中,控制單元14包括微處理器U2,所述微處理器U2的第一引腳VDD連接第一電壓源,所述微處理器U2的第十引腳GND接地,所述微處理器U2的第二引腳P02/XOUT及第三引腳P04/RST/VPP共同作為控制單元14的輸入端,所述微處理器U2的第二引腳P02/XOUT與所述第一三極管Q2的集電極相連,所述微處理器U2的第三引腳P04/RST/VPP與所述第二三極管Q3的集電極相連并通過一第八電阻R8連接至第一電壓源,所述微處理器U2的第四引腳P53/BZ1/PW M1與所述第一MOS管Q1的柵極相連,所述微處理器U2的第五引腳P54/BZ0/PW M0與所述第二MOS管Q4的柵極相連,所述微處理器U2的第九引腳P44/AIN4與所述第三電阻R3的另一端相連并通過第四電容C4接地,所述微處理器U的第八引腳P42/AIN2作為所述控制單元14的第一輸出端。
當正向結(jié)合時,第一MOS管Q1的柵極(ON-1)為高電平、第二MOS管Q4的柵極(ON-2)為低電平,第一三極管Q2的集電極(LOAD-1)為低電平,第二三極管Q3的集電極(LOAD-2)為高電平,微處理器U2的第八引腳P42/AIN2輸出低電平。
當反向結(jié)合時,第一MOS管Q1的柵極(ON-1)為低電平、第二MOS管Q4的柵極(ON-2)為高電平,第一三極管Q3的集電極(LOAD-1)為高電平,第二三極管Q4的集電極(LOAD-2)為低電平,微處理器U的第八引腳P42/AIN2輸出高電平。
微處理器U2的第九引腳P44/AIN4用于檢測第三電阻R3另一端(OCP)的電壓值,當檢測的電壓值大于設(shè)定閥值時,微處理器U2的第四引腳P53/BZ1/PW M1控制第一MOS管Q1的柵極(ON-1)為低電平斷開輸出,或者微處理器U2的第五引腳P54/BZ0/PW M0控制第二MOS管Q4的柵極(ON-2)為低電平斷開輸出,進而實現(xiàn)過流保護及短路保護。
參照圖1所示,在本發(fā)明的一個實施例中,還包括LED指示電路15,所述LED指示電路15與所述控制電源14的第二輸出端相連,用以顯示第一電連接器11的工作狀態(tài)。如此,通過LED指示電路15可以分辨當前工作狀態(tài),使用更加方便。
參照圖7所示,在本發(fā)明的一個實施例中,微處理器U的第六引腳P40/AIN0/VREFH及第七引腳P41/AIN1共同作為所述控制單元14的第二輸出端。所述LED指示電路15包括第一發(fā)光二極管LED1和第二發(fā)光二極管LED2,所述第一發(fā)光二極管LED1的陽極通過一第五電阻R5與所述微處理器U的第六引腳P40/AIN0/VREFH相連,所述第二發(fā)光二極管LED2的陽極通過一第六電阻R6與所述微處理器U2的第七引腳P41/AIN1相連,所述第一發(fā)光二極管LED1和第二發(fā)光二極管LED2的陰極接地。
當正向結(jié)合或反向結(jié)合充電時,微處理器U2的第六引腳P40/AIN0/VREFH輸出低電平,第七引腳P41/AIN1輸出高電平,第二發(fā)光二極管LED2點亮,第一發(fā)光二級管LED1熄滅。當充滿電時,微處理器U2的第六引腳P40/AIN0/VREFH輸出高電平,第七引腳P41/AIN1輸出低電平,第二發(fā)光二極管LED2熄滅,第一發(fā)光二級管LED1點亮。較佳的,第一發(fā)光二極管LED1為綠色,第二發(fā)光二極管LED2為紅色。當出現(xiàn)過流或短路時,第二發(fā)光二極管LED2閃爍,提高過流或短路提示作用。
參照圖10至圖11所示,本發(fā)明實施例提供了一種智能充電裝置,包括第二電連接器20、第三電連接器21及如上述實施例所述的正反插可識別電源裝置100。
第二電連接器20適于與所述正反插可識別電源裝置100中的所述第一電連接器11結(jié)合;第三電連接器21與所述第二電連接器20相連,且適于與電子設(shè)備300的充電接口301連接。
具體應(yīng)用中,第二電連接器20、第三電連接器21可以是連接在電力傳輸部件200上的,例如電力傳輸部件200為數(shù)據(jù)線(如圖10所示),第二電連接器20連接在數(shù)據(jù)線的一端,第三電連接器21連接在數(shù)據(jù)線的另一端,第三電連接器21適于連接至電子設(shè)備300的充電接口301?;蛘唠娏鬏敳考?00為可更換轉(zhuǎn)接插頭(如圖11所示),第二電連接器20連接在可更換轉(zhuǎn)接插頭的一端,第三電連接器21連接在可更換轉(zhuǎn)接插頭的另一端,第三電連接器21適于連接至電子設(shè)備300的充電接口301。
有利的,在本發(fā)明的一個實施例中,第二電連接器20與所述正反插可識別電源裝置100中的第一電連接器11以磁性吸附方式結(jié)合。
根據(jù)本發(fā)明實施例提供的智能充電裝置,具有上述的正反插可識別電源裝置100,如此,即可實現(xiàn)正反插的自動識別,使用更加方便。
在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。