CN100405075C - 防止电池电压瞬间变化造成侦测机制误判的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种防止电池电压瞬间变化造成侦测机制误判的方法，该方法应用于装有电池的手持电子装置上，在该手持电子装置的系统与电池之间增设一除跳电路(de-bounce circuit)，该除跳电路主要利用所设的一电阻电容充/放电电路来调整时间常数(time constant)，以决定该手持电子装置的系统是否可以立即获得该电池的电压剩余量，因此，当时间常数不够长时，该电池的瞬间电压剩余量将不会传送至该手持电子装置的系统，从而避免该电池的电压因一时的浮动，造成系统对于其剩余电量的误判，而当时间常数达到一定的标准值时，该电池才将会其电压传送至该手持电子装置，该手持电子装置的系统可正确得知该电池目前真正的剩余电量。

Description

防止电池电压瞬间变化造成侦测机制误判的方法

【技朮领域】

本发明是一种防止电池电压瞬间变化造成侦测机制误判的方法，尤指一种对于手持电子装置的电池，于负载增加时或某些元件被开启时，不会因电池电压一时产生的浮动，造成系统对于电池电量误判的方法。

【背景技朮】

当今世界已进入一个信息科技化、电子产业蓬勃发展的时代，各种由微电脑所衍生的高科技产品、电子设备发展迅速，着实地替人们的日常生活带来了莫大的便利性，而随着当前各种电子科技的不断研发，人们对于各类型电子消费产品的使用要求也相对地提高，尤其是手持电子装置的广泛应用，以致于各国电子制造大厂对于其所生产的手持电子装置及其相关产品，乃不断地研发而提供“更方便”、“更有效”、“更人性化”的全方位服务，此举，早已成为评价各国科技大厂的销售成绩与制造技术，是否遥遥领先同业的重要指针之一。

一般有安装充电电池(电池电压约为3.8V)的手持电子装置(如：个人数字助理机、移动电话)，若系统侦测到电池电压低于3.5V~3.6V时，系统就会认为电池电压太低了，因此，若使用者正在执行一个较大的应用程序，或开启某些功能时，该电池电压极可能突然降下来，而当程序执行完毕后，电池电压又再次恢复到3.7~3.8V左右，因此，常造成系统对于电池电压其剩余电量的误判。

一般要侦测其电池电压剩余电量有以下两种方式：

(1)侦测电池电压：此一方式，容易因手持电子装置的负载增加(如：上网、执行某些程序时)，或某些元件被开启时，导致电池电压一时产生浮动，造成系统误判电池已经快没电了。

(2)侦测电池容量：需利用一个IC去侦测，导致成本提高。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种防止电池电压瞬间变化造成侦测机制误判的方法。

为达到上述目的，本发明采用的技朮方案：在该手持电子装置的系统与电池之间增设一除跳电路，以利用电阻与电容的时间常数，决定该手持电子装置的系统是否可以立即获得该电池的电压剩余量，因此，时间常数若不够长时，该电池的电压瞬间剩余量将不会传送至该手持电子装置的系统，从而避免电压因一时的浮动，造成系统对于电池的电压剩余量的误判，而当时间常数够长时，该电池的电压剩余量将会传送至该手持电子装置，该手持电子装置的系统可正确地得知电池电压目前的真正剩余量，而不再发生误判的情形。

相较于现有技朮，使用者可在操作一手持电子装置(如：个人数字助理机、智能型手机)时，当负载增加或开启某些元件时，不会因电池电压一时产生的浮动，造成系统对于电池电量误判。

【附图说明】

图1是手持电子装置的示意图。

图2是本发明防止电池电压瞬间变化造成侦测机制误判的方法的流程图。

图3是本发明防止电池电压瞬间变化造成侦测机制误判的方法的波形图。

【具体实施方式】

本发明是一种防止电池电压瞬间变化造成侦测机制误判的方法，请参阅图1所示，该方法应用于装有电池11的手持电子装置1上，在该手持电子装置1的控制系统13与电池11之间增设一除跳电路12(de-bounce circuit)，该除跳电路12主要利用所设的一电阻电容充/放电电路来调整时间常数(timeconstant)，以决定该控制系统13是否可以立即获知该电池11的剩余电量，换言之，当时间常数不够长时，该电池11的瞬间剩余电量将不会传送至该控制系统13，从而避免该电池11因电压一时的浮动(如：执行某一应用程序)，却造成该控制系统13对于该电池11其剩余电量发生误判的状况，反之，当时间常数的数值达到一定的标准时，该电池11才能将其电量传送至该控制系统13，该控制系统13可正确得知电池11目前真正的剩余电量。

在本发明中，请参阅图2所示，该除跳电路12内依序设有一第一电压比较器U1(voltage comparator)、一第一N沟道型金属-氧化物-半导体场效应管Q1(下称NMOS场效应管)、该电阻电容充/放电电路(包括：电阻R1、电容C1)、一第二电压比较器U2、一第二NMOS场效应管Q2，其中该手持电子装置1的电池11(battery)连接至该第一电压比较器U1的引脚3(即U1的Vin)，该第一电压比较器U1的引脚2(即U1的Vss)用以接地，而U1的引脚1(即U1的Vout)则连接至该第一NMOS场效应管Q1的引脚1(即Q1的栅极)；该第一NMOS场效应管Q1的引脚2(即Q1的源极)用以接地，而U1的引脚3(即Q1的漏极)连接至该电阻电容充/放电电路的R1的一端2、C1的一端1以及该第二电压比较器U2的引脚3(即U2的Vin)，其中该电阻R1的一端1连接至与该电池11相关联的电源电压(Vcc)，而该电容C1的一端2则接地；该第二电压比较器U2的引脚2(即U2的Vss)用以接地，而U2的引脚1(即U2的Vout)则连接至该第二NMOS场效应管Q2的引脚1(即Q2的栅极)；该第二NMOS场效应管Q2的引脚2(即Q2的源极)用以接地，而该第二NMOS场效应管Q2的引脚3(即Q2的漏极)连接至另一电阻R2及该控制系统13，其中该另一电阻R2的一端连接至与该电池11相关联的电源电压(Vcc)。

以下对本发明所应用的电子电路中各个元件，在各种状况下引脚的电压与电平状态分别叙述如下；

(1)该手持电子装置1的电池11(battery)输入至该第一电压比较器U1的引脚3的电压(即U1的Vin，请参阅图2的A点)时，该A点的输入电压(假设为3.5V)若高于该第一电压比较器U1的比较电压(假设为3.4V)时，则该第一电压比较器U1的引脚1(即U1的Vout，请参阅图2的B点)为高电平(high)，该第一NMOS场效应管Q1的引脚2、引脚3处于导通状态，使得该第二电压比较器U2的引脚3(即U2的Vin，请参阅图2的C点)处于接地状态，并使得该第二电压比较器U2的引脚1(即U2的Vout，请参阅图2的D点，并辅以参阅图3关于D点的波形)为低电平(low)，进而导致该第二NMOS场效应管Q2的引脚2、引脚3处于不导通状态，此时，连接至该控制系统13的电平(请参阅图2的E点)被Vcc拉至高电平(high)状态。

(2)当电池11输入至该A点的电压(也即U1的Vin，假设为3.3V，请参阅图2的A点，并辅以参阅图3关于A点的波形)若小于该第一电压比较器U1的比较电压(假设为3.4V)时，该第一电压比较器U1的引脚1(也即U1的Vout，请参阅图2的B点，并辅以参阅图3关于B点的波形)为低电平(low)，该第一NMOS场效应管Q1的引脚2、引脚3，由原本导通的状态变成为不导通的状态，其中该第二电压比较器U2的引脚3的电压上升速度由电阻R1与电容C1来决定，也即C点电压上升的斜率受制于电阻R1、电容C1的时间常数，所以当该第二电压比较器U2的引脚3的电压(也即U2的Vin，请参阅图2的C点)还没上升到高电平(high)的电压时(例如图3所示，该C点的电压仅上升到3.1V而未达3.2V，U2的比较电压假设为3.2V)，该第一NMOS场效应管Q1的引脚2、引脚3又导通了，该第二电压比较器U2的引脚3又再次接地，换言之，若时间(Δt)不够长，则C点电压将无法上升到该第二电压比较器U2的侦测点(也即3.2V)，此时，该第二电压比较器U2的引脚1(请参阅图2的D点，并辅以参阅图3关于D点的波形)仍为低电平(low)，该第二NMOS场效应管Q2的引脚2、引脚3处于不导通的状态，而使得该控制系统13的电平(请参阅图2的E点，并辅以参阅图3关于E点的波形)被Vcc拉至高电平(high)的状态，如此，该控制系统13即不会获得该电池11瞬间的剩余电量，导致发生误判的情形。

(3)若一直重复上述过程，直到电池11(battery)的电压确实低到该第一电压比较器U1的比较电压(假设为3.4V)时，且时间足够让电容C1透过电阻R1充电后达到该第二电压比较器U2的比较电压(假设为3.2V)时，即可使得该第二电压比较器U2的引脚1(请参阅图2的D点)为高电平(high)，进而使得该第二NMOS场效应管Q2的引脚2、引脚3形成导通，该控制系统的电平(请参阅图2的E点)被拉到低电平(low)的状态，如此，该控制系统13即可获得该电池11目前真正的剩余电量。

在本发明中，请参阅图1所示，该手持电子装置1可为一移动电话、一个人数字助理机(personal digital assi stant，简称PDA)，或者为可为结合移动电话与个人数字助理机双功能的一智能型手机(smart phone)。

Claims (10)

1.一种防止电池电压瞬间变化造成侦测机制误判的方法，该方法应用于装有电池的手持电子装置上，在该手持电子装置的控制系统与电池之间增设一除跳电路，该除跳电路利用所设的一电阻电容充/放电电路的时间常数，以决定该手持电子装置的控制系统是否可以立即获得该电池的电压剩余量，因此，当时间常数不够长时，该电池的瞬间电压剩余量将不会传送至该手持电子装置的控制系统，从而避免电池的电压因一时的浮动，造成控制系统对于电池其真正剩余电量的误判，而当时间常数达到一定的标准值时，该电池的电压才会传送至该手持电子装置，该手持电子装置的控制系统可正确得知电池目前所剩的剩余电量。

2.根据权利要求1所述的防止电池电压瞬间变化造成侦测机制误判的方法，其特征在于：该除跳电路设有一第一电压比较器、一第一NMOS场效应管、该电阻电容充/放电电路、一第二电压比较器、一第二NMOS场效应管，其中该手持电子装置的电池连接至该第一电压比较器的引脚Vin上，该第一电压比较器的引脚Vss用以接地，而第一电压比较器的引脚Vout则连接至该第一NMOS场效应管的栅极；

该第一NMOS场效应管的源极用以接地，而第一NMOS场效应管的漏极连接至该电阻电容充/放电电路及该第二电压比较器的引脚Vin，其中该电阻电容充/放电电路包括一电阻与一电容，而第一NMOS场效应管的漏极连接至该电阻和该电容的一端及该第二电压比较器的引脚Vin，该电阻的另一端连接至由该电池所提供的电源电压，而该电容的另一端则连接至地；

该第二电压比较器的引脚Vss用以接地，而第二电压比较器的引脚Vout则连接至该第二NMOS场效应管的栅极；

该第二NMOS场效应管的源极用以接地，而该第二NMOS场效应管的漏极连接至另一电阻的一端及该控制系统，该另一电阻的另一端则连接至由该电池所提供的电源电压。

3.根据权利要求2所述的防止电池电压瞬间变化造成侦测机制误判的方法，其特征在于：该第一电压比较器的引脚Vin的输入电压若大于该第一电压比较器的比较电压，则该第一电压比较器的引脚Vout为高电平，该第一NMOS场效应管的源极、漏极导通，使得该第二电压比较器的引脚Vin接地，而该第二电压比较器的引脚Vout为低电平，导致该第二NMOS场效应管Q2的源极、漏极不通，进而使得连接至该控制系统的电平被拉到高电平的状态。

4.根据权利要求3所述的防止电池电压瞬间变化造成侦测机制误判的方法，其特征在于：该第一电压比较器的引脚Vin的输入电压若小于该第一电压比较器的比较电压，则该第一电压比较器的引脚Vout为低电平，该第一NMOS场效应管的源极、漏极由导通变得不通时，该第二电压比较器的引脚Vin的电压上升速度由电阻与电容来决定，所以当该第二电压比较器的引脚Vin的电压，还没升到可把第二电压比较器的引脚Vout变成高电平时，该第一NMOS场效应管的源极、漏极又导通了，该第二电压比较器的引脚Vin又再次接地，使得该电池目前的电压剩余量通知信号不会传到该控制系统。

5.根据权利要求4所述的防止电池电压瞬间变化造成侦测机制误判的方法，其特征在于：该电池的电压确实低到该第一电压比较器的比较电压时，且时间足够让电容透过电阻充电后达到该第二电压比较器的比较电压时，即可使得该第二电压比较器的引脚Vout为高电平，使得该第二NMOS场效应管的源极、漏极导通，导致该控制系统的电平被拉到低电平的状态。

6.根据权利要求5所述的防止电池电压瞬间变化造成侦测机制误判的方法，其特征在于：该第一电压比较器的比较电压可为3.4伏特。

7.根据权利要求5所述的防止电池电压瞬间变化造成侦测机制误判的方法，其特征在于：该第二电压比较器的比较电压可为3.2伏特。

8.根据权利要求1所述的防止电池电压瞬间变化造成侦测机制误判的方法，其特征在于：该手持电子装置可为一移动电话。

9.根据权利要求1所述的防止电池电压瞬间变化造成侦测机制误判的方法，其特征在于：该手持电子装置可为一个人数字助理机。

10.根据权利要求1所述的防止电池电压瞬间变化造成侦测机制误判的方法，其特征在于：该手持电子装置可为一个结合移动电话与个人数字助理机双功能的智能型手机。

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