帶插頭的電纜、控制電路以及基板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種帶插頭的電纜、控制電路以及基板。
【背景技術(shù)】
[0002]—般，向設(shè)置在電子裝置(以下，稱為二次電池側(cè)電子裝置)內(nèi)的二次電池進(jìn)行充電的情況下，通過(guò)供電電纜連接成為電源的電子裝置(以下，稱為電源側(cè)電子裝置)與二次電池側(cè)電子裝置來(lái)充電二次電池。此時(shí)，設(shè)在供電電纜的一端的插頭與二次電池側(cè)電子裝置連接，設(shè)在另一端部的插頭與電源側(cè)電子裝置連接。
[0003]在進(jìn)行該連接時(shí)，例如在進(jìn)行了插頭的逆插等情況下，有可能供電電纜發(fā)熱。以往，作為防止該供電電纜的發(fā)熱的保護(hù)裝置，有在電子裝置中設(shè)置保險(xiǎn)絲，通過(guò)發(fā)熱切斷保險(xiǎn)絲來(lái)切斷供電的結(jié)構(gòu)的保護(hù)裝置(專利文獻(xiàn)1)。
[0004]此外，在電纜中途具有用于進(jìn)行充電控制的1C的供電電纜的情況下，有的供電電纜是在該1C中裝入保護(hù)裝置，在電纜的溫度達(dá)到預(yù)定以上的情況下切斷供電的結(jié)構(gòu)(專利文獻(xiàn)2) ο
[0005]然而，使用了保險(xiǎn)絲的情況下存在如下的問(wèn)題，即:一旦成為異常溫度而切斷保險(xiǎn)絲時(shí)，在更換保險(xiǎn)絲之前無(wú)法使用電子設(shè)備。此外，在供電電纜本體內(nèi)設(shè)置保險(xiǎn)絲較為困難，因此存在無(wú)法檢測(cè)出供電電纜本體的發(fā)熱的問(wèn)題。
[0006]利用在電纜中途裝入的溫度傳感器來(lái)進(jìn)行異常溫度檢測(cè)的結(jié)構(gòu)中，通過(guò)在電纜中途裝入的溫度傳感器測(cè)定發(fā)生的熱，并據(jù)此進(jìn)行供電的切斷。因此，存在如下的問(wèn)題，即:在供電電纜的溫度傳感器以外的部位發(fā)生了異常溫度的情況下，無(wú)法早期發(fā)現(xiàn)該情況。
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-171860號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開2000-339067號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的某方式的示例性的目的之一是提供一種能夠早期且可靠地進(jìn)行異常溫度的檢測(cè)，并且不需要進(jìn)行保險(xiǎn)絲的更換等麻煩的作業(yè)的帶插頭的電纜、控制電路以及基板。
[0010]本發(fā)明的某方式，具備:插頭(16)，其與連接有二次電池(28)的插座(24)連接；包括電源供給線(12Α)和接地線(12Β)的電纜(12)，其一端與所述插頭(16)的端子連接，另一端與電源供給單元(22)連接；開關(guān)(60)，其被設(shè)置在所述插頭(16)的殼體(20)內(nèi)的基板(40)上，并串聯(lián)插入到與所述電源供給線(12Α)連接的電源供給布線(12a)中；溫度傳感器(80)，其被設(shè)置在所述基板(40)上，并與所述插頭(16)的電源供給用端子(42)或所述插頭(16)的接地用端子(48)接近地設(shè)置；以及控制電路(11)，其被設(shè)置在所述基板
(40)上，在通過(guò)所述溫度傳感器(80)檢測(cè)出的溫度超過(guò)了預(yù)定值的情況下，斷開所述開關(guān)
(60)來(lái)切斷所述電源供給布線(12a)。
[0011]另外，上述括號(hào)內(nèi)的參照符號(hào)是為了容易理解而賦予的，僅為一例，并不限定于圖示的方式。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的某方式，能夠早期且可靠地進(jìn)行異常溫度的檢測(cè)，并且不需要進(jìn)行保險(xiǎn)絲的更換等麻煩的作業(yè)
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是某實(shí)施方式的USB電纜的外觀圖。
[0014]圖2是表示某實(shí)施方式的USB電纜的連接狀態(tài)的一例的圖。
[0015]圖3是表示某實(shí)施方式的USB電纜的電纜結(jié)構(gòu)的圖。
[0016]圖4是搭載在某實(shí)施方式的USB電纜中的控制電路的框圖。
[0017]圖5是表示設(shè)置在某實(shí)施方式的USB電纜的殼體中的電路基板的圖。
[0018]圖6是用于說(shuō)明控制電路所進(jìn)行的處理的狀態(tài)迀移圖。
[0019]圖7是以預(yù)定時(shí)間發(fā)生了異常溫度時(shí)的時(shí)序圖。
[0020]圖8是連續(xù)發(fā)生了異常溫度時(shí)的時(shí)序圖。
[0021]圖9是發(fā)生了過(guò)放電時(shí)的時(shí)序圖。
[0022]圖10是從插座拔出了插頭時(shí)的時(shí)序圖。
[0023]圖11是表示進(jìn)行異常溫度檢測(cè)的其他實(shí)施方式的流程圖。
[0024]圖12是用于說(shuō)明進(jìn)行其他實(shí)施方式的異常溫度檢測(cè)的原理的圖。
[0025]圖13是表示異常溫度檢測(cè)電路的一例的電路圖。
[0026]圖14是表示異常溫度檢測(cè)電路的其他例子的電路圖。
[0027]圖15是其他實(shí)施方式的控制電路的框圖(其1)。
[0028]圖16是其他實(shí)施方式的控制電路的框圖(其2)。
[0029]符號(hào)說(shuō)明
[0030]1 異常檢測(cè)裝置
[0031]10 USB 電纜
[0032]11、111、211 控制電路
[0033]12 電纜
[0034]14 A型插頭
[0035]16 μ B 型插頭
[0036]18、20 殼體
[0037]22電源側(cè)插座
[0038]24 二次電池側(cè)插座
[0039]26 電源
[0040]28 二次電池
[0041]30電源側(cè)電子裝置
[0042]32 二次電池側(cè)電子裝置
[0043]40 電路基板
[0044]42 VBUS 端子
[0045]44 D+ 端子
[0046]46 D —端子
[0047]48 GND 端子
[0048]50開路端子
[0049]52 VBUS 電極
[0050]54 D+ 電極
[0051]56 D—電極
[0052]58 GND 電極
[0053]60、60— 1、60 —2 FET
[0054]70 控制 1C
[0055]72溫度檢測(cè)部
[0056]74過(guò)放電檢測(cè)部
[0057]76開路檢測(cè)部
[0058]78復(fù)位部
[0059]80 NTC熱敏電阻
[0060]81 N0R 門
[0061]82閂鎖控制部
[0062]84 電平移動(dòng)部
[0063]86切斷信號(hào)輸出部
[0064]90A、90B溫度變化率檢測(cè)電路
[0065]92 A/D 變換器
[0066]93存儲(chǔ)器
[0067]94定時(shí)器
[0068]96運(yùn)算、判定電路
[0069]98輸出電路
[0070]100溫度信息保持電路
[0071]102運(yùn)算電路
[0072]104判定電路
[0073]106第1電壓保持電路
[0074]108第2電壓保持電路
[0075]TW1 ?TW6 通孔
[0076]A1通常狀態(tài)
[0077]A2異常溫度檢出狀態(tài)
[0078]A3復(fù)位狀態(tài)
[0079]A4過(guò)放電檢出狀態(tài)
【具體實(shí)施方式】
[0080]接著，參照附圖對(duì)并非本發(fā)明的限定的示例的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0081 ]另外，在所有附圖的記載中，對(duì)相同或?qū)?yīng)的構(gòu)件或部件賦予相同或?qū)?yīng)的參照符號(hào)，省略重復(fù)的說(shuō)明。此外，在附圖中，只要沒(méi)有特別指定的情況下，不以表示構(gòu)件或部件之間的相對(duì)比為目的。因此，可以參照以下的非限定的實(shí)施方式，由本領(lǐng)域的技術(shù)人員決定具體的尺寸。
[0082]此外，以下說(shuō)明的實(shí)施方式并不是對(duì)發(fā)明進(jìn)行限定而僅是示例，實(shí)施方式所述的所有特征或其組合并不一定是發(fā)明的本質(zhì)。
[0083]圖1?圖3表示本發(fā)明的某實(shí)施方式的帶插頭的電纜。在本實(shí)施方式中，作為帶插頭的電纜以USB (Universal Serial Bus，通用串行總線)電纜10為例進(jìn)行說(shuō)明。然而，本發(fā)明的應(yīng)用并不局限于USB電纜，能夠廣泛應(yīng)用于具有進(jìn)行供電的電源供給線的帶插頭的電纜中。
[0084]圖1是USB電纜10的外觀圖。如圖1所示，USB電纜10具有電纜12、插頭14以及插頭16。在本實(shí)施方式中示出了插頭14是遵照了 USB規(guī)格的A型插頭(以下，稱為A型插頭14)，插頭16是微B型插頭(以下，稱為μ Β型插頭16)的例子。
[0085]然而，設(shè)置在電纜12的兩端的插頭14、16的類型并不局限于此，也可以采用使用了沒(méi)有遵照USB規(guī)格的插頭的結(jié)構(gòu)。此外，在通過(guò)后述的二次電池28驅(qū)動(dòng)的二次電池側(cè)電子裝置32具有固有的插頭的情況下，也可以使用該固有的插頭。
[0086]如圖3所示，電纜12具有由USB規(guī)格決定的正電源線(VBUS線)12A、負(fù)電源線(GND線)12B、正信號(hào)線(D+線)12C、負(fù)信號(hào)線(D —線)12D以及屏蔽這些各線12A?12D的屏蔽線(Shield線)12E。將A型插頭14配置在電纜12的一端部，將μ B型插頭16配置在電纜12的另一端部。
[0087]Α型插頭14在殼體18的內(nèi)部設(shè)置了與電纜12的各線12A?12D連接的端子。此夕卜，μΒ型插頭16在殼體20的內(nèi)部設(shè)置了與各線12Α?12D連接的電路基板40。
[0088]通過(guò)樹脂形成了殼體18、20。作為形成殼體18、20的樹脂材料，可以使用ΤΡΕ樹脂(熱可塑性橡膠樹脂)等絕緣性樹脂。尤其，作為殼體20的材料使用了 ΤΡΕ樹脂等絕緣性樹脂的情況下，能夠機(jī)械性地保護(hù)設(shè)在殼體20內(nèi)部的電路基板40，并且能夠從濕度或溫度等外部環(huán)境進(jìn)行保護(hù)。
[0089]圖2表不了 USB電纜10的使用形態(tài)的一例。在該圖所不的例子中，A型插頭14與具有電源26的電源側(cè)電子裝置30的電源側(cè)插座22連接。電源側(cè)插座22與電源26連接。
[0090]此外，μΒ型插頭16與具有二次電池28的二次電池側(cè)電子裝置32的二次電池側(cè)插座24連接。二次電池側(cè)插座24與二次電池28連接。
[0091]電源側(cè)電子裝置30例如是個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)等電子設(shè)備，電源26是AC適配器、電池、PC的USB端子等。此外，例如二次電池側(cè)電子裝置32是便攜用終端裝置，二次電池28是鋰離子電池等。
[0092]USB電纜10具有供電用VBUS線12A。因此，通過(guò)將A型插頭14安裝在電源側(cè)插座22，并將μΒ型插頭16安裝在二次電池側(cè)插座24，可以經(jīng)由USB電纜10通過(guò)電源26對(duì)二次電池28進(jìn)行充電。
[0093]向插座22、24插拔的插頭14、16在裝卸時(shí)有可能使異物侵入插頭14、16內(nèi)。在該異物具有導(dǎo)電性的情況下，有可能在A型插頭14、16內(nèi)的端子之間發(fā)生短路。
[0094]尤其在插頭形狀較小的μΒ型插頭16中，即使是若為比其大的Α型插頭14則容易脫離的異物，也有可能殘留在插頭內(nèi)。此外，在小型的μΒ型插頭16中，端子之間的距離狹窄，因此即使是較小的異物也有可能在端子之間發(fā)生短路。
[0095]假設(shè)因異物的侵入在μΒ型插頭16的內(nèi)部發(fā)生了短路的情況下，在μΒ型插頭16中產(chǎn)生如下現(xiàn)象。即，在異物的阻抗較大的情況下，在異物產(chǎn)生發(fā)熱且μΒ型插頭16的溫度上升(以下，有時(shí)將該狀態(tài)稱為異常溫度狀態(tài))。此外，在異物的阻抗較小的情況下，與通常時(shí)(沒(méi)有異物進(jìn)入的狀態(tài))相比流過(guò)過(guò)大的電流(以下，有時(shí)將該狀態(tài)稱為過(guò)放電狀態(tài))。
[0096]此外，本申請(qǐng)人調(diào)查了隨著異物的侵入在μΒ型插頭16內(nèi)發(fā)熱溫度最高的位置的結(jié)果，是VBUS端子42和GND端子48 (參照?qǐng)D4 (Α))的配置位置。
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