「專利解密」小米充電電路讓大功率快充更安全

2020-12-06 愛集微APP

【嘉德點評】小米公司的這一發明專利提出了一種充電電路,在實現大功率快速充電同時還可對充電端進行精確的插入拔出檢測,滿足對被充電端進行大功率充電的安全要求,消除安全隱患。

集微網消息,前不久小米公司發布了小米10至尊紀念版,其120W大功率快充技術在保證高效充電的前提下,還可隨時監測充電安全狀態,一旦充電異常可直接關閉120W充電,實現了從充電器、手機充電電路到電池的全方位保障。

隨著近些年大功率快充技術不斷發展,人們對充電的安全性能也提出了更高的要求。現有的安全檢測主要通過判斷充電器輸出電壓幅值來間接判斷充電器是否在位,而在電荷泵快充方案中,僅依靠檢測充電器輸出電壓狀態無法有效判斷充電器是否拔出,容易導致誤檢測,存在一定的安全隱患,難以滿足對手機大功率充電的安全要求。

基於此背景,小米公司於2020年5月20日申請了一項名為「一種充電電路及充電器在位檢測方法」的發明專利(申請號:202010427592.0),申請人為北京小米移動軟體有限公司。

圖1 充電電路示意圖

圖1是本發明提出的一種充電電路示意圖,充電端與被充電端通過usb接口相連,充電端的第一開關Q1一端通過第一電阻R1與地連接,另一端與USB接口的D-管腳連接;被充電端的第二開關Q2一端同樣與USB接口的D-管腳連接,另一端分別與第二電阻R2以及INT管腳相連,同時第二電阻R2的另一端與VDDIO接口連接。當第一開關Q1及第二開關Q2均閉合時,該充電電路實現大功率充電,而當兩開關均斷開時,充電電路實現小功率充電。

在圖1所示充電電路中,充電端可為一般的充電器,被充電端可以是智能終端,如手機、平板電腦等。VDDIO接口為IC晶片中I/O的電源接口,可靈活地調節可適應外部設備的電平信號。在充電電路進行大功率充電時,INT信號電平值為第一電阻R1和第二電阻R2的分壓是低電平。在充電端拔出時,D-管腳上只有第二電阻R2,此時INT信號為高電平。因此這一技術方案中可以根據INT信號電平值的變化來判斷充電器是否拔出,從而實現對充電端進行插入拔出的檢測,消除安全隱患。

圖2 充電器在位檢測方法的流程圖

基於圖1所示充電電路,充電器在位檢測方法如圖2。首先判斷充電器是否為大功率快充充電器,如果是則配置充電器及智能終端進入大功率充電模式(S1),然後獲取智能終端上INT管腳的INT信號電平值(S2),最後判斷INT信號電平值是否大於預設電平值(S3),如果大於預設電平值時,則表示充電器已拔出,反之未拔出。這一檢測方法可能夠獨立於任何充電方案,適配5w/10w/20w/40w甚至100w充電功率。當檢測到INT信號電平值大於預設電平值時,表示充電器已經拔出,電平中斷信號發送至控制器, Q2斷開以使智能終端退出大功率充電模式,關斷快充充電迴路,提高充電的安全性。

以上就是小米公司關於大功率充電和安全檢測專利的主要內容,這一發明提出了一種充電電路,在實現大功率快速充電同時還可對充電端進行插入拔出檢測,避免誤檢測,滿足對被充電端進行大功率充電的安全要求,消除安全隱患。

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(校對/holly)

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