CN101945534B - 移动终端进水后电路板的保护方法及电路及一种移动终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了移动终端进水后电路板的保护方法及电路及一种移动终端，包括第一三极管、第一场效应管、第一检测引脚和第二检测引脚，所述第一三极管的基极连接第一电阻和第二电阻，第一电阻连接电池的正极，第二电阻连接第一检测引脚；所述第一三极管的集电极连接第一场效应管的栅极，所述第一三极管的发射极接地；所述第一场效应管的源极和漏极串联在移动终端的供电路径上。采用本发明可实现对于移动终端进水的硬件检测，然后，同样使用硬件的方式快速切断电池对移动终端的供电，有效的保护移动终端的电路板。
Description
技术领域
本发明涉及一种移动终端可靠性保护领域，尤其涉及的是一种移动终端进水后电路板的保护方法及电路以及一种利用所述保护电路的手机。
背景技术
在移动终端进水的情况下，为了有效的保护移动终端的电路板，需要快速有效的切断电池与移动终端电路板的连接，目前，一般采用严密的结构设计以达到防止进水的目的，但是随着移动终端的功能越来越多，与外设连接的接口越来越多，越来越复杂，移动终端防水的难度也越来越大，例如，手机的Micro USB(Micro Universal Serial Bus微型通用数据总线)接口，3.5mm标准耳机插孔等等。现有的移动终端防水措施已经不能有效的解决防水问题。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种移动终端进水后电路板的保护方法及电路，旨在解决现有的移动终端因功能和结构上的改变导致的难以有效解决的防水问题。
本发明的技术方案如下：
一种移动终端进水后电路板的保护方法，其原理在于：利用水的导电性，在易于进水的对外接口处设置专用的硬件短路检测电路，实现对于移动终端进水的硬件检测，并利用硬件开关电路快速切断电池对移动终端的供电，有效的保护移动终端的电路板。
所述的移动终端进水后电路板的保护方法，其中，所述硬件检测电路设置在耳机插孔内的一对金属片，其中一个作为检测弹片连接硬件开关电路，另一个作为接地弹片接地。
所述的移动终端进水后电路板的保护方法，其中，所述硬件检测电路设置在微型通用数据总线接口处，利用接口的管脚实现对进水的检测。
一种移动终端进水后电路板的保护电路，其包括第一三极管、第一场效应管、第一检测引脚和第二检测引脚，所述第一三极管的基极连接第一电阻和第二电阻，第一电阻连接电池的正极，第二电阻连接第一检测引脚；所述第一三极管的集电极连接第一场效应管的栅极，所述第一三极管的发射极接地；所述第一场效应管的源极和漏极串联在移动终端的供电路径上。
所述的移动终端进水后电路板的保护电路，其中，所述第一检测引脚和第二检测引脚分别是微型通用数据总线接口的第四管脚和第五管脚。
所述的移动终端进水后电路板的保护电路，其中，所述第一检测引脚和第二检测引脚设置在耳机插孔内。
所述的移动终端进水后电路板的保护电路，其中，所述场效应管为P型场效应管。
所述的移动终端进水后电路板的保护电路，其中，所述第一场效应管的源极和栅极之间还设置有一第三电阻。
一种移动终端，其中，所述移动终端包括上述的保护电路。
所述的移动终端进水后电路板的保护电路，其中，所述移动终端为手机。
本发明的有益效果：本发明通过利用水的导电性能使电路短路的特性，在易于进水的接口处设置专用的硬件短路检测电路，实现对于移动终端进水的硬件检测，然后，同样使用硬件的方式快速切断电池对移动终端的供电，有效的保护移动终端的电路板。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种设置在手机的Micro USB接口处的防水保护电路示意图；
图2是图1的防水保护电路和手机充电电路相结合的电路示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。
本发明实施例提供的一种移动终端进水后电路板的保护方法，其具体设计原理为：利用水的导电性，在易于进水的对外接口处设置专用的硬件短路检测电路，实现对于手机进水的硬件检测，并利用硬件开关电路快速切断手机电池对手机的供电，有效的保护手机电路板。
所述硬件检测电路设置在微型通用数据总线接口处，利用接口的管脚实现对进水的检测。所述硬件检测电路也可同时设置在耳机插孔内的一对金属片，其中一个作为检测弹片连接硬件开关电路，另一个作为接地弹片接地。为了更好的实现进水保护，所述检测电路可设置在移动终端的任何容易进水的位置。
参见图1，本实施例提供一种设置在手机的Micro USB接口处的防水保护电路，其包括第一三极管Q2、第一场效应管Q1、第一检测引脚为Micro USB接口的第四管脚ID和第二检测引脚为Micro USB接口的第五管脚GND，所述第一三极管Q2的基极连接第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1连接电池的正极，第二电阻R2连接第一检测引脚；所述第一三极管Q2的集电极连接第一场效应管Q1的栅极，所述第一三极管Q2的发射极接地；所述第一场效应管Q1的源极和漏极串联在移动终端的供电路径上。所述第一场效应管Q1的源极和栅极之间还设置有一第三电阻R3，用于给栅极加电压。
所述第一场效应管Q1为一个P型场效应管即PMOS管，所述PMOS管要求过电流能力大于2A，保证手机正常工作状态的电池供电能力。
图1中接口为标准5管脚的Micro USB连接器，对于一般手机不具备OTG功能(On The Go，具有此功能的设备，可以作为USB host主设备)，因而第四管脚ID没有使用，在本发明中刚好用来作为检测手机进水短路的检测脚。还能节省检测引脚的设置，使设计更简便。
在手机未进水状态下，ID管脚与GND管脚或者手机的其他地信号绝缘，保持开路状态，这时ID管脚处于悬空状态，第一三极管Q2的基极通过第一电阻R1与电池正极相连接，为高电平，第一三极管Q2处于导通状态，Q2的集电极及第一场效应管Q1的栅极被拉到低电平，导致第一场效应管Q1的栅极与源极的压差VGS为负值且小于第一场效应管Q1的导通门限，第一场效应管Q1导通。
对于PMOS管，导通门限VGS(th)为负值，这里也可以表达为：VGS为负值，且VGS的绝对值大于导通门限VGS(th)的绝对值，也即是满足导通条件。电流通过第一场效应管Q1的源极和漏极向手机供电；如果手机进水，ID管脚会与GND管脚短路，第一三极管Q2的基极通过第二电阻R2被下拉到低电平。此时基极电压为第二电阻R2上的电压VR2，且其值为：
VR2＝V*R2/(R1+R2)........................公式(1)
上式中，V为电池电压，第一电阻R1选择比较大的阻值以减少流过第一电阻R1的电流，减小手机的功耗，一般第一电阻R1为100K的电阻，第二电阻R2的选择必须使VR2的值小于第一三极管Q2的导通电压。(R1和R2要选用合适的阻值以保证不同状态下能达到所需求的电平)
根据公式(1)可知，如果手机进水，则第一三极管Q2截止。则第一场效应管Q1的栅极为高电平，其值为电池电压也等于源极电压，导致第一场效应管Q1的栅极与源极的电压为零不能满足导通条件，则第一场效应管Q1截止，电池与手机电路板的连接被切断。由于这些都是硬件保护动作，速度非常快，能有效保护手机电路板不被损坏。
所述第一检测引脚和第二检测引脚还可设置在耳机插孔内，比如将检测引脚焊接在PCB板上的耳机插座容易进水的地方，焊接在PCB板上的第一检测引脚通过PCB走线连接到第二电阻R2，第二检测引脚焊接在第一检测引脚的附近，间距为0.5mm左右，焊接在PCB上的第二检测引脚通过PCB走线与手机的地连接。当手机进水，导致第一检测引脚和第二检测引脚短路，保护原理与上面所述一样。一般手机最容易进水的地方就是一些插座的位置，所以检测点都放置在插座位置比较有效。
另外，手机的充电电路可以避开所述的保护电路。当手机充电时，充电电路要与包含所述保护电路的供电电路分开，即充电电流直接从充电器经过充电管理单元到电池的正极，而不是充电电流通过PMOS管反向回到电池。参见图2所示：充电器连接手机充电模块，所述手机充电模块直接连接电池的正极。手机充电时，电流通过充电器流经手机充电模块然后进入电池的正极，给电池充电。
一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括上述的保护电路。所述移动终端为手机、移动电视等。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种移动终端进水后电路板的保护方法，其特征在于，利用水的导电性，在易于进水的对外接口处设置专用的硬件短路检测电路，实现对于移动终端进水的硬件检测，并利用硬件开关电路快速切断电池对移动终端的供电，有效的保护移动终端的电路板；
所述硬件短路检测电路包括第一三极管、第一场效应管、第一检测引脚和第二检测引脚，所述第一三极管的基极连接第一电阻和第二电阻，第一电阻连接电池的正极，第二电阻连接第一检测引脚；所述第一三极管的集电极连接第一场效应管的栅极，所述第一三极管的发射极接地；所述第一场效应管的源极和漏极串联在移动终端的供电路径上。
2.根据权利要求1所述的移动终端进水后电路板的保护方法，其特征在于，所述硬件检测电路设置在耳机插孔内的一对金属片，其中一个作为检测弹片连接硬件开关电路，另一个作为接地弹片接地。
3.根据权利要求1所述的移动终端进水后电路板的保护方法，其特征在于，所述硬件检测电路设置在微型通用数据总线接口处，利用接口的管脚实现对进水的检测。
4.一种移动终端进水后电路板的保护电路，其特征在于，包括第一三极管、第一场效应管、第一检测引脚和第二检测引脚，所述第一三极管的基极连接第一电阻和第二电阻，第一电阻连接电池的正极，第二电阻连接第一检测引脚；所述第一三极管的集电极连接第一场效应管的栅极，所述第一三极管的发射极接地；所述第一场效应管的源极和漏极串联在移动终端的供电路径上。
5.根据权利要求4所述的移动终端进水后电路板的保护电路，其特征在于，所述第一检测引脚和第二检测引脚分别是微型通用数据总线接口的第四管脚和第五管脚。
6.根据权利要求4所述的移动终端进水后电路板的保护电路，其特征在于，所述第一检测引脚和第二检测引脚设置在耳机插孔内。
7.根据权利要求4所述的移动终端进水后电路板的保护电路，其特征在于，所述第一场效应管为P型场效应管。
8.根据权利要求4所述的移动终端进水后电路板的保护电路，其特征在于，所述第一场效应管的源极和栅极之间还设置有一第三电阻。
9.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括权利要求4-8任意一项所述的保护电路。
10.根据权利要求9所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端为手机。
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