一种接口电路、电子设备及其控制方法与流程

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种接口电路、电子设备及其控制方法。

背景技术：

目前，很多电子设备具有外接其他外部设备的需求，因而配有相应的外接接口。其他设备插入外接接口时，可能会导致外接接口由于过度电性应力(Electrical Over Stress，简称EOS)而遭到损坏，比如静电释放(Electro-Static discharge，简称ESD)、浪涌、直流等。当外部的浪涌或直流等超过外接接口的耐压或耐流能力时，会烧毁外接接口电路上的器件，使得接口功能失效，而且存在安全隐患。可见，现有的外接接口电路防EOS能力差。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种接口电路、电子设备及其控制方法，以解决防止接口电路上的器件因EOS而遭到损毁的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种接口电路，包括：

接口，用于连接外部设备；

以及与所述接口连接的控制单元，用于若所述接口的输入电压大于等于预设值，则控制所述接口接地。

第二方面，本发明实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括权上述接口电路。

第三方面，本发明实施例还提供一种接口电路的控制方法，所述接口电路为上述接口电路，包括：

获取所述接口的输入电压；

若所述接口的输入电压大于等于预设值，则控制所述接口接地。

这样，本发明实施例提供的一种接口电路、电子设备及其控制方法，该接口电路包括：接口，用于连接外部设备；以及与所述接口连接的控制单元，用于若所述接口的输入电压大于等于预设值，则控制所述接口接地。本发明根据接口的输入电压来控制接口接地，从而及时泄放EOS能量，可有效防止接口电路因EOS造成的电路器件损坏等安全隐患，提高了接口电路的安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种接口电路结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种接口电路结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种接口电路结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种接口电路结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种接口电路结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种接口电路的控制方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

第一方面，参见图1，本发明实施提供的一种接口电路100，包括：

接口101，用于连接外部设备；

以及与所述接口连接的控制单元102，用于若所述接口的输入电压大于等于预设值，则控制所述接口接地。

本实施例中，外部设备可以为任何采用接口连接的设备，例如，刷卡器、手电筒、血糖仪或音响等。

本发明实施例中，根据接口的输入电压来控制接口接地，从而及时泄放EOS能量，可有效防止接口电路因EOS造成的电路器件损坏等安全隐患，提高了接口电路的安全性能。

如图2所示，本发明实施提供的另一种接口电路，包括：

接口101，用于连接外部设备；

以及控制单元102，所述控制单元102包括第一端和第二端，所述第一端与所述接口101连接，所述第二端接地，若所述接口101的输入电压大于等于预设值，则控制所述第一端与所述第二端导通。

如图2所示，接口101与信号源103连接，该信号源103提供接口101的处理信号以实现接口功能。控制单元102的第一端连接于接口101与信号源103之间，控制单元102的第二端接地。此时，如若产生EOS，接口101的输入电压势必突然剧增，控制单元102通过监测接口101的输入电压值即能判断是否存在EOS，若接口101的输入电压大于预设值，则及时将控制单元102的第一端和第二端导通，将EOS的能量导向地面进行泄放，位于控制单元102后方的电路器件则可避免遭遇EOS能量的突袭而造成损坏，从而引发安全问题。其中，预设值根据EOS不同进行相应设置。

可选的，如图3所示，所述控制单元102包括第一PMOS管1021和第二PMOS管1022，所述第一PMOS管1021的栅极与电源连接，所述第一PMOS管1021的源极与所述第二PMOS管1022的源极连接，所述第一PMOS管1021的漏极与所述接口101连接，所述第二PMOS管1022的栅极与所述电源连接，所述第二PMOS管的漏极接地。

通过两个PMOS管进行对接即可实现在接口的输入电压处于正常工作范围时，则两个POMS管均截止，从而不影响接口的正常功能，在接口的输入电压超过预设的正常范围，则两个PMOS管均导通，使得接口接地，以释放过量电压保护电路安全。以下对具体工作过程进行说明。

接口处理一般为模拟信号，存在正负压，设接口的输入电压为Vd。由于体二极管的压降是由PMOS管自身决定的定值，设第一PMOS管1021和第二PMOS管1022的体二极管的压降为v，可计算出第一POMS管1021的源极电压Vs1＝Vd-v。此时可比较第一PMOS管1021的源极电压Vs1与栅极电压Vg1，当源极电压Vs1-栅极电压Vg1>＝开启电压M，则第一PMOS管1021导通，当源极电压Vs1-栅极电压Vg1<开启电压M，则第一PMOS管1021截止，其中，Vg1由电源电压提供，可由固定电源输出，也可由移动终端处理器输出，具体来源和形式不做规定。由于第二PMOS管1022的源极与第一PMOS管1021的源极连接，故第二PMOS管1022的源极电压与第一PMOS管1021的源极电压相等，为Vs2＝Vs1＝Vd-v。第二PMOS管1022的栅极电压同样由电源电压提供，即Vg2＝Vg1。因而，当第一PMOS管1021导通时，第二PMOS管1022也必然满足导通条件，当第一PMOS管1021截止时，第二PMOS管1022也处于截止状态。

可以理解的，第一PMOS管1021和第二PMOS管1022可分别独立的对接安装，也可对接封装在一个器件以简化器件安装的复杂度。

可选的，如图3所示，为防止PMOS管闩锁，所述接口电路还包括保护电阻105，所述第一PMOS管1021的栅极和所述第二PMOS管1022的栅极分别通过与保护电阻105串联后与所述电源连接。其中，该保护电阻105的电阻值优选为1K。

可选的，如图4所示，若接口的输入电压只存在正电压，则所述控制单元包括第三PMOS管1023，所述第三PMOS管1023的栅极与电源连接，所述第三PMOS管1023的源极与所述接口连接，所述第三PMOS管1023的漏极接地。设第三PMOS管的源极电压为Vs3，第三PMOS管的栅极电压为Vg3,由于接口的输入电压为正电压，则第三PMOS管的源极电压Vs3>0。此时第三PMOS管只需满足源极电压Vs3-栅极电压Vg3>＝开启电压M，即可导通。可见，在防止接口正电压的EOS情形下，一个PMOS管即可实现及时导通将EOS能量导地。

可选的，如图4所示，为防止PMOS管闩锁，所述接口电路还包括保护电阻105，所述第三PMOS管1023的栅极与保护电阻105串联后与所述电源连接，其中，该保护电阻105的电阻值优选为1K。

优选的，本发明实施例中，第一PMOS管、第二PMOS管和第三PMOS管满足预定功率范围，其中该预定功率范围设定一般为1.5w以上，具体的PMOS管功率取决于外接设备的负载大小。在本发明实施例中，由于耳机的负载较小，该PMOS管的功率优选为2w。因为较大功率的PMOS管导通阻抗较低，只有几十毫欧，加在PMOS上的热功耗很小，不会烧坏PMOS管，且PMOS管的导通时间小于5ns，浪涌的波形上升时间为8ns，在浪涌打过来PMOS管能快速将浪涌放掉。直流电压过来，在5ns时间内迅速将直流拉到地，触发直流源端的过流保护。

可选的，如图3和图4所示，所述接口电路还包括静电阻抗器104(Electro-Static discharge，简称ESD)，所述静电阻抗器104的一端与所述接口101连接，另一端接地，用以对接口电路进行静电防护。本实施例中，静电阻抗器104采用一种二极管形式的高效能保护器件TVS管。可以理解的，也可采用除TVS管之外的其他静电阻抗器。

可选的，如图5所示，所述接口101包括左声道接口1011、右声道接口1012和话筒接口1013；

所述控制单元包括第一控制子单元1024、第二控制子单元1025和第三控制子单元1026；

所述第一控制子单元1024与所述左声道接口1011连接，用于若所述左声道接口1011的输入电压大于等于第一预设值，则控制所述左声道接口1011接地；

所述第二控制子单元1025与所述右声道接口1012连接，用于若所述右声道接口1012的输入电压大于等于第二预设值，则控制所述右声道接口1012接地；

所述第三控制子单元1026与所述话筒接口1013连接，用于若所述话筒接口1013的输入电压大于等于第三预设值，则控制所述话筒接口1013接地。

本实施例中以耳机接口为例对接口电路进行说明。耳机接口一般由左声道接口、右声道接口和话筒接口组成，由于各个接口分别各自实现其功能，因而需要分别配置第一控制子单元、第二控制子单元和第三控制子单元分别对接口的输入电压进行监测控制，以防止各自接口的EOS损坏。可以理解的，上述第一控制子单元、第二控制子单元和第三控制子单元可以根据需求设置为由第一PMOS管和第二PMOS管对接的形式，或单由第三PMOS管构成的形式。为防止PMOS管闩锁，上述第一PMOS管、第二PMOS管以及第三PMOS管接入电路时，也可串联保护电阻后再与电源连接。当然，在上述左声道接口、右声道接口和话筒接口上也可分别连接静电阻抗器ESD，以提高静电防护能力。

本发明实施例提供的一种接口电路，包括：接口，用于连接外部设备；以及与所述接口连接的控制单元，用于若所述接口的输入电压大于等于预设值，则控制所述接口接地。这样，根据接口的输入电压来控制接口接地，从而及时泄放EOS能量，可有效防止接口电路因EOS造成的电路器件损坏等安全隐患，提高了接口电路的安全性能。

第二方面，本发明实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述图1至图5所示的任一插拔卡安全控制电路。

上述电子设备部可以为任何包括接口电路的电子设备，例如：手机、平板电脑(Tablet Personal Computer)、膝上型电脑(Laptop Computer)、个人数字助理(personal digital assistant，简称PDA)、移动上网装置(Mobile Internet Device，20MID)或可穿戴式设备(Wearable Device)等，还可以是其它电子设备，如数码相机、电子书、导航产品等。

由于电子设备的其他组成部件的功能或结构均为现有技术，不是本发明实施例阐述的重点，此处不再赘述。

本发明实施例提供的一种电子设备，所述电子设备包括上述接口电路。这样，根据接口的输入电压来控制接口接地，从而及时泄放EOS能量，可有效防止接口电路因EOS造成的电路器件损坏等安全隐患，提高了接口电路的安全性能。

第三方面，本发明实施例提供了一种接口电路的控制方法，所述接口电路为上述接口电路，参见图6，包括以下步骤：

步骤601、获取所述接口的输入电压；

步骤602、若所述接口的输入电压大于等于预设值，则控制所述接口接地。

上述接口电路的控制方法可以由图1至图5所示的任意接口电路实现，其具体的实施方式可以参见上述接口电路的实施方式，此处不再赘述。

本发明实施例提供的一种接口电路的控制方法，所述接口电路为上述接口电路，包括：获取所述接口的输入电压；若所述接口的输入电压大于等于预设值，则控制所述接口接地。这样，根据接口的输入电压来控制接口接地，从而及时泄放EOS能量，可有效防止接口电路因EOS造成的电路器件损坏等安全隐患，提高了接口电路的安全性能。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。