130134 九、； €明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係-種充電模式控制方法、電路及可充電模式 備，特別係鮮USBh的賴式設備的充賴式㈣方^電式^ 【先前技術】 帶USB介面的可檇式設備如掌上電腦等資訊存取量大、體積小 2 ’所以自，世，來-直備受用戶青睞。為使可檇式設備更好‘於 用戶使用，使其帶電時間長，可赋設備—般都内置大容量的可充電電池， 對於可充電電池充電的充賴式，現有技術主要有町兩種方案。 方案一： 利用外部直流適配裝置將市電經過變壓整流濾波穩壓之後給可檇式設 備提供充電電源對可充電電池充電。採用這種充電模式的優點在於了只要 有市電的地方就可以直接_適配裝置對可檇式設備的可充電電池充電， 而缺點在於，在充電期間可檇式設備和電腦等通信設備之間不能通過此充 電介面進行資料交換。 方案二：
9f· |·— 曰I正雜頁 利用USB介面將可檇式設備與電腦等通訊設備相連，通過USB介面對 可檇式設備内可充電電池充電。採取這種充電模式在對可檇式設備充電的 同時可檇式設備與通訊設備之間還可以通過USB匯流排進行資料交換，使 用起來十分方便，可按照USB 1.1和USB 2.0的協議標準，USB每個埠的 匯流排供電容量被限制在2.5瓦（0.5A @+5V)以内，也就是說當USB介 面提供的充電電壓為+5V時，所能提供的充電電流最大不超過500mA，因 而這個較小的充電電流限制了可檇式設備充電的速度。 【發明内容】 有鑒於此’有必要提供一種充電模式控制方法，以根據不同的充電電 源選取相應的充電模式對可檇式設備的可充電池充電，以使可檇式設備在 與通gfU免備通訊的同時能對其内的可充電電池快速充電。 有鑒於此，另提供一種充電模式控制電路，以根據不同的充電電源選 取相應的充電模式對可檇式設備的可充電池充電，以使可檇式設備在與通 訊設備通訊的同時能對其内的可充電電池快速充電。 6 1301345 有鑒於此，還提供_種可進行充魏讀制的 =:峨備在和電腦進行資料細時不能對其 、尚㈣種ίίϊ，制方法’用於控制可充電電池的充電模式，包括步驟： :ίί:ΪΓ 紋波信號;比較紋波信號與一參考電源所輸出的來 七波形信號；積分該波形信號後輸出一個控制信號；根據此 破’決疋可充電電池的充賴式。其中所述充電電源包括—通 備與-細己裝置，述充電模式包括_普通充電模式與—快速充電模^ 當過滤出的紋波信號霞幅值小於參考信號的電壓幅值時以普通充電模式 出的紋波信號的電壓幅值大於參考信號的電壓幅值_ 罾 —種充賴式控制電路，控射充電電池的充f模式，所述充電 模式㈣電路包括··—濾波魏，韻出充㈣源巾敝波信號；一 比車乂電路’麟比較紋波健和—參考電源所輸出的參考錢並輸出一波 形信號；-積分電路，驗積分此波形信號並輸出一控制信號；一充電控 制電路用於根據積分電路輸出的控制信號控制可充電電池的充電模式。 其中’充電電源包括-通訊設備及—適配裝置。比較電路包括—比較器、 ^了參考信號產生電路，比較ϋ包括—參考信號輸人端、波信號輸入 端^及-輸出端。參考信號輸入端與參考信號產生電路相連，紋波信號輸 入端與濾波電路相連，輸出端與積分電路相連。此外，參考信號產生電路 _ j接至參考電源，為比健提供參考信號。所述充電控制電路包括一電源 介面，直接與充電電源，一充電控制介面，與積分電路相連，以及一輸出 介面，與充電電池相連。 一種可進行充電模式控制的可檇式設備，其包括有一通用串列匯流排 界面及一可充電電池，所述可檇式設備可通過所述通用串列匯流排界面接 叉連接於一轉接裝置的充電電源充電。所述可檇式設備還包括有一充電模 式控制電路，所述充電模式控制電路包括··一濾波電路，用於過濾出所述 充電電源的紋波信號；一比較電路，用於比較該紋波信號幅值與一參考電 源輸出的參考信號的幅值，並根據比較結果輸出一波形信號；一積分電路， 用於積分該波形信號並輸出一控制信號；一充電控制電路，用於根據該控 制#號對所述可充電電池採取相應的充電模式充電。 7 潜換頁 1301345 她于現有麵，所述充f模讀财法、電路及裝腦 等通訊設備和可檇式設備之間進行資料交換的基礎上，相容了現有技術的 普通充電模式的同時還提供了-觀可檇式設備快速充賴式。採用這種 • 快速充龍式時，只需要在可檇式設備和連接于《的^接線之間加入一 • 個連接至AC/DC適配裝置的轉接裝置，通過該AC/DC適配裝置可以為充 電模式控制電路提供-錄大冑触域冑源，就可贿軌設備和可檇 式设備之間進行資料交換的同時對可檇式設備快速充電，使用起來很方便。 【實施方式】 本實施方式根據利用充電電源中紋波電壓幅值的大小不同，過濾出不 同紋波，將此紋波與參考電源比較後輸出一波形信號；將此波形信號積分 後作為充電模式的控制信號，決定對可充電電池採用相應的模式充電。 參閱第一圖，是充電模式控制電路一具體應用的示意圖。在該具體應 用中，本實施例中的充電模式控制電路32〇置於一可檇式設備3〇中，以根 據輸入的充電電源的不同控制可檇式設備3〇中可充電電池33〇的充電模 式。可檇式設備30通過一轉接裝置20與一通訊設備（第一圖中具體例舉 為一電腦10)及一 AC/DC適配裝置40相連，以便在和電腦1〇之間進行資 料交換的同時，從AC/DC適配裝置40處獲取較大的充電電流，對可充電 電池330以快速充電模式充電。
可檇式没備30通過通用串列匯流排（Universal Serial Bus，USB)介面 310與轉接裝置20的USB介面220相耦接，轉接裝置20又通過另一 USB 介面210與USB線纜50連接至電腦1〇的USB介面11〇。該轉接裝置2〇 還通過線纜61與62連接至AC/DC適配裝置40。在該轉接裝置20内部， USB介面210與USB介面220的引腳除Vex斷開外其他三個引腳G賺nd、 D+和D-均為直接耦合。線纜61與62分別與USB介面220的引腳GlOUnd 以及Vcc相連接。因此，通過轉接裝置2〇與電腦1〇及AC/DC適配裝置40 的連接，可檇式設備30在無需終止與電腦10之間進行資料交換的情況下， 可以從AC/DC適配裝置40處獲得大於500mA的充電電流以快速充電模式 對可充電電池330充電。在具體實施例中，當移走轉接裝置2〇後，電腦1〇 的USB介面110和可檇式設備3〇的USB介面310通過USB線繞50直接 相連接時，電腦10可以給整合在可檇式設備3〇内的充電模式控制電路32〇 k供個電壓為(5+5%)V隶大電流不超過500mA的充電電源，此時可搞式 8 Γ301345 「7]日^^ ♦設備30可以在和電腦進行資料交換的同時以普通充電模式 參閱第二圖’是本實施例中充電模式控制電路一具體電路圖，包括： 一濾、波電路321、一保護電路325、一比較電路322、一積分電路323、一 • 充電控制電路324及一可充電電池330。濾波電路321由一串聯電阻iu、 電谷C1 (下間稱為串聯電阻電容”）與一並聯電阻R2、電容C2 (下簡 稱為“並聯電阻電容”）組成，串聯電阻電容的一端經由一二極體〇4後與 可檇式設備30的USB介面310的Vccl引腳相連，另一端經由並聯電阻電 容後接地。此外，串聯電阻電容與並聯電阻電容的串接處（第二圖中所示& 點）還分別連接至保護電路325和比較電路322的一正相輸入端。保護電 路325由一串聯的《一極體Dl、D2及"串聯的電阻R5、電容C4組成，二
極體Dl、D2置於濾波電路321與一參考電源Vcc2之間，二極體D1的陽 極與濾波電路321中串聯電阻電容與並聯電阻電容的串接處8點相連，陰極 與二極體D2的陽極相連’二極體D2的陰極經由一二極體D3與參考電源 Vcc2相連。電阻R5、電容C4順序置於參考電源vCC2與地之間。此外， 二極體Dl、D2的串接處（第二圖中所示b點）與電阻R5、電容C4的串 接處（第二圖中所示c點）還經由一導線相連。 比較電路322包括一比較器CP、一經由二極體D3連接至參考電源Vcc2 的參考信號產生電路、以及一回饋電路。圖2所示中，參考信號產生電路 由電阻R4與電阻R7串聯構成’電阻R4經由二極體D3與參考電源Vcc2 相連，電阻R7與地相連。電阻R4與R7的串接處（第二圖中所示d點） 連至比較器CP的反相輸入端。回饋電路由一回饋電阻R6構成，回饋電阻 R6 —端連至電阻R4與R7的串接處d點，另一端連接至比較器cp的輸出 端。在本實施例中，由參考信號產生電路產生的參考信號Vref經由比較器 CP的反向輸入端輸入比較器CP ’另’從充電電源（電腦丨〇或ac/dC適 配裝置40)處經USB介面310的Vccl引腳傳輸的充電電壓vini經濾波電 路321濾波後成為紋波信號，該紋波信號從比較器CP的正相輸入端輸入比 較器CP。比較器CP將該兩種信號比較後，輸出一波形信號至積分電路323 中。 積分電路323由一串聯置於比較器CP的輸出端與地之間的電阻R3與 電容C3組成。電阻R3連接比較器CP的輸出端，電容C3接地，電阻R3 與電容C3的串接處（第二圖中所示e點）連接至充電控制電路324的充電 9 1301345 控制介面Cn。充電控制電路324的電源介面Pin與可檇式 介面310的Vccl引腳相連，其輸出介面〇说與待充電的可充電電池33〇相 連。在本實施例中，濾波電路321過濾從USB介面310的Vccl引腳輸出 的充電電壓Vinl後，輸出一紋波電壓（即紋波信號）vouU至比較電路322。 比較電路322將紋波信號Voutl的電壓幅值與參考信號產生電路產生的參 考^號Vref的電壓值比較，輸出一波形信號v〇ut2至積分電路323，積分 電路323積分該波形信號後輸出一控制信號Vout3送至充電控制電路324 的充電控制介面Cn，充電控制電路324根據該控制信號Vout3自動識別充 電電源：電腦10或AC/DC適配裝置40，從而控制從電源介面pin處流入 與從輸出介面Out流出的電流的大小，以此控制可充電電池33〇的充電模 式。 從USB介面310的Vccl引腳輸出的充電電壓vinl經二極體D4後輸 出的電壓中，具有不同的電壓頻率，濾波電路210過濾出某一頻率的交流 電壓即具相應電壓幅值的紋波信號Voutl。在具體應用中，由於從AC/〇c 適配裝置40與從電腦10經由USB介面310的Vccl引腳輸出的充電電壓 Vinl的純潔度不同’因而過遽出的紋波信號v〇uti的電壓幅值大小也不同。 例如，從AC/DC適配裝置40處傳輸來的充電電壓Vinl經過濾後所得的紋 波信號Voutl最大電壓幅值Vml —般大於l〇〇mv，而從電腦10處傳來的 充電電壓Vinl經過濾後所得的紋波信號Voutl最大幅值Vm2 一般小於 100mV。 ' 比較電路322將紋波信號Voutl的電壓幅值與參考信號Vref的電壓值 相比較後，輸出一個相對應的波形信號Vout2。在本發明的具體實施例中， 參考信號Vref的電壓值應介於這兩個紋波信號最大電壓幅值Vmi、Vm2 之間，例如設置參考信號Vref的電壓值為i〇〇mv，當比較電路322正相輪 入端輸入的紋波信號Voutl來自電腦1〇時，該紋波電壓最大電壓幅值 低於參考信號Vref的電壓值，因而輸出的波形信號V〇ut2為一持續的低電 平信號；當其輸入的紋波信號Voutl來自AC/DC適配裝置40時，該紋、皮 中的最大電壓幅值Vm2與參考#號Vref的電壓值相比有高有低，因而輸出 波形信號Vout2為一矩形波形式。 & 積分電路323積分從比較電路322輸出的波形信號ν_2後輸出一相 應的控制信號Vout3，以決定充電控制電路324的控制模式。當波形传號 10 1301345 士 |9争邊《?變正替換頁 、 Vout2為一持績的低電平信號時，經積分後輸出的控制信號-1 續的低電平；當波形信號Vout2波形為一矩形波時，經積分後輸出控制信 號Vout3為一錯齒波或三角波等形式。 • 充電控制電路324根據根據積分後的控制信號Vout3作為其充電模式 • 的控制信號，決定對可充電電池330採取相應的充電模式充電。當充電控 制電路324接受的控制信號vout3為鋸齒波或三角波等形式的波形時，^ 識別充電電源來自AC/DC適配裝置40，從而決定對可充電電池33〇採取充 電電流大於5〇OmA的快速充電模式進行充電；當充電控制電路似接受的 控制b虎Vout3為持續低電平時，其識別充電電源來自電腦1〇，從而決定 對可充電電池33G採取充電電流小於5G()mA的普通充電模錢行充電。 保護電路325用於防止充電電壓Vinl瞬間過大時對電路造成的損宝。 此外，在USB介面310的Vccl引腳和參考電源Vcc2的輸入端加入二&體 D3、D4，可以在防止充電電源與參考電源Vcc2之間相互干擾的同時過^ 掉充電電壓Vin卜參考電源Vcc2的輸出中的負脈衝。正常情況下，充電^ 壓彻經過濾波電路別後的紋波電壓幅值遠小於參考電源、_ 電壓，保護電路325中的二極體D1工作在截止狀態。當充電電壓㈣ 間過大，經過濾、波電路训後的紋波電壓幅值大於參考電源Μ的+ 壓時，保護電路22〇中的二極體D1工作在導通狀態，保護電路工作$ 電容C4放電防止瞬間過高的充電電壓％“對電路造成的損害。 义 本發明關於比較電路322的參考信號Vref的電壓值不限ς⑽阶 據輸入的充電電源具體情況的不同，Vrcf的電壓值只要介於 : 紋波健的最大賴碰Vml、恤之·可崎現錢 絲上所述，以上所述僅為本發明之較佳實施例❿已，且 用功效，凡其他未脫離本發明所揭示之精神下所完成之成使 均應包含在下述之申請專利範圍内。 am” ’ 【圖式簡單說明】 第一圖係充電模式控制電路一具體應用的示意圖。 第一圖係充電模式控制電路一實施例的具體電路圖。 【主要元件符號說明】 10 電腦 1301345 轉接裝置 20 可攜式設備 30 AC/DC適配裝置 40 USB線纜 50 線纜 6卜62 USB介面 110 、 210 充電模式控制電路 320 可充電電池 330 濾波電路 321 比較電路 322 積分電路 323 充電控制電路 324 保護電路 325 充電電源 Vccl 參考電源 Vcc2 比較器 CP 電阻 R1 > R2 > 電容 α、C2、 二極體 D 卜 D2、 電源介面 Pin 充電控制介面 Cn 輸出介面 Out 9，·爸.響麵丨 12