TWI527006B - 平板電子設備及其電流控制系統 - Google Patents

Description

平板電子設備及其電流控制系統

本發明主張2012年11月7日申請之中國專利申請案201210441779.1的優先權，該申請案之全文納入本案供參考。

本發明涉及電學領域，具體涉及一種平板電子設備及其電流控制系統。

平板電子設備(包括平板電腦、例如iphone的平板式手機等)的電池壽命是使用者最關心的問題之一。而影響電池壽命的關鍵因素在於平板電子設備在使用過程中幹路中的峰值電流是否超過電池所允許的最大放電電流。幹路中的峰值電流超過所允許的最大放電電流將導致電池發生永久性的損壞。這對電池壽命會產生嚴重影響。

現有的平板電子設備的功率封頂機構(Power Capping Mechanism)通常通過降低處理器和通訊晶片的頻率來降低峰值電流。但是，降低處理器和通訊晶片的頻率將導致平板電子設備的處理速率降低，反應時間延長，這對於使用者來說是不可接受的。更重要的是，降低處理 器和通訊晶片的頻率需要經過複雜的計算過程，因此大約需要幾十毫秒到幾百毫秒的處理時間。在這段處理時間內，電池已經受到了不可逆的破壞。

因此，需要一種平板電子設備及其電流控制系統，以解決現有技術中存在的問題。

為了解決上述問題，根據本發明的一個方面，提供了一種用於平板電子設備的電流控制系統，所述電流控制系統包括：檢測裝置，所述檢測裝置用於檢測平板電子設備的幹路電流；控制裝置，所述控制裝置在所述幹路電流大於或等於閾值時降低所述平板電子設備的背光單元的亮度，以使所述幹路電流小於所述閾值。

優選地，所述控制裝置包括：比較器，所述比較器將所述幹路電流的檢測信號與閾值信號進行比較；以及背光調節器，所述背光調節器根據比較結果調節所述背光單元的亮度。

優選地，所述控制裝置還包括放大電路，所述檢測信號為經所述放大電路放大後的信號。

優選地，所述閾值包括第一閾值和第二閾值，所述第一閾值小於所述第二閾值，當所述幹路電流大於或等於所述第一閾值且小於所述第二閾值時，所述控制裝置控制所述背光單元降低至第一亮度；當所述幹路電流大於或等於所述第二閾值時，所述控制裝置控制所述背光單元降低至第二亮度，其中所述第二亮度低於所述第一亮度。

優選地，所述控制裝置在所述檢測裝置檢測的所述幹路電流 在預定時間間隔內小於所述閾值時將所述背光單元的亮度調節至標準亮度。

優選地，所述預定時間間隔為5-10s。

優選地，所述檢測裝置並聯至所述平板電子設備的幹路，所述檢測裝置通過檢測支路電流來獲得所述幹路電流。

優選地，所述檢測裝置為電流感測電阻。

優選地，所述控制裝置通過降低所述背光單元的電流來降低所述背光單元的亮度。

根據本發明的另一個方面，還提供一種平板電子設備，所述平板電子設備具有電流控制系統，所述電流控制系統包括：檢測裝置，所述檢測裝置檢測所述平板電子設備的幹路電流；控制裝置，所述控制裝置在所述幹路電流大於或等於閾值時降低所述平板電子設備的背光單元的亮度，以使所述幹路電流小於所述閾值。

本發明提供的電流控制系統通過降低背光單元的亮度來降低幹路電流，該控制方式簡單，因此與現有技術相比能夠縮短超過10ms的處理時間，快速有效的反應是延長電池壽命的重要因素。並且，本發明提供的電流控制系統還具有零部件數量少、結構簡單等優點。

在發明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發明內容部分並不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特徵和必要技術特徵，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護範圍。

以下結合附圖，詳細說明本發明的優點和特徵。

110‧‧‧檢測裝置

121‧‧‧比較器

122‧‧‧背光調節器

123‧‧‧放大電路

120‧‧‧控制裝置

130‧‧‧背光單元

本發明的下列附圖在此作為本發明的一部分用於理解本發明。附圖中示出了本發明的實施例及其描述，用來解釋本發明。應理解附圖之內容僅為描繪本發明之典型的實施例而不是用來限縮本發明之範圍。

圖1為根據本發明一個實施例的電流控制系統在平板電子設備中使用的示意性框圖。

在下文的描述中，給出了大量具體的細節以便提供對本發明更為徹底的理解。然而，對於本領域技術人員來說顯而易見的是，本發明可以無需一個或多個這些細節而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發明發生混淆，對於本領域公知的一些技術特徵未進行描述。

根據本發明的一個方面，提供一種用於平板電子設備的電流控制系統(以下簡稱電流控制系統)。圖1為電流控制系統應用到平板電子設備內的示意性框圖。如圖1所示，電流控制系統包括檢測裝置110和控制裝置120。

檢測裝置110用於檢測平板電子設備的幹路電流。檢測裝置110可以直接檢測幹路電流。作為示例，檢測裝置110可以如圖1所示地串聯至幹路電流，以便對幹路電流進行檢測。檢測裝置110還可以通過檢測幹路電流的1/2、1/3、1/4、1/5、1/6、1/7、1/8、1/9或1/10等來獲得幹路電流。作為示例，檢測裝置110可以並聯至平板電子設備的幹路，通過檢測該支路 的電流來獲得幹路電流。檢測裝置110還可以通過檢測平板電子設備中與幹路電流成比例的其它電元件的電流來獲得幹路電流。檢測裝置110可以即時地對平板電子設備的幹路電流進行檢測，也可以每隔預定時間段對平板電子設備的幹路電流實施一次檢測。該預定時間段可以在出廠時設置，也可以由使用者根據實際情況來設置。

控制裝置120在幹路電流大於或等於閾值時降低平板電子設 備的背光單元130的亮度，以使幹路電流小於閾值。控制裝置120可以集成到平板電子設備的主控單元內，也可以獨立地設置。控制裝置120可以通過降低背光單元130的電流強度來降低背光單元130的亮度，還可以通過調節電流的占空比來調節背光單元130的亮度。優選地，控制裝置120通過降低背光單元130的電流來降低背光單元130的亮度，以便能夠快速有效地使幹路電流小於閾值。閾值可以設置為等於電池所允許的最大放電電流，可以小於電池所允許的最大放電電流。本領域的技術人員可以根據電池的性能和適宜使用者使用的背光單元的最低亮度等來設置閾值。

優選地，檢測裝置110可以為電流感測電阻。將電流感測電阻串聯在待測電路中，電流感測電阻通過將電流轉換為電壓信號進行測量。電流感測電阻的阻值低，因此可以避免增大平板電子設備的功耗，並且避免產生過多的熱量聚集在平板電子設備中。另外，電流感測電阻的精密度較高，其阻值精密度一般在±1%以內，在更高要求時其阻值精密度可以達到±0.01%。

因此，電流感測電阻能夠非常準確地測量幹路電流，以避免出現幹路的瞬間電流已經超過電池所允許的最大放電電流而檢測裝置110 未檢測出的情況發生。

根據本發明一個實施例，控制裝置120可以包括比較器121和背光調節器122。比較器121將幹路電流的檢測信號與閾值信號進行比較。當檢測裝置110直接檢測幹路電流並且發送至比較器121時，閾值信號可以為反應所述閾值的信號。當檢測裝置110檢測支路電流並且發送至比較器121時，閾值信號可以為反應所述閾值的回應比例的信號。例如，當檢測裝置110檢測的支路電流的信號為幹路電流的1/10時，閾值信號可以為反應所述閾值的1/10的信號。比較器121將檢測信號與閾值電流信號比較後，可以將比較結果發送至背光調節器122。背光調節器122根據比較結果調節背光單元130的亮度。當比較結果表明幹路電流大於閾值時，則降低背光單元130的亮度。

優選地，控制裝置120還可以包括放大電路123，此時，輸送至比較器121的檢測信號應當為經放大電路123放大後的信號。放大電路123將從檢測裝置110接收的信號放大後發送至比較器121，可以便於比較器121進行比較。例如，當檢測裝置110檢測支路電流時，其可能為幹路電流的1/10或更小，如果將該支路電流與閾值的1/10直接比較時，很容易出現偏差。需要說明的是，如果利用放大電路123對檢測裝置110檢測的電流值進行放大後，在比較器121中進行比較的閾值信號也需進行相應調整。

優選地，所述閾值包括第一閾值和第二閾值，其中，第一閾值小於第二閾值。作為示例，第一閾值可以為第二閾值的3/4。當幹路電流大於或等於第一閾值且小於第二閾值時，控制裝置120控制背光單元130降低至相對較亮的第一亮度；當幹路電流大於或等於第二閾值時，控制裝置 120控制背光單元130降低至相對較暗的第二亮度。控制裝置120可以判斷檢測裝置110檢測的幹路電流屬於小於第一閾值、在第一閾值到第二閾值範圍內和大於第二閾值三種情況中的哪一種。當判斷幹路電流小於第一閾值時，控制裝置120不操作，背光單元130仍然為標準亮度；當判斷幹路電流在第一閾值到第二閾值範圍內時，調節背光單元130的亮度至第一亮度；且當判斷幹路電流大於第二閾值時，調節背光單元130的亮度至第二亮度。

優選地，控制裝置120在檢測裝置110檢測的幹路電流在預定時間間隔內小於閾值時將背光單元130的亮度調節至標準亮度。平板電子設備的峰值電流通常呈暫態狀態，當控制裝置120判斷幹路電流在預定時間間隔內均小於閾值時，可以認為峰值電流暫時過去，將背光單元130的亮度調節至標準亮度，以恢復平板電子設備的正常使用。優選地，該預定時間間隔可以為5-10s。5-10s的時間間隔是判斷平板電子設備穩定運行的較合適的時間段。

如前文所述的，檢測裝置110可以串聯至平板電子設備的幹路，直接檢測幹路電流，檢測裝置110也可以並聯至平板電子設備的幹路，以檢測支路電流，進而獲得幹路電流。優選地，檢測裝置110並聯至平板電子設備的幹路，這樣可以降低檢測裝置110的功耗和產生的熱量。

根據本發明的另一個方面，還提供一種平板電子設備。該平板電子設備具有如上所述的任意一種電流控制系統。對於電流控制系統包括的各個部件以及它們的連接關係可以參照上文相應部分的描述，因此，為了簡潔，本文不再詳述。

本發明提供的電流控制系統通過降低背光單元的亮度來降低幹路電流，該控制方式簡單，因此與現有技術相比能夠縮短超過10ms的處理時間，快速有效的反應是延長電池壽命的重要因素。並且，本發明提供的電流控制系統還具有零部件數量少、結構簡單等優點。

本發明已經通過上述實施例進行了說明，但應當理解的是，上述實施例只是用於舉例和說明的目的，而非意在將本發明限制於所描述的實施例範圍內。此外本領域技術人員可以理解的是，本發明並不局限於上述實施例，根據本發明的教導還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發明所要求保護的範圍以內。本發明的保護範圍由附屬的申請專利範圍及其等效範圍所界定。

110‧‧‧檢測裝置

121‧‧‧比較器

122‧‧‧背光調節器

123‧‧‧放大電路

120‧‧‧控制裝置

130‧‧‧背光單元

Claims (20)

1. 一種用於平板電子設備的電流控制系統，所述電流控制系統包括：檢測裝置，所述檢測裝置用於檢測平板電子設備的幹路電流；控制裝置，所述控制裝置在所述幹路電流大於或等於閾值時降低所述平板電子設備的背光單元的亮度，以使所述幹路電流小於所述閾值，其中所述閾值包括第一閾值和第二閾值，所述第一閾值小於所述第二閾值，當所述幹路電流大於或等於所述第一閾值且小於所述第二閾值時，所述控制裝置控制所述背光單元降低至第一亮度。
2. 如請求項1所述的電流控制系統，其特徵在於，所述控制裝置包括：比較器，所述比較器將所述幹路電流的檢測信號與閾值信號進行比較；以及背光調節器，所述背光調節器根據比較結果調節所述背光單元的亮度。
3. 如請求項2所述的電流控制系統，其特徵在於，所述控制裝置還包括放大電路，所述檢測信號為經所述放大電路放大後的信號。
4. 如請求項1所述的電流控制系統，其特徵在於，當所述幹路電流大於或等於所述第二閾值時，所述控制裝置控制所述背光單元降低至第二亮度，其中所述第二亮度低於所述第一亮度。
5. 如請求項1所述的電流控制系統，其特徵在於，所述控制裝置在所述檢測裝置檢測的所述幹路電流在預定時間間隔內小於所述閾值時將所述背 光單元的亮度調節至標準亮度。
6. 如請求項5所述的電流控制系統，其特徵在於，所述預定時間間隔為5-10s。
7. 如請求項1所述的電流控制系統，其特徵在於，所述檢測裝置並聯至所述平板電子設備的幹路，所述檢測裝置通過檢測支路電流來獲得所述幹路電流。
8. 如請求項1所述的電流控制系統，其特徵在於，所述檢測裝置為電流感測電阻。
9. 如請求項1所述的電流控制系統，其特徵在於，所述控制裝置通過降低所述背光單元的電流來降低所述背光單元的亮度。
10. 一種平板電子設備，所述平板電子設備具有電流控制系統，所述電流控制系統包括：檢測裝置，所述檢測裝置檢測所述平板電子設備的幹路電流；控制裝置，所述控制裝置在所述幹路電流大於或等於閾值時降低所述平板電子設備的背光單元的亮度，以使所述幹路電流小於所述閾值，其中所述閾值包括第一閾值和第二閾值，所述第一閾值小於所述第二閾值，當所述幹路電流大於或等於所述第一閾值且小於所述第二閾值時，所述控制裝置控制所述背光單元降低至第一亮度。
11. 如請求項10所述的平板電子設備，其特徵在於，所述控制裝置包括：比較器，所述比較器將所述幹路電流的檢測信號與閾值信號進行比較；以及背光調節器，所述背光調節器根據比較結果調節所述背光單元的亮度。
12. 如請求項11所述的平板電子設備，其特徵在於，所述控制裝置還包括放大電路，所述檢測信號為經所述放大電路放大後的信號。
13. 如請求項10所述的平板電子設備，其特徵在於，當所述幹路電流大於或等於所述第二閾值時，所述控制裝置控制所述背光單元降低至第二亮度，其中所述第二亮度低於所述第一亮度。
14. 如請求項10所述的平板電子設備，其特徵在於，所述控制裝置在所述檢測裝置檢測的所述幹路電流在預定時間間隔內小於所述閾值時將所述背光單元的亮度調節至標準亮度。
15. 如請求項14所述的平板電子設備，其特徵在於，所述預定時間間隔為5-10s。
16. 如請求項10所述的平板電子設備，其特徵在於，所述檢測裝置並聯至所述平板電子設備的幹路，所述檢測裝置通過檢測支路電流來獲得所述幹路電流。
17. 如請求項10所述的平板電子設備，其特徵在於，所述檢測裝置為電流 感測電阻。
18. 如請求項10所述的平板電子設備，其特徵在於，所述控制裝置通過降低所述背光單元的電流來降低所述背光單元的亮度。
19. 一種平板電子設備控制電流的方法，所述方法包括：檢測所述平板電子設備的幹路電流；在所述幹路電流大於或等於閾值時，降低所述平板電子設備的背光單元的亮度，以使所述幹路電流小於所述閾值，其中所述閾值包括第一閾值和第二閾值，所述第一閾值小於所述第二閾值，當所述幹路電流大於或等於所述第一閾值且小於所述第二閾值時，所述控制裝置控制所述背光單元降低至第一亮度。
20. 如請求項19所述的控制電流的方法，所述降低更包括：將所述幹路電流的檢測信號與閾值信號進行比較；以及根據比較結果調節所述背光單元的亮度。