一种充电装置及充电装置控制方法
阅读：440发布：2020-05-14
专利汇可以提供一种充电装置及充电装置控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 适用于充电技术领域，提供一种充电装置及充电装置控制方法，充电装置包括：供电电源、 电压 输出 电路 、控 制模 块 、USB 接口 ；检测电路包括插拔检测电路、与插拔检测电路并联的MOS管；MOS管断开状态时， 控制模块 检测插拔检测电路的两端电压大于第一预设值时，控制模块判断充电设备插入USB接口并控制MOS管导通，USB接口输出充电电压给充电设备充电；MOS管导通状态时，控制模块间隔预设时间控制MOS管降低驱动电压，控制模块检测插拔检测电路的两端电压小于第二预设值时，控制模块判断充电设备拔出USB接口并控制MOS管断开，停止USB接口输出充电电压。本发明的充电装置可实现精确检测充电设备是否插入和拔出USB接口，检测精准度高，有效避免了误判情形的发生。，下面是一种充电装置及充电装置控制方法专利的具体信息内容。
1.一种充电装置，其特征在于，包括：供电电源、与所述供电电源相连的电压输出电路、与所述供电电源电连接的控制模块、与所述电压输出电路和所述控制模块相连的检测电路、与所述检测电路相连的USB接口；
所述检测电路包括连接所述电压输出电路和所述USB接口的插拔检测电路、以及与所述插拔检测电路并联并用于导通或断开所述电压输出电路和所述USB接口的MOS管，所述MOS管与所述控制模块相连，所述插拔检测电路在充电设备插入所述USB接口时形成回路电流，并在所述插拔检测电路的两端产生电压；
所述MOS管处于断开状态时，当所述控制模块检测到所述插拔检测电路的两端电压大于第一预设值时，所述控制模块判断充电设备插入所述USB接口并控制所述MOS管导通以使所述USB接口输出充电电压给所述充电设备充电；
所述MOS管处于导通状态时，所述控制模块每间隔预设时间控制所述MOS管降低驱动电压，并检测所述插拔检测电路的两端电压，当所述控制模块检测到所述插拔检测电路的两端电压小于第二预设值时，所述控制模块判断所述充电设备拔出所述USB接口并控制所述MOS管保持断开，以使所述USB接口停止输出充电电压。
2.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述USB接口和所述检测电路的数量至少为两个，每个所述USB接口对应连接一所述检测电路。
3.根据权利要求2所述的充电装置，其特征在于，所述充电装置还包括分别与所述电压输出电路和所述控制模块相连的充电协议模块，所述充电协议模块同时与每个所述USB接口相连；
当所述控制模块检测到一个所述USB接口插入有所述充电设备时，所述控制模块向所述充电协议模块发送第一控制信号，所述充电协议模块接收所述第一控制信号并根据所述充电设备的充电电压控制所述电压输出电路向所述USB接口输出对应所述充电设备的充电电压；
当所述控制模块检测到两个或两个以上所述USB接口插入有所述充电设备时，所述控制模块向所述充电协议模块发送第二控制信号，所述充电协议模块接收所述第二控制信号并控制所述电压输出电路向所述USB接口输出预设充电电压。
4.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述插拔检测电路包括与所述MOS管并联的检测电阻，所述检测电阻的一端与所述USB接口以及所述MOS管的源极相连，所述检测电阻的另一端接地并与所述MOS管的漏极相连，所述MOS管的栅极与所述控制模块相连。
5.根据权利要求3所述的充电装置，其特征在于，所述电压输出电路包括电阻R7以及电阻R8，所述电阻R7一端与所述供电电源相连，另一端与所述电阻R8的一端相连，所述电阻R8的另一端接地，所述充电协议模块的引脚FB连接在所述电阻R7以及所述电阻R8之间。
6.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述充电装置还包括稳压模块，所述控制模块通过所述稳压模块与所述供电电源相连。
7.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述MOS管通过一限流电阻与所述控制模块相连。
8.一种充电装置控制方法，应用于如权利要求1所述的充电装置，其特征在于，所述方法包括：
所述MOS管处于断开状态时，所述控制模块检测所述插拔检测电路的两端电压；
所述控制模块判断所述插拔检测电路的两端电压是否大于第一预设值；若是，进入下一步骤；若否，返回上一步骤；
所述控制模块判断有充电设备插入所述USB接口并控制所述MOS管导通，以使所述USB接口输出充电电压给所述充电设备充电；
所述MOS管处于导通状态时，所述控制模块每间隔预设时间控制所述MOS管降低驱动电压并检测所述插拔检测电路的两端电压；
所述控制模块判断所述插拔检测电路的两端电压是否小于第二预设值；若是，进入下一步骤；若否，返回上一步骤；
所述控制模块判断所述充电设备拔出所述USB接口并控制所述MOS管保持断开，以使所述USB接口停止输出充电电压。
9.根据权利要求8所述的充电装置控制方法，其特征在于，所述USB接口和所述检测电路的数量至少为两个，每个所述USB接口对应连接一所述检测电路。
10.根据权利要求9所述的充电装置控制方法，其特征在于，所述充电装置还包括分别与所述电压输出电路和所述控制模块相连的充电协议模块，所述充电协议模块同时与每个所述USB接口相连；所述控制模块判断有充电设备插入所述USB接口并控制所述MOS管导通，以使所述USB接口输出充电电压给所述充电设备充电包括：
当所述控制模块判断一个所述USB接口插入有所述充电设备时，所述控制模块向所述充电协议模块发送第一控制信号，所述充电协议模块接收所述第一控制信号并根据所述充电设备的充电电压控制所述电压输出电路向所述USB接口输出对应所述充电设备的充电电压；
当所述控制模块判断两个或两个以上所述USB接口插入有所述充电设备时，所述控制模块向所述充电协议模块发送第二控制信号，所述充电协议模块接收所述第二控制信号并控制所述电压输出电路向所述USB接口输出预设充电电压。
一种充电装置及充电装置控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及充电技术领域，具体涉及一种充电装置及充电装置控制方法。
背景技术
[0002] 随着电子设备的不断发展，电子设备的功能也不断完善，电子设备可以供用户使用的功能越来越多，但是电子设备的耗电量也在不断加大，用户在使用电子设备的过程中，会经常遇到电池电量不足的问题，因此越来越多的人需要借助充电装置对电子设备进行充电。
[0003] 现有技术中，市面上的充电装置通常会设置一个或多个USB接口以供充电设备充电，当充电装置检测到有充电设备插入时会向USB接口输出充电电压以供充电设备充电，并在检测到充电设备拔出USB接口时停止USB接口输出充电电压。但现有的充电装置通常利用充电设备插入USB接口会下拉电压的方式检测是否有充电设备插入或拔出USB接口，而内置芯片的Lightning数据线(苹果手机数据线)插入USB接口时，同样会下拉电压而误判为充电设备插入USB接口；而且当苹果手机充电完成后，如仅将苹果手机拔出，而未拔出苹果手机数据线，仍然会误判为充电设备处于充电状态，长时间对数据线输出充电电压，易损坏数据线且浪费能源。因此，现有技术的充电装置对充电设备插入或拔出USB接口的检测精准度低，易导致误判情形的发生。
发明内容
[0004] 本发明提供一种充电装置，旨在解决现有技术的充电装置存在对充电设备插入或拔出USB接口的检测精准度低，易导致误判情形发生的问题。
[0005] 本发明是这样实现的，一种充电装置，包括：供电电源、与所述供电电源相连的电压输出电路、与所述供电电源电连接的控制模块、与所述电压输出电路和所述控制模块相连的检测电路、与所述检测电路相连的USB接口；
[0006] 所述检测电路包括连接所述电压输出电路和所述USB接口的插拔检测电路、以及与所述插拔检测电路并联并用于导通或断开所述电压输出电路和所述USB接口的MOS管，所述MOS管与所述控制模块相连，所述插拔检测电路在充电设备插入所述USB接口时形成回路电流，并在所述插拔检测电路的两端产生电压；
[0007] 所述MOS管处于断开状态时，当所述控制模块检测到所述插拔检测电路的两端电压大于第一预设值时，所述控制模块判断充电设备插入所述USB接口并控制所述MOS管导通以使所述USB接口输出充电电压给所述充电设备充电；
[0008] 所述MOS管处于导通状态时，所述控制模块每间隔预设时间控制所述MOS管降低驱动电压，并检测所述插拔检测电路的两端电压，当所述控制模块检测到所述插拔检测电路的两端电压小于第二预设值时，所述控制模块判断所述充电设备拔出所述USB接口并控制所述MOS管保持断开，以使所述USB接口停止输出充电电压。
[0009] 优选的，所述USB接口和所述检测电路的数量至少为两个，每个所述USB接口对应连接一所述检测电路。
[0010] 优选的，所述充电装置还包括分别与所述电压输出电路和所述控制模块相连的充电协议模块，所述充电协议模块同时与每个所述USB接口相连；
[0011] 当所述控制模块检测到一个所述USB接口插入有所述充电设备时，所述控制模块向所述充电协议模块发送第一控制信号，所述充电协议模块接收所述第一控制信号并根据所述充电设备的充电电压控制所述电压输出电路向所述USB接口输出对应所述充电设备的充电电压；
[0012] 当所述控制模块检测到两个或两个以上所述USB接口插入有所述充电设备时，所述控制模块向所述充电协议模块发送第二控制信号，所述充电协议模块接收所述第二控制信号并控制所述电压输出电路向所述USB接口输出预设充电电压。
[0013] 优选的，所述插拔检测电路包括与所述MOS管并联的检测电阻，所述检测电阻的一端与所述USB接口以及所述MOS管的源极相连，所述检测电阻的另一端接地并与所述MOS管的漏极相连，所述MOS管的栅极与所述控制模块相连。
[0014] 优选的，所述电压输出电路包括电阻R7以及电阻R8，所述电阻R7一端与所述供电电源相连，另一端与所述电阻R8的一端相连，所述电阻R8的另一端接地，所述充电协议模块的引脚FB连接在所述电阻R7以及所述电阻R8之间。
[0015] 优选的，所述充电装置还包括稳压模块，所述控制模块通过所述稳压模块与所述供电电源相连。
[0016] 优选的，所述MOS管通过一限流电阻与所述控制模块相连。
[0017] 本发明还提供一种充电装置控制方法，应用于上述的充电装置，所述方法包括：
[0018] 所述MOS管处于断开状态时，所述控制模块检测所述插拔检测电路的两端电压；
[0019] 所述控制模块判断所述插拔检测电路的两端电压是否大于第一预设值；若是，进入下一步骤；若否，返回上一步骤；
[0020] 所述控制模块判断有充电设备插入所述USB接口并控制所述MOS管导通，以使所述USB接口输出充电电压给所述充电设备充电；
[0021] 所述MOS管处于导通状态时，所述控制模块每间隔预设时间控制所述MOS管降低驱动电压并检测所述插拔检测电路的两端电压；
[0022] 所述控制模块判断所述插拔检测电路的两端电压是否小于第二预设值；若是，进入下一步骤；若否，返回上一步骤；
[0023] 所述控制模块判断所述充电设备拔出所述USB接口并控制所述MOS管保持断开，以使所述USB接口停止输出充电电压。
[0024] 优选的，所述USB接口和所述检测电路的数量至少为两个，每个所述USB接口对应连接一所述检测电路。
[0025] 优选的，所述充电装置还包括分别与所述电压输出电路和所述控制模块相连的充电协议模块，所述充电协议模块同时与每个所述USB接口相连；所述控制模块判断有充电设备插入所述USB接口并控制所述MOS管导通，以使所述USB接口输出充电电压给所述充电设备充电包括：
[0026] 当所述控制模块判断一个所述USB接口插入有所述充电设备时，所述控制模块向所述充电协议模块发送第一控制信号，所述充电协议模块接收所述第一控制信号并根据所述充电设备的充电电压控制所述电压输出电路向所述USB接口输出对应所述充电设备的充电电压；
[0027] 当所述控制模块判断两个或两个以上所述USB接口插入有所述充电设备时，所述控制模块向所述充电协议模块发送第二控制信号，所述充电协议模块接收所述第二控制信号并控制所述电压输出电路向所述USB接口输出预设充电电压。
[0028] 本发明提供的充电装置通过设置连接电压输出电路和USB接口的插拔检测电路、以及与插拔检测电路并联并用于导通或断开电压输出电路和USB接口的MOS管，利用插拔检测电路在充电设备插入USB接口时形成回路电流，并在插拔检测电路的两端产生电压的原理，控制模块在MOS管处于断开状态时检测该插拔检测电路的两端电压是否大于第一预设值即可判断是否为充电设备插入USB接口，从而避免仅内置芯片的Lightning数据线插入USB接口而误判为充电设备插入USB接口的情形，提高了检测充电设备是否插入USB接口的精准度。在MOS管处于导通状态时，通过控制模块每间隔预设时间控制MOS管降低驱动电压，以在插拔检测电路的两端产生压差，通过控制模块检测插拔检测电路的两端电压是否小于第二预设值以判断充电设备是否拔出。当控制模块检测到插拔检测电路的两端电压小于第二预设值时，控制模块判断充电设备拔出USB接口并驱动MOS管保持断开以停止USB接口输出充电电压，从而可实现精确检测充电设备是否拔出USB接口，避免用户仅将苹果手机拔出而未拔出Lightning数据线时被误判为充电设备未拔出，以便在充电设备拔出USB接口后及时停止USB接口输出充电电压。附图说明
[0030] 图2为本发明实施例提供的充电装置中检测电路与USB接口的电路连接图；
[0031] 图3为本发明实施例提供的充电装置的电路图；
[0032] 图4为本发明实施例提供的充电装置中MOS管在不同驱动电压VGS下通过电流Ids与插拔检测电路的两端电压Vab的变化曲线图；
[0033] 图5为本发明实施例提供的充电装置控制方法的流程图。
具体实施方式
[0034] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0035] 本发明实施例提供的充电装置通过设置连接电压输出电路和USB接口的插拔检测电路、以及与插拔检测电路并联并用于导通或断开电压输出电路和USB接口的MOS管，利用插拔检测电路在充电设备插入USB接口时形成回路电流，并在插拔检测电路的两端产生电压的原理，控制模块在MOS管处于断开状态时检测该插拔检测电路的两端电压是否大于第一预设值即可判断是否为充电设备插入USB接口，提高了检测充电设备是否插入USB接口的精准度。在MOS管处于导通状态时，通过控制模块每间隔预设时间降低MOS管的驱动电压，从而增大MOS管的阻抗，当控制模块检测到插拔检测电路的两端电压小于第二预设值时，控制模块判断充电设备拔出USB接口并控制MOS管保持断开以停止USB接口输出充电电压，从而可实现精确检测充电设备是否拔出USB接口，以便在充电设备拔出USB接口后及时停止USB接口输出充电电压。
[0036] 请参照图1-图3，本发明实施例提供一种充电装置，包括：供电电源1、与供电电源1相连的电压输出电路2、与供电电源1电连接的控制模块3、与电压输出电路2和控制模块3相连的检测电路4、与检测电路4相连的USB接口5。
[0037] 请参照图2，检测电路4包括连接电压输出电路2和USB接口5的插拔检测电路41、以及与插拔检测电路41并联并用于导通或断开电压输出电路2和USB接口5的MOS管42，MOS管42与控制模块3相连，插拔检测电路41在充电设备插入USB接口5时形成回路电流，并在插拔检测电路41的两端产生电压。充电设备可以为手机、蓝牙耳机、平板电脑等。
[0038] MOS管42处于断开状态时，当控制模块3检测到插拔检测电路41的两端电压大于第一预设值时，控制模块3判断充电设备插入USB接口5并控制MOS管42导通以使USB接口5输出充电电压给充电设备充电。
[0039] MOS管42处于导通状态时，控制模块3每间隔预设时间控制MOS管42降低驱动电压，并检测插拔检测电路41的两端电压，当控制模块3检测到插拔检测电路41的两端电压小于第二预设值时，控制模块3判断充电设备拔出USB接口5并控制MOS管42保持断开，以使USB接口5停止输出充电电压。
[0040] 在本发明实施例中，控制模块3可以为单片机或模拟芯片。本实施例中，控制模块3为单片机。控制模块3每间隔预设时间向MOS管42输入低电平，从而每间隔预设时间关闭一次MOS管42，以降低MOS管42的驱动电压。利用MOS管42在关闭过程中驱动电压逐渐降低的特性，实现MOS管42的驱动电压的降低，MOS管42的驱动电压在降低的过程中，MOS管42的阻抗逐渐增大，从而在插拔检测电路41的两端产生压差，如充电设备拔出USB接口5，插拔检测电路41的两端电压将会小于第二预设值，如充电设备未拔出USB接口5，插拔检测电路41的两端电压将会大于或等于第二预设值，因此控制模块3可以通过检测插拔检测电路41的两端电压是否小于第二预设值以判断充电设备是否拔出USB接口5。
[0041] 其中，控制模块3每关闭一次MOS管42的间隔时间可根据实际需要进行设置，以确保每次MOS管42关闭时的驱动电压不会降低到零，使得MOS管42不会完全关闭，且可保证控制模块3准确检测出插拔检测电路41的两端电压，从而准确判断出充电设备是否被拔出。如不通过控制模块3每间隔预设时间降低MOS管42的驱动电压，由于MOS管42导通时两端电压趋近零，插拔检测电路41处于短路状态，从而将无法检测插拔检测电路41的两端电压。
[0042] 本实施例中，MOS管42处于导通状态时，控制模块3每间隔2秒时间关闭一次MOS管42，供电电源1的供电电压为5V，MOS管42的初始驱动电压为5V。MOS管42在关闭过程中，MOS管42的驱动电压从5V逐渐下降，在此过程中，控制模块3检测插拔检测电路41的两端电压。
当控制模块3检测到插拔检测电路41的两端电压小于第二预设值时，控制模块3判断充电设备拔出USB接口5，此时控制模块3持续向MOS管42输出低电平，从而控制MOS管42保持断开以使USB接口5停止输出充电电压；若控制模块3在MOS管42在关闭过程中检测到插拔检测电路
41的两端电压大于或等于第二预设值时，控制模块3判断充电设备未拔出USB接口5，此时控制模块3控制MOS管42重新导通并每间隔预设时间关闭一次MOS管42以降低MOS管42的驱动电压，从而实时侦测充电设备是否拔出USB接口5。
当控制模块3检测到插拔检测电路41的两端电压小于第二预设值时，控制模块3判断充电设备拔出USB接口5，此时控制模块3持续向MOS管42输出低电平，从而控制MOS管42保持断开以使USB接口5停止输出充电电压；若控制模块3在MOS管42在关闭过程中检测到插拔检测电路
41的两端电压大于或等于第二预设值时，控制模块3判断充电设备未拔出USB接口5，此时控制模块3控制MOS管42重新导通并每间隔预设时间关闭一次MOS管42以降低MOS管42的驱动电压，从而实时侦测充电设备是否拔出USB接口5。
[0043] 本发明实施例的充电装置通过设置连接电压输出电路2和USB接口5的插拔检测电路41、以及与插拔检测电路41并联并用于导通或断开电压输出电路2和USB接口5的MOS管42，插拔检测电路41在充电设备插入USB接口5时形成回路电流，并在插拔检测电路41的两端产生电压。在MOS管42处于断开状态时，通过控制模块3检测该插拔检测电路41的两端电压是否大于第一预设值即可以判断是否为充电设备插入USB接口5，从而避免仅内置芯片的Lightning数据线插入USB接口5而误判为充电设备插入USB接口5的情形，提高了检测充电设备是否插入USB接口5的精准度；在MOS管42处于导通状态时，通过控制模块3每间隔预设时间降低MOS管42的驱动电压，以在插拔检测电路41的两端产生压差，通过控制模块3检测插拔检测电路41的两端电压是否小于第二预设值以判断充电设备是否拔出。当控制模块3检测到插拔检测电路41的两端电压小于第二预设值时，控制模块3判断充电设备拔出USB接口5并控制MOS管42断开以停止USB接口5输出充电电压，从而可实现精确检测充电设备是否拔出USB接口5，避免用户仅将苹果手机拔出而未拔出苹果手机数据线时被误判为充电设备未拔出，以便在充电设备拔出USB接口5后及时停止USB接口5输出充电电压。
[0044] 本发明实施例中，MOS管42为PMOS管或NMOS管。MOS管42通过一限流电阻与控制模块3相连，从而起到限制通过MOS管42的电流，防止MOS管42损坏。
[0045] 作为本发明的一个实施例，插拔检测电路41包括与MOS管42并联的检测电阻R0，检测电阻R0的一端与USB接口5以及MOS管42的源极相连，检测电阻R0的另一端接地并与MOS管42的漏极相连，MOS管42的栅极与控制模块3相连。其中，由于MOS管42与检测电阻R0并联，插拔检测电路41的两端电压即为检测电阻R0的两端电压。除此之外，插拔检测电路41还可以设置两个或多个串联的检测电阻。
[0046] 本实施例中，MOS管42的栅极与控制模块3的端口GateX相连，MOS管42连接电压输出电路2和USB接口5，以实现MOS管42的导通和断开控制，从而控制打开或关闭USB接口5的输出电压。其中，控制模块3的端口GateX输出高电平时控制MOS管42导通，控制模块3的端口GateX输出低电平时控制MOS管42断开，实现MOS管42关闭。检测电阻R0的一端与USB接口5的引脚GND相连并与MOS管42的源极相连形成结点a，检测电阻R0的另一端与电压输出电路2的GND端相连并与MOS管42的漏极相连形成结点b，USB接口5的引脚VCC与电压输出电路2的Vbus端相连，插拔检测电路41的两端电压即为结点a与结点b之间的电压Vab。
[0047] 本实施例中，当USB接口5未插入充电设备时，插拔检测电路41未形成通路，插拔检测电路41未形成电流，插拔检测电路41的两端电压Vab为零。当有充电设备插入USB接口5时，插拔检测电路41经数据线与USB接口5形成通路，就会形成通过插拔检测电路41的回路电流Iab。此时，由于MOS管42未导通，电流是经过插拔检测电路41的检测电阻R0，Vab＝Iab*R0，如果是内置芯片的Lightning数据线(苹果手机数据线)插入USB接口5时会抽取小于1mA的电流，而手机/蓝牙耳机等充电设备插入USB接口5时抽取电流至少大于10mA的电流。由于检测电阻R0的阻值固定，只需要设置Vab的第一预设值，即可判断是否为充电设备插入USB接口5，从而能可靠识别是否插入充电设备，避免出现误判。
[0048] 其中，第一预设值可根据检测电阻R0的阻值进行设置，如检测电阻R0的阻值为200欧姆，第一预设值设置为0.3V。当Lightning数据线插入USB接口5时，经过检测电阻R0的电流小于1mA，因此检测电阻R0的两端电压小于0.2V，因此Lightning数据线插入USB接口5时，控制模块3会检测到插拔检测电路41的两端电压Vab小于0.3V，从而可准确判断出没有充电设备插入USB接口5，此时MOS管42不会导通，USB接口5不会输出充电电压。
[0049] 本发明实施例中，当控制模块3判断充电设备插入USB接口5并控制MOS管42导通以使USB接口5输出电压给充电设备充电后，通过控制模块3每间隔预设时间关闭一次MOS管42，从而降低MOS管42的驱动电压以增大MOS管42的阻抗，以在插拔检测电路41的两端产生压差，从而可通过控制模块3准确检测插拔检测电路41的两端电压Vab是否小于第二预设值以判断充电设备是否拔出。
[0050] 如图4所示，MOS管42的阻抗会随着MOS管42的驱动电压VGS的减小而增大，通过MOS管42的电流Ids减小，使插拔检测电路41的两端Vab产生压差。本实施例中，控制模块3控制MOS管42关闭时，MOS管42的驱动电压VGS从5V逐渐降低，在此过程中，控制模块3检测插拔检测电路41的两端电压Vab。当充电设备未拔出USB接口5，插拔检测电路41的两端电压Vab会大于或等于第二预设值；当插拔检测电路41的两端电压Vab小于第二预设值，代表充电设备拔出USB接口5。如控制模块3检测到插拔检测电路41的两端电压Vab大于或等于第二预设值时，控制模块3判断充电设备未拔出USB接口5并保持MOS管42导通，并每间隔预设时间降低MOS管42的驱动电压以实时检测充电设备是否拔出USB接口5，使得控制模块3不断通过控制MOS管42的关闭和打开以实时检测充电设备是否拔出USB接口5。当控制模块3检测到插拔检测电路41的两端电压Vab小于第二预设值时，控制模块3判断充电设备拔出USB接口5并控制MOS管42断开以停止USB接口5输出充电电压，从而可实现精确检测充电设备是否拔出USB接口5，避免用户仅将苹果手机拔出而未拔出苹果手机数据线时被误判为充电设备未拔出，以便在充电设备拔出USB接口5后及时停止USB接口5输出充电电压。
[0051] 其中，第二预设值的设置值可以与第一预设值相同或者不同，且第二预设值和第一预设值均大于零，具体根据插拔检测电路41的阻值进行设置。本实施例中，第二预设值同样设置为0.3V。当充电设备拔出USB接口5时，通过检测电阻R0的电流等于零，或者仅拔出苹果手机而未拔出苹果手机的Lightning数据线，通过检测电阻R0的电流会小于1mA，因此检测电阻R0的两端电压均小于0.2V，小于第二预设值0.3V，避免苹果数据线未拔出而误判为充电设备处于充电状态，从而可准确判断出充电设备拔出USB接口5，此时控制模块3控制MOS管42关闭，以使USB接口5不会输出充电电压。
[0052] 本发明实施例中，充电装置还包括稳压模块6，控制模块3通过稳压模块6与供电电源1相连。其中，控制模块3的Vdd端与稳压模块6相连，控制模块3的GND端接地，稳压模块6起到稳定作用，确保控制模块3的工作电压稳定。
[0053] 作为本发明的一个实施例，USB接口5和检测电路4的数量至少为两个，每个USB接口5对应连接一检测电路4，便于实现同时对多个充电设备充电。除此之外，USB接口5和检测电路4的数量也可以只设置成一个。在本实施例中，USB接口5和检测电路4的数量为三个。
[0054] 本实施例中，每个USB接口5对应的MOS管42处于断开状态时，当控制模块3检测到插拔检测电路41的两端电压Vab大于第一预设值时，控制模块3判断充电设备插入该USB接口5并驱动MOS管42导通以使USB接口5输出充电电压给充电设备充电。
[0055] 每个USB接口5对应的MOS管42处于导通状态时，控制模块3每间隔预设时间降低MOS管42的驱动电压，并检测插拔检测电路41的两端电压Vab，当控制模块3检测到插拔检测电路41的两端电压Vab小于第二预设值时，控制模块3判断充电设备拔出该USB接口5并控制MOS管42断开，以停止USB接口5输出充电电压。
[0056] 作为本发明的一个实施例，充电装置还包括分别与电压输出电路2相连和控制模块3相连的充电协议模块7，充电协议模块7同时与每个USB接口5相连。其中，充电协议模块7与控制模块3的端口En1相连。本实施例中，充电协议模块7为识别芯片。
[0057] 当控制模块3检测到一个USB接口5插入有充电设备时，控制模块3向充电协议模块7发送第一控制信号，充电协议模块7接收第一控制信号并根据充电设备的充电电压控制电压输出电路2向USB接口5输出对应充电设备的充电电压；当控制模块3检测到两个或两个以上USB接口5插入有充电设备时，控制模块3向充电协议模块7发送第二控制信号，充电协议模块7接收第二控制信号并控制电压输出电路2向USB接口5输出预设充电电压。其中，第一控制信号为高电平信号，第二控制信号为低电平信号。
[0058] 本实施例中，当控制模块3检测到任意一个USB接口5插入充电设备时，控制模块3通驱动USB接口5对应的MOS管42导通，控制模块3向充电协议模块7输出高电平信号，充电协议模块7通过握手协议识别充电设备的充电电压，并控制电压输出电路2向USB接口5输出对应充电设备的充电电压，以实现充电设备的快充。
[0059] 当控制模块3检测到第二个USB接口5插入充电设备时，即检测到两个USB接口5插入有充电设备时，控制模块3驱动第二个USB接口5对应的MOS管42导通，此时控制模块3向充电协议模块7输出低电平信号，充电协议模块7接收低电平信号并控制电压输出电路2向USB接口5输出预设充电电压。其中，预设电压为5V，以实现两个或两个以上充电设备实现普通充电。两个充电设备实现普通充电不允许进入快充模式；同样，当控制模块3检测到第三个USB接口5插入充电设备时，即检测到两个以上USB接口5插入有充电设备时，控制模块3驱动第三个USB接口5对应的MOS管42导通，此时控制模块3向充电协议模块7输出低电平信号，充电协议模块7接收低电平信号并控制电压输出电路2向USB接口5输出预设电压，以实现三个充电设备均实现普通充电。当检测到任意一个USB接口5插入一个充电设备实现充电设备的快充，并检测到两个或两个USB接口5插入充电设备时实现普通充电，既能满足快充充电和普通充电的需求，且总功率没有增加，有效降低了生产成本。
[0060] 本发明实施例中，电压输出电路2包括电阻R7以及电阻R8，电阻R7一端与供电电源1相连，另一端与电阻R8的一端相连，电阻R8的另一端接地，充电协议模块7的引脚FB连接在电阻R7以及电阻R8之间。其中，电阻R7一端与供电电源1的Vout端相连，电阻R8的与电阻R7连接的一端与供电电源1的Vfb端相连,电阻R8的另一端与供电电源1的GND端相连。
[0061] 本发明实施例中，充电协议模块7通过调节引脚FB的拉电流或灌电流的大小来精确控制电压输出电路2的输出电压，从而根据充电设备的充电电压输出对应充电电压。例如，当电阻R7为100k欧姆，USB接口5需要输出9V电压时，充电协议模块7的FB引脚拉电流40uA，从而USB接口5的电压可由5V变为9V电压输出；当USB接口5需要输出12V电压时，充电协议模块7的FB引脚需要拉电流70uA，从而USB接口5的电压可由5V变为12V电压输出；当USB接口5的输出5V电压时，充电协议模块7的FB引脚既不拉电流或灌电流，USB接口5的电压输出5V电压。
[0062] 请参照图3，具体的，检测电路4包括第一检测电路、第二检测电路以及第三检测电路，USB接口5包括第一USB接口51、第二USB接口52以及第三USB接口53，第一USB接口51、第二USB接口52以及第三USB接口53分别与充电协议模块7相连。
[0063] 第一检测电路包括连接电压输出电路2和第一USB接口51的第一插拔检测电路、以及与第一插拔检测电路并联并用于导通或断开电压输出电路2和第一USB接口51的第一MOS管Q1，第一MOS管Q1与控制模块3相连，第一插拔检测电路在充电设备插入第一USB接口51时形成回路电流，并在第一插拔检测电路的两端产生电压。其中，第一插拔检测电路包括第一检测电阻R4，第一MOS管Q1的栅极通过第一限流电阻R1与控制模块3的端口Gate1相连，第一检测电阻R4的一端分别与第一USB接口51的引脚GND、第一MOS管Q1的源极以及控制模块3的端口Point1相连，第一检测电阻R4的另一端接地并与第一MOS管Q1的漏极相连，第一USB接口51的引脚VCC与电阻R7的连接供电电源1的Vout端的一端相连，第一USB接口51的引脚D+以及第一USB接口51的引脚D-分别与充电协议模块7相连。
[0064] 第二检测电路包括连接电压输出电路2和第二USB接口52的第二插拔检测电路、以及与第二插拔检测电路并联并用于导通或断开电压输出电路2和第二USB接口52的第二MOS管Q2，第二MOS管Q2与控制模块3相连，第一插拔检测电路在充电设备插入第二USB接口52时形成回路电流，并在第一插拔检测电路的两端产生电压。其中，第一插拔检测电路包括第二检测电阻R5，第二MOS管Q2的栅极通过第二限流电阻R2与控制模块3的端口Gate2相连，第二检测电阻R5的一端分别与第二USB接口52的引脚GND、第二MOS管Q2的源极以及控制模块3的端口Point2相连，第二检测电阻R5的另一端接地并与第二MOS管Q2的漏极相连，第二USB接口52的引脚VCC与电阻R7的连接供电电源1的Vout端的一端相连，第二USB接口52的引脚D+以及第二USB接口52的引脚D-分别与充电协议模块7相连。
[0065] 第三检测电路包括连接电压输出电路2和第三USB接口53的第三插拔检测电路、以及与第三插拔检测电路并联并用于导通或断开电压输出电路2和第三USB接口52的第三MOS管Q3，第三MOS管Q3与控制模块3相连，第三插拔检测电路在充电设备插入第三USB接口53时形成回路电流，并在第三插拔检测电路的两端产生电压。其中，第三插拔检测电路包括第三检测电阻R6，第三MOS管Q3的栅极通过第三限流电阻R3与控制模块3的端口Gate3相连，第三检测电阻R6的一端分别与第三USB接口53的引脚GND、第三MOS管Q3的源极以及控制模块3的端口Point3相连，第三检测电阻R6的另一端接地并与第三MOS管Q3的漏极相连，第三USB接口53的引脚VCC与电阻R7的连接供电电源1的Vout端的一端相连，第三USB接口53的引脚D+以及第三USB接口53的引脚D-分别与充电协议模块7相连。
[0066] 第一MOS管Q1在断开状态下，当控制模块3的端口Point1检测到第一插拔检测电路的两端电压大于第一预设值，此时控制模块3判断充电设备插入第一USB接口51，控制模块3的端口Gate1输出高电平驱动第一MOS管Q1导通以使第一USB接口51输出充电电压给充电设备充电；否则，当控制模块3的端口Point1检测第一插拔检测电路的两端电压小于或等于第一预设值，控制模块3的端口Gate1输出低电平，第一MOS管Q1将不导通；第一MOS管Q1导通状态时，控制模块3每间隔预设时间降低第一MOS管Q1的驱动电压，在此过程中，当控制模块3的端口Point1检测到第一插拔检测电路的两端电压小于第二预设值，此时控制模块3判断充电设备拔出第一USB接口51，控制模块3的端口Gate1输出低电平以驱动第一MOS管Q1关闭；如控制模块3的端口Point1检测到第一插拔检测电路的两端电压大于或等于第二预设值，此时控制模块3判断充电设备未拔出第一USB接口51，且控制模块3每间隔预设时间降低第一MOS管Q1的驱动电压以实时检测充电设备是否拔出第一USB接口51。
[0067] 第二MOS管Q2在断开状态下，当控制模块3的端口Point2检测到第二插拔检测电路的两端电压大于第一预设值，此时控制模块3判断充电设备插入第二USB接口52，控制模块3的端口Gate2输出高电平以驱动第二MOS管Q2导通，以使第二USB接口52输出充电电压给充电设备充电；否则，当控制模块3的端口Point2检测的电压小于或等于第一预设值，控制模块3的端口Gate2输出低电平，第二MOS管Q2将不导通。第二MOS管Q2在导通状态时，控制模块3每间隔预设时间降低第二MOS管Q2的驱动电压，在此过程中，当控制模块3的端口Point2检测到第二插拔检测电路的两端电压小于第二预设值，此时控制模块3判断充电设备拔出第二USB接口52，控制模块3的端口Gate2输出低电平以驱动第二MOS管Q2关闭；如控制模块3的端口Point2检测到第二插拔检测电路的两端电压大于或等于第二预设值，此时控制模块3判断充电设备未拔出第二USB接口52，且控制模块3每间隔预设时间降低第二MOS管Q2的驱动电压以实时检测充电设备是否拔出第二USB接口52。
[0068] 第三MOS管Q3导通在关闭状态下，当控制模块3的端口Point3检测的电压大于第一预设值，此时控制模块3判断充电设备插入第三USB接口53，控制模块3的端口Gate3输出高电平以驱动第三MOS管Q3导通以使第三USB接口53输出充电电压给充电设备充电；否则，当控制模块3的端口Point3检测的电压小于或等于第一预设值，控制模块3的端口Gate3输出低电平，第三MOS管Q3将不导通。第三MOS管Q3在导通状态时，控制模块3每间隔预设时间降低第三MOS管Q3的驱动电压，在此过程中，当控制模块3的端口Point3检测到第三插拔检测电路的两端电压小于第二预设值，此时控制模块3判断充电设备拔出第三USB接口53，控制模块3的端口Gate3输出低电平以驱动第三MOS管Q3关闭；如控制模块3的端口Point3检测到第三插拔检测电路的两端电压大于或等于第二预设值，此时控制模块3判断充电设备未拔出第三USB接口53，且控制模块3每间隔预设时间降低第三MOS管Q3的驱动电压以实时检测充电设备是否拔出第三USB接口53。
[0069] 当控制模块3的端口Gate1、端口Gate2或端口Gate3输出高电平，代表一个USB接口5插入充电设备，此时引入一个计数器n,n就计数一次，例如当计数器n等于3，代表有三个USB接口5插入充电设备，通过上述检测充电设备插入和拔出的检测方法，当一个USB接口5的充电设备拔出，计数器n就减1，代表有1个USB接口5的充电设备拔出。当计数器n等于1时，代表只有一个USB接口5插入充电设备，此时，控制模块3的端口En1置高电平，充电协议模块
7接收高电平信号，充电协议模块7根据充电设备的充电电压控制电压输出电路2向USB接口
5输出对应充电设备的充电电压，以实现快充充电。当计数器n>1时，代表有两个或两个以上USB接口5插入充电设备，控制模块3的端口En1置低电平，充电协议模块7接收低电平信号并控制电压输出电路2向USB接口5输出预设充电电压，以实现普通充电功能。
7接收高电平信号，充电协议模块7根据充电设备的充电电压控制电压输出电路2向USB接口
5输出对应充电设备的充电电压，以实现快充充电。当计数器n>1时，代表有两个或两个以上USB接口5插入充电设备，控制模块3的端口En1置低电平，充电协议模块7接收低电平信号并控制电压输出电路2向USB接口5输出预设充电电压，以实现普通充电功能。
[0070] 本发明实施例提供的充电装置通过设置连接电压输出电路和USB接口的插拔检测电路、以及与插拔检测电路并联并用于导通或断开电压输出电路和USB接口的MOS管，利用插拔检测电路在充电设备插入USB接口时形成回路电流，并在插拔检测电路的两端产生电压的原理，控制模块在MOS管处于断开状态时检测该插拔检测电路的两端电压是否大于第一预设值即可判断是否为充电设备插入USB接口，从而避免仅Lightning数据线插入USB接口而误判为充电设备插入USB接口的情形，提升了检测充电设备是否插入USB接口的精准度。在MOS管处于导通状态时，通过控制模块每间隔预设时间控制MOS管降低驱动电压，从而在插拔检测电路的两端产生压差，通过控制模块检测插拔检测电路的两端电压是否小于第二预设值以判断充电设备是否拔出。当控制模块检测到插拔检测电路的两端电压小于第二预设值时，控制模块判断充电设备拔出USB接口并驱动MOS管保持断开以使USB接口停止输出充电电压，从而可实现精确检测充电设备是否拔出USB接口，避免用户仅将苹果手机拔出而未拔出Lightning数据线时被误判为充电设备未拔出，以便在充电设备拔出USB接口后及时使USB接口停止输出充电电压。
[0071] 请结合参照图5，本发明实施例还提供一种上述充电装置的控制方法，充电装置控制方法包括：
[0072] 步骤S1，MOS管42处于断开状态时，控制模块3检测插拔检测电路41的两端电压；
[0073] 本步骤中，每个USB接口5对应的MOS管42处于断开状态时，即USB接口5处于关闭状态，通过检测插拔检测电路41的两端电压Vab判断是否有充电设备插入。
[0074] 步骤S2，控制模块3判断插拔检测电路41的两端电压Vab是否大于第一预设值；若是，进入下一步骤S3；若否，返回上一步骤S1；
[0075] 本步骤中，当控制模块3判断到插拔检测电路41的两端电压Vab大于第一预设值时，此时代表有充电设备插入该USB接口5，控制模块3向MOS管42输入高电平以导通MOS管42，使USB接口5输出充电电压给充电设备充电。
[0076] 步骤S3，控制模块3判断有充电设备插入USB接口5并控制MOS管42导通，以使USB接口5输出充电电压给充电设备充电；
[0077] 作为本发明的一个实施例，当USB接口5和插拔检测电路41的数量为一个时，USB接口5对应的MOS管42处于断开状态时，当控制模块3检测到插拔检测电路41的两端电压大于第一预设值时，控制模块3判断充电设备插入该USB接口5并驱动MOS管42导通以使USB接口5输出预设充电电压给充电设备充电。其中，预设充电电压为5V，实现充电设备的普通充电。
[0078] 作为本发明的另一个实施例，USB接口5和插拔检测电路41的数量为两个时，充电装置还包括分别与电压输出电路2相连和控制模块3相连的充电协议模块7，充电协议模块7同时与每个USB接口5相连。
[0079] 当控制模块3检测到一个USB接口5插入有充电设备时，控制模块3向充电协议模块发送第一控制信号，充电协议模块7接收第一控制信号并根据充电设备的充电电压控制电压输出电路2向USB接口5输出对应充电设备的充电电压；当控制模块3检测到两个或两个以上USB接口5插入有充电设备时，控制模块3向充电协议模块7发送第二控制信号，充电协议模块7接收第二控制信号并控制电压输出电路2向USB接口5输出预设充电电压。
[0080] 本实施例，当控制模块3检测到任意一个USB接口5插入充电设备时，控制模块3通驱动USB接口5对应的MOS管42导通，控制模块3向充电协议模块7输出高电平信号，充电协议模块7通过握手协议识别充电设备的充电电压，并控制电压输出电路2向USB接口5输出对应充电设备的充电电压，以实现充电设备的快充。
[0081] 当控制模块3检测到第二个USB接口5插入充电设备时，即检测到两个USB接口5插入有充电设备时，控制模块3驱动第二个USB接口5对应的MOS管42导通，此时控制模块3向充电协议模块7输出低电平信号，充电协议模块7接收低电平信号并控制电压输出电路2向USB接口5输出预设充电电压，以实现两个或两个以上充电设备实现普通充电。因此，当检测到任意一个USB接口5插入一个充电设备实现充电设备的快充，并检测到两个或两个USB接口5插入充电设备时实现普通充电，既能满足快充充电和普通充电的需求，且总功率没有增加，有效降低了生产成本。
[0082] 步骤S4，MOS管42处于导通状态时，控制模块3每间隔预设时间控制所述MOS管42降低驱动电压并检测插拔检测电路41的两端电压；
[0083] 本步骤中，通过控制模块3每间隔预设时间控制所述MOS管42降低MOS管42的驱动电压，从而在插拔检测电路41的两端产生压差，通过控制模块3检测插拔检测电路41的两端电压以实时判断充电设备是否拔出。
[0084] 步骤S5，控制模块3判断插拔检测电路41的两端电压Vab是否小于第二预设值；若是，进入下一步骤S6；若否，返回上一步骤S4；
[0085] 本步骤中，在MOS管42导通状态下，通过控制模块3判断插拔检测电路41的两端电压Vab是否小于第二预设值，可实现精确检测充电设备是否拔出USB接口5，避免用户仅将苹果手机拔出而未拔出Lightning数据线时被误判为充电设备未拔出的情形。当控制模块3检测到插拔检测电路41的两端电压大于或等于第二预设值时，控制模块3判断充电设备未拔出USB接口5并保持MOS管42导通，以使USB接口5继续输出充电电压给充电设备充电，且控制模块3继续每间隔预设时间降低MOS管42的驱动电压并检测插拔检测电路41的两端电压，以实时侦测充电设备是否拔出。
[0086] 步骤S6，控制模块3判断充电设备拔出USB接口并控制MOS管保持断开，以使USB接口5停止输出充电电压。
[0087] 本步骤中，当控制模块3检测到插拔检测电路41的两端电压小于第二预设值时，控制模块3判断充电设备拔出USB接口并驱动MOS管断开以停止USB接口输出充电电压，以便在充电设备拔出USB接口5后及时使USB接口5停止输出充电电压。在MOS管42处于断开状态后，控制模块3又实时检测插拔检测电路41的两端电压以判断是否有充电设备插入。
[0088] 本发明实施例提供的充电装置控制方法通过控制模块在MOS管处于断开状态时检测该插拔检测电路的两端电压是否大于第一预设值以判断是否为充电设备插入USB接口，从而避免仅内置芯片的Lightning数据线插入USB接口而误判为充电设备插入USB接口的情形，提升了检测充电设备是否插入USB接口的精准度；在MOS管处于导通状态时，通过控制模块每间隔预设时间控制MOS管降低驱动电压，以在插拔检测电路的两端产生压差。当控制模块检测到插拔检测电路的两端电压小于第二预设值时，控制模块判断充电设备拔出USB接口并驱动MOS管保持断开以停止USB接口输出充电电压，从而可实现精确检测充电设备是否拔出USB接口，避免用户仅将苹果手机拔出而未拔出Lightning数据线时被误判为充电设备未拔出，以便在充电设备拔出USB接口后及时停止USB接口输出充电电压。
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