CN102938609B - 一种电源管理模块及终端处理器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电源管理模块及终端处理器，涉及集成电路芯片领域，包括：电源管理芯片和至少两个功率电感，所述电源管理芯片的电源输出端与所述功率电感的输入端连接，所述功率电感的输出端为用电接口，其特征在于，相邻的功率电感的放置方向相反，使得相邻的功率电感间的电磁泄漏磁力线的方向相反。本发明通过更改功率电感的设置位置和设置方向，有效的解决了终端类电子产品及系统设备射频调频谱恶化的问题。

Description

一种电源管理模块及终端处理器

技术领域

本发明涉及集成电路芯片领域，具体涉及一种电源管理模块及终端处理器。

背景技术

在便携式电子产品的电源供电设计当中，面临的最大挑战是提高电源供电管理的工作效率，还要减小其尺寸，因此要在电源管理设计中使用最小的功率电感成了最佳选择。

功率电感主要有磁芯和铜线组成，在电路中主要起扼流、滤波和震荡作用。目前带磁罩的功率电感封装形式主要有两种：如图1所示，一种是上下密封较好左右两端漏磁较大，此种电感对其周围的影响较大；如图2所示，另一种是线圈四周屏蔽较好，上下漏磁较大，此种功率电感对其相邻干扰较小。而由于受PCB（PrintedCircuitBoard，印制电路板）布板的限制，各功率电感之间也无法做到较大距离的避让，如图3所示，当两个功率电感上下同向平行放置，且该功率电感的上下磁密封较好、四周密封不好时，功率电感的输入端与电源管理模块的输出端连接，相邻功率电感中的电流产生磁场，进而产生互感，这个互感进而会对射频调制谱产生很大的影响，造成产品性能和用户体验的下降。

发明内容

本发明实施例提供了一种终端及系统设备的处理器及其电源管理模块，用以解决射频调制谱恶化的问题。

本发明实施例提供的主要技术方案是：

一种电源管理模块，包括：电源管理芯片和至少两个功率电感，所述电源管理芯片的电源输出端与所述功率电感的输入端连接，所述功率电感的输出端为用电接口，相邻的功率电感的放置方向相反，使得相邻的功率电感间的电磁泄漏磁力线的方向相反。

一种终端处理器，包括上述技术方案中所述的电源管理模块。

本发明实施例，通过更改功率电感的设置位置和设置方向，有效的解决了手机，固定台，无线上网卡等消费类电子终端产品和基站等通信设备射频调频谱恶化的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种功率电感的侧视示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种功率电感的俯视示意图；

图3为本发明实施例提供的一种现有技术下的相邻功率电感的设置示意图；

图4为本发明为本发明实施例提供的一种相邻功率电感的设置示意图；

图5为本发明为本发明实施例提供的另一种相邻功率电感的设置示意图；

图6为本发明为本发明实施例提供的一种多个功率电感的设置示意图；

图7为本发明为本发明实施例提供的另一种多个功率电感的设置示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种电源管理模块及终端处理器，用以解决射频调制谱恶化的问题。

如图4、图5所示，本发明实施例提供了一种电源管理模块，包括：电源管理芯片和至少两个功率电感，所述功率电感在电路中主要起扼流、滤波和震荡作用，所述电源管理芯片的多个电源输出端与所述多个功率电感的输入端分别连接，所述电源输出端一般为DC-DC（直流-直流）输出端，所述功率电感的输出端为用电接口，所述用电接口用于为其他用电电路输送工作所需的电能，相邻的功率电感的放置方向相反，使得相邻的功率电感间的电磁泄漏磁力线的方向相反。由法拉第电磁感应定律可知，电流在功率电感中传输时产生磁场。由于电感的电磁泄漏在两端，相邻电感放置方向相反时，两功率电感间的电磁泄漏磁力线的方向相反，整个磁场相互抵消，之间的互感减小，影响降低，对射频调制谱会有很大程度的改善，提高了产品的性能。

所述电源管理模块还包括印制电路板PCB；多个功率电感和电源管理芯片均设置在所述PCB板上。这样可以减少布线和装配的差错，提高自动化水平和生产劳动率。所述PCB板上布有元件孔、紧固孔或金属化孔用于实现电源管理芯片与所述功率电感之间的连接，所述元件孔、紧固孔或金属化孔优选以矩阵式分布在所述PCB板上。

相邻的功率电感之间优选相互平行设置，以达到最优的磁场抵消效果，当然功率电感的具体设置还需要根据PCB板的实际情况进行设置，在PCB板的排布条件允许的情况下使所述功率电感之间间隔尽量的远，且尽量采取平行并相反的设置方式。

为了实现更佳的效果，在经过多次实验后，申请人得出，所述间隔设置的距离为优选大于或等于功率电感自身的宽度或长度，具体的数值应根据功率电感的实际封装形式和实际在PCB板上的布置进行变化，一般来说以大于等于自身封装大小为宜，距离过近必会影响实际的工作效果。其中，根据电磁互扰原理及实践证明，当干扰源间最大线性距离大于10倍波长以上时两干扰源间干扰较小，干扰可以忽略。目前绕线功率电感其自身的封装尺寸大小是远大于干扰源10倍波长的。所以为实现良好的性能，相邻功率电感间距须大于等于功率电感实际的封装尺寸。

当然，除了上述PCB，功率电感和电源管理芯片还可以设置在其他可以确保电源管理模块正常工作的材料上，如玻璃基板等。

以下通过两个具体实施例来阐述本发明实施例提供的实现手段及实现方式：

实施例一，所述功率电感采用如图1所示的上下封装，四周开放的封装方式时，一般整体呈长方形，这种功率互感器对周围的影响较强，由于所述功率电感是四周开放的，如图6所示，将其横向设置在所述PCB板上后，其磁场会横向的向四周方向发散，所述PCB板上的元件孔、紧固孔或金属化孔优选以矩阵式分布，在贴片时，所述相邻功率电感之间可以很容易的实现上下平行间隔且左右相反设置，使得相邻的功率电感间的电磁泄漏磁力线在横向方向上相反。而由于其对周围的影响较强，可以适当的加大间隔的距离，这样最优化的实现了对整个磁场的相互抵消，改善了射频条频谱的情况。

实施例二，所述功率电感采用如图2所示的四周封装，上下开放的方式时，一般整体呈长方形，这种功率互感器对周围的影响较弱，由于所述功率电感是上下开放的，如图7所示，那我们将其纵向设置在所述PCB板上后，其磁场会纵向的在上下方向发散，由于PCB板上的元件孔、紧固孔或金属化孔采取矩阵式分布，所以在贴片时，所述相邻功率电感之间可以很容易的实现上下平行间隔且上下相反设置，使得相邻的功率电感间的电磁泄漏磁力线在纵向方向上相反。而由于其对周围的影响较弱，可以适当的减小间隔的距离，这样最优化的实现了对整个磁场的相互抵消，改善了射频条频谱的情况。

在实施时，可以以所述功率电感的打点方向为输入端以便于操作人员贴片时的方向识别，所述打点方向为功率电感绕线线圈开始的方向。

本发明实施例中所述电源管理模块可以通过更改功率电感的设置位置和设置方向，有效的解决了手机，固定台，无线上网卡等消费类电子终端产品和基站等通信设备射频调频谱恶化的问题。

本发明实施例还提供了一种终端及系统设备的处理器，包括上述技术方案中任一方案所述的电源管理模块。能够解决手机，固定台，无线上网卡等消费类电子终端产品和基站等通信设备射频调频谱恶化的问题。

本发明实施例所述处理器还设有自检模块，其信号输入端与所述功率电感的用电接口连接，用于检查所述功率电感的工作状态是否正常。所述自检模块内部设有预设值，所述预设值用于对所述电源管理芯片输出的电流进行比较，在所述电源管理芯片输出的电流低于预设值时，所述自检模块认定电路发生故障，将向电源管理芯片发出报警信号，以达到对电路的保护目的。

本发明实施例中所述处理器还包括：

报警控制电路，其信号输入端与所述电源管理芯片报警输出端连接，用于接收来自于电源管理芯片的报警信号。

进一步地，还可包括报警倍增电路和报警旁路电路，所述报警倍增电路和报警旁路电路的信号输入端均与所述所述电源管理芯片报警输出端连接，用于提供报警信号倍增功能与旁路保护功能。

所述报警倍增电路与软件配合可以实现增强报警信号的功能，所述报警旁路电路与软件配合可以实现在主电路（报警控制电路）发生故障的时候接替主电路，继续工作。

在需要的情况下，所述报警旁路电路还可以控制所述报警控制电路不输出报警信号。

所述报警控制电路的信号输出端连有报警指示元件，所述报警控制电路在接到报警信号后通知报警指示元件进行报警，所述报警指示元件可以为发光二极管、LED灯、扬声器中的一种或几种。操作人员在接到报警信号后及时的切断电源以保护电路，防止电路因故障烧毁。

本发明实施例中所述的检测模块与所述报警控制电路还可以实现对功率电感设置后的效果监测功能。下面通过一个实施例详细描述：

首先，在所述检测模块内设置一个预定效果值，这个预定效果值可以为我们希望通过所述功率电感扼流、滤波和震荡后电流达到的效果值。

其次，在实际工作中，所述检测模块对实际工作中经过所述功率电感处理后的电流进行检测，并与所述预定的期望通过本发明方法达到的效果值进行比较。所述比较可以采用常用的技术手段实现，例如比较器。

再次，如果所述实际效果值低于所述预定效果值，则所述功率电感的效果低于预期，检测模块发送报警信号至所述电源管理芯片，所述电源管理芯片将报警信号发送至报警控制电路，所述报警控制电路通知报警指示元件进行报警。

最后，检测人员通过观察所述报警指示元件得知所述功率电感的效果低于预期，对所述功率电感的设置位置进行从新设置。

本发明实施例不需要对现有的PCB板进行更改，只需对功率电感的设置方向和设置位置进行从新设置即可达到解决手机射频调频谱恶化的问题，实施投入小，实际效果好，利于工业化生产。

本发明实施例中所述的上、下、左、右、横向、纵向均以附图5中的功率电感为参照物。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种电源管理模块，包括：电源管理芯片和至少两个功率电感，所述电源管理芯片的电源输出端与所述功率电感的输入端连接，所述功率电感的输出端为用电接口，其特征在于，相邻的功率电感的放置方向相反，使得相邻的功率电感间的电磁泄漏磁力线的方向相反；

其中，所述相邻的功率电感之间的间隔距离等于功率电感自身的宽度或长度。

2.如权利要求1所述的电源管理模块，其特征在于，所述相邻的功率电感相互平行。

3.如权利要求1所述的电源管理模块，其特征在于，还包括：印制电路板PCB；

所述多个功率电感和电源管理芯片均设置在所述PCB上。

4.如权利要求3所述的电源管理模块，其特征在于，所述PCB上布有元件孔、紧固孔或金属化孔，用于实现电源管理芯片与所述功率电感之间的连接；

所述元件孔、紧固孔或金属化孔以矩阵式分布在所述PCB上。

5.如权利要求3所述的电源管理模块，其特征在于，所述功率电感采用上下封装，四周开放的方式，横向设置在所述PCB上，使得相邻的功率电感间的电磁泄漏磁力线在横向方向上相反。

6.如权利要求3所述的电源管理模块，其特征在于，所述功率电感采用四周封装，上下开放的方式，纵向设置在所述PCB上，使得相邻的功率电感间的电磁泄漏磁力线在纵向方向上相反。

7.一种终端处理器，其特征在于，包括权利要求1-6任一权项所述的电源管理模块。

8.如权利要求7所述的终端处理器，其特征在于，还包括：

自检模块，其信号输入端与所述功率电感的用电接口连接，用于检查所述功率电感的工作状态是否正常。

9.如权利要求8所述的终端处理器，其特征在于，还包括：

报警控制电路，其信号输入端与所述电源管理芯片报警输出端连接，用于接收来自于电源管理芯片的报警信号。

10.如权利要求9所述的终端处理器，其特征在于，还包括：

报警倍增电路和报警旁路电路，所述报警倍增电路和报警旁路电路的信号输入端均与所述所述电源管理芯片报警输出端连接，用于提供报警信号倍增功能与旁路保护功能。

11.如权利要求9所述的终端处理器，其特征在于，所述报警控制电路的信号输出端连有报警指示元件。