CN105958442A - 一种过热保护方法、电路及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种过热保护方法、电路及移动终端，该移动终端包括：处理器、功耗电路、过热保护电路和电池；其中，该过热保护电路包括：开关电路，以及用于采集功耗电路实时温度的传感器电路；其中，该过热保护方法包括：通过传感器电路获取移动终端的功耗电路的实时温度；根据实时温度，控制开关电路的导通或关断，以控制功耗电路的工作状态；获取一预设周期内，开关电路的导通或关断的切换次数；当切换次数超过预设门限时，生成一提示功耗电路故障的告警信息。本发明的过热保护电路，可根据功耗电路的实时温度控制其工作状态，在温度过高时控制功耗电路停止工作，以避免其因温度过高而造成自身器件失效的问题，延长了电路的使用寿命。

Description

一种过热保护方法、电路及移动终端

技术领域

本发明涉及智能终端领域，尤其涉及一种过热保护方法、电路及移动终端。

背景技术

智能终端的内部电路中设计有多个高能耗功耗电路，例如：功放电路、电源管理电路等。其中，无线通信领域的功率放大器的作用是对收发器输出的功率相对较小的无线电信号进行放大到固定值，推送至天线系统，完成无线电信号的在特定区域的有效覆盖。功率放大器从电池吸收直流能量，并尽量高效地转化为无线电信号的能量，在转化过程中有一部分能量会以热能的形式耗散掉。这种耗散掉的热能是实际使用中不需要的，而且它会降低器件的寿命，甚至使器件失效。由于在正常工作过程中会受到各种环境或系统干扰的影响，如供电网络上的浪涌，或其他无线通信系统的辐射骚扰，可能使得功率放大器工作在非正常状态，比如自激震荡等。非正常工作状态时功率放大器上耗散的热能很可能逐渐增加，导致功率放大器温度逐渐上升，超过器件的最大工作温度后，使功率放大器永久失效的概率会急剧上升。因此，对功率放大器进行过热保护很有必要。

功率放大器的温度之所以可以逐渐上升，并到达甚至超过其极限工作温度。根本原因在于有电池给其提供源源不断的能量，得以使温度逐渐攀升，直至失效。现有的功率放大器的供电电路是直接连到直流源的源头，一旦功率放大器工作状态异常后，温度持续上升，将无法彻底断掉维持其温度上升的能量源头，致使器件因过热而失效的概率大大增加。

发明内容

本发明实施例提供了一种过热保护方法、电路及移动终端，以解决功耗电路因温度过高而失效的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种过热保护方法，应用于移动终端，其中，该移动终端包括电池、功耗电路和过热保护电路；其中，过热保护电路包括：一端与电池连接另一端与功耗电路连接的开关电路，以及用于采集功耗电路的实时温度的传感器电路；过热保护方法包括：

通过传感器电路获取移动终端的功耗电路的实时温度；

根据实时温度，控制开关电路的导通或关断，以控制功耗电路的工作状态；

获取一预设周期内，开关电路的导通或关断的切换次数；

当切换次数超过预设门限时，生成一提示功耗电路故障的告警信息。

第二方面，本发明实施例提供了一种过热保护电路，应用于一移动终端，移动终端包括：处理器、功耗电路和电池；其中，过热保护电路包括：用于控制功耗电路的开启和关断的开关电路，以及用于采集功耗电路实时温度的传感器电路；其中，

开关电路的控制端与处理器电连接，开关电路的输入端与电池电连接，开关电路的输出端与功耗电路电连接；

传感器电路与处理器电连接，处理器根据传感器电路反馈的功耗电路的实时温度，控制开关电路导通或关断。

第三方面，本发明实施例还提供了一种移动终端，包括处理器、电池、功耗电路以及如上所述的过热保护电路。

本发明实施例的有益效果是：

本发明通过过热保护电路控制功耗电路的工作状态，使其工作在正常温度范围内，保证了功耗电路的使用寿命。具体地，传感器电路可采集功耗电路的实时温度并反馈至处理器，处理器根据功耗电路的实时温度控制功耗电路的开启或关断，当温度过高时自动控制功耗电路停止工作，以避免功耗电路因其温度过高而造成自身器件失效的问题，延长了电路的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1表示本发明第一实施例的过热保护方法的流程图一；

图2表示本发明第一实施例的过热保护方法的流程图二；

图3表示本发明第二实施例的移动终端的结构示意图；

图4表示本发明第三实施例的移动终端的结构示意图；

图5表示图4中开关电路的电路原理图。

其中，图中，10、移动终端，

100、过热保护电路，101、处理器，102、功耗电路，103、电池，104、收发器，105、双工器，106、天线；

1001、开关电路，1002、传感器电路；

V_DD、逻辑电源的正极，Vss、逻辑电源的接地端，R1、热敏电阻，R2、分压电阻。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

第一实施例

依据本发明实施例的再一个方面，还提供了一种过热保护方法，应用于移动终端，该移动终端包括电池、功耗电路和过热保护电路；其中，过热保护电路包括：一端与电池连接另一端与功耗电路连接的开关电路，以及用于采集功耗电路的实时温度的传感器电路；其中，如图1所示，该过热保护方法具体包括以下步骤：

步骤101：通过传感器电路获取移动终端的功耗电路的实时温度。

具体地，可通过温度传感器实时采集该移动终端功耗电路的实时温度。

步骤102：根据实时温度，控制开关电路的导通或关断，以控制功耗电路的工作状态。

其中，在传感器电路采集到的功耗电路的实时温度高于第一阈值时，控制开关电路关断；在传感器电路采集到的功耗电路的实时温度低于第二阈值时，控制开关电路导通。其中，第一阈值为功耗电路工作的较差温度，在该温度下功耗电路的工作效率低，且对其使用寿命有不良影响；第二阈值为功耗电路工作的较佳温度，即在该温度下功耗电路的工作效率较高且不会影响其使用寿命。其中，第二阈值低于第一阈值。

进一步地，根据开关电路的导通或关断，控制功耗电路的工作状态，从而避免因温度过高而影响功耗电路工作效率和使用寿命的问题。具体地，在开关电路关断时，控制电池停止对功耗电路供电，功耗电路处于关断状态；在开关电路导通时，控制电池对功耗电路供电，功耗电路处于开启状态。

步骤103：获取一预设周期内，开关电路的导通或关断的切换次数。

其中，这里所说的预设周期指的是较短一段统计周期，一般不超过1天。开关电路的导通或关断的切换指的是：开关电路从导通状态切换至关断状态，或者，开关电路从关断状态切换至导通状态。这里的切换次数可以是统计预设周期内开关电路从导通状态切换至关断状态的切换次数，也可以是统计预设周期内开关电路从关断状态切换至导通状态的切换次数，亦或者是统计上述两种切换的切换次数之和。

步骤104：当切换次数超过预设门限时，生成一提示功耗电路故障的告警信息。

这里是说，当预设周期内功耗电路频繁切换其工作状态，说明功耗电路可能因线路或其他问题造成其不正常发热，这时生成一提示功耗电路故障的告警信息。进一步地，该告警信息可通过系统消息通知的方式告知用户，以提醒用户及时维修处理，具体提醒方式可以是在屏幕显示提醒、响铃提醒或震动提醒等。

下面将结合附图对其具体流程做进一步解释说明，如图2所示，以功率放大器为例，该过热保护方法包括：

为了解决功率放大器工作异常后因过热导致器件失效，在临近功率放大器的位置布置一温度传感器，温度传感器将温度信息传化为电信号后，传输给中央处理器。功率放大器的供电端口和直流供电电源间通过单刀单掷的模拟开关连接，单刀单掷开关的使能控制端由中央处理器控制。设定过热保护的第一阈值T0，即过热保护的门限温度。获取温度传感器的温度T，并判断T是否大于T0，当功率放大器的实时温度T小于T0时，处理器控制单刀单掷开关维持导通状态，并使射频子系统处于正常工作模式。当功率放大器的实时温度T达到设定门限T0时，处理器将射频子系统置为离线模式，同时发出控制信号控制单刀单掷开关断开，使得功率放大器的供电端口和直流电源断开。在获取到实时温度T小于T1时(T1为第二阈值，图中未示处)；或者并等待t秒，等待t秒的目的是使功率放大器的在温度升到T0以上后有一个暂时的缓冲，在时间t秒后，功率放大器的温度有一定的降落，具体时间t的长短可以实际的电路布局来设置和优化。此外，在一预设统计周期的时间段t0内，累计功率放大器温度达到T0的次数N，并判断N是否大于预先设定的M，如果N≥M，则在最后一次执行关断功率放大器的电源的操作后，结束循环，并生成一提示可能存在硬件故障的告警信息，以使用户能够及时维修。如果N<M，则继续监测温度传感器的实时温度T，并重复上述循环操作。需要说明的是，射频子系统由离线模式恢复到正常工作模式，相当于执行了一次射频子系统的复位操作。

通过上述过热保护方法，可降低一些瞬态的外界干扰对功率放大器造成永久损伤的可能性，如浪涌、过压等。也可以降低功率放大器因工作异常而进入自激震荡而烧毁的可能性，使得功率放大器在达到设定的极限温度前断掉电源，起到一种保护器件的作用。另外，在功率放大器意外损毁，出现供电管脚对地短路时，亦可通过上述方法使得已经损毁的功率放大器断掉与电池的连接，避免电源对地由于短路出现大电流，导致终端的电池过放，出现整机无法开机，或者由于大电流引起的终端自燃等安全问题。这样即使功率放大器的电源意外对地短路后，移动终端的其它功能模块依然可以正常工作。

第二实施例

如图3所示，本发明的实施例提供了一种过热保护电路100，应用于一移动终端10，该移动终端10包括：处理器101、功耗电路102和电池103。其中，该过热保护电路100包括：用于采集功耗电路102实时温度的传感器电路1002以及用于控制功耗电路的开启或关断状态的开关电路1001。其中，开关电路1001的控制端与处理器101连接，开关电路1001的输入端与电池103电连接，开关电路1001的输出端与功耗电路102电连接。其中，传感器电路1002与处理器101电连接，传感器电路1002设置于功耗电路102的临近位置处，可实时采集功耗电路102的温度并反馈至处理器101。处理器101根据传感器电路1002反馈的温度信息产生一使能信号以控制开关电路1001的导通或关断。其中，当功耗电路102的实时温度过高时，处理器101控制开关电路1001关断，从而切断电池103与功耗电路102之间的通路，功耗电路102无法获得能量从而停止工作。

综上，处理器101根据传感器电路1002反馈的功耗电路102的实时温度，向开关电路1001输出一使能信号以控制开关电路1001的导通或关断，从而控制电池103对功耗电路102的供电状态，以达到控制功耗电路102工作状态的目的。尤其是当功耗电路102的实时温度过高时，自动控制功耗电路102停止工作，以避免功耗电路102因其自身温度过高而造成器件失效的问题，延长了整个电路的使用寿命。

第三实施例

第一实施例简单介绍了本发明的过热保护电路100，其中该过热保护电路100包括：开关电路1001、和传感器电路1002。

其中，功耗电路102包括功放电路、电源管理电路等，下面以功率放大器为例进行说明，但其他类型的功耗电路102亦可适用。如图4所示，该移动终端10除包括处理器101、功率放大器和电池103外，还包括：连接于处理器101与功率放大器之间的收发器104、与功率放大器和收发器104连接的双工器105、以及与双工器105连接的天线106。其中，

处理器101完成整个移动终端系统各模块的控制和信号处理等工作。

功率放大器完成收发器104送出的射频发射信号的终级放大。

电池103为移动终端及功率放大器提供正常工作所需的电压。

收发器104完成基带信号到射频信号的频谱搬移。

双工器105用于发射信号(Tx)与接收信号(Rx)间的频率分割与组合。

天线106将射频信号辐射到自由空间，或者接收自由空间的射频信号。

进一步地，过热保护电路100中的开关电路1001设置于电池103和功率放大器的供电端之间，该开关电路1001有导通与关断两种状态，开关电路1001的导通与关断由处理器101控制。具体地，该开关电路1001可采用单刀单掷开关实现，具体实现方式有多种，下面以逻辑器件实现为例进行说明。其中，开关电路1001包括一逻辑器件D，逻辑器件D的控制端与处理器101电连接，逻辑器件D的输入端与电池103电连接，逻辑器件D的输出端与功率放大器电连接；其中，当逻辑器件D导通时，电池103与功率放大器连通，功率放大器处于开启状态；当逻辑器件D关断时，电池103与功率放大器断路，功率放大器处于关断状态。其中，该逻辑器件D可以是低导通电阻的场效应管、使能开启的DC-DC转换器或LDO。下面以场效应管进行说明，场效应管的栅极与处理器101连接；场效应管的源极与电池103连接；场效应管的漏极与功率放大器连接。其中，在传感器电路1002采集到的功耗电路102(功率放大器)的实时温度高于第一阈值时，处理器101输出第一信号(高电平或低电平)，场效应管关断，电池103停止对功耗电路102供电，功耗电路102处于关断状态，停止工作；在传感器电路1002采集到的功耗电路102的实时温度低于第二阈值时，处理器101输出第二信号(低电平或高电平)，场效应管导通，电池103对功耗电路102供电，功耗电路102处于开启状态，可正常工作；其中，第二阈值低于第一阈值。

进一步地，传感器电路1002可采用温度传感器采集功率放大器的实时温度，并反馈至处理器101，以控制开关电路1001的关断或导通。

此外，还可采用热敏元器件的方式实现对功率放大器温度的监控。如图5所示，传感器电路1002包括一热敏电阻R1和一逻辑电源；处理器101和逻辑电源的正极V_DD分别与热敏电阻R1的一端连接，热敏电阻R1的另一端与逻辑电源的接地端Vss连接；处理器101根据热敏电阻R1的电压来输出一使能信号，从而控制开关电路1001的关断或导通。其中，逻辑电源可采用VIO18，VIO18是1.8V的偏置电压，R2可采用负温度系数的热敏电阻的NTC01，R2的温度越高，电阻越小。NTC01上的电压是温度的函数，当温度高于T0时，NTC01上的电压会小于V0，当处理器检测到电压≤V0时，即判定功率放大器的温度达到设定的门限T0，触发单刀单掷的开关电路断开功率放大器的电源，以避免功率放大器因温度过高而造成的器件损坏的问题。

进一步地，为了保护热敏电阻R2，传感器电路1002还包括一分压电阻R2，分压电阻R2的一端与逻辑电源的正极V_DD连接，处理器101和热敏电阻R1分别与分压电阻R2的另一端连接。

综上，温度传感器或热敏电路可采集功率放大器的实时温度并反馈至处理器101，处理器101根据该实时温度控制逻辑器件的开启或关断，当温度过高时自动控制逻辑器件关断，从而停止向功率放大器供电，使其停止工作，以避免功率放大器因其温度过高而造成自身器件失效的问题，延长了电路的使用寿命。

第四实施例

依据本发明实施例的再一个方面，还提供了一种移动终端包括：处理器、电池、功耗电路以及上述实施例中所述的过热保护电路。通过过热保护电路控制功耗电路的工作状态，使其工作在正常温度范围内，保证了功耗电路的使用寿命。具体地，传感器电路可采集功耗电路的实时温度并反馈至处理器，处理器根据功耗电路的实时温度控制功耗电路的开启或关断，当温度过高时自动控制功耗电路停止工作，以避免功耗电路因其温度过高而造成自身器件失效的问题，延长了电路的使用寿命。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种过热保护方法，应用于移动终端，其特征在于，所述移动终端包括电池、功耗电路和过热保护电路；其中，所述过热保护电路包括：一端与所述电池连接另一端与所述功耗电路连接的开关电路，以及用于采集所述功耗电路的实时温度的传感器电路；所述过热保护方法包括：

通过所述传感器电路获取所述移动终端的功耗电路的实时温度；

根据所述实时温度，控制所述开关电路的导通或关断，以控制所述功耗电路的工作状态；

获取一预设周期内，所述开关电路的导通或关断的切换次数；

当所述切换次数超过预设门限时，生成一提示所述功耗电路故障的告警信息。

2.根据权利要求1所述的过热保护方法，其特征在于，根据所述实时温度，控制所述开关电路的导通或关断的步骤包括：

在所述传感器电路采集到的功耗电路的实时温度高于第一阈值时，控制所述开关电路关断；

在所述传感器电路采集到的功耗电路的实时温度低于第二阈值时，控制所述开关电路导通；其中，所述第二阈值低于所述第一阈值。

3.根据权利要求1所述的过热保护方法，其特征在于，控制所述开关电路的导通或关断，以控制所述功耗电路的工作状态的步骤包括：

在所述开关电路关断时，控制所述电池停止对所述功耗电路供电，所述功耗电路处于关断状态；

在所述开关电路导通时，控制所述电池对所述功耗电路供电，所述功耗电路处于开启状态。

4.根据权利要求1所述的过热保护方法，其特征在于，生成一提示所述功耗电路故障的告警信息的步骤之后，还包括：

通过响铃、震动或屏幕显示方式对所述告警信息进行提示。

5.一种过热保护电路，应用于一移动终端，所述移动终端包括：处理器、功耗电路和电池；其特征在于，所述过热保护电路包括：用于控制所述功耗电路的开启和关断的开关电路，以及用于采集所述功耗电路实时温度的传感器电路；其中，

所述开关电路的控制端与所述处理器电连接，所述开关电路的输入端与所述电池电连接，所述开关电路的输出端与所述功耗电路电连接；

所述传感器电路与所述处理器电连接，所述处理器根据所述传感器电路反馈的功耗电路的实时温度，控制所述开关电路导通或关断。

6.根据权利要求5所述的过热保护电路，其特征在于，所述开关电路包括一逻辑器件，所述逻辑器件的控制端与所述处理器电连接，所述逻辑器件的输入端与所述电池电连接，所述逻辑器件的输出端与所述功耗电路电连接；其中，当所述逻辑器件导通时，所述电池与所述功耗电路连通，所述功耗电路处于开启状态；当所述逻辑器件关断时，所述电池与所述功耗电路断路，所述功耗电路处于关断状态。

7.根据权利要求6所述的过热保护电路，其特征在于，所述逻辑器件为场效应管；

所述场效应管的栅极与所述处理器连接；

所述场效应管的源极与所述电池连接；

所述场效应管的漏极与所述功耗电路连接；

其中，在所述传感器电路采集到的功耗电路的实时温度高于第一阈值时，所述处理器输出第一信号，所述场效应管关断，所述电池停止对所述功耗电路供电，所述功耗电路处于关断状态；在所述传感器电路采集到的功耗电路的实时温度低于第二阈值时，所述处理器输出第二信号，所述场效应管导通，所述电池对所述功耗电路供电，所述功耗电路处于开启状态；其中，所述第二阈值低于所述第一阈值。

8.根据权利要求5所述的过热保护电路，其特征在于，所述传感器电路包括一温度传感器。

9.根据权利要求5所述的过热保护电路，其特征在于，所述传感器电路包括一热敏电阻和一逻辑电源；所述逻辑电源的正极和所述处理器分别与所述热敏电阻的一端连接，所述热敏电阻的另一端与所述逻辑电源的接地端连接；所述处理器根据所述热敏电阻的电压控制所述开关电路的关断或导通。

10.根据权利要求9所述的过热保护电路，其特征在于，所述传感器电路还包括一分压电阻，所述分压电阻的一端与所述逻辑电源的正极连接，所述处理器和所述热敏电阻分别与所述分压电阻的另一端连接。

11.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括处理器、电池、功耗电路以及如权利要求5～10任一项所述的过热保护电路。