CN201657083U - 电子防水保护电路以及电子防水终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电子防水保护电路以及电子防水终端，其中，电子防水保护电路包括水触发开关模块、水触发保护电路、锂电池电芯、以及锂电池保护电路，其中，水触发保护电路与锂电池电芯的正极、锂电池电芯的正外接引脚VK⁺的一端、以及锂电池保护电路相连接；水触发开关模块的两端分别与锂电池电芯的正外接引脚VK⁺的另一端、以及锂电池电芯的负外接引脚VK^-相连接。本实用新型能够简化防水保护电路的结构，在终端不慎进水后可以彻底关断电池电芯充放电通道，防止电池充、放电造成的手机工作电路损坏，并且能够适用于各种电池保护电路。

Description

电子防水保护电路以及电子防水终端

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，特别涉及一种电子防水保护电路以及电子防水终端。

背景技术

目前，为了防止电子终端进水后造成的损坏，在现有技术中，一般采用下面三种方式进行防水保护：

方式一：在防水手机的电路板上设有电源和手机工作电路，该电源的两端并联有由密封的继电器3、5、6和置于防水手机壳体上的触发开关4组成的防水触发电路，图1为现有技术中防水保护方式一的继电器开关示意图，如图1所示，当手机不小心掉入水中时，手机壳体上的触发开关遇水导通，使防水触发电路与电源之间形成通路，而手机工作电路处于完全断路状态，即可防止电路板因发生短路而被烧坏。从上述处理可以看出，防水手机的电路板上需额外增加继电器开关电路，使得部件成本高，占用体积大，同时为防止手机进水后开关电路失效，继电器开关电路必须处于密封状态，结构复杂。

方式二：电子防水手机包括手机电路板、场效应管、双稳态电路、水触发电路和复位电路，其中，场效应管、双稳态电路、水触发电路和复位电路装在手机电路板上，图2为现有技术中防水保护方式二的场效应管开关示意图，如图2所示，当手机被水淋湿或被水浸泡后，水触发电路通过双稳太电路的触发端是双稳太电路被触发翻转，从而通过控制场效应管截止切断电池给手机的供电。从上述处理可以看出，手机电路板上需额外增加场效应管、双稳态电路、和复位电路，导致电路复杂，手机进水后场效应管容易短路失效，无法阻断电池输出，起不到防水功能。

方式三：图3为现有技术中防水保护方式三的锂电池过流检测端控制示意图，如图3所示，防水保护方式三通过在公知的锂电池保护板上加一个水触发电路U2，使水触发电路U2的输出端OUT与锂电池保护芯片U1的过流保护检测端电连接；水触发电路U2的输入端IN作为受水感应端。当电子防水保护板的正负极输出端与受水感应端同时受水时，水触发电路U2的输出端OUT电位抬高，使锂电池保护芯片U1的过放保护输出端的电位变低，使场效应管截止从而达到将锂电芯与负载电子电路断开的作用。从上述处理可以看出，触发后电池保护芯片过流检测端直接连接锂电芯正极，对保护芯片过流检测端允许输入电压要求高，由于需要电池正负极输出端和受水感应端同时受水才能触发保护电路，用于手机上时因电池输出端不是第一进水点，将导致手机工作电路因水短路烧毁而保护电路仍未触发；此外，由于缺少手机电路板进水检测，手机内多处进水时，用户在去除电池输出端的积水后再装电池仍会因手机工作电路积水短路烧毁，即拆装电池后将出现防水功能失效；其次，仅触发过流保护，电池电芯不能放电，但能对电芯进行充电，用户不慎进行充电仍易造成电路损坏。

发明内容

本实用新型要解决的问题是提供一种电子防水保护电路以及电子防水终端，以克服现有技术中防水保护电路结构复杂、无法阻断电池输出、手机工作电路因水短路烧毁而保护电路仍未触发、以及仅触发过流保护而导致的不慎进行充电仍易造成电路损坏的缺陷。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种电子防水保护电路，包括水触发开关模块、水触发保护电路、锂电池电芯、以及锂电池保护电路，其中，水触发保护电路与锂电池电芯的正极、锂电池电芯的正外接引脚VK⁺的一端、以及锂电池保护电路相连接；水触发开关模块的两端分别与锂电池电芯的正外接引脚VK⁺的另一端、以及锂电池电芯的负外接引脚VK^-相连接。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种电子防水终端，包括：包括终端工作电路板、锂电池、终端壳体、以及上述电子防水保护电路。

本实用新型有益效果如下：

本实用新型实施例通过水触发开关模块和水触发保护电路，克服了现有技术中防水保护电路结构复杂、无法阻断电池输出、手机工作电路因水短路烧毁而保护电路仍未触发、以及仅触发过流保护而导致的不慎进行充电仍易造成电路损坏的缺陷，在手机工作电路和电池之间无需额外增加开关电路，无需改动手机工作电路，能够简化了防水保护电路的结构；此外，通过在电池保护芯片和电芯之间插入开关控制电路，在手机不慎进水后可以彻底关断电池电芯充放电通道，防止电池充、放电造成的手机工作电路损坏；本实用新型实施例的开关控制电路简单，适用于各种电池保护电路，不需要改变保护芯片中各个控制电路，对保护芯片各端口参数无特殊要求，适用性强。

附图说明

图1为现有技术中防水保护方式一的继电器开关示意图；

图2为现有技术中防水保护方式二的场效应管开关示意图；

图3为现有技术中防水保护方式三的锂电池过流检测端控制示意图；

图4为本实用新型实施例的电子防水保护电路的示意图；

图5为本实用新型实施例的电子防水保护电路的详细结构示意图；

图6为本实用新型实施例的锂电池保护电路的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的保护范围。

为了进一步改良锂电池保护电路，设计更安全、可靠的水触发开关电路，在手机及其他使用锂电池终端产品不慎落水或产品内部进水时能及时关断电池输出和输入，避免电池充、放电造成产品内部工作电路损坏，根据本实用新型的实施例，提供了一种电子防水保护电路，图4为本实用新型实施例的电子防水保护电路的示意图，如图4所示，根据本实用新型实施例的电子防水保护电路包括：水触发开关模块40、水触发保护电路42、锂电池电芯44、以及锂电池保护电路46。下面将对本实用新型实施例的电子防水保护电路进行详细的说明。

如图4所示，水触发保护电路42与锂电池电芯44的正极、锂电池电芯44的正外接引脚VK+的一端、以及锂电池保护电路46相连接；水触发开关模块40的两端分别与锂电池电芯44的正外接引脚VK+的另一端、以及锂电池电芯44的负外接引脚VK-相连接。在本实用新型实施例中，水触发开关模块40可以由一个水触发开关组成，也可以由多个关联的水触发开关组成，多个水触发开关可以并联。此外，在本实用新型实施例中，电子防水保护电路中的水触发开关模块40可以为一个或多个，并设置在终端壳体和/或终端工作电路板上。也就是说，水触发开关模块40可设置在终端壳体上不同位置以便于及时触发，此外，在终端工作电路板上，水触发开关模块40可设置在易进水、易积水的多个位置；水触发开关的外形可设计为各种艺术字体、图形、或简单的临近的两个焊盘。此外，在本实用新型实施例中，锂电池保护电路46可以以锂电池保护芯片的形式实现。

图5为本实用新型实施例的电子防水保护电路的详细结构示意图，如图5所示，水触发保护电路42可以由第一电阻R3、以及第一场效应晶体管FET3组成。

优选地，在本实用新型实施例中，电子防水保护电路还可以包括进水检测指示电路，进水检测指示电路的一端连接至锂电池电芯44的正外接引脚VK⁺，另一端连接至锂电池电芯44的正极输出端EB+。如图5所示，进水检测指示电路具体包括第二电阻R4、以及发光二极管D1。

如图5所示，锂电池包括锂电池电芯44和锂电池保护电路46，水触发开关并联后两端与锂电池电芯44两个外接引脚VK+、VK-相连，EB+、EB-为锂电池电芯44正负极输出端；水触发保护电路42由FET3、R3组成；进水检测指示电路由R4、D1组成，配合设于手机工作电路板上不同位置的水触发开关模块40构成终端电路板进水检测指示电路。

图6为本实用新型实施例的锂电池保护电路的示意图，如图6所示，CO、DO分别为充电、放电控制端。在正常状态下，锂电池保护电路46的CO、DO引脚为高电平，两个MOSFET都处于导通状态，电池可以自由地进行充电和放电。当控制IC检测到电池电压达到过充保护电压值时，其CO脚将由高电压转变为低电压，使FET2由导通转为关断，从而切断了充电回路，使充电器无法再对电池进行充电，起到过充电保护作用；在电池放电过程中，当控制IC检测到电池电压低于过放保护电压时，其DO脚将由高电压转变为低电压，使FET1由导通转为关断，从而切断了放电回路，使电池无法再对负载进行放电，起到过放电保护作用。

如图5所示，在正常状态下，VK+、VK-处于完全断路状态，FET3栅极经R3连接锂电池电芯44正极，处于导通状态，锂电池保护电路46正常工作，CO、DO引脚为高电平，两个FET1、FET2都处于导通状态，锂电池可以自由地进行充电和放电；EB+、VK+均与锂电池电芯44正极相连，二者之间串有R4、D1，不构成回路，D1不亮。

当终端掉入水中或终端内部不慎进水后，设置在终端壳体、以及终端电路板上的水触发开关K1、K2遇水导通，VK+、VK-处于短路状态，FET3栅极与电芯负极相连，由高电平变为低电平，FET3由导通状态变为关断状态，锂电池保护电路46断电停止工作，CO、D0引脚为低电平，FET1、FET2处于关断状态，锂电池电芯44输出、输入电路处于断路状态，锂电池无输出也不能充电，可避免手机工作电路因水损坏；同时，VK+、VK-短路，使R4、D1两端分别与锂电池电芯44正、负极相连，形成回路，D1导通发光，提示手机进水；通过检测D1是否发光可以确认终端电路板上是否积水或水渍未干。

从上述处理可以看出，在终端工作电路和锂电池之间无需额外增加开关电路，也无需改动终端的工作电路；在锂电池保护电路和锂电池电芯之间插入开关控制电路，手机不慎进水后可以彻底关断锂电池电芯充放电通道，防止电池充、放电造成终端的工作电路损坏；开关控制电路简单，适用于各种电池保护电路，不改变锂电池保护电路各控制电路，对锂电池保护电路各端口参数无特殊要求；此外，本实用新型实施例还增加进水检测指示电路，通过设于主板上水触发开关可检测手机内是否进水或水渍未干，避免拆下电池或清除手机外表可见水后解除电池保护导致防水功能失效。

根据本实用新型实施例，提供了一种电子防水终端，包括终端工作电路板、锂电池、终端壳体、以及电子防水保护电路，其中，电子防水保护电路包括：水触发开关模块、水触发保护电路、锂电池电芯、锂电池保护电路、以及进水指示电路，电子防水保护电路的结构可以参考上述实施例中的图4、图5、图6进行理解。

具体地，终端壳体及终端工作电路板上设有一个或多个水触发开关模块，水触发开关模块可设置在终端壳体上不同位置便于及时触发，在终端工作电路板上，水触发开关模块可设置在易进水、易积水的多个位置；水触发开关的外形可设计为各种艺术字体、图形或简单的临近的两个焊盘。

水触发开关并联后两端与电池两个外接引脚VK+、VK-相连，EB+、EB-为电池正负极输出端；锂电池包括锂电池电芯和锂电池保护电路，水触发保护电路由FET3、R3组成；进水指示电路由R4、D1组成，配合设于手机工作电路板上不同位置的水触发开关构成手机电路板进水检测指示电路。此外，在本实用新型实施例中，锂电池保护电路可以以锂电池保护芯片的形式实现。

如图6所示，CO、DO分别为充电、放电控制端。在正常状态下，锂电池保护电路的CO、DO引脚为高电平，两个MOSFET都处于导通状态，电池可以自由地进行充电和放电。当控制IC检测到电池电压达到过充保护电压值时，其CO脚将由高电压转变为低电压，使FET2由导通转为关断，从而切断了充电回路，使充电器无法再对电池进行充电，起到过充电保护作用；在电池放电过程中，当控制IC检测到电池电压低于过放保护电压时，其DO脚将由高电压转变为低电压，使FET1由导通转为关断，从而切断了放电回路，使电池无法再对负载进行放电，起到过放电保护作用。

如图5所示，在正常状态下，VK+、VK-处于完全断路状态，FET3栅极经R3连接锂电池电芯正极，处于导通状态，锂电池保护电路正常工作，CO、DO引脚为高电平，两个FET1、FET2都处于导通状态，锂电池可以自由地进行充电和放电；EB+、VK+均与锂电池电芯正极相连，二者之间串有R4、D1，不构成回路，D1不亮。

当终端掉入水中或终端内部不慎进水后，设置在终端壳体、以及终端电路板上的水触发开关K1、K2遇水导通，VK+、VK-处于短路状态，FET3栅极与电芯负极相连，由高电平变为低电平，FET3由导通状态变为关断状态，锂电池保护电路断电停止工作，CO、D0引脚为低电平，FET1、FET2处于关断状态，锂电池电芯输出、输入电路处于断路状态，锂电池无输出也不能充电，可避免手机工作电路因水损坏；同时，VK+、VK-短路，使R4、D1两端分别与锂电池电芯正、负极相连，形成回路，D1导通发光，提示手机进水；通过检测D1是否发光可以确认终端电路板上是否积水或水渍未干。

本实用新型实施例通过水触发开关模块和水触发保护电路，克服了现有技术中防水保护电路结构复杂、无法阻断电池输出、手机工作电路因水短路烧毁而保护电路仍未触发、以及仅触发过流保护而导致的不慎进行充电仍易造成电路损坏的缺陷，在手机工作电路和电池之间无需额外增加开关电路，也无需改动手机工作电路，从而简化了防水保护电路的结构；此外，通过在电池保护芯片和电芯之间插入开关控制电路，在手机不慎进水后可以彻底关断电池电芯充放电通道，防止电池充、放电造成的手机工作电路损坏；此外，本实用新型实施例的开关控制电路简单，适用于各种电池保护电路，并且不需要改变保护芯片中各个控制电路，对保护芯片各端口参数无特殊要求，适用性强。此外，本实用新型实施例还增加进水检测指示电路，通过设于主板上水触发开关可检测手机内是否进水或水渍未干，避免拆下电池或清除手机外表可见水后解除电池保护导致防水功能失效。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种电子防水保护电路，其特征在于，包括水触发开关模块、水触发保护电路、锂电池电芯、以及锂电池保护电路，其中，所述水触发保护电路与所述锂电池电芯的正极、所述锂电池电芯的正外接引脚VK⁺的一端、以及锂电池保护电路相连接；所述水触发开关模块的两端分别与所述锂电池电芯的正外接引脚VK⁺的另一端、以及所述锂电池电芯的负外接引脚VK^-相连接。

2.如权利要求1所述的电子防水保护电路，其特征在于，所述电子防水保护电路还包括进水检测指示电路，所述进水检测指示电路的一端连接至所述锂电池电芯的正外接引脚VK⁺，所述进水检测指示电路的另一端连接至所述锂电池电芯的正极输出端。

3.如权利要求1所述的电子防水保护电路，其特征在于，所述水触发开关模块由一个水触发开关组成，或者，所述水触发开关模块由多个关联的水触发开关组成。

4.如权利要求3所述的电子防水保护电路，其特征在于，所述水触发开关模块为一个或多个。

5.如权利要求3或4所述的电子防水保护电路，其特征在于，所述水触发开关模块设置在终端壳体和/或终端工作电路板上。

6.如权利要求1所述的电子防水保护电路，其特征在于，所述水触发保护电路具体包括：第一电阻、以及第一场效应晶体管。

7.如权利要求2所述的电子防水保护电路，其特征在于，所述进水检测指示电路具体包括：第二电阻、以及发光二极管。

8.如权利要求1所述的电子防水保护电路，其特征在于，所述锂电池保护电路为锂电池保护芯片。

9.一种电子防水终端，包括终端工作电路板、锂电池、以及终端壳体，其特征在于，所述电子防水终端还包括权利要求1至7中任一项所述的电子防水保护电路。

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