CN107705750A - 一种双显示屏移动设备及其电源 - Google Patents

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Abstract

本发明的双显示屏移动设备的电源选择特定电路设计的电源转换器，没有开关损失损耗低，功率密度高，提高了双显示屏移动设备的工作寿命和可靠性。采用多组并联的电导线，智能选择相应的接通方式，亮度调节效果好，并很好节约了双屏显示的电能；两层柔性线路板的设置有助于提高运行速率和提高使用寿命，同时其设置的导电粘结层可以较好的消除静电，又减去了复杂的且昂贵的抗静电元件，利于显示屏的内部部件配合及运行。

Description

一种双显示屏移动设备及其电源
技术领域
本发明属于双显示屏移动设备技术领域，尤其涉及一种用于双显示屏移动设备的电源。
背景技术
目前，市场上已经推出了多种具有双屏的便携移动设备，两个显示屏可以适用于不同的显示应用，具有很好的体验效果。
但是两个显示屏不仅对移动设备的显示电源的供电和反应要求更高，而且两个显示屏对应的多次转换显示启动使得开关损耗较大、电压不稳，从而影响两个显示屏进而是移动设备的工作寿命和可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于双显示屏移动设备的电源，它克服了上述现有技术的缺陷，达到了使用稳定、使用寿命提高的效果。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种用于双显示屏移动设备的电源，其具有电源转换器，
其中，电源转换器包括输入电压+VC～-VC、左电感组和右电感组都具有中间磁芯的变压器T1、T2、T3、开关元件S1、S2、二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、补偿二极管Ds1、Ds2、Ds3、电容C1、C2、补偿电容Cs1、Cs2、回馈电容CB；其中变压器T1为左侧设有中间磁芯的右电感组Lsc1，变压器T2为左侧设有中间磁芯的右电感组Lsc2，变压器T3为左侧设有中间磁芯的右电感组Lsc3和与右电感组Lsc3成映像的左上电感组、左下电感组；电压+VC端连接开关元件S1的集电极，电压-VC端连接开关元件S2的集电极；电压+VC端连接二极管D1的阴极、补偿电容Cs1、电容C1、二极管D6的阴极；电压-VC端连接回馈电阻Rl、二极管D2的阳极、补偿电容Cs2、二极管D5的阳极、电容C2、二极管D7的阳极；补偿二极管Ds1的阴极、补偿二极管Ds3的阴极均与二极管D1的阳极相连；补偿二极管Ds1的的阳极与右电感组Lsc3的正端相连接，补偿二极管Ds3的的阳极与右电感组Lsc1的正端相连接；二极管D6的的阳极与右电感组Lsc2的正端相连接；开关元件S1的集电极的相对端与左上电感组的副端相连接，开关元件S2的集电极的相对端与左下电感组的正端相连接，左上电感组和左下电感组的连接点与回馈电容CB相连，回馈电容CB另一端与回馈电阻Rl相连；开关元件S2的集电极的相对端还通过连接补偿二极管Ds2的阳极，然后与右电感组Lsc3的副端、补偿电容Cs2相连接；二极管D5的阴极与右电感组Lsc1的副端相连接；二极管D2的阴极还通过连接二极管D3的阳极，然后与二极管D7的阴极、右电感组Lsc2的副端、电容C2相连接。
两个开关元件S1、S2在接通时，因为电流过负效应，不再产生开关损失；同时多个电感组及相应电器元件的具体协作，使得没有产生多余的功率电容，损耗低，功率密度高，提高了用于双显示屏移动设备的电源的工作寿命和可靠性。
本发明还提供了一种具有相应电源的双显示屏移动设备，包括：相对旋转的主机壳和辅机壳、设置在主机壳内的系统主板及系统主板上的CPU、与CPU相连接的电源；分别设置在主机壳和辅机壳的上表面的第一显示屏和第二显示屏，第一显示屏和第二显示屏分别与CPU相连；设置在主机壳的第一显示屏的背面且紧贴第一显示屏的电磁板，所述电磁板与CPU相连，用于检测输入轨迹并将输入轨迹坐标数据发送给CPU；其中，CPU用于选择当前所使用的显示屏并向当前所使用的显示屏发送显示数据，并且，CPU还通过电磁板接收到的手写轨迹坐标信息来判断用户所进行的操作，进行相应的功能处理，并在显示屏上进行显示实现，控制该移动设备。
优选地，第一显示屏和第二显示屏可相同也可不同，不同时第一显示屏和第二显示屏适用于不同的显示应用。
优选地，第一显示屏和第二显示屏具有提供光线的LED灯条，LED灯条包括两层柔性线路板以及印刷在该柔性线路板上的多组并联的电导线、LED芯片，两层柔性线路板通过导电粘结层连接，两层柔性线路板及其上的电导线均与CPU相连接。
进一步地，所述CPU可控制柔性线路板上的多组并联的电导线，使得电导线可以单独接通，也可以一起接通。
优选的，所述柔性线路板上的多组并联的电导线根据亮度需求，选择相应的接通方式，比如用户需要更高亮度时使用更多组的电导线，需要较低亮度时使用较少组的电导线即可，亮度级别可以设置多个。
本发明的有益效果为：双显示屏移动设备的电源选择特定电路设计的电源转换器，没有开关损失损耗低，功率密度高，提高了双显示屏移动设备的工作寿命和可靠性。采用多组并联的电导线，智能选择相应的接通方式，亮度调节效果好，并很好节约了双屏显示的电能；两层柔性线路板的设置有助于提高运行速率和提高使用寿命，同时其设置的导电粘结层可以较好的消除静电，又减去了复杂的且昂贵的抗静电元件，利于显示屏的内部部件配合及运行。
附图说明
图1是本发明双显示屏移动设备的立体结构示意图。
图2是本发明电源转换器的电路示意图。
图3是本发明柔性线路板的多组并联电导线示意图。
图4是本发明两层柔性线路板的制作流程图。
具体实施方式
如图1所示，双显示屏移动设备的整个机身共包含主机壳101和辅机壳102两部分。主机壳101和辅机壳102的上表面上分别设置有第一显示屏和第二显示屏，第一显示屏和第二显示屏分别与CPU相连，并且第一显示屏和第二显示屏适用于不同的显示应用。下文将以第一显示屏为液晶显示屏、第二显示屏为电子墨水屏作为例子进行说明。
主机壳101的上表面设置有液晶显示屏104，液晶显示屏104背面并紧贴液晶显示屏104设置有电磁板117，主机壳101内还设置有主板以及电源，主板上设置有CPU(中央处理器)，电源与CPU相连接；而辅机壳102的上表面设置有电子墨水屏103，其中，液晶显示屏104适用于非文本类应用(例如：视频、游戏等刷新速度要求较快的应用)，也可显示文本类内容，而电子墨水屏103主要适用于文本类应用(例如：文档阅读等刷新速度较慢的应用)。由于辅机壳较薄，对玻璃基的电子墨水屏保护强度可能不够，因此电子墨水屏最好采用柔性电子墨水屏。由于两屏是用于不同功能，所以用户一次只会采用一个显示屏，两个屏无需同时进行画面刷新动作。在一个屏幕进行刷新时，另一个屏幕应处于休眠或断电状态，因此CPU选择当前所使用的显示屏并向当前所使用的显示屏发送显示数据，并且，CPU还通过电磁板接收到的手写轨迹坐标信息来判断用户所进行的操作，进行相应的功能处理，并在显示屏上进行显示实现。
该双显示屏移动设备所用的电磁板由感应区和非感应区两部分组成：感应区由相互垂直的发射线圈和接收线圈组成。电磁板控制器产生方波，输入发射线圈，发射出的电磁波输入手写笔电路内，使得手写笔内并联谐振电路产生谐振，谐振生成的电磁波为电磁板的接收线圈所接收，接收到的模拟信号被送入电磁板控制器。感应区的尺寸应该与整个显示屏幕尺寸相同，使得手写笔在显示屏上任意位置移动都能为感应区所感知。感应区以外的区域均为非感应区，主要用于放置电磁板控制器及其外围电路，该处理器主要用于对接收线圈上的模拟信号进行模数转换，通过对转换后得到的数字信号进行运算得出手写笔精确坐标信息，并发送给CPU。
主机壳101和辅机壳102通过转轴连接件107连接，从而使得主机壳101和辅机壳102可以相对于彼此进行360°的旋转，这种连接方式将在下文进一步描述。并且液晶显示屏104下的电磁板117可直接供液晶显示屏104使用，而当辅机壳102旋转到液晶显示屏104上方，使电子墨水屏103盖住液晶显示屏104时，电磁板117可供电子墨水屏使用，从而实现两屏共用同一电磁板功能。
在图1中，辅机壳102上表面(即设置有电子墨水屏103的一侧)可添加一个或多个按键108，用于控制电子墨水屏的操作。按键108可以是和机壳材质相同的机械按键。一般而言，为保证电子墨水屏103的文档阅读等基本功能应用，最少应安放4个功能键，其中两个作为翻页键，一个作为确定键，一个为返回键，用于电纸书的翻页、返回等操作。按键功能可以适当增加，但最终功能设置应达到以下目的：用户不使用电磁笔，仅靠辅机壳102正面的按键108即可完成电子墨水屏103的主要功能操作。这四个按键与电磁板107的非感应区对应。
对于上述双显示屏移动设备的电源而言，电源具有电源转换器，其中，电源转换器与CPU相连接，电源转换器包括输入电压+VC～-VC、左电感组和右电感组都具有中间磁芯的变压器T1、T2、T3、开关元件S1、S2、二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、补偿二极管Ds1、Ds2、Ds3、电容C1、C2、补偿电容Cs1、Cs2、回馈电容CB；其中变压器T1为左侧设有中间磁芯的右电感组Lsc1，变压器T2为左侧设有中间磁芯的右电感组Lsc2，变压器T3为左侧设有中间磁芯的右电感组Lsc3和与右电感组Lsc3成映像的左上电感组、左下电感组；电压+VC端连接开关元件S1的集电极，电压-VC端连接开关元件S2的集电极；电压+VC端连接二极管D1的阴极、补偿电容Cs1、电容C1、二极管D6的阴极；电压-VC端连接回馈电阻Rl、二极管D2的阳极、补偿电容Cs2、二极管D5的阳极、电容C2、二极管D7的阳极；补偿二极管Ds1的阴极、补偿二极管Ds3的阴极均与二极管D1的阳极相连；补偿二极管Ds1的的阳极与右电感组Lsc3的正端相连接，补偿二极管Ds3的的阳极与右电感组Lsc1的正端相连接；二极管D6的的阳极与右电感组Lsc2的正端相连接；开关元件S1的集电极的相对端与左上电感组的副端相连接，开关元件S2的集电极的相对端与左下电感组的正端相连接，左上电感组和左下电感组的连接点与回馈电容CB相连，回馈电容CB另一端与回馈电阻Rl相连；开关元件S2的集电极的相对端还通过连接补偿二极管Ds2的阳极，然后与右电感组Lsc3的副端、补偿电容Cs2相连接；二极管D5的阴极与右电感组Lsc1的副端相连接；二极管D2的阴极还通过连接二极管D3的阳极，然后与二极管D7的阴极、右电感组Lsc2的副端、电容C2相连接。
两个开关元件S1、S2在接通时，因为电流过负效应，不再产生开关损失；同时多个电感组及相应电器元件的具体协作，使得没有产生多余的功率电容，损耗低，功率密度高，提高了两个显示屏进而是双显示屏移动设备的工作寿命和可靠性。
第一显示屏和第二显示屏具有提供光线的LED灯条10，参见图3，LED灯条10包括两层柔性线路板11以及印刷在该柔性线路板11上的多组并联的电导线12、LED芯片，两层柔性线路板11通过导电粘结层连接，两层柔性线路板11及其上的电导线均与CPU相连接。
所述CPU可控制柔性线路板11上的多组并联的电导线，使得电导线可以单独接通，也可以一起接通。所述柔性线路板11上的多组并联的电导线根据亮度需求，选择相应的接通方式，比如用户需要更高亮度时使用更多组的电导线，需要较低亮度时使用较少组的电导线即可，亮度级别可以设置多个。
两层柔性线路板11的设置有助于提高运行速率和提高使用寿命，同时其设置的导电粘结层可以较好的消除静电，又减去了复杂的且昂贵的抗静电元件。
参见图4，所述两层柔性线路板11可以采用下述步骤来制作：
步骤S1，将树脂基体和导电填料分散液按设定比例进行混合；
步骤S2，在混合后的导电填料分散液中加入固化剂；
步骤S3，在加入固化剂之后的导电填料分散液中加入添加剂，以获取达到预设粘度的涂胶样品；
步骤S4，将涂胶样品涂布在下柔性线路板上；
步骤S5，将上柔性线路板依照设好的标识，与所述下柔性线路板对齐；
步骤S6，对上述两层柔性线路板进行烘干处理并固化，以得到两层柔性线路板。两层柔性线路板之间的胶黏系数为450mPa.s～500mPa.s。
所述树脂基体包括环氧树脂、环氧-酚醛树脂、硅树脂、聚氨酯、聚丙烯酸树脂、丙烯酸酯共聚物以及掺杂聚苯乙烯磺酸酯的聚乙烯二氧噻吩中的至少一种；所述树脂基体在所述导电粘结层中的比例为20％～30％；所述导电填料为石墨烯、碳纳米管或纳米银线；所述导电填料在所述导电粘结层中的比例为40％～45％。
对于双显示屏移动设备而言，其双显示屏在转换时其电流、电压不稳，不易判定是处于正常状态还是异常状态，故需要设置相应的校正模块以便于判断和进一步地使用。所述CPU连接有电压校正模块和电流校正模块，中间由串口服务器相关联并负责电压校正模块和电流校正模块的运行，电压校正模块和电流校正模块均采用八象限插值法进行校正。以电流为例，采用八象限插值法进行校正。
双显示屏移动设备具有相应的电流监控器和电压监控器与智能电源8相连接，并通过无线方式与终端机网关相连接。电流校正模块运行于串口服务器，其工作内容是从电流监控器收到配置参数后，生成标准的MODBUS数据命令帧，并发送给CPU，收到CPU返还的应答数据帧后，将数据帧中的内容打包为TCP/PI所用的数据包，通过网络接口转发到终端机网关中。CPU采用微软公司开发的软件开发平台C++5.0进行开发，使用封装的Mscomm控件进行串口传输，并将硬件采集到的数据传输到终端机网关中。
对电流数据校正的八象限插值法采用下述步骤：从一定时间段内的采集的数据中选择任意一个电流数据(不妨定义为电流数据I)，以其幅度为纵轴，时间为横轴，等角度划分八个象限，依次查找每个象限内距离电流数据I最近的若干个数据点，查找半径初始为第一阈值，如果某象限内可查找到的电流数据数小于3个，半径逐次增加到第二阈值，最大不超过第五阈值，形成一个数据集DS(st,qua,stx,dit)，其中，qua是象限编号，stx是相邻数据点编号，dit是stx距离st(即电流数据I)的距离；计算DS中每个电流数据各个参数在自测量时间起过去的半分钟内、1分钟内、1分钟半内、2分钟内的变化差值Df(st,stx,elem,t,dt)，其中，dt指上述时间间隔。
以象限作为分组单位，使用插值算法计算各个变化差值Df(st,stx,elem,t,dt)距离电流数据I的插值PI(st,qua,stx,elem,t,dt)；对于可信度Ar属于可疑(50<Ar≤90)或错误(Ar≤50)的要素值，不参与插值计算；本步骤采用的插值算法公式为：
上式中，n是数据集DS中某一象限Qua内电流数据的数量；dit是Qua中某一电流数据(不妨定义为I’)与电流数据I之间的距离；Ag_dit是Qua中所有电流数据到电流数据I的距离的算术平均值；Ag_dit’是以电流数据I’为基准(以电流数据I’为圆心，第一阈值为半径，搜索该范围内所有的电流数据，如果搜索到的电流数据数量小于3个，半径逐次增加到第二阈值，最大不超过第五阈值)，该范围内所有电流数据到电流数据I’的距离的算法平均值。
同法，Df’是以电流数据I’为基准，对其搜索范围内各个电流数据的Df进行插值计算得出的结果，该插值公式为：
上式中，m是以电流数据I’为基准，其搜索范围内电流数据的数量；dit’是此范围内某一电流数据与电流数据I’之间的距离；Df”是此范围内某一电流数据自身的Df与电流数据I’的Df的差值；Ag_dit’的含义同上所述。
校正电流数据即为W＝PI+Df’。
还可采用上述的方法获得校正的电压数据。采用独特的八象限插值法获得了精确、稳定的电流和电压数据，根据上述精确的数据判定双显示屏移动设备是否处于正常使用状态还是异常状态，便于后续处理。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种具有相应电源的双显示屏移动设备，包括：相对旋转的主机壳和辅机壳、设置在主机壳内的系统主板及系统主板上的CPU，其特征在于：还包括与CPU相连接的电源；
分别设置在主机壳和辅机壳的上表面的第一显示屏和第二显示屏，第一显示屏和第二显示屏分别与CPU相连；
设置在主机壳的第一显示屏的背面且紧贴第一显示屏的电磁板，所述电磁板与CPU相连；
其中，所述电源具有电源转换器：包括输入电压+VC~-VC、左电感组和右电感组都具有中间磁芯的变压器T1、T2、T3、开关元件S1、S2、二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、补偿二极管Ds1、Ds2、Ds3、电容C1、C2、补偿电容Cs1、Cs2、回馈电容CB；其中变压器T1为左侧设有中间磁芯的右电感组Lsc1，变压器T2为左侧设有中间磁芯的右电感组Lsc2，变压器T3为左侧设有中间磁芯的右电感组Lsc3和与右电感组Lsc3成映像的左上电感组、左下电感组；电压+VC端连接开关元件S1的集电极，电压-VC端连接开关元件S2的集电极；电压+VC端连接二极管D1的阴极、补偿电容Cs1、电容C1、二极管D6的阴极；电压-VC端连接回馈电阻Rl、二极管D2的阳极、补偿电容Cs2、二极管D5的阳极、电容C2、二极管D7的阳极；补偿二极管Ds1的阴极、补偿二极管Ds3的阴极均与二极管D1的阳极相连；补偿二极管Ds1的的阳极与右电感组Lsc3的正端相连接，补偿二极管Ds3的的阳极与右电感组Lsc1的正端相连接；二极管D6的的阳极与右电感组Lsc2的正端相连接；开关元件S1的集电极的相对端与左上电感组的副端相连接，开关元件S2的集电极的相对端与左下电感组的正端相连接，左上电感组和左下电感组的连接点与回馈电容CB相连，回馈电容CB另一端与回馈电阻Rl相连；开关元件S2的集电极的相对端还通过连接补偿二极管Ds2的阳极，然后与右电感组Lsc3的副端、补偿电容Cs2相连接；二极管D5的阴极与右电感组Lsc1的副端相连接；二极管D2的阴极还通过连接二极管D3的阳极，然后与二极管D7的阴极、右电感组Lsc2的副端、电容C2相连接。
2.根据权利要求1所述的移动设备，其特征在于：第一显示屏和第二显示屏可相同也可不同。
3.根据权利要求2所述的移动设备，其特征在于：不同时，第一显示屏和第二显示屏适用于不同的显示应用。
4.根据权利要求1所述的移动设备，其特征在于：第一显示屏和第二显示屏具有提供光线的LED灯条，LED灯条包括两层柔性线路板以及印刷在该柔性线路板上的多组并联的电导线、LED芯片，两层柔性线路板通过导电粘结层连接，两层柔性线路板及其上的电导线均与CPU相连接。
5.根据权利要求4所述的移动设备，其特征在于：所述CPU可控制柔性线路板上的多组并联的电导线，使得电导线单独接通或同时接通。
6.根据权利要求1-5任一项所述的移动设备，其特征在于：所述CPU连接有电压校正模块和电流校正模块，中间由串口服务器相关联并负责电压校正模块和电流校正模块的运行，电压校正模块和电流校正模块采用八象限插值法进行校正。
7.一种用于双显示屏移动设备的电源，其特征在于：其具有电源转换器，
其中，电源转换器包括输入电压+VC~-VC、左电感组和右电感组都具有中间磁芯的变压器T1、T2、T3、开关元件S1、S2、二极管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、补偿二极管Ds1、Ds2、Ds3、电容C1、C2、补偿电容Cs1、Cs2、回馈电容CB；其中变压器T1为左侧设有中间磁芯的右电感组Lsc1，变压器T2为左侧设有中间磁芯的右电感组Lsc2，变压器T3为左侧设有中间磁芯的右电感组Lsc3和与右电感组Lsc3成映像的左上电感组、左下电感组；电压+VC端连接开关元件S1的集电极，电压-VC端连接开关元件S2的集电极；电压+VC端连接二极管D1的阴极、补偿电容Cs1、电容C1、二极管D6的阴极；电压-VC端连接回馈电阻Rl、二极管D2的阳极、补偿电容Cs2、二极管D5的阳极、电容C2、二极管D7的阳极；补偿二极管Ds1的阴极、补偿二极管Ds3的阴极均与二极管D1的阳极相连；补偿二极管Ds1的的阳极与右电感组Lsc3的正端相连接，补偿二极管Ds3的的阳极与右电感组Lsc1的正端相连接；二极管D6的的阳极与右电感组Lsc2的正端相连接；开关元件S1的集电极的相对端与左上电感组的副端相连接，开关元件S2的集电极的相对端与左下电感组的正端相连接，左上电感组和左下电感组的连接点与回馈电容CB相连，回馈电容CB另一端与回馈电阻Rl相连；开关元件S2的集电极的相对端还通过连接补偿二极管Ds2的阳极，然后与右电感组Lsc3的副端、补偿电容Cs2相连接；二极管D5的阴极与右电感组Lsc1的副端相连接；二极管D2的阴极还通过连接二极管D3的阳极，然后与二极管D7的阴极、右电感组Lsc2的副端、电容C2相连接。
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