CN102196071B - 一种移动终端 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种移动终端，其包括充电端口、PMU单元、电池和设置在所述充电端口和PMU单元之间的充电浪涌保护电路；所述充电浪涌保护电路包括低通滤波电路、开关控制电路、二极管和第一电阻；所述低通滤波电路的输入端与充电端口的输出端连接，低通滤波电路的输出端与所述PMU单元的第一输入端连接；所述开关控制电路的第一输入端与低通滤波电路连接，第二输入端与PMU单元的输出端连接，所述开关控制电路的输出端通过所述二极管与第一电阻连接；所述第一电阻连接所述电池的正极，电池的负极接地。本发明在移动终端中设置一充电浪涌保护电路，使移动终端的各个端口及电池都得到了有效保护。

Description

一种移动终端
技术领域
本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种移动终端。
背景技术
手机充电功能与手机的使用安全息息相关，电网电压波动以及用户的异常操作可能引起充电器输出浪涌电压，如果充电过程中浪涌电压冲击手机，将造成安全隐患。
普通手机充电器的自调整能力有限，一般只能调整30KHz(Kilo hertz，千赫兹)到60KHz频率的电压波动，而在实际使用过程中，某些地区的电网会发生电压波动，或者用户先将充电器接到手机上，再将充电器插入插座充电等情况。
上述情况，都可能引起高于60KHz电压波动，使手机充电器失去自调能力而输出浪涌电压，比如充电器插入插座的瞬间，会输出一个持续20ns(Nano seconds，纳秒)左右，峰峰值(Vpp)为30V的浪涌电压。浪涌电压进入手机，将对手机造成冲击，很可能致使手机损坏或者导致其它不良后果。
请参阅图1，其为常规手机的充电电路，其包括充电端口101、电容C0、MOS管M0、二极管D0、电阻R0和PMU(Power Management，电源管理单元)单元102。充电端口101的输出端与PMU单元102的第一输入端连接，所述电容C0的一端连接PMU单元102的第一输入端，另一端接地。MOS管M0的源极连接PMU单元102的第一输入端，栅极连接PMU单元102的输出端，漏极通过二极管D0与电阻R0连接，电阻R0则与电池连接。并且二极管R0的阴极与PMU单元的第二输入端连接，电池B0的正极与PMU单元102的第二输入端连接。
上述手机的充电电路中，没有针对浪涌电压的保护电路，一旦发生浪涌，手机电源输入、各控制端口以及电池本身都将受到冲击。市场上虽然有OVP(over voltage protection，过压保护)器件，但其反应时间为5us左右，不能对浪涌起到有效保护，而且成本较高。
因而现有移动终端的浪涌保护技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种移动终端，在终端终端充电时能消除充电时产生的浪涌电压，起到浪涌保护作用。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种移动终端，所述的移动终端包括充电端口、PMU单元和电池，其特中，还包括设置在所述充电端口和PMU单元之间的充电浪涌保护电路；
所述充电浪涌保护电路包括低通滤波电路、开关控制电路、二极管和第一电阻；
所述低通滤波电路的输入端与充电端口的输出端连接，低通滤波电路的输出端与所述PMU单元的第一输入端连接；
所述开关控制电路的第一输入端与低通滤波电路连接，第二输入端与PMU单元的输出端连接，所述开关控制电路的输出端通过所述二极管与第一电阻连接；
所述第一电阻连接所述电池的正极，电池的负极接地；其中，所述二极管的阴极与所述PMU单元的第二输入端连接，电池的正极与所述PMU单元的第三输入端连接。
所述的移动终端，其中，所述低通滤波电路包括电感和第一电容；所述电感设置在充电端口的输出端和所述PMU单元的第一输入端之间，所述第一电容的一端与所述电感连接，另一端接地。
所述的移动终端，其中，开关控制电路包括MOS管和第二电容；所述MOS管的源极连接所述PMU单元的第一输入端，MOS管的栅极连接PMU单元的输出端，MOS管的漏极连接二极管；所述第二电容的一端连接MOS管的源极，另一端连接MOS管的栅极。
所述的移动终端，其中，在MOS管的栅极和PMU单元的输出端之间设置有第二电阻。
所述的移动终端，其中，所述MOS管为P沟道MOS管。
所述的移动终端，其中，所述移动终端为手机。
本发明提供的移动终端，由于采用了在移动终端中设置一充电浪涌保护电路，在移动终端充电时起到了充电浪涌保护的作用。并且该充电浪涌保护电路包括一低通滤波电路和开关控制电路，在移动终端中实现了两级浪涌电压保护，使移动终端的各个端口及电池都得到了有效保护。
附图说明
图1为现有技术手机的充电电路图；
图2为本发明移动终端充电电路原理框图；
图3为本发明移动终端充电浪涌保护电路原理图；
图4为本发明移动终端充电浪涌保护电路示意图。
具体实施方式
本发明提供一种移动终端，所述移动终端为手机、MP3(Moving PictureExperts Group Audio Layer III，动态影像专家压缩标准音频层面3)，小灵通等电子产品。本发明在移动终端的充电电路中增加了一个低通滤波电路和一个开关控制电路，使该充电路具有两级保护功能，在移动终端充电时，能起到消除浪涌电压的作用。
为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图2，本发明的移动终端包括充电端口110、PMU单元120、电池B1和充电浪涌保护电路130。所述充电端口110设置在移动终端的壳体上，用于插入充电器，PMU单元为常规移动终端使用的电源管理芯片。其中，所述充电浪涌保护电路130设置在充电端口110和PMU单元120之间，该充电浪涌保护电路130在充电时起消除浪涌电压的作用。
请参阅图3，所述充电浪涌保护电路130包括低通滤波电路131、开关控制电路132、二极管D1和第一电阻R1。
其中，所述PMU单元120包括用于检测充电器是否插入的第一输入端1，用于检测充电电流的第二输入端3，用于检测电池输入电压的第三输入端4和用于对充电开关进行控制的输出端2。
所述充电端口110的第一输出端连接低通滤波电路131的输入端，第二输出端接地，低通滤波电路131的输出端与PMU单元120的第一输入端1连接。该低通滤波电路131为移动终端的第一级保护电路，主要用于衰减移动终端充电时产生的浪涌电压，从而大幅减少进入移动终端的浪涌能量。
其中，所述开关控制电路132的第一输入端5与低通滤波电路131的输出端连接，开关控制电路132的第二输入端6与PMU单元120的输出端2连接，开关控制电路132的输出端7与二极管D1的阳极连接。当加在所述开关控制电路132上的电压仍然存在浪涌能量时，该开关控制电路132关断移动终端的充电通路，以达到保护后端电路的目的。
本实施例中，所述二极管D1的阴极通过第一电阻R1连接电池B1的正极，其中，二极管D1的阴极还连接PMU单元120的第二输入端3，该第二输入端3主要用于检测流过二极管D1的充电电流。电池B1的负极接地，其正极还连接PMU单元120的第三输入端4，该第三输入端4主要用于检测电池B1电压的输入，当电池电压充满时，PMU单元120控制其输出端2关闭充电电路。
请一并参阅图4，所述低通滤波电路131包括电感L1和第一电容C1。其中，所述电感L1串联在充电端口110的第一输出端和PMU单元120的第一输入端1之间，第一电容C1的一端与所述电感L1连接，另一端接地。
本实施例中，电感L1的取值为10uH，第一电容的取值为10uF，所以该低通滤波电路131的截止频率为
Figure BSA00000214396900051
前述20ns浪涌脉冲频率为50KHz，因此该低通滤波电路对此类浪涌具有较大衰减作用，可以大幅减少进入移动终端的浪涌能量。当然，本发明低通滤波电路中，电压和第一电容的取值范围还可以根据实际应用中可能遇到的浪涌电压频率进行调整。
请继续参阅图3和图4，所述开关控制电路132包括MOS管(metal oxidsemiconductor，场效应晶体管)M1和第二电容C2。所述MOS管M1的源极S与PMU单元120的的第一输入端1连接，MOS管M1的栅极G与PMU单元120的输出端2连接，MOS管M1的漏极D与二极管D1的阳极连接。其中，所述MOS管为P沟道MOS管，在移动终端充电电路中主要起开关作用。
所述第二电容C2设置在MOS管M1的源极S和栅极G之间，即该第二电容C2的一端连接MOS管的源极S，另一端连接MOS管的栅极G，该第二电容在开关控制电路中主要起耦合作用。本实施例中，在MOS管M1的栅极G和PMU单元120的输出端之间还串联有第二电阻R2。
在移动终端充电时，该第二电容C2主要用于将浪涌电压从MOS管M1的源极S耦合到栅极G，强制MOS管M1关断，以达到保护后端电路的目的。本实施例中，所述第二电阻R2主要用于提供MOS管栅极G的耦合电位，也起到保护PMU单元120端口的作用。
在移动终端充电时，充电电流从充电端口110依次流过电感L1、MOS管M1、二极管D1、第一电阻R1再到电池B1。这样移动终端充电时通过上述两级保护电路的保护，有效保护了移动终端的各个端口和电池。当然，在其它实施例中，也可以先择其中的一个保护电路作为移动终端充电时的保护电路。
综上所述，本发明提供的移动终端，由于采用了在移动终端中设置一充电浪涌保护电路，在移动终端充电时起到了充电浪涌保护的作用。并且该充电浪涌保护电路包括一低通滤波电路和开关控制电路，在移动终端中实现了两级浪涌电压保护，使移动终端的各个端口及电池都得到了有效保护。
本发明只在现有移动终端常规的充电电路上增加了一个电阻、一个电容和一个电感，构成了一个两级充电保护电路，在电路上比较容易实现，而且其成本也比较低。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种移动终端，所述的移动终端包括充电端口、PMU单元和电池，其特征在于，还包括设置在所述充电端口和PMU单元之间的充电浪涌保护电路；
所述充电浪涌保护电路包括低通滤波电路、开关控制电路、二极管和第一电阻；
所述低通滤波电路的输入端与充电端口的输出端连接，低通滤波电路的输出端与所述PMU单元的第一输入端连接；
所述开关控制电路的第一输入端与低通滤波电路连接，第二输入端与PMU单元的输出端连接，所述开关控制电路的输出端通过所述二极管与第一电阻连接；
所述第一电阻连接所述电池的正极，电池的负极接地；其中，所述二极管的阴极与所述PMU单元的第二输入端连接，电池的正极与所述PMU单元的第三输入端连接；
所述开关控制电路包括MOS管和第二电容；所述MOS管的源极连接所述PMU单元的第一输入端，MOS管的栅极连接PMU单元的输出端，MOS管的漏极连接二极管；所述第二电容的一端连接MOS管的源极，另一端连接MOS管的栅极。
2.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述低通滤波电路包括电感和第一电容；所述电感设置在充电端口的输出端和所述PMU单元的第一输入端之间，所述第一电容的一端与所述电感连接，另一端接地。
3.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，在MOS管的栅极和PMU单元的输出端之间设置有第二电阻。
4.根据权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述MOS管为P沟道MOS管。
5.根据权利要求1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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