CN101741989A - 一种手机功耗控制装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种手机功耗控制装置和方法。其中装置包括：直流电源转换电路，所述直流电源转换电路的输入端连接电池；所述直流电源转换电路的输出端连接线性电源转换器或宽带码分多址功率放大器；所述直流电源转换电路，用于将输入端的电压降低到预定电压，并向线性电源转换器或宽带码分多址功率放大器输出所述预定电压。以上实施方式，通过在电池Vbat正常电压输入LDO模块前提调整输入LDO模块的电压，以减小LDO模块的输入和输出电压的差，从而提高电源转换效率，延长手机通话时间。

Description

一种手机功耗控制装置和方法

技术领域

本发明涉及供电控制技术领域，特别涉及一种手机功耗控制装置和方法。

背景技术

手机供电解决方案中，尤其是射频(Radio Frequency，RF)部分，采用电池提供恒压值(Vbat)输入线性电源转换器(low Pressure Drop，LDO模块)模块，由LDO模块将输入LDO模块的电压降压为多种电压，然后从不同输出端输出，为手机的多个用电模块供电。LDO模块的输出电压一般为1.5V～2.8V，手机工作时锂离子电池(简称锂电池)Vbat正常电压为3.2～4.2V。LDO模块的转换效率为输出电压与输入电压的商(Vout/Vin)，可见当输入输出电压差很大时，就会有很多能量浪费在LDO模块的电路上，导致电源转换效率很低。

发明人在实现本发明的过程中发现：锂电池Vbat正常电压与LDO模块的输出电压的差很大，电源转换效率低，在锂离子电池电量一定的情况下浪费了大量的电能，导致手机通话时间短。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是提供一种手机功耗控制装置和方法，提高电源转换效率，延长手机通话时间。

为解决上述技术问题，本发明所提供的手机功耗控制装置实施例可以通过以下技术方案实现：

直流电源转换电路，所述直流电源转换电路的输入端连接电池；所述直流电源转换电路的输出端连接线性电源转换器或宽带码分多址功率放大器；

所述直流电源转换电路，用于将输入端的电压降低到预定电压，并向线性电源转换器或宽带码分多址功率放大器输出所述预定电压。

本发明实施例还提供了一种手机功耗控制的方法，包括：

接收电池输出的电压；

将所述电池输出的电压降低到预定电压；

向线性电源转换器或宽带码分多址功率放大器输出所述预定电压。

上述技术方案具有如下有益效果：通过在电池Vbat正常电压输入LDO模块前提调整输入LDO模块的电压，以减小LDO模块的输入和输出电压的差，从而提高电源转换效率，延长手机通话时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对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为本发明实施例一装置结构示意图；

图2为本发明实施例一另一装置结构示意图；

图3为本发明实施例一另一装置结构示意图；

图4为本发明实施例二装置结构示意图；

图5为本发明实施例三方法流程示意图。

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，所描述的实施例仅仅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。

本发明实施例要解决的技术问题是提供一种手机功耗控制装置，提高电源转换效率，延长手机通话时间，如图1所示，包括：

直流电源转换电路101，直流电源转换电路101的输入端连接电池102，输出端连接线性电源转换器或宽带码分多址功率放大器103；

其中，直流电源转换电路101，用于在流电源转换电路101的输入端输入电池102的电压，将流电源转换电路101的输入端输入的电压降低到预定电压，并向线性电源转换器或宽带码分多址功率放大器103输出上述预定电压。

上述实施例，通过在电池Vbat正常电压输入LDO模块前提调整输入LDO模块的电压，以减小LDO模块的输入和输出电压的差，从而提高电源转换效率，延长手机通话时间。由于LDO与直流到直流(Direct Current-Direct Current，DC-DC)的电源转换效率计算不同，LDO的电源转换效率是输出电压除以输入电压，DCDC的电源转换效率是输出功率除以输入功率，DCDC效率一般可以做到90％左右。如果锂电池输出为3.6V，LDO输出是1.5V，那么转换效率为1.5/3.6，如果增加一级直流电源转换电路(Buck)则可以通过Buck提高效率。

进一步地，为了避免供电电压的振荡，在图1的装置的基础上，如图2所示，还加入了：比较电路201；上述比较电路201的输入端与上述电池102连接，输出端与上述直流电源转换电路101连接。

比较电路201，用于在设定的基准电压的最低值大于电池102的电压时，向上述比较电路直流电源转换电路101输出第二控制信号，以控制直流电源转换电路101将电池102直接连接线性电源转换器或宽带码分多址功率放大器103。

以上为基准电压的最低值大于电池102的电压时，比较电路201的处理方式：以下还提供了基准电压的最高值小于电池102的电压时，比较电路201的处理方式：

比较电路201，用于在设定的基准电压的最高值小于电池102的电压时，向直流电源转换电路101输出第一控制信号，以控制直流电源转换电路101将输出电压降低到预定电压，并向线性电源转换器或宽带码分多址功率放大器103输出所述预定电压。。

上述图2对应的实施方式中，增加了比较电池102的电压与基准电压的关系，来输出控制信号来控制直流电源转换电路101的工作方式，进而避免了供电电压的振荡。

具体地，在以上图2的说明中，提到了基准电压的最高值和基准电压的最低值，这两个值可以根据纹波确定。纹波就是直流电压中的交流成分。直流电压在理论上应该是一个固定的值，但是很多时候它是通过交流电压整流、滤波后得来的，由于滤波不干净，就会有剩余的交流成分，即便如此，用电池供电也因负载的波动而产生波纹。事实上，即便是最好的基准电压源器件，其输出电压也是有波纹的。就会看到电压上下轻微波动，就像水纹一样，所以叫做纹波。一般使用交流毫伏表来测量纹波电压，因为交流毫伏表只对交流电压响应，并且灵敏度比较高，可测量很小的交流电压，而纹波往往是比较小的交流电压。如果没有交流毫伏表，也可使用示波器来测量。将示波器的输入设置为交流耦合，调整Y轴增益，使波形大小合适，读出电压值，可估算出纹波电压的大小。纹波电压会影响系统的工作，带来噪声。所以电源要有足够的滤波措施，以将纹波限制在一定的幅度以内。通过基准电压的比较能够避免振荡。

具体地，上述电池可以为锂电池，当然为其他电池也是可以的，本发明实施例不予限定。由锂电池和放电特性和现有锂电池的电压属性，发明人根据上述纹波确定了：基准电压的最高值和基准电压的最低值的差值为0.1伏；或者，基准电压的最高值为3.4伏，基准电压的最低值为3.3伏。

进一步地，在图2实施方式的基础上，加入判决电路301，使手机功耗控制装置能够根据手机的运行状况来控制直流电源转换电路101的工作状态，以提高电能的利用率，如图3所示，判决电路301在上述比较电路201与直流电源转换电路101之间；判决电路301具体的连接关系为：

判决电路301具有第一输入接口、第二输入接口以及第一输出接口；第一输入接口连接比较电路201的输出接口，第二输入接口连接基带(Baseband)，第一输出接口连接直流电源转换电路101；

来自基带的控制信号可以有两种：一种是控制直流电源转换电路101直通的控制信号(第二控制信号)，另一种是控制直流电源转换电路101接入的控制信号(第一控制信号)，从以上的连接关系可以知道来自于基带的控制信号通过第二输入接口输入判决电路301；来自于比较电路201的控制信号通过第一输入接口输入判决电路301；

判决电路301，用于在上述第一输入接口和第二输入接口输入的信号均为第一控制信号时，通过上述输出接口向上述直流电源转换电路101输出第一控制信号；在上述第一输入接口和/或第二输入接口输入的信号为第二控制信号时，通过上述输出接口向上述直流电源转换电路101输出第二控制信号。

以上对判决电路301工作方式的介绍中，从基带输入的控制信号与手机应用场景的对应关系可以为：

上述判决电路301在手机进行数据传输时，从上述基带接收到的是第一控制信号；在手机处于待机时，从上述基带接收到的是第二控制信号。

上述实施方式中，加入判决电路301接收来自基带的控制信号，能够更加灵活地控制直流电源转换电路101是否接入电路，达到灵活控制手机功耗的目的。由于在待机的状态下，手机的电流是很小的，直流电源转换电路101会浪费一些电能，所以在待机状态下不接入直流电源转换电路101，以提高电能的利用率。需要说明的是，以上手机的应用场景只是众多场景中的举例，不应理解为手机应用场景的穷举。

具体地，以上实施方式中的电路具体到电子元件可以为：

判决电路301可以为“与”逻辑，比较电路201可以为比较器；

以上提到的控制信号具体到电路中的信号，具体可以为：

控制直流电源转换电路101将电池102直接连接线性电源转换器或宽带码分多址功率放大器103的控制信号为0，控制直流电源转换电路101将输出电压降低到预定电压的控制信号为1。

上述1和0可以理解为逻辑1和0，也可以理解为高电压和低电压，1和0表示为两种指令，这两种指令具体通过什么来体现，本发明实施例不予限定。

具体地，本实施例还给出了预定电压的具体参数：

根据手机的线性电源转换器输出电压为2.8V～1.5V之间的特性，可以确定：若直流电源转换电路101的输出电压输入上述线性电源转换器，则预定电压为3伏；由于宽带码分多址功率放大器达到3.2V即可以发射最大功率的特性，可以确定：若直流电源转换电路101的输出电压输入宽带码分多址功率放大器，则上述预定电压为3.2伏。

实施例二，作为一个具体的实施例，如图4所示，在本实施例中为手机供电的电源为锂电池401，比较电路为比较器402，判决电路为与逻辑403，电压在经直流电源转换电路404之后到达线性电源转换器405，控制直流电源转换电路将锂电池直接连接线性电源转换器的控制信号为0，控制直流电源转换电路将输出电压降低到预定电压的控制信号为1，控制直流电源转换电路101将输出电压降低到预定电压的控制信号为1，预定电压为3伏；基准电压的最高值为3.4伏，基准电压的最低值为3.3伏。

图4中各组成部件的连接关系为：

锂电池401输出电压连接直流电源转换电路404和比较器402；比较器402的三个输入端分别连接锂电池401、基准电压的最高值Vref_H＝3.4V、基准电压的最低值Vref_L＝3.3V；比较器402的输出端连接与逻辑(&)403；与逻辑403的两个输入端分别连接比较器402的输出端和基带，其中基带可以输入控制信号；与逻辑403的输出端连接直流电源转换电路404；直流电源转换电路404的两个输入端分别连接锂电池401和与逻辑403；直流电源转换电路404的输出端连接线性电源转换器405。

图4手机功耗控制装置的工作过程为：

锂电池401输出电压到直流电源转换电路404和比较器402，比较器402比较锂电池401输出电压与Vref_H和Vref_L的大小关系，若锂电池401输出电压大于Vref_H，则比较器402输出1至与逻辑403，若锂电池401输出电压小于Vref_L，则比较器402输出0至与逻辑403；与逻辑403计算比较器402的输出值与控制信号值的逻辑与，将逻辑与的结果发送给直流电源转换电路404；直流电源转换电路404，在接收到的控制信号为1，则将直流电源转换器404接入电路并将锂电池401输出电压降低到3伏，然后输出到线性电源转换器405；直流电源转换电路404，在接收到的控制信号为0，则将电池401输出电压直接连接线性电源转换器405(此时直流电源转换器404没有接入电路)；线性电源转换器405接收到输入电压以后将电压转换为2.8V、2.5V、1.8V、1.5V等需要的电压输出。另外，直流电源转换器404如果没有接收到控制信号可以保持当前直流电源转换器404的接入状态不变，上述电池401输出电压如果介于Vref_H和Vref_L之间，此时比较器402的输出本发明实施例不予限定。

上述线性电源转换器405可以替换为宽带码分多址功率放大器，区别在于直流电源转换电路404将输入的电压转换为3.2V，电路的连接和工作流程可以参考上述实施例，不再赘述。

上述实施例，通过在锂电池Vbat正常电压输入LDO模块前提调整输入LDO模块的电压，以减小LDO模块的输入和输出电压的差，从而提高电源转换效率，延长手机通话时间。

上述实施方式中，加入基带的控制，能够更加灵活地控制直流电源转换电路是否接入电路，达到灵活控制手机功耗的目的。

实施例三、本发明实施例还提供了一种手机功耗控制的方法，各步骤的执行主体可以为直流电源转换电路，如图5所示包括：

501：接收电池输出的电压；

直流电源转换电路与电池连接就能够接收到电池的电压。

502：将上述电池输出的电压降低到预定电压；

503：向线性电源转换器或宽带码分多址功率放大器输出上述预定电压。

直流电源转换电路与线性电源转换器或宽带码分多址功率放大器建立了通过导线的连接就能够实现：将电压输出到线性电源转换器或宽带码分多址功率放大器

通过在电池Vbat正常电压输入LDO模块前提调整输入LDO模块的电压，以减小LDO模块的输入和输出电压的差，从而提高电源转换效率，延长手机通话时间。

具体地，将上述电池输出的电压降低到预定电压包括：

在设定的基准电压的最高值小于上述电池的电压时，将输入端的电压降低到预定电压，并向线性电源转换器或宽带码分多址功率放大器输出上述预定电压。

进一步地，在设定的基准电压的最低值大于电池的电压时，将上述电池直接连接上述线性电源转换器或宽带码分多址功率放大器。

具体地，上述基准电压的最高值和上述基准电压的最低值的差值根据纹波确定。

增加了比较电压与基准电压的关系，来控制直流电源转换电路的工作方式，进而避免了供电电压的振荡。

具体地，根据手机的线性电源转换器输出电压为2.8V～1.5V之间的特性，可以确定：若直流电源转换电路的输出电压输入上述线性电源转换器，则上述预定电压为3伏；由于宽带码分多址功率放大器达到3.2V即可以发射最大功率的特性，可以确定：若直流电源转换电路的输出电压输入上述宽带码分多址功率放大器，则上述预定电压为3.2伏。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上对本发明实施例所提供的一种合法监听视频的方法、装置和系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (13)

1.一种手机功耗控制装置，其特征在于，包括：

直流电源转换电路，所述直流电源转换电路的输入端连接电池；所述直流电源转换电路的输出端连接线性电源转换器或宽带码分多址功率放大器；

所述直流电源转换电路，用于将输入端的电压降低到预定电压，并向线性电源转换器或宽带码分多址功率放大器输出所述预定电压。

2.根据权利要求2所述装置，其特征在于，在所述电池与直流电源转换电路之间还包括：

比较电路，所述比较电路的输入端与所述电池连接，输出端与所述直流电源转换电路连接；

所述比较电路，用于在设定的基准电压的最高值小于所述电池的电压时，向所述直流电源转换电路输出第一控制信号，以控制所述直流电源转换电路将输入端的电压降低到预定电压，并向线性电源转换器或宽带码分多址功率放大器输出所述预定电压。

3.根据权利要求2所述装置，其特征在于，

所述比较电路，还用于在设定的基准电压的最低值大于电池的电压时，向所述直流电源转换电路输出第二控制信号，以控制所述直流电源转换电路将所述电池直接连接所述线性电源转换器或宽带码分多址功率放大器。

4.根据权利要求3所述装置，其特征在于，所述基准电压的最高值和所述基准电压的最低值的差值根据纹波确定。

5.根据权利要求3所述装置，其特征在于，还包括：

判决电路，所述判决电路具有第一输入接口、第二输入接口以及输出接口；所述第一输入接口连接所述比较电路的输出接口，所述第二输入接口连接基带，所述判决电路的输出接口连接所述直流电源转换电路；

所述判决电路，用于在所述第一输入接口和第二输入接口输入的信号均为第一控制信号时，通过所述输出接口向所述直流电源转换电路输出第一控制信号；在所述第一输入接口和/或第二输入接口输入的信号为第二控制信号时，通过所述输出接口向所述直流电源转换电路输出第二控制信号。

6.根据权利要求5所述装置，其特征在于，所述判决电路在手机进行数据传输时，从所述基带接收到的是第一控制信号；在手机处于待机时，从所述基带接收到的是第二控制信号。

7.根据权利要求5所述装置，其特征在于，所述判决电路为与逻辑，所述比较电路为比较器；控制所述直流电源转换电路将所述电池直接连接所述线性电源转换器或宽带码分多址功率放大器的控制信号为0，控制所述直流电源转换电路将所述输出电压降低到预定电压的控制信号为1。

8.根据权利要求1所述装置，其特征在于，

若直流电源转换电路的输出电压输入所述线性电源转换器，则所述预定电压为3伏；

若直流电源转换电路的输出电压输入所述宽带码分多址功率放大器，则所述预定电压为3.2伏。

9.一种手机功耗控制的方法，其特征在于，包括：

接收电池输出的电压；

将所述电池输出的电压降低到预定电压；

向线性电源转换器或宽带码分多址功率放大器输出所述预定电压。

10.根据权利要求9所述方法，其特征在于，将所述电池输出的电压降低到预定电压包括：

在设定的基准电压的最高值小于所述电池的电压时，将输入端的电压降低到预定电压，并向线性电源转换器或宽带码分多址功率放大器输出所述预定电压。

11.根据权利要求9所述方法，其特征在于，还包括：

在设定的基准电压的最低值大于电池的电压时，将所述电池直接连接所述线性电源转换器或宽带码分多址功率放大器。

12.根据权利11所述方法，其特征在于，所述基准电压的最高值和所述基准电压的最低值的差值根据纹波确定。

13.根据权利要求9所述方法，其特征在于，

若直流电源转换电路的输出电压输入所述线性电源转换器，则所述预定电压为3伏；

若直流电源转换电路的输出电压输入所述宽带码分多址功率放大器，则所述预定电压为3.2伏。

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