设备异常状态过热保护方法及电子设备

技术领域

本发明实施例涉及电路技术领域，特别涉及设备异常状态过热保护方法及电子设备。

背景技术

如今，随着移动电子设备的普及，移动电子设备的功能越发多样，其内部的结构也越来越复杂，设备内部产生热量的元器件的数量也增加。由于各厂商追求移动电子设备的便携性，减小移动电子设备的空间占用，导致了移动电子设备内部的散热结构的空间被压缩。散热系统无法及时将移动设备内部元器件的热量及时散发出去，热量在移动电子设备内部积攒，会导致移动电子设备内部的精密元器件过热，从而影响到移动电子设备的响应速度，甚至会烧毁元器件，引发火灾，造成人员受伤。因此，需要通过进行过热保护的方法保护移动电子设备内部的元器件，防止元器件过热损坏。在相关技术中，过热保护的方法是在元器件内部或主板中设置NTC(Negative Temperature Coefficient，热敏电阻)，系统软件根据NTC获取元器件的温度信息，并在元器件的温度超过阈值时，由系统软件执行过热保护策略。

然而，发明人发现相关技术中至少存在如下问题：当系统的软件层或电路信号出现异常时，仅从软件层控制进行过热保护的方法和策略会失效，无法继续进行过热保护。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种设备异常状态过热保护方法及电子设备，使得即使在系统软件或电路信号出现异常时，设备也能进行过热保护。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种设备异常状态过热保护方法，应用于电子设备，所述电子设备内置有至少一个复位芯片，所述复位芯片为温度触发型复位芯片，所述复位芯片设置在发热元件电路与电源之间，所述方法包括：实时监测所述复位芯片的温度值；若实时监测的温度值大于温度阈值，触发所述复位芯片切断电源对所述发热元件的供电电路；其中，所述温度阈值根据电子设备的机壳表面温度值和发热元件的功耗值的第一对应关系，以及所述复位芯片温度值和所述发热元件的功耗值的第二对应关系设置，所述温度阈值大于第一预设温度值，所述第一预设温度值为所述第二对应关系中与第一目标功耗值对应的复位芯片温度值；所述第一目标功耗值为所述第一对应关系中与机壳表面的标准温度对应的功耗值。

本发明的实施方式还提供了一种电子设备，包括：发热元件、至少一个复位芯片和电源；所述复位芯片设置在所述发热元件电路与所述电源之间，所述复位芯片为温度触发型复位芯片；所述复位芯片用于在实时监测到的所述复位芯片的温度值大于温度阈值后，触发所述复位芯片切断电源对所述发热元件的供电电路；其中，所述温度阈值根据电子设备的机壳表面温度值和发热元件的功耗值的第一对应关系，以及所述复位芯片温度值和所述发热元件的功耗值的第二对应关系设置，所述温度阈值大于第一预设温度值，所述第一预设温度值为所述第二对应关系中与第一目标功耗值对应的复位芯片温度值；所述第一目标功耗值为所述第一对应关系中与机壳表面的标准温度对应的功耗值。

在本发明实施方式中，通过在电子设备内部设置温度触发型复位芯片，实时监测复位芯片的温度值，当监测的温度值大于温度阈值时，复位芯片切断电源对发热元件的供电电路，减少了设备异常状态下产生的过热情况造成的成本损失和危害，并且，复位芯片进行过热保护的方式原理简单，易于实现而且成本较低；其中，复位芯片的温度阈值根据电子设备的机壳表面温度值、复位芯片和发热元件的功耗值的对应关系确定，通过第一目标功耗值、第一对应关系及第二对应关系，设置触发复位芯片切断电源的温度阈值，使得在设备无法通过NTC等测温元件测量到元件温度时，仅根据复位芯片的温度值是否达到温度阈值，即可从硬件层面进行过热保护，从而实现在系统软件或电路信号出现异常时，设备也能进行过热保护。

另外，所述温度阈值大于修正后的第一预设温度值；其中，所述修正后的第一预设温度值大于修正前的所述第一预设温度值。对第一预设温度值进行修正后，得到的温度值大于修正前的第一预设温度值，从而减少了过热保护误触发的情况发生。

另外，所述第一对应关系通过对所述机壳表面温度值和所述发热元件的功耗值实测获取得到；所述第二对应关系通过对所述复位芯片温度值和所述发热元件的功耗值实测获取得到；用于所述修正的修正温度值为所述复位芯片的精度误差和所述实测的过程中产生的温度测量误差之和；所述精度误差和所述温度测量误差取正值。通过修正温度值对第一预设温度进行修正，减小了使用复位芯片带来的复位芯片自身的精度误差和实测的测量过程中产生的测量误差对触发过热保护时机的影响。

另外，若所述修正后的第一预设温度值为非整数，则所述修正后的第一预设温度值根据所述复位芯片的阈值设定跳变特性再次修正；再次修正后的第一预设温度值大于再次修正前的第一预设温度值。根据复位芯片自身的阈值设定跳变特性，再次对修正后的第一预设温度进行修正，使得再次修正后的第一预设温度满足复位芯片的读数取值。

另外，所述电子设备内置有多个复位芯片，不同复位芯片对应不同发热元件；复位芯片设置在对应的发热元件电路与电源之间；所述第一对应关系为所述机壳表面温度值和对应的发热元件的功耗值的第一对应关系，所述第二对应关系为所述复位芯片温度值和对应的发热元件的功耗值的第二对应关系设置。通过在设备中内置多个复位芯片，各个复位芯片的过热保护的温度阈值对应不同的发热元件，从而实现在设备异常状态下，可以对多个关键元件都进行过热保护。

另外，所述复位芯片与所述对应的发热元件之间的距离小于预设距离。通过限制复位芯片与发热元件之间的预设距离，以减小复位芯片与复位芯片要保护的发热元件的距离，使得复位芯片能够较快感应到发热元件的温度，并减少其他高功率发热元件对复位芯片所在位置的温度的影响，从而及时进行过热保护并提高过热保护触发时机的准确度。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明的一实施方式提供的设备异常状态过热保护方法的流程图；

图2是本发明的一实施方式中的一种复位芯片位置示意图；

图3是本发明的一实施方式提供的设备异常状态过热保护方法的对应关系曲线图；

图4是本发明的一实施方式中的另一种复位芯片位置示意图；

图5是本发明的一实施方式提供的电子设备的结构图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本发明的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。

本发明的一实施方式涉及一种设备异常状态过热保护方法，可以应用于电子设备，如手机、平板等。在本实施方式中，所述电子设备内置有至少一个复位芯片，所述复位芯片为温度触发型复位芯片，复位芯片设置在发热元件电路与电源之间，方法包括：实时监测所述复位芯片的温度值；若实时监测的温度值大于温度阈值，触发所述复位芯片切断电源对所述发热元件的供电电路；其中，所述温度阈值根据电子设备的机壳表面温度值和发热元件的功耗值的第一对应关系，以及所述复位芯片温度值和所述发热元件的功耗值的第二对应关系设置，所述温度阈值大于第一预设温度值，所述第一预设温度值为所述第二对应关系中与第一目标功耗值对应的复位芯片温度值；所述第一目标功耗值为所述第一对应关系中与机壳表面的标准温度对应的功耗值。通过在电子设备内部设置温度触发型复位芯片，实时监测复位芯片的温度值，当监测的温度值大于温度阈值时，复位芯片切断电源对发热元件的供电电路，减少了设备异常状态下产生的过热情况造成的成本损失和危害，并且，复位芯片进行过热保护的方式原理简单，易于实现而且成本较低；其中，复位芯片的温度阈值根据电子设备的机壳表面温度值、复位芯片和发热元件的功耗值的对应关系确定，通过第一目标功耗值、第一对应关系及第二对应关系，设置触发复位芯片切断电源的温度阈值，使得在设备无法通过NTC等测温元件测量到元件温度时，仅根据复位芯片的温度值是否达到温度阈值，即可从硬件层面进行过热保护，从而实现在系统软件或电路信号出现异常时，设备也能进行过热保护。

如图1所示，在步骤101中，电子设备实时监测内置的复位芯片的温度值。

在本实施方式中，复位芯片为温度触发型复位芯片。在一个例子中，温度触发型复位芯片的型号可以是：LM26CIM5-TPA、LM26CIM5X-SPA、LM26CIM5X-VPA等，此处仅举例说明，并不代表实际使用时采用的复位芯片型号。复位芯片设置在发热元件电路与电源之间，如图2所示。

在步骤102中，若实时监测的温度值大于温度阈值，触发所述复位芯片切断电源对所述发热元件的供电电路。在一个例子中，发热元件可以是CPU、射频功率放大器(RF PA)、电源管理芯片(PMIC)等发热元件。

由于温度触发型复位芯片可以检测到自身所在位置的温度，在复位芯片检测到达到指定的温度时，可以控制断开自身所在的电路，而不需要通过其他如热敏电阻、传感器等测温元件对温度进行测量。在设备的系统软件和系统电路出现异常状态无法正常工作时，仅通过温度触发型复位芯片即可进行过热保护，不需要依靠系统软件和系统电路也依然可以进行设备的过热保护。

在本实施方式中，指定的温度，即温度阈值，根据电子设备的机壳表面温度值和发热元件的功耗值的第一对应关系，以及所述复位芯片温度值和所述发热元件的功耗值的第二对应关系设置，所述温度阈值大于第一预设温度值，所述第一预设温度值为所述第二对应关系中与第一目标功耗值对应的复位芯片温度值；所述第一目标功耗值为所述第一对应关系中与机壳表面的标准温度对应的功耗值。

在一个例子中，所述温度阈值还根据所述发热元件的温度值和所述发热元件的功耗值的第三对应关系设置，所述温度阈值还小于第二预设温度值，所述第二预设温度值为所述第二对应关系中与第二目标功耗值对应的复位芯片温度值，所述第二目标功耗值为所述第三对应关系中与所述发热元件的最大结温温度对应的功耗值。通过根据元件最大结温温度确定复位芯片的第二预设温度值，在复位芯片的温度值达到第二预设温度之前及时进行过热保护，从而避免设备温度超过元件最大结温造成的元件损坏。

如，发热元件以CPU为例，对机壳表面温度值、复位芯片温度值、CPU温度值和CPU功耗值进行实测并记录，获得机壳表面温度值-CPU功耗值的第一对应关系、复位芯片温度值-CPU功耗值的第二对应关系和CPU温度值-CPU功耗值的第三对应关系。第一对应关系、第二对应关系以及第三对应关系均可以通过关系曲线的形式表示，如图3所示。值得说明的是，对应关系也可以通过表格或其他形式展现，此处不作限制。

根据实际情况设置机壳表面标准温度。根据机壳表面标准温度和机壳表面温度值-CPU功耗值的第一对应关系，获得机壳表面标准温度对应的第一目标功耗值。根据复位芯片温度值-CPU功耗值的第二对应关系，以及第一目标功耗值，获得复位芯片的第一预设温度值。

根据实际情况设置CPU的最大结温温度。根据CPU的最大结温温度和CPU温度值-CPU功耗值的第三对应关系，获得CPU的最大结温温度对应的第二目标功耗值。根据复位芯片温度值-CPU功耗值的第二对应关系，以及第二目标功耗值，获得复位芯片的第二预设温度值。

在获得第一预设温度值和第二预设温度值之后，即可将复位芯片的温度阈值设置在第一预设温度值和第二预设温度值之间。通过实时监测内置的复位芯片的当前温度值，在检测到的当前温度值达到设置的温度阈值时，触发复位芯片切断电源对CPU的供电电路。

在另一个例子中，还可以在设置温度阈值之前，对第一预设温度值进行修正，也就是说，温度阈值大于修正后的第一预设温度值；其中，所述修正后的第一预设温度值大于修正前的所述第一预设温度值。对第一预设温度值进行修正后，得到的温度值大于修正前的第一预设温度值，可以保证温度阈值的设置不会在小于第一预设温度值的范围，温度阈值的取值不会小于第一预设温度值，从而减少了过热保护误触发的情况发生。

在一个例子中，所述第一对应关系通过对所述机壳表面温度值和所述发热元件的功耗值实测获取得到；所述第二对应关系通过对所述复位芯片温度值和所述发热元件的功耗值实测获取得到；用于所述修正的修正温度值为所述复位芯片的精度误差和所述实测的过程中产生的温度测量误差之和；所述精度误差和所述温度测量误差取正值。通过修正温度值对第一预设温度进行修正，减小了使用复位芯片带来的复位芯片自身的精度误差和实测的测量过程中产生的测量误差对触发过热保护时机的影响。

在实际操作中，可通过其他设备对所述电子设备进行温度实测，例如热电耦等。而通过使用热电耦等设备进行温度实测的过程中，由于测量设备自身的精度问题，会产生一定的温度测量误差。因此，为了减少温度实测过程中产生的误差，通过对第一预设温度值进行修正，将温度测量设备的精度误差作为实测过程中产生的温度测量误差。在实时监测复位芯片的温度值时，复位芯片的测量精度也会存在一定精度误差。因此，在修正第一预设温度值时，将温度测量过程中的测量误差和复位芯片的精度误差作为修正温度值对第一预设温度进行修正。由于第一预设温度作为温度阈值取值的下限，进行温度修正时，将精度误差和温度测量误差的误差值取正值，使得修正后的第一预设温度提高，从而避免复位芯片提前触发过热保护。

值得一提的是，主板上预留有多个复位芯片的贴片位置，在进行实测过程中，若复位芯片在其中一个贴片位置实测后获得的曲线关系符合线性曲线关系时，该贴片位置为复位芯片的最优贴片位置，在最优贴片位置设置复位芯片。

进行所述实测时的环境温度选取高于常温的温度。可选地，实测环境温度≥35℃。通过设置较高的实测环境温度，复位芯片触发过热保护要求的预设条件的温度值更高，使得需要在高温环境下进行作业的设备不会因为环境设置误触发过热保护。

在实际操作中，同时进行机壳表面温度值、复位芯片温度值、元件温度值和元件功耗值的实测。同时进行机壳表面温度值、复位芯片温度值、元件温度值和元件功耗值的实测并记录，可以有效提高实测的效率。值得说明的是，对不同数据进行实测也可以分开进行，如将机壳表面温度值与元件功耗值进行一组实测；将复位芯片温度值与元件功耗值进行一组实测；将元件温度值与元件功耗值进行一组实测。实测的顺序和方式可以根据实际情况进行灵活选择。

以一次修正第一预设温度值为例，如，若所述第一预设温度为55℃，所述实测过程中产生的测量误差为±0.5℃；所述复位芯片的精度误差为±0.3℃，则将两个误差分别取正值并与第一预设温度相加，则修正后的第一预设温度为55.8℃。

在一个例子中，若所述修正后的第一预设温度值为非整数，则所述修正后的第一预设温度值根据所述复位芯片的阈值设定跳变特性再次修正；再次修正后的第一预设温度值大于再次修正前的第一预设温度值。根据复位芯片自身的阈值设定跳变特性，再次对修正后的第一预设温度进行修正，使得再次修正后的第一预设温度满足复位芯片的读数取值。

在一个例子中，若所述第二预设温度值为非整数，所述第二预设温度值根据所述复位芯片的阈值设定跳变特性取整数值；取整数后的所述第二预设温度值小于取整数前的所述第二预设温度值。

值得说明的是，所述复位芯片的阈值设定跳变特性，即所述复位芯片的温度测量和读取数值具有固定整数值的间隔。例如，复位芯片的固定整数值间隔值为2，即所述复位芯片的测量和读数取值只能间隔2进行取值，如50℃、52℃、54℃……等。

以上述修正后的第一预设温度值的再次修正为例，进行第一次修正后的第一预设温度为55.8℃，复位芯片的固定整数值间隔值为2，则进行再次修正将第一预设温度取值为56℃；另外，若第一次修正后的第一预设温度为52.8℃，则再次修正将第一预设温度取值为54℃。

在另一个例子中，如图4所示，电子设备还可以内置有多个复位芯片，不同复位芯片对应不同发热元件，复位芯片设置在对应的发热元件电路与电源之间；所述第一对应关系为所述机壳表面温度值和对应的发热元件的功耗值的第一对应关系，所述第二对应关系为所述复位芯片温度值和对应的发热元件的功耗值的第二对应关系设置。通过在设备中内置多个复位芯片，各个复位芯片的过热保护的温度阈值可以对应不同的发热元件，从而实现在设备异常状态下，可以对多个关键元件都进行过热保护。

在一个例子中，所述复位芯片与所述对应的发热元件之间的距离小于预设距离。通过限制复位芯片与发热元件之间的预设距离，以减小复位芯片与复位芯片要保护的发热元件的距离，使得复位芯片能够较快感应到发热元件的温度，并减少其他高功率发热元件对复位芯片所在位置的温度的影响，从而及时进行过热保护并提高过热保护触发时机的准确度。

上述方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明的另一实施方式涉及一种电子设备，如图5所示，包括：发热元件、至少一个复位芯片和电源；所述复位芯片设置在所述发热元件电路与所述电源之间，所述复位芯片为温度触发型复位芯片；所述复位芯片用于在实时监测到的所述复位芯片的温度值大于温度阈值后，触发所述复位芯片切断电源对所述发热元件的供电电路；其中，所述温度阈值根据电子设备的机壳表面温度值和发热元件的功耗值的第一对应关系，以及所述复位芯片温度值和所述发热元件的功耗值的第二对应关系设置，所述温度阈值大于第一预设温度值，所述第一预设温度值为所述第二对应关系中与第一目标功耗值对应的复位芯片温度值；所述第一目标功耗值为所述第一对应关系中与机壳表面的标准温度对应的功耗值。

在本实施方式中，通过在电子设备内部设置温度触发型复位芯片，实时监测复位芯片的温度值，当监测的温度值大于温度阈值时，复位芯片切断电源对发热元件的供电电路，减少了设备异常状态下产生的过热情况造成的成本损失和危害，并且，复位芯片进行过热保护的方式原理简单，易于实现而且成本较低；其中，复位芯片的温度阈值根据电子设备的机壳表面温度值、复位芯片和发热元件的功耗值的对应关系确定，通过第一目标功耗值、第一对应关系及第二对应关系，可以找到机壳表面温度值对应的复位芯片温度值，从而根据对应关系设置触发复位芯片切断电源的温度阈值，使得在设备无法通过NTC等测温元件测量到元件温度时，仅根据复位芯片的温度值即可判断设备是否过热，进行过热保护。

不难发现，本实施方式为与上述方法实施方式相对应的设备实施例，本实施方式可与上述方法实施方式互相配合实施。上述方法实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在上述方法实施方式中。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。