專利名稱：手機充電電路及充電方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，尤其涉及一種手機充電電路、利用該手機充電電路的充電方法。
背景技術：
隨著技術的進步，手機功能不斷擴充和變化，其更新換代的速度越來越快，現在國家推出新的手機充電器及接口標準YD/T 1591，其是在保證產品安全、可用性前提下，通過制定統一的接口方式和技術要求，使得不同型號的手機可以使用同一規格的充電器。為了實現新的充電標準，手機需要先識別是通過電源充電還是通過USB充電，然后再進入電源充電路徑或者USB充電路徑進行充電。請參閱圖1，根據新的手機充電器及接口標準，充電器包括一個通用的母座充電器，其上設有一個通用的USB插座；手機包括一個用于插接線纜的線纜插座，線纜一端連接到手機線纜插座，另一端設置了一個通用的USB插頭，與充電器側的USB接口相配套。不同廠商可自行設計手機上的線纜插座和連接到所述線纜插座上的插頭。USB插座上設有四個數據接口，分別為二個差分信號數據線(D+、D-)、一個電源數據線(VBUS)以及地線(GND)， 充電器的USB插座上D+到D-是完全短接的，如圖2所示。當手機開始充電時，首先識別充電器上的USB插座的D+、D-的短路和開路來辨別供電裝置是否為標準充電器如果D+、D_短路表示是標準充電器，不能出現跟數據存儲有關的提示。(如連接電腦，存儲裝置，照相等信息)；如果D+、D-開路表示不是符合標準的充電器，即可能是不合要求的標準充電器或電腦。傳統的手機充電電路均包括一個電源管理芯片，內部集成了充電模塊，可同時支持交流充電器充電和USB充電兩種模式，當電源管理芯片同時偵測到交流充電器充電和 USB充電時，一般優先允許交流充電器充電。在識別是交流充電器充電還是USB充電時，目前都是采用在電源管理芯片外部增加額外的硬件電路來識別。請參閱圖3，電源管理芯片和基帶芯片USB控制器之間連接了一個充電模式識別電路，所述充電模式識別電路包括D+D-檢測電路以及電源通道選擇模塊， 當電源管理芯片檢測到有供電裝置插入時，首先識別供電裝置的USB插座上D+以及D-是否短路，如果不是短路，則FLAG輸出低電平，電源通道選擇模塊選擇OUTl輸出至電源管理芯片，電源管理芯片進入USB充電路徑；如果短路，則FLAG輸出高電平，電源通道選擇通道選擇0UT2輸出至電源管理芯片，電源管理芯片進入USB充電路徑。傳統手機充電方法存在不足，不能滿足產品和市場需求，總結如下1、采用硬件方式增加充電模式識別電路，成本高、且增加PCB面積；2、在兩個差分數據線上增加外圍器件，就不可避免的增加了 USB差分數據線的容性負載，影響高速USB數據的傳輸的穩定性。

發明內容
本發明主要解決的技術問題是提供一種手機充電電路及充電方法，其可以快速且高效地識別充電模式，有效降低手機制造成本。為了解決上述技術問題，本發明提供了一種如下技術方案一種手機充電電路，其包括基帶芯片USB控制器和電源管理芯片，所述手機包括一個線纜插座，其上至少包括二個差分信號數據線和一個電源數據線，基帶芯片USB控制器設有與上述三個數據線一一對應連接的三個數據接口。電源管理芯片上有一個充電接口，該充電接口直接與線纜插座的電源數據線連接。作為上述技術方案的改進，所述手機充電電路還包括一個與電源管理芯片和基帶芯片USB控制器配套使用的充電模式識別模塊，當有充電設備插入到線纜插座時，首先識別充電設備是否為交流充電器。作為上述技術方案的改進，所述充電模式識別模塊包括充電驅動模塊和USB驅動模塊。作為上述技術方案的改進，當有充電設備插入到線纜插座時，所述充電驅動模塊首先發送信息告知USB驅動模塊有充電設備插入，并在設定的時間段內等待USB驅動模塊的反饋信息，如果收到反饋信息則識別充電設備為USB充電設備；如果在設定的時間段內沒有收到反饋信息，則識別充電設備為交流充電器。作為上述技術方案的改進，USB驅動模塊在收到充電驅動模塊的信息后初始化基帶芯片USB控制器，并通過基帶芯片USB控制器在設定的時間段內等待USB充電設備發送的信息，如果在設定時間段內收到USB充電設備發送的信息，則發送給充電驅動模塊反饋信息，如果在設定時間段內沒有收到USB充電設備發送的信息，USB驅動模塊撤銷基帶芯片 USB控制器的初始化程序。作為上述技術方案的改進，如果是USB充電設備插入，則USB充電設備給基帶芯片 USB控制器發送的信息是“Reset事件”，USB驅動模塊收到“Reset事件”，則發給充電驅動模塊的反饋信息是表明已收到“Reset事件”。本發明還提供一種利用手機充電電路的充電方法，包括如下步驟步驟一、檢測到有充電設備插入；步驟二、假設充電設備是USB充電設備，等待USB充電設備發送信息，如果沒有收到信息則識別充電設備是交流充電器，反之識別充電設備是USB充電設備；步驟三、啟動電源管理芯片，根據不同的充電設備開始充電。作為上述技術方案的改進，所述步驟二進一步包括如下步驟步驟1、初始化USB控制器；步驟2、預設一個時間段，USB控制器預設的時間段內等待接收來自USB充電設備發出的信息，如果沒有收到，則執行步驟3，如果收到，則執行步驟4 ；步驟3、撤銷USB初始化過程，充電設備為交流充電器；步驟4、在預設的時間段內收到了來自USB充電設備的信息，則識別充電設備為 USB充電設備。作為上述技術方案的改進，當檢測到有充電設備插入時，充電驅動模塊發送信息告知USB驅動模塊有充電設備插入，由USB驅動模塊初始化USB控制器。作為上述技術方案的改進，USB控制器如果收到來自USB充電設備發出的信息，則發送反饋信息給充電驅動模塊，充電驅動模塊識別充電設備為USB充電設備。作為上述技術方案的改進，USB控制器如果沒有收到USB充電設備發出的信息，則撤銷USB初始化過程，并不再發送反饋信息給充電驅動模塊，充電驅動模塊在固定的時間段內收不到反饋信息，則識別充電設備為交流充電器。作為上述技術方案的改進，如果是USB充電設備插入，則USB充電設備給基帶芯片 USB控制器發送的信息是“Reset事件”，USB驅動模塊收到“Reset事件”，則發給充電驅動模塊的反饋信息是表明已收到“Reset事件”。本發明實施方式與現有技術相比，主要區別及其效果在于本發明避免繁瑣的硬件電路，大大降低了產品成本和體積，而且可以確保USB數據傳輸的準確性。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細說明。圖1是現有技術中充電器和手機連接示意圖；圖2是現有技術中充電器上USB插座的數據線連接示意圖；圖3是現有技術中手機充電電路的硬件連接示意圖；圖4是本發明的手機充電電路硬件連接示意圖；圖5是本發明的充電識別模塊示意圖；圖6是本發明的手機充電方法的流程圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的實施方式作進一步地詳細描述。請參閱圖4，本發明提供一種手機充電電路，所述手機充電電路設置在手機內部， 包括電源管理芯片10和基帶芯片USB控制器20(下文簡稱“USB控制器20”)，其中，電源管理芯片10包括充電接口 Vcharge，USB控制器20包括三個數據接口，分別為D+、D-以及 VBUS，所述三個數據接口則分別連接到手機上線纜插座的三個USB數據接口 USB_D+、USB_ D-以及USB_VBUS ；電源管理芯片10的充電接口 Vcharge與USB_VBUS連接。請參閱圖5，本發明提供一個與電源管理芯片10和USB控制器20配套使用充電模式識別模塊，其包括充電驅動模塊30和USB驅動模塊50，充電驅動模塊30還連接一個插入超時定時器301，USB驅動模塊50還連接一個Reset事件超時定時器501。充電驅動模塊30用于接收來自電源管理芯片10發送的“充電設備插入中斷”的信息，根據此信息向USB驅動模塊50發送表明可能有“USB充電插入事件”，并啟動插入超時定時器301，在插入超時定時器301的時間限制內等待接收來自USB驅動模塊50的表明收到“Reset事件”的信息。如果插入超時定時器301超時，則自動關閉插入超時定時器301， 識別為充電設備為交流充電器。如果在插入超時定時器301的時間限制內收到“Reset事件”的信息，則識別為充電設備為USB充電設備。
USB驅動模塊50用于接收來自充電驅動模塊30發送的“充電設備插入中斷”信息，并根據此信息初始化USB控制器20和啟動Reset事件超時定時器501，經由USB控制器20等待USB充電設備插入后應發送的“Reset事件”；如果是USB充電設備插入，USB充電設備會向USB控制器20發送“Reset事件”。如果在Reset事件超時定時器501的時間限制內收到了 “Reset事件”，則發送“Reset事件”的信息給充電驅動模塊30 ；如果“Reset 事件”超時定時器501超時，則不再發送任何信息給充電驅動模塊30，USB驅動模塊50撤銷所有USB控制器20的初始化程序，充電驅動模塊30在插入超時定時器301的時間限制內收不到反饋信息，則識別充電設備為交流充電器。請參閱圖6，充電模式識別模塊的具體工作流程如下步驟101、檢測是否有充電設備插入，當有充電設備通過線纜插入手機上的線纜插座時，電源管理芯片10則通過連接到線纜插座USB_VBUS數據線檢測到有充電設備插入，并發送“充電設備插入中斷”的信息給充電驅動模塊30 ；步驟102、充電驅動模塊30向USB驅動模塊50發送以表明可能有“USB充電插入事件”的消息，并啟動插入超時定時器301 ；步驟103、USB驅動模塊50初始化USB控制器20，并啟動Reset事件超時定時器 501 ；步驟104、在“Reset事件”超時定時器501的時間限制內USB驅動模塊50是否收到Reset事件，如果超出了 “Reset事件”超時定時器的時間限制，則執行步驟106，如果在此時間限制內收到了 “Reset事件”，則執行步驟105 ；步驟105、USB驅動模塊50發送“Reset事件”反饋消息給充電驅動模塊，則充電驅動模塊30識別充電設備為USB充電設備；步驟106、USB驅動模塊50撤銷之前的USB控制器的初始化過程，并不再給充電驅動模塊30發送反饋消息，接下來執行步驟107 ；步驟107、充電驅動模塊30在插入超時定時器301的時間限制內沒有收到“Reset 事件”反饋消息，則自動關閉插入超時定時器301，并識別連接到線纜插座的充電設備是交流充電器。本發明的充電模式識別模塊可快速識別是采用交流充電器充電模式還是采用USB 充電設備充電模式，并在識別后啟動電源管理芯片10，進入相應的充電模式開始充電。本發明的充電模式識別模塊不需要額外增加外部硬件電路來進行充電識別，大量減少了硬件設計的復雜度，增加了充電控制的靈活性，減少手機體積和研發制造成本。此外，本發明沒在線纜插座的USB數據接口上增加外圍器件，有效增加了 USB數據傳輸的準確性。雖然通過參照本發明的某些優選實施方式，已經對本發明進行了圖示和描述，但本領域的普通技術人員應該明白，可以在形式上和細節上對其作各種改變，而不偏離本發明的精神和范圍。
權利要求
1.一種手機充電電路，其包括基帶芯片USB控制器和電源管理芯片，所述手機包括一個線纜插座，其上至少包括二個差分信號數據線和一個電源數據線，基帶芯片USB控制器設有與上述三個數據線一一對應連接的三個數據接口，其特征在于，電源管理芯片上有一個充電接口，該充電接口直接與線纜插座的電源數據線連接。
2.如權利要求1所述的手機充電電路，其特征在于，所述手機充電電路還包括一個與電源管理芯片和基帶芯片USB控制器配套使用的充電模式識別模塊，當有充電設備插入到線纜插座時，首先識別充電設備是否為交流充電器。
3.如權利要求2所述的手機充電電路，其特征在于，所述充電模式識別模塊包括充電驅動模塊和USB驅動模塊。
4.如權利要求3所述的手機充電電路，其特征在于，當有充電設備插入到線纜插座時， 所述充電驅動模塊首先發送信息告知USB驅動模塊有充電設備插入，并在設定的時間段內等待USB驅動模塊的反饋信息，如果收到反饋信息則識別充電設備為USB充電設備；如果在設定的時間段內沒有收到反饋信息，則識別充電設備為交流充電器。
5.如權利要求4所述的手機充電電路，其特征在于，USB驅動模塊在收到充電驅動模塊的信息后初始化基帶芯片USB控制器，并通過基帶芯片USB控制器在設定的時間段內等待 USB充電設備發送的信息，如果在設定時間段內收到USB充電設備發送的信息，則發送給充電驅動模塊反饋信息，如果在設定時間段內沒有收到USB充電設備發送的信息，USB驅動模塊撤銷基帶芯片USB控制器的初始化程序。
6.如權利要求4或5項所述的手機充電電路，其特征在于，如果是USB充電設備插入， 則USB充電設備給基帶芯片USB控制器發送的信息是“Reset事件”，USB驅動模塊收到 "Reset事件”，則發給充電驅動模塊的反饋信息是表明已收到“Reset事件”。
7.利用權利要求1所述的手機充電電路的充電方法，其特征在于，包括如下步驟步驟一、檢測到有充電設備插入；步驟二、假設充電設備是USB充電設備，等待USB充電設備發送信息，如果沒有收到信息則識別充電設備是交流充電器，反之識別充電設備是USB充電設備；步驟三、啟動電源管理芯片，根據不同的充電設備開始充電。
8.如權利要求7所述的充電方法，其特征在于，所述步驟二進一步包括如下步驟步驟1、初始化USB控制器；步驟2、預設一個時間段，USB控制器預設的時間段內等待接收來自USB充電設備發出的信息，如果沒有收到，則執行步驟3，如果收到，則執行步驟4 ；步驟3、撤銷USB初始化過程，充電設備為交流充電器；步驟4、在預設的時間段內收到了來自USB充電設備的信息，則識別充電設備為USB充電設備。
9.如權利要求7所述的充電方法，其特征在于，當檢測到有充電設備插入時，充電驅動模塊發送信息告知USB驅動模塊有充電設備插入，由USB驅動模塊初始化USB控制器。
10.如權利要求9所述的充電方法，其特征在于，USB控制器如果收到來自USB充電設備發出的信息，則發送反饋信息給充電驅動模塊，充電驅動模塊識別充電設備為USB充電設備。
11.如權利要求9所述的充電方法，其特征在于，USB控制器如果沒有收到USB充電設備發出的信息，則撤銷USB初始化過程，并不再發送反饋信息給充電驅動模塊，充電驅動模塊在固定的時間段內收不到反饋信息，則識別充電設備為交流充電器。
12.如權利要求10或11項所述的手機充電電路，其特征在于，如果是USB充電設備插入，則USB充電設備給基帶芯片USB控制器發送的信息是“Reset事件”，USB驅動模塊收到 "Reset事件”，則發給充電驅動模塊的反饋信息是表明已收到“Reset事件”。
全文摘要
本發明公開了一種手機充電電路，其包括基帶芯片USB控制器和電源管理芯片，所述手機包括一個線纜插座，其上至少包括二個差分信號數據線和一個電源數據線，基帶芯片USB控制器設有與上述三個數據線一一對應連接的三個數據接口，其中，電源管理芯片上有一個充電接口，該充電接口直接與線纜插座的電源數據線連接。本發明還提供一種手機充電方法。本發明避免繁瑣的硬件電路，大大降低了產品成本和體積，而且可以確保USB數據傳輸的準確性。
文檔編號H02J7/00GK102403744SQ20101028382
公開日2012年4月4日 申請日期2010年9月17日 優先權日2010年9月17日
發明者史公正, 徐敬則, 胡倫 申請人:聯芯科技有限公司