CN102998590B - 连接器检测装置及检测方法 - Google Patents

连接器检测装置及检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种连接器检测装置,其包括控制器、电源管理系统、警告指示系统、第一连接器及第二连接器,所述电源管理系统、所述警告指示系统分别与所述控制器连接,所述第一连接器与所述控制器之间通过差分检测线ADC P连接,所述第二连接器与所述控制器之间通过差分检测线ADC N连接,且所述电源管理系统与所述第一连接器电连接;因此,通过检测差分检测线ADC P与ADC N之间的压差,可间接检测连接器之间的接触阻抗,从而保证连接器在使用过程中的接触异常能被检测出,保护连接器在频繁使用过程中不会因为某次接触不良而被烧坏,从而保证了大电流连接器的安全性。另,本发明还公开一种连接器检测方法,该检测方法也具有相同的效果。

Description

连接器检测装置及检测方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种连接器的检测装置,尤其涉及一种对经过高电流的连接器的接触状况进行检测的检测装置及检测方法。
背景技术
[0002] 随着移动通信技术的发展及用户需求的增加,使各种便捷式移动通信终端(如手机、平板电脑等)越来越受到人们的欢迎。以手机为例,手机设计时由于结构的限制或者功能的要求,必须要有一些经过大电流的接口(比如电池接口、充电接口等),这些需经过大电流的接口与其他器件配合连接,从而形成一个流经高电流的连接器。上述手机上的接口的材质通常是金属铜箔,形式上则有顶针、弹片等多种形式,这些接口的连接存在着一定的接触阻抗,一般在几毫欧到几十毫欧不等,但是如果有一些异常发生,例如接触点脏污,就会大大增加接触阻抗,使接触阻抗达到一百毫欧以上。
[0003] 通常情况下,当电流小于IA时,上述接触不良是允许的,以100毫欧为例,其压降为0.1V,发热量仅为0.1W,对电路没有太大的影响;而对于那些需要经过高电流的连接器,例如经过1A电流,此时即使只有20毫欧的接触阻抗,也会产生2W的发热量,这些热量一旦无法及时排除,就会导致温度上升,从而烧坏连接器。
[0004] 而针对上述需经过大电流的连接器,目前的使用中,并未对其接触状况进行实时地检测,因此一旦有接触不良的情况,用户不明并继续使用的话,将会严重发热从而烧坏连接器,缩短连接器的使用寿命。
[0005] 因此,有必要提供一种检测连接器是否接触良好,从而决定是否输出高电流,并对用户做出警示以保护连接器的装置以解决现有技术的不足。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于提供一种连接器检测装置,其用于检测连接器是否接触良好,从而决定是否输出高电流,并对用户做出警示以保护连接器。
[0007] 本发明的另一目的在于提供一种连接器检测方法,用于检测连接器是否接触良好,从而决定是否输出高电流,并对用户做出警示以保护连接器。
[0008] 为实现上述目的,本发明的技术方案为:提供一种连接器检测装置,其包括控制器、电源管理系统、警告指示系统、第一连接器及第二连接器,所述电源管理系统、所述警告指示系统分别与所述控制器连接,所述控制器控制所述电源管理系统打开或关闭,所述控制器控制所述警告指示系统对所述连接器的连接状况进行提示,所述第一连接器与所述控制器之间通过差分检测线ADC_P连接,所述第二连接器与所述控制器之间通过差分检测线ADC_N连接,且所述电源管理系统与所述第一连接器电连接。
[0009] 较佳地,所述第一连接器具有两独立的接口,两独立的所述接口连接于所述第二连接器上的同一接触点,且其中一所述接口通过所述差分检测线所述控制器连接,另一所述接口通过所述差分检测线ADC_N与所述控制器连接,与所述差分检测线ADC_P连接的所述接口还与所述电源管理系统电连接。
[0010] 较佳地,所述第一连接器、所述第二连接器为所述连接器的两个独立接口 ;更具体地,所述第一连接器、所述第二连接器为所述连接器的母座与公座。
[0011] 较佳地,所述控制器与所述第一连接器或与所述第二连接器为一体结构;更具体地,控制器与所述第一连接器处于一个不可分离的物体(如适配器)内,或与所述第二连接器处于一个不可分离的物体(如适配器)内。
[0012] 与现有技术相比,由于本发明的连接器检测装置,其包括控制器、电源管理系统、警告指示系统、第一连接器及第二连接器,所述电源管理系统、所述警告指示系统分别与所述控制器连接,所述第一连接器与所述控制器之间通过差分检测线ADC_P连接,所述第二连接器与所述控制器之间通过差分检测线ADC_N连接,且所述电源管理系统与所述第一连接器电连接;因此,通过检测差分检测线ADC_P与ADC_N之间的压差,可间接检测连接器之间的接触阻抗,从而保证连接器在使用过程中的接触异常能被检测出,保护连接器在频繁使用过程中不会因为某次接触不良而被烧坏,从而保证了大电流连接器的安全性。
[0013] 相应地,本发明还公开一种使用如上所述检测装置的连接器检测方法,其包括如下步骤:
[0014] (I)强制设置控制器处于工作状态;
[0015] (2)控制电源管理系统输出电流;
[0016] (3)检测差分检测线ADC_P与ADC_N之间是否有压差,并判断差分检测线ADC_P与ADC_N之间的压差是否大于或等于阀值;
[0017] (4)若是,则控制电源管理系统关闭电流输出,并控制警告指示装置提示连接异常;若否,则控制警告指示装置提示连接正常;
[0018] (5)重复步骤(2)至步骤(4)直至所述控制器接收到停止检测的信号。
[0019] 具体的,所述步骤(5)之前还包括如下步骤:
[0020] 判断所述电源管理系统关闭的时长是否达到设置的固定时长;具体地,若电源管理系统关闭一定时间后,则判断电源管理系统关闭的时长是否达到了预设的固定时长,若达到,则控制电源管理系统再次打开并重新输出电流,再次对连接器进行检测。
[0021] 具体的,所述步骤(I)之前还包括:
[0022] 设置所述检测差分检测线ADC_P与ADC_N之间的压差的阀值。
[0023] 与现有技术相比,由于本发明连接器检测方法,通过检测并判断差分检测线ADC_P与ADC_N之间的压差是否大于或等于阀值,再根据判断结构控制电源管理系统关闭电流输出或继续进行电流输出,同时控制警告指示装置提示连接失常或连接正常,从而保证连接器在使用过程中的接触异常能被检测出,保护连接器在频繁使用过程中不会因为某次接触不良而被烧坏,从而保证了大电流连接器的安全性。
附图说明
[0024] 图1是本发明连接器检测装置的结构示意图。
[0025] 图2是本发明连接器检测装置的原理框图。
[0026] 图3是本发明连接器检测方法的流程图。
具体实施方式
[0027] 现在参考附图描述本发明的实施例,附图中类似的元件标号代表类似的元件。本发明连接器检测装置100,其用于对经过高电流的连接器接触状况进行实时地检测,判定连接器的连接是否正常,并决定是否输出高电流,从而防止连接器因发热过大而被烧坏。其中,所述“连接器”泛指移动通信终端的所有经过大电流的连接器,例如,所述“连接器”可为手机内的电池连接器,也可为适配器的USB连接器等等,当然不以此为限,此为本领域技术人员所熟知的技术。
[0028] 如图1、图2所示,本发明所述连接器检测装置100,其包括控制器(MCU)lOl、警告指示系统102、电源管理系统103、第一连接器104及第二连接器105。其中,所述第一连接器104、第二连接器105为所述连接器的两个独立接口,也即第一连接器104、第二连接器105为连接器的公座与母座,且第一连接器104、第二连接器105之一为移动通信终端(如手机)的某一大电流接口,因此通过第一连接器104与第二连接器105可将两个完全独立的器件连接起来,例如,通过两者将适配器与手机连接起来。具体地,例如,所述连接器指适配器USB连接器,则第一连接器104指适配器的USB公头,而第二连接器105则指手机的USB接口,当然,反之亦然;再如,所述连接器为电池连接器,则第一连接器104指手机的电池接口,第二连接器105就为电池上的金手指(接触铜箔),反之亦可。
[0029] 再次结合图1、图2所示,所述控制器(MCU) 101分别与警告指示系统102、电源管理系统103连接,所述控制器101控制所述电源管理系统103打开或关闭,所述控制器101控制所述警告指示系统102对所述连接器的连接状况进行提示;而控制器101与第一连接器104之间则通过差分检测线ADC_P连接,控制器101与第二连接器105之间通过差分检测线ADC_N连接,且所述电源管理系统103与所述第一连接器104电连接。另外,控制器101(MCU)只有一个,其必然与所述第一连接器104或与所述第二连接器105为一体结构,即控制器101与第一连接器104设置于一个不可分离的物体内,或控制器101与第二连接器105设置于一个不可分离的物体内,例如,控制器101与第一连接器104设置于适配器内。
[0030] 结合图1、图2所示,以控制器(MCU) 101与第一连接器104为一体为例,对本发明检测装置的原理进行说明。所述第一连接器104具有两独立的接口,即接口 A及接口 B,而第二连接器105上的接触点C是一个整体,两独立的接口 A及接口 B连接于所述第二连接器105上的同一接触点C,且所述接口 A通过所述差分检测线ADC_P与所述控制器101连接,接口 B通过所述差分检测线ADC_N与所述控制器101连接,所述接口 A还与所述电源管理系统103电连接;也即接口 B与接触点C之间不走电流,接口 A与接触点C之间才有高电流通过。
[0031] 参阅图2所示,由于接口 B与接触点C之间不走电流,因此,B点和C点之间没有压差,即U2=U3 ;而接口 A与接触点C之间经过高电流,因此,通过检测A点和C点之间的压差(U1-U3)即可间接检测到连接器之间的接触阻抗,同时又因为U2=U3,所以只需检测Ul与U2的压差,即可检测到连接器之间的压差。
[0032] 另外,由于接口 B与接触点C之间不走电流,因此,允许接口 B与接触点C之间存在一定的接触阻抗;但若接口 B与接触点C之间的接触阻抗过高(如断路),则因为MCU处的接口只做输入,不提供电压,而第一连接器104与第二连接器105分开,则B点相当于悬空,因为B点本来没有电压,因此,B点的电压来自C点所提供的电压U3,显然U2小于U3,所以,检测装置仍可以检测到Ul与U2之间有压差,其处理方式等同于与接口 A与接触点C之间接触不良。
[0033] 值得注意的是,在实际应用中,由于连接器必定有正极和地线两条电流走线,因此必须要有四条差分检测线。
[0034] 由于本发明的连接器检测装置100,其包括控制器101、警告指示系统102、电源管理系统103、第一连接器104及第二连接器105,所述电源管理系统103、所述警告指示系统102分别与所述控制器101连接,所述第一连接器104与所述控制器101之间通过差分检测线ADC P连接,所述第二连接器105与所述控制器101之间通过差分检测线ADC_N连接,且所述电源管理系统103与所述第一连接器104电连接;因此,通过检测差分检测线ADC_P与ADC_N之间的压差,可间接检测连接器之间的接触阻抗,从而保证连接器在使用过程中的接触异常能被检测出,保护连接器在频繁使用过程中不会因为某次接触不良而被烧坏,从而保证了大电流连接器的安全性。
[0035] 请参阅图3,图3为本使用发明检测装置对连接器的接触进行检测的方法流程图,所述连接器检测方法包括如下步骤:
[0036] 步骤SOl:连接连接器,并强制设置控制器处于工作状态。
[0037] 步骤S02:控制电源管理系统输出电流。具体地,由于差分检测线ADC_P与ADC_N之间的压差为零,MCU未检测到接触异常,因此,MCU控制电源管理系统输出电流。
[0038] 步骤S03:检测差分检测线ADC_P与ADC_N之间是否有压差,并判断差分检测线ADC_P与ADC_N之间的压差是否大于或等于阀值;若是,则进行步骤S04 ;反之,则控制警告指示装置提示连接正常,并进行步骤S02 ;其中,所述阀值可根据通过的电流及实际需要预先设置。具体地,若控制器检测到差分检测线ADC_P与ADC_N之间的压差小于阀值,则MCU判定连接器之间的连接正常,从而不对电源管理系统进行操作,并控制警告指示装置提示连接正常;在控制器检测判定连接器之间的连接正常时,MCU控制电源管理系统继续输出电流,并持续对差分检测线ADC_P与ADC_N之间的压差进行实时检测。若控制器检测到差分检测线ADC_P与ADC_N之间的压差大于或等于阀值,则进行下一步骤。
[0039] 步骤S04:控制电源管理系统关闭电流输出,并控制警告指示装置提示连接异常。具体的,若控制器检测到差分检测线ADC_P与ADC_N之间的压差大于或等于阀值,则MCU判定连接器之间的连接异常,从而控制电源管理系统关闭电流输出,并控制警告指示装置提示连接异常。
[0040] 步骤S05:判断所述电源管理系统关闭的时长是否达到设置的固定时长,若是,则进行步骤S02 ;反之,则进行步骤S05。具体地,当MCU检测到连接器的连接异常从而控制电源管理系统关闭后,每隔一定时长(例如1s)便重新打开电源管理系统使其重新输出电流,即,判断出电源管理系统关闭的时长达到设置的固定时长(例如1s)时,控制器再次控制电源管理系统打开并重新输出电流,并再次检测差分检测线ADC_P与ADC_N之间的压差,如此循环,直到检测到连接器的连接正常,例如,用户重新拔插连接器。反之,判断出电源管理系统关闭的时长未达到设置的固定时长(例如10s),则电源管理系统继续关闭并重复判断其关闭的时长。其中,所述电源管理系统关闭的固定时长可人为根据实际情况设置。
[0041] 重复上述步骤S01-S05,以实现对连接器连接状况的实时检测,直到控制器接收到停止检测的信号。
[0042] 优选地,所述步骤SOl之前还包括:设置所述检测差分检测线ADC_P与ADC_N之间的压差的阀值;该阀值可根据实际电流的大小以及实际需要设置。
[0043] 由于本发明的连接器检测方法,通过检测并判断差分检测线ADC_P与ADC_N之间的压差是否大于或等于阀值,再根据判断结果控制电源管理系统关闭电流输出或继续进行电流输出,同时控制警告指示装置提示连接失常或连接正常,从而保证连接器在使用过程中的接触异常能被检测出来,保护连接器在频繁使用过程中不会因为某次接触不良而被烧坏,从而保证了大电流连接器的安全性。
[0044] 以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明申请专利范围所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种连接器检测装置,其特征在于:包括控制器、电源管理系统、警告指示系统、第一连接器及第二连接器,所述电源管理系统、所述警告指示系统分别与所述控制器连接,所述控制器控制所述电源管理系统打开或关闭,所述控制器控制所述警告指示系统对所述连接器的连接状况进行提示,所述第一连接器与所述控制器之间通过差分检测线接,所述第二连接器与所述控制器之间通过差分检测线ADC_N连接,且所述电源管理系统与所述第一连接器电连接; 所述第一连接器具有两独立的接口,两独立的所述接口连接于所述第二连接器上的同一接触点,且其中一所述接口通过所述差分检测线ADC_P与所述控制器连接,另一所述接口通过所述差分检测线ADC_N与所述控制器连接,与所述差分检测线ADC_P连接的所述接口还与所述电源管理系统电连接。
2.如权利要求1所述的连接器检测装置,其特征在于:所述第一连接器、所述第二连接器为所述连接器的两个独立接口。
3.如权利要求2所述的连接器检测装置,其特征在于:所述第一连接器、所述第二连接器为所述连接器的母座与公座。
4.如权利要求2所述的连接器检测装置,其特征在于:所述控制器与所述第一连接器或与所述第二连接器为一体结构。
5.使用如权利要求1-4任一项所述检测装置的连接器检测方法,其特征在于,包括如下步骤: (1)强制设置控制器处于工作状态; (2)控制电源管理系统输出电流; (3)检测差分检测线ADC_P 与ADC_N之间是否有压差,并判断差分检测线ADC_P与么0(:_N之间的压差是否大于或等于阀值; (4)若是,则控制电源管理系统关闭电流输出,并控制警告指示装置提示连接异常;若否,则控制警告指示装置提示连接正常; (5)重复步骤(2)至步骤(4)直至所述控制器接收到停止检测的信号。
6.如权利要求5所述的连接器检测方法,其特征在于,所述步骤(5)之前还包括如下步骤: 判断所述电源管理系统关闭的时长是否达到设置的固定时长。
7.如权利要求5所述的连接器检测方法,其特征在于,所述步骤(I)之前还包括: 设置所述检测差分检测线ADC_P与ADC_N之间的压差的阀值。
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