CN107959325A - Usb充电系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及USB充电技术领域，尤其涉及一种USB充电系统及其控制方法，包括中央处理器、开关电源线路、控制开关单元、电流侦测单元以及USB充电接口，所述控制开关单元以及电流侦测单元均与中央处理器电连接，且所述USB接口的供电端通过控制开关单元连接到开关电源线路的供电端，所述USB接口的接地端通过电流侦测单元连接到开关电源线路的接地端，其特征在于：它还包括设备连接侦测单元，所述设备连接侦测单元与中央处理器电连接，且所述设备连接侦测单元分别与USB接口的供电端以及开关电源线路的供电端连接。这种USB充电系统与方法使用方便。

Description

USB充电系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及USB充电技术领域，尤其涉及一种USB充电系统及其控制方法。

背景技术

USB充电是现在常规的充电手段，USB充电设备主要是给数码产品进行充电。虽然现有技术的USB充电设备具有充电保护功能，但是现有技术的USB充电设备并不能识别充电保护后的产品是否拔出，即当插上另一个需要充电的产品时，需要用户手动复位USB充电设备才会给这个产品继续充电，这样使用不是很方便。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是：提供一种使用方便的USB充电系统。

本发明所采用的一个技术方案是：一种USB充电系统，包括中央处理器、开关电源线路、控制开关单元、电流侦测单元以及USB充电接口，控制开关单元以及电流侦测单元均与中央处理器电连接，且USB接口的供电端通过控制开关单元连接到开关电源线路的供电端，USB接口的接地端通过电流侦测单元连接到开关电源线路的接地端，它还包括设备连接侦测单元，设备连接侦测单元与中央处理器电连接，且设备连接侦测单元分别与USB接口的供电端以及开关电源线路的供电端连接。

采用以上结构与现有技术相比，本发明具有以下优点：通过设置了设备连接侦测单元，通过设备连接侦测单元来检测充满后的充电设备是否还连接在USB接口上，这样当充电设备拔出USB接口后，设备连接侦测单元能监测到，然后控制控制开关单元复位，这样下一个充电设备插入USB接口后可以正常充电，而不需要去设置复位开关，这样用户使用比较方便。

作为优选，USB接口包括主USB接口以及多个次USB接口，且多个次USB接口的供电端与开关电源线路的供电端之间并联设置有两条电路，分为为第一电路与第二电路，第一电路包括串联在一起的第一控制开关与限流单元，第二电路包括第二控制开关，且第一控制开关以及第二控制开关均与中央处理器电连接。在多个次USB接口上设置限流单元，这样能保证主USB接口的电流强度，因为主USB接口上是设有电流侦测单元来判断主USB接口上是否有设备在充电的，这样当主USB接口没有接充电设备，则次USB接口不限流，当主USB接口有接充电设备，则次USB接口会被限流，保证主USB接口的电流强度。

本发明所要解决的另一个技术问题是：提供一种USB充电系统的控制方法，采用这种方法USB充电系统使用更加方便。

本发明所采用的另一个技术方案是：一种USB充电系统的控制方法，它包括以下步骤：

S1、中央处理器控制控制开关单元导通，然后控制电流侦测单元工作，若检测到的电流小于设定的阈值，则判断没有充电设备接入，则电流侦测单元继续检测；若检测到的电流大于设定的阈值，则判断有充电设备接入，跳转下下一步；

S2、电流侦测单元继续检测，若检测到的电流大于设定的阈值，则判断充电设备还在充电，则电流侦测单元继续检测；若检测到的电流小于设定的阈值，则判断充电设备已经充满，则中央处理器控制控制开关单元断开，然后跳转到下一步；

S3、设备连接侦测单元工作，若检测到的电压小于设定的阈值，则判断充满的充电设备依旧插在USB接口上，则控制设备连接侦测单元继续检测；若检测到的电压大于设定的阈值，则判断充满的充电设备已经拔出，则中央处理器控制控制开关单元导通。

步骤S1中还包括以下步骤：

S11、首先控制连接在主USB接口上的电流侦测单元工作；

S12、若检测到的电流小于设定的阈值，则判断没有充电设备接入，则中央处理器控制第一控制开关断开，且同时控制第二控制开关导通；若检测到的电流大于设定的阈值，则判断有充电设备接入，则中央处理器控制第一控制开关导通，且同时控制第二控制开关断开。

采用以上方法与现有技术相比，本发明具有以下优点：通过电流侦测单元来判断是否有接充电设备，然后再通过电流侦测单元来判断充电设备是否充满，然后充满后进行充电保护，之后再通过设备连接侦测单元来判断充满的设备是否已经拔出，若拔出了则自动复位，这样就不需要用户手动复位已经充电保护的USB接口，这样用户使用起来比较方便。

并且根据主USB接口上的电流侦测单元来判断主USB接口是否有设备正在充电，若有限流次USB接口，若没有则不限流次USB接口，这样能保证主USB接口的电流，使得插接在主USB接口上的产品能更好的充电。

附图说明

图1为本发明USB充电系统的单个USB接口的连接框图。

图2为本发明USB充电系统的多个USB接口组合起来的连接框图。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施方式对本发明做进一步描述，但是本发明不仅限于以下具体实施方式。

一种USB充电系统，包括中央处理器、开关电源线路、控制开关单元、电流侦测单元以及USB充电接口，控制开关单元以及电流侦测单元均与中央处理器电连接，且USB接口的供电端通过控制开关单元连接到开关电源线路的供电端，USB接口的接地端通过电流侦测单元连接到开关电源线路的接地端，它还包括设备连接侦测单元，设备连接侦测单元与中央处理器电连接，且设备连接侦测单元分别与USB接口的供电端以及开关电源线路的供电端连接。

其中开关电源线路为AC-DC或者DC-DC开关电源模块。控制开关单元采用的是型号为AO3416的MOS管，这样中央处理器能方便的控制MOS管的通断。MOS管上并联有一个大电阻，阻值为100K，设备连接侦测单元主要是检测这个大电阻与USB接口供电端之间的电压，因为控制开关单元断开或者USB接口没有接充电设备时，这边测到的电压都是5V，如果USB接口有接充电设备，则这边测到的电压是4.7V左右，两者是有区别的。USB接口的接地端与地之间还设有一个小电阻，阻值为0.1K，电流侦测单元主要是监测这个小电阻与USB接口接地端之间的电流。

USB接口包括主USB接口以及多个次USB接口，且多个次USB接口的供电端与开关电源线路的供电端之间并联设置有两条电路，分为为第一电路与第二电路，第一电路包括串联在一起的第一控制开关与限流单元，第二电路包括第二控制开关，且第一控制开关以及第二控制开关均与中央处理器电连接。限流单元采用的是CW3047限流芯片及其附属电路组成，且两个控制开关均采用型号为AO3416的MOS管。

一种USB充电系统的控制方法，其特征在于，它包括以下步骤：

S1、中央处理器控制控制开关单元导通，然后控制电流侦测单元工作，若检测到的电流小于设定的阈值，则判断没有充电设备接入，则电流侦测单元继续检测；若检测到的电流大于设定的阈值，则判断有充电设备接入，跳转下下一步；

S2、电流侦测单元继续检测，若检测到的电流大于设定的阈值，则判断充电设备还在充电，则电流侦测单元继续检测；若检测到的电流小于设定的阈值，则判断充电设备已经充满，则中央处理器控制控制开关单元断开，然后跳转到下一步；

S3、设备连接侦测单元工作，若检测到的电压小于设定的阈值，则判断充满的充电设备依旧插在USB接口上，则控制设备连接侦测单元继续检测；若检测到的电压大于设定的阈值，则判断充满的充电设备已经拔出，则中央处理器控制控制开关单元导通。

所述步骤S1中还包括以下步骤：

S11、首先控制连接在主USB接口上的电流侦测单元工作；因为每个USB接口的接地端均设置了电流侦测单元，所以主USB接口上也是有电流侦测单元的。

S12、若检测到的电流小于设定的阈值，则判断没有充电设备接入，则中央处理器控制第一控制开关断开，且同时控制第二控制开关导通；若检测到的电流大于设定的阈值，则判断有充电设备接入，则中央处理器控制第一控制开关导通，且同时控制第二控制开关断开。本申请一般给主USB接口的电流保证在2.4A。

Claims (4)

1.一种USB充电系统，包括中央处理器、开关电源线路、控制开关单元、电流侦测单元以及USB充电接口，所述控制开关单元以及电流侦测单元均与中央处理器电连接，且所述USB接口的供电端通过控制开关单元连接到开关电源线路的供电端，所述USB接口的接地端通过电流侦测单元连接到开关电源线路的接地端，其特征在于：它还包括设备连接侦测单元，所述设备连接侦测单元与中央处理器电连接，且所述设备连接侦测单元分别与USB接口的供电端以及开关电源线路的供电端连接。

2.根据权利要求1所述的USB充电系统，其特征在于：所述USB接口包括主USB接口以及多个次USB接口，且所述多个次USB接口的供电端与开关电源线路的供电端之间并联设置有两条电路，分为为第一电路与第二电路，所述第一电路包括串联在一起的第一控制开关与限流单元，所述第二电路包括第二控制开关，且所述第一控制开关以及第二控制开关均与中央处理器电连接。

3.一种USB充电系统的控制方法，其特征在于，它包括以下步骤：

S1、中央处理器控制控制开关单元导通，然后控制电流侦测单元工作，若检测到的电流小于设定的阈值，则判断没有充电设备接入，则电流侦测单元继续检测；若检测到的电流大于设定的阈值，则判断有充电设备接入，跳转下下一步；

S2、电流侦测单元继续检测，若检测到的电流大于设定的阈值，则判断充电设备还在充电，则电流侦测单元继续检测；若检测到的电流小于设定的阈值，则判断充电设备已经充满，则中央处理器控制控制开关单元断开，然后跳转到下一步；

S3、设备连接侦测单元工作，若检测到的电压小于设定的阈值，则判断充满的充电设备依旧插在USB接口上，则控制设备连接侦测单元继续检测；若检测到的电压大于设定的阈值，则判断充满的充电设备已经拔出，则中央处理器控制控制开关单元导通。

4.根据权利要求3所述的一种USB充电系统的控制方法，其特征在于：所述步骤S1中还包括以下步骤：

S11、首先控制连接在主USB接口上的电流侦测单元工作；

S12、若检测到的电流小于设定的阈值，则判断没有充电设备接入，则中央处理器控制第一控制开关断开，且同时控制第二控制开关导通；若检测到的电流大于设定的阈值，则判断有充电设备接入，则中央处理器控制第一控制开关导通，且同时控制第二控制开关断开。