CN108879587A - 保护电路及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种保护电路及移动终端，其中保护电路包括：物理开关单元，形成在连接装置上，物理开关单元包括第一状态和第二状态；物理开关单元处于第一状态时用于控制连接装置处于连通状态；物理开关单元处于第二状态时用于控制连接装置处于断开状态；物理开关单元的默认状态为第一状态；监控单元，用于对移动终端的至少一个状态参数进行监控，并在监控到状态参数超过第一阈值时生成第一控制信号；第一控制信号用于控制物理开关单元处于第二状态；以及开关复位单元，设置在本体的外部且与物理开关单元连接；开关复位单元用于在外力作用下将物理开关单元的状态复位至默认状态。上述保护电路中能够确保移动终端的安全。

Description

保护电路及移动终端

技术领域

本发明涉及移动终端技术领域，特别是涉及一种保护电路及移动终端。

背景技术

手机、平板等移动终端已经成为人们日常生活中必不可少的一部分。因此，移动终端的安全问题也越来越受到人们的重视，因为其直接关乎于用户的安全问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够提高移动终端使用安全性的保护电路及移动终端。

一种保护电路，用于移动终端内；所述移动终端包括本体以及形成于所述本体内的储能装置、用电装置及连接装置；所述储能装置和所述用电装置通过所述连接装置进行电性连接；所述保护电路包括：

物理开关单元，形成在所述连接装置上，所述物理开关单元包括第一状态和第二状态；所述物理开关单元处于第一状态时用于控制所述连接装置处于连通状态；所述物理开关单元处于第二状态时用于控制所述连接装置处于断开状态；所述物理开关单元的默认状态为第一状态；

监控单元，与所述物理开关单元连接，用于对所述移动终端的至少一个状态参数进行监控，并在监控到所述状态参数超过第一阈值时生成第一控制信号；所述第一控制信号用于控制所述物理开关单元处于第二状态；以及

开关复位单元，设置在所述本体的外部且与所述物理开关单元连接；所述开关复位单元用于在外力作用下将所述物理开关单元的状态复位至默认状态。

上述保护电路中的监控单元在监测到移动终端的状态参数超过第一阈值时生成第一控制信号。第一控制信号用于控制物理开关单元处于第二状态，从而控制连接装置断开移动终端中的用电装置和储能装置的电性连接，进而实现了对移动终端的断电保护。并且，物理开关单元需要在开关复位单元收受到外力作用时才能够由第二状态复位至第一状态，从而确保了移动终端的安全。

在其中一个实施例中，还包括物理开关装置；所述物理开关装置包括所述物理开关单元和所述开关复位单元；所述物理开关装置为空气开关。

在其中一个实施例中，还包括采集单元；所述采集单元包括电压采样装置、温度采样装置和电流采样装置中的至少一个；所述状态参数包括电压、温度和电流中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述用电装置包括多个用电器件；所述采集单元用于采集所述多个用电器件中的至少一个用电器件的状态参数。

在其中一个实施例中，所述保护电路还包括电子开关单元；所述电子开关单元与所述物理开关单元均与所述连接装置连接，以共同控制所述连接装置的通断；所述电子开关单元包括第一状态和第二状态；所述电子开关单元处于第一状态时用于控制所述连接装置处于连通状态；所述电子开关单元处于第二状态时用于控制所述连接装置处于断开状态；所述电子开关单元的默认状态为第一状态；

所述监控单元还用于在监测到所述状态参数在第二阈值和所述第一阈值之间时，生成第二控制信号；所述第二控制信号用于控制所述电子开关单元处于第二状态；所述第一阈值大于所述第二阈值。

在其中一个实施例中，所述监控单元还用于在监测到所述状态参数大于第二阈值或者大于第一阈值时，生成警告信号。

在其中一个实施例中，所述电子开关单元能够在所述移动终端断电后切换至默认状态。

在其中一个实施例中，所述电子开关单元包括三极管；所述三极管的控制端与所述监控单元连接；所述三极管的输入端连接于所述连接装置；所述三极管的输出端接地。

在其中一个实施例中，所述三极管为NPN型三极管；所述NPN三极管的基级作为所述控制端；所述NPN三极管的集电极作为所述输入端；所述NPN三极管的发射极作为所述输出端。

一种移动终端，包括本体以及形成于所述本体内的储能装置、用电装置及连接装置；所述储能装置和所述用电装置通过所述连接装置进行电性连接；还包括如前述任一实施例所述的保护电路。

附图说明

图1为一实施例中的移动终端的结构示意图；

图2为一实施例中的保护电路的示意图；

图3为一实施例中的电子开关单元的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为一实施例中的移动终端的结构示意图。该移动终端可以为手机、平板、掌上电脑、电子阅读器、数据相机、智能耳机以及音乐播放器等设备。在本实施例中以最常用的手机为例进行说明。

参见图1，移动终端包括本体110以及形成于本体110内的储能装置120、用电装置和连接装置140。其中，储能装置120通过连接装置140与用电装置连接。具体地，储能装置120可以为单个电池或者由两个以上电池组成的电池包。用电装置可以为移动终端内所有需要由储能装置120进行供电的设备。在一实施例中，用电装置包括主板130。主板130通过连接装置140与储能装置120也即电池连接。主板130还用于与其他用电设备连接，从而将储能装置120输出的电源转换为其他各用电装置可接受的电源后向各用电装置供电。因此，在本实施例中，只需要控制位于主板130和储能装置120之间的连接装置140的通断即可。通常为方便实现用电装置如主板130与储能装置120之间的连接，在主板130上设置有电池底座132。电池底座132与位于储能装置120和主板130之间的连接装置140连接。连接装置140可以为连接器，从容有利于产品安装和固定过程的稳定性。

上述移动终端还设置有保护电路。该保护电路包括物理开关单元210、监控单元(图中未示)以及开关复位单元230。物理开关单元210设置在连接装置140上，如图2所示。图2为物理开关单元210在连接装置140上的示意图。物理开关单元210用于对连接装置140的通断进行控制，从而实现对用电装置(如主板130)与储能装置120的电性连接之间的通断控制。具体地，物理开关单元210包括第一状态和第二状态。物理开关单元210处于第一状态时，用于控制连接装置140处于连通状态，此时用电装置和储能装置120之间连通，移动终端可以正常工作。物理开关单元210处于第二状态时，用于控制连接装置140处于断开状态，此时用电装置和储能装置120之间断开。物理开关单元210的默认状态为第一状态。在本实施例中，物理开关单元210串联在连接装置140上，因此其第一状态也即为第一状态，第二状态为第二状态，其默认状态也即为第一状态。

监控单元与物理开关单元210连接。监控单元用于对移动终端的至少一个状态参数进行监控。本实施例中的状态参数为可以用于表征移动终端的工作状态的参数。比如，该状态参数可以为电流、电压以及温度中的至少一种。在其中一个实施例中，可以仅仅监控其中的一种状态参数，比如对于那些电流稳定性较差而电压和温度稳定性较好的移动终端，可以将电流作为状态参数进行监控，从而在实现准确监控移动终端的状态的同时也可以避免对过多的数据进行整理，从而提高了系统的处理效率。在一实施例中，用电装置包括多个用电器件。此时，监控单元可以对所有用电器件的状态参数均进行监控。在其他的实施例中，监控单元也可以对用电器件中的至少一个用电器件的状态参数进行监控。比如，监控单元仅仅对移动终端的CPU、存储器、电源管理系统、充电系统、电池以及摄像头等核心部件的状态参数进行监控。

监控单元在监测到状态参数超过第一阈值时，识别移动终端处于危险状态，从而生成第一控制信号。第一控制信号用于控制物理开关单元210处于第二状态。在一实施例中，第一阈值为移动终端所允许的最大值。具体地，第一阈值可以为当前监控的状态参数对应的用电器件所允许的最大值。因为不同的用电器件由于自身性能原因，会存在不同最大值。通过将第一阈值设置为对应器件所允许的最大值，可以确保整个移动终端内的所有用电器件的安全性，进而提高移动终端的安全性。当状态参数超过移动终端允许的最大值时，通常存在在短时间内给移动终端造成极大损坏的危险，因此需要避免这种情况的发生。在其他的实施例中，第一阈值也可以低于对应状态参数的最大允许值，从而有效保护了移动终端的使用安全。物理开关单元210处于第二状态后，连接装置140被断开，从而断开了用电装置和储能装置140之间的电性连接，实现对用电装置的保护，进而保护了移动终端。

开关复位单元230设置在本体110的外部，如图1所示。开关复位单元230与物理开关单元210连接。开关复位单元230用于在外力作用下将物理开关单元210由第二状态复位至默认状态(也即第一状态)。外力可以由用户直接接触开关复位单元230来提供，也可以由用户发送一复位指令，从而由移动终端内的控制器对相应的驱动机构进行驱动后，实现对开关复位单元230的复位操作。在本实施例中，物理开关单元210在移动终端断电(也即关闭)时，并不会自动由第二状态复位至默认状态，而必须通过开关复位单元230进行操作方可进行状态切换。因此，物理开关单元210在断开后不会自动复位，需要在用户的操控下才能够复位至第一状态，进而可以确保移动终端的安全。

上述保护电路中的监控单元在监测到移动终端的状态参数超过第一阈值时生成第一控制信号。第一控制信号用于控制物理开关单元210处于第二状态，从而控制连接装置140断开移动终端中的用电装置和储能装置120之间的电性连接，进而实现了对移动终端的断电保护。并且，物理开关单元210需要在开关复位单元230受到外力作用时才能够由第二状态复位至第一状态，从而确保了移动终端的安全。

在一实施例中，物理开关单元210和开关复位单元230均可以集中在同一物理开关装置内。例如，该物理开关装置可以为空气开关或者其他继电器结构等。

在一实施例中，上述保护电路还包括采集单元(图中未示)。采集单元可以包括电压采样装置、电流采样装置和温度采样装置中的至少一种，也即采集的状态参数包括电压、电流和温度中的至少一种。其中，电压采样装置可以为电压传感器。温度采样装置可以为热敏电池或者温度传感器等。电流采样装置可以电流传感器。在一实施例中，采集单元可以对移动终端上的所有用电装置的电流、电压以及温度中的至少一个参数进行采集，从而使得监控单元可以对各用电装置均进行监控，从而及时发现各用电装置的异常或者危险状态，并进行相应的保护动作，以最大程度的保护移动终端。在其他的实施例中，也可以仅仅对移动终端内的关键器件或者易坏器件进行监控，例如仅对移动终端的CPU、存储器、电源管理系统、充电系统、电池以及摄像头等核心部件的状态参数进行监控。

在一实施例中，上述保护电路还包括电子开关单元220，如图2所示。电子开关单元220与物理开关单元210共同设置在连接装置140上，以共同控制连接装置140的通断。其中，电子开关单元220同样包括第一状态和第二状态。电子开关单元220处于第一状态时，用于控制连接装置140处于连通状态；电子开关单元220处于第二状态时，用于控制连接装置140处于断开状态，电子开关单元140的默认状态为第一状态。在本实施例中，电子开关单元220和物理开关单元210串联设置在连接装置140上，以共同控制连接装置140的通断。

监控单元在监测到状态参数在第一阈值和第二阈值之间时，生成第二控制信号。第二控制信号控制电子开关单元220断开。其中第一阈值大于第二阈值。此时，监控单元并不会对物理开关单元210进行操作，物理开关单元210仍处于第一状态。在本实施例中，第二阈值可以设定为额定值，也即当监控单元监测到移动终端的状态参数在额定值以上且在最大允许值以下时，控制电子开关单元220断开，而不对物理开关单元210进行操作。电子开关单元220断开后能够断开了储能装置120和用电装置之间的连接，从而使得移动终端断电关闭，避免移动终端长期工作在额定值以上导致移动终端内的用电器件受损严重的问题发生。

在一实施例中，电子开关单元220能够在移动终端断电关闭后自动切换至第一状态。因此，无需进行额外操作即可实现移动终端的下一次正常启动，从而在对移动终端进行保护的同时不会给用户使用造成不便。由于移动终端工作在额定值以上且在最大允许值以下时，并不会短时间内对移动终端产生危害，但是长时间工作在该状态下仍可能会发生危险。因此移动终端处于该状态时，只需要断开用电装置的供电实现移动终端的关闭即可，以使得移动终端能够恢复至正常状态。

在一实施例中，当监控单元监测到移动终端的状态参数大于第一阈值或者第二阈值时，生成警告信号。移动终端可以根据该警告信号发出相应的警告提示，如在显示界面弹出提示框、震动或者通过声音以及光电等形式提示用户，从而使得用户能够及时获知相应的异常信息。可以理解，警告信号会在第一控制信号或者第二控制信号之前产生，从而给用户一定的时间来保存相应文件或者主动做出相应的保护措施。

在一实施例中，上述电子开关包括三极管。三极管的控制端与监控单元连接，三极管的输入端连接于连接装置，三极管的输出端接地。在一具体实施例中三极管为NPN三极管Q，如图3所示。其中，NPN三极管Q的基级作为控制端，与监控单元连接，从而接收监控单元输出的异常信号(ABNORMAL-SIGNAL)，也即第二控制信号。NPN三极管Q的集电极连接于连接装置140，也即连接于储能装置120的电源端VBAT与用电装置之间。NPN三极管Q的集电极同时作为连接装置140的控制端，形成用于对连接装置140进行控制的控制信号(CONTROL)。NPN三极管Q的发射极接地。此时，NPN三极管Q的第一状态为截止状态，而第二状态对应于导通状态。

当监控装置监测到状态参数位于第一阈值和第二阈值之间时，会生成异常信号(ABNORMAL-SIGNAL)给NPN三极管Q1，使得NPN三极管Q1导通，控制(control)信号被拉低；当手机断电后，ABNORMAL-SIGNAL信号消失，NPN三极管Q1由导通状态再次回复至截止状态，control信号再次被拉低，储能装置120和用电装置之间正常连接，此时手机处于关闭状态，用户可以待移动终端故障排除后正常启动即可。例如，温度过高时，待温度恢复正常即可正常启动。

下面以手机为例对本实施例中的保护电路的工作原理做进一步说明：

当手机异常时(电流、电压等过大，大于额定值，短时间内可能会发生危险；温度过高，短时间内可能会发生烧坏手机器件或者可能发生爆炸)需要自动关机时，由监控单元控制电子开关单元220至第二状态，从而将手机电池和电池底座断开，形成手机端断电。当手机发生更危险的情况时，比如手机掉掉落(通常在手机掉落过程中，可以通过加速度或者重力感应器进行感应，从而使得电路突然增大到系统的最大允许电压值)、手机器件损害导致手机断路，电流、温度、电压等瞬间增大等情况，可能使得手机爆炸时，此时通常电流、电压以及温度等会超过最大允许值，因此监控单元可以在监测到相应的状态参数大于第一阈值时，控制物理开关单元210处于第二状态，将手机电池和电池底座断开，形成手机断电，从而确保手机的安全。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种保护电路，用于移动终端内；所述移动终端包括本体以及形成于所述本体内的储能装置、用电装置及连接装置；所述储能装置和所述用电装置通过所述连接装置进行电性连接；其特征在于，所述保护电路包括：

物理开关单元，形成在所述连接装置上，所述物理开关单元包括第一状态和第二状态；所述物理开关单元处于第一状态时用于控制所述连接装置处于连通状态；所述物理开关单元处于第二状态时用于控制所述连接装置处于断开状态；所述物理开关单元的默认状态为第一状态；

监控单元，与所述物理开关单元连接，用于对所述移动终端的至少一个状态参数进行监控，并在监控到所述状态参数超过第一阈值时生成第一控制信号；所述第一控制信号用于控制所述物理开关单元处于第二状态；以及

开关复位单元，设置在所述本体的外部且与所述物理开关单元连接；所述开关复位单元用于在外力作用下将所述物理开关单元的状态复位至默认状态。

2.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，还包括物理开关装置；所述物理开关装置包括所述物理开关单元和所述开关复位单元；所述物理开关装置为空气开关。

3.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，还包括采集单元；所述采集单元包括电压采样装置、温度采样装置和电流采样装置中的至少一个；所述状态参数包括电压、温度和电流中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的保护电路，其特征在于，所述用电装置包括多个用电器件；所述采集单元用于采集所述多个用电器件中的至少一个用电器件的状态参数。

5.根据权利要求3或4所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括电子开关单元；所述电子开关单元与所述物理开关单元均与所述连接装置连接，以共同控制所述连接装置的通断；所述电子开关单元包括第一状态和第二状态；所述电子开关单元处于第一状态时用于控制所述连接装置处于连通状态；所述电子开关单元处于第二状态时用于控制所述连接装置处于断开状态；所述电子开关单元的默认状态为第一状态；

所述监控单元还用于在监测到所述状态参数在第二阈值和所述第一阈值之间时，生成第二控制信号；所述第二控制信号用于控制所述电子开关单元处于第二状态；所述第一阈值大于所述第二阈值。

6.根据权利要求5所述的保护电路，其特征在于，所述监控单元还用于在监测到所述状态参数大于第二阈值或者大于第一阈值时，生成警告信号。

7.根据权利要求5所述的保护电路，其特征在于，所述电子开关单元能够在所述移动终端断电后切换至默认状态。

8.根据权利要求7所述的保护电路，其特征在于，所述电子开关单元包括三极管；所述三极管的控制端与所述监控单元连接；所述三极管的输入端连接于所述连接装置；所述三极管的输出端接地。

9.根据权利要求8所述的保护电路，其特征在于，所述三极管为NPN型三极管；所述NPN三极管的基级作为所述控制端；所述NPN三极管的集电极作为所述输入端；所述NPN三极管的发射极作为所述输出端。

10.一种移动终端，包括本体以及形成于所述本体内的储能装置、用电装置及连接装置；所述储能装置和所述用电装置通过所述连接装置进行电性连接；其特征在于，还包括如权利要求1～9任一所述的保护电路。