CN115016007B - 电子设备和电子系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种电子设备和电子系统,涉及电子设备技术领域,可以对接口连接器的进水情况进行检测,以便于提示用户不要通过进水的接口连接器对电子设备进行充电,以降低电子设备损坏的概率。电子设备,包括接口连接器,接口连接器包括第一引脚和第二引脚;包含第一引脚和第二引脚的可导通路径,当第一引脚和第二引脚之间导通时,可导通路径形成导通通路,当第一引脚和第二引脚之间断开时,可导通路径无法导通;激励单元,激励单元用于在可导通路径上施加脉冲信号:音频编译码器,音频编译码器用于检测可导通路径上是否具周期性电信号,若可导通路径上具有周期性电信号,则确定接口连接器进水。
Description
本申请要求于2021年9月17日提交中国专利局、申请号为202111090791.8、申请名称为“电子设备和电子系统”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及一种电子设备和电子系统。
背景技术
随着技术的发展,手机等电子设备越来越广泛地应用于生活中,电子设备上设置有接口连接器,在电子设备进行充电时,通过接口连接器使充电器插接在电子设备上,实现充电器与电子设备之间的充电。外露的接口连接器容易在使用过程中进水,如果未发现接口连接器的进水情况,通过进水的接口连接器对电子设备进行充电,可能会造成接口连接器中引脚之间的短路,从而对电子设备造成损坏。
发明内容
一种电子设备和电子系统,可以对接口连接器的进水情况进行检测,以便于提示用户不要通过进水的接口连接器对电子设备进行充电,以降低电子设备损坏的概率。
第一方面,提供一种电子设备,包括接口连接器,接口连接器包括第一引脚和第二引脚;包含第一引脚和第二引脚的可导通路径,当第一引脚和第二引脚之间导通时,可导通路径形成导通通路,当第一引脚和第二引脚之间断开时,可导通路径无法导通;激励单元,激励单元用于在可导通路径上施加脉冲信号:音频编译码器,音频编译码器用于检测可导通路径上是否具周期性电信号,若可导通路径上具有周期性电信号,则确定接口连接器进水。
在一种可能的实施方式中,可导通路径包括:第一分压电阻、第二分压电阻和偏置电压端;音频编译码器包括第一输入端和第二输入端,第一输入端电连接于第二引脚,第一分压电阻串联于第一输入端和第二输入端之间,第二分压电阻串联于第二输入端和偏置电压端之间;音频编译码器具体用于采样第一输入端和第二输入端之间的第一电压差值,若第一电压差值大于阈值,则确定接口连接器进水。
在一种可能的实施方式中,可导通路径还包括开关器件,第一引脚通过开关器件接地;激励单元电连接于开关器件的控制端,激励单元具体用于向开关器件的控制端施加脉冲信号,脉冲信号用于控制开关器件在导通状态和截止状态之间切换。
在一种可能的实施方式中,可导通路径还包括电容,第一引脚通过电容接地;激励单元电连接于偏置电压端,激励单元具体用于向偏置电压端施加脉冲信号。
在一种可能的实施方式中,激励单元复用为音频编译码器。
在一种可能的实施方式中,接口连接器还包括第三引脚;电子设备还包括多路复用器,音频编译码器的第一输入端通过多路复用器电连接于第二引脚和第三引脚,多路复用器包括第一端、第二端和第三端,第一端电连接于音频编译码器的第一输入端,第二端电连接于第二引脚,第三端电连接于第三引脚,多路复用器用于在第一选通状态下使第二端与第一端之间导通,或者在第二选通状态下使第三端和第一端之间导通;音频编译码器具体用于在多路复用器工作于第一选通状态下采样第一输入端和第二输入端之间的第一电压差值,以及在多路复用器工作于第二选通状态下采样第一输入端和第二输入端之间的第二电压差值,若第一电压差值或第二电压差值大于阈值,则确定接口连接器进水。
在一种可能的实施方式中,接口连接器还包括电连接于第一引脚的第四引脚,第一引脚与第二引脚之间的距离小于第一引脚与第三引脚之间的距离,第三引脚与第四引脚之间的距离小于第一引脚与第四引脚之间的距离。
在一种可能的实施方式中,电子设备还包括:控制单元,控制单元用于在预设条件下检测接口连接器是否插接,若否,则控制激励单元在可导通路径上施加脉冲信号以及控制音频编译码器检测可导通路径上是否具有周期性电信号。
在一种可能的实施方式中,预设条件为电子设备解锁时。
在一种可能的实施方式中,电子设备还包括:屏幕,屏幕用于在确定接口连接器进水时显示提示信息。
在一种可能的实施方式中,脉冲信号为1KHz的脉冲信号。
在一种可能的实施方式中,接口连接器为Type-C型通用串行总线接口连接器;第一引脚为电源引脚,第二引脚为边带使用通道SBU引脚。
第二方面,提供一种电子系统,包括上述的电子设备,以及充电器,充电器具有与电子设备中接口连接器对应的插头连接器。
本申请实施例中的电子设备和电子系统,当激励单元在可导通路径上施加脉冲信号时,如果第一引脚和第二引脚由于水滴短路,则可导通路径上形成的导通通路会由于脉冲信号的激励而产生周期性电信号,此时可以利用音频编译码器检测到该周期性电信号,以确定接口连接器进水,无需设置额外的采样电路,即可以通过较低的成本对接口连接器的进水情况进行检测,以便于提示用户不要通过进水的接口连接器对电子设备进行充电,以降低电子设备损坏的概率。
附图说明
图1为本申请实施例的一种电子设备结构示意图;
图2为图1的电子设备中部分结构的一种结构框图;
图3为图2对应的一种接口连接器进水状态下的等效示意图;
图4为图1的电子设备中部分结构的另一种结构框图;
图5为图4对应的一种接口连接器进水状态下的等效示意图;
图6为图1的电子设备中部分结构的另一种结构框图;
图7为图1的电子设备中部分结构的另一种结构框图;
图8为图6中多路复用器工作于第一选通状态下的等效示意图;
图9为图6中多路复用器工作于第二选通状态下的等效示意图;
图10为图1的电子设备中部分结构的另一种结构框图;
图11为图1的电子设备中部分结构的另一种结构框图;
图12为图10中多路复用器工作于第一选通状态下的等效示意图;
图13为图10中多路复用器工作于第二选通状态下的等效示意图;
图14为本申请实施例中一种接口连接器的引脚结构示意图;
图15为图14对应的引脚示意框图。
具体实施方式
本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释,而非旨在限定本申请。
如图1所示,本申请实施例涉及的电子设备100例如为手机,电子设备100上设置有接口连接器200,接口连接器200可以用于连接充电器为电子设备100充电,也可以用于电子设备100与外围设备之间传输数据。也可以用于连接耳机,通过耳机播放音频。该接口连接器200还可以用于连接其他电子设备,例如AR设备等。
如图2所示,本申请实施例提供的一种电子设备,包括:
接口连接器200;接口连接器200包括第一引脚P1和第二引脚P2,接口连接器200上的引脚用于连接电子设备内部的电路和外围设备,外围设备可以通过插头插入电子设备的接口连接器200,外围设备的插头上设置有对应的引脚,当插头插入接口连接器200之后,插头上的引脚与接口连接器200上的引脚相接触,即可以通过插头和接口连接器200的插接实现外围设备与电子设备的电连接,从而实现充电或者数据传输的功能,其中,第一引脚P1和第二引脚P2用于分别接触插头上对应的引脚,以实现不同的功能;包含第一引脚P1和第二引脚P2的可导通路径300,当第一引脚P1和第二引脚P2之间导通时,可导通路径300形成导通通路,当第一引脚P1和第二引脚P2之间断开时,可导通路径300无法导通;激励单元2,激励单元2用于在可导通路径300上施加脉冲信号:音频编译码器1(Coder-Decoder,CODEC),音频编译码器1用于检测可导通路径300上是否具有周期性电信号,若可导通路径300上具有周期性电信号,则确定接口连接器200进水。
具体地,对于音频编译码器1来说,其本身的功能是采样音频信号,而音频信号为周期性的电信号,因此可以利用音频编译码器1来检测周期性电信号。对于接口连接器200来说,其中的第一引脚P1和第二引脚P2是用于传输不同信号的,即两者之间不应电连接,但是如果接口连接器200中进水,水同时接触第一引脚P1和第二引脚P2,则会造成第一引脚P1和第二引脚P2之间的短路,基于该原因,本申请实施例中的电子设备可以对接口连接器200是否进水进行检测。以下对接口连接器200是否进水的检测过程进行说明:
控制激励单元2向可导通路径300上施加脉冲信号,如图3所示,如果接口连接器200进水,且其中的水滴使第一引脚P1和第二引脚P2之间短路,则可导通路径300会由于激励单元2所施加的脉冲信号而产生对应的周期性电信号,此时,通过音频编译码器1检测可导通路径300上的信号,如果检测到周期性电信号,则确定接口连接器200进水;另一方面,如果接口连接器200没有进水,则第一引脚P1和第二引脚P2之间断路,可导通路径300无法导通,因此,虽然激励单元2向可导通路径300上施加脉冲信号,也无法在可导通路径300上产生信号,及通过音频编译码器1无法检测到可导通路径300上的周期性电信号,则可以确定接口连接器200中第一引脚P1和第二引脚P2之间没有由于水滴而形成短路。
本申请实施例中的电子设备,当激励单元在可导通路径上施加脉冲信号时,如果第一引脚和第二引脚由于水滴短路,则可导通路径上形成的导通通路会由于脉冲信号的激励而产生周期性电信号,此时可以利用音频编译码器检测到该周期性电信号,以确定接口连接器进水,无需设置额外的采样电路,即可以通过较低的成本对接口连接器的进水情况进行检测,以便于提示用户不要通过进水的接口连接器对电子设备进行充电,以降低电子设备损坏的概率。
在一种可能的实施方式中,可导通路径300包括:第一分压电阻R1、第二分压电阻R2和偏置电压端VB;音频编译码器1包括第一输入端I1和第二输入端I2,第一输入端I1电连接于第二引脚P2,第一分压电阻R1串联于第一输入端I1和第二输入端I2之间,第二分压电阻R2串联于第二输入端I2和偏置电压端VB之间;音频编译码器1具体用于采样第一输入端I1和第二输入端I2之间的第一电压差值,若第一电压差值大于阈值,即说明可导通路径300上具有周期性电信号,则确定接口连接器200进水。
在上述基础上,本申请实施例进一步提供了基于不同可导通路径300结构的两种实施方案。
在第一种实施方案中,可导通路径300还包括开关器件T,第一引脚P1通过开关器件T接地,即第一引脚P1通过开关器件T电连接于接地端(Ground,GND),开关器件T为三端器件,包括第一端、第二端和控制端,控制端用于控制开关器件T的导通和截止,当控制开关器件T导通时,其第一端和第二端之间连通,当控制开关器件T截止时,其第一端和第二端之间不连通,开关器件T的第一端和第二端分别电连接于接地端GND和第一引脚P1,激励单元2电连接于开关器件T的控制端,激励单元2具体用于向开关器件T的控制端施加脉冲信号,即为向可导通路径300上施加脉冲信号,脉冲信号用于控制开关器件T在导通状态和截止状态之间切换,即脉冲信号由导通电平和截止电平组成,例如,开关器件T为N型金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET),其栅极为控制端,其源极和漏极分别为第一端和第二端,脉冲信号中的高电平用于控制开关器件T导通,脉冲信号中的低电平用于控制开关器件T截止。
例如,每隔10分钟,控制激励单元2向开关器件T的控制端施加2秒钟的脉冲信号,脉冲信号由交替设置的高电平(导通电平)和低电平(截止电平)组成,假设脉冲信号的频率为1KHz,即每秒向开关器件T的控制端输出1千个高电平,其中,当脉冲信号为导通电平时,开关器件T导通,第一引脚P1通过导通的开关器件T接地,当接口连接器200中进水时,第一引脚P1和第二引脚P2之间通过水实现电连接,水会在第一引脚P1和第二引脚P2之间形成等效电阻,偏置电压端VB具有固定电压,偏置电压端VB通过第二分压电阻R2、第一分压电阻R1、第二引脚P2、水、第一引脚P1、开关器件T和接地端GND组成的可导通路径300形成电流通路,而当脉冲信号为截止电平时,开关器件T截止,该电流通路会断开,因此,在开关器件T由于脉冲信号的控制不断通断的过程中,可导通路径300上形成周期性电信号,即会在第一分压电阻R1上形成变化的电流。此时,通过音频编译码器1对第一分压电阻R1两端的电压采样,可以检测到第一分压电阻R1两端的较大的第一电压差值,此时;而如果接口连接器200中没有进水,则第一引脚P1和第二引脚P2之间绝缘,此时,即便偏置电压端VB提供固定电压,开关器件T基于脉冲信号的控制在导通和截止状态之间切换,也无法在第一分压电阻R1上形成电流通路,即可导通路径300无法导通,因此,通过音频编译码器1对第一分压电阻R1两端的电压采样,会得到一个很小的第一电压差值,或者无法检测到电压差值,因此,根据预先设置的阈值,如果判断检测到的第一电压差值超过阈值,则确定接口连接器200进水,如果判断检测到的第一电压差值未超过阈值,则确定接口连接器200未进水,基于检测结果,如果确定接口连接器200进水,可以及时提示用户不要通过进水的接口连接器对电子设备进行充电,以降低用户在接口连接器200进水的状态插接充电器而导致电子设备损坏的概率。
以下以第一种实施方案为例,说明接口连接器200中进水在第一引脚P1和第二引脚P2之间的等效电阻可检测范围,假设第一分压电阻R1的阻抗为2.2KΩ,第二分压电阻R2的阻抗为1.1KΩ,偏置电压端VB的电压为2.7V,音频编译码器1采样到的安静环境下的音频电压为10mV,即第一分压电阻R1两端的电压差,根据安静环境下的音频电压和第一分压电阻R1的阻抗可以计算第一分压电阻R1的最小工作电流为10mV/2.2KΩ=4.5μA,按照最小工作电流计算偏执电压端VB与接地端GND之间的最大阻抗为2.7V/4.5μA=0.6MΩ,假设水在第一引脚P1和第二引脚P2之间的等效阻抗为Rw,那么Rw+1.1KΩ+2.2KΩ=0.6MΩ,Rw=0.6MΩ-3.3KΩ,也就是说,音频编译码器1可检测的水的等效阻抗范围为0<Rw<0.6MΩ-3.3KΩ。对于判断接口连接器200是否进水的阈值设置,可以根据Rw的范围来确定,阈值需要在该范围内,以使音频编译码器1能够检测,另外可以根据电子设备中器件对于短路电流的承受能力来设置阈值,例如可以设置阈值为500mV,当第一电压差值未超过该阈值时,即便产生短路电流,短路电流值也很小,难以对电子设备中的器件造成损坏,因此,可以认为接口连接器200未进水。
如图4所示,在第二种实施方案中,可导通路径300还包括电容C,第一引脚P1通过电容C接地,即电容C的两端分别电连接于第一引脚P1和接地端GND,激励单元复用为音频编译码器1,音频编译码器1和激励单元为同一个器件,音频编译码器1电连接于偏置电压端VB,音频编译码器1具体用于向偏置电压端VB施加脉冲信号,即为向可导通路径300上施加脉冲信号。需要说明的是,在其他可能的实施方式中,音频编译码器1和激励单元可以为各自独立的器件,以下仅以激励单元复用为音频编译码器1为例进行说明,以下对接口连接器200是否进水的检测过程进行说明:
例如,每隔10分钟,控制音频编译码器1向偏置电压端VB施加2秒钟的脉冲信号,脉冲信号由交替设置的高电平和低电平组成,假设脉冲信号的频率为1KHz,如图4和图5所示,当接口连接器200中进水时,第一引脚P1和第二引脚P2之间通过水实现电连接,水会在第一引脚P1和第二引脚P2之间形成等效电阻,偏置电压端VB由于脉冲信号的提供而具有变化的电压,第一引脚P1通过电容C接地,此时,偏置电压端VB上变化的电压会通过第二分压电阻R2、第一分压电阻R1、第二引脚P2、水、第一引脚P1形成电流通路,向电容C进行充放电,当脉冲信号为高电平时,偏置电压端VB向电容C充电,当脉冲信号为低电平时,偏置电压端VB向电容C放电,充放电的过程会在可导通路径300上形成周期性电信号,即会在第一分压电阻R1上形成变化的电流,通过音频编译码器1对第一分压电阻R1两端的电压采样,可以检测到第一分压电阻R1两端的较大的第一电压差值;而如果接口连接器200中没有进水,则第一引脚P1和第二引脚P2之间绝缘,此时,即便偏置电压端VB具有变化的电压,也无法向电容C充放电,即无法在第一分压电阻R1上形成电流通路,因此,通过音频编译码器1对第一分压电阻R1两端的电压采样,会得到一个很小的第一电压差值,或者无法检测到电压差值。因此,根据预先设置的阈值,如果判断检测到的第一电压差值超过阈值,则确定接口连接器200进水,如果判断检测到的第一电压差值未超过阈值,则确定接口连接器200未进水,基于检测结果,如果确定接口连接器200进水,可以及时提示用户不要通过进水的接口连接器对电子设备进行充电,以降低用户在接口连接器200进水的状态插接充电器而导致电子设备损坏的概率。
音频编译码器1本身在电子设备中的作用是采样音频电压,本申请实施例中,不论是第一种实施方案还是第二种实施方案,都是通过脉冲信号的作用,在接口连接器200进水时在第一分压电阻R1上形成变化的电流,以模拟出类似音频的电压信号,从而利用音频编译码器1采样音频电压的原理采样到相应的信号,从而可以以此来判断可导通路径300是否导通,进而判断接口连接器200是否进水。
另外需要说明的是,本申请实施例中的水是指液体,根据液体的浓度或成分的不同,其在第一引脚P1和第二引脚P2之间所形成的等效阻抗不同。另外,本申请实施例中的电连接除了包括直接连接的方式之外,还包括通过其他器件电连接的方式。
在一种可能的实施方式中,如图6和图7所示,在上述第一种实施方案和第二种实施方案的基础上,接口连接器200还包括第三引脚P3;电子设备还包括多路复用器3,音频编译码器1的第一输入端I1通过多路复用器3电连接于第二引脚P2和第三引脚P3,多路复用器3包括第一端A1、第二端A2和第三端A3,第一端A1电连接于音频编译码器1的第一输入端I1,第二端A2电连接于第二引脚P2,第三端A3电连接于第三引脚P3,多路复用器3用于在第一选通状态下使第二端A2与第一端A1之间导通,或者在第二选通状态下使第三端A3和第一端A1之间导通,也就是说,在第一选通状态下,第一端A1和第三端A3之间截止,在第二选通状态下,第一端A1和第二端A2之间截止;音频编译码器1用于在多路复用器3工作于第一选通状态下采样第一输入端I1和第二输入端I2之间的第一电压差值,以及在多路复用器3工作于第二选通状态下采样第一输入端I1和第二输入端I2之间的第二电压差值,若第一电压差值或第二电压差值大于阈值,则确定接口连接器200进水。
具体地,接口连接器200可能会包括更多数量的引脚,例如还包括第三引脚P3,在该结构下,为了提高接口连接器200进水检测的准确性,可以在对第一引脚P1和第二引脚P2之间是否由于进水短路的检测基础上,进一步检测第一引脚P1和第三引脚P3之间是否由于进水短路。多路复用器3可以由系统级芯片(System on Chip,SoC)来控制,例如激励单元2可以为SoC,即激励单元2还可以用于控制多路复用器3工作于第一选通状态或第二选通状态,例如可以通过电平实现控制,例如高电平控制多路复用器3工作于第一选通状态,低电平控制多路复用器3工作于第二选通状态。
如图8所示,首先以第一种实施方案为例进行说明,例如,每隔10分钟,控制激励单元2向开关器件T的控制端施加2秒钟的脉冲信号,在其中的第一秒内,控制多路复用器3工作于第一选通状态,即使第二端A2与第一端A1之间导通,此时偏置电压端VB具有固定电压,激励单元2的脉冲信号控制开关器件T在导通和截止状态之间切换,如果接口进水导致第一引脚P1和第二引脚P2之间通过进水短路连接,则偏置电压端VB、第二分压电阻R2、第一分压电阻R1、第一端A1、第二端A2、第二引脚P2、水、第一引脚P1、开关器件T和接地端GND形成的通路上会产生周期性电信号,即会在第一分压电阻R1上形成变化的电流,即通过音频编译码器1可以采样到第一分压电阻R1两端具有超过阈值的第一电压差值;如果第一引脚P1和第二引脚P2之间没有通过进水短路连接,则不会由于开关器件T在导通和截止状态之间切换而在第一分压电阻R1上产生变化的电流,即通过音频编译码器1可以采样到第一分压电阻R1两端具有未超过阈值的第一电压差值;如图9所示,在第二秒内,控制多路复用器3工作于第二选通状态,即使第三端A3与第一端A1之间导通,此时偏置电压端VB具有固定电压,激励单元2的脉冲信号控制开关器件T在导通和截止状态之间切换,如果接口进水导致第一引脚P1和第三引脚P3之间通过进水短路连接,则偏置电压端VB、第二分压电阻R2、第一分压电阻R1、第一端A1、第三端A3、第三引脚P3、水、第一引脚P1、开关器件T和接地端GND形成的通路上会产生周期性电信号,即会在第一分压电阻R1上形成变化的电流,通过音频编译码器1可以采样到第一分压电阻R1两端具有超过阈值的第二电压差值;如果第一引脚P1和第三引脚P3之间没有通过进水短路连接,则不会由于开关器件T在导通和截止状态之间切换而在第一分压电阻R1上产生变化的电流,即通过音频编译码器1可以采样到第一分压电阻R1两端具有未超过阈值的第二电压差值。只要第一电压差值和第二电压差值中的任意一者超过阈值,则确定接口连接器200进水,相反如果第一电压差值和第二电压差值均未超过阈值,则确定接口连接器200未进水。
如图7所示,以第二种实施方案为例,与第一种实施方案类似,例如,每隔10分钟,控制激励单元2向偏置电压端VB施加2秒钟的脉冲信号,在其中的第一秒内,控制多路复用器3工作于第一选通状态,即使第二端A2与第一端A1之间导通,此时偏置电压端VB具有脉冲信号,如果接口进水导致第一引脚P1和第二引脚P2之间通过进水短路连接,则偏置电压端VB上变化的电压会通过第二分压电阻R2、第一分压电阻R1、第二引脚P2、水、第一引脚P1形成电流通路,向电容C进行充放电,充放电的过程会在第一分压电阻R1上形成周期性电信号,即会在第一分压电阻R1上形成变化的电流,通过音频编译码器1可以采样到第一分压电阻R1两端具有超过阈值的第一电压差值;如果第一引脚P1和第二引脚P2之间没有通过进水短路连接,偏置电压端VB的脉冲信号无法向电容C充电,即不会在第一分压电阻R1上产生变化的电流,则通过音频编译码器1可以采样到第一分压电阻R1两端具有未超过阈值的第一电压差值;在第二秒内,控制多路复用器3工作于第二选通状态,即使第三端A3与第一端A1之间导通,此时偏置电压端VB具有脉冲信号,如果接口进水导致第一引脚P1和第三引脚P3之间通过进水短路连接,则偏置电压端VB上变化的电压会通过第二分压电阻R2、第一分压电阻R1、第一端A1、第三端A3、第三引脚P3、水、第一引脚P1形成电流通路,向电容C进行充放电,充放电的过程会在第一分压电阻R1上形成变化的电流,通过音频编译码器1可以采样到第一分压电阻R1两端具有超过阈值的第二电压差值;如果第一引脚P1和第三引脚P3之间没有通过进水短路连接,偏置电压端VB的脉冲信号无法向电容C充电,即不会在第一分压电阻R1上产生变化的电流,则通过音频编译码器1可以采样到第一分压电阻R1两端具有未超过阈值的第二电压差值。只要第一电压差值和第二电压差值中的任意一者超过阈值,则确定接口连接器200进水,相反如果第一电压差值和第二电压差值均未超过阈值,则确定接口连接器200未进水。在第二种实施方案,当控制多路复用器3的第二端A2与第一端A1之间导通时,用于检测第一引脚P1和第二引脚P2是否由于进水而短路;当控制多路复用器3的第三端A3与第一端A1之间导通时,用于检测第三引脚P3和第二引脚P2是否由于进水而短路。由于与第一实施方案的原理相同,因此,省略了由于进水而导致短路的两种状态示意图。
在一种可能的实施方式中,如图10和图11所示,在上述第一种实施方案和第二种实施方案的基础上,接口连接器200还包括电连接于第一引脚P1的第四引脚P4,第一引脚P1与第二引脚P2之间的距离小于第一引脚P1与第三引脚P3之间的距离,第三引脚P3与第四引脚P4之间的距离小于第一引脚P1与第四引脚P4之间的距离。
具体地,接口连接器200包括第一至第四引脚,其中,第一引脚P1和第二引脚P2之间的距离较近,作为一对可以共同使用的引脚,第三引脚P3和第四引脚P4之间的距离较近,作为另一对可以共同使用的引脚,第一引脚P1和第四引脚P4相互电连接,即实现相同的功能,在某些结构中,可以将第一引脚P1和第二引脚P2设置于接口连接器200的同一侧,将第三引脚P3和第四引脚P4设置于接口连接器200的另一侧,当接口连接器200中进水时,如果进水量不大,由于第一引脚P1和第二引脚P2之间的距离较近,第三引脚P3和第四引脚P4之间的距离较近,因此,水滴有更大概率会使第一引脚P1与第二引脚P2之间短路,或者使第三引脚P3与第四引脚P4之间短路,因此,在这种结构下,为了提高接口连接器200进水检测的准确性,可以在对第一引脚P1和第二引脚P2之间是否由于进水短路的检测基础上,进一步检测第三引脚P3和第四引脚P4之间是否由于进水短路。
如图12所示,首先以第一种实施方案为例进行说明,例如,每隔10分钟,控制激励单元2向开关器件T的控制端施加2秒钟的脉冲信号,在其中的第一秒内,控制多路复用器3工作于第一选通状态,即使第二端A2与第一端A1之间导通,此时偏置电压端VB具有固定电压,激励单元2的脉冲信号控制开关器件T在导通和截止状态之间切换,如果接口进水导致第一引脚P1和第二引脚P2之间通过进水短路连接,则偏置电压端VB、第二分压电阻R2、第一分压电阻R1、第一端A1、第二端A2、第二引脚P2、水、第一引脚P1、开关器件T和接地端GND形成的通路上会产生周期性电信号,即会在第一分压电阻R1上形成变化的电流,即通过音频编译码器1可以采样到第一分压电阻R1两端具有超过阈值的第一电压差值;如果第一引脚P1和第二引脚P2之间没有通过进水短路连接,则不会由于开关器件T在导通和截止状态之间切换而在第一分压电阻R1上产生变化的电流,即通过音频编译码器1可以采样到第一分压电阻R1两端具有未超过阈值的第一电压差值;如图13所示,在第二秒内,控制多路复用器3工作于第二选通状态,即使第三端A3与第一端A1之间导通,此时偏置电压端VB具有固定电压,激励单元2的脉冲信号控制开关器件T在导通和截止状态之间切换,如果接口进水导致第三引脚P3和第四引脚P4之间通过进水短路连接,则偏置电压端VB、第二分压电阻R2、第一分压电阻R1、第一端A1、第三端A3、第三引脚P3、水、第四引脚P4、第一引脚P1、开关器件T和接地端GND形成的通路上会产生周期性电信号,即会在第一分压电阻R1上形成变化的电流,通过音频编译码器1可以采样到第一分压电阻R1两端具有超过阈值的第二电压差值;如果第一引脚P1和第三引脚P3之间没有通过进水短路连接,则不会由于开关器件T在导通和截止状态之间切换而在第一分压电阻R1上产生变化的电流,即通过音频编译码器1可以采样到第一分压电阻R1两端具有未超过阈值的第二电压差值。只要第一电压差值和第二电压差值中的任意一者超过阈值,则确定接口连接器200进水,相反如果第一电压差值和第二电压差值均未超过阈值,则确定接口连接器200未进水。
如图11所示,以第二种实施方案为例,与第一种实施方案类似,例如,每隔10分钟,控制激励单元2向偏置电压端VB施加2秒钟的脉冲信号,在其中的第一秒内,控制多路复用器3工作于第一选通状态,即使第二端A2与第一端A1之间导通,此时偏置电压端VB具有脉冲信号,如果接口进水导致第一引脚P1和第二引脚P2之间通过进水短路连接,则偏置电压端VB上变化的电压会通过第二分压电阻R2、第一分压电阻R1、第一端A1、第二端A2、第二引脚P2、水、第一引脚P1形成电流通路,向电容C进行充放电,充放电的过程会在第一分压电阻R1上形成周期性电信号,即会在第一分压电阻R1上形成变化的电流,通过音频编译码器1可以采样到第一分压电阻R1两端具有超过阈值的第一电压差值;如果第一引脚P1和第二引脚P2之间没有通过进水短路连接,偏置电压端VB的脉冲信号无法向电容C充电,即不会在第一分压电阻R1上产生变化的电流,则通过音频编译码器1可以采样到第一分压电阻R1两端具有未超过阈值的第一电压差值;在第二秒内,控制多路复用器3工作于第二选通状态,即使第三端A3与第一端A1之间导通,此时偏置电压端VB具有脉冲信号,如果接口进水导致第三引脚P3和第四引脚P4之间通过进水短路连接,则偏置电压端VB上变化的电压会通过第二分压电阻R2、第一分压电阻R1、第一端A1、第三端A3、第三引脚P3、水、第四引脚P4和第一引脚P1形成电流通路,向电容C进行充放电,充放电的过程会在第一分压电阻R1上形成变化的电流,通过音频编译码器1可以采样到第一分压电阻R1两端具有超过阈值的第二电压差值;如果第一引脚P1和第三引脚P3之间没有通过进水短路连接,偏置电压端VB的脉冲信号无法向电容C充电,即不会在第一分压电阻R1上产生变化的电流,则通过音频编译码器1可以采样到第一分压电阻R1两端具有未超过阈值的第二电压差值。只要第一电压差值和第二电压差值中的任意一者超过阈值,则确定接口连接器200进水,相反如果第一电压差值和第二电压差值均未超过阈值,则确定接口连接器200未进水。在第二种实施方案,当控制多路复用器3的第二端A2与第一端A1之间导通时,用于检测第一引脚P1和第二引脚P2是否由于进水而短路;当控制多路复用器3的第三端A3与第一端A1之间导通时,用于检测第三引脚P3和第四引脚P4是否由于进水而短路。由于与第一实施方案的原理相同,因此,省略了由于进水而导致短路的两种状态示意图。
在一种可能的实施方式中,电子设备还包括:控制单元,控制单元用于在预设条件下检测接口连接器200是否插接,若否,则控制激励单元在可导通路径300上施加脉冲信号以及控制音频编译码器1检测可导通路径300上是否具有周期性电信号。也就是说,在进行上述接口进水检测的过程中,首先需要保证接口连接器200处于非插接的状态,不然的话,如果接口连接器200已经插接有充电器或外围设备的插头,则进行接口进水检测的过程可能会影响正常的充电或数据传输。第一种实施方案中,例如在如图2所示的结构中,激励单元2可以复用为控制单元,激励单元2和控制单元例如可以为SoC,在其他可能的实施方式中,激励单元2也可以为独立于控制单元的元件。在第二种实施方案中,例如在如图4所示的结构中,激励单元复用为音频编译码器1,控制单元可以为SoC。
在上述各实施方式中,均以时间周期作为预设条件进行举例,即上述实施例均为周期性触发进行接口连接器的进水检测,例如每隔10分钟控制激励单元向可导通路径300施加2秒的脉冲信号,并控制音频编译码器1检测可导通路径300上是否具有周期性电信号,以确定接口连接器是否进水。但是本申请实施例对于预设条件不做限定,在一种可能的实施方式中,上述预设条件为电子设备解锁时。例如,对于手机等电子设备,在用户不使用电子设备时,电子设备会进入锁定状态,以较低功耗运行,而当用户使用电子设备时,电子设备会解锁,点亮屏幕来供用户操作使用,因此,可以设置为每次电子设备解锁时控制激励单元在可导通路径300上施加脉冲信号以及控制音频编译码器1检测可导通路径300上是否具有周期性电信号,以便于在用户使用电子设备时,如果接口进水能够及时提示用户,防止在接口进水时插接充电器。
另外,在第一种实施方案中,例如如图2所示的结构中,在非预设条件下,或者在检测到接口连接器200为插接状态时,上述激励单元2还用于,向开关器件T的控制端施加截止电平,截止电平用于控制开关器件T截止。这样,可以防止在不需要进行接口进水检测时,或者,当接口连接器200插接充电器或外围设备时,不会由于第一引脚P1接地而影响充电或数据传输。
在一种可能的实施方式中,电子设备还包括:屏幕,屏幕用于在确定接口连接器200进水时显示提示信息。例如,在电子设备每次解锁时控制激励单元在可导通路径300上施加脉冲信号以及控制音频编译码器1检测可导通路径300上是否具有周期性电信号,进行进水检测,如果确定接口连接器200进水,则在屏幕上方显示提示信息“检测到接口进水,请勿插接充电器”,以提示用户,防止电子设备在接口连接器200进水的状态下进行充电。
在一种可能的实施方式中,上述脉冲信号为1KHz的脉冲信号,这里的脉冲信号包括第一种实施方案中的脉冲信号和第二种实施方案中的脉冲信号,通过1KHz的脉冲信号来激励使第一分压电阻R1两端的电压信号被音频编译码器1采样。
在一种可能的实施方式中,开关器件T为场效应晶体管。例如开关器件T可以为N型MOSFET或P型MOSFET,当然,可以理解地,开关器件T也可以为多个元件的组合或其他类型的开关器件,只要能够实现开关功能即可。
在一种可能的实施方式中,如图14和图15所示,接口连接器200为Type-C型通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)接口连接器。
具体地,Type-C型USB接口连接器具有两排引脚,方框内是引脚名称,方框外是引脚编号,其中一排引脚的编号为A1至A12,另一排引脚的编号为B1至B12,A1、A12、B1和B12均为接地端GND引脚,A4、A9、B9和B4均为电源VBUS引脚,A5为第一配置通道(ConfigurationChannel,CC)1引脚,B5为第二配置通道CC2引脚,A6和A7为差分对引脚,其中A6为D+引脚,A7为D-引脚,B6和B7为差分对引脚,其中B6为D+引脚,B7为D-引脚,A8为第一边带使用通道SBU1引脚,B8为第二边带使用通道SBU2引脚,图15中省略了一部分引脚的名称。
在如图2和图4所示的结构中,第一引脚P1可以为A9对应的电源VBUS引脚,第二引脚P2可以为A8对应的第一边带使用通道SBU1引脚;或者,第一引脚P1可以为B9对应的电源VBUS引脚,第二引脚P2可以为B8对应的第二边带使用通道SBU2引脚。以上两种引脚设置方式仅为举例,本申请实施例对此不做限定,可以设置USB接口连接器中任意相邻的两个引脚分别为第一引脚P1和第二引脚P2。
在如图6和图7所示的结构中,第一引脚P1、第二引脚P2和第三引脚P3可以与USB接口连接器对应多种引脚对应关系,只要便于检测其中第一引脚P1与第二引脚P2之间是否短接、第三引脚P3与第二引脚P2之间是否短接即可,即第一引脚P1、第二引脚P2和第三引脚P3可以为USB接口连接器中任意相邻的三个引脚。
在如图10和图11所示的结构中,第一引脚P1可以为A9对应的电源VBUS引脚,第二引脚P2可以为A8对应的第一边带使用通道SBU1引脚,第三引脚P3可以为B8对应的第二边带使用通道SBU2引脚,第四引脚P4可以为B9对应的电源VBUS引脚;或者,第一引脚P1可以为B9对应的电源VBUS引脚,第二引脚P2可以为B8对应的第二边带使用通道SBU2引脚,第三引脚P3可以为A8对应的第一边带使用通道SBU1引脚,第四引脚P4可以为A9对应的电源VBUS引脚。以上两种引脚设置方式仅为举例,本申请实施例对此不做限定,可以设置USB接口连接器中任意相邻的两个引脚分别为第一引脚P1和第二引脚P2,任意相邻的另外两个引脚分别为第三引脚P3和第四引脚P4。
本申请实施例中的电子设备可以是例如手机、电视、平板电脑、手表、手环等产品。
本申请实施例还提供一种电子系统,包括上述任意实施例中的电子设备,以及充电器,充电器具有与电子设备中接口连接器对应的插头连接器。电子设备和充电器为相互独立的部分,但是在为电子设备进行充电的场景下,可以将充电器的插头连接器与电子设备的接口连接器进行插接,以使插头连接器中的引脚接触接口连接器中对应的引脚,即可以使用充电器通过接口连接器为电子设备进行充电。其中,电子设备的具体结构以及检测接口连接器是否进水的过程和原理与上述实施例相同,在此不再赘述。
本申请实施例中的电子系统,其中电子设备当激励单元在可导通路径上施加脉冲信号时,如果第一引脚和第二引脚由于水滴短路,则可导通路径上形成的导通通路会由于脉冲信号的激励而产生周期性电信号,此时可以利用音频编译码器检测到该周期性电信号,以确定接口连接器进水,无需设置额外的采样电路,即可以通过较低的成本对接口连接器的进水情况进行检测,以便于提示用户不要通过进水的接口连接器对电子设备进行充电,以降低电子设备损坏的概率。
本申请实施例中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项或复数项的任意组合。例如,a,b和c中的至少一项可以表示:a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种电子设备,其特征在于,包括:
接口连接器,所述接口连接器包括第一引脚和第二引脚;
包含所述第一引脚和所述第二引脚的可导通路径,当所述第一引脚和所述第二引脚之间导通时,所述可导通路径形成导通通路,当所述第一引脚和所述第二引脚之间断开时,所述可导通路径无法导通;
激励单元,所述激励单元用于在所述可导通路径上施加脉冲信号:
音频编译码器,所述音频编译码器用于检测所述可导通路径上是否具周期性电信号,若所述可导通路径上具有周期性电信号,则确定所述接口连接器进水;
所述可导通路径包括:
第一分压电阻、第二分压电阻和偏置电压端;
所述音频编译码器包括第一输入端和第二输入端,所述第一输入端电连接于所述第二引脚,所述第一分压电阻串联于所述第一输入端和所述第二输入端之间,所述第二分压电阻串联于所述第二输入端和所述偏置电压端之间;
所述音频编译码器具体用于采样所述第一输入端和所述第二输入端之间的第一电压差值,若所述第一电压差值大于阈值,则确定所述接口连接器进水。
2.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,
所述可导通路径还包括开关器件,所述第一引脚通过所述开关器件接地;
所述激励单元电连接于所述开关器件的控制端,所述激励单元具体用于向所述开关器件的控制端施加脉冲信号,所述脉冲信号用于控制所述开关器件在导通状态和截止状态之间切换。
3.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,
所述可导通路径还包括电容,所述第一引脚通过所述电容接地;
所述激励单元电连接于所述偏置电压端,所述激励单元具体用于向偏置电压端施加脉冲信号。
4.根据权利要求3所述的电子设备,其特征在于,
所述激励单元复用为所述音频编译码器。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的电子设备,其特征在于,
所述接口连接器还包括第三引脚;
所述电子设备还包括多路复用器,所述音频编译码器的第一输入端通过所述多路复用器电连接于所述第二引脚和所述第三引脚,所述多路复用器包括第一端、第二端和第三端,所述第一端电连接于所述音频编译码器的第一输入端,所述第二端电连接于所述第二引脚,所述第三端电连接于所述第三引脚,所述多路复用器用于在第一选通状态下使所述第二端与所述第一端之间导通,或者在第二选通状态下使所述第三端和所述第一端之间导通;
所述音频编译码器具体用于在所述多路复用器工作于所述第一选通状态下采样所述第一输入端和所述第二输入端之间的第一电压差值,以及在所述多路复用器工作于所述第二选通状态下采样所述第一输入端和所述第二输入端之间的第二电压差值,若所述第一电压差值或所述第二电压差值大于所述阈值,则确定所述接口连接器进水。
6.根据权利要求5所述的电子设备,其特征在于,
所述接口连接器还包括电连接于所述第一引脚的第四引脚,所述第一引脚与所述第二引脚之间的距离小于所述第一引脚与所述第三引脚之间的距离,所述第三引脚与所述第四引脚之间的距离小于所述第一引脚与所述第四引脚之间的距离。
7.根据权利要求1至4、6中任意一项所述的电子设备,其特征在于,还包括:
控制单元,所述控制单元用于在预设条件下检测所述接口连接器是否插接,若否,则控制所述激励单元在所述可导通路径上施加脉冲信号以及控制所述音频编译码器检测所述可导通路径上是否具有周期性电信号。
8.根据权利要求7所述的电子设备,其特征在于,
所述预设条件为电子设备解锁时。
9.根据权利要求1至4、6、8中任意一项所述的电子设备,其特征在于,还包括:
屏幕,所述屏幕用于在确定所述接口连接器进水时显示提示信息。
10.根据权利要求1至4、6、8中任意一项所述的电子设备,其特征在于,
所述脉冲信号为1KHz的脉冲信号。
11.根据权利要求1至4、6、8中任意一项所述的电子设备,其特征在于,
所述接口连接器为Type-C型通用串行总线接口连接器;
所述第一引脚为电源引脚,所述第二引脚为边带使用通道SBU引脚。
12.一种电子系统,其特征在于,包括如权利要求1至11中任意一项所述的电子设备,以及充电器,所述充电器具有与所述电子设备中接口连接器对应的插头连接器。
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