CN102904211B - 器件保护装置和一种安全电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了器件保护装置和一种安全电路，该器件保护装置包括：开关电路和水触发导通电路；所述水触发导通电路，包括：第一导电体和与电源的负极连接的第二导电体，所述第一导电体和第二导电体互不接触；所述开关电路，包括：与待保护器件的正极输入端连接的输出端、与所述水触发导通电路的第一导电体连接的第二输入端和与所述电源的正极连接的第一输入端；所述水触发导通电路的第一导电体与所述开关电路的第二输入端连接。通过本发明实施例提供的器件保护装置和一种安全电路，可以使得在电子产品内部进水未干的情况下，即使更换新电池或者加充电器也无法给整机供电，从而做到防止电子产品被进一步损坏的目的。

Description

器件保护装置和一种安全电路

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及器件保护装置和一种安全电路。

背景技术

随着科技的进步，一些电子数码产品已经成为非常普通的消费品。例如，手机就是人们日常生活中的普通通信工具。由于这些电子数码产品的内部部署了非常精密的电路，特别是主板，不仅电路密集，其中的某些元器件非常脆弱，一瞬间的短路就可能导致电路的永久性损坏。据一项权威调查，导致手机等电子数码产品损坏的重要原因之一是这些电子数码产品进水后电路的短路，烧毁了其中的芯片等重要元器件。因此，良好的防水功能是这些电子数码产品一个重要的质量指标。

目前，一种针对手机等电子数码产品进水的保护方案是：在这些电子数码产品的供电回路上增加传感器、触发器和继电器等电子器件。一旦传感器检测到电路进水，将通过触发器激活继电器，断开供电回路，从而达到保护主板的目的。

上述进水保护方案中，继电器体积大，而且，为了防止继电器进水失效，一般还需要对继电器进行密封保护，这些无疑增加了电子数码产品的尺寸，例如，会增加手机的厚度。因此，对于设计愈来愈追求超薄、轻巧的电子数码产品而言，显然不合适。

发明内容

本发明实施例提供器件保护装置和一种安全电路，以在电子产品沾上导电介质而用户进行了误操作时对电子产品进行有效保护。

本发明实施例提供一种器件保护装置，所述装置包括：开关电路和水触发导通电路；

所述水触发导通电路，包括：第一导电体和与电源的负极连接的第二导电体，所述第一导电体和第二导电体互不接触；

所述开关电路，包括：与待保护器件的正极输入端连接的输出端、与所述水触发导通电路的第一导电体连接的第二输入端和与所述电源的正极连接的第一输入端；

所述水触发导通电路的第一导电体与所述开关电路的第二输入端连接。

本发明实施例提供一种安全电路，所述安全电路包括：电源、开关电路、水触发导通电路、待保护器件以及所述电源为所述待保护器件供电的供电回路；

所述开关电路和所述待保护器件串接在所述供电回路上；

所述水触发导通电路包括第一导电体和与电源的负极连接的第二导电体，所述第一导电体和第二导电体互不接触，所述开关电路包括与待保护器件的正极输入端连接的输出端、与所述水触发导通电路的第一导电体连接的第二输入端和与所述电源的正极连接的第一输入端；

所述开关电路的第一输入端与所述电源的正极连接，所述水触发导通电路的第一导电体与所述开关电路的第二输入端连接，所述水触发导通电路的第二导电体与所述待保护器件的负极输出端相连后连接于所述电源的负极。

从上述本发明实施例可知，由于水触发导通电路和开关电路不占用很大的空间，并且水触发导通电路的第二导电体和第二导电体互不接触，在第一导电体和第二导电体之间不接触的部分遇到水导通时，开关电路的输出端与其第一输入端之间断开。因此，与背景技术提供的进水保护方案相比，本发明实施例提供的器件保护装置能够使得电子产品设计得很薄，既满足了用户对电子产品机身要超薄轻巧的审美需求，又使得在电子产品内部进水未干的情况下，即使更换新电池或者加充电器也无法给整机供电，从而做到防止电子产品被进一步损坏的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对现有技术或实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，还可以如这些附图获得其他的附图。

图1-a是本发明实施例提供的器件保护装置结构示意图；

图1-b本发明实施例提供的水触发导通电路结构示意图；

图1-c是本发明另一实施例提供的水触发导通电路结构示意图；

图2是本发明另一实施例提供的器件保护装置结构示意图；

图3是本发明另一实施例提供的器件保护装置结构示意图；

图4-a是本发明另一实施例提供的器件保护装置结构示意图；

图4-b是本发明另一实施例提供的器件保护装置结构示意图；

图5是本发明实施例提供的安全电路结构示意图；

图6-a是本发明另一实施例提供的安全电路结构示意图；

图6-b是本发明另一实施例提供的安全电路结构示意图；

图7-a是本发明另一实施例提供的安全电路结构示意图；

图7-b是本发明另一实施例提供的安全电路结构示意图；

图8-a是本发明另一实施例提供的安全电路结构示意图；

图8-b是本发明另一实施例提供的安全电路结构示意图；

图9-a是本发明另一实施例提供的安全电路结构示意图；

图9-b是本发明另一实施例提供的安全电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅附图1-a，是本发明实施例提供的器件保护装置结构示意图。为了便于说明，仅仅示出了与本发明实施例相关的部分。附图1-a示例的器件保护装置可用于手机、个人数字助理和相机等电子数码产品的主板。附图1-a示例的器件保护装置包括：开关电路101和水触发导通电路102，其中，水触发导通电路102可以包括：第一导电体1021和与电源的负极（图中使用符号“－”表示）连接的第二导电体1022，并且，第一导电体1021和第二导电体1022互不接触。开关电路101包括：与待保护器件的正极输入端（图中使用符号“+”表示）连接的输出端1013、与水触发导通电路102的第一导电体1021连接的第二输入端1012和与电源的正极（图中使用符号“+”表示）连接的第一输入端1011，水触发导通电路102的第一导电体1021与开关电路101的第二输入端1012连接。在第一导电体1021和第二导电体1022之间不接触的部分遇到水导通时，开关电路101的输出端1013与其第一输入端1011之间断开。

上述电源可以为经过适配器将市用交流电转换后得到的直流电源，也可以是电子产品内部的电池直接提供的直流电源。

在本发明实施例中，水触发导通电路102可设置在电子产品比较容易进水的区域或者这些区域的附近，例如，对于手机之类的移动终端，由于耳机孔、USB接口、电池连接器、开关键和侧键等都是属于密封较差、比较容易导致手机内部进入水之类的导电介质的区域，因此，可将水触发导通电路102设置于这些区域或者这些区域的附近位置。水触发导通电路102的第一导电体1021和第二导电体1022可以是两段裸露的导线或者两块裸露的金属导电片，其形状可以按照水触发导通电路102部署的位置来设计，如附图1-b和附图1-c所示，是本发明实施例提供的两款水触发导通电路102。在正常情况下，由于水触发导通电路102的第一导电体1021和第二导电体1022互不接触，因此，此时的水触发导通电路102如同一个单刀开关的断开状态。一旦有诸如水之类的导电介质进入密封较差、比较容易导致电子产品内部进水的区域，进入的水成为导体，水触发导通电路102的第一导电体1021和第二导电体1022连通，此时的水触发导通电路102如同一个单刀开关的闭合状态。

需要说明的是，本发明实施例中的待保护器件是一种统称，可以是电子产品的主板、主板上的某些元件或者是一个电路等，其特点是其所在的供电回路遇水容易短路。电源可以是这些电子产品的整机供电电源，例如，锂电池等，也可以是经过电源转换装置（例如，适配器等）将市用交流电转换后为整机供电的直流电源。

附图1-a的开关电路101包括场效应管201和电阻202，如附图2所示本发明另一实施例提供的器件保护装置。在附图2示例的器件保护装置中，场效应管201可以是N沟道增强型MOS场效应管，其漏极与电阻202的一端相连，栅极与电阻202的另一端相连，场效应管201的漏极（D极）构成附图1-a示例的开关电路101的第一输入端1011，场效应管201的栅极（G极）构成附图1-a示例的开关电路101的第二输入端1012，场效应管201的源极（S极）构成附图1-a示例的开关电路101的输出端1013。

附图2示例的器件保护装置，电阻202可以是一个阻值较大的电阻，例如，1MΩ（兆欧姆）。需要说明的是，电阻202可以是一个电阻，也可以是若干电阻经过串联、并联或混联后得到的等效电阻，本发明实施例对此可不做限定。

附图1-a或附图2示例的器件保护装置的保护原理在于：当场效应管201的漏极与电源的正极连接、没有水进入水触发导通电路102，即第一导电体1021和第二导电体1022断开时，场效应管201的栅极被拉高到高电平，场效应管201的源极和栅极导通，电源为待保护器件正常供电。一旦水触发导通电路102粘水，水成为第一导电体1021和第二导电体1022之间的导体，水触发导通电路102导通，场效应管201的栅极被拉到低电平，场效应管201的源极和栅极截止，此时，待保护器件所在供电回路断开，有效地保护了待保护器件。

附图2示例的器件保护装置还可以包括一个发光二极管301，如附图3所示本发明另一实施例提供的器件保护装置。发光二极管301的正极连接于场效应管201的栅极，负极连接于水触发导通电路102的第一导电体1021。当水触发导通电路102导通时，发光二极管301会点亮。如果在电子产品使用说明书中告知用户这是电子产品内部进水的现象，就可以为用户判断电子产品已经进水增加依据。

作为附图1-a示例的开关电路101的另一实施例，开关电路101也可以包括半导体三极管401和电阻402，如附图4所示本发明另一实施例提供的器件保护装置。在附图4示例的器件保护装置中，半导体三极管401可以是N沟道三极管，其集电极与电阻402的一端相连，基极与电阻402的另一端相连，半导体三极管401的集电极（c极）、基极（b极）和发射极（e极）分别构成开关电路101的第一输入端1011、第二输入端1012和输出端1013。

附图4-a示例的器件保护装置，电阻402可以是一个阻值较大的电阻，例如，1MΩ（兆欧姆）。需要说明的是，电阻402可以是一个电阻，也可以是若干电阻经过串联、并联或混联后得到的等效电阻，本发明实施例对此可不做限定。

附图1-a或附图4-a示例的器件保护装置的保护原理在于：半导体三极管401的基电极通过电阻402与电源的正极连接、没有水进入水触发导通电路102，即第一导电体1021和第二导电体1022断开时，半导体三极管401的基极被拉高到高电平，半导体三极管401的集电极和发射极导通，电源为待保护器件正常供电。一旦水触发导通电路102粘上水等导电介质，水成为第一导电体1021和第二导电体1022之间的导体，水触发导通电路102导通，半导体三极管401的基极被拉到低电平，半导体三极管401的集电极和发射极截止，此时，待保护器件所在供电回路断开，有效地保护了待保护器件。

附图4-a示例的器件保护装置还可以包括一个发光二极管403，如附图4-b所示本发明另一实施例提供的器件保护装置。发光二极管403的正极连接于半导体三极管403的基极，负极连接于水触发导通电路102的第一导电体1021。当水触发导通电路102导通时，发光二极管403会点亮。如果在电子产品使用说明书中告知用户这是电子产品内部进水的现象，就可以为用户判断电子产品已经进水增加依据。

从上述本发明实施例提供的器件保护装置可知，由于水触发导通电路和开关电路不占用很大的空间，并且水触发导通电路的第二导电体和第二导电体互不接触，在第一导电体和第二导电体之间不接触的部分遇到水导通时，开关电路的输出端与其第一输入端之间断开。因此，与背景技术提供的进水保护方案相比，本发明实施例提供的进水保护装置能够使得电子产品设计得很薄，既满足了用户对电子产品机身要超薄轻巧的审美需求，又使得在电子产品内部进水未干的情况下，即使更换新电池或者加充电器也无法给整机供电，从而做到防止电子产品被进一步损坏的目的。

请参阅附图5，是本发明实施例提供的安全电路结构示意图。为了便于说明，仅仅示出了与本发明实施例相关的部分。附图5示例的安全电路包括电源501、开关电路502、水触发导通电路503、待保护器件504以及所述电源501为所述待保护器件504供电的供电回路505（图中虚线部分所示），其中：

开关电路502和待保护器件504串接在供电回路505上，水触发导通电路503包括第一导电体5031和可与电源501的负极连接的第二导电体5032，并且，第一导电体5031和第二导电体5032互不接触。开关电路502包括可与待保护器件504的正极输入端连接的输出端5023、可与水触发导通电路503的第一导电体5031连接的第二输入端5022和可与电源501的正极连接的第一输入端5021。

附图5示例的安全电路，其连接关系为：开关电路502的第一输入端5021与电源501的正极连接，水触发导通电路503的第一导电体5031与开关电路502的第二输入端5022连接，水触发导通电路503的第二导电体5032与待保护器件504的负极输出端相连后连接于电源501的负极。在第一导电体5031和第二导电体5032之间不接触的部分遇到水导通时，开关电路502的输出端5023与其第一输入端5021之间断开。

在附图5所示的安全电路实施例中，水触发导通电路503可设置在电子产品比较容易沾上水等导电介质的区域或者这些区域的附近，例如，对于手机之类的移动终端，由于耳机孔、通用串行总线（UniversalSerialBus，USB）接口、电池连接器、开关键和侧键等都是属于密封较差、比较容易导致手机内部进水的区域，因此，可将水触发导通电路503设置于这些区域或者这些区域的附近位置。水触发导通电路503的第一导电体5031和第二导电体5032可以是两段裸露的导线或者两块裸露的金属导电片，其形状可以按照水触发导通电路503部署的位置来设计，如前述附图1-b和附图1-c所示，是本发明实施例提供的两款水触发导通电路503。在正常情况下，由于水触发导通电路503的第一导电体5031和第二导电体5032互不接触，因此，此时的水触发导通电路503如同一个单刀开关的断开状态。一旦有水进入密封较差、比较容易导致电子产品内部进水的区域，进入的水成为导体，水触发导通电路503的第一导电体5031和第二导电体5032连通，此时的水触发导通电路503如同一个单刀开关的闭合状态。

需要说明的是，附图5所示的安全电路的待保护器件504是一种统称，可以是电子产品的主板、主板上的某些元件或者是一个电路等，其特点是其所在的供电回路遇水容易短路。电源501可以是这些电子产品的整机供电电源，例如，锂电池等，也可以是经过电源转换装置将市用交流电转换后为整机供电的直流电。

从上述本发明实施例提供的安全电路可知，由于水触发导通电路和开关电路不占用很大的空间，并且水触发导通电路的第二导电体和第二导电体互不接触，在第一导电体和第二导电体之间不接触的部分遇到水导通时，开关电路的输出端与其第一输入端之间断开。因此，与背景技术提供的进水保护方案相比，本发明实施例提供的针对进水的安全电路能够使得电子产品设计得很薄，既满足了用户对电子产品机身要超薄轻巧的审美需求，又使得在电子产品内部进水未干的情况下，即使更换新电池或者加充电器也无法给整机供电，从而做到防止电子产品被进一步损坏的目的。

附图5示例的开关电路502包括一个场效应管601和一个电阻602，如附图6-a所示本发明另一实施例提供的安全电路。在附图6-a示例的安全电路中，场效应管601可以是N沟道增强型MOS场效应管，其漏极与电阻602的一端相连，栅极与电阻602的另一端相连，场效应管601的漏极构成附图5示例的开关电路502的第一输入端5021，场效应管601的栅极构成附图5示例的开关电路502的第二输入端5022，场效应管601的源极构成附图5示例的开关电路502的输出端5023。

附图6-a示例的安全电路，电阻602可以是一个阻值较大的电阻，例如，1MΩ（兆欧姆）。附图6-a或附图6-b示例的安全电路的保护原理在于：当场效应管601的漏极与电源的正极连接、没有水等导电介质进入水触发导通电路503，即第一导电体5031和第二导电体5032断开时，场效应管601的栅极被拉高到高电平，场效应管601的源极和栅极导通，电源501为待保护器件正常供电。一旦水触发导通电路503粘水，水成为第一导电体5031和第二导电体5032之间的导体，水触发导通电路503导通，场效应管601的栅极被拉到低电平，场效应管601的源极和栅极截止，此时，待保护器件504所在供电回路505断开，有效地保护了待保护器件。在水触发导通电路503上的水迹没有干时，无论是更换电池还是插入充电器，供电回路505上都不会有电压供上，这时只有等水迹干时才能供电。当用户因为电源不能供电而无法开机时就会将这些电子产品送给专业维修人员维修，避免用户带电误操作，给电子产品带来二次损害。

当电源501有多个时，例如，一个锂电池和经市交流电源转换后的直流电源，可以并联多个水触发导通电路503，为针对进水的安全电路提供保护。如附图6-b所示，是本发明另一实施例提供的安全电路。在附图6-b示例的安全电路中，电子产品进水时，两个水触发导通电路503分别可以断开两个电源501，例如，一个锂电池和经市交流电源转换后的直流电源所供电的供电回路，其保护原理与附图6-a的保护原理类似，不做赘述。

由于场效应管601体积较小，为了能够更好地达到防护目的，可以给附图5、附图6-a或附图6-b示例的开关电路502做密封处理，例如，生产时采用对开关电路502点固体胶的方式进行密封。

附图6-a或附图6-b示例的安全电路还可以包括一个发光二极管701，如附图7-a或附图7-b所示本发明另一实施例提供的安全电路。发光二极管701的正极连接于场效应管601的栅极，负极连接于水触发导通电路503的第一导电体5031。发光二极管701的作用在于：当水触发导通电路503导通时，供电回路505断开（即使用户插上电池也不能为供电回路505提供电压），但对应的发光二极管701会点亮。如果在电子产品使用说明书中告知用户这是电子产品内部进水的现象，就可以为用户判断电子产品已经进水增加依据。

作为附图5示例的开关电路502的另一实施例，开关电路502也可以包括一个半导体三极管801和一个电阻802，如附图8-a所示本发明另一实施例提供的安全电路。在附图8-a示例的安全电路中，半导体三极管801可以是N沟道三极管，其集电极与电阻802的一端相连，基极与电阻802的另一端相连，半导体三极管801的集电极构成开关电路502的第一输入端5021，半导体三极管801的基极构成开关电路502的第二输入端5022，半导体三极管801的发射极构成开关电路502的输出端5023。

附图8-a示例的安全电路，电阻802可以是一个阻值较大的电阻，例如，1MΩ（兆欧姆）。需要说明的是，电阻802可以是一个电阻，也可以是若干电阻经过串联、并联或混联后得到的等效电阻，本发明实施例对此可不做限定。

附图8-a或附图8-b示例的安全电路的保护原理在于：半导体三极管801的基电极通过电阻802与电源的正极连接、没有水等导电介质进入水触发导通电路503，即第一导电体5031和第二导电体5032断开时，半导体三极管801的基极被拉高到高电平，半导体三极管801的集电极和发射极导通，电源501为待保护器件504正常供电。一旦水触发导通电路503粘水，水成为第一导电体5031和第二导电体5032之间的导体，水触发导通电路503导通，半导体三极管801的基极被拉到低电平，半导体三极管801的集电极和发射极截止，此时，待保护器件504所在供电回路505断开，有效地保护了待保护器件504。在水触发导通电路503上的水迹没有干时，无论是更换电池还是插入充电器，供电回路505上都不会有电压供上，这时只有等水迹干时才能供电。当用户因为电源不能供电而无法开机时就会将这些电子产品送给专业维修人员维修，避免用户带电误操作，给电子产品带来二次损害。

当电源501有多个时，例如，一个锂电池和经市交流电源转换后的直流电源，可以并联多个水触发导通电路503，为针对进水的安全电路提供保护。如附图8-b所示，是本发明另一实施例提供的安全电路。在附图8-b示例的安全电路中，电子产品进水时，两个水触发导通电路503分别可以断开两个电源501，例如，一个锂电池和经市交流电源转换后的直流电源所供电的供电回路，其保护原理与附图8-a的保护原理类似，不做赘述。

同样地，由于半导体三极管801体积较小，为了能够更好地达到防护目的，可以给附图5、附图8-a或附图8-b示例的开关电路502做密封处理，例如，生产时采用对开关电路502点固体胶的方式进行密封。

附图8-a或附图8-b示例的安全电路还可以包括一个发光二极管901，如附图9-a或附图9-b所示本发明另一实施例提供的安全电路。发光二极管901的正极连接于半导体三极管801的基极，负极连接于水触发导通电路503的第一导电体5031。发光二极管901的作用在于：当水触发导通电路503导通时，供电回路505断开（即使用户插上电池也不能为供电回路505提供电压），但对应的发光二极管901会点亮。如果在电子产品使用说明书中告知用户这是电子产品内部进水的现象，就可以为用户判断电子产品已经进水增加依据。

以上对本发明实施例提供的进水保护装置和一种安全电路进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种器件保护装置，其特征在于，所述装置包括：开关电路和水触发导通电路；

所述水触发导通电路，包括：第一导电体和与电源的负极连接的第二导电体，所述第一导电体和第二导电体互不接触；

所述开关电路，包括：与待保护器件的正极输入端连接的输出端、与所述水触发导通电路的所述第一导电体连接的第二输入端和与所述电源的正极连接的第一输入端；

所述水触发导通电路的第一导电体与所述开关电路的第二输入端连接；

其中，所述开关电路包括：半导体三极管和电阻；

所述半导体三极管的集电极与所述电阻的一端相连，所述半导体三极管的基极与所述电阻的另一端相连，所述半导体三极管的集电极构成所述开关电路的第一输入端，所述半导体三极管的基极构成所述开关电路的第二输入端，所述半导体三极管的发射极构成所述开关电路的输出端；

所述开关电路点有固体胶做密封处理。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：发光二极管，所述发光二极管的正极连接于所述半导体三极管的基极，所述发光二极管的负极连接于所述水触发导通电路的第一导电体。

3.一种安全电路，其特征在于，所述安全电路包括：电源、开关电路、水触发导通电路、待保护器件以及所述电源为所述待保护器件供电的供电回路；

所述开关电路和所述待保护器件串接在所述供电回路上；

所述水触发导通电路包括第一导电体和与电源的负极连接的第二导电体，所述第一导电体和第二导电体互不接触，所述开关电路包括与待保护器件的正极输入端连接的输出端、与所述水触发导通电路的第一导电体连接的第二输入端和与所述电源的正极连接的第一输入端；

所述开关电路的第一输入端与所述电源的正极连接，所述水触发导通电路的第一导电体与所述开关电路的第二输入端连接，所述水触发导通电路的第二导电体与所述待保护器件的负极输出端相连后连接于所述电源的负极；

其中，所述开关电路包括：半导体三极管和电阻，所述半导体三极管的集电极与所述电阻的一端相连后连接于所述电源的正极，所述半导体三极管的基极与所述电阻的另一端相连，所述半导体三极管的集电极构成所述开关电路的第一输入端，所述半导体三极管的基极构成所述开关电路的第二输入端和所述半导体三极管的发射极构成所述开关电路的输出端；

所述开关电路点有固体胶做密封处理。

4.如权利要求3所述的安全电路，其特征在于，所述安全电路还包括：发光二极管，所述发光二极管的正极连接于所述半导体三极管的基极，所述发光二极管的负极连接于所述水触发导通电路的第一导电体。