CN111600589A - 抗静电电路和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种触摸按键的抗静电电路以及电子设备，抗静电电路包括主控模块、触摸芯片模块、第一静电保护器、第二静电保护器、输入导线和输出导线，触摸芯片模块通过输入导线接收主控模块的电信号，触摸芯片模块通过输出导线向主控模块发送信号，第一静电保护器的一端电连接于输入导线，第一静电保护器的另一端接地，第二静电保护器的一端电连接于输出导线，第二静电保护器的另一端接地。通过设置第一静电保护器和第二静电保护器，第一静电保护器一端电连接于输入导线，另一端接地，从而将触摸芯片模块的输入端通过第一静电保护器接地，同样的，输出端通过第二静电保护器接地，使得静电能够通过第一静电保护器和第二静电保护器排泄完全。

Description

抗静电电路和电子设备

技术领域

本发明属于电子设备领域，尤其涉及一种触摸按键的抗静电电路和具有该抗静电电路的电子设备。

背景技术

目前市场上的触摸按键产品应用越来越广泛，投影仪等电子设备中传统的机械按键均逐步由触摸按键代替。但在使用时，触摸芯片模块中的触摸按键容易产生静电，若静电通过导线抵达主控模块，将破坏主控模块，使得触控失效。因此需要采取抗静电的手段以预防静电产生。

目前的抗静电手段主要是通过在线束上加静电保护二极管，以泄放静电的能量，但静电保护二极管不能泄放所有能量，仍有部分能量残留在电路中，对主控模块和触摸芯片模块造成损坏。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗静电电路，能够泄放静电的所有能量，避免残余静电对电路中的部件造成损坏。

为实现本发明的目的，本发明提供了如下的技术方案：

第一方面，本发明提供了一种触摸按键的抗静电电路，抗静电电路包括主控模块、触摸芯片模块、第一静电保护器、第二静电保护器、输入导线和输出导线，所述触摸芯片模块通过所述输入导线接收所述主控模块的电信号，所述触摸芯片模块通过所述输出导线向所述主控模块发送信号，所述第一静电保护器的一端电连接于所述输入导线，所述第一静电保护器的另一端接地，所述第二静电保护器的一端电连接于所述输出导线，所述第二静电保护器的另一端接地。

一种实施方式中，所述抗静电电路还包括第三静电保护器和供电导线，所述主控模块通过所述供电导线与电源连接，所述第三静电保护器的一端与所述供电导线电连接，所述第三静电保护器的另一端接地。

一种实施方式中，所述抗静电电路还包括第一电容和第二电容，所述第一电容的一端电连接于所述输入导线，所述第一电容的另一端接地，所述第二电容的一端电连接于所述输出导线，所述第二电容的另一端接地。

一种实施方式中，所述抗静电电路还包括第三电容，所述第三电容电连接于所述供电导线。

一种实施方式中，所述抗静电电路还包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻设于所述输入导线，所述第一电阻位于所述第一静电保护器和所述输入导线的连接点与所述触摸芯片模块之间，所述第二电阻设于所述输出导线，所述第二电阻位于所述第二静电保护器和所述输出导线的连接点与触摸芯片模块之间。

一种实施方式中，所述抗静电电路还包括第三电阻，所述第三电阻设于所述供电导线。

一种实施方式中，主控模块包括处理器和连接器，所述连接器电连接所述触摸芯片模块和所述处理器，所述处理器用于检测所述触摸芯片模块的按键状态。

一种实施方式中，所述抗静电电路还包括第一电感和第二电感，所述第一电感设于所述输入导线，所述第一电感位于所述第一电阻和所述主控模块之间，所述第二电感设于所述输出导线，所述第二电感位于所述第二电阻和所述主控模块之间。

一种实施方式中，所述触摸芯片模块包括焊盘和触摸芯片，所述焊盘与所述触摸芯片电连接，所述触摸芯片用于检测所述焊盘与大地的感应电容，并向所述主控模块发送信号。

第二方面，本发明还提供了一种电子设备，电子设备包括第一方面任一项实施方式所述的抗静电电路。

通过设置第一静电保护器和第二静电保护器，第一静电保护器一端电连接于输入导线，另一端接地，从而将触摸芯片模块的输入端通过第一静电保护器接地，同样的，输出端通过第二静电保护器接地，使得触摸芯片电路所产生静电能够通过第一静电保护器和第二静电保护器排泄至地。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种实施方式中抗静电电路的电路图；

图2是另一种实施方式中抗静电电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种触摸按键的抗静电电路，抗静电电路可应用于手机、投影仪、平板电脑、个人数字助理等具有触摸按键的电子设备。请参阅图1，抗静电电路包括主控模块IC1、触摸芯片模块IC2、第一静电保护器D1、第二静电保护器D2、输入导线b1和输出导线b2，触摸芯片模块IC2通过输入导线b1接收主控模块IC1的电信号，触摸芯片模块IC2通过输出导线b2向主控模块IC1发送信号，第一静电保护器D1的一端电连接于输入导线b1，第一静电保护器D1的另一端接地，第二静电保护器D2的一端电连接于输出导线b2，第二静电保护器D2的另一端接地。

具体的，第一静电保护器D1和第二静电保护器D2可以为瞬态抑制二极管，即TVS管(Transient Voltage Suppressor)，或者为静电保护二极管，即ESD管(Electro－Staticdischarge)。第一静电保护器D1可设置多个，且多个第一静电保护器D1并联，同样的，也可并联设置多个第二静电保护器D2。第一静电保护器D1可通过导线来完成与输入导线b1电连接以及接地，同样的，也适用于第二静电保护器D2。可以理解的是，第一静电保护器D1相当于与触摸芯片模块IC2的输入端并联，第二静电保护器D2相当于与触摸芯片模块IC2的输出端并联，在抗静电电路正常工作时，第一静电保护器D1和第二静电保护器D2均呈高阻状态，可以理解为断路状态，当抗静电电路中的触摸芯片模块IC2产生静电时，第一静电保护器D1和第二静电保护器D2就会呈超低阻状态，相当于将主控模块IC1短路，静电从第一静电保护器D1和第二静电保护器D2泄放至大地，由此静电无法抵达主控模块IC1。

通过设置第一静电保护器D1和第二静电保护器D2，第一静电保护器D1一端电连接于输入导线b1，另一端接地，从而将触摸芯片模块IC2的输入端通过第一静电保护器D1接地，同样的，输出端通过第二静电保护器D2接地，使得触摸芯片电路所产生静电能够通过第一静电保护器D1和第二静电保护器D2排泄完全。

一种实施方式中，请参阅图1，主控模块IC1包括处理器(未图示)和连接器(未图示)，连接器电连接触摸芯片模块IC2和处理器，处理器用于检测触摸芯片模块IC2的按键状态。具体的，处理器可以为电子设备上的处理器，也可以为单独存在的处理器。连接器主要用于保护处理器，连接器的数目可以为多个。输入导线b1和输出导线b2均连接于连接器，连接器接地。可以理解的是，连接器设于处理器和触摸芯片模块IC2之间，在触摸芯片模块IC2产生静电时，静电先是抵达连接器，对连接器造成损坏。通过设置处理器和连接器，连接器连接触摸芯片模块IC2和处理器，便于保护处理器。

一种实施方式中，请参阅图1，触摸芯片模块IC2包括焊盘(未图示)和触摸芯片(未图示)，焊盘与触摸芯片电连接，触摸芯片用于检测焊盘与大地的感应电容，并向主控模块IC1发送信号。具体的，焊盘可以为锡材质、铜材质和铝材质等。触摸芯片的型号优选为IQS211A。可以理解的是，任何两个导电的物体之间都存在着感应电容，焊盘与大地也可构成一个感应电容，在周围环境不变的情况下，该感应电容值是固定不变的微小值。当有人体手指靠近触摸按键时，人体手指与大地构成的感应电容并联焊盘与大地构成的感应电容，会使总感应电容值增加。触摸芯片在检测到某个按键的感应电容值发生改变后，将输出某个按键被按下的确定信号。

一种实施方式中，请参阅图1，抗静电电路还包括第三静电保护器D3和供电导线b3，主控模块IC1通过供电导线b3与电源VCC连接，第三静电保护器D3的一端与供电导线b3电连接，第三静电保护器D3的另一端接地。具体的，供电导线b3电连接于主控模块IC1的连接器，从而电源VCC为连接器供电，电源VCC为直流3.3V。可以理解的是，触摸芯片模块IC2中的触摸芯片也需要供电，因此也需要连接电源VCC，当为触摸芯片与连接器供电的为同一电源VCC，因此当触摸芯片模块IC2中产生静电时，静电有可能先抵达电源VCC，再沿着供电导线b3抵达主控模块IC1，从而对主控模块IC1造成破坏。通过设置第三静电保护器D3，第三静电保护器D3电连接于供电导线b3并接地，便于将触摸芯片模块IC2产生的静电进一步泄放至大地，有利于泄放静电的所有能量。

一种实施方式中，请参阅图1，抗静电电路还包括第一电容C1和第二电容C2，第一电容C1的一端电连接于输入导线b1，第一电容C1的另一端接地，第二电容C2的一端电连接于输出导线b2，第二电容C2的另一端接地。具体的，优选第一电容C1和第二电容C2的容量均为1nf，击穿电压均为50V。可以理解的是，与第一静电保护器D1、第二静电保护器D2相同，第一电容C1相当于与触摸芯片模块IC2的输入端并联，第二电容C2相当于与触摸芯片模块IC2的输出端并联。当触摸芯片模块IC2产生静电时，静电会引起高频辐射，高频辐射扩散会危害人体。通过设置第一电容C1和第二电容C2，当产生高频辐射时，第一电容C1和第二电容C2能够过滤高频辐射，从而避免高频辐射往外辐射。

一种实施方式中，请参阅图1，抗静电电路还包括第三电容C3，第三电容C3电连接于供电导线b3。具体的，优选第三电容C3的容量为1nf，击穿电压为50V。同样的，当为触摸芯片模块IC2和主控模块IC1供电的直流电源VCC为同一电源VCC，因此静电产生的高频辐射也有可能通过电源VCC从供电导线b3抵达主控模块IC1，通过设置第三电容C3，进一步完全过滤高频辐射。

一种实施方式中，请参阅图1，抗静电电路还包括第一电阻R1和第二电阻R2，第一电阻R1设于输入导线b1，第一电阻R1位于第一静电保护器D1和输入导线b1的连接点与触摸芯片模块IC2之间，第二电阻R2设于输出导线b2，第二电阻R2位于第二静电保护器D2和输出导线b2的连接点与触摸芯片模块IC2之间。具体的，优选第一电阻R1和第二电阻R2的阻值均为51Ω，第一电阻R1串连于输入导线b1，第二电阻R2串联于输出导线b2。可以理解的是，第一电阻R1和第二电阻R2相当于与主控模块IC1串联，即使静电产生了高压脉冲信号，第一电阻R1和第二电阻R2可以消耗大部分的高压脉冲信号，从而降低高压脉冲信号对主控模块IC1的伤害。

一种实施方式中，请参阅图1，抗静电电路还包括第三电阻R3，第三电阻R3设于供电导线b3。具体的，优选第三电阻R3的阻止为51Ω。可以理解的是，第三电阻R3串连于供电导线b3，相当于与主控模块IC1串联。即使静电产生的高压脉冲信号从电源VCC抵达供电导线b3，第三电阻R3可以削弱该高压脉冲信号，从而进一步降低高压脉冲信号对主控模块IC1的伤害。

一种实施方式中，请参阅图2，抗静电电路还包括第一电感L1和第二电感L2，第一电感L1设于输入导线b1，第一电感L1位于第一电阻R1和主控模块IC1之间，第二电感L2设于输出导线b2，第二电感L2位于第二电阻R2和主控模块IC1之间。可以理解的是，第一电感L1和第二电感L2相当于第一电容C1和第二电容C2，用于过滤高频辐射。具体的，也可设置第三电感L3于供电导线b3中，以进一步过滤完全高频辐射。

本发明还提供了一种电子设备，电子设备包括本发明提供的抗静电电路。具体的，电子设备可以为手机、平板电脑、投影仪和个人数字助理等具有触摸按键的产品。通过在电子设备中加入本发明提供的抗静电电路，电子设备具有较为稳定的触控功能，故障率较低，有利于电子设备长期使用。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种触摸按键的抗静电电路，其特征在于，包括主控模块、触摸芯片模块、第一静电保护器、第二静电保护器、输入导线和输出导线，所述触摸芯片模块通过所述输入导线接收所述主控模块的电信号，所述触摸芯片模块通过所述输出导线向所述主控模块发送信号，所述第一静电保护器的一端电连接于所述输入导线，所述第一静电保护器的另一端接地，所述第二静电保护器的一端电连接于所述输出导线，所述第二静电保护器的另一端接地。

2.如权利要求1所述的抗静电电路，其特征在于，所述抗静电电路还包括第三静电保护器和供电导线，所述主控模块通过所述供电导线与电源连接，所述第三静电保护器的一端与所述供电导线电连接，所述第三静电保护器的另一端接地。

3.如权利要求1所述的抗静电电路，其特征在于，所述抗静电电路还包括第一电容和第二电容，所述第一电容的一端电连接于所述输入导线，所述第一电容的另一端接地，所述第二电容的一端电连接于所述输出导线，所述第二电容的另一端接地。

4.如权利要求2所述的抗静电电路，其特征在于，所述抗静电电路还包括第三电容，所述第三电容电连接于所述供电导线。

5.如权利要求1所述的抗静电电路，其特征在于，所述抗静电电路还包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻设于所述输入导线，所述第一电阻位于所述第一静电保护器和所述输入导线的连接点与所述触摸芯片模块之间，所述第二电阻设于所述输出导线，所述第二电阻位于所述第二静电保护器和所述输出导线的连接点与触摸芯片模块之间。

6.如权利要求2所述的抗静电电路，其特征在于，所述抗静电电路还包括第三电阻，所述第三电阻设于所述供电导线。

7.如权利要求1所述的抗静电电路，其特征在于，主控模块包括处理器和连接器，所述连接器电连接所述触摸芯片模块和所述处理器，所述处理器用于检测所述触摸芯片模块的按键状态。

8.如权利要求5所述的抗静电电路，其特征在于，所述抗静电电路还包括第一电感和第二电感，所述第一电感设于所述输入导线，所述第一电感位于所述第一电阻和所述主控模块之间，所述第二电感设于所述输出导线，所述第二电感位于所述第二电阻和所述主控模块之间。

9.如权利要求1所述的抗静电电路，其特征在于，所述触摸芯片模块包括焊盘和触摸芯片，所述焊盘与所述触摸芯片电连接，所述触摸芯片用于检测所述焊盘与大地的感应电容，并向所述主控模块发送信号。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的抗静电电路。

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