移動終端進水後電路板的保護方法及電路及一種移動終端的製作方法

2023-06-30 10:16:06 1

專利名稱：移動終端進水後電路板的保護方法及電路及一種移動終端的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種移動終端可靠性保護領域，尤其涉及的是一種移動終端進水後電 路板的保護方法及電路以及一種利用所述保護電路的手機。
背景技術：
在移動終端進水的情況下，為了有效的保護移動終端的電路板，需要快速有效的 切斷電池與移動終端電路板的連接，目前，一般採用嚴密的結構設計以達到防止進水的目 的，但是隨著移動終端的功能越來越多，與外設連接的接口越來越多，越來越複雜，移動終 端防水的難度也越來越大，例如，手機的Micro USB(Micro Universal Serial Bus微型通 用數據總線)接口，3. 5mm標準耳機插孔等等。現有的移動終端防水措施已經不能有效的解 決防水問題。因此，現有技術還有待於改進和發展。

發明內容
本發明的目的在於提供一種移動終端進水後電路板的保護方法及電路，旨在解決 現有的移動終端因功能和結構上的改變導致的難以有效解決的防水問題。本發明的技術方案如下一種移動終端進水後電路板的保護方法，其原理在於利用水的導電性，在易於進 水的對外接口處設置專用的硬體短路檢測電路，實現對於移動終端進水的硬體檢測，並利 用硬體開關電路快速切斷電池對移動終端的供電，有效的保護移動終端的電路板。所述的移動終端進水後電路板的保護方法，其中，所述硬體檢測電路設置在耳機 插孔內的一對金屬片，其中一個作為檢測彈片連接硬體開關電路，另一個作為接地彈片接 地。所述的移動終端進水後電路板的保護方法，其中，所述硬體檢測電路設置在微型 通用數據總線接口處，利用接口的管腳實現對進水的檢測。一種移動終端進水後電路板的保護電路，其包括第一三極體、第一場效應管、第一 檢測引腳和第二檢測引腳，所述第一三極體的基極連接第一電阻和第二電阻，第一電阻連 接電池的正極，第二電阻連接第一檢測引腳；所述第一三極體的集電極連接第一場效應管 的柵極，所述第一三極體的發射極接地；所述第一場效應管的源極和漏極串聯在移動終端 的供電路徑上。所述的移動終端進水後電路板的保護電路，其中，所述第一檢測引腳和第二檢測 引腳分別是微型通用數據總線接口的第四管腳和第五管腳。所述的移動終端進水後電路板的保護電路，其中，所述第一檢測引腳和第二檢測 引腳設置在耳機插孔內。所述的移動終端進水後電路板的保護電路，其中，所述場效應管為P型場效應管。所述的移動終端進水後電路板的保護電路，其中，所述第一場效應管的源極和柵極之間還設置有一第三電阻。一種移動終端，其中，所述移動終端包括上述的保護電路。所述的移動終端進水後電路板的保護電路，其中，所述移動終端為手機。本發明的有益效果本發明通過利用水的導電性能使電路短路的特性，在易於進 水的接口處設置專用的硬體短路檢測電路，實現對於移動終端進水的硬體檢測，然後，同樣 使用硬體的方式快速切斷電池對移動終端的供電，有效的保護移動終端的電路板。


圖1是本發明實施例一提供的一種設置在手機的Micro USB接口處的防水保護電 路示意圖；圖2是圖1的防水保護電路和手機充電電路相結合的電路示意圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚、明確，以下參照附圖並舉實施例對 本發明進一步詳細說明。本發明實施例提供的一種移動終端進水後電路板的保護方法，其具體設計原理 為利用水的導電性，在易於進水的對外接口處設置專用的硬體短路檢測電路，實現對於手 機進水的硬體檢測，並利用硬體開關電路快速切斷手機電池對手機的供電，有效的保護手 機電路板。所述硬體檢測電路設置在微型通用數據總線接口處，利用接口的管腳實現對進水 的檢測。所述硬體檢測電路也可同時設置在耳機插孔內的一對金屬片，其中一個作為檢測 彈片連接硬體開關電路，另一個作為接地彈片接地。為了更好的實現進水保護，所述檢測電 路可設置在移動終端的任何容易進水的位置。參見圖1，本實施例提供一種設置在手機的Micro USB接口處的防水保護電路，其 包括第一三極體Q2、第一場效應管Q1、第一檢測引腳為Micro USB接口的第四管腳ID和第 二檢測引腳為Micro USB接口的第五管腳GND，所述第一三極體Q2的基極連接第一電阻Rl 和第二電阻R2，第一電阻Rl連接電池的正極，第二電阻R2連接第一檢測引腳；所述第一三 極管Q2的集電極連接第一場效應管Ql的柵極，所述第一三極體Q2的發射極接地；所述第 一場效應管Ql的源極和漏極串聯在移動終端的供電路徑上。所述第一場效應管Ql的源極 和柵極之間還設置有一第三電阻R3，用於給柵極加電壓。所述第一場效應管Ql為一個P型場效應管即PMOS管，所述PMOS管要求過電流能 力大於2A，保證手機正常工作狀態的電池供電能力。圖1中接口為標準5管腳的Micro USB連接器，對於一般手機不具備OTG功能(On The Go，具有此功能的設備，可以作為USB host主設備)，因而第四管腳ID沒有使用，在本 發明中剛好用來作為檢測手機進水短路的檢測腳。還能節省檢測引腳的設置，使設計更簡 便。在手機未進水狀態下，ID管腳與GND管腳或者手機的其他地信號絕緣，保持開路 狀態，這時ID管腳處於懸空狀態，第一三極體Q2的基極通過第一電阻Rl與電池正極相連 接，為高電平，第一三極體Q2處於導通狀態，Q2的集電極及第一場效應管Ql的柵極被拉到低電平，導致第一場效應管Ql的柵極與源極的壓差VGS為負值且小於第一場效應管Ql的 導通門限，第一場效應管Ql導通。對於PMOS管，導通門限VGS(th)為負值，這裡也可以表達為VGS為負值，且VGS的 絕對值大於導通門限VGS (th)的絕對值，也即是滿足導通條件。電流通過第一場效應管Ql 的源極和漏極向手機供電；如果手機進水，ID管腳會與GND管腳短路，第一三極體Q2的基 極通過第二電阻R2被下拉到低電平。此時基極電壓為第二電阻R2上的電壓VR2，且其值 為VR2 = V*R2/(R1+R2)........................公式(1)上式中，V為電池電壓，第一電阻Rl選擇比較大的阻值以減少流過第一電阻Rl的 電流，減小手機的功耗，一般第一電阻Rl為100K的電阻，第二電阻R2的選擇必須使VR2的 值小於第一三極體Q2的導通電壓。(Rl和R2要選用合適的阻值以保證不同狀態下能達到 所需求的電平)根據公式(1)可知，如果手機進水，則第一三極體Q2截止。則第一場效應管Ql的 柵極為高電平，其值為電池電壓也等於源極電壓，導致第一場效應管Ql的柵極與源極的電 壓為零不能滿足導通條件，則第一場效應管Ql截止，電池與手機電路板的連接被切斷。由 於這些都是硬體保護動作，速度非常快，能有效保護手機電路板不被損壞。所述第一檢測弓I腳和第二檢測弓I腳還可設置在耳機插孔內，比如將檢測引腳焊接 在PCB板上的耳機插座容易進水的地方，焊接在PCB板上的第一檢測引腳通過PCB走線連 接到第二電阻R2，第二檢測引腳焊接在第一檢測引腳的附近，間距為0. 5mm左右，焊接在 PCB上的第二檢測引腳通過PCB走線與手機的地連接。當手機進水，導致第一檢測引腳和第 二檢測引腳短路，保護原理與上面所述一樣。一般手機最容易進水的地方就是一些插座的 位置，所以檢測點都放置在插座位置比較有效。另外，手機的充電電路可以避開所述的保護電路。當手機充電時，充電電路要與包 含所述保護電路的供電電路分開，即充電電流直接從充電器經過充電管理單元到電池的正 極，而不是充電電流通過PMOS管反向回到電池。參見圖2所示充電器連接手機充電模塊， 所述手機充電模塊直接連接電池的正極。手機充電時，電流通過充電器流經手機充電模塊 然後進入電池的正極，給電池充電。一種移動終端，其特徵在於，所述移動終端包括上述的保護電路。所述移動終端為 手機、移動電視等。應當理解的是，本發明的應用不限於上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可 以根據上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬於本發明所附權利要求的保 護範圍。
權利要求
一種移動終端進水後電路板的保護方法，其特徵在於，利用水的導電性，在易於進水的對外接口處設置專用的硬體短路檢測電路，實現對於移動終端進水的硬體檢測，並利用硬體開關電路快速切斷電池對移動終端的供電，有效的保護移動終端的電路板。
2.根據權利要求1所述的移動終端進水後電路板的保護方法，其特徵在於，所述硬體 檢測電路設置在耳機插孔內的一對金屬片，其中一個作為檢測彈片連接硬體開關電路，另 一個作為接地彈片接地。
3.根據權利要求1所述的移動終端進水後電路板的保護方法，其特徵在於，所述硬體 檢測電路設置在微型通用數據總線接口處，利用接口的管腳實現對進水的檢測。
4.一種移動終端進水後電路板的保護電路，其特徵在於，包括第一三極體、第一場效應 管、第一檢測引腳和第二檢測引腳，所述第一三極體的基極連接第一電阻和第二電阻，第一 電阻連接電池的正極，第二電阻連接第一檢測引腳；所述第一三極體的集電極連接第一場 效應管的柵極，所述第一三極體的發射極接地；所述第一場效應管的源極和漏極串聯在移 動終端的供電路徑上。
5.根據權利要求4所述的移動終端進水後電路板的保護電路，其特徵在於，所述第一 檢測引腳和第二檢測引腳分別是微型通用數據總線接口的第四管腳和第五管腳。
6.根據權利要求4所述的移動終端進水後電路板的保護電路，其特徵在於，所述第一 檢測弓I腳和第二檢測弓I腳設置在耳機插孔內。
7.根據權利要求4所述的移動終端進水後電路板的保護電路，其特徵在於，所述場效 應管為P型場效應管。
8.根據權利要求4所述的移動終端進水後電路板的保護電路，其特徵在於，所述第一 場效應管的源極和柵極之間還設置有一第三電阻。
9.一種移動終端，其特徵在於，所述移動終端包括權利要求4-8所述的保護電路。
10.根據權利要求9所述的移動終端進水後電路板的保護電路，其特徵在於，所述移動 終端為手機。
全文摘要
本發明公開了移動終端進水後電路板的保護方法及電路及一種移動終端，包括第一三極體、第一場效應管、第一檢測引腳和第二檢測引腳，所述第一三極體的基極連接第一電阻和第二電阻，第一電阻連接電池的正極，第二電阻連接第一檢測引腳；所述第一三極體的集電極連接第一場效應管的柵極，所述第一三極體的發射極接地；所述第一場效應管的源極和漏極串聯在移動終端的供電路徑上。採用本發明可實現對於移動終端進水的硬體檢測，然後，同樣使用硬體的方式快速切斷電池對移動終端的供電，有效的保護移動終端的電路板。
文檔編號G01R31/02GK101945534SQ20101027868
公開日2011年1月12日 申請日期2010年9月1日 優先權日2010年9月1日
發明者楊金華, 王亞輝 申請人:惠州Tcl移動通信有限公司