电子设备、漏电流检测设备和系统的制作方法

1.本实用新型涉及电路设计技术领域，更具体地，涉及一种电子设备、一种漏电流检测设备和一种漏电流检测系统。


背景技术：

2.目前，在电子设备例如移动终端中包含大量的电子器件，如cpu、电源、调制解调器等集成器件和较多的电阻、电容、电感、磁珠、滤波器等外围器件。当器件寿命老化或者跌落碰撞之后产生微小破损，就有可能导致微弱漏电(比如漏电1ma)。
3.如果在电子设备内部设置电量计对漏电流进行检测，由于电量计的工作电流会远大于器件的漏电流，就会导致无法准确检测电子设备的漏电流的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供一种电子设备，以解决现有技术中在电子设备内部所设置的电量计的工作电流远大于漏电流，导致无法对电子设备的漏电流进行准确检测的问题。
5.第一方面，本实用新型实施例提供一种电子设备，其包括：
6.第一接口，具有第一电源引脚、第二电源引脚和接地引脚，所述第一电源引脚与所述电子设备的电源端连接；
7.电池，所述电池的负极与所述电子设备的接地端连接；
8.第一开关，所述第一开关的第一端与所述电池的正极连接，所述第一开关的第二端与第二电源引脚连接，所述第一开关的控制端与所述接地引脚连接；
9.第二开关，所述第二开关的第一端与所述电池的正极连接，所述第二开关的第二端与所述电源端连接，所述第二开关的控制端与所述接地引脚连接。
10.第二方面，本实用新型实施例还提供一种漏电流检测设备，其包括：
11.第二接口，具有第一电源引脚、第二电源引脚、接地引脚；其中，所述第一电源引脚用于与电子设备的第一电源引脚连接，所述第二电源引脚用于与所述电子设备的第二电源引脚连接，所述接地引脚用于与所述电子设备的接地引脚连接；
12.电流采样模块，所述电流采样模块的第一端与所述第一电源引脚连接，所述电流采样模块的第二端与所述第二电源引脚连接；
13.电压检测模块，所述电压检测模块的第一输入端与所述电流采样模块的第一端连接，所述电压检测模块的第二输入端与所述电流采样模块的第二端连接；
14.控制模块，所述控制模块的第一输入端与所述电压检测模块的第一输出端连接，所述控制模块的第二输入端与所述电压检测模块的第二输出端连接，所述控制模块的第一输出端与所述接地引脚连接。
15.第三方面，本实用新型实施例还提供一种漏电流检测系统，其包括如以上第一方面所述的电子设备、以及如以上第二方面所述的漏电流检测设备，所述漏电流检测设备的所述第一电源引脚与所述电子设备的所述第一电源引脚连接，所述漏电流检测设备的所述
第二电源引脚与所述电子设备的所述第二电源引脚连接，所述漏电流检测设备的所述接地引脚与所述电子设备的所述接地引脚连接。
16.在本实用新型实施例中，在本实施例中，在电子设备和漏电流检测设备连接的情况下，漏电流检测设备可以控制第一开关导通、第二开关断开，对电子设备在关机状态下的漏电流进行准确检测。
17.此外，本实施例中的漏电流检测设备与电子设备是分离设置的，在使用漏电流检测设备对电子设备进行漏电检测时，无需对电子设备进行拆卸，从而可以避免破坏电子设备的原始状态。通过连接漏电流检测设备与电子设备的方式，就可以对电子设备进行漏电检测，还可以提高检测操作的便捷性，提升用户体验。
附图说明
18.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。
19.图1为本实用新型实施例提供的第一种电子设备的结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例提供的第二种电子设备的结构示意图；
21.图3为本实用新型实施例提供的第一种漏电流检测设备的结构示意图；
22.图4为本实用新型实施例提供的第二种漏电流检测设备的结构示意图；
23.图5为本实用新型实施例提供的漏电流检测系统的结构示意图。
24.附图标记说明：
25.100
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电子设备；110
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第一接口；120
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电池；130
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第一开关；140
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第二开关；150
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第一电阻；160
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反相器；170
‑
第二电阻；180
‑
设备检测模块；181
‑ꢀ
模数转换器；182
‑
处理器；vbat
‑
电子设备的电源端；gnd1
‑
电子设备的接地端；111、311
‑
第一电源引脚；112、312
‑
第二电源引脚；113、313
‑
接地引脚；114、314
‑
设备识别引脚；115n、115p、315n、315p
‑
差分引脚；300
‑
漏电流检测设备；310
‑
第二接口；320
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电流采样模块；330
‑
电压检测模块；340
‑ꢀ
控制模块；350
‑
显示模块；360
‑
第五电阻；331
‑
第一电流源；332
‑
第二电流源；333
‑
第一比较器；334
‑
第二比较器、335
‑
第三电阻；336
‑
第四电阻；gnd2
‑ꢀ
漏电流检测设备的接地端；500
‑
漏电流检测系统。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
27.<电子设备>
28.本实施例提供了一种电子设备。该电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、可穿戴设备等电子产品。
29.图1为根据本实用新型实施例的电子设备的结构示意图。
30.如图1所示，该电子设备100可以包括第一接口110，电池120，第一开关130和第二开关140。
31.该第一接口110可以具有第一电源引脚111、第二电源引脚112和接地引脚113，其中，第一电源引脚111可以是与电子设备100的电源端vbat 连接。
32.在一个例子中，该第一接口可以是typec接口。
33.电池120的正极可以是与电子设备100的接地端gnd1连接，电池120 的正极可以是与第一开关130的第一端连接，电池120的正极还与第二开关140的第一端连接。
34.第一开关130的第二端可以是与第二电源引脚112连接，第一开关130 的控制端可以是与接地引脚113连接。第二开关140的第二端可以是与电源端vbat连接，第二开关140的控制端可以是与接地引脚113连接。
35.在本实用新型的一个实施例中，该第一开关130和第二开关140可以是被设置为处于相反的状态。即在第一开关130导通时，第二开关140断开；在第一开关130断开时，第二开关140导通。
36.在本实用新型中，可以通过切换第一开关和第二开关的开关状态，使得在第一开关断开、第二开关导通的状态下电子设备能够正常使用，在漏电检测设备通过第一接口与电子设备连接，第一开关导通、第二开关断开的状态下，漏电检测设备可以准确检测电子设备在关机状态下的漏电流。
37.在一个例子中，该第一开关和第二开关可以是由一个单刀双掷开关提供。具体的，单刀双掷开关都设置有两个动端和一个不动端，不动端为公共连接端。可以是将单刀双掷开关的公共连接端作为第一开关130的第一端、和第二开关140的第一端，该单刀双掷开关的公共连接端可以是与电池120的正极连接，该单刀双掷开关的一个动端可以是与第二电源引脚112 连接，另一个动端可以是与电源端vbat连接。
38.在另一个例子中，该第一开关130和第二开关140可以均为pmos管。在此基础上，如图2所示，该电子设备还可以包括第一电阻150和反相器 160。第一电阻150的第一端与接地引脚113连接，第一电阻150的第二端与接地端gnd1连接。反相器160的第一端与接地引脚113连接，反相器 160的第二端与第一开关130的控制端连接。
39.在本实施例中，第一电阻150为下拉电阻，可以保证在没有漏电流检测设备与该电子设备100连接的状态下，第一开关130断开、第二开关140 导通，使得电子设备100可以正常工作。
40.在本实用新型的一个实施例中，电源端vbat可以是与电子设备内的电池保护板连接，电池保护板可以保护电池过充或者过放。电源端vbat 还可以是与电子设备内的充电模块的输入端连接，充电模块的输出端可以是与电子设备内的电源管理模块连接，充电模块可以为电源管理模块提供输入电源vph。电源管理模块可以把输入电源vph经过升压、降压之后，为电子设备的各功能模块提供适合工作电压。
41.在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，该第一接口110还可以包括设备识别引脚114和差分引脚115n、115p。电子设备100还可以包括第二电阻170和设备检测模块180。
42.第二电阻170的第一端与设备识别引脚114连接，第二电阻170的第二端可以是与电源端vbat连接。
43.在第一接口110为typec接口的实施例中，该设备识别引脚114可以是typec接口中的至少一个sbu引脚。在通常情况下，typec接口中包括 sbu1引脚和sbu2引脚，可以是将sbu1引脚和sbu2引脚中的任一个作为设备识别引脚114，也可以是将sbu1引脚和sbu2引脚
均作为设备识别引脚114。在将sbu1引脚和sbu2引脚均作为设备识别引脚114的情况下，可以是sbu1引脚经过一个第二电阻170与电源端vbat连接，sbu2 引脚经过另一个第二电阻170与电源端vbat连接，其中，sbu1引脚和 sbu2引脚所连接的第二电阻可以是由同一电子器件提供，也可以是由不同电子器件提供。
44.设备检测模块180连接在设备识别引脚114与差分引脚115n和115p 之间。
45.设备检测模块180可以根据设备识别引脚114的电平，来确定通过第一接口110所连接的设备的设备类型。设备检测模块180在确定通过第一接口110所连接的设备为漏电流检测设备的情况下，可以通过差分引脚 115n和115p通知漏电流检测设备，以使漏电流检测设备对电子设备100 进行漏电流检测。
46.在一个例子中，该设备检测模块180可以包括模数转换181器和处理器182。模数转换器181的输入端与设备识别引脚114连接，处理器182的输入端与模数转换器181的输出端连接，差分引脚115n和115p与处理器 182连接。
47.具体的，处理器182中可以设置有差分信号连接端182n和182p，差分引脚115n和115p与处理器182连接可以是：差分引脚115n与差分信号连接端182n连接，差分引脚115p与差分信号连接端182p连接。
48.<漏电流检测设备>
49.本实施例提供了一种漏电流检测设备，该漏电流检测设备可以是与前述实施例中的电子设备100配合使用。
50.图3为根据本实用新型实施例的漏电流检测设备的结构示意图。
51.如图3所示，漏电流检测设备300可以包括第二接口310、电流采样模块320、电压检测模块330和控制模块340。
52.第二接口310具有第一电源引脚311、第二电源引脚312和接地引脚313，其中，该第一电源引脚311可以用于与电子设备100的第一电源引脚 111连接，第二电源引脚312可以用于与电子设备100的第二电源引脚112 连接，接地引脚313可以用于与电子设备100的接地引脚113连接。
53.本实施例中的第二接口310用于与电子设备100的第一接口110可以是能够进行连接。
54.例如，第二接口310和第一接口110可以均为typec母头，第一接口 110和第二接口310可以通过具有两个typec公头的数据线进行连接。
55.再例如，也可以是第二接口310为typec公头，第一接口110为typec 母头，第二接口310可以直接插入第一接口110中，使得第一接口110和第二接口310连接。
56.电流采样模块320的第一端可以是与第一电源引脚311连接，电流采样模块320的第二端可以是与第二电源引脚312连接。
57.在一个例子中，该电流采样模块320可以为高精度采样电阻。
58.电压检测模块330的第一输入端可以是与电流采样模块320的第一端连接，电压检测模块330的第二输入端可以是与电流采样模块320的第二端连接。控制模块340的第一输入端与电压检测模块330的第一输出端连接，控制模块340的第二输入端与电压检测模块330的第二输出端连接，控制模块340的第一输出端与接地引脚313连接。
59.在本实施例中，在接地引脚313和接地引脚113连接的情况下，控制模块340可以输
出控制信号至第一开关130的控制端和第二开关140的控制端，切换第一开关130和第二开关140的开关状态，使得第一开关130 导通、第二开关140断开，以使漏电流检测设备300对电子设备100的漏电流进行检测。
60.在漏电流检测设备300和电子设备100通过第一接口110和第二接口 310连接的情况下，第一电源引脚111和第一电源引脚311连接，第二电源引脚112和第二电源引脚312连接，接地引脚113和接地引脚313连接。控制模块340可以输出控制信号至第一开关130的控制端和第二开关140 的控制端，控制第一开关130导通、第二开关140断开，使得电池140的正极可以通过第一开关130与第二电源引脚112连接。由于电流采样模块 320连接在第一电源引脚311和第二电源引脚312之间，第二电源引脚112 与电子设备100的电源端连接，因此，电池通路可以经过第二电源引脚112 和312、电流采样模块320、第一电源引脚311和第一电源引脚111接回电子设备100的电源端vbat。这样，电子设备100的漏电流就会在电流采样模块320的第一端和第二端之间形成电压。
61.在本实用新型的一个实施例中，如图3所示，电压检测模块330可以包括：第一电流源331、第二电流源332、第一比较器333、第二比较器334、第三电阻335和第四电阻336。其中，第一电流源331具有第一电流输出端；第二电流源332具有第二电流输出端；第三电阻335和第四电阻336 的阻值相同。
62.第一比较器333可以包括电压检测模块330的第一输入端和电压检测模块330的第一输出端，第一比较器333的第二输入端与第一电流输出端连接。具体的，可以是第一比较器333的第一输入端与电流采样模块320 的第一端连接，第一比较器334的输出端与控制模块340的第一输入端连接。
63.第二比较器334可以包括电压检测模块330的第二输入端和电压检测模块330的第二输出端，第二比较器334的第二输入端与第二电流输出端连接。具体的，可以是第二比较器334的第一输入端与电流采样模块320 的第二端连接，第二比较器334的输出端与控制模块340的第二输入端连接。
64.第三电阻335的第一端与第一比较器333的第二输入端连接，第三电阻335的第二端与漏电流检测设备300的接地端gnd2连接。
65.第四电阻336的第一端与第二比较器334的第二输入端连接，第四电阻336的第二端与接地端gnd2连接。
66.在一个例子中，第三电阻335和第四电阻336可以是由同一电子元件提供，也可以是由阻值相同的不同电子元件提供。
67.在本实施例中，第一电流源331和第二电流源332可以是高精度带隙基准电流源。第一电流源331输出的第一电流经过第三电阻之后形成第一参考电压，第二电流源332输出的第二电流经过第四电阻之后形成第二参考电压。
68.在一个例子中，第一比较器333的第一输入端可以是同相输入端，第一比较器333的第二输入端可以是反相输入端。第二比较器334的第一输入端可以是同相输入端，第二比较器334的第二输入端可以是反相输入端。
69.在此基础上，第一比较器333可以是在电流采样模块320的第一端的电压大于第一参考电压的情况下，输出高电平至控制模块340的第一输入端。第一比较器333可以是在电流采样模块320的第一端的电压小于第一参考电压的情况下，输出低电平至控制模块340的
第一输入端。第二比较器334可以是在电流采样模块320的第二端的电压大于第二参考电压的情况下，输出高电平至控制模块340的第二输入端。第二比较器334可以是在电流采样模块320的第二端的电压小于第二参考电压的情况下，输出低电平至控制模块340的第二输入端。
70.在本实施例的基础上，控制模块340的第二输出端与第一电流源331 的控制端连接，控制模块340的第三输出端与第二电流源332的控制端连接。这样，控制模块340可以根据其第一输入端的电平来控制第一电流源331所输出的第一电流的大小，根据其第二输入端的电平来控制第二电流源332所输出的第二电流的大小。
71.在电流采样模块320的第一端的电压大于第一参考电压的情况下，第一比较器333输出的电平信号不变。控制模块340可以根据预设的步长来增大第一电流源331所输出的第一电流，直到电流采样模块320的第一端的电压小于第一参考电压时，第一比较器333输出的电平信号发生改变。控制模块340可以是将第一比较器333输出的电平信号发生改变时第一参考电压的大小，作为电流采样模块320的第一端的电压。
72.或者，在电流采样模块320的第一端的电压小于第一参考电压的情况下，第一比较器333输出的电平信号不变。控制模块340可以根据预设的步长来减小第一电流源331所输出的第一电流，直到电流采样模块320的第一端的电压大于第一参考电压时，第一比较器333输出的电平信号发生改变。控制模块340可以是将第一比较器333输出的电平信号发生改变时第一参考电压的大小，作为电流采样模块320的第一端的电压。
73.在电流采样模块320的第二端的电压大于第二参考电压的情况下，第二比较器334输出的电平信号不变。控制模块340可以根据预设的步长来增大第二电流源332所输出的第二电流，直到电流采样模块320的第二端的电压小于第二参考电压时，第二比较器334输出的电平信号发生改变。控制模块340可以是将第二比较器334输出的电平信号发生改变时第二参考电压的大小，作为电流采样模块320的第二端的电压。
74.或者，在电流采样模块320的第二端的电压小于第二参考电压的情况下，第二比较器334输出的电平信号不变。控制模块340可以根据预设的步长来减小第二电流源332所输出的第二电流，直到电流采样模块320的第二端的电压大于第二参考电压时，第二比较器334输出的电平信号发生改变。控制模块340可以是将第二比较器334输出的电平信号发生改变时第二参考电压的大小，作为电流采样模块320的第二端的电压。
75.控制模块340可以根据电流采样模块320的阻值、以及最终得到的电流采样模块320的第一端的电压和第二端的电压，得到电子设备100的漏电流。
76.在本实用新型的一个实施例中，如图4所示，该漏电流检测设备300 还可以包括显示模块350，显示模块350的输入端与控制模块340的第四输出端连接。
77.具体的，控制模块340可以是将最终得到的漏电流的大小通过显示模块350进行显示，以供用户查看。
78.在本实用新型的一个实施例中，如图4所示，该漏电流检测设备300 还可以包括第五电阻360，第二接口310还包括设备识别引脚314和差分引脚315n、315p。其中，设备识别引脚314用于与电子设备100的设备识别引脚114连接，差分引脚315n、315p用于与电子设备110的差分引脚 115n、115p对应连接。
79.第五电阻360的第一端与设备识别引脚314连接，第五电阻360的第二端与漏电流
检测设备300的接地端gnd2连接；差分引脚315n、315p 与控制模块340连接。
80.在第二接口310为typec接口的实施例中，该设备识别引脚314可以是typec接口中的至少一个sbu引脚。在通常情况下，typec接口中包括 sbu1引脚和sbu2引脚，可以是将sbu1引脚和sbu2引脚中的任一个作为设备识别引脚314，也可以是将sbu1引脚和sbu2引脚均作为设备识别引脚314。在将sbu1引脚和sbu2引脚均作为设备识别引脚314的情况下，可以是sbu1引脚经过一个第五电阻360与接地端gnd2连接，sbu2 引脚经过另一个第五电阻360与接地端gnd2连接，其中，sbu1引脚和 sbu2引脚所连接的第五电阻可以是由同一电子器件提供，也可以是由不同电子器件提供。
81.具体的，控制模块340中可以设置有差分信号连接端340n和340p，差分引脚315n和315p与控制模块340连接可以是：差分引脚315n与差分信号连接端340n连接，差分引脚315p与差分信号连接端340p连接。
82.在本实施例的基础上，在漏电流检测设备300和电子设备100通过第一接口110和第二接口310连接的情况下，设备识别引脚314与设备识别引脚114连接，差分引脚315n与差分引脚115n连接，差分引脚315p与差分引脚115p连接。由于电子设备100中设备识别引脚114通过第二电阻 170与电子设备100的电源端vbat连接，漏电流检测设备300设备识别引脚314通过第五电阻360与漏电流检测设备300的接地端gnd2连接，因此，在漏电流检测设备300和电子设备100通过第一接口110和第二接口310连接的情况下，设备识别引脚114的电平值为r1*v1/(r1 r2)，其中，r1为第五电阻360的阻值，r2为第二电阻170的阻值，v1为电源端vbat的电压值。
83.电子设备100中的设备检测模块180在检测到设备识别引脚114的电平为r1*v1/(r1 r2)的情况下，可以确定通过第一接口110所连接的设备为漏电流检测设备300，通过连接的差分引脚115n、115p和差分引脚 315n、315p，通知控制模块340，以使控制模块340在接收到该通知的情况下，通过接地引脚113和313控制第一开关130导通、第二开关140断开，使得设备检测模块180对电子设备100的漏电流进行检测。
84.在本实施例中，在电子设备和漏电流检测设备连接的情况下，漏电流检测设备可以控制第一开关导通、第二开关断开，对电子设备在关机状态下的漏电流进行准确检测。
85.此外，本实施例中的漏电流检测设备与电子设备是分离设置的，在使用漏电流检测设备对电子设备进行漏电检测时，无需对电子设备进行拆卸，从而可以避免破坏电子设备的原始状态。通过连接漏电流检测设备与电子设备的方式，对电子设备进行漏电检测，还可以提高检测操作的便捷性，提升用户体验。
86.<漏电流检测系统>
87.本实用新型实施例还提供一种漏电流检测系统，如图5所示，该漏电流检测系统500可以包括前述实施例所述的电子设备100和漏电流检测设备300。
88.漏电流检测系统500在使用状态下，电子设备100的第一接口110和漏电流检测设备300的第二接口310连接。具体的，第一电源引脚111和第一电源引脚311连接，第二电源引脚112和第二电源引脚312连接，接地引脚113和接地引脚313连接，设备识别引脚114与设备识别引脚314 连接，差分引脚115n与差分引脚315n连接，差分引脚115p与差分引脚 315p连接。
89.在图5中，仅示出了电子设备100中所包含的第一接口110，以及漏电流检测设备
300的第二接口310，可以理解的是，电子设备100并不仅包括第一接口110，还可以包括如图1或图2中所示的其他功能模块；电流检测设备300并不仅包括第二接口310，还可以包括如图3或图4所示的其他功能模块。
90.在本实施例中，在电子设备和漏电流检测设备未连接的情况下，第一开关断开、第二开关导通，使得电子设备可以正常使用。在电子设备和漏电流检测设备连接的情况下，漏电流检测设备可以控制第一开关导通、第二开关断开，对电子设备在关机状态下的漏电流进行准确检测。
91.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
92.上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。