型手持式設備的升溫電路。
[0032]如圖2所示,所述智能型手持式設備為手機I。
[0033]如圖2所示,所述智能型手持式設備還包括電池3和散熱片4,所述負溫度系數熱敏電阻R2、電池3、中央處理器2分別設置在所述散熱片4上,所述負溫度系數熱敏電阻R2靠近所述電池3設置。
[0034]如圖2所示,所述散熱片4上設有負溫度系數熱敏電阻R5,所述負溫度系數熱敏電阻R5靠近所述中央處理器2設置。
[0035]如圖2所示,所述智能型手持式設備還包括負溫度系數熱敏電阻R6、石英振蕩器5和無線頻率功率放大器6,所述負溫度系數熱敏電阻R6設置在所述石英振蕩器5、無線頻率功率放大器6之間。
[0036]本實用新型基本原理在于目前智能型手機普遍具備的溫度監測用的熱敏電阻(Thermistor)取得手機內部溫度。若是偵測到目前手機已接近工作溫度下限(例如電池溫度已達5°C),則利用芯片工作散發熱能的特性對手機內部加熱,若加以一般手機保護套的保溫作用或是手機放置在口袋中,可讓手機在有限地耗損電力下將手機內部溫度提升至工作溫度。
[0037]由于一般手機在設計上,會注重散熱的功能,所以一般而言手機內部產生的熱能會盡可能平均散布在機殼上以加快散熱的速度。這個特性對本實用新型有利在于熱量可以傳導至手機各個組件上,使得雖然發熱點是集中的(例如在CHJ上),但仍能讓手機其他配置在遠離發熱點的組件升溫。不利點在于快速散熱也表示發熱點需不停地供電發熱,可能造成耗電過快的問題。
[0038]耗電的問題可以用下列的方式緩解:(I)仔細調整熱量產生的優化設定,或(2)使用不易散熱材質的保護殼(或保護套),像是橡膠材質的保溫效果就遠高于硬塑料和金屬,而且相當便宜。
[0039]即使沒有保護殼,手機放置在口袋中,經過內部發熱源的熱能產生,使手機可保持在工作溫度。
[0040]手機系統中,可以大量產生熱能組件為中央處理器2(CPU)、圖形處理器(GPU)以及無線頻率功率放大器6 (Rad1 Frequency Power Amplifier,或稱RF PA)。通常中央處理器2會較易控制,而且接近大多數芯片,所以以中央處理器2為主發熱源較為合理。(圖形處理器在現今的設計都和CPU放在同一芯片上,所以主要還是以CPU為主要的發熱)。至于無線頻率功率放大器6(RF PA)也會產生大量熱能,而且在設計上會距離中央處理器2較遠的位置,以防止手機I內部單一區域過熱。所以如果利用中央處理器2發熱的效果無法讓RF PA有效加溫,就必須啟動RF PA做為發熱源。
[0041]除了各發熱源盡可能互相遠離外,一般在手機組件布置的指導原則:
[0042]1、無線頻率功率放大器6要遠離熱源。(因為RFPA本身即是一個高熱組件)。
[0043]2、高熱組件需遠離電池3。(安全性)。
[0044]3、石英振蕩器5(Xtal0scillator,晶振)遠離熱源。(溫度會影響頻率產生的精確度)。
[0045]本實用新型提供的一種智能型手持式設備的升溫電路及智能型手持式設備的設計考慮:根據熱效應的物理原理,溫度愈高,降溫愈快,所以一昧地將CPU/GPU升至最高溫,雖然可以達到目的,但卻會額外耗損電力。所以在實現上,必須逐步將溫度維持在「可工作」的范圍,一來可達成本實用新型的效果,其次不會過度耗損電力,造成低電量的狀況。
[0046]以現今技術而言,電池會因低溫而暫時喪失電力,這是手機在低溫環境時首先面對的第一個問題。鋰電池耐低溫的程度和其電池設計有關,但一般中低階手機在成本考慮下,電池在內部溫度5°C可能就發生失去電力的狀況,即使是高階手機,像是iPhone 5S,都會在0°C時就發生30%電力損失,而在-10°C也完全喪失電力。本實用新型的發熱源是芯片,而芯片必須供電來產生電力,所以開始加熱的啟始點必須在電池工作溫度的最低溫之上。也就是以圖2的負溫度系數熱敏電阻R2做為是否開始加熱的依據。
[0047]圖2是手機I的導熱示意圖,當升溫機制啟動,以中央處理器2為主發熱源時,熱能經散熱片4 (具高度導熱效果),對電池3加熱,使電池3維持在工作溫度,當負溫度系數熱敏電阻R2的值已達滿足點,即可停止升溫以保持電力。
[0048]本實用新型提供的一種智能型手持式設備的升溫電路及智能型手持式設備,可適用于具無線通信功能的智能型手持式設備,例如手機,透過電子組件會發熱的特性,在低溫時利用提升芯片的頻率或電壓的方式,讓手機內部及其中的電池溫度保持在工作溫度,以確保設備可正常工作,例如收發電子郵件或撥打電話。
[0049]以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明,不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型構思的前提下,還可以做出若干簡單推演或替換,都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種智能型手持式設備的升溫電路,其特征在于:包括中央處理器、電源、電阻R1、負溫度系數熱敏電阻R2、運算放大器X1、去耦電容Cl和去耦電容C2,其中,所述電阻Rl的一端與所述電源連接,另一端與所述運算放大器Xl的反相輸入端連接,所述負溫度系數熱敏電阻R2的一端接地,另一端與所述運算放大器Xl的反相輸入端連接,所述去耦電容Cl的一端與所述運算放大器Xl的反相輸入端連接,另一端接地,所述去耦電容C2的一端與所述運算放大器Xl的同相輸入端連接,另一端接地,所述運算放大器Xl的輸出端與所述中央處理器連接。2.根據權利要求1所述的智能型手持式設備的升溫電路,其特征在于:所述升溫電路還包括電阻R3和電阻R4,所述電阻R3的一端與所述運算放大器Xl的同相輸入端連接,另一端與所述電源連接,所述電阻R4的一端與所述運算放大器Xl的同相輸入端連接,另一端接地。3.根據權利要求2所述的智能型手持式設備的升溫電路,其特征在于:所述電阻R3、電阻Rl的阻值相同。4.根據權利要求1所述的智能型手持式設備的升溫電路,其特征在于:所述運算放大器Xl的反相輸入端與所述中央處理器的模擬數字轉換引腳連接。5.根據權利要求1所述的智能型手持式設備的升溫電路,其特征在于:所述運算放大器Xl的輸出端與所述中央處理器的中斷引腳連接。6.—種智能型手持式設備,其特征在于:包括如權利要求1至5中任一項所述的智能型手持式設備的升溫電路。7.根據權利要求6所述的智能型手持式設備,其特征在于:所述智能型手持式設備還包括電池和散熱片,所述負溫度系數熱敏電阻R2、電池、中央處理器分別設置在所述散熱片上,所述負溫度系數熱敏電阻R2靠近所述電池設置。8.根據權利要求7所述的智能型手持式設備,其特征在于:所述散熱片上設有負溫度系數熱敏電阻R5,所述負溫度系數熱敏電阻R5靠近所述中央處理器設置。9.根據權利要求8所述的智能型手持式設備,其特征在于:所述智能型手持式設備還包括負溫度系數熱敏電阻R6、石英振蕩器和無線頻率功率放大器,所述負溫度系數熱敏電阻R6設置在所述石英振蕩器、無線頻率功率放大器之間。10.根據權利要求6所述的智能型手持式設備,其特征在于:所述智能型手持式設備為手機。
【專利摘要】本實用新型提供了一種智能型手持式設備的升溫電路,包括中央處理器、電源、電阻R1、負溫度系數熱敏電阻R2、運算放大器X1、去耦電容C1和去耦電容C2,其中,所述電阻R1的一端與所述電源連接,另一端與所述運算放大器X1的反相輸入端連接,所述負溫度系數熱敏電阻R2的一端接地,另一端與所述運算放大器X1的反相輸入端連接,所述去耦電容C1的一端與所述運算放大器X1的反相輸入端連接,另一端接地。本實用新型還提供了一種智能型手持式設備。本實用新型的有益效果是:在低溫環境下,可以確保智能型手持式設備的溫度在工作溫度范圍,可執行基本而重要的工作,例如收發電子郵件或撥打電話等。
【IPC分類】G05F1/567
【公開號】CN205229879
【申請號】CN201520918185
【發明人】葉冠宏, 羅其暐, 陳璟星
【申請人】北京海杭通訊科技有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年11月17日