CN109298260A - 电子设备、静电检测结构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电子设备、静电检测结构及方法，涉及静电检测技术领域。主要采用的技术方案为：静电检测结构，包括处理器，所述处理器的通用输入/输出端通过上拉电阻连接vddio电源端，所述处理器获得第一信号；瞬态抑制二极管，所述瞬态抑制二极管的输出端连接在所述通用输入/输出端上，所述瞬态抑制二极管的输入端接地；其中，当检测到静电时，静电将所述瞬态抑制二极管击穿，所述通用输入/输出端接地，所述处理器获得第二信号并发出第三信号，用于提醒用户电子设备遇到静电。本发明实施例提供的静电检测结构，其能够实现对静电的检测，并通知用户电子设备处于具有静电的环境中。

Description

电子设备、静电检测结构及方法

技术领域

本发明实施例涉及静电检测技术领域，特别是涉及一种电子设备、静电检测结构及方法。

背景技术

现有技术中，常用的电子设备和智能穿戴设备比较常见的问题就是静电释放(ESD)，而往往静电释放问题会造成不可恢复的损坏。

因此，现有技术中的电子设备和智能穿戴设备会设置一些防静电结构或装置，但是这些防静电的结构或装置只能用于防护，但是电子设备或智能穿戴设备是否受到了静电的攻击则无法得知，进而无法提醒用户注意电子设备或智能穿戴设备的应用场景。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种电子设备、静电检测结构及方法，主要目的在于能够检测到静电并提醒用户电子设备处于有静电的环境中。

为了解决上述问题，本发明实施例主要提供如下技术方案：

本发明实施例提供了一种静电检测结构，包括处理器，所述处理器的通用输入/输出端通过上拉电阻连接vddio电源端，所述处理器获得第一信号；

瞬态抑制二极管，所述瞬态抑制二极管的输出端连接在所述通用输入/输出端上，所述瞬态抑制二极管的输入端接地；

其中，当检测到静电时，静电将所述瞬态抑制二极管击穿，所述通用输入/输出端接地，所述处理器获得第二信号并发出第三信号，用于提醒用户电子设备遇到静电。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

可选的，前述的静电检测结构，其中所述瞬态抑制二极管的数量为多个。

可选的，前述的静电检测结构，其中多个所述瞬态抑制二极管并联，多个所述瞬态抑制二极管的输出端均连接在同一所述通用输入/输出端上，多个所述瞬态抑制二极管的输入端均接地。

可选的，前述的静电检测结构，其中所述处理器的多个所述通用输入/输出端均通过上拉电阻连接vddio电源端；

所述瞬态抑制二极管的数量与所述通用输入/输出端的数量相等且一一对应，每个所述瞬态抑制二极管的输出端对应连接在一个所述通用输入/输出端上，多个所述瞬态抑制二极管的输入端均接地。

可选的，前述的静电检测结构，其中还包括：警报装置，所述警报装置与所述处理器连接；

当接收到所述处理器发出的第三信号时，所述警报装置发出检测到静电的警报信息。

可选的，前述的静电检测结构，其中所述处理器为系统级芯片。

另外，为了解决上述问题，本发明实施例还提供如下技术方案：

本发明实施例提供了一种电子设备，包括：静电检测结构；

所述静电检测结构包括：处理器，所述处理器的通用输入/输出端通过上拉电阻连接vddio电源端，所述处理器获得第一信号；

瞬态抑制二极管，所述瞬态抑制二极管的输出端连接在所述通用输入/输出端上，所述瞬态抑制二极管的输入端接地；

其中，当检测到静电时，静电将所述瞬态抑制二极管击穿，所述通用输入/输出端接地，所述处理器获得第二信号并发出第三信号，用于提醒用户电子设备遇到静电。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

可选的，前述的电子设备，其中所述静电检测结构的瞬态抑制二极管设置在电子设备的易进入静电位置处。

可选的，前述的电子设备，其中所述易进入静电位置处包括：

电子设备的按键附近、电子设备的金属端、电子设备的边缘以及电子设备的电连接结构附近中至少一处。

另外，为了解决上述问题，本发明实施例还提供如下技术方案：

本发明实施例提供了一种静电检测方法，包括：处理器获得通过上拉电阻连接到vddio电源端的通用输入/输出端的第一信号；

当检测到静电时，静电将瞬态抑制二极管击穿，所述通用输入/输出端接地，所述处理器获得的第一信号切换成第二信号；

所述处理器根据第二信号判断电子设备遇到静电，发出第三信号提醒用户电子设备遇到静电。

借由上述技术方案，本发明实施例提供的技术方案至少具有下列优点：

本发明实施例提供的静电检测结构，其将处理器的一个通用输入/输出端上拉连接到vddio电源端上，此时处理器能够获得一个实时的高电平信号，即第一信号，再将瞬态抑制二极管反向并联在通用输入/输出端和接地端，这样当静电与静电检测结构接触时，静电会将瞬态抑制二极管击穿，通用输入/输出端与接地端之间为通路，此时通用输入/输出端反馈给处理器的信号由高电平信号切换成低电平信号，即第二信号，进而处理器可以根据第二信号判断受到了静电的攻击或者判断处于具有静电的环境中，处理器可以发出第三信号，通过第三信号来提醒用户电子设备遇到了静电。进而本发明实施例提供的静电检测结构达到了检测静电并提醒用户的技术效果；瞬态抑制二极管是能够反复击穿使用的结构，所以本发明实施例提供的静电检测结构，能够反复的实现对静电的检测和提醒用户；通过瞬态抑制二极管的设置不仅能够实现对静电的检测，同时能够将静电快速释放，保护整体静电检测结构安全；另外，本发明实施例提供的静电检测结构无需单独设置复杂的电路，具体实施起来非常方便。

上述说明仅是本发明实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明实施例的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明实施例的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例提供的一种静电检测结构的结构示意图；

图2示出了本发明实施例提供的另一种静电检测结构的结构示意图；

图3示出了本发明实施例提供的另一种静电检测结构的结构示意图；

图4示出了本发明实施例提供的另一种静电检测结构的结构示意图；

图5示出了本发明实施例提供的另一种静电检测方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开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公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例一

如图1所示，本发明实施例一提出的一种静电检测结构，包括：处理器1，所述处理器1的通用输入/输出端11通过上拉电阻12连接vddio电源端，所述处理器1获得第一信号；瞬态抑制二极管2，所述瞬态抑制二极管2的输出端连接在所述通用输入/输出端11上，所述瞬态抑制二极管2的输入端接地；其中，当检测到静电时，静电将所述瞬态抑制二极管2击穿，所述通用输入/输出端11接地，所述处理器1获得第二信号并发出第三信号，用于提醒用户电子设备遇到静电。

具体的，处理器1可以是实现电子设备运算和处理功能的任何形式的处理器1，可以根据所适配的电子设备的具体运算要求，以及具体体积、能耗要求进行选择；处理器1的通用输入/输出端11即GPIO管脚，是一个能够调制成输入或者输出功能的连接端，vddio电源端是芯片的I/O的电源接口，可以通过灵活地调节以适应外部设备的电平信号，本发明实施例中将通用输入/输出端11通过上拉电阻12连接在vddio电源端，此时vddio电源端能够向处理器1提供一个高电平信号，所以需要将通用输入/输出端11设置成具有输入功能的连接端，这样处理器1能够实时接收来自通用输入/输出端11的高电平信号即第一信号。瞬态抑制二极管2(TVS)是一种高效电路保护器件，它具有极快的响应时间(亚纳秒级)和较高的浪涌吸收能力，当它的两端经受瞬间的高能量冲击时，TVS能以极高的速度把两端间的阻抗值由高阻抗变为低阻抗，以吸收一个瞬间大电流，把它的两端电压钳制在一个预定的数值上，从而保护后面的电路元件不受瞬态高压尖峰脉冲的冲击，因此可以利用这个原理快速的排放静电；需要注意的是，本发明实施例中瞬态抑制二极管2的连接方向，即需要将瞬态抑制二极管2的输出端连接在通用输入/输出端11上，将瞬态抑制二极管2的输入端接地，这样当接触到静电时，瞬态抑制二极管2能够被击穿快速的将静电排放入地，同时使通用输入/输出端11与地连通，使处理器1接收到低电平信号即第二信号，实现处理器1接收第一信号和第二信号之间的切换。处理器1发出的第三信号可以是控制信号，例如控制振动装置产生特定节奏的振动，以提醒用户电子设备接触静电，还可以是控制显示装置显示提醒用户静电来袭的图像或文字。

本发明实施例提供的静电检测结构，其将处理器的一个通用输入/输出端通过上拉电阻上拉连接到vddio电源端上，此时处理器能够获得一个实时的高电平信号，即第一信号，再将瞬态抑制二极管反向并联在通用输入/输出端和接地端，这样当静电与静电检测结构接触时，静电会将瞬态抑制二极管击穿，通用输入/输出端与接地端之间为通路，此时通用输入/输出端反馈给处理器的信号由高电平信号切换成低电平信号，即第二信号，进而处理器可以根据第二信号判断受到了静电的攻击或者判断处于具有静电的环境中，处理器可以发出第三信号，通过第三信号来提醒用户电子设备遇到了静电。进而本发明实施例提供的静电检测结构达到了检测静电并提醒用户的技术效果；瞬态抑制二极管是能够反复击穿使用的结构，所以本发明实施例提供的静电检测结构，能够反复的实现对静电的检测和提醒用户；通过瞬态抑制二极管的设置不仅能够实现对静电的检测，同时能够将静电快速释放，保护整体静电检测结构安全；另外，本发明实施例提供的静电检测结构无需单独设置复杂的电路，具体实施起来非常方便。

如图2和图3所示，在具体实施中，其中所述瞬态抑制二极管2的数量为多个。

具体的，由于本发明实施例提供的静电检测结构，其主要应用于电子设备中进行静电的检测工作，例如智能手表、智能手环、手机、平板电脑、AR设备和VR设备中，而这些电子设备通常具有多个易进入静电位置处，例如物理按键附近、电子设备的金属端、电子设备的边缘以及电子设备的电连接结构附近，所以最好将瞬态抑制二极管2的数量设置为多个，以便能够将多个瞬态抑制二极管2设置在多个易进入静电位置处，便于准确的检测静电，以及快速的排放静电。

如图2所示，进一步的，在具体实施中多个所述瞬态抑制二极管2并联，即多个所述瞬态抑制二极管2的输出端均连接在同一所述通用输入/输出端11上，多个所述瞬态抑制二极管2的输入端均接地。

具体的，在使用时多个瞬态抑制二极管2可以设置在电子设备的多个不同位置，且最好均为易进入静电位置处，这样无论是哪个瞬态抑制二极管2接触静电并被静电击穿，则通用输入/输出端11均与接地端连接，都能使通用输入/输出端11接收到低电平信号，进而达到信号切换的目的。

如图3所示，在另一种具体实施方式中，也可以所述处理器1的多个所述通用输入/输出端11均通过上拉电阻12连接vddio电源端；所述瞬态抑制二极管2的数量与所述通用输入/输出端11的数量相等且一一对应，每个所述瞬态抑制二极管2的输出端对应连接在一个所述通用输入/输出端11上，多个所述瞬态抑制二极管2的输入端均接地。

具体的，可以将多个瞬态抑制二极管2分别对应多个通用输入/输出端11，这样在检测静电时，同样是无论哪个瞬态抑制二极管2接触静电并被静电击穿，则对应的通用输入/输出端11与接地端连接，能使对应的通用输入/输出端11接收到低电平信号，进而达到信号切换的目的。

如图4所示，在具体实施中，其中本发明实施例提供的静电检测结构，还包括：警报装置3，所述警报装置3与所述处理器1连接；当接收到所述处理器1发出的第三信号时，所述警报装置3发出检测到静电的警报信息。

具体的，警报装置可以是振动装置，在接收到处理器1发出的第三信号时，振动装置发出预设节奏的振动作为检测到静电的警报信息；或者，警报装置可以是显示屏幕，在接收到处理器1发出的第三信号时，显示屏幕发出预设的图像或者文字作为检测到静电的警报信息；或者，警报装置可以是扩音器，在接收到处理器1发出的第三信号时，扩音器发出预设的音频作为检测到静电的警报信息；或者，警报装置可以是上述各警报装置的二者或者三者的结合，即只要能够起到提示用户的作用即可。

如图1所示，在具体实施中，其中所述处理器1为系统级芯片。

具体的，系统级芯片(SOC)其是一个有专用目标的集成电路，其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容，因此系统级芯片常用于终端电子设备中，而本发明实施例提供的静电检测结构主要应用于智能手表、智能手环、手机、平板电脑、AR设备和VR设备中，所以最好选用系统级芯片作为处理器1。

实施例二

本发明实施例二提出的一种电子设备，包括：如图1所示静电检测结构；所述静电检测结构包括：处理器1，所述处理器1的通用输入/输出端11通过上拉电阻12连接vddio电源端，所述处理器1获得第一信号；瞬态抑制二极管2，所述瞬态抑制二极管2的输出端连接在所述通用输入/输出端11上，所述瞬态抑制二极管2的输入端接地；其中，当检测到静电时，静电将所述瞬态抑制二极管2击穿，所述通用输入/输出端11接地，所述处理器1获得第二信号并发出第三信号，用于提醒用户电子设备遇到静电。

具体的，本实施例二中所述的静电检测结构可直接使用上述实施例一提供的静电检测结构，具体的实现结构可参见上述实施例一中描述的相关内容，此处不再赘述。其中，本发明实施例提供的电子设备可以是智能手表、智能手环、手机、平板电脑、AR设备或VR设备。

本发明实施例提供的电子设备使用了静电检测结构，其将处理器的一个通用输入/输出端上拉连接到vddio电源端上，此时处理器能够获得一个实时的高电平信号，即第一信号，再将瞬态抑制二极管反向并联在通用输入/输出端和接地端，这样当静电与静电检测结构接触时，静电会将瞬态抑制二极管击穿，通用输入/输出端与接地端之间为通路，此时通用输入/输出端反馈给处理器的信号由高电平信号切换成低电平信号，即第二信号，进而处理器可以根据第二信号判断受到了静电的攻击或者判断处于具有静电的环境中，处理器可以发出第三信号，通过第三信号来提醒用户电子设备遇到了静电。进而本发明实施例提供的静电检测结构达到了检测静电并提醒用户的技术效果；瞬态抑制二极管是能够反复击穿使用的结构，所以本发明实施例提供的静电检测结构，能够反复的实现对静电的检测和提醒用户；通过瞬态抑制二极管的设置不仅能够实现对静电的检测，同时能够将静电快速释放，保护整体静电检测结构安全；另外，本发明实施例提供的静电检测结构无需单独设置复杂的电路，具体实施起来非常方便。

在具体实施中，其中如图1所述的所述静电检测结构的瞬态抑制二极管2设置在电子设备的易进入静电位置处；其中，所述易进入静电位置处包括：电子设备的按键附近、电子设备的金属端、电子设备的边缘以及电子设备的电连接结构附近中至少一处。

具体的，由于静电检测结构是用于检测进入电子设备内部的静电的装置，且最好在静电进入电子设备的第一时间就检测到，并快速的排放掉，所以最好将瞬态抑制二极管2设置在电子设备的易进入静电位置处。

实施例三

如图5所示，本发明实施例三提出的一种静电检测方法，其是在实施例一或实施例二提供的结构基础上实现，包括：

101、处理器获得通过上拉电阻连接到vddio电源端的通用输入/输出端的第一信号。

具体的，处理器的通用输入/输出端通过上拉电阻与vddio电源端连接，这样处理器能够得到一个实时的高电平信号，即第一信号，此时为电子设备内未进入静电的状态。

102、当检测到静电时，静电将瞬态抑制二极管击穿，所述通用输入/输出端接地，所述处理器获得的第一信号切换成第二信号。

具体的，由于瞬态抑制二极管相对通用输入/输出端并联到地，所以当检测到静电时，瞬态抑制二极管会被击穿，此时瞬态抑制二极管与地是连通状态，处理器的通用输入/输出端接地，即通用输入/输出端获得一个低电平信号即第二信号。

103、所述处理器根据第二信号判断电子设备遇到静电，发出第三信号提醒用户电子设备遇到静电。

具体的，可以预先在处理器中进行设置，例如当处理器接收的信号从高电平信号切换成低电平信号时，即为检测到静电的情况，此时处理器发出预先设置的第三信号，该信号可以是控制信号，例如控制警报装置发出警报，提醒用户电子设备遇到静电。

进而通过上述本发明实施例提供的方法，能够实现电子设备对静电的快速排放以及提醒用户电子设备遇到静电的功能。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种静电检测结构，其特征在于，其包括：

处理器，所述处理器的通用输入/输出端通过上拉电阻连接vddio电源端，所述处理器获得第一信号；

瞬态抑制二极管，所述瞬态抑制二极管的输出端连接在所述通用输入/输出端上，所述瞬态抑制二极管的输入端接地；

其中，当检测到静电时，静电将所述瞬态抑制二极管击穿，所述通用输入/输出端接地，所述处理器获得第二信号并发出第三信号，用于提醒用户电子设备遇到静电。

2.根据权利要求1所述的静电检测结构，其特征在于，

所述瞬态抑制二极管的数量为多个。

3.根据权利要求2所述的静电检测结构，其特征在于，

多个所述瞬态抑制二极管并联，多个所述瞬态抑制二极管的输出端均连接在同一所述通用输入/输出端上，多个所述瞬态抑制二极管的输入端均接地。

4.根据权利要求2所述的静电检测结构，其特征在于，

所述处理器的多个所述通用输入/输出端均通过上拉电阻连接vddio电源端；

所述瞬态抑制二极管的数量与所述通用输入/输出端的数量相等且一一对应，每个所述瞬态抑制二极管的输出端对应连接在一个所述通用输入/输出端上，多个所述瞬态抑制二极管的输入端均接地。

5.根据权利要求1所述的静电检测结构，其特征在于，还包括：

警报装置，所述警报装置与所述处理器连接；

当接收到所述处理器发出的第三信号时，所述警报装置发出检测到静电的警报信息。

6.根据权利要求1所述的静电检测结构，其特征在于，

所述处理器为系统级芯片。

7.一种电子设备，其特征在于，其包括：

如权利要求1-6中任一所述静电检测结构。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，

所述静电检测结构的瞬态抑制二极管设置在电子设备的易进入静电位置处。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述易进入静电位置处包括：

电子设备的按键附近、电子设备的金属端、电子设备的边缘以及电子设备的电连接结构附近中至少一处。

10.一种静电检测方法，其特征在于，其包括：

处理器获得通过上拉电阻连接到vddio电源端的通用输入/输出端的第一信号；

当检测到静电时，静电将瞬态抑制二极管击穿，所述通用输入/输出端接地，所述处理器获得的第一信号切换成第二信号；

所述处理器根据第二信号判断电子设备遇到静电，发出第三信号提醒用户电子设备遇到静电。