[实用新型]智能USB充电器有效

专利信息
申请号: 201120111008.7 申请日: 2011-04-15
公开(公告)号: CN202134948U 公开(公告)日: 2012-02-01
发明(设计)人: 赵为;张宇;李竑侃 申请(专利权)人: 赵为;张宇;李竑侃
主分类号: H02J7/02 分类号: H02J7/02;H04L29/08
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 200005 上海市*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 智能 usb 充电器
【说明书】:

技术领域

实用新型涉及一种具有宽带网络调制解调功能的智能USB充电设备,可通过USB接口为终端提供网络共享功能。

背景技术

目前手持终端几乎统一采用了USB接口作为充电及数据下载的主要通道。然而尽管USB接口本身可以同时进行数据传输和低压直流供电,但没有一种USB充电器在没有PC等桌面式智能设备的辅助下,可以同时将USB接口的数据和供电功能利用起来。另一个方面,手持终端为了进行数据传输,不得不借助GPRS、3G、WLAN等无线网络进行下载,这种方式不仅功耗比较大,成本比较高,在信号稳定性和带宽方面也有较大限制。

而宽带电力线通信技术PLC(Power Line Communication)是利用电力线作为载体,在已有的家用电力线网络上实现数据、语音和视频等通信信号的同步和共享,该技术在发送端将载有信息的高频信号调制到电力网络上,利用电力线进行传输,在接收端,接收信息的解调器将高频通信信号从交流电源中分离解调成数字信号,并传送到对应的通信终端,以实现信息传递。终端设备只需把带有解调功能的PLC设备插到电源插头,就可以实现网络连接,进行具体的网络通信。目前,电力线通信技术已广泛应用于局域网的搭建:降低单独综合布线成本、克服WIFI覆盖范围小及信号死角等问题。目前PLC技术已通过全球局域网标准组织IEEE认证,现有经过全球验证的局域网(LAN)标准包括以太网和无线局域网WIFI标准的普及正是基于IEEE802.3标准和IEEE802.11标准的提出才得以成为可能。IEEE P1901标准是近年来IEEE面向电力线通信统一的标准,它联合了整个行业,为电力线广泛应用于网络通讯提速。目前IEEE P1901/Homeplug协议的物理层传输速率已实现500Mbps,完全满足USB等手持设备的带宽需求。目前的IEEEP1901标准的电力通讯设备仍只有以太网网络调制解调能力,因此没有一种低成本的,高鲁棒性和高带宽的有线嵌入式USB设备可以利用电力线通讯这样的功能为USB终端提供信息服务。

因此,一种速度快、稳定性高、转换成本低且能有效利用资源的智能USB充电器的实用新型是必要的应用需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是现有的USB充电器不能同时提供嵌入式网络应用和供电功能,使得USB连接方案增加了桌面式网络设备的需求而增加了应用的复杂度,从而影响了USB数据传输功能的推广等。

为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种智能USB充电器,该插座集成有宽带电力线Homeplug/IEEE P1901网络协议的网络调制解调芯片和以太网USB转换芯片,通过搭载在电力网络上的宽带网络通信协议,用户可以通过该充电器进行数据密集型的USB数据传输,如实时的音视频下载,远程的文件同步、传输,大量的数据备份和保存等;同时用户也可通过网络远程控制该充电器的电力输出,实现充电器的的智能化,如控制充电器的开关状态,输出电流、电压或者功率,同时可以收集充电器上电力终端的功耗等实时数据。

主要结构包括:

1.电源适配单元,用于将家用220V交流电转换为其他内置单元所需的低压直流电源,其中包括AC-DC开关电源模块和DC-DC直流变压模块,将高压交流强电转换为可供调制解调芯片及USB终端使用的低压直流电。如果调制解调芯片使用的电压与USB输出电压不同,则需要两个不同的DC-DC直流变压模块分别为两设备供应不同的电压电源。

2.网络电力线调制解调单元,基于IEEEP1901/Homeplug协议,可以从电力线上获取网络数据,同时可以将插座收集的数据或者实时的监控数据加载到电力线上。它包括AR7400、AR1500芯片组;AR7400/AR1500是一套基于Homeplug/IEEE P1901电力线通讯协议的调制解调芯片组,其中AR7400是数字基带处理微控制器,是以ARM中央处理器为核心的片上系统(SoC),AR1500是电力线通讯模拟前端芯片。AX88772是USB到以太网网络控制芯片。由AX88772搭配具备USB Host串行接口的微控制器,即可将以太网络的连接性加入嵌入式系统中,微控制器不仅可经由网络发送数据,也可达成远程控制的功能。

3.USB输出端口,连接电力网络调制解调单元,通过USB端口输出/输入通信数据和低压供电,可包含USB HUB子单元,可同时支持多个USB端口的供电,及分时复用的数据交互;

4.供电控制单元,利用调制解调单元输出的网络控制数据来控制低压直流输出的通断、输出电流和功率的大小,实现对USB电力输出的控制;

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