TW200836439A - Over-voltage protection circuit - Google Patents

Description

200836439 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 發明領域 本發明係關於-種用於連接界面，例如，移動式裝 5之特殊裝置的音訊/視訊連接界面，之閉迴路電壓保護^更 明確地說’本發明係關於當有許多的可能使得使用者可能 接觸提供至少可能是有害電屢之有害裝置時有關移動式 衣置附加物件之連接器的領域。本發明提供一種接近連接 點之閉迴路回授賴系統，以對移動式裝置經由一過電壓 10保護電路而提供保護。 C先前技術】 發明背景 目前有大量不同的連接器可供用於移動式裝置，（例 如，胞式手提電話Ρ其可提供不同的連接(例如，音訊/視 15訊連至不同的可連接裝置，例如音訊/視訊裝置。例如， N〇kia™n_gage™電話被提供具有二種邊靠邊被配置之勝 和4個-接觸點的2·5毫米插接音訊連接器，一個用於一立體 頭戴式耳機而一個用於（單耳）電話耳機。一種相似之3·5毫 只連接器同日守也被使用作為麥克風連接器、立體音訊連接 二4-接觸點之視訊相機連接器，或甚至作為t〇siinkTM光學 音訊連接器之特殊實施例。 有一些不同的連接器被使用於大量不同的應用上。例 如，用於鍵盤和滑鼠之習知的PS2連接器同時也使用一種用 於外4硬碟驅動器之電源連接器。另外，該ps2連接器是極 5 200836439 相似於外部視訊連接器，如習知的S_VHS連接器或 MINI-DIN連接器以及其類似者。 亦即’目前有使用相同型式的連接器之不同的信號標 準’该連接益一方面由於迫使一相似樣子的插頭進入錯誤 5的插座，而在本質上提供損害它本身之危險，或另一方面 由於當連接一高電壓信號之一插頭進入一低電壓插座時而 致電氣損害（或反之亦然）。 有習知的不同過電壓保護電路，例如，稽納二極體或 二極體或著名的撬杆電路（如果被檢測到有過電壓的 10話’可將一接地線短路以使一熔絲斷裂之電路)之使用。 當一使用者將一連接器嵌進入一電子裝置時，由於施 加暴力’不可能防止該使用者免於損害裝置，並且因此似 乎不可能防止由於暴力所導致之損害。 但是’一使用者無法檢測電壓，例如，高至2〇v範圍中 15之電壓。這是為何一使用者在將一錯誤插頭嵌進入錯誤插 座之前不能夠檢測任何失誤之理由（沒有讀取說明書或沒 有使用一種多用途儀錶）。 因此需具有一種移動式電子裝置，其受保護免於受到 知加至當高電壓施加時受到損害之接觸點的高電壓之影響 2〇 所傷害。 C發明内容;j 發明概要 根據本發明第一論點，提供一種用於移動式裝置之一 過电壓保護電路。該移動式裝置包含至少一個連接器，該 6 200836439

連接益具有用於連接外部裝置之至少一個電氣接觸點以及 連接至使用該連接器之一電路之至少一個内部接觸點。該 過電壓保護電路包含一電氣操作開關、一控制元件、在該 連接器的一電氣接觸點和被連接至該電路的該内部接觸點 5之間的一電氣操作開關以及第一電壓決定單元。該控制元 件被提供以操作該電氣操作開關並且被連接到該開關以操 作該開關。該第一電壓決定單元被提供以檢測在該連接器 的該接觸和該電氣操作開關之間的電壓。該第一電壓決定 單元被連接到該控制元件。該第二電壓決定單元被連接到 10該控制元件。該控制元件被組態以依據在該連接器之該接 觸點所被檢測的電壓而打開或閉合該開關。 應注意到，當開關是在閉合位置時，被決定之兩電壓 被預期是相同的。 這基本實施例被設計作為一基本的實作，其中該連接 15器僅一接觸點受到該電壓保護電路之保護。 在一實施範例中，過電壓保護電路進一步地包含第二 電壓決定單元。該第二電壓決定單讀提供錢測在接觸 20 至該電路的該内部接觸點以及該電氣操作開關之間的電 壓。該第二電壓決定單元被連接到該控制元件。在這實： 例中，該等㈣元件被Μ靴據在接觸至料路的= 部接觸點以及該等連接ϋ之該接觸點所檢狀電壓^開 或閉合該開關。 這實施例可適用於檢測在接觸至該電路的該内部接觸 點以及該連接器的該接觸點之間的相當多之電壓差旦 7 200836439 本發明這基本實施例同時也可被實施而以一個單一多 開關以同時地致動或不致動在該内部電路以及該連接器之 間的一些連接。 在實施範例中，該過電壓保護電路，進一步地包含至 5少一個進一步的電氣操作開關、至少一個進一步的第一電 壓決定單元、以及至少一個進一步的第二電壓決定單元。

該至少一個進一步的電氣操作開關被互連在該連接器 之至v個進一步的電氣接觸點以及連接至該電路之至少 -個進-步的内部接觸點之間。該控制元件分別地被連接 10到各個該至少-個進—步的電氣操作_以控綱等開關。 該進-步的第-電壓決定單元被提供以檢測對於各個 該進一步的電氣操作開關之在該連接器之各個該進一 接觸點之電壓。 該進-步的第二電壓決定單元被提供以對於各該進— 15步的電氣操作開關，分別地檢測在連接至該電路之各該進 一步的内部接觸點之電壓。 該控制元件被組態以根據在連接至該電路之該等内部 接觸點以及該連接器的該等接觸點被檢測之電壓而 閉合該等開關。 及 20 的接的實施例被設計作為其中連㈣之任意數目 接觸相用電壓保護電路被保護之實作例。 在非移動式裝置之情況中，所呈 ==移動:恤通常僅被安裝並且被接線= 工衣置U况中則有許多不同的需要，於其中一使用 8 200836439 者可連接不同的（並且甚至是未知的）設備，例如，雙耳式耳 機、頭戴式耳機、視訊裝置、充電器、電腦及/或其他的構 件或裝置至該移動式裝置。 在一實施範例中，該過電壓保護電路，進一步地包含 5至少一個進一步的電氣操作開關以及至少一個進一步的第 一電壓決定單元。 該至少一個進一步的電氣操作開關被互連在該連接器 之至少一個進一步的電氣接觸點以及連接至該電路的至少 一個進一步的内部接觸點之間。該控制元件分別地被連接 10到各δ亥至少一個進一步的電氣操作開關以控制該等開關。 該進一步的第一電壓決定單元被提供，以對於各該等 進一步的電氧操作開關，分別地檢測在該連接器之各該進 一步的接觸點的電壓。 該控制元件被組態以根據在該連接器之該等接觸點被 15檢測的電壓而打開或閉合該等開關。 這更複雜的實施例被製作為一實作，其中任音數目之 連接器的接觸點利用該電壓保護電路被保護。 在另一實施範例中，該過電壓保護電路進一步地包含 被互連在該連接器之至少二個該等電氣接觸點以錢Ζ 20該電路系統之至少二個該等内部接觸點之間的一開關矩 陣’以重新分配或重新配置在該連接器的這些接觸點以及 連接至該電路系統的該等内部接觸點之間的該等連接點。 該開關矩陣可允許將自直流充電襞置所接收的電壓信 號予以變流。 ^ " 9 200836439 再進一步之另一實施範例中，該開關矩陣被互連在該 等電氣操作開關以及該連接器的該等接觸點之間。這實施 例允許根據被接收之信號而簡單地重新分配該連接器之該 等接觸點(尤其是’當考慮連接至電路线之該等接觸點是 5關於預期良好地被形成之信號時）。 ^再進一步之另一實施範例中，該開關矩陣被互連在該 等電氣操作開關以及連接至該電路系統的該等内部接觸= 之=。廷實施例允許根據例如，移動式裝置之電路系統的 特疋應用接觸點而簡單地重新分配連接器之該等接觸點。 1〇 :即=開_陣可被錢以導引自連接器之接觸點被接 的m移動式裝置之特定應用（積體)電路。其同時也被 以使用兩個開關矩陣(其一各在電子操作開關之側邊) =面重新分配該連接器之接觸點並且另—方面以導引 15 :=號至移動式裝置之電路系統的某些(例如，特定應用) 該聋步之另一實施範例中，該開關矩陣同時也包含 转，關關_允許輯連接至移 再進—牛的所有接觸點的連接器所有接觸點。 制元件姑〜步之另—實施範例中，該（等）開關矩陣利用該控 護電路合過電壓保 再進一步之 —^ 移動式電子壯署—只施範例中’該控制元件被連接到該 而控制讀開路Γ依據自該電路系統被接收的信號 之该等開關。這實施例被修改使適合下 10 200836439 】$况其中該開關矩陣被使用以連接該連接器的某些接 至私動式裝置之電路系統的特定應用（積體）電路之某 些接觸點。 '

人一ί進—步之另一實施範例中，該控制元件進一步地包 1电’也％壓決定單元以檢測移動式裝置電池之電池電 壓1過電壓保護電路是喪入式的。在這實施例中，該控 制兀件被組態以當如果該電池電壓下降至一預定臨限值之 下時則打開該等開關。這實施例用以保護該移動式裝置免 於因短路之輪出端點而被放電或被損害。應注意到，其同 1〇 %也被設想以執行一實施例，於其中該等開關被打開，如 果電池電壓之首先衍生值超出敢值的話（以防止在高的 電流快速的放電或高的電流快速的充電注意到，該裝置 可被組態以在某些時間週期之後重置該等開關以允許，例 如，經由該連接器進行充電處理程序。 15 20 再進-步之另一實施範例中，該控制元件進—步地包 含連接_電路之-輸出㈣接咖，⑽知該電路，在 該連接器以及連接至該電路之料内部接觸點之間的 開關之至少-個已經被打開。這實施例可用以經由移動式 裝置之人類·機器界面而通知該移動式裳置之—使用者二 過電壓情況已經發生並且被檢測。這㈣也可利用藉^ 控制凡件被傳达至該移喊裝置之該電路的—情而: 在本發明的另—實施範例中，該控制元件進-步地^ 含一定時^在—被決定的時間週期之後輸出該信號^ 被设想以依私不超出該等電壓臨限多少的一電壓值而選 11 200836439 擇該時間。亦即，如果該被量測/被決定的電壓僅稍微地超 出該電麼臨限，則其可能沒有理由即時地警告該使用者。 但是，當該電壓超出臨限值，例如，3V時，則至該使用者 之警告可較佳地即時被致動。一種相似方法同時也可被使 5用以依據被檢測之電壓而調變·警告之音量或聲調。

在本發明再進一步的另一實施範例中，電路進一步地 具有一連接檢測器以通知該電路，至該連接器之一外部連 接ϋ已經被連接/被切斷。如果並且當一連接被檢測時，則 該連接檢測器可被使用以自睡眠模式”喚醒”一裝置。如果 10並且當-斷連被檢測時，則該連接檢測器同時也可被使用 以使-裝置進入睡眠模式。該連接檢測器可利用一切換連 接器被執行，其中在該連接器中之一接觸點/開關指示，是 否-外部連接器被連接。其同時也被考慮以將該連接檢測 器包含在控制元件自身中，其中該連接檢測器是反應於在 15该等連接器接觸點被檢測之電壓而觸發。 於再進7之另-實施範例中，該控制元件被連接到 該電路以依據自該電路所接收之信號而控制開關矩陣之開 關。這實施例是針對於單一應用需要不同的接觸點組合以 能夠通訊於被連接之裝置之情況。 20 柢蘇不赞π之另 口 wtj "、、ΰ ▽初八电卞裒置被提, 其具有如以μ巾被揭*之―過電壓保護電路，盆 控制元件被連接到該電路以依據自該電路被接收或自、 接器被接收之信號而控制該過電壓保護電路之開關。 在一實施範例中，該移動式裝置進-步地包含一 12 200836439 式電話。這實施例可提供保護移動式電話以免於來自不同 週邊震置，例如，充電器、外部電源供應或連接至資料處 理裝置或免手控操作設備，所接收之過電壓。 在另—實施範例中，該移動式裝置進-步地包含一立 訊播放器裝置。在另一實施範例中，該移動式裝置進 地包含一音訊記錄器裝置。這些實施例可用以保護移動式 裝置使免於施加在線上輸出連接器、線上輪入連接器或麥 克風/擴音器連接器之過電壓。 10 15 20 仍然，另-實施範例中，該移動式裝置進一步地包含 一視訊播放《置。在另—實施範财，該移動式裳置進 =地包含—視訊記錄^置。這些實施例可用以保護移 2式裳置使纽餘加在視贿人/視訊如、線上輸出連 為、線上輸入連接器或麥克風/擴音器連接器之過電壓。 再進-步之另—實施範例中，該移動式裝置進一步地 攝影機，例如，—視訊攝影機。這實施例可具有保 :屮ί式！置，使免於被施加在視訊輸入/視訊輸出、線上 二厂接Κ線上輸入連接器或麥克風/擴音器連接器之 ㈣^據另一實施範例，其提供—種用於操作一過電麼保 传Γ之Γ法，該方法用於保護—移動式端點裝置電路， #、心在林動式裝置之連接11所接收之過電壓的損害。 接:Γ呆護電路被連接在連至該移動式裝置電路之内部 接?技及該連接㈣·點之間。財法包含決定在連 接颂觸點被接收之電塵、決定在電路之該等内部接觸點 13 200836439 預定# 連接器的該等接觸點以及在 一開關髮限制範圍之内的電壓之電路的内部接觸點之間的 5 15 20 之該實施範例中’該方法進一步地包含決定在該電路 等接觸Γ接觸點的電壓並且閉合被連接在該連接器的該 4 ’錢在預定電壓限制_之_電壓 該專内部接觸點之間的一開關。 路的 壓超H到，蚊f壓之步驟可能只在於決定是否該電 〜所選擇的參考電壓之一。 的該hr範例中’該方法進—步地包含打開在連接器 接觸點之間的一連接。，、主音到广圍之’路的内部 中之兩量測其士 .應‘到’在被閉合之開關的情況 ’、土本上應產生相同的電壓數值。 等電範：’該方法進-步地包含接收關於該 路。這•〃之貝Λ ’並且因此操作該過電Μ保護電 不同的二可應用至移動式裝置，其使用可藉由 壓振幅而操作之不同的應用。 -開之另—實施範例中，該方法在進一步地包含 互連路中被執行。該開關矩陣被 Μ連接裔的電氣接觸點 路的内部接觸點之至少二點之間。及，該電 法進-步地包含··依據在連接二f該方 雷露任。。的接觸點接收之被決定的 重新八配路之該等内部接觸點的被決定之電塵而 重新刀配在該連接器的該等接觸點以及連接至該電路的該 14 200836439 等内部接觸點之間的連接點。 在另一實施範例中，重新分配步驟依據經由連接至移 動式端點裝置之電路的一連接點所被接收之信號/資訊而 被進行。這實施例提供使移動式端點之電路決定連接器的 5那一個接觸點將被分配至連接至移動式端點裝置電路的那 一個内部接觸點。這實施例可用以重新分配對於該移動式 (端點）裝置之各個應用（或特定應用電路）的連接。 在另一實施範例中，在一移動式端點裝置上被進行之 該方法進一步地包含一電池。在這實施例中，該過電壓保 ‘黾路被連接到該電池(例如，經由一電池電壓決定單元）。 在這貫施範例中，該方法進一步地包含決定一移動式裝置 之電池的電池電壓，並且如果該電池降至一預定電壓臨限 之下，則打開在連接器的該等接觸點以及電路的該等内部 接觸點之間的該等開關。該電池電壓可藉由在其中被製作 15或破連接到該控制單元之電壓量測單元而被決定。 再進-步之另-實施範例中，該方法進一步地包含打 開在連接器的該等接觸點以及電路的該 的該等開關之至少-開關，並且傳送在連接器的該等= 點以及電路的該等内部接觸點之間的該等開關之至少_開 2〇關已經被打開的一個信號指示至該電路。這實施例作為一 種監視器功能以提醒使用者或移動式裝置電路關於一過電 壓情況已經被檢測到。其同時也被設想以停止或通知使^ =連接器之-應關於過電辟件已發生，以導致—個警 告之輸出以停止-使用者將過電壓裝置連接至連接器/移 15 200836439 動式裝置。 該系統包含部份的附加檢測並且另外地其亦包含有許 多的可能性，如使用者可能造成錯誤連接或自一選單造成 錯誤選擇並且因此-高電壓低随抗信號（尤其是線上輸入) 5可能破壞移動式裝置之積體電路。 在另-實施範例中，該方法進_步地包含··如果其被 檢測4 A壓超出该預定的電壓臨限時則設定一定時器， 並且田在定^之没定時間已到之後一決定的時間週期之 後則輸出該信號。 1〇 Μ—步之另-實施範财，該方法進-步地包含： 檢測在該移動式裝置的該等連接點之一外部連接器是否已 被連接/被切斷，並且通知該電路在該連接器之一外部連接 益已被連接/被切斷。這實施例可被使用，如果連接至一外 邛連接απ之連接點已經被檢測則將使被保護之裝置喚 15醒，或如果已檢測到一連接器已被切斷時則將該被保護之 一裝置設定成為一睡眠模式。 根據本發明之另一論點，可自一伺服器下載用以執行 先前說明之方法的一種電腦程式產品被提供，其包含當該 程式在一電腦或一網路裝置上被執行時用以執行先前方法 20的所有步驟之程式碼手段。 仍然根據本發明之另一論點，提供一電腦程式產品， 當該程式產品在一電腦或一網路裝置上被執行時，其將包 含被儲存在一電腦可讀取媒體上用以執行先前說明之方法 的程式碼手段。 16 200836439 根據本發明> s a 電f % —電腦f料錢被提供。該 錢波形錢實施，並且當該電腦程式在一 %細或一網路券罢 罝上被執行時，則該信號將代表一程式， 其使該電腦可執彳人*、， 祝仃包含先丽說明之方法的步驟。 圖式簡單說明 在下面，本發明將參看所包含之圖形而詳細地被說 明，於其中： Φ 第1圖展不依據一個4個_接觸點插頭的信號多路傳輸 列表。 10 第2A和2βΒ1是本發明在過電壓保護電路和該等連接 接觸點之間提供—開關矩陣之熟練實施例的電路圖。 第3圖是一過電壓保護電路之硬體_製作實施例的電路圖。 第4圖是用以分佈一連接器之信號接觸點至不同的特 疋應用界面之〜種開關矩陣基本實施例的圖形。 15 第5A、5B以及5C圖是本發明的方法之基本實施例的流 ^ 程圖。 ~ 第6A和6B圖是具有一過電壓保護電路之移動式端點 ， 裝置的分解區塊圖。 【贫式】 2 〇較佳實施例之詳細說明 在下面的詳細說明中，相同的構件將給予相同參考號 碼，無視於它們是否在本發明的不同實施例中被展示。為 了清楚地以及簡潔地展示本發明，圖形可不必然得依尺度 緣製並且某些特點可以某種分解型式被展示。 17 200836439 第1圖展示依據4個-接觸點插頭的信號多工化列表之 範例。_表之行代表不同的信號樣式，如音訊、視訊以 數位K違4個接觸點插頭系統主要地具有輸出信號， =時也輸人如用於記錄U</R<音訊輸人，其中電麼可以 疋nr至7Vpp ’其疋+或_3 5V峰值。同時也可能發生電屢上 升至+或-7V峰值位準。同時提供安全操作邊限之特殊的差 錯情況或翻高至+或撕。此高電财能來自具有相 T連接器（或形式因素)之錢Μ供應或來自-連接至交 流信號之連接，其可能導賴)電路賴二_箝制該信號 10之過電壓情況。 該等信號使用包含共同接地點之4線被多工化。為保證 預期^連接，系統必須正禮地辨識被連接之信號或當使用 者可月b不了解所有的^號位準和阻抗時，其必須強健地可 禁受得起不正確的使用。例如，使用者可能連接太高的電 '、進、線上而H统仍然引導信號至僅禁受得起在〇v以及 1.8V之間的電壓之輸出級。 同¥也可有各種轉接益，其不欲與移動式端點裝置使 用’而使用者可將這些轉接器應用於有缺陷的信號檢測和 信號發送路線上。 20 ·帛2八圖是本發明麟實_之電路圖，其提供在過電 壓保護電路以及該等連接器之接觸點之間的一開關矩陣。 在左側上之多工化開關（或一切換矩陣)被安置，其可被控制 乂刀換任何所需的仏號組合至3個信號線以及接地線(接地 線未被展示）。在中間有三組開關，其將連接器自右侧之敏 18 200836439 感的引擎電路隔離。其有電壓檢測器監視在開關右側上之 電壓並且當該電壓超出設定值（負的/正的）時，該電路打門 該等開關並且中斷該等連接。其同時也有一監視器r 丁汗 是否該電池電壓減少，並且當電池電壓減少時打開保=開 5關。可能展示高電壓和低阻抗之線上輸入信號經由高

電阻器被引導，其以與下一級之輸入阻抗組合的方式將1 電壓以及電流降低至安全位準。這些類型之串列電 不可應用至某些輸出信號，例如，視訊信號，其必須精確 地展示75歐姆來源/終端阻抗。另夕卜地，當併列的終蠕:使 10用時，其不需要如上所述的保護開關之串列保護電阻 等保護位準可分別地被設定至各個開關並且分別位準同時 也可被定義在輸入電壓振幅之負端以及正端。 電路可以使用高電壓CMOS技術，其指定，例如，35乂 作為最大供應電壓。内部充電泵被内建以提供開關之供應 15電壓並且在電池信號不顯示之情況中提供其供應電壓；輸 入信號經由保護二極體而整流供應電壓。該系統經由—Η。 控制匯流排被控制。其有一中斷信號(INT)指示控制處理器 之出差錯情況，其可在顯示器之使用者選單系統上提供回 授。其同時也可以是可依據其獨有的專用保護之旁通信 20號。该保護同時也可與3個特定地被保護之連接器所乓用。 其同時也可僅保護三組信號線而不執行電路中任何系統的 保濩糸統以避免系統不必要的複雜性。 第2B圖是本發明熟練實施例之電路圖，其具有在過電 壓保護電路以及該等連接器之接觸點之間的一開關矩陣。 19 200836439 在工側上之多工化開關（或一切換矩陣)被安置，其可被控制 以切換任何所需的信號組合至3個信號線以及接地線(接地 線未破展示）。在中間有三組開關，其將連接器自右端之敏 感的引擎電路隔離。其有電壓檢測器以監視開關兩端上的 5電壓，並且當該電壓超出設定值（負的/正的）時，該電路打 3 η亥專開關並且中斷該等連接。其同時也有一監視器用以 檢查该電池電壓是否減少，並且當該電池電壓減少時打開 • 保護開關。展示高電壓以及低阻抗的線上輸入信號經由高 阻抗電阻器被引導，其以與下一級之輸入阻抗組合的方式 而Ρ牛低電壓以及電流至安全位準。這些類型之串列電阻器 疋不可應用至某些輸出信號，例如，視訊信號，其必須精 確地展示75歐姆來源/終端阻抗。另外地，當併列終端被使 用時’其不需要上述的保護開關之串列保護電阻。該等保 遵位準可分別地被設定至各個開關並且同時分別的位準也 15可被定義在輸入電壓振幅之負端以及正端。 _ 電路可以使用高電壓CMOS技術，其指定，例如，35V， ^ 作為最大供應電壓。内部充電-泵被内建以提供開關之供應 、 電壓並且在電池信號不顯示之情況中則提供其供應電壓； 該輸入信號經由保護二極體而整流供應電壓。該系統终<由 20 一12C控制匯流排被控制。有一指示控制處理器之出錯情況 之中斷信號(INT)，其可在顯示器之使用者選單系統上提供 回授。其同時也可以是可依據獨有的專用保護之旁通信 號。該保護同時也可與3個特定地被保護之連接器所共用。 同時也可僅保護三組信號線而不是執行電路任何系統之保 20 200836439 遵系統以避免系統不必要的複雜性。 檢測可包含二組不同的檢測位準，例如，較高和較低 的電c限制範圍。其被設想以檢測過電壓以及過低的電壓 (負的電壓）。其同時也被㈣以選擇對於開_陣之不同切 5 :位置的不同過電壓以及過低的電壓（負的電壓）。例如，在 ^線上輸人模式中，用於某種連接ϋ接腳之臨限可被設 ; 至+4V，並且在一視訊輸出模式中，用於相同連接 器接腳之臨限可被設定為-0.3V至+ 1.8V。 可編程式性意謂著吾人對於各個模式（用於在一裝置 10上fUf以及使肋連接旨之各個應肖）設⑼_檢測位準，亦 即分別地針對各健號設定之_位準。輸人經常被保 護。如被標明於第2圖中，該線上輸入是具有大的串列電阻 為’如果當该等開關是在錯誤模式中時，則其可保護而免 於將高電壓切換至敏感電路。在這情況中，較低的臨限將 15 產生檢測並且開關被打開。 較高於指定電壓之線上輸入模式可被檢測並且對於使 用者之警告可被輸出（聽覺地經由擴音器或耳機、光學地經 由顯示器或機械地經由例如，震動警報器）。該等開關被打 開，而在這情況中額外的保護可以線上輸入中之短路開關 20形成（在具有文字LINE IN之第2A和2B圖的該點中）。這‘‘額 外的”選擇是自然地取決於電路製作。在這情況中，短路輸 入不是有害的，因有提供限制可能發生最大電流之相當大 的串列電阻器（被標記為“保護串列電阻器，，）。 田 第3圖是過電麼保護電路的硬體製作<實施例的電路 21 200836439 圖。該連接器12側端包含比較於經由⑽埠以及Rs_正反器 (FF)而打開開關1〇之固定電壓的檢測器/比較器（或第一電 壓決定單元6)，其同時地將影響至所有的開關1〇。 信號I/O端或（電話)電路側丨6具有可程控檢測器/比較 5器（或第二電壓決定單元8)，其具有分別地可調整之具有低 電壓粒度之負的以及正的臨限值以提供最佳之保護。因在 移動式端點裝置中具有非常敏感的IC，敏感的保護是必須 的，其可能，例如，無法承受在-0·3ν之下的負電壓或在 1 ·95V之上的正電壓。檢測器直接控制分別地設定該等開關 10 之閉合的RS-正反器。 該開啟必須非常快速地發生並且因此其藉由與軟體定 義臨限值組合的直接硬體控制而被進行。任何時間，當一 被迫之開啟發生時；一中斷被形成/被傳送至移動式端點裝 置之電路。軟體可以檢測是否一個或所有的中斷檢測器已 15被重新設定在控制暫存器區域中。這展示該過電壓導致觸 發連接器或電路1/0端之比較器。另外地，有一量測系統可 檢測在連接器端上之電壓以提供用於恢復之協助。為使電 路系統最小化，-檢測器被提供，其可檢查分別地在具有 夕工化開關協助的軟體，控制之下的各線。在檢測過電壓情 2〇況不再呈現之後，該等開關可被閉合或使用者指令/警告可 被展不在移動式端點裝置上。這量測可經常在開關被閉合 之刚被進订以當在任何時間該等電路開關由於過電壓被打 開時而達成增加之安全。當打開該等開關時，有一非常短 的電壓脈波呈現，其可能具有-反面的影響。但是這脈波 22 200836439

可僅具有少數奈秒之長度並且因此不具有破壞性的。該等 保護開關时也是直接地在經由錢設定⑻歧設定⑻ 至各正反器之信號的控制之下。該保護系統另外地在正反 二區塊内邛中被提供一0R-閘。在圖形中，以參考數目4被 5指示之部份係相關聯於控制元件。在圖形中，以參考數目6 被指示之部份係相關聯於第一電壓決定單元。在圖形中， 以 > 考數目8被指示之部份是相關聯於第二電壓決定單 元。參考標幟ίο相關聯於電氣操作開關。參考標幟12指示 連接$考私幟16指示連接至移動式裝置電路之接觸點。 10 — #4圖是分佈連接器之信號接觸點至不同的應用或特 疋應用界面之開關矩陣的基本實施例之圖形。為增加圖形 之明白起見，在圖形中過電壓保護電路已經被省略。 〃第5AS1是用於操作_過電壓保護電路之方法的基本實 =例，4圖，其用以保護_移動式端點裝置電路使免於 又在"亥私動式裝置之一連接器所接收的過電壓之損害。其 預期該過電壓保護電路被連接在連至一電路的内部接觸點 以及:連接器的接觸點之間。該方法包含重複地··決定在 連接=的接觸點所被接收之電壓（步驟1}並且如果該被決定 的電壓是在預定的電壓限制範圍之内的話，則閉合被連接 2〇在該連接器的該等接觸點以及電路的該等内部接觸點之間 的開關（步驟3)。 弟5B圖是用於操作一過電麼保護電路的方法之基本實 流程圖，其心健㈣式端輯置之_電路使免 ^動式裝置之—連接器所被接收的過電I之損害。 23 200836439 其預期該過電摩保護電路被連接在連至一電路的内部接觸 點以及一連接器的接觸點之間。該方法包含重複地：決定 在連接器的接觸點所被接收之電壓（步驟1)，決定在電路的 該等内部接觸點之M(步驟2)，並且如果該被決定的電壓 5是在預定電壓限制範圍之内的話，則閉合被連接在該連接 器的該等接觸點以及該電路的該等内部接觸點之間的開關 (步驟3)。 第冗圖是用於操作一過電麼保護電路之方法更熟練實 施例之抓長圖，其用以保護移動式端點裳置之一電路系統 1〇 $免受在該移動式裝置的—連接器所被接收的過電壓之損 害。其預期該過電壓保護電路被連接在連至一電路的内部 接觸點以及連接器的接觸點之間。該方法是反覆的。該方 法自移動式裳置是在睡眠模式中之狀態開始。在該睡眠模 式中貝j連接②、是否被連接(例如…插頭是否被插 15進移動式裳置之插座中）。在下一個步驟中，該系統進行一 奐醒乂驟以將该系統自睡眠模式中喚醒。該裝置之系統它 本身或控制裝置可決定該喚醒步驟是否被進行。其設想， 如果該控制裝置僅檢測充電器是否已被連接的話，則不將 糸統予以喚g星。 2〇 9在連接已被檢測之後（並且最後該系統已被進行一喚 醒步驟），錢㈣之接細被接_ 將被蚊/被監控。 假如該監控電壓是在預定電壓限制範圍之内，則被連 接在連接器的該等接觸點以及電路的該等内部接觸點之間 、1關將被閉合(並且最後一開關矩陣之該等開關將依據 24 200836439 該被決定的電壓而被切換）。 假如該監控電壓不是在預定電壓限制範圍之内，則被 連接在連接H的該等接難以及電路的該等㈣接觸點之 間的該等開關將保持被打開。 5 在該等開關已經被閉合或保持被打開之後，則在連接 器的接觸點所被接收的電壓之監控/決定將被繼續。 假如該監控電壓超出該等預定電壓限制範圍（在該等 開關已經被閉合之後），被連接在連接器的該等接觸點以及 電路的該等内部接觸點之間的該等開關將（重新)被打開。 10 在該等開關已經被打開或保持被打開之後，則在連接 器的接觸點所被接收的電壓之監控/決定將被繼續。 如果該被決定的電壓持續地超出預定電壓限制範圍 (經一預定時間），則一警報，例如，看得見的（在屏幕上)及 /或可聽見的信號，將被輸出至使用者，而繼續監控在連接 15 器的接觸點所被接收之電壓。 如果該被決定的電壓不再超出該等預定電壓限制範 圍，則被連接在連接器的該等接觸點以及電路的該等内部 接觸點之間的該等開關將被回復/被閉合（並且可能是一開 關矩陣同時也重新被切換）。 20 假如其檢測該等連接器被切斷，則該系統可進行步驟 以重新進入睡眠模式。 第6A圖是具有一過電壓保護電路之移動式端點裝置3〇 的分解區塊圖。該移動式端點3〇被實施作為一移動式電 居其具有連接至忒電路的内部接觸點16之一移動式裝置 25 200836439 電路14。該移動式裝置進一步地具有一耳機24、一麥克風 袖珍鍵盤20以及一顯示器22(為清楚起見，無線電構 件天線以及電池已被省略）。該電話同時也具有一連接器 12以連接週邊裝置至該移動式電話。該電話同時也具有一 5過電壓保護電路2。該過電壓保護電路2包含一被連接到一 開關（元件）1〇之控制元件4以操作該開關（元件）。過電壓保 邊電路2同時也包含一（未被展示）第一電 壓決定單元（6)以 才欢’則在该連接器12的該接觸點以及該電氣操作開關（元 件）1〇之間的電壓。控制元件4被組態以依據被檢測之在該 10連接器的該接觸點之電壓而打開或閉合該開關（元件）1〇。該 控制το件4可經由線路26而被連接到該移動式裝置電路14 以在一過電壓事件已經發生並且該開關區塊的過電壓保護 開關之一開關已經被打開的情況中，傳送一中斷信號至該 移動式裝置電路14。該控制元件4同時也可經由線路28被連 15接到該移動式裝置電路14以接收 ，例如，致動臨限電壓資 料（或如何設定不被展示之開關矩陣的開關之資訊）。 第6B圖是具有一過電壓保護電路之移動式端點裝置3〇 的刀解Q塊圖。該移動式端點30被實施作為一移動式電 話’其具有連接至該電路的内部接觸點16之一移動式装置 2〇電路14。該移動式裝置進一步地具有一耳機24、a麥克風 Μ、一袖珍鍵盤2〇以及一顯示器22(為清楚起見，無線電構 件、天線以及電池已被省略)。該電話同時也被提供—連接 器12以連接週邊裝置至移動式電話。該電話同時也具有一 過電壓保護電路2。該過電壓保護電路2包含被連接到_開 26 200836439 5

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關（元件）10之控制元件4以操 護電路2同時也包含m；：開關u件）°該過電壓保 檢測在該連接n12的該=)弟—4決定單元⑹以 件)1〇之間的電壓。另外地 卞作開關(- 被展示單柳)(未 内部接觸點以及該電氣操作開關之間的電壓。二= 的如部接觸如及該連接㈣ 破組恕以打開或閉合該開 綱。該㈣元輪輪26被細 = =:r_件已經發生並且該開關區塊:=被打開之情況中，傳送-中斷信號 至該移動式裝置電路14。該控制元件犧由線路 纖輕置電輪接收，例如，致動臨限電壓^； 如何叹疋不被展不之開關矩陣的開關之資訊）。 本發明之過電壓保護電路可監視具有固定的或可調整 的負以及正臨限之電壓，其中如果並且#過電壓情況發生 時’具有串列保護開關之電路配置被打開。本發明之過電 壓保護電路同時也可包含—恢復系統，其是自動的或軟體 控制的以中斷被檢測之過電壓/開關打開之產生。 本發明尤其是可應用於4個接觸點Av連接器上，其被 多工化以供用於具有輸入和輸出信號之許多應用上。 這申請包含實作之朗以及具有範狀树明的實施 例。應注意到，本發明是不受限於音訊/視訊連接器。熟習 本技術者應明白，本發明是不受限於上述呈現之實施例的 27 200836439 詳細說明，並且本發明同時也可以另一形式被製作而不脫 離本發明之特性。上面所呈現之實施例應被考慮作為展示 之用’而不疋限制。因此，製作以及使用本發明之可能性 將僅受所包含之申請專利範圍所限定。所以當藉由包含等 5效製作之申請專利範圍所決定之製作本發明的各種選擇， 同時也是屬於本發明之範轉。 【圖式簡單說明】 第1圖展示依據一個4個-接觸點插頭的信號多路傳輸 列表。 0 第2A和2B圖是本發明在過電壓保護電路和該等連接 為接觸點之間提供一開關矩陣之熟練實施例的電路圖。 第3圖是一過電壓保護電路之硬體_製作實施例的電路圖。 第4圖是用以分佈一連接器之信號接觸點至不同的特 定應用界面之一種開關矩陣基本實施例的圖形。 5 第5A、5B以及5C圖是本發明的方法之基本實施例的流 程圖。 第6A和6B圖是具有一過電壓保護電路之移動式端點 裝置的分解區塊圖。 【主要元件符號說明】 2···過電壓保護電路 4…控制元件 6…第一電壓決定單元 8…第二電壓決定單元 10…開關 12…連接器 14…移動式裝置電路 16…電路接觸點 18…麥克風 20…袖珍鍵盤 28 200836439 22…顯示器 28···線路 24…耳機 30···移動式端點裝置 26···線路

29

Claims (1)

1. 、申請專利範圍： 、車2於&動式裝置之過電壓保護電路，其包含至少一 斤…亥連接器具有用於連接外部裝置之至少-個電 乳接觸點以及連接至使用該連接器之―電路之至少一 個内部接觸點， 該過電壓保護電路具特徵於： 一電氣操作開關，其被連接在該連接器的-個電氣 接觸.,，UX及連接至該電路的勒部制點之間， 10 一用於操作該開關之控制元件， 第决疋單π，其檢測在該連接器的該接觸 』以及該電氣操作開關之_電壓，該第 到該控制元件，並且 15 其中該控制元件被組態以依據在該連接器的該接 觸點所檢測之電壓而打開或閉合該開關。 2·依射料鄉圍幻項之過電壓倾電路，i進一步 地包含-第二電壓決定單元以檢測在連接至該電路的 該内部接觸點以及該電氣操作㈣之__，其第二 單元被連接到該控制元件， 〃 20 其中該控制元件被組態以依據在連接至該電路的 該内部接觸點以及該連接器的該接觸點所檢測之電壓 而打開或閉合該開關。 3·依據申請專利範圍第2項之過電壓保護電路，其進一步 地包含： ’ 至少-個進-步的電氣操作關，其被互連在該連 30 5 槔器的$ i % 7一個進一步之電氣接觸點以及連接至該電 ^—個進一步的内部接觸點之間， _ 其中該控制元件分別地被連接到各該至少一個進 、氣氣操作開關以控制該等開關， ^ 其中該過電壓保護電路進一步地包含一進一步的 卑〜略严、 % I決定單元，以對於被連接到該控制元件之各該 ^ %氟操作開關，分別地檢測在該連接器之各該 ^的接觸點之電壓， 1〇 第一其中該過電壓保護電路進一步地包含一進一步的 <髮決定單元，以對於被連接到該控制元件之各該 、氣氧操作開關，分別地檢測在連接至該電路之 ~ —步的内部接觸點之電壓， ♦其中該控制元件被組態以依據在連接至該電路之 15 =等内部接觸點以及該連接器之該等接觸點所檢測之 4 %壓*開或閉合該等開關。 义據申請專利範圍第1項之過電壓保護電路，其進一步 地包含·· η 20 至少一個進一步的電氣操作開關，其被互連在該連 二之至少一個進一步的電氣接觸點以及連接至該電 之至^、一個進一步的内部接觸點之間， 其中該控制元件分別地被連接到各該至少一個進 步的電氣操作開關以控制該等開關， ^其中該過電壓保護電路進一步地包含一進_步的 第電壓決定單元，以對於被連接到該控制元件之各該 31 200836439 進V的私氣操作開關，分別地檢測在該連接器之各該 進一步的接觸點之電墨， 其中该控制兀件被組態以依據在該連接器之該等 接觸點所檢測之電麼而打開或閉合該等開關。 ^ I依據申請專利範圍第2項之過電㈣護電路，其進一步 關矩陣，朗關矩陣被互連在該連接器之至 少二個該等電氣接觸點以及連接至該電路之至:二個 • 該㈣部制狀間，㈣新姐在誠接H的這些接 觸點以及連接至該電路的該㈣部接觸點之間的連接。 依據申W專㈣ϋ第5項之過電壓保護電路，其中該開 關矩陣被互連在該等電氣操作開關以及該連接器的該 等接觸點之間。 μ 7·依據申請專利範圍第5項之過電壓保護電路，其中該開 關矩陣被互連在該等電氣操作開關以及連接至該電路 15 的該等内部接觸點之間。 ·. 8.依射請專利範圍第4項之過電壓保護電路，其中該開 關矩陣也包含該等電子式操作開關。 Λ开 依據申π專利範圍第5項之過電壓保護電路，其中該開 關矩陣藉由該控制元件被控制。 歼 •依據申明專利範圍第9項之過電壓保護電路，其中該控 制元件被連接到該電路以依據自該電路被接收之= 而控制該開關矩陣之開關。 U·依據先前申請專利範圍之任一項的過電壓保護電路，其 中該控制元件進一步地包含·· 32 200836439 一電池電壓決定單元，其檢測一移動式裝置之電池 的電池電壓，並且如果該電池電壓落在一預定臨限數值 之下的話則該控制元件被組態以打開該等開關。 12. 依據申請專利範圍第1項之過電壓保護電路，其中該控 5 制元件進一步地包含被連接到該電路之一輸出信號接 觸點，以通知該電路在該連接器以及連接至該電路的該 等内部接觸點之間的該等開關之至少一個已經被打開。 13. 依據申請專利範圍第12項之過電壓保護電路，其中該控 制元件進一步地包含一定時器以在一決定的時間週期 10 之後輸出該信號。 14. 依據申請專利範圍第1項之過電壓保護電路，其進一步 地包含一連接檢測器以通知該電路一外部連接器已在 該連接器處被連接/被切斷。 15. —種包含依據申請專利範圍第1項之過電壓保護電路的 15 移動式電子裝置，其中該控制元件被連接到該電路以依 據自該電路被接收或自該連接器被接收的電壓信號而 控制該過電壓保護電路之開關。 16. 依據申請專利範圍第15項之移動式電子裝置，其進一步 地包含一移動式電話。 20 17·依據申請專利範圍第15項之移動式電子裝置，其進一步 地包含一音訊播放器或音訊記錄器裝置。 18. 依據申請專利範圍第15項之移動式電子裝置，其進一步 地包含一視訊播放器或視訊記錄器裝置。 19. 依據申請專利範圍第15項之移動式電子裝置，其進一步 33 200836439 地包含一攝影機。 20. —種用於操作一過電壓保護電路之方法，其保護一移動 式終端裝置之一電路免於受到在該移動式裝置之一連 接器所接收的過電壓之損害， 5 該過電壓保護電路被連接在連至該電路的内部接 觸點以及該連接器之接觸點之間； 該方法包含下列步驟： 決定在該連接器之接觸點被接收的至少一個電 壓，並且 10 如果該至少一個被決定之電壓是在預定電壓限制 範圍之内的話，則閉合被連接在該連接器的該等接觸點 以及該電路的該等内部接觸點之間的開關。 21. 依據申請專利範圍第20項之方法，其進一步地包含下列 之步驟： 15 決定至少一個在該電路之該等内部接觸點的電壓。 22. 依據申請專利範圍第20項之方法，進一步地包含下列之 步驟： 打開在該連接.器的該等接觸點及/或超出預定電壓 限制範圍之該電路的該等内部接觸點之間的一連接。 20 23.依據申請專利範圍第20項之方法，其進一步地包含下列 之步驟： 接收關於該電壓限制範圍之資訊，並且因此操作該 過電壓保護電路。 24.依據申請專利範圍第20項之方法，其中該過電壓保護電 34 200836439 路進一步地包含被互連在該連接器之至少二點該等電 氣接觸點以及連接至該電路之至少二點該等内部接觸 點之間的一開關矩陣， 該方法進一步地包含下列之步驟： 5 依據在該連接器之接觸點被決定之該被接收的電 壓，以及在該電路之該等内部接觸點被決定之該等電 壓，而重新分配在該連接器的該等接觸點以及連接至該 電路的該等内部接觸點之間的該等連接。 25·依據申請專利範圍第24項之方法，其進一步地包含下列 10 之步驟： 依據經由連接至該移動式端點裝置之該電路的一 連接所被接收的資訊，而重新分配在該連接器之該等接 觸點以及連接至該電路之該等内部接觸點之間的該等 連接。 15 26.依據申請專利範圍第20項之方法，其中該移動式端點裝 置進一步地包含： 一電池以及被連接到該電池之該過電壓保護電 路，該方法進一步地包含下列之步驟： 決定該移動式裝置之該電池的電池電壓，並且 20 如果該電池落在一預定電壓臨限範圍之下的話，則 打開在該連接器之該等接觸點以及該電路之該等内部 接觸點之間的該等開關。 27·依據申請專利範圍第20項之方法，其進一步地包含下列 之步驟： 35 200836439 打開在讜連接器之該接觸點以及該電路的該等内 邛接觸點之間的該等開關之至少一開關，並且 傳达一個“號，該信號指示在該連接器的該等接觸 點以及該電路的該等内部接觸點之間的該等開關之至 5 少一開關已被打開。 28·依據申請專利範圍第20項之方法，其進一步地包含下列 之步驟·· • 在一電壓已超出一臨限數值之後設定一定時器，並 且在該定時器已逾時經一決定時間週期之後則輸 10 信號。 29·依據申請專利範圍第2〇項之方法，其進一步地包含下列 之步驟： θ檢測在該被連接的該移動式裝置之一外部連接器 疋否已被連接/被切斷，並且 15 通知該電路在該連接器之-外部連接器已被連接/ 瞻被切斷。 3α:種能夠操作一過電壓保護電路之電腦程式產品，該過 «保護電路用以保護—移動式端點裝置之電路免於 2〇 ^到錢移動式裝置之一連接器所接收的過電壓之損 ;社式包含t該程式在一控制器、處理器為主的裝 路二電腦、—微處理器為主的裝置、—終蠕機、-網 "二、-移動式端點或-移動式通訊致動端點上被執 几用以執行申請專利範圍第20項之步驟的程式碼部份。 用以執行能夠操作一過電壓保護電路之方法的電 36 200836439 腦、一微處理器為主的裝 一移動式端點、或一移動 式通訊致動端點上被執行時，該程式碼部份用以執行如 申請專利範圍第2〇項之步驟。

   腦程式產品，該過電壓保護電路用( 以保護一移動式端點

   置、一終端機、一網路裝置、一 32· —種以一載波被實施以及代表指令之電腦資料信號，當 藉由一處理器被執行時其將導致如申請專利範圍第20 項之步驟被執行。 37