本公開(kāi)一般涉及充電領(lǐng)域，尤其涉及短路保護(hù)充電接口。

背景技術(shù)：

目前，充電領(lǐng)域的接口趨于小型化，帶來(lái)了攜帶和安裝的便利，而小型化使得正極和地之間的間距縮短，帶來(lái)了易引發(fā)電源正極與地的短接的問(wèn)題。

例如，Micro USB母座開(kāi)口小，外物進(jìn)入后容易卡在里面。電源和地之間的間距小于1mm，使得金屬屑等雜質(zhì)很容易導(dǎo)致母座的電源短路到地。此時(shí)，外部的micro USB公頭插入充電，如不及時(shí)清理該短路雜質(zhì)，將導(dǎo)致充電器的短路，大電流流過(guò)MICRO USB插座的電源和地的觸點(diǎn)，形成高溫將造成焊盤(pán)熔解、外殼燒融或被充電設(shè)備損壞等不良后果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，期望提供一種具備短路保護(hù)的充電接口，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供一種短路保護(hù)充電接口。

一種短路保護(hù)充電接口，充電接口包括：

檢測(cè)充電接口的溫度的溫度檢測(cè)電路；

接通或斷開(kāi)充電接口與電源的連接的電源開(kāi)關(guān)電路；

根據(jù)溫度檢測(cè)電路的檢測(cè)結(jié)果，控制電源開(kāi)關(guān)電路的接通或斷開(kāi)的控制單元；

控制單元分別與溫度檢測(cè)電路、溫度檢測(cè)電路連接。

根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例提供的技術(shù)方案，通過(guò)帶有溫度檢測(cè)電路、電源開(kāi)關(guān)電路和控制單元的充電接口，能夠解決充電接口正極和地短接充電而引起的設(shè)備損壞問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本申請(qǐng)的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1示出了根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的短路保護(hù)充電接口的示例性電路圖；

圖2示出了根據(jù)本申請(qǐng)另一實(shí)施例的短路保護(hù)充電接口的示例性電路圖；

圖3示出了根據(jù)本申請(qǐng)又一實(shí)施例的短路保護(hù)充電接口的示例性電路圖。

圖4示出了根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的短路保護(hù)充電接口的控制方法的示例性流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋相關(guān)發(fā)明，而非對(duì)該發(fā)明的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與發(fā)明相關(guān)的部分。

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本申請(qǐng)。

請(qǐng)參考圖1，示出了根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的短路保護(hù)充電接口的示例性電路圖。

如圖1所示，提供一種短路保護(hù)充電接口，充電接口包括：

檢測(cè)充電接口的溫度的溫度檢測(cè)電路；

接通或斷開(kāi)充電接口與電源的連接的電源開(kāi)關(guān)電路；

根據(jù)溫度檢測(cè)電路的檢測(cè)結(jié)果，控制電源開(kāi)關(guān)電路的接通或斷開(kāi)的控制單元；

控制單元分別與溫度檢測(cè)電路、溫度檢測(cè)電路連接。

其中，電源開(kāi)關(guān)電路缺省為導(dǎo)通。當(dāng)被充電設(shè)備接入充電接口時(shí)，設(shè)備開(kāi)始充電，則設(shè)備的充電口開(kāi)始有溫度變化。如果是由于短路等原因?qū)е鲁潆娍诘臏囟瘸^(guò)一定值比如80度，確定此時(shí)存在插座的電源正極與地短接，將電源開(kāi)關(guān)關(guān)閉，限制電流。等充電口溫度降到合適值(50 度)時(shí)重新打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)充電。即保證充電，而溫度不超過(guò)危險(xiǎn)值。

優(yōu)選地，溫度檢測(cè)電路包括運(yùn)算放大器U1、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4，第三電阻R3的第一端與充電接口的正極引腳1連接，第三電阻R2的第二端與第二電阻R2的第一端、運(yùn)算放大器U1的負(fù)輸入端連接，第二電阻R2的第二端與電源地連接，第四電阻R4的第一端與充電接口的正極引腳1連接，第二端與第一電阻R1的第一端、運(yùn)算放大器U1的正輸入端、充電接口的地引腳5連接連接，第一電阻R1的第二端與電源地連接，運(yùn)算放大器U1的輸出端與控制單元U2連接；其中，第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻中的任一電阻為熱敏電阻。圖1給出了第四電阻R4為熱敏電阻的實(shí)施例

其中，熱敏電阻R4的特點(diǎn)是電阻隨溫度的變化而變化。本實(shí)施例中選擇正溫度系數(shù)的電阻，電阻值隨溫度的升高而增高。設(shè)定熱敏電阻的溫度系數(shù)為K，溫度升高ΔT。則運(yùn)放輸入端的壓差為：ΔV＝Vbus*(1-1/ (2+K*ΔT))。其中，Vbus為充電電壓值?？刂茊卧ㄟ^(guò)獲取壓差ΔV 能夠估算當(dāng)前的溫度值。

優(yōu)選地，熱敏電阻設(shè)置于充電接口的金屬封裝處。當(dāng)電源正極和地短接而發(fā)熱時(shí)，充電接口的金屬封裝最能夠反映其溫度，將熱敏電阻設(shè)置于充電接口的金屬封裝處，檢測(cè)溫度的準(zhǔn)確率將提高。

在一些優(yōu)選實(shí)施例中，溫度檢測(cè)電路還可以采用如下電路實(shí)現(xiàn)。

請(qǐng)參考圖2，示出了根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的短路保護(hù)充電接口的示例性電路圖。如圖2所示，溫度檢測(cè)電路包括：運(yùn)算放大器U21、熱電偶溫度傳感器U23，熱電偶溫度傳感器U23的正極端與運(yùn)算放大器 U21的正輸入端連接，熱電偶溫度傳感器U23的負(fù)極端與運(yùn)算放大器 U21的負(fù)輸入端連接，運(yùn)算放大器U21的輸出端與控制單元U22連接。

其中，熱電偶溫度傳感器通過(guò)自身的兩種不同成份的導(dǎo)體接合成回路，當(dāng)接合點(diǎn)的溫度不同時(shí)，在回路中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為熱電效應(yīng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為熱電勢(shì)?？梢?jiàn)，控制單元通過(guò)熱電偶溫度傳感器采集的電壓差能夠估算溫度值。

優(yōu)選地，熱電偶溫度傳感器測(cè)量端位于充電接口的金屬封裝處。以便測(cè)量準(zhǔn)確的溫度。

如圖1所示，在一些優(yōu)選實(shí)施例中，電源開(kāi)關(guān)電路包括：場(chǎng)效應(yīng)開(kāi)關(guān)管Q1，場(chǎng)效應(yīng)開(kāi)關(guān)管Q1的源極與電源地連接，漏極與充電接口的地引腳5連接，柵極與控制單元連接。

該電源開(kāi)關(guān)電路缺省狀態(tài)將GPIO_1置高電位，場(chǎng)效應(yīng)管Q1導(dǎo)通，充電接口輸出電流，便于測(cè)量是否有溫度變化?？刂茊卧猆2可通過(guò)熱敏電阻或者熱電偶傳感器獲取電壓差，估算出短路發(fā)熱的溫度值，如果測(cè)量值大于高溫預(yù)定值比如80攝氏度，可以判定J9或者與其配合的充電插座的電源和地短路，將GPIO_1置低電位，場(chǎng)效應(yīng)管Q1截止，關(guān)斷供電。充電口電流受限，溫度急劇下降，降低到溫度不大于低溫預(yù)設(shè)值比如50攝氏度，則控制單元U2將GPIO_1置高，使得Q1導(dǎo)通，開(kāi)始供電。如上反復(fù)，使得充電接口的溫度小于危險(xiǎn)值例如80攝氏度，整個(gè)充電的安全獲得保證。

優(yōu)選地，場(chǎng)效應(yīng)開(kāi)關(guān)管Q1為NMOS場(chǎng)效應(yīng)開(kāi)關(guān)管。此處的場(chǎng)效應(yīng)管Q1可采用雙極型三極管。相對(duì)雙極型三極管而言場(chǎng)效應(yīng)管的過(guò)電流相對(duì)較大、噪聲也小。

優(yōu)選地，控制單元U2為單片機(jī)或者比較器。上述實(shí)施例中給出了控制單元為單片機(jī)的方案。

請(qǐng)參考圖3，示出了根據(jù)本申請(qǐng)又一實(shí)施例的短路保護(hù)充電接口的示例性電路圖。圖3的所示的短路保護(hù)充電接口與圖1的短路保護(hù)充電接口區(qū)別在于比較器U14、電阻R66和三極管Q2構(gòu)成了遲滯比較器。具體而言，比較器U14的同相輸入端“+”連接電阻R4、電阻R1 和電阻R66，其中電阻R4的另一端連接正電源VCC，電阻R1的另一端接地，電阻R66的另一端連接三極管Q2，三極管Q2的另一端接地。比較器U14的反相輸入端“-”連接電阻R3和熱敏電阻R2，其中電阻 R3的另一端連接正電源VCC，熱敏電阻R2的另一端接地。比較器 U14的輸出端連接三極管Q2的基極和場(chǎng)效應(yīng)管Q4的柵極。

本實(shí)施例通過(guò)比較器U14控制三極管Q2的導(dǎo)通與截止，控制比較器U14的同相輸入端“+”基準(zhǔn)電壓的大小。例如當(dāng)三極管Q2的導(dǎo)通時(shí)，電阻R66與電阻R1并聯(lián)，使得比較器U14的同相輸入端“+”基準(zhǔn)電壓變小(相當(dāng)于溫度50攝氏度)。當(dāng)三極管Q2的截止時(shí)，電阻R66 不與電阻R1并聯(lián)，使得比較器U14的反相輸入端“-”基準(zhǔn)電壓變大(相當(dāng)于溫度80攝氏度)。從而改變了比較器跳變的基準(zhǔn)電壓。

三極管Q2初始狀態(tài)為截止，場(chǎng)效應(yīng)管Q4為導(dǎo)通。此時(shí)，比較器 U14的同相輸入端“+”為80攝氏度基準(zhǔn)電壓。場(chǎng)效應(yīng)管Q4導(dǎo)通，接通供電，充電接口的溫度提升，隨著溫度的增加熱敏電阻的阻值變大，大到80攝氏度基準(zhǔn)電壓時(shí)比較器U14跳變，使得三極管Q2導(dǎo)通，場(chǎng)效應(yīng)管Q4為截止。此時(shí)，比較器U14的同相輸入端“+”為50攝氏度的基準(zhǔn)電壓。場(chǎng)效應(yīng)管Q4截止，關(guān)斷供電，溫度急劇下降，隨著溫度的降低熱敏電阻的阻值變小，小到50攝氏度基準(zhǔn)電壓時(shí)比較器U14 再次跳變，三極管Q2截止，場(chǎng)效應(yīng)管Q4為導(dǎo)通。如上反復(fù)，使得充電接口的溫度小于危險(xiǎn)值例如80攝氏度，整個(gè)充電的安全獲得保證。同理，當(dāng)根據(jù)熱敏電阻的位置變化時(shí)，通過(guò)改變遲滯比較器的位置，能夠?qū)崿F(xiàn)上述方案。如圖2所示，在一些優(yōu)選實(shí)施例中，電源開(kāi)關(guān)電路包括：場(chǎng)效應(yīng)開(kāi)關(guān)管Q4，場(chǎng)效應(yīng)開(kāi)關(guān)管Q4的源極與電源正極連接，漏極與充電接口的正極引腳連接，柵極與控制單元連接。

可以理解的是，圖2所示的電源開(kāi)關(guān)電路可與圖1所示的溫度檢測(cè)電路結(jié)合應(yīng)用于充電接口，同理，圖1所示的電源開(kāi)關(guān)電路可與圖 2所示的溫度檢測(cè)電路結(jié)合應(yīng)用于充電接口。

優(yōu)選地，場(chǎng)效應(yīng)開(kāi)關(guān)管Q4為PMOS場(chǎng)效應(yīng)開(kāi)關(guān)管。此處的場(chǎng)效應(yīng)管Q4可采用雙極型三極管。相對(duì)雙極型三極管而言場(chǎng)效應(yīng)管的過(guò)電流相對(duì)較大、噪聲也小。

優(yōu)選地，充電接口為Micro USB充電接口、Lighting接口或圓心電源接口。

本申請(qǐng)的短路保護(hù)涉及的各電路可設(shè)置于各種類(lèi)型的充電接口，例如Micro USB接口、蘋(píng)果的Lighting接口或者常用于9V充電的圓心電源接口。對(duì)于上述幾種接口而言，與其對(duì)應(yīng)的充電插座的凹陷部分容易進(jìn)入雜物導(dǎo)致電源正極與地的短路。充電時(shí)，如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)將燒壞設(shè)備。在充電接口設(shè)置本申請(qǐng)的用于短路保護(hù)的電阻檢測(cè)電路、電源開(kāi)關(guān)電路和控制單元后，將防止充電損壞的發(fā)生。

圖4示出了根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的短路保護(hù)充電接口的控制方法的示例性流程圖；

如圖4所示，在步驟301中，檢測(cè)充電接口的溫度值。

在該步驟，通過(guò)檢測(cè)充電接口的溫度值、判斷是否發(fā)生電源與地的短路。需要說(shuō)明的是充電接口與電源的導(dǎo)通狀態(tài)為缺省狀態(tài)，也就是進(jìn)行上述檢測(cè)時(shí)，電接口與電源是連接狀態(tài)。

接著，在步驟302中，充電接口與電源連接時(shí)，判斷溫度檢測(cè)電路檢測(cè)的溫度值是否大于高溫預(yù)設(shè)值，若大于高溫預(yù)設(shè)值，則斷開(kāi)充電接口與電源的連接；

充電接口與電源斷開(kāi)時(shí)，判斷溫度檢測(cè)電路檢測(cè)的溫度值是否不大于低溫預(yù)設(shè)值，若不大于低溫預(yù)設(shè)值，則接通充電接口與電源的連接。

通過(guò)設(shè)定高溫預(yù)設(shè)值和低溫預(yù)設(shè)值，與檢測(cè)的溫度值進(jìn)行比較的方式判斷是否出現(xiàn)高溫風(fēng)險(xiǎn)。充電接口與電源連接時(shí)，若檢測(cè)的溫度大于高溫預(yù)設(shè)值，將停止供電；充電接口與電源連接時(shí)，若檢測(cè)的溫度不大于低溫預(yù)設(shè)值，將繼續(xù)供電。使得發(fā)生短路的充電接口即可以供電，又不會(huì)發(fā)生損壞設(shè)備的不良后果。進(jìn)一步，若判斷發(fā)生短路可進(jìn)行聲光報(bào)警，以提醒使用者清理插座的雜物。

附圖中的流程圖和框圖，圖示了按照本發(fā)明各種實(shí)施例的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的可能實(shí)現(xiàn)的體系架構(gòu)、功能和操作。在這點(diǎn)上，流程圖或框圖中的每個(gè)方框可以代表一個(gè)模塊、程序段、或代碼的一部分，所述模塊、程序段、或代碼的一部分包含一個(gè)或多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。也應(yīng)當(dāng)注意，在有些作為替換的實(shí)現(xiàn)中，方框中所標(biāo)注的功能也可以以不同于附圖中所標(biāo)注的順序發(fā)生。例如，兩個(gè)接連地表示的方框?qū)嶋H上可以基本并行地執(zhí)行，它們有時(shí)也可以按相反的順序執(zhí)行，這依所涉及的功能而定。也要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個(gè)方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可以用執(zhí)行規(guī)定的功能或操作的專(zhuān)用的基于硬件的系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者可以用專(zhuān)用硬件與計(jì)算機(jī)指令的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。

以上描述僅為本申請(qǐng)的較佳實(shí)施例以及對(duì)所運(yùn)用技術(shù)原理的說(shuō)明。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本申請(qǐng)中所涉及的發(fā)明范圍，并不限于上述技術(shù)特征的特定組合而成的技術(shù)方案，同時(shí)也應(yīng)涵蓋在不脫離所述發(fā)明構(gòu)思的情況下，由上述技術(shù)特征或其等同特征進(jìn)行任意組合而形成的其它技術(shù)方案。例如上述特征與本申請(qǐng)中公開(kāi)的(但不限于) 具有類(lèi)似功能的技術(shù)特征進(jìn)行互相替換而形成的技術(shù)方案。