CN105826964A - 一种充电保护电路、终端及充电电源 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种充电保护电路、终端及充电电源，涉及终端充电领域，解决由于手机充电发热严重，而导致手机损坏的问题。本发明的充电保护电路包括：控制电路，用于检测终端的充电插口的温度，并在终端的充电插口的温度大于一预设阈值时，输出第一电压信号给与所述终端的充电插口连接的充电电源，使所述充电电源根据所述第一电压信号断开充电电路，否则，输出第二电压信号给与终端的充电插口连接的充电电源，使所述充电电源根据所述第二电压信号开启所述充电电路。本发明在终端的充电插口的温度大于一预设阈值时，输出第一电压信号给终端的充电插口，使充电电源根据第一电压信号断开充电电路，从而在终端充电发热严重时，能够有效防止终端被烧坏。

Description

一种充电保护电路、终端及充电电源

技术领域

本发明涉及终端充电领域，特别是涉及一种充电保护电路、终端及充电电源。

背景技术

现在手机充电造成的安全事故越来越多，主要现象是充电的候将手机或者充电线烧坏，而且随着快充、闪充等大电流充电方案的实施，这种现象将会越来越严重。

现有安全防护方案：如图1和图2所示，终端1与充电电源2通过充电线3建立连接，一般在充电线3与终端1连接的一端插头的充电引脚上增加热敏电阻(positivetemperaturecoefficient，PTC)，如果出现充电异常，导致该端插头发热严重并达到某一个温度节点，此时PTC表现出高阻抗，将充电环路切断，从而保护终端。但PTC制造工艺难，成本高，在常温时候阻抗较大，且温度保护节点只有特定的一些值，使用不够灵活。另外，PTC需要放在小的硬板上面，然后再嵌入到充电线3的插头里面，工艺复杂，空间受限，而且抗机械性能差，弯曲或者跌落可能会使PTC断裂，从而在终端充电发热严重时，不能对终端起到保护作用。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种充电保护电路、终端及充电电源，旨在解决由于手机充电发热严重，而导致手机损坏的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施例提供了一种充电保护电路，应用于终端，包括：

控制电路，用于检测终端的充电插口的温度，并在所述终端的充电插口的温度大于一预设阈值时，输出第一电压信号给与所述终端的充电插口连接的充电电源，使所述充电电源根据所述第一电压信号断开充电电路，否则，输出第二电压信号给与所述终端的充电插口连接的充电电源，使所述充电电源根据所述第二电压信号开启所述充电电路。

为解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种终端，包括印刷电路板，还包括设置于所述印刷电路板上的如上所述的充电保护电路。

为解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种充电保护电路，应用于充电电源，包括：

与充电电源的充电插口连接的保护电路，用于接收所述充电电源的充电插口传输的第一电压信号对充电电路进行断开，或第二电压信号对充电电路进行开启。

为解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种充电电源，包括充电电路，还包括与所述充电电路连接的如上所述的充电保护电路。

本发明实施例的上述技术方案的有益效果如下：

本发明实施例的上述技术方案，控制电路检测终端的充电插口的温度，并在所述终端的充电插口的温度大于一预设阈值时，输出第一电压信号给与所述终端的充电插口连接的终端电源，否则，输出第二电压信号给所述终端的充电插口连接的充电电源，使与所述终端的充电插口连接的充电电源根据所述第一电压信号断开充电电路或根据第二电压信号开启充电电路，进而使得本发明在终端充电发热严重时，能够将充电电路切断，有效防止终端被烧坏。

附图说明

图1为现有技术中终端、充电线及充电电源的连接示意图；

图2为充电线与终端连接的插头的结构示意图；

图3为本发明充电保护电路的结构框图；

图4为本发明充电保护电路的第一电路示意图；

图5为本发明充电保护电路的第二电路示意图；

图6为本发明终端与充电电源的第一连接示意图；

图7为本发明终端与充电电源的第二连接示意图；

图8为本发明充电保护电路的第一工作流程图；

图9为本发明充电保护电路的第三电路示意图；

图10为本发明终端与充电电源的第三连接示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明的实施例提供了一种充电保护电路、终端及充电电源，解决了由于手机充电发热严重，而导致手机损坏的问题。

第一实施例：

该充电保护电路，应用于终端，包括：

控制电路，用于检测终端的充电插口的温度，并在终端的充电插口的温度大于一预设阈值时，输出第一电压信号给与上述终端的充电插口连接的充电电源，使所述充电电源根据所述第一电压信号断开充电电路，否则，输出第二电压信号给与上述终端的充电插口连接的充电电源，使所述充电电源根据所述第二电压信号开启所述充电电路。

本发明实施例中，控制电路检测终端的充电插口的温度，并在所述终端的充电插口的温度大于一预设阈值时，输出第一电压信号给所述终端的充电插口，否则，输出第二电压信号给所述终端的充电插口，使与所述终端的充电插口连接的充电电源根据所述第一电压信号断开充电电路或根据第二电压信号开启充电电路，使得本发明在终端充电发热严重时，能够将充电电路切断，有效防止终端被烧坏。

第二实施例：

如图3所示，该充电保护电路，包括：

温度控制电路11及分压电路12；

其中，温度控制电路11的一端与终端的充电插口连接，温度控制电路11的另一端与分压电路12的一端连接，分压电路12的另一端接地；

温度控制电路11用于检测终端的充电插口的温度，并在终端的充电插口的温度大于一预设阈值时，控制分压电路12输出第一电压信号给与终端的充电插口连接的充电电源，使所述充电电源根据所述第一电压信号断开所述充电电路，否则控制分压电路12输出第二电压信号给与终端的充电插口连接的充电电源，使所述充电电源根据所述第二电压信号开启所述充电电路。

本发明实施例的充电保护电路，通过温度控制电路检测终端的充电插口的温度，并在上述终端的充电插口的温度大于预设阈值时，控制上述分压电路输出第一电压信号给终端的充电插口，否则控制上述分压电路输出第二电压信号给终端的充电插口，使与该终端的充电插口连接的充电电源根据该第一电压信号断开充电电路或根据第二电压信号开启充电电路，从而在终端充电发热严重时，将充电电路切断，有效防止终端被烧坏。

第三实施例：

如图4所示，该充电保护电路，包括：

温度控制电路11及分压电路12；温度控制电路11的一端与终端的充电插口连接，温度控制电路11的另一端与分压电路12的一端连接，分压电路12的另一端接地；

其中，温度控制电路11包括：第一电阻R1，该第一电阻R1的一端与终端的充电插口的充电引脚连接；

进一步的，所述分压电路包括：第二电阻R2；该第二电阻R2的一端与第一电阻R1的另一端连接，并输出第一电压信号或第二电压信号给与终端的充电插口连接的充电电源，使所述充电电源根据所述第一电压信号断开所述充电电路或根据所述第二电压信号开启所述充电电路，第二电阻R2的另一端接地。

具体的，本发明实施例中的第一电阻R1为阻值可调的负温度系数热敏电阻。

该实施例中，正常温度下，第一电阻R1为高阻值，第二电阻R2输出的分压值为低电压信号，当温度升高时，第二电阻R2输出的分压值升高，当温度达到预设值时，第二电阻R2输出的分压值为上述第一电压信号，使充电电源根据该第一电压信号关断充电电路，从而防止手机被烧坏。

另外，上述预设值可通过更改第一电阻R1的阻值进行设置，如上述预设值为100℃时，可将第一电阻R1的阻值设置为10kΩ，第二电阻R2的阻值可具体为10kΩ。

进一步地，如图4所示，该实施例中，第二电阻R2的一端还与终端的充电插口的数据传输引脚连接，第二电阻通过终端的充电插口的数据传输引脚输出第一电压信号或第二电压信号。

其中，上述终端的充电插口的数据传输引脚可具体为：ID引脚、D+或D-引脚,终端的充电插口的充电引脚可具体为终端的VCHARGE引脚或GND引脚，其中上述VCHARGE引脚为电源正极，电压值可具体为5V。

本发明实施例的充电保护电路，可通过更改第一电阻R1的阻值自行设置温度保护节点，使用灵活方便，且本发明实施例的充电保护电路，无需在空间受限的充电线插头内增加热敏电阻，降低工艺难度，同时降低了成本。

相应的，由于本发明实施例的充电保护电路，应用于终端，因此，本发明实施例还提供了一种终端，包括印刷电路板，还设置于印刷电路板上的如上所述的充电保护电路，其中，上述充电保护电路的所述实现实施例均适用于该终端的实施例中，也能达到相同的技术效果。

第四实施例：

该充电保护电路，应用于充电电源，包括：

与充电电源的充电插口连接的保护电路，用于接收充电电源的充电插口传输的第一电压信号对充电电路进行断开，或第二电压信号对充电电路进行开启。

本发明实施例的充电保护电路，接收充电电源的充电插口传输的第一电压信号对充电电路进行断开，或第二电压信号对充电电路进行开启，从而在终端充电发热严重时，将充电电路切断，有效防止终端被烧坏。

第五实施例：

如图5所示，该充电保护电路，包括：

第一场效应晶体管Q1，所述第一场效应晶体管Q1的栅极与充电电源的充电插口的数据传输引脚连接，第一场效应晶体管Q1的源极和漏极分别与充电电源的充电插口的充电引脚连接。

其中，上述充电电源的充电插口的数据传输引脚可具体为充电电源的ID引脚、D+或D-引脚，上述充电电源的充电插口的充电引脚可具体为充电电源的GND引脚或VCHARGE引脚，且在该实施例中，第一场效应晶体管Q1的源极和漏极既可与充电电源的GND引脚连接，也可与充电电源的VCHARGE引脚连接。

进一步地，该实施例中，充电保护电路还包括：

第三电阻R3，第三电阻R3的一端与第一场效应晶体管Q1的栅极连接，第三电阻R3的另一端接地。

该实施例中，第三电阻R3的阻值可具体为10kΩ，该第三电阻起到限流的作用，能够有效防止由于第一场效应晶体管Q1的栅极电流过高而导致第一场效应晶体管Q1损坏的问题。

本发明实施例的充电保护电路，接收充电电源的充电插口传输的第一电压信号，该第一电压信号不满足第一场效应晶体管Q1的开启门限电压，因此，第一场效应晶体管Q1的源极和漏极关断，此时，充电电路断开，有效防止终端被烧坏。

下面具体说明上述实施例的实现过程。

如图6和图7所示，终端1’和充电电源2’建立连接，具体的，终端1’的充电插口的数据传输引脚与充电电源2’的充电插口的数据传输引脚一一对应连接，终端1的充电引脚与充电电源2’的充电引脚一一对应连接。如图7所示，终端1’中的控制电路具体包括：上述第一电阻R1及与第一电阻R1连接的上述第二电阻R2。

正常温度下，第一电阻R1为高阻值，第二电阻R2两端的分压值为低电压信号，此时，第二电阻R2输出分压值(第二电压信号)给终端的数据传输引脚(ID引脚、D+或D-引脚)，并由终端1’通过该数据传输引脚将第二电压信号传输给充电电源2’，此时，第一场效应晶体管Q1的栅极通过充电电源2’的数据传输引脚接收上述第二电压信号，由于第二电压信号达到第一场效应晶体管Q1的开启门限电压，因此，第一场效应晶体管Q1的源极和漏极导通，充电电路开启，并对终端1’进行充电；

当温度升高时，第二电阻R2输出的分压值升高，当温度达到预设值时，第二电阻R2输出的分压值为上述第一电压信号，终端1’通过数据传输引脚将第一电压信号传输给充电电源2’，此时，第一场效应晶体管Q1的栅极通过充电电源2’的数据传输引脚接收第一电压信号，由于第一电压信号不满足第一场效应晶体管Q1的开启门限电压，因此，第一场效应晶体管Q1的源极和漏极不导通，充电电路关断，并停止对终端1’进行充电。

具体的，如图8所示，上述技术方案包括：

步骤S1：正常温度下，第一电阻R1为高阻值，第二电阻R2两端的分压值为低电压信号，此时，终端的ID/D+/D-引脚传输的为低电压；

步骤S2：第一场效应晶体管Q1的栅极和终端的ID/D+/D-引脚通过数据线连接，第一场效应晶体管Q1的栅极为低电压，此时，第一场效应晶体管Q1的源极表现为高电压，满足第一场效应晶体管Q1的开启条件，第一场效应晶体管Q1的源极和漏极导通，正常工作；

步骤S3：终端的充电插口的温度升高，第一电阻R1阻值变低，第一场效应晶体管Q1的栅极的电压升高；

步骤S4：终端的充电插口的温度达到一定值，不满足第一场效应晶体管Q1的开启条件，第一场效应晶体管Q1的源极和漏极关断；

步骤S5：充电电路被切断，对终端起到保护作用。

该实施例中，在充电电源的充电引脚上增加场效应晶体管作为开关，且开关使能端通过充电电源的数据传输引脚进行通信，正常情况下，场效应晶体管开启，当终端充电发热严重时候，终端侧的第一电阻R1的阻值改变，使得场效应晶体管的栅极电压不符合场效应晶体管的开启条件，进而使场效应晶体管关闭，充电回路切断，对终端起到保护作用。

第六实施例：

如图9所示，该充电保护电路，包括：

第二场效应晶体管Q2，所述第二场效应晶体管Q2的栅极与充电电源的充电插口的数据传输引脚连接，第二场效应晶体管Q2的源极和漏极分别与充电电源的充电插口的第一充电引脚连接；

第三场效应晶体管Q3，第三场效应晶体管Q3的栅极与充电电源的充电插口的数据传输引脚连接，第三场效应晶体管Q3的源极和漏极分别与充电电源的充电插口的第二充电引脚连接。

进一步地，该充电包括电路还包括：

第四电阻R4，第四电阻R4的一端与第二场效应晶体管Q2的栅极连接，所述第四电阻R4的另一端接地；

第五电阻R5，所述第五电阻R5的一端与第三场效应晶体管Q3的栅极连接，第五电阻R5的另一端接地。

该实施例与上述第五实施例的区别在于，在充电电源的充电插口的两个充电引脚上分别增加一个场效应晶体管及限流电阻，使得该充电保护电路能够更加可靠地保护终端。

如图10所示，终端1’与充电电源2’建立连接，在终端1’的充电插口温度过高时，第二场效应晶体管Q2和第三场效应晶体管Q3中的任意一个关断，均可切断终端1’和充电电源2’之间的充电电路，对终端1’起到保护作用。

本发明实施例的充电保护电路可以自由设置温度节点，使用灵活方便，且本发明从充电器源头进行保护，更加有效，另外本发明的充电保护电路设置在终端或充电电源内，降低了工艺难度及成本，同时，具有良好的防弯曲性能。

由于本发明实施例的充电保护电路，应用于充电电源，因此，本发明实施例还提供了一种充电电源，包括充电电路，还包括与所述充电电路连接的如上所述的充电保护电路，其中，上述充电保护电路的所述实现实施例均适用于该终端的实施例中，也能达到相同的技术效果。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种充电保护电路，应用于终端，其特征在于，包括：

控制电路，用于检测终端的充电插口的温度，并在所述终端的充电插口的温度大于一预设阈值时，输出第一电压信号给与所述终端的充电插口连接的充电电源，使所述充电电源根据所述第一电压信号断开充电电路，否则，输出第二电压信号给与所述终端的充电插口连接的充电电源，使所述充电电源根据所述第二电压信号开启所述充电电路。

2.根据权利要求1所述的充电保护电路，其特征在于，所述控制电路包括：温度控制电路及分压电路；

其中，所述温度控制电路的一端与所述终端的充电插口连接，所述温度控制电路的另一端与所述分压电路的一端连接，所述分压电路的另一端接地；

所述温度控制电路用于检测所述终端的充电插口的温度，并在所述终端的充电插口的温度大于所述预设阈值时，控制所述分压电路输出所述第一电压信号给与所述终端的充电插口连接的充电电源，使所述充电电源根据所述第一电压信号断开所述充电电路，否则控制所述分压电路输出所述第二电压信号给与所述终端的充电插口连接的充电电源，使所述充电电源根据所述第二电压信号开启所述充电电路。

3.根据权利要求2所述的充电保护电路，其特征在于，所述温度控制电路包括：第一电阻；

所述第一电阻的一端与所述终端的充电插口的充电引脚连接，所述第一电阻的另一端与所述分压电路连接。

4.根据权利要求3所述的充电保护电路，其特征在于，所述第一电阻为阻值可调的负温度系数热敏电阻。

5.根据权利要求3所述的充电保护电路，其特征在于，所述分压电路包括：第二电阻；

所述第二电阻的一端与所述第一电阻连接，并输出所述第一电压信号或所述第二电压信号给与所述终端的充电插口连接的充电电源，使所述充电电源根据所述第一电压信号断开所述充电电路或根据所述第二电压信号开启所述充电电路，所述第二电阻的另一端接地。

6.根据权利要求5所述的充电保护电路，其特征在于，所述第二电阻的一端还与所述终端的充电插口的数据传输引脚连接，所述第二电阻通过所述终端的充电插口的数据传输引脚输出所述第一电压信号或所述第二电压信号。

7.一种终端，包括印刷电路板，其特征在于，还包括设置于所述印刷电路板上的如权利要求1-6任一项所述的充电保护电路。

8.一种充电保护电路，应用于充电电源，其特征在于，包括：

与充电电源的充电插口连接的保护电路，用于接收所述充电电源的充电插口传输的第一电压信号对充电电路进行断开，或第二电压信号对充电电路进行开启。

9.根据权利要求8所述的充电保护电路，其特征在于，所述保护电路包括：

第一场效应晶体管，所述第一场效应晶体管的栅极与所述充电电源的充电插口的数据传输引脚连接，所述第一场效应晶体管的源极和漏极分别与所述充电电源的充电插口的充电引脚连接。

10.根据权利要求8所述的充电保护电路，其特征在于，所述保护电路包括：

第二场效应晶体管，所述第二场效应晶体管的栅极与所述充电电源的充电插口的数据传输引脚连接，所述第二场效应晶体管的源极和漏极分别与所述充电电源的充电插口的第一充电引脚连接；

第三场效应晶体管，所述第三场效应晶体管的栅极与所述充电电源的充电插口的数据传输引脚连接，所述第三场效应晶体管的源极和漏极分别与所述充电电源的充电插口的第二充电引脚连接。

11.根据权利要求9所述的充电保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括：

第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第一场效应晶体管的栅极连接，所述第三电阻的另一端接地。

12.根据权利要求10所述的充电保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括：

第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第二场效应晶体管的栅极连接，所述第四电阻的另一端接地；

第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第三场效应晶体管的栅极连接，所述第五电阻的另一端接地。

13.一种充电电源，包括充电电路，其特征在于，还包括与所述充电电路连接的如权利要求8-12任一项所述的充电保护电路。