CN108366146B - 一种手机防水型电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种手机防水型电路，包括电池保护板侧电路，主板侧电路，连接器(J1)，主板侧电路包括防水检测电路，其包括防水检测测试点(TPnA、TPnB)，主板负载电路(Rload),限流保护电阻(Rh)；电池保护板侧电路包括控制单元，控制单元包括(CTL)引脚、(DO)引脚、(CO)引脚，与(DO)引脚连接的放电开关(S1)；电源正级(G+)通过信号连接到主板侧电路用于对主板侧电路供电；电源负级(G‑)通过信号线与主板侧电路连接用于对主板侧电路提供公共回流地。当手机主板侧遇水，主板侧电路短路，电池保护板侧电路自动切断供电，实现手机主板的保护，当手机烘干后，可恢复对主板侧电路的供电，手机恢复工作。

Description

一种手机防水型电路
技术领域
本发明涉及手机电路领域，具体涉及一种手机防水型电路。
背景技术
随着通信领域的迅速发展，智能手机的应用与发展日益广泛，然而，现有手机的抗摔性、防水性都较差，特别针对进水后的手机，由于电池与内部电路还处于电路导通状态，而水的导电性会造成手机内部电路短路或者报废，目前消费者一般只能高价换主板或者换一部新手机，针对这个问题，世界各大手机制造商纷纷都在挖掘手机防水策略，而目前的手机防水，大部分采用机械结构进行密封或者涂覆防水材料进行改进，然而对于手机裸露在外的USB口，耳机插孔，SPK音频孔，SIM卡座等是无法做到完全密封防水。因此，有必要设计一种当手机遇水后可以自动断开电池与内部电路板的连接，烘干后可自动连通电池与内部电路板的连接，恢复手机正常功能。
发明内容
为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种手机防水型电路，当手机遇水时可以通过电路的自动断开切断内部电源的导通，从而避免手机内部结构受电路短路而引起的损坏，当手机烘干后，内部电路可以自动恢复，降低手机遇水的损坏率，延长手机使用寿命。
本发明为解决上述问题所采用的技术方案为：提供一种手机防水型电路，包括电池保护板侧电路，主板侧电路，所述电池保护板侧电路与主板侧电路之间设置有连接器(J1)，主板侧电路包括防水检测电路，所述防水检测电路包括防水检测测试点(TPnA、TPnB)，主板负载电路(Rload),以及限流保护电阻(Rh)；
所述电池保护板侧电路包括控制单元，所述控制单元包括(CTL)引脚、(DO)引脚、(CO)引脚，与(DO)引脚连接的放电开关(S1)；
所述电池保护板侧电源正级(G+)通过信号连接到主板侧电路，用于对主板侧电路供电；所述电池保护板侧电源负级(G-)通过信号线与主板侧电路连接，用于对主板侧电路提供公共回流地。
优选的，所述防水检测测试点(TPnA、TPnB)进行漏铜处理，设置在手机主板侧的易进水的接口处，所述易进水的接口处包括USB口、SPK音频口、耳机插孔、SIM卡座。
其中TPnA、TPnB中“n”为正整数，根据手机主板侧的易进水的接口处结构数量进行对应的设置。
优选的，所述防水检测测试点(TPnA、TPnB)包括第一防水检测测试点(TP1A、TP1B)，第二防水检测测试点(TP2A、TP2B)，第三防水检测测试点(TP3A、TP3B)，测试点间距大小根据实际情况调整。
优选的，所述连接器(J1)连接有多个信号线，包括信号线(P+)、信号线(P-)、信号线(AB)。
优选的，
所述信号线(P+)用于连接电源正极(G+)到主板侧电路为主板侧电路供电；
所述信号线(P-)用于连接电源负极(G-)到主板负载电路(Rload)的下端作为主板负载电路(Rload)的回流地，所述信号线(P-)与放电开关(S1)连接；
所述信号线(AB)用于连接电源负极(G-)到主板侧限流保护电阻(Rh)下端作为防水检测电路的回流地。
优选的，当手机主板侧的易进水的接口处进水时，防水检测电路短路产生电平信号线(SW)，防水检测测试点(TPnA、TPnB)连接，信号线(SW)通过连接器(J1)连接到控制单元(CTL)引脚，控制单元根据(CTL)引脚信号控制(D0)引脚控制放电开关(S1)断开，信号线(P-)连接的电源负极(G-)与主板负载电路(Rload)之间断开。
优选的，当手机主板侧的易进水接口处进水并被烘干后，防水检测测试点(TPnA、TPnB)断开，防水检测电路开路，信号线(SW)通过连接器(J1)连接到控制单元(CTL)引脚，控制单元根据(CTL)引脚信号控制,(D0)引脚控制放电开关(S1)闭合，信号线(P-)连接的电源负极(G-)与主板负载电路(Rload)之间恢复连接。
由于手机在实际使用过程中，电池电压输出存在一定的变化(3.5V～4.0V)，因此防水检测电路信号线(SW)的输出电平存在一定的波动，为了进一步完善该检测电路，提供一种优化后的主板侧电路，具体如下：
进一步，提供一种手机防水型电路，包括电池保护板侧电路，还包括主板侧电路，所述电池保护板侧电路与主板侧电路之间设置有连接器(J1)，主板侧电路包括防水检测电路，所述防水检测电路包括防水检测测试点(TPnA、TPnB)，电源转换芯片(LDO)和电压比较器，设置在电源转换芯片(LDO)与电压比较器之间并联的两组电路，第一组电路包括串联连接的第一电阻(R1)和第二电阻(R2)，第二组电路包括限流保护电阻(Rh)，所述限流保护电阻(Rh)与防水检测测试点(TPnA、TPnB)串联；
所述电池保护板侧电路包括控制单元，所述控制单元包括(CTL)引脚、(DO)引脚、(CO)引脚，与(DO)引脚连接的放电开关(S1)；
所述电池保护板侧电源正级(G+)通过信号连接到电源转换芯片(LDO)；
所述电池保护板侧电源负级(G-)通过信号线(AB)与主板侧电路连接，用于对主板侧电路提供公共回流地
优选的，所述电压比较器用于对第一组电路第一电阻(R1)与第二电阻(R2)之间所测电压值与第二组电路防水检测测试点(TPnA、TPnB)与限流保护电阻(Rh)之间所测电压值进行比较，
所述防水检测测试点(TPnA、TPnB)设置在手机主板侧的易进水的接口处，所述易进水的接口处包括USB口、SPK音频口、耳机插孔、SIM卡座。
优选的，当手机主板侧的易进水的接口处进水时，电压比较器产生信号线(SW)，信号线(SW)通过连接器(J1)连接到控制单元(D0)引脚控制放电开关(S1)断开；
当手机主板侧的易进水接口处进水并被烘干后，电压比较器产生信号线
(SW)，信号线(SW)通过连接器(J1)连接到控制单元(D0)引脚控制放电开关(S1)闭合。
本发明带来的有益效果为：采用本发明所述的一种手机防水型电路，通过在手机主板侧电路设计防水检测电路，该防水检测电路由几组防水检测测试点和主板负载电路(Rload)以及限流保护电阻(Rh)简单电路元件构成，通过电路设计，可以使得手机主板侧遇水时主板侧电路短路，电池保护板侧电路自动切断主板侧电路的供电，实现手机主板的保护，当对主板侧进行烘干后，电池保护板侧恢复对主板侧电路的供电，手机恢复工作。进一步，为了避免电池保护板侧电压波动而造成的影响，通过增加电源转换芯片(LDO)与电压比较器，结合电路的设计，可以更加简化的实现主板侧电路遇水时断电与烘干后电路的恢复，为现有手机防水问题提供一种有效的解决方案。
附图说明
图1是本发明实施例一的手机防水电路工作原理图；
图2是本发明实施例一的手机主板侧接口处进水时电路保护原理图；
图3是本发明实施例一的手机主板侧接口处进水被烘干后电路恢复正常工作的原理图；
图4是本发明实施例二的手机防水电路工作原理图。
具体实施方式
以下结合具体附图对本发明作进一步的说明。
实施例一
如图1所示，提供一种手机防水型电路，左侧为电池保护板侧电路，右侧为主板侧电路，在电池保护板侧电路与主板侧电路之间设置有连接器J1，主板侧电路内设置防水检测电路，该防水检测电路包括三对防水检测测试点：第一防水检测测试点(TP1A、TP1B)，第二防水检测测试点(TP2A、TP2B)，第三防水检测测试点(TP3A、TP3B)，这三对防水检测测试点都进行了漏铜处理，设置在手机主板侧的易进水的接口处，例如：USB口、SPK音频口、耳机插孔、SIM卡座；主板负载电路Rload,以及限流保护电阻Rh；
左侧电池保护板侧电路包括控制单元，该控制单元包括CTL引脚、DO引脚、CO引脚，与DO引脚连接的放电开关S1；
连接器J1连接有多个信号线，包括信号线P+、信号线P-、信号线AB；
其中信号线P+一端与电池保护板侧电源正极G+连接，另一端连接至主板侧三对防水检测测试点及主板负载电路Rload上端，为主板侧电路供电；
其中信号线P-一端与电池保护板侧电源负极G-连接，另一端连接至主板负载电路Rload的下端作为主板负载电路Rload的回流地，信号线P-与电池保护板侧电源负极G-线路上连接有放电开关S1；
其中信号线AB一端与电池保护板侧电源负极G-连接，另一端连接到主板侧限流保护电阻Rh下端作为防水检测电路的回流地。
本实施例一是按照以下方式工作的：
如图2所示，当手机主板侧易进水的接口处进水时，第二防水检测测试点(TP2A、TP2B)短路，电池保护板侧电源正极G+供应给主板侧电路的电压直接作用在第二防水检测测试点(TP2A、TP2B)及限流保护电阻Rh上，因为水具有导电性，假设覆盖第二防水检测测试点(TP2A、TP2B)的电阻为RW，则此时，RW与Rh之间TP处的电压为高电平，左侧控制单元中CTL引脚检测到高电平时，便拉低DO引脚为低电平，放电开关S1断开，信号线P-连接的电源负极G-与主板负载电路Rload之间断开，从而保护手机主板侧电路不受损坏。
当然，根据手机主板侧防水检测测试点的设置，易进水的接口处防水检测检测点可以是1个或者同时为多个防水检测测试点短路，该测试点数量影响TP处高电平的电压值。
如图3所示，当手机主板侧通过可行方式对手机主板侧烘干后，第二防水检测测试点(TP2A、TP2B)开路，电池保护板侧电压无法直接作用在限流保护电阻Rh上，第二防水检测测试点(TP2A、TP2B)与Rh之间的TP处的电压为低电平，左侧控制单元中CTL引脚检测到低电平时，便拉高DO引脚为高电平，放电开关S1闭合，信号线P-连接的电源负极G-与主板负载电路Rload之间连通，从而恢复手机主板侧内部电路连接。
实施例二
如图4所示，提供一种优化后的手机防水型电路，其与实施例一的主要区别在于右侧主板侧电路，右侧主板侧电路增加了电路元件电源转换芯片LDO和电压比较器以及设置在电源转换芯片LDO与电压比较器之间并联的两组电路，第一组电路包括串联连接的第一电阻R1和第二电阻R2，第二组电路包括限流保护电阻Rh，限流保护电阻Rh与防水检测测试点(TPnA、TPnB)串联；电压比较器用于对第一组电路第一电阻R1与第二电阻R2之间所测电压值与第二组电路防水检测测试点(TPnA、TPnB)与限流保护电阻Rh之间所测电压值进行比较；假设:防水检测测试点(TPnA、TPnB)与限流保护电阻Rh之间TP处的电压为VT，第一电阻R1和第二电阻R2之间的电压为VREF，则电压比较器用于对VT与VREF大小进行比较。
其中防水检测测试点(TPnA、TPnB)与实施例一相同，设置三对，分别为：第一防水检测测试点(TP1A、TP1B)，第二防水检测测试点(TP2A、TP2B)，第三防水检测测试点(TP3A、TP3B)。
本实施例二是按照以下方式工作的：
当手机主板侧的易进水的接口处进水时，第二防水检测测试点(TP2A、TP2B)短路，电池保护板侧电源正极G+供应给主板侧电路的电压直接作用在第二防水检测测试点(TP2A、TP2B)及限流保护电阻Rh上，因为水具有导电性，假设覆盖第二防水检测测试点(TP2A、TP2B)的电阻为RW，则此时，RW与Rh之间的TP处的电压VT为高电平，VREF为第一电阻和第二电阻分压所得，为参考电平，此时VT大于VREF，电压比较器输出的信号为高电平，左侧控制单元中CTL引脚检测到高电平时，便拉低DO引脚为低电平，放电开关S1断开，信号线P-连接的电源负极G-与主板侧电路断开，从而保护手机主板侧电路不受损坏。
当手机主板侧通过可行方式对手机主板侧烘干后，第二防水检测测试点(TP2A、TP2B)开路，电池保护板侧电压无法直接作用在限流保护电阻Rh上，第二防水检测测试点(TP2A、TP2B)与Rh之间的TP处的电压VT为低电平，低于VREF，电压比较器输出的信号为低电平，左侧控制单元中CTL引脚检测到低电平时，便拉高DO引脚为高电平，放电开关S1闭合，信号线P-连接的电源负极G-与主板侧电路连通，从而恢复手机主板侧内部电路连接。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种手机防水型电路，包括电池保护板侧电路，其特征在于：还包括主板侧电路，所述电池保护板侧电路与主板侧电路之间设置有连接器J1，所述连接器J1连接有多个信号线，该多个信号线包括信号线P+、信号线P-、信号线AB、信号线SW；所述主板侧电路包括防水检测电路，所述防水检测电路包括成对设置的防水检测测试点TPnA与防水检测测试点TPnB，主板负载电路Rload,以及限流保护电阻Rh；
所述电池保护板侧电路包括控制单元，所述控制单元包括CTL引脚、DO引脚、CO引脚，与DO引脚连接的放电开关S1，所述放电开关S1的一端连接在信号线P-上，另一端连接电源负极G-；
所述电池保护板侧电源正极G+通过信号线P+连接到主板侧电路，用于对主板侧电路供电；所述电池保护板侧电源负极G-通过串联了放电开关S1的信号线P-连接到主板侧电路中的主板负载电路Rload接地端，用于对主板负载电路Rload提供公共回流地，所述电池保护板侧电源负极G-通过信号线AB连接到限流保护电阻Rh下端作为防水检测电流的回流地；
当手机主板侧的易进水接口处成对设置的防水检测测试点TPnA、防水检测测试点TPnB进水时，防水检测测试点TPnA与防水检测测试点TPnB之间短路并产生电平信号，该电平信号通过信号线SW传送到控制单元CTL引脚，DO 引脚控制放电开关S1断开，信号线P-连接的电源负极G-与主板负载电路Rload之间断开；
当手机主板侧的易进水接口处进水并被烘干后，成对设置的防水检测测试点TPnA与防水检测测试点TPnB之间断开并产生电平信号，该电平信号通过信号线SW传送到控制单元CTL引脚,DO 引脚控制放电开关S1闭合，信号线P-连接的电源负极G-与主板负载电路Rload之间恢复连接。
2.根据权利要求1所述的一种手机防水型电路，其特征在于：所述防水检测测试点TPnA、防水检测测试点TPnB进行漏铜处理，设置在手机主板侧的易进水的接口处，所述易进水的接口处包括USB口、SPK音频口、耳机插孔、SIM卡座。
3.根据权利要求2所述的一种手机防水型电路，其特征在于：所述成对设置的防水检测测试点TPnA与防水检测测试点TPnB包括第一防水检测测试点TP1A与第一防水检测测试点TP1B，第二防水检测测试点TP2A与第二防水检测测试点TP2B，第三防水检测测试点TP3A与第三防水检测测试点TP3B。
4.一种手机防水型电路，包括电池保护板侧电路，其特征在于：还包括主板侧电路，所述电池保护板侧电路与主板侧电路之间设置有连接器J1，所述连接器J1连接有多个信号线，该多个信号线包括信号线P+、信号线P-、信号线AB、信号线SW；所述主板侧电路包括防水检测电路，所述防水检测电路包括成对设置的防水检测测试点TPnA与防水检测测试点TPnB，电源转换芯片LDO和电压比较器，设置在电源转换芯片LDO与接地端之间并联的两组电路，第一组电路包括串联连接的第一电阻R1和第二电阻R2，第二组电路包括限流保护电阻Rh，所述限流保护电阻Rh与成对设置的防水检测测试点TPnA与防水检测测试点TPnB串联，电压比较器的正输入端连接到TPnB,电压比较器的负输入端连接到第一电阻R1和第二电阻R2之间；
所述电池保护板侧电路包括控制单元，所述控制单元包括CTL引脚、DO引脚、CO引脚，与DO引脚连接的放电开关S1，所述放电开关S1的一端连接在信号线P-上，另一端连接到电源负极G-；
所述电池保护板侧电源正极G+通过信号线P+连接到电源转换芯片LDO，用于对主板侧电路供电；所述电池保护板侧电源负极G-通过信号线P-连接到电压比较器接地端用于对主板侧电路提供公共回流地；所述电池保护板侧电源负极G-通过信号线AB连接到限流保护电阻Rh下端作为防水检测电流的回流地；
当手机主板侧的易进水的接口处成对设置的防水检测测试点TPnA与防水检测测试点TPnB进水时，防水检测测试点TPnA与防水检测测试点TPnB之间短路并产生电平信号，该电平信号通过电压比较器形成信号，并通过信号线SW传送到控制单元CTL引脚，DO 引脚控制放电开关S1断开，信号线P-连接的电源负极G-与主板侧电路断开；
当手机主板侧的易进水接口处进水并被烘干后，成对设置的防水检测测试点TPnA与防水检测测试点TPnB之间断开并产生电平信号，该电平信号通过电压比较器形成信号，并通过信号线SW传送到控制单元CTL引脚，DO 引脚控制放电开关S1闭合，信号线P-连接的电源负极G-与主板侧电路恢复连接。
5.根据权利要求4所述的一种手机防水型电路，其特征在于：所述成对设置的防水检测测试点TPnA与防水检测测试点TPnB设置在手机主板侧的易进水的接口处，所述易进水的接口处包括USB口、SPK音频口、耳机插孔、SIM卡座。
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