專利名稱：一種便攜式通信終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子電路領(lǐng)域，尤其涉及一種可應(yīng)用于防爆場(chǎng)所的便攜式通信終端。
背景技術(shù)：
隨著大規(guī)模集成電路制造技術(shù)和先進(jìn)通訊技術(shù)的發(fā)展，智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的儀器儀表在工業(yè)生產(chǎn)及生活領(lǐng)域被廣泛使用。對(duì)于應(yīng)用于防爆場(chǎng)所的儀器儀表，一般具有防爆功能。但在儀器儀表安裝的初期和日常維護(hù)過程中，需要對(duì)儀器儀表進(jìn)行設(shè)置組態(tài)或故障問題診斷的操作，為此，現(xiàn)有技術(shù)提出了一種便攜式通信終端。該便攜式通信終端自備電源，可代替上位機(jī)對(duì)儀器儀表進(jìn)行設(shè)置組態(tài)的操作。由于是應(yīng)用于防爆場(chǎng)所，因此現(xiàn)有技術(shù)提供的便攜式通信終端在外殼設(shè)計(jì)上采用了隔爆處理，這種設(shè)計(jì)雖然滿足了防爆要求，但會(huì)增加便攜式通信終端的體積，使得便攜式通信終端較笨重而不方便用戶攜帶和操作。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種便攜式通信終端，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)提供的便攜式通信終端通過在外殼設(shè)計(jì)上采用隔爆處理實(shí)現(xiàn)防爆，增加便攜式通信終端的體積，使得便攜式通信終端較笨重而不方便用戶攜帶和操作的問題。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種便攜式通信終端，所述終端包括采用第一直流電供電的中央處理單元；輸出第二直流電的本安型供電電路；連接所述本安型供電電路和所述中央處理單元，將所述本安型供電電路輸出的所述第二直流電轉(zhuǎn)換成所述第一直流電后輸出給所述中央處理單元的本安型穩(wěn)壓電路。其中，所述本安型供電電路可以包括電池組BAT、溫控開關(guān)TK1、溫控開關(guān)TK2以及電阻Rl ;所述電池組BAT的正極作為所述本安型供電電路的輸出正引腳順次通過所述溫控開關(guān)TK1、所述電阻Rl和所述溫控開關(guān)TK2連接所述本安型穩(wěn)壓電路的輸入引腳，所述電池組BAT的負(fù)極作為所述本安型供電電路的輸出負(fù)引腳、與所述本安型穩(wěn)壓電路的接地引腳共同接地。進(jìn)一步地，所述本安型供電電路還可以包括由多個(gè)首尾順次連接的二極管構(gòu)成的二極管組；所述二極管組的陰極連接所述電池組BAT的正極，所述二極管組的負(fù)極通過接口外接充電器正極。更進(jìn)一步地，所述電池組BAT可以包括有五節(jié)串聯(lián)連接的鎳氫可充電電池；所述二極管組可以包括首尾順次連接的肖特基二極管Dl、肖特基二極管D2和肖特基二極管D3，所述肖特基二極管Dl、肖特基二極管D2和/或肖特基二極管D3是型號(hào)為IN4001的貼片二極管。[0013]其中，所述本安型穩(wěn)壓電路可以包括低壓差線性穩(wěn)壓器芯片U1、電容CL ;所述低壓差線性穩(wěn)壓器芯片Ul的輸入引腳連接所述本安型供電電路，所述低壓差線性穩(wěn)壓器芯片Ul的接地引腳接地，所述低壓差線性穩(wěn)壓器芯片Ul的輸出引腳連接所述中央處理單元，并同時(shí)通過所述電容CL接地。進(jìn)一步地，所述本安型穩(wěn)壓電路還可以包括置于所述低壓差線性穩(wěn)壓器芯片Ul的輸出引腳和所述電容CL之間的第一齊納二極管組，所述第一齊納二極管組包括多個(gè)分別并聯(lián)在所述電容CL兩端的齊納二極管。所述第一齊納二極管組可以包括型號(hào)分別為ISMB5918BT3的齊納二極管Z1、齊納二極管Z2和齊納二極管Z3。上述便攜式通信終端中，所述便攜式通信終端還可以包括連接所述本安型供電電路和儀表設(shè)備，將所述本安型供電電路輸出的所述第二直流電升壓成所述儀表設(shè)備可用 直流電的本安型升壓隔離電路；所述本安型升壓隔離電路包括電阻絲F、升壓變壓器U2、電阻R2、限流電阻R3 ;所述電阻絲F連接在所述升壓變壓器U2初級(jí)線圈的一端與所述本安型供電電路之間，所述升壓變壓器U2初級(jí)線圈的另一端接地；所述升壓變壓器U2次級(jí)線圈的一端通過所述限流電阻R3連接所述儀表設(shè)備的一輸入端，所述升壓變壓器U2次級(jí)線圈的另一端連接所述儀表設(shè)備的另一輸入端；所述電阻R2并聯(lián)在所述升壓變壓器U2次級(jí)線圈的兩端之間；進(jìn)一步地，所述便攜式通信終端還可以包括第二齊納二極管組、降壓二極管組；所述第二齊納二極管組置于所述電阻R2和所述限流電阻R3之間，包括多個(gè)分別并聯(lián)在所述電阻R2兩端的齊納二極管；所述降壓二極管組置于所述電阻R2和所述限流電阻R3之間，且串聯(lián)在所述升壓變壓器U2的一端與所述限流電阻R3連接的通路上。此外，所述終端還可以包括分別連接所述中央處理單元的顯示單元、信號(hào)采集單元、通信模塊和音頻輸出單元；所述信號(hào)采集單元是物理鍵盤或觸摸屏，所述顯示單元是液晶顯示屏，所述通信模塊是HART通信模塊。本實(shí)用新型提供的便攜式通信終端中，供電電路和穩(wěn)壓電路均采用本安型設(shè)計(jì)，在不增加便攜式通信終端體積的條件下實(shí)現(xiàn)了防爆功能，相對(duì)于現(xiàn)有防爆方式，更利于用戶的攜帶和操作。同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)對(duì)儀表設(shè)備的供電，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的便攜式通信終端還可包括一升壓隔離電路，且該升壓隔離電路同樣為本安型設(shè)計(jì)，在方便用戶調(diào)試的同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了防爆功能。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的便攜式通信終端的結(jié)構(gòu)圖；圖2是圖I中本安型供電電路的電路結(jié)構(gòu)圖；圖3是圖I中本安型穩(wěn)壓電路的電路結(jié)構(gòu)圖；圖4是圖I中本安型升壓隔離電路的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。針對(duì)現(xiàn)有防爆方式存在的問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的便攜式通信終端中的供電電路和穩(wěn)壓電路均采用本安型設(shè)計(jì)，在不增加便攜式通信終端體積的條件下實(shí)現(xiàn)了防爆功能。圖I示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的便攜式通信終端的結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本實(shí)用新型實(shí)施例相關(guān)的部分。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的便攜式通信終端包括采用第一直流電供電的中央處理單元13 ;輸出第二直流電的本安型供電電路11 ;連接本安型供電電路11和中央處理單元13，將本安型供電電路11輸出的第二直流電轉(zhuǎn)換成第一直流電后輸出給中央處理單元13的本安型穩(wěn)壓電路12。優(yōu)選地，中央處理單元13是ARM處理器。由于本實(shí)用新型實(shí)施例提供的便攜式通信終端中的供電電路和穩(wěn)壓電路均采用 本安型設(shè)計(jì)，在不增加便攜式通信終端體積的條件下實(shí)現(xiàn)了防爆功能，相對(duì)于現(xiàn)有防爆方式，更利于用戶的攜帶和操作。為了方便用戶對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表的調(diào)試，本實(shí)用新型提供的便攜式通信終端還可以包括連接本安型供電電路11和儀表設(shè)備，將本安型供電電路11輸出的第二直流電升壓成儀表設(shè)備可用直流電的本安型升壓隔離電路14。優(yōu)選地，儀表設(shè)備為一次儀表設(shè)備(如變送器、溫度元件、信號(hào)采集設(shè)備等)，儀表設(shè)備的可用直流電是24V直流電。另外，公知地，便攜式通信終端還包括連接中央處理單元13的顯示單元15 ;連接中央處理單元13的信號(hào)采集單元17 ;以及連接中央處理單元13的通信模塊18。進(jìn)一步地，便攜式通信終端還可包括連接中央處理單元13的音頻輸出單元16。優(yōu)選地，信號(hào)采集單元17是物理鍵盤或觸摸屏；顯示單元13是液晶顯示屏；通信模塊18是可尋址遠(yuǎn)程傳感器高速通道的開放通信協(xié)議(Highway Addressable RemoteTransducer, HART)通信模塊。圖2示出了圖I中本安型供電電路11的電路結(jié)構(gòu)。具體地，本安型供電電路11可以包括電池組BAT、溫控開關(guān)TK1、溫控開關(guān)TK2以及電阻R1。電池組BAT的正極作為本安型供電電路11的輸出正引腳順次通過溫控開關(guān)TK1、電阻Rl和溫控開關(guān)TK2連接本安型穩(wěn)壓電路12的輸入引腳，電池組BAT的負(fù)極作為本安型供電電路11的輸出負(fù)引腳、與本安型穩(wěn)壓電路12的接地引腳共同接地。公知地，本安型電路對(duì)短路時(shí)的溫度有要求，其中的溫控開關(guān)TKl和溫控開關(guān)TK2即可實(shí)現(xiàn)在本安型供電電路11發(fā)生短路且溫度升高至危險(xiǎn)值時(shí)自動(dòng)斷開，從而降低環(huán)路電流以達(dá)到降溫的目的。其中，電池組BAT又包括有五節(jié)串聯(lián)連接的鎳氫可充電電池，每節(jié)電池充滿電時(shí)的開路電壓為I. 6V，則電池組BAT的開路電壓為8. 0V。公知地，在爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第四部分由本質(zhì)安全型“i”保護(hù)的設(shè)備(即GB3836. 4-2010)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，查找電壓與最小短路電流關(guān)系表，可知，當(dāng)電池組BAT的開路電壓為12V時(shí)，本安型供電電路11環(huán)路最小短路電流為3. 33A，則電阻Rl的取值要求大于或等于電池組BAT的開路電壓與查找到的環(huán)路最小短路電流的比值，優(yōu)選地，本實(shí)用新型實(shí)施例中，電阻Rl阻值為3. I歐姆。進(jìn)一步地，由于采用了鎳氫可充電電池，為了防止充電器反接對(duì)可充電電池的損害，本安型供電電路11還可以包括由多個(gè)首尾順次連接的二極管構(gòu)成的二極管組。二極管組的陰極連接電池組BAT的正極，二極管組的負(fù)極通過接口 J外接充電器正極。通過二極管組，既有效防止了充電器在充電反接時(shí)對(duì)電池組BAT的損害，又防止了充電器在未充電時(shí)正負(fù)極短接造成的電池組BAT短路放電。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，二極管組可以包括首尾順次連接的肖特基二極管D1、肖特基二極管D2和肖特基二極管D3,從而形成三重防護(hù)設(shè)計(jì),滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中ia級(jí)別的要求，優(yōu)選地，肖特基二極管Dl、肖特基二極管D2和/或肖特基二極管D3是型號(hào)為IN4001的貼片二極管。圖3示出了圖I中本安型穩(wěn)壓電路12的電路結(jié)構(gòu)。具體地，本安型穩(wěn)壓電路12可以包括低壓差線性穩(wěn)壓器(Low DropoutRegulator，LD0)芯片Ul、電容CL。LDO芯片Ul的輸入引腳連接本安型供電電路11的輸出正引腳，LDO芯片Ul的接地引腳接地，LDO芯片Ul的輸出引腳連接中央處理單元13，并同時(shí)通過電容CL接地。公知地，為了使得便攜式通信終端可正常工作，本安型穩(wěn)壓電路12必須在靠近其 輸出端的部分加入一定容值的電容CL，且從國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3836. 4-2010中最大電壓與電容的關(guān)系可知，電壓越大則電容CL的容值越小，由于LDO芯片Ul為非可靠器件，在器損壞時(shí)，其輸出電壓即為前端本安型供電電路11的輸出電壓，從而使得可加入的電容CL的容值很小，會(huì)影響電路正常功能的實(shí)現(xiàn)。為避免此現(xiàn)象的發(fā)生，本實(shí)用新型實(shí)施例中，本安型穩(wěn)壓電路12還可以包括置于LDO芯片Ul的輸出引腳和電容CL之間的第一齊納二極管組，第一齊納二極管組包括多個(gè)分別并聯(lián)在電容CL兩端的齊納二極管，通過第一齊納二極管組的穩(wěn)壓作用來提升電容CL的容值。優(yōu)選地，第一齊納二極管組包括型號(hào)分別為ISMB5918BT3的齊納二極管Z1、齊納二極管Z2和齊納二極管Z3，以滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中ia級(jí)別的要求，實(shí)現(xiàn)三級(jí)保護(hù)功能。圖4示出了圖I中本安型升壓隔離電路14的電路結(jié)構(gòu)。具體地，本安型升壓隔離電路14可以包括電阻絲F、升壓變壓器U2、電阻R2、限流電阻R3。電阻絲F連接在升壓變壓器U2初級(jí)線圈的一端與本安型供電電路11的輸出正引腳之間，升壓變壓器U2初級(jí)線圈的另一端接地；升壓變壓器U2次級(jí)線圈的一端通過限流電阻R3連接儀表設(shè)備的一輸入端，升壓變壓器U2次級(jí)線圈的另一端連接儀表設(shè)備的另一輸入端；電阻R2作為本安型升壓隔離電路14的假性負(fù)載并聯(lián)在升壓變壓器U2次級(jí)線圈的兩端之間。進(jìn)一步地，由于升壓變壓器U2為非可靠器件，在器損壞時(shí)，其輸出電壓會(huì)升高，為避免此現(xiàn)象的發(fā)生，本實(shí)用新型實(shí)施例中，本安型升壓隔離電路14還可以包括置于電阻R2和限流電阻R3之間的第二齊納二極管組，第二齊納二極管組包括多個(gè)分別并聯(lián)在電阻R2兩端的齊納二極管，通過第二齊納二極管組的穩(wěn)壓作用來穩(wěn)定本安型升壓隔離電路14的輸出電壓。優(yōu)選地，第二齊納二極管組包括型號(hào)分別為ISMB5928BT3的齊納二極管Z4、齊納二極管Z5和齊納二極管Z6，以滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中ia級(jí)別的要求，實(shí)現(xiàn)三級(jí)保護(hù)功能。更近一步地，根據(jù)儀表設(shè)備所需電壓的不同，在某些情況下，第二齊納二極管組所能提供的輸出電壓會(huì)大于儀表設(shè)備所需電壓，為了對(duì)第二齊納二極管組輸出的電壓進(jìn)行適當(dāng)降壓，本實(shí)用新型實(shí)施例中，本安型升壓隔離電路14還可以包括置于電阻R2和限流電阻R3之間，且串聯(lián)在升壓變壓器U2的一端與限流電阻R3連接的通路上的降壓二極管組。優(yōu)選地，降壓二極管組包括置于電阻R2和第二齊納二極管組之間的二極管D4，以及置于限流電阻R3與第二齊納二極管組之間的二極管D5 ;二極管D4的陽極連接升壓變壓器U2的一端，二極管D5的陰極連接限流電阻R3。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的便攜式通信終端中，供電電路和穩(wěn)壓電路均采用本安型設(shè)計(jì)，在不增加便攜式通信終端體積的條件下實(shí)現(xiàn)了防爆功能，相對(duì)于現(xiàn)有防爆方式，更利于用戶的攜帶和操作。同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)對(duì)儀表設(shè)備的供電，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的便攜式通信終端還可包括一升壓隔離電路，且該升壓隔離電路同樣為本安型設(shè)計(jì)，在方便用戶調(diào)試的同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了防爆功能。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、等同替換和改進(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1.一種便攜式通信終端，其特征在于，所述終端包括 采用第一直流電供電的中央處理單元； 輸出第二直流電的本安型供電電路； 連接所述本安型供電電路和所述中央處理單元，將所述本安型供電電路輸出的所述第二直流電轉(zhuǎn)換成所述第一直流電后輸出給所述中央處理單元的本安型穩(wěn)壓電路。
2.如權(quán)利要求I所述的便攜式通信終端，其特征在于，所述本安型供電電路包括電池組BAT、溫控開關(guān)TKl、溫控開關(guān)TK2以及電阻Rl ； 所述電池組BAT的正極作為所述本安型供電電路的輸出正引腳順次通過所述溫控開關(guān)TK1、所述電阻Rl和所述溫控開關(guān)TK2連接所述本安型穩(wěn)壓電路的輸入引腳，所述電池組BAT的負(fù)極作為所述本安型供電電路的輸出負(fù)引腳、與所述本安型穩(wěn)壓電路的接地引腳共同接地。
3.如權(quán)利要求2所述的便攜式通信終端，其特征在于，所述本安型供電電路還包括由多個(gè)首尾順次連接的二極管構(gòu)成的二極管組； 所述二極管組的陰極連接所述電池組BAT的正極，所述二極管組的負(fù)極通過接口外接充電器正極。
4.如權(quán)利要求3所述的便攜式通信終端，其特征在于，所述電池組BAT包括有五節(jié)串聯(lián)連接的鎳氫可充電電池； 所述二極管組包括首尾順次連接的肖特基二極管Dl、肖特基二極管D2和肖特基二極管D3，所述肖特基二極管D1、肖特基二極管D2和/或肖特基二極管D3是型號(hào)為IN4001的貼片二極管。
5.如權(quán)利要求I所述的便攜式通信終端，其特征在于，所述本安型穩(wěn)壓電路包括低壓差線性穩(wěn)壓器芯片U1、電容CL ； 所述低壓差線性穩(wěn)壓器芯片Ul的輸入引腳連接所述本安型供電電路，所述低壓差線性穩(wěn)壓器芯片Ul的接地引腳接地，所述低壓差線性穩(wěn)壓器芯片Ul的輸出引腳連接所述中央處理單元，并同時(shí)通過所述電容CL接地。
6.如權(quán)利要求5所述的便攜式通信終端，其特征在于，所述本安型穩(wěn)壓電路還包括置于所述低壓差線性穩(wěn)壓器芯片Ul的輸出引腳和所述電容CL之間的第一齊納二極管組，所述第一齊納二極管組包括多個(gè)分別并聯(lián)在所述電容CL兩端的齊納二極管。
7.如權(quán)利要求6所述的便攜式通信終端，其特征在于，所述第一齊納二極管組包括型號(hào)分別為ISMB5918BT3的齊納二極管Z1、齊納二極管Z2和齊納二極管Z3。
8.如權(quán)利要求I至7任一項(xiàng)所述的便攜式通信終端，其特征在于，所述便攜式通信終端還包括連接所述本安型供電電路和儀表設(shè)備，將所述本安型供電電路輸出的所述第二直流電升壓成所述儀表設(shè)備可用直流電的本安型升壓隔離電路； 所述本安型升壓隔離電路包括電阻絲F、升壓變壓器U2、電阻R2、限流電阻R3 ;所述電阻絲F連接在所述升壓變壓器U2初級(jí)線圈的一端與所述本安型供電電路之間，所述升壓變壓器U2初級(jí)線圈的另一端接地；所述升壓變壓器U2次級(jí)線圈的一端通過所述限流電阻R3連接所述儀表設(shè)備的一輸入端，所述升壓變壓器U2次級(jí)線圈的另一端連接所述儀表設(shè)備的另一輸入端；所述電阻R2并聯(lián)在所述升壓變壓器U2次級(jí)線圈的兩端之間；
9.如權(quán)利要求8所述的便攜式通信終端，其特征在于，所述便攜式通信終端還包括第二齊納二極管組、降壓二極管組； 所述第二齊納二極管組置于所述電阻R2和所述限流電阻R3之間，包括多個(gè)分別并聯(lián)在所述電阻R2兩端的齊納二極管；所述降壓二極管組置于所述電阻R2和所述限流電阻R3之間，且串聯(lián)在所述升壓變壓器U2的一端與所述限流電阻R3連接的通路上。
10.如權(quán)利要求8所述的便攜式通信終端，其特征在于，所述終端還包括分別連接所述中央處理單元的顯示單元、信號(hào)采集單元、通信模塊和音頻輸出單元； 所述信號(hào)采集單元是物理鍵盤或觸摸屏，所述顯示單元是液晶顯示屏，所述通信模塊是HART通信模塊。
專利摘要本實(shí)用新型適用于電子電路領(lǐng)域，提供了一種可應(yīng)用于防爆場(chǎng)所的便攜式通信終端，包括采用第一直流電供電的中央處理單元；輸出第二直流電的本安型供電電路；連接本安型供電電路和中央處理單元，將本安型供電電路輸出的第二直流電轉(zhuǎn)換成第一直流電后輸出給中央處理單元的本安型穩(wěn)壓電路。由于供電電路和穩(wěn)壓電路均采用本安型設(shè)計(jì)，在不增加便攜式通信終端體積的條件下實(shí)現(xiàn)了防爆功能，相對(duì)于現(xiàn)有防爆方式，更利于用戶的攜帶和操作。
文檔編號(hào)H04M1/18GK202696692SQ201220275968
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月12日
發(fā)明者曲桂雙, 黃以學(xué), 徐昌鴻, 朱建 申請(qǐng)人:深圳市特安電子有限公司