CN1691451A - 具有保护电路的移动通信装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种手持电子装置及其中***电路的保护方法。手持电子装置包含一壳体、一***电路、一可拆卸式电池以及一保护电路。***电路与保护电路皆设置在壳体内。可拆卸式电池可选择性地与壳体相结合。当可拆卸式电池与壳体结合时，可拆卸式电池与***电路电性连结以形成回路，以提供***电路运作时所需的电能。保护电路包含有一保护控制电路以及一控制开关。控制开关设置在回路上。当保护控制电路检测到回路上有异常电压或电流时，会发出一保护控制信号至控制开关，使回路变成断路，来保护***电路避免受到异常的电压或是电流的损害。

Description

具有保护电路的移动通信装置

技术领域

本发明涉及一种手持电子装置及其中***电路的保护方法，特别涉及一种使用于一移动通信装置与一可拆卸式电池间的电路保护装置及其保护方法。

背景技术

消费者对移动电话这类的移动通信装置的要求，不仅功能要多，样式要吸引人，安全性更是重要。基于安全考虑，移动通信装置所使用的电池一般都具有保护机制，以防止不正常使用对移动通信装置造成损害。

已知移动通信装置所使用的电池中的保护机制大致可分为三种。第一种保护机制为电池中的保护电路，其可阻止异常的电压或电流对移动通信装置充电或放电。第二种保护机制为热敏电阻，当使用者使用充电器对电池充电时，电池电压与电池芯温度会不断升高，因此可利用热敏保险丝来停止充电及放电动作。第三种保护机制为电池芯内部的一泄气阀保护设计。

以上三种保护机制都只设于电池内部。但是，许多业者为了节省成本，使用了劣质组件来取代原厂电池的内部保护组件。使用者使用原厂装置搭配非原厂电池可能会引发安全问题。另一方面，使用者实在无法确保电池是否设有保护机制。此外，使用者可能使用了不稳定的充电器对电池充电。劣质组件的电池再加上不稳定的充电器，使用者的安全倍受威胁。

发明内容

因此本发明的主要目的在于提供一种手持电子装置及其中***电路的保护方法，当电池在对手持电子装置充电或放电时，手持电子装置可避免异常的电压或电流产生而造成损害。

本发明的一目的是提供一种手持电子装置及其中***电路的保护方法，用以解决已知技术的问题。

本发明的另一目的是提供一种手持电子装置及其中***电路的保护方法，用以防止使用者在不知情的情况下误用劣质的电池及不具有保护装置的充电器所可能引发的不安全问题。

本发明的另一目的是提供一种手持电子装置及其中***电路的保护方法，用以形成装置端与电池端的双重保护，以防止使用原厂装置搭配非原厂电池所可能引发的不安全问题。

本发明是提供一种手持电子装置及其中***电路的保护方法。手持电子装置包含一壳体、一***电路、一可拆卸式电池以及一第一保护电路。***电路与第一保护电路皆设置于壳体内。可拆卸式电池可选择性地与壳体相结合。当可拆卸式电池与壳体结合时，可拆卸式电池与***电路电性连结以形成一回路，以提供***电路运作时所需的电能。第一保护电路包含有第一保护控制电路以及第一控制开关。第一控制开关设置于回路上。当第一保护控制电路检测到回路上有异常电压或电流时，会发出第一保护控制信号至第一控制开关，使回路变成断路，来保护***电路避免受到异常的电压或是电流的损害。

本发明手持电子装置及其中***电路的保护方法中，由于壳体内具有保护控制电路及控制开关，可保护***电路避免受到异常的电压或是电流的损害。当本发明应用于移动电话这类移动通信装置时，可形成移动电话端与电池端的双重保护。即使是使用本发明手持电子装置时，误用劣质的电池及/或不具有保护装置的充电器，***电路也可受到保护以避免受到异常电压或是电流的损害。

关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及附图得到进一步的了解。

附图说明

图1是本发明的手持电子装置的示意图。

图2是图1的第一保护电路的一实施例的电路图。

图3是图2中第一保护电路在充电过程中第一晶体管开关控制充电回路的示意图。

图4是图1所示的手持电子装置在充电时保护***电路的方法步骤流程图。

图5是图1所示的手持电子装置在放电时保护***电路的方法步骤流程图。

附图符号说明

20：手持电子装置        21：转接器

22：壳体                24：***电路

25：充电回路            26：可拆卸式电池

27：放电回路            28：第一保护电路

30：回路                31：第一电流

32：第一保护控制电路    33：第二电流

34：第一控制开关        35：第一晶体管开关

36：第二晶体管开关      37：断路指示器

38：第一保护控制信号    40：第一保护控制信号

42：第二保护电路        44：第二保护控制电路

45：第二保护控制信号    46：第三晶体管开关

47：第二控制开关        48：第四晶体管开关

49：第二保护控制信号

具体实施方式

请参考图1，图1是为本发明的手持电子装置20的示意图。本发明的手持电子装置20包含一壳体22、一***电路24、一可拆卸式电池26以及一第一保护电路28。***电路24与第一保护电路28皆设置在壳体22内。可拆卸式电池26可选择性地与壳体22相结合。当可拆卸式电池26与壳体22结合时，可拆卸式电池26与***电路24电性连结以形成一回路30，以提供***电路24运作时所需的电能。在图1中，另有一转接器21可提供手持电子装置20的***电路24所需的电能。

第一保护电路28包含有一第一保护控制电路32、一第一控制开关34以及一断路指示器(open circuit indicator)37。第一控制开关34包含一第一晶体管开关35以及一第二晶体管开关36皆设置在回路30上。第一晶体管开关35以及第二晶体管开关36分别可为一P型金氧半导体场效晶体管开关以及一N型金氧半导体场效晶体管开关。

***电路24与可拆卸式电池26所形成的回路30包含有一充电回路(charging loop)25以及一放电回路(discharging loop)27，第一晶体管开关35是串联设置在充电回路25中，而第二晶体管开关36是串联设置在放电回路27中。

请参阅图2，图2为图1的第一保护电路28的一实施例的电路图。在图2所示的实施例中，在充电时，回路30所包含的充电回路25的电流是由P+至P-以逆时针方向进行，当过度充电时，第一保护控制电路32会以发出第一保护控制信号38至第一晶体管开关35，以停止充电。而顺向电流依然可以经由第一晶体管开关35的左侧向***电路24进行。在放电时，回路30所包含的放电回路27的电流是由P+至P-以顺时针方向进行，当过度放电时，第一保护控制电路32会以发出第一保护控制信号40至第二晶体管开关36，以停止放电。而逆向电流依然可以经由第二晶体管开关36的左侧向可拆卸式电池26进行。

请参阅图3，图3是图2中第一保护电路28在充电过程中第一晶体管开关35控制充电回路25的示意图。在图3中，充电回路25包含一第一电流31及一第二电流33。当在充电的过程中(during charging)，如果第一保护控制电路32检测到异常的电压或是电流的状况产生时，会发出第一保护控制信号38至第一晶体管开关35，使第一电流31变成断路，以使***电路24与可拆卸式电池26所形成的充电回路25变成断路。但这时，因第二电流33仍持续存在。因此***电路24(显示在图1中)因第二电流33的存在而仍保持有电能。而断路指示器37会被导通而指示出断路已经产生的信息。对于异常的电压或是电流的范围是由已知业界依据电池26的电心的稳定性所测得知。在一实施例中，异常的电压或是电流是指有电压范围低于2.75伏特或是高于4.32伏特时，或电流范围大于2.5安培时。

在一实施例中，断路指示器37为一发光二极管(light emitting diode，LED)。当***电路24与可拆卸式电池26所形成的充电回路25变成断路时，断路指示器37会指示出断路已经产生的信息。也就是说，断路指示器37的发光二极管体会被导通并发光，以指示出断路已经产生的信息。

本发明的手持电子装置20具有第一保护电路32。当第一保护控制电路32检测到回路30上有异常电压或电流时，会发出第一保护控制信号38或40至相对应的第一晶体管开关35以及第二晶体管开关36，使回路30变成断路，来保护***电路24避免受到异常电压或是电流的损害。

请再参阅图1。在本发明的一实施例中，可拆卸式电池26是一锂离子电池(Li-ion battery)或锂聚合物电池(Li-Polymer battery)，其包含一第二保护电路42。第二保护电路42包含有一第二保护控制电路44以及一第二控制开关47。第二控制开关47包含一第三晶体管开关46以及一第四晶体管开关48。当于充电或是放电的过程中，第二保护控制电路44检测到有异常的电压或是电流的状况产生时，会发出一第二保护控制信号45或一第二保护控制信号49至第三晶体管开关46以及第四晶体管开关48，使***电路24与可拆卸式电池26所形成的回路30变成断路，来保护***电路24与可拆卸式电池26避免受到该异常的电压或是电流的损害。在此，充电时，若检测到有异常的电压或是电流的状况产生时，第二保护控制电路44控制第三晶体管开关46来使***电路24与可拆卸式电池26所形成的回路30变成断路。而放电时，若检测到有异常的电压或是电流的状况产生时，第二保护控制电路44控制第四晶体管开关48来使***电路24与可拆卸式电池26所形成的回路30变成断路。

本发明的手持电子装置20具有第一保护控制电路32以及第二保护控制电路44；也就是说，在装置端及电池端具有双重保护机制，以避免手持电子装置20受到异常的电压或是电流的损害。即使是使用者在手持电子装置20误用劣质的电池及/或不具有保护装置的充电器，***电路24也可受到保护以避免受到异常电压或是电流的损害。

当本发明手持电子装置20应用于移动电话这类移动通信装置时，图1中壳体22的右端为移动电话的电池连接器(battery connector)，而图1中电池26的左端为电池的接触点(battery pad)。第一保护电路28与第二保护电路42可形成移动电话端与电池端的双重保护。应用本发明的移动电话，由于移动电话内部具有保护电路，使移动电话的***电路受到保护以避免受到异常电压或是电流的损害，并可在异常状况时由断路指示器警告使用者，可有效降低使用者安全方面的忧虑，因此使用者不需担心使用非原厂电池及/或非原厂充电器时所可能引发的不安全问题。

请参阅图4，图4是图1所示的手持电子装置20在充电时保护***电路24的方法步骤流程图。。本发明亦提供一种手持电子装置的***电路的保护方法。该手持电子装置包含一壳体，一可拆卸式电池，以及一***电路(maincircuit)设置于该壳体内。而当该可拆卸式电池与该壳体相结合时，该可拆卸式电池与该***电路电性连结以形成一回路(loop)，以提供该***电路运作时所需的电能。本发明可保护该***电路避免受到异常的电压或是电流的损害。

以下将同时利用图1来说明本发明方法。本发明手持电子装置20的***电路24的保护方法中，提供设置在壳体22的第一保护电路28。手持电子装置20的***电路24的保护方法中，第一保护电路28于手持电子装置20为充电过程中检测到有异常电压或是电流时保护***电路24的方法包含下列步骤：

步骤S50：开始；

步骤S52：发出第一保护控制信号38至第一晶体管开关35，以表示于充电的过程中，第一保护控制电路32检测到了异常电压或是电流；

步骤S54：关闭第一晶体管开关35以使第一电流31变成断路，使***电路24与可拆卸式电池26所形成的充电回路25变成断路；

步骤S56：导通断路指示器37，以指示出断路已经产生的信息；以及

步骤S58：完成。

请参阅图5，图5是图1所示的手持电子装置20在放电时保护***电路24的方法步骤流程图。本发明手持电子装置20的***电路24的保护方法中，第一保护电路28在手持电子装置20为放电过程中检测到有异常电压或是电流时保护***电路24的方法包含下列步骤：

步骤S60：开始；

步骤S62：发出第一保护控制信号40至第二晶体管开关36，以表示于放电的过程中(during discharging)第一保护控制电路32检测到异常电压或是电流；

步骤S64：关闭第二晶体管开关36以使***电路24与可拆卸式电池26所形成的放电回路27变成断路；以及

步骤S66：完成。

相较于已知技术，本发明手持电子装置及其中***电路的保护方法中，由于电子装置内具有保护控制电路及控制开关，可保护***电路避免受到异常的电压或是电流的损害。当本发明应用于移动电话这类移动通信装置时，可形成移动电话端与电池端的双重保护。即使是使用本发明手持电子装置时，误用劣质的电池及/或不具有保护装置的充电器，***电路也可受到保护以避免受到异常电压或是电流的损害。

藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。

Claims (20)

1.一种手持电子装置，包含：

一壳体；

一***电路，设置在该壳体内；

一可拆卸式电池，可选择性地与该壳体相结合，当该可拆卸式电池与该壳体结合时，该可拆卸式电池与该***电路电性连结以形成一回路，以提供该***电路运作时所需的电能；以及

一第一保护电路，设置于该壳体内，该第一保护电路包含有一第一保护控制电路以及一第一控制开关，该第一控制开关设置在该回路上；以及

其中，当该第一保护控制电路检测到该回路上有异常电压或电流时，会发出一第一保护控制信号至该第一控制开关，使该回路变成断路，来保护该***电路避免受到该异常的电压或是电流的损害。

2.如权利要求1所述的手持电子装置，其中，该第一控制开关包含有一P型金氧半导体场效晶体管开关以及一N型金氧半导体场效晶体管开关，分别串接在该回路上。

3.如权利要求1所述的手持电子装置，其中，该***电路与该可拆卸式电池所形成的回路包含有一充电回路以及一放电回路，该第一控制开关包含有一第一晶体管开关以及一第二晶体管开关，该第一晶体管开关是串联设置在该充电回路中，而该第二晶体管开关是串联设置在该放电回路中。

4.如权利要求3所述的手持电子装置，其中，当在充电的过程中如果该第一保护控制电路检测到有异常的电压或是电流的状况产生时，会发出该第一保护控制信号至该第一晶体管开关，以使该***电路与该可拆卸式电池所形成的充电回路变成断路。

5.如权利要求3所述的手持电子装置，其中，当在放电的过程中如果该第一保护控制电路检测到有异常的电压或是电流的状况产生时，会发出该第一保护控制信号至该第二晶体管开关，以使该***电路与该可拆卸式电池所形成的放电回路变成断路。

6.如权利要求3所述的手持电子装置，其中，该第一保护电路另包含有一断路指示器，当该***电路与该可拆卸式电池所形成的该充电回路变成断路时，该断路指示器会指示出断路已经产生的信息。

7.如权利要求6所述的手持电子装置，其中，该断路指示器是一发光二极管，当该***电路与该可拆卸式电池所成的该充电回路变成断路时，该发光二极管会被导通而指示出断路已经产生的信息。

8.如权利要求1所述的手持电子装置，其中，该异常的电压范围低于2.75伏特或是高于4.32伏特。

9.如权利要求1所述的手持电子装置，其中，该异常的电流范围大于2.5安培。

10.如权利要求1所述的手持电子装置，其中，该可拆卸式电池是一锂离子电池或一锂聚合物电池，包含一第二保护电路设计在该电池端，该第二保护电路包含有一第二保护控制电路以及一第二控制开关，当在充电或是放电的过程中，该第二保护控制电路检测到有异常的电压或是电流的状况产生时，会发出一第二保护控制信号至该第二控制开关，使该***电路与该可拆卸式电池所形成的回路变成断路，来保护该***电路与该电池避免受到该异常的电压或是电流的损害。

11.一种手持电子装置的***电路的保护方法，该手持电子装置包含一壳体，一可拆卸式电池，以及一***电路设置在该壳体内，而当该可拆卸式电池与该壳体相结合时，该可拆卸式电池与该***电路电性连结以形成一回路，以提供该***电路运作时所需的电能；该保护方法包含下列步骤：提供设置在该壳体的一第一保护电路，该第一保护电路包含有一第一保护控制电路以及一第一控制开关，该第一控制开关设置在该回路上；

以该第一保护控制电路检测该回路上的电压或是电流的状况；

当该第一保护控制电路检测到该回路上有异常电压或是电流时，发出一第一保护控制信号至该第一控制开关；以及

关闭该第一控制开关以使该回路变成断路，来保护该***电路避免受到该异常的电压或是电流的损害。

12.如权利要求11所述的保护方法，其中，该第一控制开关包含有一P型金氧半导体场效晶体管开关以及一N型金氧半导体场效晶体管开关，分别串接在该回路上。

13.如权利要求11所述的保护方法，其中，该***电路与该可拆卸式电池所形成的回路包含有一充电回路以及一放电回路，该第一控制开关包含有一第一晶体管开关以及一第二晶体管开关，该第一晶体管开关是串联设置在该充电回路中，而该第二晶体管开关是串联设置在该放电回路中。

14.如权利要求13所述的保护方法，其中，当在充电的过程中如果该第一保护控制电路检测到有异常的电压或是电流的状况产生时，会发出该第一保护控制信号至该第一金氧半导体场效晶体管开关，以使该***电路与该可拆卸式电池所形成的充电回路变成断路。

15.如权利要求13所述的保护方法，其中，当在放电的过程中如果该第一保护控制电路检测到有异常的电压或是电流的状况产生时，会发出该第一保护控制信号至该第二金氧半导体场效晶体管开关，以使该***电路与该可拆卸式电池所形成的放电回路变成断路。

16.如权利要求13所述的保护方法，其中，该第一保护电路另包含有一断路指示器，当该***电路与该可拆卸式电池所形成的该充电回路变成断路时，该断路指示器会指示出断路已经产生的信息。

17.如权利要求16所述的保护方法，其中，该断路指示器是一发光二极管，当该***电路与该可拆卸式电池所形成的该充电回路变成断路时，该发光二极管会被导通而指示出断路已经产生的信息。

18.如权利要求11所述的保护方法，其中，该异常的电压范围低于2.75伏特或是高于4.32伏特。

19.如权利要求11所述的保护方法，其中，该异常的电流范围大于2.5安培。

20.如权利要求11所述的保护方法，其中，该可拆卸式电池是一锂离子电池或一锂聚合物电池)，包含一第二保护电路设计在该电池端，该第二保护电路包含有一第二保护控制电路以及一第二控制开关，当在充电或是放电的过程中，该第二保护控制电路检测到有异常的电压或是电流的状况产生时，会发出一第二保护控制信号至该第二控制开关，使该***电路与该可拆卸式电池所形成的回路变成断路，来保护该***电路与该电池避免受到该异常的电压或是电流的损害。

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