CN111371940B - 一种有效检测手机usb c口过热烧口的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种有效检测手机USB C口过热烧口的方法，主要解决现有技术中存在的主板上的热敏电阻不能及时准确的获知USB口温度变化，从而导致USB口过烧的问题。该方法包括在主板上设置温度检测芯片，同时在靠近接口处与Vbus网络连接的热敏电阻；温度检测芯片检测到有Vbus插入时，对位于主板接口处的热敏电阻的温度和/或温度变化斜率进行检测；USB口生热，热量通过Vbus的金属引脚传导到主板的Vbus网络上，与Vbus网络接触的热敏电阻的阻值发生变化；温度检测芯片检测到热敏电阻的温度和/或温度变化斜率超过阈值时，即USB口过热，则做出保护动作。通过上述方案，本发明达到了快速准确的判断USB口温度从而有效防止过烧的目的，具有很高的实用价值和推广价值。

Description

一种有效检测手机USB C口过热烧口的方法
技术领域
本发明属于手机主板检测技术领域，具体地讲，是涉及一种有效检测手机USB C口过热烧口的方法。
背景技术
现有的USB口过热保护，都是在USB口附近放一个热敏电阻，电阻一端接主板的GND，另一端接SOC或者Charger的ADC。当接口过热的时候，通过主板的热传导以及GND金属进行热传导，带动热敏电阻发热，从而改变热敏电阻阻值，SOC或者charger根据热敏电阻阻值变化对应得到USB口温度变化信息，从而做出判断和保护。但是由于主板上的GND铺铜面积大，从而导致热传导很慢，且与USB口内部发热的相关性较差；USB口的GND在主板上通常也会通过大面积的铜皮接到主GND平面，会造成传导到主板上的热耗散很快，从而造成主板接口附近热敏电阻的温度与USB口内部温度差较大，变热时间较长，所以相关性很差。且一般情况下USB金属外壳也会和主板GND平面相连，会进一步增加热耗散，从而主板上的热敏电阻获知USB口的温度变化效果更差，不能有效防止USB烧口情况的发生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有效检测手机USB C口过热烧口的方法，主要解决现有技术中存在的主板上的热敏电阻不能及时准确的获知USB口温度变化，从而导致USB口过烧的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种有效检测手机USB C口过热烧口的方法，包括如下步骤：
(S1)在现有手机主板上设置温度检测芯片，同时在靠近接口处设置一端与Vbus网络连接的热敏电阻；
(S2)温度检测芯片检测到有Vbus插入时，开始对位于主板接口处的热敏电阻的温度和/或温度变化斜率进行检测；
(S3)当USB口发生虚短情况产生热量时，热量通过Vbus的金属引脚快速传导到主板的Vbus网络上，然后与Vbus网络接触的热敏电阻的阻值会随接收的热量发生变化；
(S4)当温度检测芯片检测到热敏电阻的温度和/或温度变化斜率超过设定的阈值时，即USB口过热，则做出保护动作。
进一步地，所述温度检测芯片为具有多档位的温度和/或温度变化斜率检测芯片。
进一步地，所述步骤(S3)中热量通过Vbus的金属引脚快速传导到主板的Vbus网络上是因为Vbus的铺铜面积小，从而能够减少散热并能实现快速传热。
具体地，所述步骤(S4)中做出的保护动作包括：(a)通过向主板上的系统反馈USB口过温情况，并由主板系统做出保护动作；(b)通过外部电路或者温度检测芯片直接短路Vbus和主板上的GND，让充电器进入过流保护状态；(c)通知USB线缆断开Vbus或者主板上GND通路。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明很好的克服热敏电阻和USB口内部的热相关性较差的问题，本发明不采用常规的通过主板和GND传导热量，而是通过检测Vbus引脚的温度变化，可以更加准确，快速检测到USB口过温情况的发生，更有效的防止或降低USB烧口现象。并且根据统计，USB烧口大部分为Vbus过热导致的，而本发明是通过快速检测Vbus引脚的温度，从而更好的起到保护作用。
(2)本发明的Vbus铺铜面积小，相对于常规具有大面积普通的GND，本发明能够快速的将热量进行传输，并且由于Vbus铺铜面积小，传输的过程中所散失的热量也比较少，从而尽可能的将热量快速传导至热敏电阻处，热敏电阻根据接收到热量阻值发生变化，然后通过本发明设计的温度检测芯片检测热敏电阻的温度和/或温度变化斜率的变化，进而能够快速准确的判断出USB口的温度及是否过烧(热或存在过热可能)，从而对USB口起到了保护作用。
附图说明
图1为本发明的系统流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
如图1所示，一种有效检测手机USB C口过热烧口的方法具体包如下步骤：
(S1)原理上，热敏电阻一端接USB口的Vbus网络，另一端接温度检测芯片的检测脚；或者通过分压电阻连接到温度检测芯片，热敏电阻在主板上的实际摆放位置需要尽量靠近USB口，如果USB口的Vbus引脚分布在USB接口两边，则需要通过最近的走线将Vbus连接在一起后，将热敏电阻摆放在最靠近Vbus网络的位置，或者将热敏电阻放置在USB口下面；并且温度检测芯片包括但不限于：(a)独立的温度检测芯片，(b)集成该温度检测功能的充电芯片，接口保护芯片或其他芯片。
(S2)当温度检测芯片检测到有Vbus插入的时候，开始连续或者间歇性检测热敏电阻的温度或同时检测温度上升斜率，并且温度检测芯片设计是需要满足以下几个条件：(a)由于手机的Vbus电压是会调整变化的，所以温度检测芯片需要能够检测Vbus的电压，也必须能够支持Vbus的最高电压范围；(b)温度检测芯片的热敏电阻输入端，要能够检测电压或者电流，然后根据Vbus的电压信息，计算出热敏电阻当前的阻值，从而得出热敏电阻的温度信息，或者同时得到温度上升的斜率信息；(c)温度检测芯片根据系统预设的温度阈值，或者结合温度上升斜率阈值，来判断USB口是否发生过热情况，并做出相应的保护动作。
(S3)USB口发生过温情况，大部分情况为Vbus过温，当USB口发生过温情况时，热量会通过Vbus金属引脚迅速传导到主板上Vbus网络，而由于Vbus的铺铜区域不是很大，热耗散较小，并且热敏电阻靠近USB接口，所以热敏电阻阻值会随温度的变化而发生变化。
(S4)如果温度检测芯片检测到的热敏电阻温度和/或温度变化斜率超过设定的阈值，则做出相应保护，保护动作包括但不限于以下方式：(a)通过向主板上的系统反馈USB口过温情况，并由主板系统做出保护动作；(b)通过外部电路或者温度检测芯片直接短路Vbus和GND，让充电器进入过流保护状态；(c)通知USB线缆断开Vbus或者GND通路。通过上述方式，从而避免了USB口过烧的情况发生，对USB口起到了很好的保护。
本发明中的温度检测芯片不一定是一个独立的芯片，也可能是集成了本发明温度检测功能的充电芯片，过压保护芯片等。而且也可能会具有配合温度检测的“接口虚短检测”功能，“接口虚短检测功能”为现有成熟方案。并且本发明是温度检测芯片也可以设计为多挡位功能，例如有两个温度挡位，分别是：其一，当达到一个较低阈值时候，通知系统温度过高，请系统适当降低充电功率；其二，如果达到另外一个较高阈值，则实施保护。同时本发明主要是通过热敏电阻检测主板上靠近USB连接器的Vbus引脚的温升，可以更加快速，准确的判断USB口过温情况的发生(传统的做法是检测USB接口附近的温度，或者GND的温度)，因此本发明方法检测的速度更快、效果更好、从而降低了过往烧坏情况发生的几率。
上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种有效检测手机USB C口过热烧口的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(S1)在现有手机主板上设置温度检测芯片，同时在靠近接口处设置一端与Vbus网络连接的热敏电阻；
(S2)温度检测芯片检测到有Vbus插入时，开始对位于主板接口处的热敏电阻的温度和/或温度变化斜率进行检测；
(S3)当USB口发生虚短情况产生热量时，热量通过Vbus的金属引脚快速传导到主板的Vbus网络上，然后与Vbus网络接触的热敏电阻的阻值会随接收的热量发生变化；
(S4)当温度检测芯片检测到热敏电阻的温度和/或温度变化斜率超过设定的阈值时，即USB口过热，则做出保护动作：
(a)通过向主板上的系统反馈USB口过温情况，并由主板系统做出保护动作；
(b)通过外部电路或者温度检测芯片直接短路Vbus和主板上的GND，让充电器进入过流保护状态；(c)通知USB线缆断开Vbus或者主板上GND通路。
2.根据权利要求1所述的一种有效检测手机USB C口过热烧口的方法，其特征在于，所述温度检测芯片为具有多档位的温度和/或温度变化斜率检测芯片。
3.根据权利要求1所述的一种有效检测手机USB C口过热烧口的方法，其特征在于，所述步骤(S3)中热量通过Vbus的金属引脚快速传导到主板的Vbus网络上是因为Vbus的铺铜面积小，从而能够减少散热并能实现快速传热。
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