專利名稱:一種雙模手機(jī)及其電池保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及移動(dòng)通信領(lǐng)域,尤其是涉及一種雙模手機(jī)及其電池保護(hù) 電路。
背景技術(shù):
鋰電池由于其高效耐用輕巧靈便等特點(diǎn),現(xiàn)在被廣泛地應(yīng)用于各種便攜 式電子設(shè)備中,如移動(dòng)通信中。現(xiàn)有的鋰電池一般均設(shè)有在放電狀態(tài)下防止 過(guò)放電和負(fù)載短路的保護(hù)電路。如圖1和圖2所示,即示出了現(xiàn)有的一種單模手機(jī)電池供電及電池保護(hù)電路框圖。由于鋰離子電池的化學(xué)特性,電池生產(chǎn)廠家規(guī)定鋰電池的放電電流Ic最大不應(yīng)超過(guò)2C,此處C-電池容量/小時(shí),例如, 一塊鋰電池的容量為900 毫安時(shí),則O卯0毫安。當(dāng)鋰電池的放電電流常時(shí)間超過(guò)2C時(shí),可能會(huì)導(dǎo)致該 鋰電池的永久性損壞或出現(xiàn)安全問(wèn)題。為了保護(hù)鋰電池不被大電流放電,同 時(shí)滿足單模手機(jī)的正常使用需要,該手機(jī)的鋰電池內(nèi)都設(shè)計(jì)有電池保護(hù)電路, 其原理框圖如圖2所示,在單模手機(jī)鋰電池的保護(hù)電路中,鋰電池兩端連接有 電池保護(hù)IC、場(chǎng)效應(yīng)管(FET)、及分流電阻R (阻值R—般小于1000歐姆) 等,另外還設(shè)有一個(gè)熔斷器件(Fuse),它在電路中起著二級(jí)過(guò)流保護(hù)作用。 其原理為FET管本身有一定的導(dǎo)通電阻,此導(dǎo)通電阻被用做保護(hù)電路的檢測(cè) 電阻(RFET)。當(dāng)與該手機(jī)鋰電池連接的單模通信模塊工作時(shí)(如啟動(dòng)),則 該手機(jī)鋰電池向單模通信模塊供電,此時(shí),有一定的電流(I)通過(guò)FET管, 根據(jù)歐姆定律(U=I*R),則在串接后的FET管與電阻R兩端(AC兩端)存在 一定的電壓差(即,UFCT=I* (Rfet+R))。電池保護(hù)IC通過(guò)定時(shí)采樣AC兩端 的電壓差來(lái)測(cè)定輸出電流的大小,電池保護(hù)IC把從AC兩端的取樣電壓差值與 電池保護(hù)IC內(nèi)預(yù)先設(shè)置好的基準(zhǔn)電壓U()(與鋰電池額定輸出電流相對(duì)應(yīng)的一個(gè)電壓值)進(jìn)行比較,當(dāng)鋰電池的放電電流超過(guò)額定輸出電流時(shí),則AC兩端電壓值會(huì)高于保護(hù)IC內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓Uo。當(dāng)電池保護(hù)IC獲知采樣到的AC兩端的電壓值UFET經(jīng)比較后高于基準(zhǔn)電壓值Uo,則電池保護(hù)IC判斷此時(shí)鋰電池的放電電流超過(guò)了額定值,此時(shí),電池保護(hù)IC會(huì)控制FET管進(jìn)行關(guān)斷,以防止鋰 電池被長(zhǎng)時(shí)間被過(guò)大的電流放電,從而來(lái)達(dá)到保護(hù)鋰電池的目的,由此可以 看出,電池保護(hù)IC的基準(zhǔn)電壓Uo應(yīng)等于或略大于IJ (RFET+R)。其中,溶斷 器件用于在電池保護(hù)IC出現(xiàn)故障時(shí),當(dāng)通過(guò)該熔斷器的電流過(guò)大, 一段時(shí)間 后發(fā)熱自身熔斷,從而切斷鋰電池的》文電電路,來(lái)達(dá)到對(duì)鋰電池的二級(jí)保護(hù) 作用。隨著雙模手機(jī)在市場(chǎng)上逐漸流行起來(lái),給用戶帶來(lái)了方便,也給雙模手 機(jī)的設(shè)計(jì)帶來(lái)了一些新的問(wèn)題。如圖3所示,是現(xiàn)有的雙;漠手機(jī)與電池裝置的 連接示意圖;由于,雙模手機(jī)一般均設(shè)有兩個(gè)通信模塊,故雙模手機(jī)模塊在 啟動(dòng)時(shí)(搜索對(duì)應(yīng)的通信網(wǎng)絡(luò))時(shí)所消耗的電流是比較大的,其峰值電流較 高(如在一個(gè)應(yīng)用例子中,可達(dá)2安培左右),如果雙模手機(jī)的兩個(gè)通訊模塊 同時(shí)啟動(dòng),在搜網(wǎng)過(guò)程中所產(chǎn)生的峰值電流高達(dá)數(shù)安培(如4安培),這樣就 給為雙模手機(jī)供電的鋰電池提出了很高的要求,根據(jù)前面的介紹,由于鋰電 池的放電電流最大不應(yīng)超過(guò)2C,可以知道,為雙才莫手才幾供的鋰電池的電池容 量應(yīng)該不低于一個(gè)較大的數(shù)值(例如,對(duì)應(yīng)于放電電流峰值為4安培,則該電 池容量至少應(yīng)該為2000毫安時(shí))。但是現(xiàn)有的鋰電池一般很難達(dá)到這個(gè)容量 標(biāo)準(zhǔn),另外,由于在雙模手機(jī)中,鋰電池的放電電流一般是在搜網(wǎng)時(shí)最大, 在其他的工作狀態(tài)時(shí),其放電電流遠(yuǎn)低于此。為解決此問(wèn)題,現(xiàn)有的普遍的 方法是將雙模手機(jī)的兩個(gè)手機(jī)模塊分別啟動(dòng)(禁止同時(shí)啟動(dòng)),即,首先啟 動(dòng)其中一個(gè)通信模塊,此時(shí),另一個(gè)通信模塊暫不啟動(dòng);待第一個(gè)通信模塊 搜網(wǎng)結(jié)束之后,再啟動(dòng)第二個(gè)通信模塊。用這種方法來(lái)避免兩個(gè)通信模塊同 時(shí)啟動(dòng)而帶來(lái)的高峰值的放電流。但是此種方法存在不足之處在于,就是增加了雙模手機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間,給用戶的使用帶來(lái)了不便,降低了用戶的使用體 驗(yàn)。實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此,本實(shí)用新型實(shí)施例所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于,提供一種雙模 手機(jī)及其電池保護(hù)電路,可以提高雙模手機(jī)中鋰電池的最大輸出電流,以滿 足雙模手機(jī)的兩個(gè)通信^f莫塊同時(shí)啟動(dòng)搜網(wǎng)時(shí)的電流需求。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為本實(shí)用新型實(shí)施例的一方面,提供一 種電池保護(hù)電路,連接在手機(jī)電池與手機(jī)的通信模塊之間,包括 與電池一端串接的FET管組; 與所述FET管組串接的保護(hù)電阻Rl;與所述串接后的FET管組和所述保護(hù)電阻Rl并接的電池保護(hù)IC,用于 檢測(cè)串接后的FET管組和所述保護(hù)電阻R1兩端的電壓UreT,當(dāng)所述Ufet大 于所述電池保護(hù)IC的基準(zhǔn)電壓UQ時(shí),關(guān)斷所述FET管組;所述FET管組滿足如下條件<formula>formula see original document page 6</formula>
其中,Im為手機(jī)的通信模塊搜網(wǎng)時(shí)的峰值電壓,R附為FET管組的導(dǎo)通電阻值,Ri為保護(hù)電阻Rl的阻值。優(yōu)選的,在電池一端還串接一熔斷元件。優(yōu)選的,所述FET管組為一個(gè)FET管,或者為至少兩個(gè)FET管并聯(lián)。優(yōu)選的,所述電池為鋰電池;所述電池保護(hù)IC的基準(zhǔn)電壓Uq等于或略 大于Ic承(Rfet+R4),其中,IC=2C, C二電池容量/小時(shí)。本實(shí)用新型的另一方面,提供一種雙模手機(jī),包括至少兩個(gè)通信模塊、 為所述通信模塊供電的電池、連接在所述電池與所述至少兩個(gè)通信模塊之間 的電池保護(hù)電路,所述電池保護(hù)電路包括與電池一端串接的FET管組;與所述FET管組串接的保護(hù)電阻Rl;與所述串接后的FET管組和所述保護(hù)電阻Rl并4妄的電池保護(hù)IC,用于 檢測(cè)串接后的FET管組和所述保護(hù)電阻R1兩端的電壓UreT,當(dāng)所述Ufet大 于所述電池保護(hù)IC的基準(zhǔn)電壓Uo時(shí),關(guān)斷所述FET管組;所述FET管組滿足如下條件Im* ( Rfet+Ri ) < U0其中,Im為手機(jī)的通信模塊搜網(wǎng)時(shí)的峰值電壓,RreT為FET管組的導(dǎo)通電阻值,R,為保護(hù)電阻Rl的阻值。優(yōu)選的,在電池一端還串接一炫斷元件。優(yōu)選的,所述FET管組為一個(gè)FET管,或者為至少兩個(gè)FET管并聯(lián)。 優(yōu)選的,所述電池為鋰電池;所述電池保護(hù)IC的基準(zhǔn)電壓Uo等于或略大于IJ (Rfet+R!),其中,IC=2C,。=電池容量/小時(shí)。實(shí)施本實(shí)用新型實(shí)施例的雙模手機(jī)及其電池保護(hù)電路,通過(guò)降低電池保護(hù)IC所4企測(cè)的FET管的導(dǎo)通電阻,當(dāng)電池電流增大超過(guò)2C時(shí)電池〗呆護(hù)IC不動(dòng)作,可提高雙模手機(jī)電池的輸出電流,使得雙模手機(jī)的兩個(gè)模塊能同時(shí)啟動(dòng)搜網(wǎng),可節(jié)省手機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間。
圖l是現(xiàn)有的單^^莫手機(jī)與電池裝置的連接示意圖;圖2是圖1中電池裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3是現(xiàn)有的雙模手機(jī)與電池裝置的連接示意圖;圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例中的電池裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。如圖4所示,示出了本實(shí)用新型電池保護(hù)電路的第一實(shí)施例的示意圖;在 本實(shí)施例中,是通過(guò)并聯(lián)一個(gè)或多個(gè)FET管來(lái)降低FET管組的導(dǎo)通電阻。在本實(shí)施例的電池保護(hù)電路中,其連接在手機(jī)電池與雙模手機(jī)的至少兩 個(gè)通信模塊之間,所述電池為所述雙模手機(jī)的至少兩個(gè)通信模塊供電,當(dāng)所 述兩個(gè)通信模塊同時(shí)搜網(wǎng)啟動(dòng)時(shí),其峰值電流L可達(dá)4安培。該電池保護(hù)電 路具體包括有與電池一端串接的FET管組,其由兩個(gè)或兩個(gè)以上FET管并聯(lián)而成(圖 中示出了兩個(gè)),其并聯(lián)電阻RFET= ( RFET1+RFET2) /(RFETi*RFET2),其中,Rfeti 為第一FET管的導(dǎo)通電阻,RpET2為第二FET管的導(dǎo)通電阻;與所述FET管組串接的保護(hù)電阻R1(在一個(gè)實(shí)施例中,其阻值小于1000 歐姆);與所述串接后的FET管組和電阻R1并接的電池保護(hù)IC,電池保護(hù)IC預(yù) 設(shè)定有一個(gè)基準(zhǔn)電壓U。,所述基準(zhǔn)電壓Uo等于或略大于Ic "Rfet+R^ )的值, 其中,IC=2C,〔=電池容量/小時(shí),A為電阻R1的阻值。所述電池保護(hù)IC可 以^r測(cè)串接后的FET管組和電阻Rl的電壓UFET (即AC兩端的電壓),當(dāng) 所述UFET大于所述電池保護(hù)IC的基準(zhǔn)電壓Uo時(shí),關(guān)斷所述FET管組;在本 實(shí)施中,所述FET管組需要滿足如下條件Im* ( Rfet+R ) < U0其中,Im為雙模手機(jī)的至少兩個(gè)通信模塊同時(shí)搜網(wǎng)時(shí)的峰值電壓,RFET 為FET管組的導(dǎo)通電阻。在電池一端還串接一熔斷元件。由于FET管本身有一定的電阻,并聯(lián)2個(gè)或2個(gè)以上的FET管就相當(dāng)于 并聯(lián)了更多的檢測(cè)電阻。根據(jù)歐姆定律R= (Rl+R2) /(R"R2)可知,并聯(lián)的 電阻越多,總電路的電阻阻值越小。并聯(lián)更多的FET管相當(dāng)于降低了 AB兩 端的檢測(cè)電阻的阻值,根據(jù)歐姆定律U=I*R,如果電壓不變,電阻減小時(shí)電 流要增大,通過(guò)降低^r測(cè)電阻的阻值,可以實(shí)現(xiàn)更大的輸出電流時(shí)AB兩端的電壓不變,在雙模手機(jī)的電流最大峰值,電池保護(hù)IC所檢測(cè)到的AC兩端的 電壓低于保護(hù)IC的基準(zhǔn)電壓時(shí)(即前述的Im* ( Rfet+R^ ) < UQ),電池保護(hù)IC 不動(dòng)作,此時(shí)不會(huì)關(guān)斷FET管,實(shí)現(xiàn)了電池的更大電流輸出。同時(shí),根據(jù)并 聯(lián)分流原理,并聯(lián)更多的FET管可以給輸出電流分流,滿足雙模手機(jī)同時(shí)啟 動(dòng)搜網(wǎng)時(shí)的瞬間大電流需要。其中,電池裝置(包括電池與電池保護(hù)電路)與雙模手機(jī)中至少兩個(gè)通 信模塊的連接可再次參見圖3所示。的導(dǎo)通電壓的例子,在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中,也可以直接選用一個(gè)更 低導(dǎo)通阻值的FET管來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的原理,此時(shí)該FET管同樣需要滿足 Im* (RFET+R1) < U0其中,Im為雙模手機(jī)的至少兩個(gè)通信模塊同時(shí)搜網(wǎng)時(shí)的峰值電壓,RFET 為該FET管的導(dǎo)通電阻。在本實(shí)用新型的實(shí)施例中,所述雙模手機(jī),可以是下述模式中的任何兩 種GSM850、 GSM900、 PCS、 DCS、 PHS、 CDMA2000、 WCDMA、 TD-SCDMA、 WiFi。本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)手機(jī)電池裝置中電池保護(hù)電路進(jìn)行改進(jìn),當(dāng)電池電流 增大超過(guò)2C時(shí)電池保護(hù)IC不動(dòng)作??梢詽M足兩個(gè)通信模塊同時(shí)啟動(dòng)需要, 使用本實(shí)用新型的電池保護(hù)電路,可提高雙模手機(jī)電池的輸出電流,使得雙 模手機(jī)的兩個(gè)模塊能同時(shí)啟動(dòng)搜網(wǎng),可節(jié)省手機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型, 凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等, 均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種電池保護(hù)電路,連接在手機(jī)電池與手機(jī)的通信模塊之間,其特征在于,包括與電池一端串接的FET管組;與所述FET管組串接的保護(hù)電阻R1;與所述串接后的FET管組和所述保護(hù)電阻R1并接的電池保護(hù)IC,用于檢測(cè)串接后的FET管組和所述保護(hù)電阻R1兩端的電壓UFET,當(dāng)所述UFET大于所述電池保護(hù)IC的基準(zhǔn)電壓U0時(shí),關(guān)斷所述FET管組;所述FET管組滿足如下條件Im*(RFET+R1)<U0其中,Im為手機(jī)的通信模塊搜網(wǎng)時(shí)的峰值電壓,RFET為FET管組的導(dǎo)通電阻值,R1為保護(hù)電阻R1的阻值。
2、 如權(quán)利要求1所述的電池保護(hù)電路,其特征在于,所述電池一端還串 接一熔斷元件。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的電池保護(hù)電路,其特征在于,所述FET管組 為一個(gè)FET管,或者為至少兩個(gè)FET管并^:。
4、 如權(quán)利要求1或2所述的電池保護(hù)電路,其特征在于,所述電池為鋰 電池;所述電池保護(hù)IC的基準(zhǔn)電壓U。等于或略大于IJ (Rfet+I^),其中, IC=2C, C二電池容量/小時(shí)。
5、 一種雙才莫手機(jī),包括至少兩個(gè)通信沖莫塊、為所述通信才莫塊供電的電池、 連接在所述電池與所述至少兩個(gè)通信模塊之間的電池保護(hù)電路,其特征在于, 所述電池保護(hù)電路包括與電池一端串接的FET管組;與所述FET管組串接的保護(hù)電阻Rl;與所述串4妄后的FET管組和所述保護(hù)電阻Rl并接的電池保護(hù)IC,用于 ^r測(cè)串接后的FET管組和所述保護(hù)電阻R1兩端的電壓UFET,當(dāng)所述Ufkt大 于所述電池保護(hù)IC的基準(zhǔn)電壓Uo時(shí),關(guān)斷所述FET管組;所述FET管組滿足如下條件Im* ( Rfet+R! ) < U0其中,Im為手機(jī)的通信模塊搜網(wǎng)時(shí)的峰值電壓,RfET為FET管組的導(dǎo)通電阻值,R,為保護(hù)電阻Rl的阻值。
6、 如權(quán)利要求5所述的雙模手機(jī),其特征在于,所述電池一端還串接一 熔斷元件。
7、 如權(quán)利要求5或6所述的雙模手機(jī),其特征在于,所述FET管組為一 個(gè)FET管,或者為至少兩個(gè)FET管并聯(lián)。
8、 如權(quán)利要求5或6所述的雙模手機(jī),其特征在于,所述電池為鋰電池; 所述電池保護(hù)IC的基準(zhǔn)電壓U。等于或略大于IJ (Rfet+R。,其中,IC=2C, 。=電池容量/小時(shí)。專利摘要本實(shí)用新型提供一種電池保護(hù)電路,連接在手機(jī)的電池與通信模塊之間,包括與電池一端依次串接的FET管組和保護(hù)電阻R1;與所述串接后的FET管組和保護(hù)電阻R1并接的電池保護(hù)IC,用于檢測(cè)串接后的FET管組和保護(hù)電阻R1兩端的電壓U<sub>FET</sub>,當(dāng)該U<sub>FET</sub>大于電池保護(hù)IC的基準(zhǔn)電壓U<sub>0</sub>時(shí),關(guān)斷所述FET管組;該FET管組滿足條件I<sub>m</sub><sup>*</sup>(R<sub>FET</sub>+R<sub>1</sub>)<U<sub>0</sub>;其中,I<sub>m</sub>為手機(jī)通信模塊搜網(wǎng)時(shí)的峰值電壓,R<sub>FET</sub>為FET管組的導(dǎo)通電阻,R<sub>1</sub>為保護(hù)電阻R1的阻值。采用本實(shí)用新型提供的電池保護(hù)電路,可提高電池的輸出電流,使雙模手機(jī)的兩個(gè)模塊能同時(shí)啟動(dòng)搜網(wǎng),節(jié)省手機(jī)啟動(dòng)時(shí)間。本實(shí)用新型還提供一種使用所述電池保護(hù)電路的雙模手機(jī)。
文檔編號(hào)H04B1/40GK201114010SQ200720055070
公開日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2007年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月3日
發(fā)明者磊 王, 許奕波 申請(qǐng)人:宇龍計(jì)算機(jī)通信科技(深圳)有限公司