CN106463954A - 浪涌保护电路和移动终端 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种浪涌保护电路和移动终端，所述浪涌保护电路与充放电管理单元相连接，所述浪涌保护电路包括稳压电路和连通电路，所述稳压电路与所述充放电管理单元的系统电源端相连接，且所述稳压电路用于稳定所述充放电管理单元的系统电源端上的电压；所述连通电路的输入端与所述充放电管理单元的供电单元连接端相连接，所述连通电路的输出端与所述充放电管理单元的系统电源端相连接，且当所述充放电管理单元的供电单元连接端上的电压超过电压阈值时，所述连通电路导通。这样，充放电管理单元的供电单元连接端上出现大电压时，通过连通电路被系统电源端上连接的稳压电路吸收，可以避免供电单元连接端上挂载的器件受损害。

Description

浪涌保护电路和移动终端
技术领域
本发明涉及电路领域，并且更具体地，涉及一种浪涌保护电路和移动终端。
背景技术
随着移动终端(如智能手机)行业在国内市场发展的越来越成熟，国家对移动终端行业的安规要求也更加严格。同时各大厂商也在纷纷提高移动终端的安规要求，尤其是对抗浪涌能力的要求。现有技术大多是通过增加大量的器件去提高防护，或者是增加较大容值、较多数量的电容提高防浪涌的能力，但是这些措施对于销量庞大和日益轻薄的移动终端行业来说，既增加了大量的成本，又占用了很多宝贵的印刷电路板(Printed CircuitBoard，简称“PCB”)空间。如何在提高移动终端防浪涌能力的前提下又不增加过多的成本和占用PCB空间，是各大厂商一直追求的目标。
发明内容
本发明实施例提供了一种浪涌保护电路和移动终端，能够防止移动终端的供电单元连接端上出现的大电压对供电单元连接端上挂载的抗浪涌能力较弱的器件造成的损害。
第一方面，提供了一种浪涌保护电路，所述浪涌保护电路与充放电管理单元相连接，所述浪涌保护电路包括稳压电路和连通电路，所述稳压电路与所述充放电管理单元的系统电源端相连接，且所述稳压电路用于稳定所述充放电管理单元的系统电源端上的电压；所述连通电路的输入端与所述充放电管理单元的供电单元连接端相连接，所述连通电路的输出端与所述充放电管理单元的系统电源端相连接，且当所述充放电管理单元的供电单元连接端上的电压超过电压阈值时，所述连通电路导通，以使得所述稳压电路还用于分担所述充放电管理单元的供电单元连接端上的电压。
作为另一个实施例，所述连通电路包括第一二极管，所述第一二极管的阳极为所述连通电路的输入端，所述第一二极管的阴极为所述连通电路的输出端。
作为另一个实施例，所述稳压电路包括至少一个电容，所述至少一个电容中的每个电容的第一端与所述充放电管理单元的系统电源端相连接，所述至少一个电容中的每个电容的第二端接地。
作为另一个实施例，所述稳压电路分担的最大电压值与所述至少一个电容的电容总值相关。
作为另一个实施例，其特征在于，所述稳压电路分担的最大电压值的范围为40V至80V。
作为另一个实施例，其特征在于，所述浪涌保护电路还包括泄压电路，所述泄压电路与所述稳压电路相连接，所述泄压电路用于泄放所述稳压电路上累积的电压。
作为另一个实施例，所述泄压电路包括第二二极管，所述第二二极管的阴极与所述充放电管理单元的系统电源端相连接，所述第二二极管的阳极接地。
作为另一个实施例，所述第二二极管包括稳压二极管或者瞬态抑制TVS二极管。
作为另一个实施例，所述连通电路的输入端与供电单元相连接。
作为另一个实施例，所述稳压电路与电源管理单元PMU相连接。
作为另一个实施例，所述浪涌保护电路用于移动终端。
作为另一个实施例，所述充放电管理单元的供电单元连接端包括所述充放电管理单元的电池连接端。
第二方面，提供了一种移动终端，所述移动终端包括第一方面或第一方面的任一方面的浪涌保护电路和充放电管理单元，所述浪涌保护电路和所述充放电管理单元相连接。
作为另一个实施例，所述移动终端还包括供电单元，所述供电单元与所述连通电路的输入端相连接。
作为另一个实施例，所述移动终端还包括电源管理单元PMU，所述PMU与所述稳压电路相连接。
作为另一个实施例，所述移动终端包括手机。
基于上述技术方案，本发明实施例的浪涌保护电路，通过在充放电管理单元的供电单元连接端和系统电源端之间设置连通电路，使得充放电管理单元的供电单元连接端上出现大电压时，该大电压能够通过该连通电路被连接在系统电源端的稳压电路吸收，避免了供电单元连接端上挂载的抗浪涌能力较弱的器件收到损害。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有的充放电管理单元连接端的连接电路的示意图。
图2是本发明实施例的浪涌保护电路的示意图。
图3是本发明另一实施例的浪涌保护电路的示意图。
图4是本发明另一实施例的浪涌保护电路的示意图。
图5是本发明另一实施例的浪涌保护电路的示意图。
图6是本发明实施例的移动终端的示意性结构图。
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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
本发明实施例中的移动终端也可以称为终端、系统、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端设备、接入终端、无线通信设备、用户代理、用户装置或用户设备(User Equipment，简称“UE”)。移动终端可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(Session Initiation Protocol，简称“SIP”)电话、无线本地环路(Wireless Local Loop，简称“WLL”)站、个人数字处理(Personal Digital Assistant，简称“PDA”)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备。
移动终端的抗浪涌能力一般包括移动终端充电端的抗浪涌能力和供电单元连接端的抗浪涌能力。本发明实施例的浪涌保护电路主要能够提高供电单元连接端的抗浪涌能力，例如提高手机的充放电管理单元的电池连接端的抗浪涌能力。对于现在大多数手机都是内置电池，电池连接端的浪涌保护电路主要用于手机厂商在产线生产过程中，对手机测试时的防护。
图1是现有的充放电管理单元连接端的连接电路的示意图。图1中示出了充放电管理单元300的供电单元连接端上的连接电路100、充放电管理单元300、供电单元400和电源管理单元500，其中，充放电管理单元300的供电单元连接端301与供电单元400相连接，充放电管理单元300的系统电源端302与电源管理单元500相连接。连接电路100包括稳压二极管D2和至少一个电容例如电容C1至电容Cn。电容C1至电容Cn的一端与充放电管理单元300的系统电源端302相连接，电容C1至电容Cn的另一端接地。稳压二极管D2的阴极与充放电管理单元300的供电单元连接端301相连接，稳压二极管D2的阳极接地。以手机为例，如图1所示，供电单元400连接到手机的充放电管理单元300，然后充放电管理单元300将供电单元的电压，例如手机的电池电压(Voltage Battery，简称“VBAT”)转换成系统电源的电压(VPH_PWR)输出到手机的电源管理单元(Power Management Unit，简称“PMU”)500。由于PMU 500的耗电流较大，为了保证系统电源电压VPH_PWR的稳定，需要在系统电源上并联大量的电容，例如电容C1至电容Cn。为了对电源进行分流，手机主板上的一部分器件挂载在充放电管理单元300的供电单元连接端301上，一部分器件挂载在充放电管理单元300的系统电源端302上。在扣上电池的瞬间或者在供电单元连接端301上外加电压测试手机功能时，会在供电单元连接端301上产生一个大的电流脉冲和电压毛刺，由于供电单元连接端301上连接的电容较少，很容易损坏供电单元连接端301上挂载的抗浪涌能力较弱的器件，可能导致手机部分功能失效。
图2是本发明实施例的浪涌保护电路的示意图。图2所示的浪涌保护电路200与充放电管理单元300相连接。该充放电管理单元300用于对与其连接的充电单元例如电池的充放电过程进行管理，至少可以包括放电电路和压降转换电路。在电池的充电过程中，该充放电管理单元300使得充电电流和充电电压稳定在预设范围内，以实现安全可控的充电过程。在电池的放电过程中，该充放电管理单元300可以使输出的电流和电压稳定在某一预设值，从而实现电压和电流的稳定供给。该浪涌保护电路200包括稳压电路210和连通电路220，该稳压电路210与该充放电管理单元300的系统电源端302相连接，且该稳压电路210用于稳定该充放电管理单元300的系统电源端302上的电压；该连通电路220的输入端221与该充放电管理单元300的供电单元连接端301相连接，该连通电路220的输出端222与该充放电管理单元300的系统电源端302相连接，且当该充放电管理单元300的供电单元连接端301上的电压超过电压阈值时，该连通电路220导通，以使得该稳压电路210还用于分担该充放电管理单元300的供电单元连接端301上的电压。
因此，本发明实施将该充放电管理单元300的供电单元连接端301和系统电源端302间添加连通电路220，在该充放电管理单元300的供电单元连接端301上有大电压的瞬间，连通电路220可以立刻导通，使大电压被该充放电管理单元300的系统电源端302上连接的稳压电路210吸收，充分利用了充放电管理单元300的系统电源端302上连接的稳压电路210，进而增加了该充放电管理单元300的供电单元连接端301上挂载的器件的抗浪涌能力。
图3是本发明另一实施例的浪涌保护电路的示意图。可选地，如图3所示，该浪涌保护电路200还包括泄压电路230，该泄压电路230与稳压电路210相连接，泄压电路230用于泄放稳压电路210上累积的电压。
可选地，连通电路220可以包括二极管D1，该二极管D1的阳极为连通电路220的输入端221，该二极管D1的阴极为连通电路220的输出端222。
可选地，稳压电路210可以包括至少一个电容，该至少一个电容中的每个电容的第一端与充放电管理单元300的系统电源端302相连接，该至少一个电容中的每个电容的第二端接地。
可选地，该泄压电路230包括二极管D2，该二极管D2的阴极与充放电管理单元300的系统电源端302相连接，该二极管D2的阳极接地。
应理解，供电单元400可以包括电池410，这时，相应地，供电单元连接端301也可以称为电池连接端301。
下面结合图4和图5详细地说明本发明实施例的浪涌保护电路200。图4是本发明实施例的浪涌保护电路的示意图。图4中以连通电路220包括二极管D1，稳压电路210包括至少一个电容C1至电容Cn为例进行说明，但本发明不限于此，稳压电路210可以包括任何形式的用于稳压的电路结构，连通电路220可以包括任何具有单向导通能力的电路结构。另外，图4中示出的供电单元400包括电池410，相应地，供电单元连接端301在这里也可以称为电池连接端301。图4所示的浪涌保护电路200与充放电管理单元300相连接，浪涌保护电路200中包括二极管D1和至少一个电容例如电容C1至电容Cn，且电容C1至电容Cn中的每个电容之间并联连接，电容C1至电容Cn中的每个电容的第一端与二极管D1的阴极相连接，电容C1至电容Cn中的每个电容的第二端接地。二极管D1连接在充放电管理单元300的电池连接端301与系统电源端302之间，且二极管D1的阳极与充放电管理单元300的电池连接端301相连，二极管D1的阴极与充放电管理单元300的系统电源端302相连。当充放电管理单元300的电池连接端301上的电压超过电压阈值时，电容C1至电容Cn可以通过该二极管D1分担该电压。
可选地，稳压电路210能够分担的最大电压值与该至少一个电容，即电容C1至电容Cn的电容总值相关。例如，如果电容C1至电容Cn并联后的电容值为100μF时，稳压电路210能够分担的最大电压值可以达到60V。
在该实施例中，浪涌保护电路200所增加的抗浪涌能力和充放电管理单元300的系统电源端302上的并联电容的总容值相关。通过实际测试和验证，本发明实施例的浪涌保护电路，可以提高40V～80V的抗浪涌能力。
可选地，上述电压阈值的大小与二极管D1的导通电压相关，例如该电压阈值的范围可以为0.3V至0.4V。该二极管D1可以为普通二极管，且该二极管D1的导通电压越低，连通电路200对输入端221上的外来电压脉冲越敏感，该浪涌保护200对挂载在充放电管理单元300的供电单元连接端301上的器件的保护效果越好。当二极管D1的阳极上的电压达到导通电压值时，该二极管D1导通，从而将充放电管理单元300的供电单元连接端301上的电压传输给电容C1至电容Cn进行分担。
具体而言，由于在充放电管理单元300的供电单元连接端301和充放电管理单元300的系统电源端302之间连接了一个二极管D1，当充放电管理单元300的供电单元连接端301上出现大电压的瞬间，二极管D1可以立刻导通，从而使该大电压被系统电源端302上连接的电容C1至电容Cn吸收，这样，充分利用了系统电源端302上连接的电容，进而避免了供电单元连接端301上挂载的抗浪涌能力较弱的器件的损坏。并且不会增加过多的成本和占用过多的PCB空间。
可选地，如图5所示，该泄压电路230可以包括二极管D2，该二极管D2的阴极与二极管D1的阴极相连接，该二极管D2的阳极接地，该二极管D2用于泄放电容C1至电容Cn上的电压。
可选地，该二极管D2可以包括稳压二极管或者瞬态抑制(Transient VoltageSuppressor，简称“TVS”)二极管。
具体而言，在图5中，为了使充放电管理单元300的系统电源端302上连接的稳压电路210上累积的大电压有泄放的回路，可以在充放电管理单元300的系统电源端302上连接一个稳压二极管，例如这里可以将图1中所示的连接电路100中的连接在充放电管理单元300的供电单元连接端301上的稳压二极管D2，移到充放电管理单元300的系统电源端302上的支路上，与电容C1至电容Cn并联，其中，该稳压二极管D2的阴极与充放电管理单元300的系统电源端302相连，稳压二极管D2的阳极接地。从而可以使电容C1至电容Cn上的大电压能够有泄放回路，图5中示出的该稳压二极管D2还可以替换成TVS二极管。该TVS二极管的阴极与二极管D1的阴极相连，该TVS二极管的阳极接地。从而可以使电容C1至电容Cn上累积的电压有泄放的回路。
可选地，该连通电路220的输入端221上还连接有供电单元400。
可选地，该稳压电路210上还连接有电源管理单元500。
其中，充放电管理单元300将供电单元400上的电压VBAT转换成系统电源的电压VPH_PWR输出到电源管理单元500，从而电源管理单元500可以为其他工作单元提供所需的电压。
这样，本发明实施例中的浪涌保护电路，通过在充放电管理单元的供电单元连接端和系统电源端之间设置连通电路，使得充放电管理单元的供电单元连接端上出现大电压时，该连通电路能够立即导通，从而使该大电压能够通过该连通电路被连接在充放电管理单元的系统电源端上的电容吸收，避免了供电单元连接端上挂载的抗浪涌能力较弱的器件收到损害。
并且本发明实施例的浪涌保护电路，还具有成本低、占用印制电路板(PrintedCircuit Board，简称“PCB”)空间小的优点，在提高手机抗浪涌能力的情况下不会带来成本和空间的增加。
可选地，该浪涌保护电路200可以用于移动终端，例如手机、平板电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，简称“PDA”)、销售终端(Point of Sales，简称“POS”)或车载电脑等。
本发明实施例还提供了一种移动终端，图6为本发明实施例的移动终端的示意性结构图。图6中所示的移动终端600包括处理器610、电源620、存储器630、射频(RadioFrequency，简称“RF”)电路640、显示单元650和输入单元660。
其中，处理器610是移动终端600的控制中心，利用各种接口和线路连接整个移动终端的各个部分，通过运行或执行存储在第一存储器631内的软件程序和/或模块，以及调用存储在第二存储器632内的数据，执行移动终端600的各种功能和处理数据，从而对移动终端600进行整体监控。可选的，处理器660可包括一个或多个处理单元。
其中，输入单元660可用于接收用户输入的数字或字符信息，以及产生与移动终端600的用户设置以及功能控制有关的信号输入。例如可以包括触控面板，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板上的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。
其中，显示单元650可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及移动终端600的各种菜单界面。
其中，射频电路RF电路640用于接收信号和发送信号。并且处理器610、存储器630和射频电路RF电路640可以通过一个或多个芯片实现。例如，处理器610、存储器630和射频电路RF电路640可以完全集成在一个或多个芯片中，或者处理器610和射频电路RF电路640可以集成在一个芯片中而存储器630集成在另一个芯片中，具体形式此处不做限定。
并且，电源620可以与该处理器610集成在一个芯片中，也可以集成在另一个芯片中。该电源620中包括上述的浪涌保护电路200，还可以包括充放电管理单元300、供电单元400和电源管理单元500。其中，该浪涌保护电路200的充放电管理单元300的供电单元连接端301连接供电单元400，充放电管理单元300的系统电源端302连接电源管理单元500。该浪涌保护电路中包括连通电路220和稳压电路210，该稳压电路210与该充放电管理单元300的系统电源端302相连接，且该稳压电路210用于稳定该充放电管理单元300的系统电源端302上的电压；该连通电路220的输入端221与该充放电管理单元300的供电单元连接端301相连接，该连通电路220的输出端222与该充放电管理单元300的系统电源端302相连接，且当该充放电管理单元300的供电单元连接端301上的电压超过电压阈值时，该连通电路220导通，以使得该稳压电路210还用于分担该充放电管理单元300的供电单元连接端301上的电压。
这样，当放置供电单元400的瞬间或者在充放电管理单元300的供电单元连接端301上外加电压测试移动终端600的功能时，通过本发明实施例中的该浪涌保护电路200，能够避免充放电管理单元300的供电单元连接端301上挂载的抗浪涌能力较弱的器件收到损害。
应理解，本发明实施例的浪涌保护电路，可以用于提高手机的电池连接端的抗浪涌能力，也可以用在其他终端设备的充放电管理单元上，以提高其他终端设备的充放电管理单元的供电单元连接端的抗浪涌能力，这里不做任何限定。该移动终端600可以为手机、平板电脑、个人数字助理PDA、销售终端POS或车载电脑等。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种浪涌保护电路，其特征在于，所述浪涌保护电路与充放电管理单元相连接，所述浪涌保护电路包括稳压电路和连通电路，所述稳压电路与所述充放电管理单元的系统电源端相连接，且所述稳压电路用于稳定所述充放电管理单元的系统电源端上的电压；
所述连通电路的输入端与所述充放电管理单元的供电单元连接端相连接，所述连通电路的输出端与所述充放电管理单元的系统电源端相连接，且当所述充放电管理单元的供电单元连接端上的电压超过电压阈值时，所述连通电路导通，以使得所述稳压电路还用于分担所述充放电管理单元的供电单元连接端上的电压。
2.根据权利要求1所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述连通电路包括第一二极管，所述第一二极管的阳极为所述连通电路的输入端，所述第一二极管的阴极为所述连通电路的输出端。
3.根据权利要求1或2所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述稳压电路包括至少一个电容，所述至少一个电容中的每个电容的第一端与所述充放电管理单元的系统电源端相连接，所述至少一个电容中的每个电容的第二端接地。
4.如权利要求3所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述稳压电路分担的最大电压值与所述至少一个电容的电容总值相关。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述稳压电路分担的最大电压值的范围为40V至80V。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述浪涌保护电路还包括泄压电路，所述泄压电路与所述稳压电路相连接，所述泄压电路用于泄放所述稳压电路上累积的电压。
7.根据权利要求6所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述泄压电路包括第二二极管，所述第二二极管的阴极与所述充放电管理单元的系统电源端相连接，所述第二二极管的阳极接地。
8.根据权利要求7所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述第二二极管包括稳压二极管或者瞬态抑制TVS二极管。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述连通电路的输入端与供电单元相连接。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述稳压电路与电源管理单元PMU相连接。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述浪涌保护电路用于移动终端。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的浪涌保护电路，其特征在于，所述充放电管理单元的供电单元连接端包括所述充放电管理单元的电池连接端。
13.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括权利要求1至11中任一项所述的浪涌保护电路和充放电管理单元，所述浪涌保护电路和所述充放电管理单元相连接。
14.根据权利要求13所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括供电单元，所述供电单元与所述连通电路的输入端相连接。
15.根据权利要求13或14所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括电源管理单元PMU，所述PMU与所述稳压电路相连接。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端包括手机。
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