CN216283994U - 移动终端usb口的温度检测电路及移动终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种移动终端USB口的温度检测电路，包括靠近USB口设置的热敏电阻、恒定电流模块及补偿模块；所述热敏电阻的一端接地，所述热敏电阻的另一端连接所述恒定电流模块，所述热敏电阻的另一端还通过所述补偿模块连接移动终端的控制模块；所述恒定电流模块用于为所述热敏电阻提供恒定电流，所述补偿模块用于补偿电路的走线阻抗，所述热敏电阻用于感测所述USB口的温度信号，所述温度信号通过所述补偿模块传送至所述控制模块。本实用新型还提供一种移动终端。本实用新型提供的移动终端USB口的温度检测电路及移动终端，热敏电阻的功耗很小，且能够补偿电路的走线阻抗，提高了USB口的温度检测的准确性。

Description

移动终端USB口的温度检测电路及移动终端

【技术领域】

本实用新型涉及温度检测技术领域，尤其涉及一种移动终端USB口的温度检测电路及移动终端。

【背景技术】

目前，随着移动终端(例如智能手机)的充电能力越来越强大，充电安全以及热保护必不可少，传统的手机获取USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)口温度是通过热敏电阻测温电路获取当前温度值，并传送给手机的控制模块将温度模拟信号转化为电信号，最后，软件根据热敏电阻的阻值与温度公式反推出当前温度值。然而，此种电路有如下缺点：电路布局往往导致走线较长，走线阻抗会引起热敏电阻两端测量电压误差，并且，热敏电阻本身存在功耗，导致测得的温度值不准确。

鉴于此，实有必要提供一种新型的移动终端USB口的温度检测电路及移动终端以克服上述缺陷。

【实用新型内容】

本实用新型的目的是提供一种移动终端USB口的温度检测电路及移动终端，热敏电阻的功耗很小，且能够补偿电路的走线阻抗，提高了USB口的温度检测的准确性。

为实现上述目的，第一方面，本实用新型提供一种移动终端USB口的温度检测电路，包括靠近USB口设置的热敏电阻、恒定电流模块及补偿模块；所述热敏电阻的一端接地，所述热敏电阻的另一端连接所述恒定电流模块，所述热敏电阻的另一端还通过所述补偿模块连接移动终端的控制模块；所述恒定电流模块用于为所述热敏电阻提供恒定电流，所述补偿模块用于补偿电路的走线阻抗，所述热敏电阻用于感测所述USB口的温度信号，所述温度信号通过所述补偿模块传送至所述控制模块。

在一个优选实施方式中，所述补偿模块还连接有滤波模块。

在一个优选实施方式中，所述滤波模块还连接有放大模块。

在一个优选实施方式中，所述恒定电流模块包括第一运算放大器及第二运算放大器，所述第一运算放大器的同相输入端通过第一电阻连接参考电压，所述第一运算放大器的反相输入端通过第二电阻接地，所述第一运算放大器的反相输入端通过第三电阻连接所述第一运算放大器的输出端；所述第一运算放大器的输出端通过第四电阻连接所述第二运算放大器的同相输入端，所述第二运算放大器的同相输入端连接所述热敏电阻，所述第二运算放大器的反相输入端连接所述第二运算放大器的输出端，所述第二运算放大器的输出端还通过第五电阻连接所述第一运算放大器的同相输入端。

在一个优选实施方式中，所述补偿模块包括第三运算放大器；所述热敏电阻通过第六电阻连接所述第三运算放大器的同相输入端，所述热敏电阻还通过第七电阻连接所述第三运算放大器的反相输入端，所述第三运算放大器的反相输入端通过第八电阻连接所述第三运算放大器的输出端。

在一个优选实施方式中，所述滤波模块包括第九电阻及第一电容；所述第九电阻的一端连接所述补偿模块，所述第九电阻的另一端连接所述第一电容的一个极板，所述第一电容的另一个极板接地。

在一个优选实施方式中，所述放大模块包括第四运算放大器，所述第四运算放大器的同相输入端连接所述滤波模块，所述第四运算放大器的反相输入端通过第十电阻接地，所述第四运算放大器的反相输入端还通过第十一电阻连接所述第四运算放大器的输出端，所述第四运算放大器的输出端连接所述控制模块。

在一个优选实施方式中，所述热敏电阻为负温度系数的热敏电阻。

在一个优选实施方式中，所述控制模块为CPU。

第二方面，本实用新型还提供一种移动终端，包括上述任意一项所述的移动终端USB口的温度检测电路。

相比于现有技术，本实用新型提供的移动终端USB口的温度检测电路及移动终端，恒定电流模块能够为热敏电阻提供恒定电流，即热敏电阻的电流值不随温度及阻值的变化而变化，当将热敏电阻的电流值设置为很小时，则热敏电阻的功耗很小，补偿模块能够补偿电路的走线阻抗，使得热敏电阻两端的测量电压更加精确，提高了USB口的温度检测的准确性，利于实现大功率充电时对USB口的保护，并且，滤波模块及放大模块构成了低通有源滤波且附带增益的电路，能够很好的将采样信号无衰减地送给CPU中的模数转换器进行采样，进一步提高了温度检测的准确性。

为使实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本实用新型较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型提供的移动终端USB口的温度检测电路的原理框图；

图2为本实用新型提供的移动终端USB口的温度检测电路的电路图；

图3为本实用新型提供的移动终端的原理框图。

【具体实施方式】

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种移动终端USB口的温度检测电路100，包括靠近USB口设置的热敏电阻Rntc、恒定电流模块10及补偿模块20。

热敏电阻Rntc的一端接地，热敏电阻Rntc的另一端连接恒定电流模块10，热敏电阻Rntc的另一端还通过补偿模块20连接移动终端的控制模块。具体的，恒定电流模块10用于为热敏电阻Rntc提供恒定电流，补偿模块20用于补偿电路的走线阻抗，热敏电阻Rntc用于感测所述USB口的温度信号，所述温度信号通过补偿模块20传送至移动终端的控制模块。控制模块例如可以为CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，CPU中的模数转换器能够将温度模拟信号转换为电信号，并进行分析处理，若分析出USB口的温度低于预设下限值或者高于预设上限值，则控制电源管理芯片关闭充电，启动USB口保护功能，防止USB口烧毁。具体的，热敏电阻Rntc为负温度系数的热敏电阻，即随着温度的增高，热敏电阻的阻值减小。

本实用新型提供的移动终端USB口的温度检测电路，恒定电流模块10能够为热敏电阻Rntc提供恒定电流，即热敏电阻Rntc的电流值不随温度及阻值的变化而变化，当将热敏电阻Rntc的电流值设置为很小时，则热敏电阻Rntc的功耗很小，并且，补偿模块20能够补偿电路的走线阻抗，使得热敏电阻Rntc两端的测量电压更加精确，提高了USB口的温度检测的准确性，利于实现大功率充电时对USB口的保护。

请一并参阅图2，恒定电流模块10包括第一运算放大器U1及第二运算放大器U2，第一运算放大器U1的同相输入端通过第一电阻R1连接参考电压Vref，第一运算放大器U1的反相输入端通过第二电阻R2接地，第一运算放大器U1的反相输入端通过第三电阻R3连接第一运算放大器U1的输出端。第一运算放大器U1的输出端通过第四电阻R4连接第二运算放大器U2的同相输入端，第二运算放大器U2的同相输入端连接热敏电阻Rntc，第二运算放大器U2的反相输入端连接第二运算放大器U2的输出端，第二运算放大器U2的输出端还通过第五电阻R5连接第一运算放大器U1的同相输入端。

本实施方式中，第一运算放大器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第五电阻R5构成差分放大电路，且第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3及第五电阻R5的阻值相等，则差分放大电路的放大倍数G＝1。用Vu1、Vu2分别表示第一运算放大器U1、第二运算放大器U2的输出端的电压，则Vu1＝Vref*G+Vu2。而第二运算放大器U2的反相输入端和输出端相连，构成电压跟随器，则Vu2＝Vu2+＝Vu2-，其中，Vu2+、Vu2-分别代表第二运算放大器U2的同相输入端、反相输入端的电压。则第四电阻R4两端的电压VR4＝Vu1-Vu2+，流过第四电阻R4的电流IR4＝VR4/R4＝Vref/R4，即为恒定电流，恒定电流值根据参考电压Vref和第四电阻R4的阻值确定，通过调整参考电压Vref和第四电阻R4的阻值，能够得到较小的流过热敏电阻Rntc的电流，热敏电阻Rntc的功耗很小，提高了温度检测的准确性。

补偿模块20包括第三运算放大器U3，热敏电阻Rntc通过第六电阻R6连接第三运算放大器U3的同相输入端，热敏电阻Rntc还通过第七电阻R7连接第三运算放大器U3的反相输入端，第三运算放大器U3的反相输入端通过第八电阻R8连接第三运算放大器U3的输出端。可以理解，第三运算放大器U3、第六电阻R6、第七电阻R7及第八电阻R8构成补偿走线阻抗电路，该电路可补偿掉例如图2中的RX1/RX2/RX3线阻，使得热敏电阻Rntc两端的测量电压更加精确，提高了USB口的温度检测的准确性。

进一步地，补偿模块20还连接有滤波模块30，滤波模块30用于滤除电路的噪声，使检测结果更加精确。本实施方式中，滤波模块30包括第九电阻R9及第一电容C1，第九电阻R9的一端连接补偿模块20，具体连接第三运算放大器U3的输出端，第九电阻R9的另一端连接第一电容C1的一个极板，第一电容C1的另一个极板接地。可以理解，第九电阻R9及第一电容C1构成一阶滤波电路，能够有效滤除电路的噪声。

进一步地，滤波模块30还连接有放大模块40，放大模块40用于为温度信号提供增益，以确保采样信号无衰减地送给CPU中的模数转换器进行采样。本实施方式中，放大模块40包括第四运算放大器U4，第四运算放大器U4的同相输入端连接滤波模块30，具体连接第九电阻R9，第四运算放大器U4的反相输入端通过第十电阻R10接地，第四运算放大器U4的反相输入端还通过第十一电阻R11连接第四运算放大器U4的输出端，第四运算放大器U4的输出端还连接所述控制模块。可以理解，第四运算放大器U4、第十电阻R10、第十一电阻R11构成放大电路，由虚短虚断得出，放大电路的增益G0＝1+R11/R10。

请参阅图3，本实用新型还提供一种移动终端200，包括上述任意一项实施方式所述的移动终端USB口的温度检测电路100，移动终端可以为，但不限于手机、平板电脑等。具体的，移动终端200包括USB口201、温度检测电路100、控制模块202、电源管理芯片203、充电芯片204及电池205，温度检测电路100内的热敏电阻Rntc靠近USB口201设置，温度检测电路100连接控制模块202，控制模块202通过电源管理芯片203、充电芯片204连接电池205。可以理解，若温度检测电路100检测的温度低于预设下限值或者高于预设上限值，控制模块202控制电源管理芯片203及充电芯片204停止为电池205充电，进而关闭手机充电，启动USB口保护功能。

需要说明的是，本实用新型提供的移动终端USB口的温度检测电路100的所有实施例均适用于本实用新型提供的移动终端，且均能够达到相同或相似的有益效果。

综上，本实用新型提供的移动终端USB口的温度检测电路100及移动终端，恒定电流模块10能够为热敏电阻Rntc提供恒定电流，即热敏电阻Rntc的电流值不随温度及阻值的变化而变化，当将热敏电阻Rntc的电流值设置为很小时，则热敏电阻Rntc的功耗很小，补偿模块20能够补偿电路的走线阻抗，使得热敏电阻Rntc两端的测量电压更加精确，提高了USB口的温度检测的准确性，利于实现大功率充电时对USB口的保护，并且，滤波模块30及放大模块40构成了低通有源滤波且附带增益的电路，能够很好的将采样信号无衰减地送给CPU中的模数转换器进行采样，进一步提高了温度检测的准确性。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种移动终端USB口的温度检测电路，其特征在于，包括靠近USB口设置的热敏电阻、恒定电流模块及补偿模块；所述热敏电阻的一端接地，所述热敏电阻的另一端连接所述恒定电流模块，所述热敏电阻的另一端还通过所述补偿模块连接移动终端的控制模块；所述恒定电流模块用于为所述热敏电阻提供恒定电流，所述热敏电阻用于在所述恒定电流下感测所述USB口的温度信号，所述补偿模块用于补偿所述热敏电阻所在的电路的走线阻抗，所述控制模块用于接收由所述补偿模块补偿后的温度信号。

2.如权利要求1所述的移动终端USB口的温度检测电路，其特征在于，所述补偿模块还连接有滤波模块。

3.如权利要求2所述的移动终端USB口的温度检测电路，其特征在于，所述滤波模块还连接有放大模块。

4.如权利要求1所述的移动终端USB口的温度检测电路，其特征在于，所述恒定电流模块包括第一运算放大器及第二运算放大器，所述第一运算放大器的同相输入端通过第一电阻连接参考电压，所述第一运算放大器的反相输入端通过第二电阻接地，所述第一运算放大器的反相输入端通过第三电阻连接所述第一运算放大器的输出端；所述第一运算放大器的输出端通过第四电阻连接所述第二运算放大器的同相输入端，所述第二运算放大器的同相输入端连接所述热敏电阻，所述第二运算放大器的反相输入端连接所述第二运算放大器的输出端，所述第二运算放大器的输出端还通过第五电阻连接所述第一运算放大器的同相输入端。

5.如权利要求1所述的移动终端USB口的温度检测电路，其特征在于，所述补偿模块包括第三运算放大器；所述热敏电阻通过第六电阻连接所述第三运算放大器的同相输入端，所述热敏电阻还通过第七电阻连接所述第三运算放大器的反相输入端，所述第三运算放大器的反相输入端通过第八电阻连接所述第三运算放大器的输出端。

6.如权利要求2所述的移动终端USB口的温度检测电路，其特征在于，所述滤波模块包括第九电阻及第一电容；所述第九电阻的一端连接所述补偿模块，所述第九电阻的另一端连接所述第一电容的一个极板，所述第一电容的另一个极板接地。

7.如权利要求3所述的移动终端USB口的温度检测电路，其特征在于，所述放大模块包括第四运算放大器，所述第四运算放大器的同相输入端连接所述滤波模块，所述第四运算放大器的反相输入端通过第十电阻接地，所述第四运算放大器的反相输入端还通过第十一电阻连接所述第四运算放大器的输出端，所述第四运算放大器的输出端连接所述控制模块。

8.如权利要求1所述的移动终端USB口的温度检测电路，其特征在于，所述热敏电阻为负温度系数的热敏电阻。

9.如权利要求1所述的移动终端USB口的温度检测电路，其特征在于，所述控制模块为CPU。

10.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的移动终端USB口的温度检测电路。

Images