CN2810003Y - 一种键盘电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种键盘电路，以解决现有技术中对键盘的防护存在防护效果较差和成本较高的问题。本实用新型采用瞬态抑制二极管并联在手机的键盘接口电路上，利用瞬态抑制二极管自身的特性对人体静电放电干扰进行有效抑制；而且瞬态抑制二极管比现有技术采用的器件便宜，更可以采用瞬态抑制二极管的集成芯片进一步降低成本，同时可以节省印制电路板的空间。

Description

一种键盘电路

技术领域

本实用新型涉及移动通信领域中的移动电话技术，具体指用于手机上的键盘电路。

背景技术

人体可能携带的静电电压可以高达20kV，手机的键盘在使用过程中非常容易受到静电放电干扰的冲击，因为手机的键盘电路是直接连接到手机的CPU处理芯片中的，如果有静电放电(ESD)干扰到手机上时，就会导致手机出现损坏，甚至可能将手机的CPU处理芯片击穿，导致手机完全无法使用。可见，在产品的设计中，手机键盘电路的防静电和防浪涌设计对提高产品的可靠性和稳定性影响很大。因此对手机键盘电路进行ESD保护设计是非常必要的。

目前在手机电路设计中，有些厂商就没有考虑到要对键盘接口电路进行保护，有些考虑了但是措施不是很合理。

现有技术常用电路如图1所示，其利用普通的电容并联在手机的键盘处理电路上，对CPU的键盘接口进行防护。

由于键盘电路上的信号是以脉冲信号为主，如果采用较大的电容并联在电路上，会对工作信号产生影响，甚至导致键盘无法使用。所以一般手机上只能够并联100pF以下容值的电容才不会对实际的工作信号产生不利影响。经测试表明，100pF的电容只可以对几百伏的静电有吸收作用，对于几千伏的ESD干扰，至少需要0.1uF的电容才能够起到保护作用，所以利用普通电容进行防护导致可以防护的等级比较低，导致防护效果较差；同时，单个的电容还会占用较多的印制电路板(PCB)空间。

现有技术还提供了另一种电路，如图2所示，其利用普通的压敏电阻并联在手机的键盘接口电路上，对键盘接口进行防护。由于压敏电阻响应速度比较慢，而且随着冲击次数的增加，电参数会出现退化，所以其防护的可靠性和效果也会变得较差，甚至起不防护作用。另外，压敏电阻的价格比较高，从而导致键盘电路的成本增加。同时，单个的电容还会占用较多的印制电路板(PCB)空间。

实用新型内容

本实用新型提供一种键盘电路，以解决现有技术中对键盘的防护存在防护效果较差和成本较高的问题。

本实用新型提供如下技术方案：

一种键盘电路，包括多个按键，每个按键对应一对触点，该对触点分别与处理器连接，当按键按下时，对应的一对触点连通；所述的防护电路还包括多个瞬态抑制二极管，每个瞬态抑制二极管的一端分别与所述的多对触点中的一对相连，另一端则接地，进而使得每对触点分别通过瞬态抑制二极管接地，起到保护作用。

如上述的键盘电路：

所述触点按矩阵排列，同一行和同一列的触点分别通过同一个瞬态抑制二极管接地。

所述多个瞬态抑制二极管为集成的瞬态抑制二极管。

所述瞬态抑制二极管的截止电压为3.3V或4.2V。

因为瞬态抑制二极管对ESD干扰的抑制能力可以达到15kV以上，其响应速度快，因此本实用新型可以很好的对键盘接口电路进行保护。由于可以采用集成瞬态抑制二极管，因此占用的空间也少；同时，瞬态抑制二极管价格较低，因此本实用新型的键盘电路也比现有技术的键盘电路成本更低。

附图说明

图1所示为现有技术采用电容并联保护的键盘接口电路图；

图2所示为现有技术采用压敏电阻并联保护的键盘接口电路图；

图3所示为本实用新型采用TVS管对键盘接口进行防静电保护的电路图；

图4所示为集成TVS管的封装芯片原理图。

具体实施方式

瞬态抑制二极管(TVS管)TVS管是一种限压保护器件，对静电放电干扰的抑制能力可以达到15kV以上，因此，本实用新型利用瞬态抑制二极管的非线性特性将过电压钳位到一个较低的电压值实现对后级电路的防护，以提高对键盘接口的防护效果。

本实用新型的键盘电路，包括多个按键，每个按键对应一对触点，该对触点分别与处理器连接，当按键按下时，对应的一对触点连通；所述的防护电路还包括多个瞬态抑制二极管，每对触点分别通过瞬态抑制二极管接地。所述触点按矩阵排列，同一行的行触点和同一列的列触点分别通过同一个瞬态抑制二极管接地。所述多个瞬态抑制二极管为集成的瞬态抑制二极管。所述瞬态抑制二极管的截止电压为3.3V或4.2V。

本实用新0型键盘电路具体如图3所示，键盘电路为多个按键构成的键盘矩阵，每一个按键对应一对触点。其中同一行的行触点通过信号线连接在一起，同一列的列触点通过信号线连接在一起，即一个按键对应一个行触点和一个列触点。不同的行触点与不同的列触点通过信号线分别与微处理器(CPU)上的不同管脚连接，当按键按下时，该按键对应的行触点和列触点连通；同时，每一行行触点和每一列列触点通过同一个瞬态抑制二极管接地，其中，每一个瞬态抑制二极管的负极与触点连接，瞬态抑制二极管的正极接地，从而使得每一个用于控制按键的CPU上的管脚都并联一个TVS管。

当有静电放电(ESD)干扰信号通过键盘耦合到信号线上时，TVS管迅速被反向击穿导通，于是干扰信号通过TVS管泻放到大地，因此，该静电放电干扰信号不会对连接在信号线上的CPU器件产生影响。

对瞬态抑制二极管选型时需要参考CPU的工作电压，一般选用3.3V或者4.2V截止电压的TVS管，这样可以实现最佳的保护效果，而且不会对信号的质量产生影响。

对于瞬态抑制二极管，可以选用单个的瞬态抑制二极管，还可以选用集成的瞬态抑制二极管。

如图4所示，在一个5管脚的表面贴装器件里面集成了4个瞬态抑制二极管，在其内部将它们的阳极共地，引出到管脚2；4个瞬态抑制二极管的阴极分别引出到管脚1、3、4、5。在实际应用中，将管脚2接地，管脚1、3、4、5分别接到每一个用于控制按键的CPU上的管脚。这样做实际上也实现了每一个用于控制按键的CPU上的管脚都并联一个TVS管。但一个集成的TVS管就可以替代4个TVS管，一个键盘接口电路只需要两片集成的TVS管就可以实现防护，这样，既减少了器件数量，节省了PCB的空间，又能够进一步降低成本。由于瞬瞬态抑制二极管与压敏电阻的价格差异，要达到同样的效果，使用压敏电阻的成本至少为使用瞬态抑制二极管的两倍。

因为瞬态抑制二极管对ESD干扰的抑制能力可以达到15kV以上，其响应速度快，因此本实用新型可以很好的对键盘接口电路进行保护。由于可以采用集成瞬态抑制二极管，因此占用的空间也少；同时，瞬态抑制二极管价格较低，因此本实用新型的键盘电路也比现有技术的键盘电路成本更低。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离其精神和范围。这样，倘若对本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1、一种键盘电路，包括多个按键，每个按键对应一对触点，该对触点分别与处理器连接，当按键按下时，对应的一对触点连通；其特征在于所述的防护电路还包括多个瞬态抑制二极管，每个瞬态抑制二极管的一端分别与所述的多对触点中的一对相连，另一端则接地，进而使得每对触点分别通过瞬态抑制二极管接地，起到保护作用。

2、如权利要求1所述的键盘电路，其特征在于，所述触点按矩阵排列，同一行的行触点和同一列的列触点分别通过同一个瞬态抑制二极管接地。

3、如权利要求1或2所述的键盘电路，其特征在于，所述多个瞬态抑制二极管为集成的瞬态抑制二极管。

4、如权利要求3所述的键盘电路，其特征在于，所述瞬态抑制二极管的截止电压为3.3V或4.2V。

5、如权利要求1或2所述的键盘电路，其特征在于，所述瞬态抑制二极管的截止电压为3.3V或4.2V。

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