充电电路的制作方法

1.本发明实施例涉及电子设备领域，特别涉及一种充电电路。


背景技术：

2.随着ar等负载设备的普及以及负载设备功能多样化，人们开始将ar等负载设备作为日常终端的一种配件应用于工业和游戏领域。如此，能够综合ar等负载设备和日常终端的性能，使得用户具有更良好的使用体验。
3.在实际应用场景下，终端通常不仅要与ar等负载设备进行通信交互，还需要为负载设备供电，这使得终端的供电性能会对负载设备的运行造成影响。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供了一种充电电路，有利于解决负载设备的实际运行受终端供电性能影响的问题。
5.为解决上述问题，本发明实施例提供一种充电电路，包括：用于连接终端的第一端口，用于连接充电器的第二端口及用于连接负载设备的第三端口，所述终端和所述充电器用于向所述负载设备供电；协议芯片，所述协议芯片用于获取所述第二端口是否连接所述充电器，及用于在所述第二端口连接所述充电器时控制所述终端停止供电和控制所述充电器开始供电；所述终端和所述充电器还用于向所述协议芯片供电；还包括：供电模块和延时芯片，所述协议芯片还用于在所述充电器停止供电时控制所述终端开始供电，所述终端具有供电延迟时间，所述供电延迟时间包括从停止供电到开始供电所需的最长时间间隔，所述延时芯片用于在所述供电延迟时间内控制所述供电模块向所述协议芯片供电。
6.另外，所述延时芯片串接在所述供电模块输出端与所述协议芯片之间，所述延时芯片响应于触发信号导通或截止，所述延时芯片导通期间所述供电模块向所述协议芯片供电，所述延时芯片截止期间所述供电模块停止向所述协议芯片供电。
7.另外，所述延时芯片还包括：用于接收所述触发信号的触发端，所述触发端与所述第一端口和所述第二端口连接，所述第一端口和所述第二端口的电位为低电平时所述延时芯片导通并开始进行预设时间的倒计时，所述第一端口和/或所述第二端口的电位为高电平时或者所述倒计时归零时所述延时芯片截止；其中，所述预设时间大于或等于所述供电延迟时间。
8.另外，还包括：二极管，所述二极管串接在所述延时芯片和所述协议芯片之间，所述二极管正极与所述延时芯片输出端连接，所述二极管负极与所述协议芯片连接。
9.另外，还包括：开关，所述开关串接在所述第一端口和所述第三端口之间，所述开关导通期间所述终端向所述负载设备供电；所述开关与所述协议芯片连接，所述协议芯片用于获取所述第三端口是否连接所述负载设备，还用于在所述第三端口连接所述负载设备期间控制所述开关导通。
10.另外，所述开关包括pmos管，所述pmos管的栅极与所述协议芯片连接。
11.另外，所述协议芯片用于透传所述第一端口和所述第三端口，所述终端用于识别所述第三端口是否连接所述负载设备、并将识别结果传输至所述协议芯片。
12.另外，充电电路还包括：第一负载开关，所述第一负载开关串接在所述第二端口和所述第三端口之间，所述协议芯片还用于在所述第二端口连接所述充电器时控制所述第一负载开关导通、以及在所述充电器停止供电时控制所述第一负载开关断开
13.另外，所述第一负载开关具有第一电流阈值，在所述第二端口连接所述充电器后，所述第一负载开关用于在输入端电流大于所述第一电流阈值时断开、以及在输入端电流小于或等于所述第一电流阈值时导通。
14.另外，充电电路还包括：降压模块，所述降压模块串接在所述第二端口与所述第一负载开关之间。
15.另外，充电电路还包括：第二负载开关，所述第二负载开关连接于所述第一端口与所述第三端口之间、且连接于所述第二端口和所述第三端口之间，所述协议芯片还用于在所述第三端口连接所述负载设备时控制所述第二负载开关导通、以及在所述负载设备与所述第三端口断开时控制所述第二负载开关断开。
16.另外，所述供电模块与所述第三端口连接，所述协议芯片还用于在所述负载设备的功耗大于所述终端的供电功率或所述充电器的供电功率期间控制所述供电模块向所述负载设备供电。
17.另外，所述供电模块包括供电转换器和电池，所述供电转换器串接于所述第一端口和所述电池之间，且串接于所述第二端口和所述电池之间，所述终端和所述充电器还用于为所述电池供电。
18.另外，所述供电转换器串接于所述第一端口和所述第三端口之间，且串接与所述第二端口与所述第三端口之间；所述供电转换器还具有降压功能，所述充电电路还包括：升压电路，所述升压电路串接于所述供电转换器与所述第三端口之间。
19.另外，所述充电器还用于向所述终端供电，所述协议芯片还用于控制所述充电器同时向所述负载设备和所述终端供电。
20.与现有技术相比，本发明实施例提供的技术方案具有以下优点：
21.上述技术方案提供了一种充电电路，能够同时连接充电器和终端，且在充电电路连接充电器之后能够控制终端停止供电和控制充电器开始供电，如此，终端在自身运行的同时无需向外供电，避免终端受供电任务影响而出现的性能下降对负载设备的运行造成连锁影响；此外，协议芯片在终端的供电延迟期间不会掉电，有利于避免负载设备的运行因终端的供电延迟而中断。
22.另外，将延时芯片的触发端与第一端口和第二端口连接，使得第一端口和第二端口切换为低电平时，延时芯片能够自动导通，无需其他的控制信号，有利于简化电路结构。
23.另外，通过设置二极管，能够避免延时芯片输出端的电流对延时芯片的关断或导通造成影响，从而保证充电电路的稳定运行。
附图说明
24.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除
非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
25.图1为本发明一实施例提供的充电电路的电路示意图；
26.图2为本发明另一实施例提供的充电电路的电路示意图；
27.图3和图4为本发明又一实施例提供的充电电路的电路示意图。
具体实施方式
28.由背景技术可知，现有技术中，当负载设备与终端进行通信交互时，负载设备的运行会受到终端的供电性能的影响。
29.为解决上问题，本发明实施提供一种充电电路，能够同时连接充电器和终端，且在充电电路连接充电器之后能够控制终端停止供电和控制充电器开始供电，如此，终端在自身运行的同时无需向外供电，避免终端受供电任务影响而出现的性能下降对负载设备的运行造成连锁影响；此外，协议芯片在终端的供电延迟期间不会掉电，有利于避免负载设备的运行因终端的供电延迟而中断。
30.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施例中，为了使读者更好地理解本技术而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本技术所要求保护的技术方案。
31.图1为本发明一实施例提供的充电电路的电路示意图。
32.参考图1，充电电路包括：用于连接终端110的第一端口111，用于连接充电器120的第二端口121及用于连接负载设备130的第三端口131，终端110和充电器120用于向负载设备130供电；协议芯片14，协议芯片14用于获取第二端口121是否连接充电器120，及用于在第二端口121连接充电器120时控制终端110停止供电和控制充电器120开始供电；终端110和充电器120还用于向协议芯片14供电；还包括：供电模块15和延时芯片16，协议芯片14还用于在充电器120停止供电时控制终端110开始供电，终端110具有供电延迟时间，供电延迟时间包括从停止供电到开始供电所需的最长时间间隔，延时芯片16用于在供电延迟时间内控制供电模块15向协议芯片14供电。
33.本实施例中，第一端口111输出端与第三端口131输入端连接，终端110通过第一端口111和第三端口131向负载设备130供电；第二端口121输出端与第三端口131输入端连接，充电器120通过第二端口121和第三端口131向负载设备130供电。
34.本实施例中，第一端口111输出端和第二端口121输出端与协议芯片14连接；此外，协议芯片14还用于透传第一端口111和第三端口131，以使终端110能够接收负载设备130发送的包含设备信息的数据包，终端110通过数据包验证接入的设备是否为符合适配的负载设备130。
35.如此，接入的负载设备130是否合格由终端110决定，终端110根据类型和设置不同可识别不同类型的负载设备，进而实现终端110和负载设备130的有效对应；此外，终端110通常可以通过联网的方式进行数据更新，从而快速实现对目标负载设备130的识别，有利于提高终端110和负载设备130的连接效率；此外，终端110的信息处理能力通常高于协议芯片14，如此，有利于提高负载设备130和终端110的连接效率。
36.本实施例中，延时芯片16串接在供电模块15输出端和协议芯片14之间，延时芯片
16响应于触发信号导通或截止，延时芯片16导通期间供电模块15向协议芯片14供电，延时芯片16截止期间供电模块15向协议芯片14供电。
37.具体地，延时芯片16包括用于接收触发信号的触发端161，触发端161与第一端口111和第二端口121连接，第一端口111和第二端口121的电位为低电平时延时芯片16导通并开始进行预设时间的倒计时，第一端口111和/或第二端口121的电位为高电平时或者倒计时归零时延时芯片16截止；其中，预设时间大于或等于供电延迟时间。如此，能够保证在供电延迟时间内，供电模块15为协议芯片14供电，保证协议芯片14的正常运行。
38.本实施例中，延时芯片16内具有激励模块，延时芯片16导通具体是指：激励模块控制供电模块15为协议芯片14供电；延时芯片16截止具体是指：激励模块控制供电模块15停止为协议芯片14供电。
39.需要说明的是，由于本实施例中第一端口111和第二端口121具有公共连接点123b，终端110和充电器120向负载设备130供电时电流都需要经过公共连接点123b，因此触发端161与公共连接点123b连接就相当于与第一端口111和第二端口121连接。
40.本实施例中，充电电路还包括二极管17，二极管17串接在延时芯片16和协议芯片14之间，二极管17正极与延时芯片16输出端连接，二极管17负极与协议芯片14连接。如此，有利于避免协议芯片14中的电信号误触发延时芯片16的导通或截止，进而保证延时芯片16的正常工作。
41.终端110包括直充直用的电子设备和具有储电功能的电子设备，当终端110为直充直用的电子设备时，终端110可能会因为向负载设备130供电这一程序或功能始终运行，从而出现处理效率下降的情况；同时，终端110在同时运行多个程序任务时可能会出现发热等性能问题。
42.直充直用的终端110包括音箱、电视及台式电脑等；具有储电功能的终端110包括手机、平板以及笔记本电脑等。此外，充电器120既可以是充电头，也可以是具有供电功能的终端设备；负载设备130既可以是直充直用的电子设备，也可以是具有储电功能的电子设备。
43.以下将通过充电电路的一种连接顺序对其工作原理进行补充说明。
44.一：终端110连接于第一端口111。
45.终端110在连接于第一端口111之后，通过第一端口111向协议芯片14供电，以使协议芯片14能够进入工作状态。进入工作状态后的协议芯片14会透传第一端口111与第三端口131，以使终端110能够接收到负载设备130发送的包含设备信息的数据包；此外，协议芯片14还用于获取第二端口121是否连接有充电器120。
46.二：负载设备130连接于第三端口131。
47.负载设备130连接于第三端口131之后，终端110向负载设备130发送身份查询信息，负载设备130向终端110发送包含设备信息的数据包；终端110在验证数据包之后，将验证结果发送给协议芯片14；当验证结果为“通过”后，协议芯片14控制终端110同时向协议芯片14和负载设备130供电，同时终端110与负载设备130通信连接，用于进行通信交互。
48.三：充电器120连接于第二端口121。
49.在协议芯片14获取到充电器120连接于第二端口121之后，向终端110发送电源切换命令，以使终端110停止供电和充电器120开始供电。
50.本实施例中，第一端口111还与第二端口121连接，终端110为可储电的电子设备；在终端110停止供电之后，协议芯片14还用于控制充电器120同时向终端110和负载设备130供电，以提高终端110的续航。
51.四：充电器120停止供电。
52.当充电器120与第二端口121断开或者充电器120发生故障无法供电时，协议芯片14控制终端110开始供电，由于终端110具有供电延迟时间，此时公共连接点123b为低电平，低电平信号触发延时芯片16导通，使得供电模块15向协议芯片14供电；在供电延迟之后，终端110开始输出电力，此时公共连接点123b切换为高电平，高电平信号触发延时芯片16截止，供电模块15停止向协议芯片14供电，此时协议芯片14由终端110供电。
53.需要说明的是，本实施例中，延时芯片16在低电平触发导通后，再次关断的时间点既可以是高电平触发时，也可以是导通后的预设时间，该预设时间仅与延时芯片16的内部构造和材料有关。延时芯片16在无高电平触发的情况下在预设时间后自动关断，如此，能够在低电平触发信号是由断路或其他原因引起时，避免协议芯片14过多消耗供电模块15的电能。
54.本实施例中，第一端口111、第二端口121以及第三端口131都为type-c接口，且遵从电源切换协议；在其他实施例中，第一端口、第二端口以及第三端口还可以是usb等类型的接口。
55.本实施例中，充电电路能够同时连接充电器120和终端110，且在充电电路连接充电器120之后能够控制终端110停止供电和控制充电器120开始供电，如此，负载设备130无需依赖终端110的电力供应，有利于避免终端110因向外供电而出现处理速度下降、发热以及续航低的情况，进而保证负载设备130的稳定运行；此外，在供电延迟时间内由供电模块15进行供电，有利于避免协议芯片14掉电而导致的负载设备130与终端110电力和/或通信断开。
56.本发明另一实施例还提供一种充电电路，与前一实施例不同的是，本实施例中，供电模块包括供电转换器和电池。以下将结合图2进行详细说明，图2为本发明另一实施例提供的充电电路的电路示意图。与上一实施例相同或者相应的部分，可参考上一实施例的相应说明，以下不做赘述。
57.本实施例中，供电模块包括供电转换器251和电池252，供电转换器251串接于第一端口211和电池252之间，且串接于第二端口221和电池252之间，终端210和充电器220还用于为电池252供电。
58.本实施例中，供电转换器251具有限流功能，供电转换器251串接于第一端口211和第三端口231之间，且串接于第二端口221和第三端口231之间。如此，有利于避免第三端口231输入端的电流过流，进而保证负载设备230的安全。
59.本实施例中，充电电路还包括：升压模块28，升压模块28串接于供电转换器251与第三端口231之间。由于现有的供电转换器251常存在降压效果，即输出电压小于输入电压，因此通过增加升压电模块28，实现对第三端口231输入端的电流限流的同时，保证第三端口231输入端的电压满足负载设备230的供电电压要求。
60.本实施例中，延时芯片26的输出端与升压模块28连接，电池252通过延时芯片26和升压模块28向协议芯片24供电。如此，有利于提高电池252的输出电压，进而保证协议芯片
24输入端的电压满足协议芯片24的供电需求。
61.升压模块28可通过终端210、充电器220以及电池252使能。
62.本实施例中，供电转换器251不仅能够为电池252供电，还能够作为限流单元防止负载设备230的输入端过流，有利于保证负载设备230的稳定运行。
63.本发明又一实施例还提供一种充电电路，与前一实施例不同的是，本实施例中，充电电路还包括：开关、第一负载开关及第二负载开关。以下将结合图3和图4进行详细说明，图3和图4为本发明又一实施例提供的充电电路的电路示意图。与上一实施例相同或者相应的部分，可参考上一实施例的相应说明，以下不做赘述。
64.本实施例中，充电电路包括：开关312，开关312串接在第一端口311和第三端口331之间，开关312导通期间终端310向负载设备330供电；开关312与协议芯片34连接，协议芯片34用于获取第三端口331是否连接负载设备330，还用于在第三端口331连接负载设备330期间控制开关312导通。
65.本实施例中，开关312为pmos管，pmos管的栅极与协议芯片34连接，pmos管具有导通状态和截止状态，pmos管默认处于截止状态。当第三端口331空置时，pmos管处于截止状态，此时终端310输出的经过pmos管的电流较小，仅用于向协议芯片34供电；当第三端口331连接有负载设备330时，协议芯片34向pmos管发送第一指令s1，以使pmos管导通，此时终端310输出的经过pmos管的电流较大，同时向协议芯片34和负载设备330供电。如此，能够通过控制开关312的导通或截止，达到节约终端310电力的效果。
66.本实施例中，充电电路包括：第一负载开关323，第一负载开关323串接在第二端口321和第三端口331之间，协议芯片34在第二端口321连接充电器320时控制第一负载开关323导通，以及在充电器320与第二端口321断开时控制第一负载开关323断电。
67.其中，充电器320与第二端口321连接指的是，充电器320处于电力输出状态，第二端口321输入端电压为高电平；第二端口321与充电器320断开指的是，充电器320不再供电，即第二端口321输入端电压为低电平，需要说明的是，当充电器320本身出现故障或充电器320与第二端口321之间发生短路，都可能会导致充电器320不再供电。
68.具体地，协议芯片34包括检测模块341a，检测模块341a与第一负载开关输入端323a连接，用于检测第一负载开关输入端323a电压；还包括：控制模块341b，控制模块341b与检测模块341a连接，用于获取第一负载开关输入端323a电压，并基于第一负载开关输入端323a电压控制第一负载开关323导通或者断开。
69.其中，当第一负载开关输入端323a的电压电位为低电平时，可认为充电器320停止供电，此时协议芯片34发送第二指令s2控制第一负载开关323关断，进而避免终端310的电能向第二端口321流动，有利于节约终端310的电能；相对应的，当第一负载开关输入端323a的电压电位为高电平时，可认为充电器320连接于第二端口321，此时协议芯片34发送第二指令s2控制第一负载开关323导通，以使充电器320能够为负载设备330和终端310供电。
70.此外，第一负载开关323具有第一电流阈值，在第二端口321连接于充电器320时，若第一负载开关323输入端电流大于第一电流阈值时，第一负载开关323关断；若第一负载开关323输入端电流小于或等于第一电流阈值时，第一负载开关323导通。
71.其中，第一电流阈值可以由负载设备330决定，即负载设备330不同第一电流阈值可能不同，第一电流阈值可根据负载设备330的类型手动或者自动调整。
72.在其他实施例中，第一负载开关还具有第一电压阈值，在第一负载开关输入端电压大于第一电压阈值时，第一负载开关关断；在第一负载开关输入端电压小于或等于第一电压阈值时，第一负载开关导通。
73.本实施例中，充电电路还包括：降压模块322，降压模块322串接在第二端口321和第一负载开关323之间，降压模块322用于将充电器320的输出电压降低至预设电压，预设电压可以是一固定值，也可以是根据负载设备330的参数而调整的可变值。
74.举例来说，在一种情况下，预设电压为一固定值7.5v，而充电器320的输出端电压为10v或20v时，降压模块322的输出端电压始终为7.5v；在另一种情况下，预设电压与负载设备330的额定电压相等，当负载设备330的额定电压为5v，而充电器320的输出端电压为10v或20v时，降压模块322的输出电压为5v。
75.如此，能够降低充电器320的输出电压，避免充电电路受到过压的影响；同时，使得具有不同输出电压的充电器320能够连接于充电电路并提供电能。
76.其中，降压模块322具有使能端322a，使能端322a与第二端口321输出端连接，充电器320通过使能端322a向降压模块322供电，以使降压模块322进入工作状态；此外，使能端322a与第二端口321之间串接有一电阻，起到限流分压作用，避免使能端322a过流或过压，进而保证降压模块322的安全。
77.本实施例中，充电电路包括：第二负载开关332，第二负载开关332连接于第一端口311与第三端口331之间，且连接于第二端口321和第三端口331之间，协议芯片34在第三端口331连接负载设备330时发送第三指令s3控制第二负载开关332导通，以及在第三端口331与负载设备330断开时发送第三指令s3控制第三端口331断开。
78.其中，负载设备330的断开包括硬件断开和关机等方式，即负载设备330不再依靠本实施例提供的充电电路工作；此外，由于终端310会与负载设备330通信交互，在负载设备330与第三端口331断开后，终端310不再能够收到负载设备330发送的讯息，终端设备310向已断开的负载设备330发送身份查询信息也得不到相应，在终端310无法识别到负载设备330之后，将识别结果发送给协议芯片34，协议芯片34根据识别结果控制第二负载开关332断开。
79.此外，第二负载开关332具有第二电压阈值，在第三端口331连接于负载设备330时，若电压超出大于第二电压阈值，第二负载开关332关断；若电压小于或等于第二电压阈值，第二负载开关332导通。在其他实施例中，第二负载开关还具有第二电流阈值。
80.本实施例中，开关312的设置有利于节约终端310的电能；第一负载开关323和第二负载开关332的设置有利于保证充电电路的安全。
81.本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各自更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。