專利名稱：通用串行總線充電器及其自動開關(guān)控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于通用串行總線(USB)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種通用串行總線充電器，本實用新型同時涉及一種通用串行總線充電器的開關(guān)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
USB接口作為5V供電給小電器充電或供電目前已被廣泛使用。在許多情況下USB本身的供電是由12V或其他電壓的電池供電，然后電路轉(zhuǎn)換成5V經(jīng)USB輸出。在此種情況下，如果用戶用完USB輸出后忘記關(guān)閉USB工作電路的開關(guān)，時間一長，USB本身的工作電流會耗盡給其供電的電池。 由于USB接口的四芯連線上沒有任何可以利用的信號，長期以來無法實現(xiàn)USB輸
出負(fù)載連上后自動打開USB電路、當(dāng)拔去USB負(fù)載后自動關(guān)閉USB電路。 中國專利CN 200510200489. 8公開了一種USB充電器，包括容置在上、下殼體內(nèi)
的帶有限位按鈕的轉(zhuǎn)線裝置和轉(zhuǎn)接裝置，所述轉(zhuǎn)線裝置包括活動轉(zhuǎn)盤、纏繞在轉(zhuǎn)盤一個盤
面上的電連接線、設(shè)在所述轉(zhuǎn)盤另一盤面的動觸點以及設(shè)在所述轉(zhuǎn)盤下圓形槽內(nèi)的復(fù)位彈
簧，所述轉(zhuǎn)接裝置上設(shè)有與所述轉(zhuǎn)盤上動觸點電接觸的固定觸點，所述電連接線的纏繞內(nèi)
端經(jīng)由所述轉(zhuǎn)盤上的動觸點與所述轉(zhuǎn)接裝置電連接，還包括裝在上下殼體內(nèi)的將USB輸入
電源轉(zhuǎn)換成與待充電設(shè)備適配的輸出電源的電源轉(zhuǎn)換電路。 中國專利CN 200720054281. 4涉及一種多功能USB充電器，其技術(shù)要點在于包括有USB輸入插頭，其可與外接設(shè)備連接，用以接收外接設(shè)備的電源；升壓電路，其與所述USB輸入插頭連接，能夠?qū)⒔邮盏牡碗娫崔D(zhuǎn)換成高電源輸出；輸出插頭，其與升壓電路連接，將升壓電路輸出的高電源輸給外接設(shè)備充電；在所述的USB輸入插頭和升壓電路之間還連接有電池，該電池能夠通過USB輸入插頭接收外接設(shè)備的電源，也能夠通過升壓電路、輸出插頭為外接設(shè)備充電。 上述兩種USB充電器均未能實現(xiàn)USB輸出負(fù)載連上后自動打開USB電路、當(dāng)拔去USB負(fù)載后自動關(guān)閉USB電路的功能。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種通用串行總線的充電器，可實現(xiàn)USB輸出在負(fù)載插上和拔去時，自動打開和關(guān)閉USB工作電路。 同時，本實用新型還提供一種通用串行總線充電器的自動開關(guān)控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)USB輸出在負(fù)載插上和拔去時，自動打開和關(guān)閉USB工作電路。[0009] 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案 —種通用串行總線充電器的開關(guān)控制系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)用以根據(jù)充電負(fù)載是否存在控制充電電路的通斷；所述開關(guān)控制系統(tǒng)包括第一開關(guān)、第一開關(guān)的通斷控制單元；所述第一開關(guān)連接充電電源及轉(zhuǎn)換電路；所述第一開關(guān)的通斷控制單元連接USB輸出接口及第一開關(guān)，用以根據(jù)USB輸出接口是否連有充電負(fù)載控制第一開關(guān)的通斷；所述
4第一開關(guān)的通斷控制單元包括一第二開關(guān)，該第二開關(guān)根據(jù)USB輸出接口是否連有充電負(fù) 載而自動通斷，從而控制所述第一開關(guān)的通斷。 作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述第一開關(guān)為三極管T1，其基極連接所述第 一開關(guān)的通斷控制單元。 作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述第一開關(guān)的通斷控制單元可包括一第二開 關(guān)，該第二開關(guān)根據(jù)是否存在充電負(fù)載而自動通斷；有負(fù)載存在時第二開關(guān)被打開，無負(fù)載 時被關(guān)閉。 作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述第一開關(guān)的通斷控制單元包括 三極管T3，其基極連接USB輸出接口 ； 三極管T2，其基極連接三極管T3 ; 三極管T4，其基極連接三極管T3 ; 三極管T5，其基極通過一穩(wěn)壓電路接地；或者三極管T5被M0S管或達(dá)林頓管所替 代。所述穩(wěn)壓電路可為穩(wěn)壓二極管Z1。 作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述第一開關(guān)為三極管T1 ;所述三極管T1、三 極管T3為PNP三極管，三極管T2、三極管T4、三極管T5為NPN三極管；所述三極管Tl的發(fā) 射極接充電電源、集電極接轉(zhuǎn)接電路、基極接三極管T2的集電極；所述三極管T2的發(fā)射極 接地、基極接三極管T3的集電極；所述三極管T3的發(fā)射極接轉(zhuǎn)接電路的輸出、集電極接三 極管T2的基極及三極管T4的基極；所述三極管T4的發(fā)射極接地、集電極接三極管T5的基 極；所述三極管T5的集電極接充電電源、發(fā)射極接轉(zhuǎn)接電路的輸出；設(shè)置一電阻R6， R6的 一端連接三極管T5的集電極、另一端連接三極管T5的基極。 作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述轉(zhuǎn)接電路的輸出端與USB輸出接口間連有 二極管Dl ;所述三極管T5選用電壓驅(qū)動或小電流驅(qū)動器件。 —種通用串行總線充電器，其包括開關(guān)控制系統(tǒng)，用以根據(jù)充電負(fù)載是否存在控
制充電電路的通斷；所述開關(guān)控制系統(tǒng)包括第一開關(guān)，連接充電電源及轉(zhuǎn)換電路；第一開
關(guān)的通斷控制單元，連接USB輸出接口及第一開關(guān)，用以根據(jù)USB輸出接口是否連有充電負(fù)
載控制第一開關(guān)的通斷。所述第一開關(guān)的通斷控制單元包括一第二開關(guān)，該第二開關(guān)根據(jù)
USB輸出接口是否連有充電負(fù)載而自動通斷，從而控制所述第一開關(guān)的通斷。 作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述第一開關(guān)為三極管T1，其基極連接所述第
一開關(guān)的通斷控制單元；所述第一開關(guān)的通斷控制單元包括 三極管T3 ，其基極連接USB輸出接口 ； 三極管T2 ，其基極連接三極管T3 ; 三極管T4 ，其基極連接三極管T3 ; 三極管T5，其基極通過一穩(wěn)壓電路接地；或者三極管T5被M0S管或達(dá)林頓管所替 代。 進(jìn)一步地，所述第一開關(guān)為三極管Tl ;所述三極管Tl、三極管T3為PNP三極管， 三極管T2、三極管T4、三極管T5為NPN三極管；所述三極管Tl的發(fā)射極接充電電源、集電 極接轉(zhuǎn)接電路、基極接三極管T2的集電極；所述三極管T2的發(fā)射極接地、基極接三極管T3 的集電極；所述三極管T3的發(fā)射極接轉(zhuǎn)接電路的輸出、集電極接三極管T2的基極及三極管 T4的基極；所述三極管T4的發(fā)射極接地、集電極接三極管T5的基極；所述三極管T5的集
5電極接充電電源、發(fā)射極接轉(zhuǎn)接電路的輸出；設(shè)置一電阻R6，電阻R6的一端連接三極管T5 的集電極、另一端連接三極管T5的基極。 本實用新型的有益效果在于本實用新型提出的通用串行總線充電器的開關(guān)控制 系統(tǒng)及方法，實現(xiàn)了USB輸出在負(fù)載插上和拔去時，自動打開和關(guān)閉USB工作電路。在用戶 用完USB輸出后忘記關(guān)閉USB工作電路的開關(guān)時，可自動關(guān)閉USB工作電路，從而有效節(jié)約 電能。
圖1為本實用新型通用串行總線充電器的開關(guān)控制系統(tǒng)的電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型的優(yōu)選實施例。 實施例一 本實用新型揭示了一種USB充電器及其開關(guān)控制系統(tǒng)，該開關(guān)控制系統(tǒng)用以根據(jù) 充電負(fù)載是否存在控制充電電路的通斷；實現(xiàn)了USB輸出在負(fù)載插上和拔去時，自動打開 和關(guān)閉USB工作電路。 所述開關(guān)控制系統(tǒng)包括第一開關(guān)、第一開關(guān)的通斷控制單元。所述第一開關(guān)連接 充電電源及轉(zhuǎn)換電路；第一開關(guān)的通斷控制單元連接USB輸出接口及第一開關(guān)，用以根據(jù) 是否存在充電負(fù)載控制第一開關(guān)的通斷。第一開關(guān)的通斷控制單元可包括一第二開關(guān)，該 第二開關(guān)根據(jù)USB輸出接口是否連有充電負(fù)載而自動通斷；有負(fù)載存在時第二開關(guān)被打 開，無負(fù)載時被關(guān)閉。 請參閱圖l，本實施例中，所述第一開關(guān)為三極管Tl，第一開關(guān)的通斷控制單元包 括三極管T2、三極管T3、三極管T4、三極管T5。所述三極管Tl、三極管T3為PNP三極管， 三極管T2、三極管T4、三極管T5為NPN三極管；所述三極管Tl的發(fā)射極接充電電源、集電 極接轉(zhuǎn)接電路、基極接三極管T2的集電極；所述三極管T2的發(fā)射極接地、基極接三極管T3 的集電極；所述三極管T3的發(fā)射極接轉(zhuǎn)接電路的輸出、集電極接三極管T2的基極及三極管 T4的基極；所述三極管T4的發(fā)射極接地、集電極接三極管T5的基極；所述三極管T5的集 電極接充電電源、發(fā)射極接轉(zhuǎn)接電路的輸出及三極管T3的發(fā)射極；設(shè)置一電阻R6，電阻R6 的一端連接三極管T5的集電極、另一端連接三極管T5的基極。另，三極管T5的基極通過 一穩(wěn)壓二極管Zl接地。所述三極管T5可選用電壓驅(qū)動或小電流驅(qū)動器件，如三極管T5還 可以為MOS管或達(dá)林頓管。 轉(zhuǎn)接電路的輸出端與USB輸出接口間連有二極管D1。如圖1所示，在三極管T1、 三極管T2、三極管T4的基極還分別設(shè)有電阻R2、R4、R5 ;同時，設(shè)置一電阻R3，電阻R3的一 端連接三極管Tl的基極、另一端連接三極管Tl的發(fā)射極。 本實用新型揭示上述USB充電器的開關(guān)控制方法，該方法根據(jù)充電負(fù)載是否存在 來控制充電電路的通斷；該方法包括如下步驟 設(shè)置第一開關(guān)，該第一開關(guān)連接USB充電器的充電電源及轉(zhuǎn)換電路。本實施例中， 所述第一開關(guān)為三極管T1。 設(shè)置第一開關(guān)的通斷控制單元，該通斷控制單元連接USB輸出接口及第一開關(guān)，用以根據(jù)是否存在充電負(fù)載控制第一開關(guān)的通斷。第一開關(guān)的通斷控制單元可包括一第二 開關(guān)，該第二開關(guān)根據(jù)是否存在充電負(fù)載而自動通斷；有負(fù)載存在時第二開關(guān)被打開，無負(fù) 載時被關(guān)閉。如圖1所示，本實施例中，第一開關(guān)的通斷控制單元主要包括三極管T2、三極 管T3、三極管T4、三極管T5。 控制原理 如圖1所示，當(dāng)USB輸出負(fù)載不存在時，流過三極管T3的基極電流為零，三極管T3 截止，所以三極管T2的基極電流也為零，三極管T2也截止。這樣三極管T1的基極電流也 為零，三極管T1截止。所以電壓為5.6V的轉(zhuǎn)換電路無供電，不工作。由于三極管T3截止， 所以三極管T4也截止。所以三極管T5由R6驅(qū)動導(dǎo)通；充電電壓Vin通過T5向負(fù)載提供 5V ;但此時負(fù)載不存在，所以沒有電流。T5可選用電壓驅(qū)動或小電流驅(qū)動器件，如M0S管或 達(dá)林頓管。這樣電阻R6可以取很大值的電阻；所以此時幾乎不耗電。由于三極管T5提供 的電流不會反流進(jìn)5. 6V轉(zhuǎn)換電路，所以整個電路也不耗電。 當(dāng)USB輸出負(fù)載連上后，三極管T3基極有電流通過，三極管T3導(dǎo)通，這樣三極管 T2、 Tl、 T4均導(dǎo)通。電壓為5.6V的轉(zhuǎn)換電路工作，此時三極管T5因為三極管T4導(dǎo)通而截 止；USB的5V由5. 6V轉(zhuǎn)換電路高效提供。 綜上所述，本實用新型提出的USB充電器的開關(guān)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了 USB輸出在負(fù)載 插上和拔去時，自動打開和關(guān)閉USB工作電路。在用戶用完USB輸出后忘記關(guān)閉USB工作 電路的開關(guān)時，可自動關(guān)閉USB工作電路，從而有效節(jié)約電能。 實施例二 本實施例與實施例一的區(qū)別在于，本實施例中，三極管Tl、 T2、 T3、 T4、 T5可用MOS 管、達(dá)林頓管替代，還可以被作為開關(guān)使用的其他元件所替代。 這里本實用新型的描述和應(yīng)用是說明性的，并非想將本實用新型的范圍限制在上 述實施例中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫 離本實用新型的精神或本質(zhì)特征的情況下，本實用新型可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例， 以及用其它組件、材料和部件來實現(xiàn)。在不脫離本實用新型范圍和精神的情況下，可以對這 里所披露的實施例進(jìn)行其它變形和改變。
權(quán)利要求一種通用串行總線充電器的開關(guān)控制系統(tǒng)，其特征在于該控制系統(tǒng)用以根據(jù)充電負(fù)載是否存在控制充電電路的通斷；所述開關(guān)控制系統(tǒng)包括第一開關(guān)、第一開關(guān)的通斷控制單元；所述第一開關(guān)連接充電電源及轉(zhuǎn)換電路；所述第一開關(guān)的通斷控制單元連接USB輸出接口及第一開關(guān)，用以根據(jù)USB輸出接口是否連有充電負(fù)載控制第一開關(guān)的通斷；所述第一開關(guān)的通斷控制單元包括一第二開關(guān)，該第二開關(guān)根據(jù)USB輸出接口是否連有充電負(fù)載而自動通斷，從而控制所述第一開關(guān)的通斷。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用串行總線充電器的開關(guān)控制系統(tǒng)，其特征在于 所述第一開關(guān)為三極管T1，其基極連接所述第一開關(guān)的通斷控制單元。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用串行總線充電器的開關(guān)控制系統(tǒng)，其特征在于 所述第一開關(guān)的通斷控制單元包括 三極管T3，其基極連接USB輸出接口 ；三極管T2，其基極連接三極管T3 ; 三極管T4，其基極連接三極管T3 ;三極管T5，其基極通過一穩(wěn)壓電路接地；或者三極管T5被M0S管或達(dá)林頓管所替代。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的通用串行總線充電器的開關(guān)控制系統(tǒng)，其特征在于 所述第一開關(guān)為三極管Tl ;所述三極管Tl、三極管T3為PNP三極管，三極管T2、三極管T4、三極管T5為NPN三極三極管Tl的發(fā)射極接充電電源、集電極接轉(zhuǎn)接電路、基極接三極管T2的集電極； 三極管T2的發(fā)射極接地、基極接三極管T3的集電極；三極管T3的發(fā)射極接轉(zhuǎn)接電路的輸出、集電極接三極管T2的基極及三極管T4的 三極管T4的發(fā)射極接地、集電極接三極管T5的基極；三極管T5的集電極接充電電源、發(fā)射極接轉(zhuǎn)接電路的輸出；設(shè)置一電阻R6，R6的 三極管T5的集電極、另一端連接三極管T5的基極。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的通用串行總線充電器的開關(guān)控制系統(tǒng)，其特征在于 所述穩(wěn)壓電路為穩(wěn)壓二極管Zl。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的通用串行總線充電器的開關(guān)控制系統(tǒng)，其特征在于所述轉(zhuǎn)接電路的輸出端與USB輸出接口間連有二極管D1 ; 所述三極管T5選用電壓驅(qū)動或小電流驅(qū)動器件。
7. —種通用串行總線充電器，其特征在于其包括開關(guān)控制系統(tǒng)，用以根據(jù)充電負(fù)載 是否存在控制充電電路的通斷；所述開關(guān)控制系統(tǒng)包括第一開關(guān)，連接充電電源及轉(zhuǎn)換電路；第一開關(guān)的通斷控制單元，連接USB輸出接口及第一開關(guān)，用以根據(jù)USB輸出接口是否 連有充電負(fù)載控制第一開關(guān)的通斷；所述第一開關(guān)的通斷控制單元包括一第二開關(guān)，該第二開關(guān)根據(jù)USB輸出接口是否連 述述述 述述接極 端基 一有充電負(fù)載而自動通斷，從而控制所述第一開關(guān)的通斷。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的通用串行總線充電器，其特征在于 所述第一開關(guān)為三極管Tl，其基極連接所述第一開關(guān)的通斷控制單元； 所述第一開關(guān)的通斷控制單元包括三極管T3，其基極連接USB輸出接口 ； 三極管T2，其基極連接三極管T3 ; 三極管T4，其基極連接三極管T3 ;三極管T5，其基極通過一穩(wěn)壓電路接地；或者三極管T5被M0S管或達(dá)林頓管所替代。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的通用串行總線充電器，其特征在于 所述第一開關(guān)為三極管Tl ;所述三極管Tl、三極管T3為PNP三極管，三極管T2、三極管T4、三極管T5為NPN三極管；所述三極管Tl的發(fā)射極接充電電源、集電極接轉(zhuǎn)接電路、基極接三極管T2的集電極； 所述三極管T2的發(fā)射極接地、基極接三極管T3的集電極；所述三極管T3的發(fā)射極接轉(zhuǎn)接電路的輸出、集電極接三極管T2的基極及三極管T4的 基極；所述三極管T4的發(fā)射極接地、集電極接三極管T5的基極；所述三極管T5的集電極接充電電源、發(fā)射極接轉(zhuǎn)接電路的輸出；設(shè)置一電阻R6，電阻 R6的一端連接三極管T5的集電極、另一端連接三極管T5的基極。
專利摘要本實用新型揭示一種通用串行總線充電器及其開關(guān)控制系統(tǒng)，所述開關(guān)控制系統(tǒng)用以根據(jù)充電負(fù)載是否存在控制充電電路的通斷；所述開關(guān)控制系統(tǒng)包括第一開關(guān)、第一開關(guān)的通斷控制單元。第一開關(guān)連接充電電源及轉(zhuǎn)換電路；第一開關(guān)的通斷控制單元連接USB輸出接口及第一開關(guān)，用以根據(jù)是否存在充電負(fù)載控制第一開關(guān)的通斷。本實用新型提出的通用串行總線充電器的開關(guān)控制系統(tǒng)及方法，實現(xiàn)了USB輸出在負(fù)載插上和拔去時，自動打開和關(guān)閉USB工作電路。
文檔編號H02J7/00GK201499002SQ20092020961
公開日2010年6月2日 申請日期2009年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月11日
發(fā)明者洪偉弼, 陸元成 申請人:紐?？怂构怆娍萍?上海)有限公司