一種雙模手機及其電池保護電路的製作方法

2023-08-10 18:42:16 1

專利名稱：一種雙模手機及其電池保護電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及移動通信領域，尤其是涉及一種雙模手機及其電池保護 電路。
背景技術：
鋰電池由於其高效耐用輕巧靈便等特點，現在被廣泛地應用於各種便攜 式電子設備中，如移動通信中。現有的鋰電池一般均設有在放電狀態下防止 過放電和負載短路的保護電路。如圖1和圖2所示，即示出了現有的一種單模手機電池供電及電池保護電路框圖。由於鋰離子電池的化學特性，電池生產廠家規定鋰電池的放電電流Ic最大不應超過2C，此處C-電池容量/小時，例如， 一塊鋰電池的容量為900 毫安時，則O卯0毫安。當鋰電池的放電電流常時間超過2C時，可能會導致該 鋰電池的永久性損壞或出現安全問題。為了保護鋰電池不被大電流放電，同 時滿足單模手機的正常使用需要，該手機的鋰電池內都設計有電池保護電路， 其原理框圖如圖2所示，在單模手機鋰電池的保護電路中，鋰電池兩端連接有 電池保護IC、場效應管(FET)、及分流電阻R (阻值R—般小於1000歐姆) 等，另外還設有一個熔斷器件(Fuse)，它在電路中起著二級過流保護作用。 其原理為FET管本身有一定的導通電阻，此導通電阻被用做保護電路的檢測 電阻(RFET)。當與該手機鋰電池連接的單模通信模塊工作時(如啟動)，則 該手機鋰電池向單模通信模塊供電，此時，有一定的電流(I)通過FET管， 根據歐姆定律(U=I*R),則在串接後的FET管與電阻R兩端(AC兩端)存在 一定的電壓差(即，UFCT=I* (Rfet+R))。電池保護IC通過定時採樣AC兩端 的電壓差來測定輸出電流的大小，電池保護IC把從AC兩端的取樣電壓差值與 電池保護IC內預先設置好的基準電壓U(與鋰電池額定輸出電流相對應的一個電壓值)進行比較，當鋰電池的放電電流超過額定輸出電流時，則AC兩端電壓值會高於保護IC內部的基準電壓Uo。當電池保護IC獲知採樣到的AC兩端的電壓值UFET經比較後高於基準電壓值Uo，則電池保護IC判斷此時鋰電池的放電電流超過了額定值，此時，電池保護IC會控制FET管進行關斷，以防止鋰 電池被長時間被過大的電流放電，從而來達到保護鋰電池的目的，由此可以 看出，電池保護IC的基準電壓Uo應等於或略大於IJ (RFET+R)。其中，溶斷 器件用於在電池保護IC出現故障時，當通過該熔斷器的電流過大， 一段時間 後發熱自身熔斷，從而切斷鋰電池的》文電電路，來達到對鋰電池的二級保護 作用。隨著雙模手機在市場上逐漸流行起來，給用戶帶來了方便，也給雙模手 機的設計帶來了一些新的問題。如圖3所示，是現有的雙;漠手機與電池裝置的 連接示意圖；由於，雙模手機一般均設有兩個通信模塊，故雙模手機模塊在 啟動時(搜索對應的通信網絡)時所消耗的電流是比較大的，其峰值電流較 高(如在一個應用例子中，可達2安培左右)，如果雙模手機的兩個通訊模塊 同時啟動，在搜網過程中所產生的峰值電流高達數安培(如4安培)，這樣就 給為雙模手機供電的鋰電池提出了很高的要求，根據前面的介紹，由於鋰電 池的放電電流最大不應超過2C，可以知道，為雙才莫手才幾供的鋰電池的電池容 量應該不低於一個較大的數值(例如，對應於放電電流峰值為4安培，則該電 池容量至少應該為2000毫安時)。但是現有的鋰電池一般很難達到這個容量 標準，另外，由於在雙模手機中，鋰電池的放電電流一般是在搜網時最大， 在其他的工作狀態時，其放電電流遠低於此。為解決此問題，現有的普遍的 方法是將雙模手機的兩個手機模塊分別啟動(禁止同時啟動)，即，首先啟 動其中一個通信模塊，此時，另一個通信模塊暫不啟動；待第一個通信模塊 搜網結束之後，再啟動第二個通信模塊。用這種方法來避免兩個通信模塊同 時啟動而帶來的高峰值的放電流。但是此種方法存在不足之處在於，就是增加了雙模手機的啟動時間，給用戶的使用帶來了不便，降低了用戶的使用體 驗。實用新型內容有鑑於此，本實用新型實施例所要解決的技術問題在於，提供一種雙模 手機及其電池保護電路，可以提高雙模手機中鋰電池的最大輸出電流，以滿 足雙模手機的兩個通信^f莫塊同時啟動搜網時的電流需求。本實用新型所採用的技術方案為本實用新型實施例的一方面，提供一 種電池保護電路，連接在手機電池與手機的通信模塊之間，包括 與電池一端串接的FET管組； 與所述FET管組串接的保護電阻Rl;與所述串接後的FET管組和所述保護電阻Rl並接的電池保護IC，用於 檢測串接後的FET管組和所述保護電阻R1兩端的電壓UreT,當所述Ufet大 於所述電池保護IC的基準電壓UQ時，關斷所述FET管組；所述FET管組滿足如下條件formula see original document page 6
其中，Im為手機的通信模塊搜網時的峰值電壓，R附為FET管組的導通電阻值，Ri為保護電阻Rl的阻值。優選的，在電池一端還串接一熔斷元件。優選的，所述FET管組為一個FET管，或者為至少兩個FET管並聯。優選的，所述電池為鋰電池；所述電池保護IC的基準電壓Uq等於或略 大於Ic承(Rfet+R4)，其中，IC=2C, C二電池容量/小時。本實用新型的另一方面，提供一種雙模手機，包括至少兩個通信模塊、 為所述通信模塊供電的電池、連接在所述電池與所述至少兩個通信模塊之間 的電池保護電路，所述電池保護電路包括與電池一端串接的FET管組；與所述FET管組串接的保護電阻Rl;與所述串接後的FET管組和所述保護電阻Rl並4妄的電池保護IC,用於 檢測串接後的FET管組和所述保護電阻R1兩端的電壓UreT，當所述Ufet大 於所述電池保護IC的基準電壓Uo時，關斷所述FET管組；所述FET管組滿足如下條件Im* ( Rfet+Ri ) < U0其中，Im為手機的通信模塊搜網時的峰值電壓，RreT為FET管組的導通電阻值，R,為保護電阻Rl的阻值。優選的，在電池一端還串接一炫斷元件。優選的，所述FET管組為一個FET管，或者為至少兩個FET管並聯。 優選的，所述電池為鋰電池；所述電池保護IC的基準電壓Uo等於或略大於IJ (Rfet+R!),其中，IC=2C，。=電池容量/小時。實施本實用新型實施例的雙模手機及其電池保護電路，通過降低電池保護IC所4企測的FET管的導通電阻，當電池電流增大超過2C時電池〗呆護IC不動作，可提高雙模手機電池的輸出電流，使得雙模手機的兩個模塊能同時啟動搜網，可節省手機的啟動時間。


圖l是現有的單^^莫手機與電池裝置的連接示意圖；圖2是圖1中電池裝置的結構示意圖；圖3是現有的雙模手機與電池裝置的連接示意圖；圖4是本實用新型實施例中的電池裝置的結構示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的較佳實施例進行說明。如圖4所示，示出了本實用新型電池保護電路的第一實施例的示意圖；在 本實施例中，是通過並聯一個或多個FET管來降低FET管組的導通電阻。在本實施例的電池保護電路中，其連接在手機電池與雙模手機的至少兩 個通信模塊之間，所述電池為所述雙模手機的至少兩個通信模塊供電，當所 述兩個通信模塊同時搜網啟動時，其峰值電流L可達4安培。該電池保護電 路具體包括有與電池一端串接的FET管組，其由兩個或兩個以上FET管並聯而成(圖 中示出了兩個)，其並聯電阻RFET= ( RFET1+RFET2) /(RFETi*RFET2),其中，Rfeti 為第一FET管的導通電阻，RpET2為第二FET管的導通電阻；與所述FET管組串接的保護電阻R1(在一個實施例中，其阻值小於1000 歐姆)；與所述串接後的FET管組和電阻R1並接的電池保護IC，電池保護IC預 設定有一個基準電壓U。，所述基準電壓Uo等於或略大於Ic "Rfet+R^ )的值， 其中，IC=2C,〔=電池容量/小時，A為電阻R1的阻值。所述電池保護IC可 以^r測串接後的FET管組和電阻Rl的電壓UFET (即AC兩端的電壓)，當 所述UFET大於所述電池保護IC的基準電壓Uo時，關斷所述FET管組；在本 實施中，所述FET管組需要滿足如下條件Im* ( Rfet+R ) < U0其中，Im為雙模手機的至少兩個通信模塊同時搜網時的峰值電壓，RFET 為FET管組的導通電阻。在電池一端還串接一熔斷元件。由於FET管本身有一定的電阻，並聯2個或2個以上的FET管就相當於 並聯了更多的檢測電阻。根據歐姆定律R= (Rl+R2) /(R"R2)可知，並聯的 電阻越多，總電路的電阻阻值越小。並聯更多的FET管相當於降低了 AB兩 端的檢測電阻的阻值，根據歐姆定律U=I*R,如果電壓不變，電阻減小時電 流要增大，通過降低^r測電阻的阻值，可以實現更大的輸出電流時AB兩端的電壓不變，在雙模手機的電流最大峰值，電池保護IC所檢測到的AC兩端的 電壓低於保護IC的基準電壓時(即前述的Im* ( Rfet+R^ ) < UQ),電池保護IC 不動作，此時不會關斷FET管，實現了電池的更大電流輸出。同時，根據並 聯分流原理，並聯更多的FET管可以給輸出電流分流，滿足雙模手機同時啟 動搜網時的瞬間大電流需要。其中，電池裝置(包括電池與電池保護電路)與雙模手機中至少兩個通 信模塊的連接可再次參見圖3所示。的導通電壓的例子，在本實用新型的其他實施例中，也可以直接選用一個更 低導通阻值的FET管來實現本實用新型的原理，此時該FET管同樣需要滿足 Im* (RFET+R1) < U0其中，Im為雙模手機的至少兩個通信模塊同時搜網時的峰值電壓，RFET 為該FET管的導通電阻。在本實用新型的實施例中，所述雙模手機，可以是下述模式中的任何兩 種GSM850、 GSM900、 PCS、 DCS、 PHS、 CDMA2000、 WCDMA、 TD-SCDMA、 WiFi。本實用新型通過對手機電池裝置中電池保護電路進行改進，當電池電流 增大超過2C時電池保護IC不動作。可以滿足兩個通信模塊同時啟動需要， 使用本實用新型的電池保護電路，可提高雙模手機電池的輸出電流，使得雙 模手機的兩個模塊能同時啟動搜網，可節省手機的啟動時間。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型， 凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等， 均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1、一種電池保護電路，連接在手機電池與手機的通信模塊之間，其特徵在於，包括與電池一端串接的FET管組；與所述FET管組串接的保護電阻R1；與所述串接後的FET管組和所述保護電阻R1並接的電池保護IC，用於檢測串接後的FET管組和所述保護電阻R1兩端的電壓UFET，當所述UFET大於所述電池保護IC的基準電壓U0時，關斷所述FET管組；所述FET管組滿足如下條件Im*(RFET+R1)＜U0其中，Im為手機的通信模塊搜網時的峰值電壓，RFET為FET管組的導通電阻值，R1為保護電阻R1的阻值。
2、 如權利要求1所述的電池保護電路，其特徵在於，所述電池一端還串 接一熔斷元件。
3、 如權利要求1或2所述的電池保護電路，其特徵在於，所述FET管組 為一個FET管，或者為至少兩個FET管並^:。
4、 如權利要求1或2所述的電池保護電路，其特徵在於，所述電池為鋰 電池；所述電池保護IC的基準電壓U。等於或略大於IJ (Rfet+I^),其中， IC=2C, C二電池容量/小時。
5、 一種雙才莫手機，包括至少兩個通信沖莫塊、為所述通信才莫塊供電的電池、 連接在所述電池與所述至少兩個通信模塊之間的電池保護電路，其特徵在於， 所述電池保護電路包括與電池一端串接的FET管組；與所述FET管組串接的保護電阻Rl;與所述串4妄後的FET管組和所述保護電阻Rl並接的電池保護IC,用於 ^r測串接後的FET管組和所述保護電阻R1兩端的電壓UFET，當所述Ufkt大 於所述電池保護IC的基準電壓Uo時，關斷所述FET管組；所述FET管組滿足如下條件Im* ( Rfet+R! ) < U0其中，Im為手機的通信模塊搜網時的峰值電壓，RfET為FET管組的導通電阻值，R,為保護電阻Rl的阻值。
6、 如權利要求5所述的雙模手機，其特徵在於，所述電池一端還串接一 熔斷元件。
7、 如權利要求5或6所述的雙模手機，其特徵在於，所述FET管組為一 個FET管，或者為至少兩個FET管並聯。
8、 如權利要求5或6所述的雙模手機，其特徵在於，所述電池為鋰電池； 所述電池保護IC的基準電壓U。等於或略大於IJ (Rfet+R。，其中，IC=2C, 。=電池容量/小時。專利摘要本實用新型提供一種電池保護電路，連接在手機的電池與通信模塊之間，包括與電池一端依次串接的FET管組和保護電阻R1；與所述串接後的FET管組和保護電阻R1並接的電池保護IC，用於檢測串接後的FET管組和保護電阻R1兩端的電壓UFET，當該UFET大於電池保護IC的基準電壓U0時，關斷所述FET管組；該FET管組滿足條件Im*(RFET+R1)＜U0；其中，Im為手機通信模塊搜網時的峰值電壓，RFET為FET管組的導通電阻，R1為保護電阻R1的阻值。採用本實用新型提供的電池保護電路，可提高電池的輸出電流，使雙模手機的兩個模塊能同時啟動搜網，節省手機啟動時間。本實用新型還提供一種使用所述電池保護電路的雙模手機。
文檔編號H04B1/40GK201114010SQ200720055070
公開日2008年9月10日 申請日期2007年8月3日 優先權日2007年8月3日
發明者磊 王, 許奕波 申請人:宇龍計算機通信科技(深圳)有限公司