CN108279361B - 一种智能终端的充电端口的测试方法及测试电路 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种智能终端的充电端口的测试方法及测试电路。测试方法包括以下步骤：利用所述智能终端的发光模组的输出电压作为测试电压，提供一恒流电流，将所述发光模组与所述充电端口设置于同一串联电路中；利用一模拟数字转换器测量所述充电端口的VBUS上的电压；通过所述VBUS上的电压，以及所述恒流电流，计算所述充电端口的电阻；当所述充电端口的电阻小于一预设阈值时，所述充电端口存在微短路。本发明能够检测出智能终端充电端口在高电压输入情况下的微短路隐患，提醒用户及时清理，提高智能终端的使用寿命。

Description

一种智能终端的充电端口的测试方法及测试电路

技术领域

本发明涉及一种电路测试方法，尤其涉及一种智能终端的充电端口的测试方法及测试电路。

背景技术

随着智能终端供电需求的不断提高，快充技术快速发展，其利用不断升高充电电压来增大智能终端充电输入的功率，降低电能在导线中的损耗以及智能终端充电发热的现象。

但是，智能终端充电口Type C是暴露在外部的连接器，在使用的过程中，会掉入灰尘、油污等脏污，这些脏污本身在低电压下是不会短路的，但电压升高后会发射雪崩或者齐纳击穿，形成微短路，类似压敏电阻击穿一样道理，导致充电口对地短路。

由于在低压不会导致外部污染物的击穿的电压数值，不会导致微短路的产生，当只有当高压施加到电路的时候，微短路才会形成。而，现有技术是采用1.8V或者3.0V的电压进行检测，该电压没有达到外部污染物的击穿等数值，是无法检测出微短路的可能性的。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种智能终端的充电端口的测试方法及测试电路。本发明利用LCD背光输出的高压作为检测电压，对Type C充电端口施加一个恒流电流，通过测量充电端口USB_VBUS上的电压，判断充电端口是否存在微短路现象。

本发明提供一种智能终端的充电端口的测试方法，其包括以下步骤：利用所述智能终端的发光模组的输出电压作为测试电压，提供一恒流电流，将所述发光模组与所述充电端口设置于同一串联电路中；利用一模拟数字转换器测量所述充电端口的VBUS上的电压；通过所述VBUS上的电压，以及所述恒流电流，计算所述充电端口的电阻；当所述充电端口的电阻小于一预设阈值时，所述充电端口存在微短路。

优选地，上述微短路测试方法，还包括，当所述充电端口存在微短路时，根据一充电握手协议，控制所述智能终端的充电电压的数值为所述VBUS上的电压的数值。

优选地，上述微短路测试方法，还包括，当所述充电端口存在微短路时，向所述智能终端反馈一信号，所述智能终端根据所述信号，生成一告警信息，并向外发送。

优选地，上述微短路测试方法，还包括，所述智能终端根据所述信号，生成一告警信息，并向外发送的步骤包括：所述智能终端根据所述信号，从所述智能终端的存储空间中读取一第一告警模板，发送至所述智能终端的音频模块，所述智能终端的音频模块根据所述第一告警模板发出一音频告警信息。

优选地，上述微短路测试方法，还包括，所述智能终端根据所述信号，生成一告警信息，并向外发送的步骤包括：所述智能终端根据所述信号，从所述智能终端的存储空间中读取一第二告警模块，发送至所述智能终端的光控模块，所述智能终端的光控模块根据所述第二告警模板发出一灯光告警信息。

本发明又公开了一种智能终端的充电端口的测试电路，所述测试电路包括：

充电端口；

发光模组，与所述充电端口串联，将所述发光模组的输出电压作为测试电压向所述充电端口提供一恒流电流；

模拟数字转换器，与所述充电端口连接，测量所述充电端口的VBUS上的电压；

充电管理芯片，与所述模拟数字转换器连接，通过所述VBUS上的电压，以及所述恒流电流，计算所述充电端口的电阻；

当所述充电端口的电阻小于一预设阈值时，所述充电端口存在微短路。

优选地，所述模拟数字转换器设于所述智能终端内。

优选地，所述模拟数字转换器设于所述充电管理芯片内。

优选地，所述测试电路还包括：

控制开关，连接在所述发光模组与所述充电管理芯片间。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.本发明能够检测出智能终端充电端口在高电压输入情况下的微短路隐患；

2.本发明利用系统自带的ADC进行充电口电压检测，成本低，有检测快捷的优势；

3.本发明检测到微短路隐患后，向用户发出告警，通知用户清洁端口后再完成充电，避免了微短路对智能终端的损坏。

附图说明

图1为智能终端的充电端口的微短路结构图；

图2为符合本发明一优选实施例中智能终端的充电端口的微短路测试方法的流程示意图；

图3为符合本发明一优选实施例中智能终端的充电端口的微短路测试方法的电路图；

图4为符合本发明另一优选实施例中智能终端的充电端口的微短路测试方法的电路图；

图5为符合本发明另一优选实施例中智能终端的充电端口的微短路测试方法的电路图。

附图标记：

1-充电端口Pin脚，2-脏污，3-导电颗粒。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

智能终端的充电端口是暴露在外部的连接器，随之智能终端使用时间的增加，该充电端口中pin脚1之间会落入灰尘、油污等脏污2，这些脏污2在低电压下是不会短路的，但是，参见图1，在高压充电的状态下，高压会使这些脏污发生雪崩或者齐纳击穿，形成导电颗粒3，从而在充电端口形成微短路，长期使用，会引发充电端口的损坏。

为克服上述问题，本发明提出一种智能终端的充电端口的微短路测试方法，可以及时发现充电端口的微短路威胁，而实现保护智能终端的作用。具体地，参阅图2及图3，从图中可以看出，本实施例所提供的微短路测试方法的主要步骤包括：

S1：利用所述智能终端的发光模组的输出电压作为测试电压，提供一恒流电流，将所述发光模组与所述充电端口设置与同一串联电路中；

在不同实施例中，发光模组可选用如LCD背光模组或是OLED模组。当选用LCD背光模组作为发光模组时，LCD(液晶显示器)一种介于固态与液态之间的物质，本身是不能发光的，需借助要额外的光源才行。LCD背光则是光源位于LCD背后的一种显示方式，其光源可以为冷阴极荧光灯管或LED灯条排列在整个背光源的两边或一边，从而，导致LCD背光需要高压驱动，从而，由发光模组输入的电压也为高压电压，该高压电压可以为从10到30伏特之间不等。本实施例利用智能终端发光模组输出的电压作为智能终端的充电端口的检测电压，提供一恒流电流，将发光模组与智能终端的充电端口设置于同一串联电路中，则可以随时、便捷地检测出智能终端的充电端口的微短路隐患，实现提高智能终端使用寿命的作用。

而当选用OLED模组的高压输出作为发光模组输出的电压时，由于OLED(有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode))不需要依靠背部光源来发光的因此，OLED模组能够将一些像素的亮度降低为0，达到绝对黑暗。这样就让OLED模组显示更加黑白分明，逼真生动，且应用到器件上时，OLED模组更轻更薄。

S2：利用一模拟数字转换器测量所述充电端口的VBUS上的电压；

本实施例中，将模拟数值转换器(ADC)设置于智能终端的充电端口的电流输出端，则通过该ADC可以接受上述串联电路中充电端口输出的的电压，并结合上述发光模组的输出电压，计算获得该智能终端充电端口的VBUS上的电压数值。

S3：通过所述VBUS上的电压，以及所述恒流电流，计算所述充电端口的电阻，当所述充电端口的电阻小于一预设阈值时，所述充电端口存在微短路。

通过上述ADC获得上述充电端口的VBUS上的电压数值后，反馈至智能终端，智能终端根据V＝I(恒流电流数值)*R(充电端口电阻)，计算获得充电端口的当前电阻值，并将该电阻值与一预设阈值进行比较，当该电阻值小于该预设阈值时，则判定此时智能终端端口存在微短路隐患。

进一步地，本发明中，可以利用智能终端中的不同电子配件构建不同的检测电路。如图2-图5所示，为对智能终端的充电端口进行测试，可利用一测试电路，该测试电路内包括：

充电端口

充电端口如USBType C类型的端口，在需要对智能终端进行充电时，外接一充电线将智能终端与市电连接。当如上文所述的污物进入充电端口时，易造成充电端口微短路的现象。

发光模组

发光模组内具有一个或多个LCD，其大都采用LED灯串联的办法供电，由于LCD背光输出电压从几个伏特到30伏特不等，完全可以覆盖到Type C充电口电压范围，因此可以用来检测充电端口的微短路检测。发光模组与充电端口串联，利用LCD背光驱动的高压作为检测电压，对Type C充电端口施加一个恒流电流。由于采用了LCD的高压作为检测源，因为充电电流不能流过充电端口。

模拟数字转换器

模拟数字转换器ADC，与充电端口连接，用于测量充电端口的VBUS上的电压。

充电管理芯片

充电管理芯片与模拟数字转换器连接，通过VBUS上的电压，以及恒流电流，根据V＝I(恒流电流数值)*R(充电端口电阻)计算充电端口的电阻，可以理解的是，污物过多时，将影响充电端口的阻值，使其变小，因此当充电端口的电阻小于一预设阈值时，所述充电端口存在微短路的现象。可提醒用户清理该充电端口上的污物，亦或是控制充电协议不允许对输入高压进行握手反馈，只能控制在USB低电压下工作。另外，应当理解的，此处用于实现计算充电端口的电阻的也可以是设置于智能终端中的其他芯片中的数据处理模块，该数据处理模块可接收VBUS上的电压，以及恒流电流，根据V＝I(恒流电流数值)*R(充电端口电阻)计算充电端口的电阻。

下面，通过具体实施例详细阐述本发明所提供的充电端口的微短路测试方案的优势：

实施例一：

参阅图3，本实施例中，由智能终端的电池输出的电压首先输入智能终端的充电管理芯片，由充电管理芯片输出的电压输入智能终端的内部系统，优选地，此处的内部系统指智能终端中除发光模组、充电管理芯片之外的其他耗电系统，该耗电系统可集成于同一电路板上，其中包括智能终端的内部操作系统、音频系统、语音系统等等需要消耗电能的系统模块。由该内部系统输出的电压输入智能终端的发光模组中，由LCD输出的电压则一部分输入充电管理芯片，一部分输入智能终端的充电端口的VBUS，同时该充电端口的另一端则连接上述内部系统，并在上述内部系统中，连接充电端口的输出端的一端设置一ADC。从而，利用智能终端的发光模组、智能终端的内部系统(也即，智能终端内部的其他耗电系统)与智能终端的充电端口构建一串联电路，利用发光模组输出的高压电压作为测试电压，利用ADC获得该充电端口的输出电压，从而，可有效的测试智能终端充电端口可能存在的微短路隐患。

实施例二：

参阅图4，本实施例中，由智能终端的电池输出的电压首先输入智能终端的充电管理芯片，由充电管理芯片输出的电压输入智能终端的内部系统，由内部系统输出的电压输入智能终端的发光模组中，有LCD输出的电压则输入智能终端的充电端口的VBUS，同时该充电端口的另一端则通过该智能终端的ADC连接上述充电管理芯片。从而，利用智能终端的发光模组、智能终端的内部系统(也即，智能终端内部的其他耗电系统)、充电管理芯片与智能终端的充电端口构建一串联电路，利用发光模组输出的高压电压作为测试电压，利用智能终端的充电管理芯片自带的ADC获得该充电端口的输出电压，从而，可有效的测试智能终端充电端口可能存在的微短路隐患。

同时，优选地，一方面为了降低检测电路功耗，另一方面为了避免充电端口长期承受高压，导致离子迁移，长出短路毛刺，增大微短路形成的概率，可在上述实施例中发光模组与充电端口之间设置一控制开关，从而，实现在需要时，随时接通检测电路，实现对充电端口微短路的检测，其中，参见图5，实施例二的电路结构中增加开关的情况。

另外，优选地，本发明中，预先在智能终端中设置一充电的握手协议，则当智能终端检测到其充电端口存在微短路隐患时，将智能终端的充电电压降低为上述检测获得的充电端口的VBUS上的电压的数值，从而，可避免充电端口的脏污被击穿，造成充电端口微短路，影响智能终端的使用寿命。

另外，优选地，本发明中，当智能终端检测到其充电端口存在微短路隐患时，向该智能终端的控制模块反馈一信号，则智能终端的控制模块可以根据该信号生成一告警信息，并向外发送以提醒用户及时清理智能终端的充电端口。

优选地，上述生成告警信号的具体步骤可以包括：

智能终端的控制模块接收到上述信号后，根据所述信号，从智能终端的存储空间中读取一预先存储的第一告警模板，并将其发送至智能终端的音频模块，智能终端的音频模块根据该第一告警模板发出一音频告警信息。优选地，音频告警信息可以为一段语音，如“当前充电端口存在微短路隐患，请清理后充电”；或者一段报警音乐或者通知铃声等。

另一优选的方式，智能终端根据上述信号，从智能终端的存储空间中读取一预先存储的第二告警模块，发送至智能终端的光控模块，则智能终端的光控模块可根据该第二告警模板发出一灯光告警信息，如，一段有规律的闪光灯。

综上所述，本发明能够检测出智能终端充电端口在高电压输入情况下的微短路隐患；本发明利用系统自带的ADC进行充电口电压检测，成本低，有检测快捷的优势；本发明检测到微短路隐患后，向用户发出告警，通知用户清洁端口后再完成充电，避免了微短路对智能终端的损坏。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种智能终端的充电端口的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

利用所述智能终端的发光模组的输出电压作为测试电压，提供一恒流电流，将所述发光模组与所述充电端口设置于同一串联电路中，

利用一模拟数字转换器测量所述充电端口的VBUS上的电压，

通过所述VBUS上的电压，以及所述恒流电流，计算所述充电端口的电阻，

当所述充电端口的电阻小于一预设阈值时，所述充电端口存在微短路。

2.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于，

还包括，

当所述充电端口存在微短路时，根据一充电握手协议，控制所述智能终端的充电电压的数值为所述VBUS上的电压的数值。

3.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于，

当所述充电端口存在微短路时，向所述智能终端反馈一信号，

所述智能终端根据所述信号，生成一告警信息，并向外发送。

4.如权利要求3所述的测试方法，其特征在于，

所述智能终端根据所述信号，生成一告警信息，并向外发送的步骤包括：

所述智能终端根据所述信号，从所述智能终端的存储空间中读取一第一告警模板，发送至所述智能终端的音频模块，

所述智能终端的音频模块根据所述第一告警模板发出一音频告警信息。

5.如权利要求3所述的测试方法，其特征在于，

所述智能终端根据所述信号，生成一告警信息，并向外发送的步骤包括：

所述智能终端根据所述信号，从所述智能终端的存储空间中读取一第二告警模块，发送至所述智能终端的光控模块，

所述智能终端的光控模块根据所述第二告警模板发出一灯光告警信息。

6.一种智能终端的充电端口的测试电路，其特征在于，

所述测试电路包括：

充电端口；

发光模组，与所述充电端口串联，将所述发光模组的输出电压作为测试电压向所述充电端口提供一恒流电流；

模拟数字转换器，与所述充电端口连接，测量所述充电端口的VBUS上的电压；

充电管理芯片，与所述模拟数字转换器连接，通过所述VBUS上的电压，以及所述恒流电流，计算所述充电端口的电阻；

当所述充电端口的电阻小于一预设阈值时，所述充电端口存在微短路。

7.如权利要求6所述的测试电路，其特征在于，

所述模拟数字转换器设于所述智能终端内。

8.如权利要求6所述的测试电路，其特征在于，

所述模拟数字转换器设于所述充电管理芯片内。

9.如权利要求8所述的测试电路，其特征在于，

所述测试电路还包括：

控制开关，连接在所述发光模组与所述充电管理芯片间。

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