CN104184116B - 保护电路及具有该保护电路的电子装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种保护电路及具有该保护电路的电子装置。一种电子装置，该电子装置包括充电接口及电池，该充电接口用于与一供电装置的供电端相连，以接收该供电装置自该供电端输出的电能并传输至该电池，该电子装置还包括连接在该充电接口与该电池之间的保护电路，该保护电路用于在该充电接口与该供电端断开时，切断该充电接口与该电池之间的通路，从而使该电池无法释放电能至该充电接口。
Description
技术领域
本发明涉及一种保护电路及具有该保护电路的电子装置。
背景技术
目前，在手机等电子装置充电时，电子装置的充电接口与一充电装置的充电端相连，以接收自该充电装置输出的电能。该电子装置的电池接收该充电装置输出的电能并将该电能存储电池中，电池再将存储的电能转换为电子装置工作所需要的电压。通常情况下，电子装置的充电接口包括充电引脚(pin)及接地引脚。当电子装置的充电接口从充电装置的的充电端拔出时，由于充电引脚会有和接地引脚短路的风险。一旦充电引脚和接地引脚短路，则电子装置的电池与充电引脚及接地引脚形成一个对地的短路回路，此时，电池对地之间会产生较高的短路电流，瞬间拉低了电池对电子装置的供电，使电子装置工作性能变得不稳定。
发明内容
因此，有必要提供一种保护电路。
也有必要提供一种具有该保护电路的电子装置。
一种保护电路，应用于一电子装置中，该保护电路连接在该电子装置的充电接口与该电子装置的电池之间，用于在该充电接口与一供电装置断开时，切断该充电接口与该电子装置中的电池之间的通路，从而使该电池无法释放电能至该充电接口。
一种电子装置，该电子装置包括充电接口及电池，该充电接口用于与一供电装置的供电端相连，以接收该供电装置自该供电端输出的电能并传输至该电池，该电子装置还包括连接在该充电接口与该电池之间的保护电路，该保护电路用于在该充电接口与该供电端断开时，切断该充电接口与该电池之间的通路，从而使该电池无法释放电能至该充电接口。
与现有技术相较，本发明保护电路及具有该保护电路的电子装置在电子装置的充电接口从供电装置的供电端拔下时，断开电池与充电接口之间到导电通路。从而避免了电池的电能释放到该充电接口的风险，达到了稳定电子装置工作性能的技术效果。
附图说明
下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述：
图1为本发明电子装置通过一供电装置充电的示意图。
图2为一实施方式中电子装置用于供电系统的电路图。
主要元件符号说明
| 电子装置 | 1 |
| 供电装置 | 2 |
| 充电接口 | 10 |
| 保护电路 | 20 |
| 电源管理单元 | 30 |
| 电池 | 40 |
| 充电引脚 | 11 |
| 第一接地引脚 | 12 |
| 侦测引脚 | 13 |
| 第一电源引脚 | 14 |
| 电源 | VCC |
| 第一电阻 | R1 |
| 第二电阻 | R2 |
| 电容 | C |
| 开关单元 | 21 |
| 侦测端 | 22 |
| 第一端口 | 31 |
| 第二端口 | 32 |
| 控制端 | g |
| 第一端 | d |
| 第二端 | s |
| 供电端 | a |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，其为本发明电子装置通过一供电装置充电的示意图。该电子装置1包括充电接口10，该供电装置2包括供电端a，该电子装置1的该充电接口10可通过该供电端a与该供电装置2相连，用于接收自该供电装置2输出的电能。在本发明中，电子装置1的充电接口10为一USB（Universal Serial Bus, USB）接口或一Mini USB接口，该供电装置2的供电端a为相应的USB插口或Mini USB插口的供电引脚。
请一并参阅图2，其为一实施方式中电子装置10用于供电系统的电路图。该电子装置1的供电系统包括保护电路20、电源管理单元30及电池40。
该电源管理单元30用于提高该供电装置2输出至该电池40的电能转换效率。该电源管理单元30包括第一端口31及第二端口32，该第一端口31连接该保护电路20，用于接收该保护电路20的控制，该第二端口32为该电源管理单元30的接地端。当该保护电路20切断该充电接口10与该电池40之间的通路时，该电池40无法接收到电能，该电源管理单元30停止工作。当该保护电路20导通时，该充电接口10与该电池40之间的通路导通，该电池40能够接收到自该充电接口10传输过来的电能，该电源管理单元30工作以提高该供电装置2传输至该电池40的电能转换效率。
该电池40用于为接收该供电装置2输出经由该电源管理单元30转换后的电能，并将该电能储存起来，并将该储存的电能转化为该驱动该电子装置1工作所需要的电压。
该充电接口10包括充电引脚11、第一接地引脚12、侦测引脚13及第一电源引脚14。当该供电装置2为该电子装置1充电时：该供电端a与该充电接口10相连，该充电引脚11接收自该供电端a输出的电能，并提供给该电子装置1的电池40，此时，该供电装置2的供电端a中的相应引脚（pin）一端电连接该第一电源引脚14，另一端电连接该侦测引脚13，以实现该第一电源引脚14与该侦测引脚13之间电连接，该第一电源引脚14将一第一电压加载到该侦测引脚13。在本实施方式中，该第一电源引脚14为一接地引脚，此时，该第一电压为0V。
该保护电路20包括开关单元21、侦测端22、电源VCC、第一电阻R1、第二电阻R2及电容C。该电源VCC通过该第一电阻R1连接侦测引脚13，用于在该侦测引脚13与该第一电源引脚14断开时，将一第二电压加载到该侦测引脚13。可以理解地，该第二电压的电压值明显不同于该第一电压的电压值且该第二电压的电压值能够控制该开关单元21导通，在本实施方式中，该电源VCC为电压值为5V的直流电压源，该第二电压为5V。该电容C一端连接侦测引脚13，另一端通过该第二电阻R2接地。
该开关单元21包括控制端g、第一端d及第二端s。该控制端g通过该电容C与该侦测引脚13电连接，该第一端d与该充电引脚11电连接，该第二端s通过该电源管理单元30与该电池40电连接，该第二电阻R2一端接地，另一端连接该控制端g，该控制端g用于控制该第一端d及该第二端s之间的导通或者断开进而相应控制该充电引脚11与该电池之间的传输通路的导通或者断开。该开关单元21用于当该充电接口10与该供电装置2的供电端a相连时导通，以将自该充电引脚11接收的电能传输至该电池40，为该电池40充电。该开关单元21还用于当该充电接口10与该供电装置2的供电端a断开时断开，以切断该充电引脚11与该电池40之间的通路，防止该电池40的电能经由该充电引脚11传输至该第一接地引脚12造成的电子装置1的供电不足。
具体地，当该供电装置2为该电子装置1充电时，该供电端a与该充电接口10相连，该充电引脚11接收自该供电端a输入的电能。此时，该侦测引脚13与该第一电源引脚14相连，该侦测引脚13上加载第一电压。由于该电容C具有“隔直流，通交流”的特性，该开关单元21的控制端g处的电压为0V，此时，该控制端g控制该第一端d及该第二端s导通，该充电引脚11与该电池40之间的传输通路导通，该供电装置2为该电池40充电。
当该电子装置1充电完毕从该供电装置2的供电端a拔出时，该供电端a与该充电接口10断开，此时，由于该第一充电引脚11与该第一接地引脚12之间间隔较小，在拔出过程中供电端a中的导体部分有将该充电引脚11及该第一接地引脚12连通短路的风险。当该充电引脚11与该第一接地引脚12之间短暂短路时，由于电源管理单元30的反应时间较慢（一般而言，约大于1ms），在这约大于1ms的时间内，该电池40的电能通过该电源管理单元30及该充电引脚11传输至该第一接地引脚12，从而造成该电池40的电能不足，进而导致系统掉电。而在该电子装置1从该电子装置2的供电端a拔出时，该供电装置2的供电端a中的相应引脚一端断开与该第一电源引脚14的电连接，另一端断开与该侦测引脚13的电连接，从而使该侦测引脚13与该第一电源引脚14断开，该电源VCC将该第二电压加载在该侦测引脚13。由于该电容C具有“隔直流，通交流”的特性，在该电子装置1未从该供电装置2的供电端a拔出时，该侦测引脚13的电压为0V；当该电子装置1从该供电装置2的供电端a拔出时，该侦测引脚的电压突变为与该电源VCC的电压相同，如5V。由于该电子装置1从该供电装置2的供电端a拔出的时间很短，该电子装置1从该供电装置2的供电端a拔出的过程，该侦测引脚13可视为加载了一个从0V变到5V的交流电压，因此，该电源VCC的5V的电压穿过该电容C加载在该控制端g。该第二电压触发该开关单元21的控制端g控制该第一端d及第二端s截止，该开关单元21断开，从而切断该电池40与该充电引脚11之间的传输通路。因此，避免了该充电引脚11与该第一接地引脚12短路时，该电池40与该充电引脚11及该第一接地引脚12之间形成接地回路。从而避免该电池40与地之间形成巨大的短路电流瞬间拉低该电池40对该电子装置1的供电，使系统掉电，进而影响该电子装置1的性能。
在本实施方式中，该开关单元21为PMOS（positive channel Metal OxideSemiconductor）场效应晶体管，该控制端g为该PMOS场效应晶体管的栅极，该第一端d为该PMOS场效应晶体管的漏极，该第二端s为该PMOS场效应晶体管的源极。
可以理解地，在其他变更实施方式中，该第一电源引脚14的电压值也可以不为0V，该第一电压可为电压值明显不同于该电源VCC的第二电压的直流电压。以使该电子装置1从该供电装置2的供电端a拔出的过程，该侦测引脚13加载了一个从第一电压变化到第二电压的交流电压，以将该第二电压加载在该控制端g，并通过该控制端g控制该第一端d与该第二端s的截止。
与现有技术相较，本发明保护电路20及具有该保护电路的电子装置1在电子装置1的充电接口10从供电装置2的供电端a拔下时，断开电池40与充电接口10之间到导电通路。从而避免了电池40的电能释放到该充电接口10的风险，达到了稳定电子装置1工作性能的技术效果。
虽然本发明以优选实施方式揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做各种的变化，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电子装置，该电子装置包括充电接口及电池，该充电接口用于与一供电装置的供电端相连，以接收该供电装置自该供电端输出的电能并传输至该电池，其特征在于，该电子装置还包括连接在该充电接口与该电池之间的保护电路，该保护电路用于在该充电接口与该供电端断开时，切断该充电接口与该电池之间的通路，从而使该电池无法释放电能至该充电接口，该充电接口包括充电引脚、侦测引脚及第一电源引脚，该充电引脚用于连接该供电端，该第一电源引脚用于提供第一电压，该保护电路包括电源及开关单元，该电源用于提供电压值不同于该第一电压的第二电压，当该充电引脚与该供电端相连时，该第一电源引脚将该第一电压加载在该侦测引脚，当该充电引脚与该供电端断开时，该电源将该第二电压加载在该侦测引脚，当加载在该侦测引脚的电压由该第一电压变换为该第二电压时，该开关单元切断该电池与该充电引脚的通路。
2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，当该侦测引脚加载该第一电压时，该开关单元控制该充电引脚与该电池之间的充电通路导通。
3.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该保护电路还包括电容，第一电阻及第二电阻，该开关单元包括控制端、第一端及第二端，该控制端通过该电容与该侦测引脚电连接，该第一端与该充电引脚电连接，该第二端与该电池电连接，该电源通过该第一电阻与该侦测引脚电连接，该第二电阻一端接地，另一端连接该控制端，该控制端用于控制该第一端及该第二端的导通或断开。
4.如权利要求3所述的电子装置，其特征在于，该开关单元为PMOS场效应晶体管，该控制端为该PMOS场效应晶体管的栅极，该第一端为该PMOS场效应晶体管的漏极，该第二端为该PMOS场效应晶体管的源极。
5.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该电子装置的该充电接口是USB接口。
6.一种保护电路，应用于一电子装置中，其特征在于，该保护电路连接在该电子装置的充电接口与该电子装置的电池之间，用于在该充电接口与一供电装置断开时，切断该充电接口与该电子装置中的电池之间的通路，从而使该电池无法释放电能至该充电接口，该充电接口包括充电引脚、侦测引脚及第一电源引脚，该充电引脚用于连接该供电装置的供电端，该第一电源引脚用于提供第一电压，该保护电路电源及开关单元，该电源用于提供电压值不同于该第一电压的第二电压，当该充电引脚与该供电端相连时，该第一电源引脚将该第一电压加载在该侦测引脚，当该充电引脚与该供电端断开时，该电源将该第二电压加载在该侦测引脚，当加载在该侦测引脚的电压由该第一电压变换为该第二电压时，该开关单元切断该电池与该充电引脚的通路。
7.如权利要求6所述的保护电路，其特在于，当该侦测引脚加载该第一电压时，该开关单元控制该充电引脚与该电池之间的充电通路导通。
8.如权利要求6所述的保护电路，其特征在于，该保护电路还包括电容，第一电阻及第二电阻，该开关单元包括控制端、第一端及第二端，该控制端通过该电容与该侦测引脚电连接，该第一端与该充电引脚电连接，该第二端与该电池电连接，该电源通过该第一电阻与该侦测引脚电连接，该第二电阻一端接地，另一端连接该控制端，该控制端用于控制该第一端及该第二端的导通或断开。
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