一種提高手持設備待機效率的裝置及方法
【專利摘要】本發明實施例提供一種提高手持設備待機效率的裝置及方法，其中，所述裝置包括供電電源、反相器、場效應管以及相互并聯的直流到直流DC/DC轉換器和低壓差穩壓器，其中，所述DC/DC轉換器和所述低壓差穩壓器由所述供電電源提供輸入電壓，所述反相器的輸入端口與所述低壓差穩壓器的使能端口相連，所述反相器的輸入端口與所述DC/DC轉換器的使能端口相連，所述場效應管的柵極與所述反相器的輸出端口相連，漏極與所述DC/DC轉換器的輸出端口相連，源極與所述低壓差穩壓器的輸出端口相連。本發明實施例提供一種提高手持設備待機效率的裝置及方法，能夠提高手持設備在待機狀態下的效率。
【專利說明】
一種提高手持設備待機效率的裝置及方法
技術領域
[0001]本發明實施例涉及移動終端設備技術領域，尤其涉及一種提高手持設備待機效率的裝置及方法。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著移動終端的不斷發展，移動終端在人們的日常生活中已經相當的普及，而且很多體積愈來愈小、功能非常齊全的手持設備也受到越來越多人的喜愛，手持設備的廣泛應用縮短了人與人之間在時間和空間上的距離，這樣人們對未來手持設備的要求也越來越高，未來通訊產品是否提供更方便、更有效率的功能及服務，以成為通訊產品制造商需要關注和研究的問題。
[0003]以手機為例，眾所周知，手機硬件系統主要由基帶模塊和射頻模塊構成，基帶模塊主要實現模擬及數字基帶信號處理、協議棧、操作系統、運行應用軟件、電源管理、充電、背光、音頻及外圍設備管理等功能;射頻模塊主要實現模擬基帶信號的上/下行變頻、濾波、低噪聲放大、功率放大、收發切換等功能，以GSM為例，手機通常有三種工作模式:1、通信業務模式，手機處在通話或數據業務通信狀態中，該模式下，手機基帶、射頻模塊處于全面工作模式，整機根據網絡、信道質量狀況處于相應的最大功耗狀態下工作，平均功耗有300mA左右，瞬時功耗可達IA或更高；2、待機模式，即手機不執行任何用戶指令及操作，處于守候狀態，此時射頻模塊發射機關閉，接收機、系統主時鐘、基帶模塊(此時基帶間歇工作也是出于最小系統節電工作模式)處于間歇工作模式間歇接收并處理小區尋呼消息，只有系統實時時鐘為保持系統計時仍處于連續工作狀態，此時整機消耗電流通常小于1mA。
[0004]請參閱圖1，在現有技術中，往往通過手持設備內的直流到直流DC/DC轉換器為手持設備供電。當手持設備處于通信業務模式下時，由于DC/DC轉換器的輸出電流較大，因此DC/DC轉換器的工作效率一般能夠達到90%以上。然而，當手持設備處于待機狀態時，DC/DC轉換器的輸出電流往往較小，此時其對應的工作效率則會迅速衰減。這樣，現有技術中對于手持設備的供電方式，會導致手持設備的待機效率相當低，從而會影響手持設備的待機時間。
【發明內容】
[0005]本發明實施例提供一種提高手持設備待機效率的裝置及方法，以提高手持設備在待機狀態下的效率。
[0006]本發明實施例提供一種提高手持設備待機效率的裝置，包括供電電源、反相器、場效應管以及相互并聯的直流到直流DC/DC轉換器和低壓差穩壓器，其中，所述DC/DC轉換器和所述低壓差穩壓器由所述供電電源提供輸入電壓，所述反相器的輸入端口與所述低壓差穩壓器的使能端口相連，所述反相器的輸入端口與所述DC/DC轉換器的使能端口相連，所述場效應管的柵極與所述反相器的輸出端口相連，漏極與所述DC/DC轉換器的輸出端口相連，源極與所述低壓差穩壓器的輸出端口相連。
[0007]本發明實施例提供一種提高手持設備待機效率的方法，包括:判斷手持設備當前時刻的狀態；當所述手持設備處于激活狀態時，利用直流到直流DC/DC轉換器的輸出電壓為所述手持設備供電；當所述手持設備處于待機狀態時，利用低壓差穩壓器的輸出電壓為所述手持設備供電。
[0008]本發明實施例提供的提高手持設備待機效率的裝置及方法，通過將低壓差穩壓器與DC/DC轉換器進行并聯，并且可以根據手持設備當前的狀態，有選擇地利用DC/DC轉換器或者低壓差穩壓器為手持設備供電。當手持設備處于激活狀態(通信業務模式)時，可以通過DC/DC轉換器為其供電，此時由于DC/DC轉換器的輸出電流較大，可以保證較高的工作效率;當手持設備處于待機狀態(待機模式)時，可以通過低壓差穩壓器為其供電，此時低壓差穩壓器的輸出電壓與輸入電壓之間的壓差較小，同樣能夠保證較高的工作效率。由此可見，本發明實施例提供的提高手持設備待機效率的裝置及方法，能夠提高手持設備在待機狀態下的效率。
【附圖說明】
[0009]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖逐一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0010]圖1為現有技術中手持設備的工作效率示意圖；
[0011]圖2為本發明實施方式提供的一種提高手持設備待機效率的裝置結構圖；
[0012]圖3為本發明實施方式中手持設備的工作效率示意圖；
[0013]圖4為本發明實施方式中低壓差穩壓器的結構示意圖；
[0014]圖5為本發明另一實施方式中低壓差穩壓器的結構示意圖；
[0015]圖6為申請實施例提供的一種提高手持設備待機效率的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0016]為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0017]圖2為本發明實施方式提供的一種提高手持設備待機效率的裝置結構圖。如圖2所示，所述裝置包括供電電源1、反相器2、場效應管3以及相互并聯的直流到直流DC/DC轉換器4和低壓差穩壓器5，其中，所述DC/DC轉換器4和所述低壓差穩壓器5由所述供電電源I提供輸入電壓，所述反相器2的輸入端口與所述低壓差穩壓器5的使能端口相連，所述反相器2的輸入端口與所述DC/DC轉換器4的使能端口相連，所述場效應管3的柵極與所述反相器2的輸出端口相連，漏極與所述DC/DC轉換器4的輸出端口相連，源極與所述低壓差穩壓器5的輸出端口相連。
[0018]在本實施方式中，可以通過在DC/DC轉換器和低壓差穩壓器的使能端口輸入使能信號，從而對DC/DC轉換器和低壓差穩壓器的工作狀態進行開啟或者關閉。具體地，在使能端口中輸入高電平時，則可以將DC/DC轉換器或者低壓差穩壓器開啟；在使能端口中輸入低電平時，則可以將DC/DC轉換器或者低壓差穩壓器關閉。
[0019]在本實施方式中，經過反相器的作用，輸入DC/DC轉換器和低壓差穩壓器的使能端口的使能信號在邏輯上可以為相反的關系，也就是說，如果輸入DC/DC轉換器的使能端口的使能信號為高電平，那么輸入低壓差穩壓器的使能端口的使能信號便為低電平。這樣，可以保證在同一時刻只有DC/DC轉換器和低壓差穩壓器中的一個處于開啟狀態，而另一個則處于關閉狀態。
[0020]舉例來說明，在本實施方式中，當手持設備處于工作狀態時，可以將使能信號設置為低電平，這樣，輸入低壓差穩壓器的使能端口的使能信號便為低電平，從而可以使得低壓差穩壓器處于關閉狀態。而經過反相器的作用，輸入DC/DC轉換器的使能端口的使能信號為高電平，并且此時場效應管的柵極輸入也為高電平，這樣，所述DC/DC轉換器和所述場效應管均可以處于開啟狀態。在這種情況下，所述DC/DC轉換器可以將供電電源提供的第一電壓轉換為第二電壓，并通過所述場效應管進行放大之后作為輸出電壓，為手持設備供電。此時，由于手持設備處于工作狀態，因此DC/DC轉換器的輸出電壓也較大，從而可以保證較高的工作效率。
[0021]在本實施方式中，當手持設備處于待機狀態時，使能信號則可以由低電平變為高電平，此時，低壓差穩壓器可以被開啟，而DC/DC轉換器以及場效應管均可以被關閉。在這種情況下，所述低壓差穩壓器從供電電源處獲取的輸入電壓例如可以為1.5V，而低壓差穩壓器的輸出電壓可以達到1.3V，那么此時手持設備的工作效率為1.4/1.5 = 93.33%，由此可見，在待機狀態下手持設備也可以保持一個較高的工作效率。
[0022]請參閱圖3。圖3為本發明實施方式中手持設備的工作效率示意圖.從圖中可以看出，采用本實施方式中提供的提高手持設備待機效率的裝置，可以使得手持設備在待機狀態下仍然可以保持90%以上的效率。
[0023]在本發明一優選實施方式中，為了能夠為手持設備提供較穩定的直流電壓，可以在所述DC/DC轉換器4的輸出端口與所述場效應管3的漏極之間設置濾波電路。請參閱圖2。所述濾波電路可以包括相互串聯的電感6和電容7，其中，所述電感6的兩端分別與所述DC/DC轉換器4的輸出端口和所述場效應管3的漏極相連，所述電容7的一端與所述場效應管3的漏極相連，所述電容的另一端接地。在這種情況下，當所述DC/DC轉換器的輸出電壓中摻雜有交流電壓時，由于交流電壓通過電感時產生的阻抗較大，并且交流電壓可以通過電容直接引導入地面，從而可以將輸出電壓中的交流分量濾除，以保證輸出電壓中僅包含直流電壓，從而可以為手持設備進行正常的供電。
[0024]請參閱圖4。在本發明一實施例中，所述低壓差穩壓器5可以包括穩壓芯片51、第一電容52、第二電容53和第三電容54，其中，所述穩壓芯片51的第一引腳與所述供電電源I相連，第二引腳接地，第三引腳為電壓輸出引腳，所述第一引腳與地之間通過所述第一電容52連接，所述第二電容53和第三電容54并聯于所述第三引腳與地之間。
[0025]在本實施方式中，所述穩壓芯片51的型號例如可以為HM6206或HT7530或HT7133-1等芯片。當然在具體實施過程中并不僅限于上述幾種型號，只要能實現穩壓芯片的功能即可。
[0026]在本實施方式中，所述穩壓芯片51的第一引腳與地之間的第一電容52可以用于對供電電源I提供的電壓進行濾波，同樣的，所述第二電容53和第三電容54也可以用于對穩壓芯片51的輸出電壓進行濾波。
[0027]在本發明一實施方式中，由于需要對手持設備當前的狀態進行判斷，因此可以在所述裝置中設置判定器8。所述判定器8的信號輸出端口與所述反相器2的輸入端口相連，所述判定器8可以對所述手持設備的狀態進行判定，并根據判定結果生成使能信號。具體地，所述判定器8可以對手持設備的CPU和內存的使用率進行檢測。當檢測的結果超過預先設置的閾值時，則可以認為手持設備當前處于激活狀態，而檢測的結果未達到預先設置的閾值時，便可以認為手持設備當前處于待機狀態。
[0028]在本實施方式中，當所述判定器8判定手持設備處于激活狀態時，便可以輸出低電平的使能信號，在這種情況下，從而可以驅動DC/DC轉換器和場效應管進入開啟狀態，而使得低壓差穩壓器進入關閉狀態。相反地，當所述判定器8判定手持設備處于待機狀態時，便可以輸出高電平的使能信號，在這種情況下，可以驅動低壓差穩壓器進入開啟狀態，而使得DC/DC轉換器和場效應管進入關閉狀態。
[0029]在本發明一實施方式中，考慮到低壓差穩壓器的輸入電壓可能會發生波動，因此為了確保低壓差穩壓器可以跟隨輸入電壓的波動動態地調整輸出電壓的電壓值，以將輸出電壓和輸入電壓之間的壓差保持在預設的范圍內，可以采用如圖5所示的低壓差穩壓器的結構示意圖。請參閱圖5，所述低壓差穩壓器5可以包括基準電源511、第一分壓電阻512、第二分壓電阻513、誤差放大器514和驅動管515，所述誤差放大器514的正相輸入端與所述基準電源511相連，所述誤差放大器514的輸出端與所述驅動管515的柵極相連，所述驅動管515的漏極與所述供電電源I相連，所述驅動515管的源極與地之間設置有相互串聯的所述第一分壓電阻512和所述第二分壓電阻513，所述誤差放大器514的反相輸入端連接于所述第一分壓電阻512和所述第二分壓電阻513之間。
[0030]在本實施方式中，所述基準電源511可以用于產生基準電壓，并將所述基準電壓輸入所述誤差放大器514的正相輸入端。所述誤差放大器514的反相輸入端可以輸入所述第一分壓電阻512和第二分壓電阻513對輸出電壓的分壓，這樣可以在誤差放大器514的輸入和輸出之間建立反饋電路。所述誤差放大器514的輸出端連接所述驅動管515的柵極，所述第一分壓電阻512和第二分壓電阻513將所述誤差放大器514的輸出電壓進行分壓，并將部分電壓反饋至誤差放大器514的反相輸入端。所述驅動管515根據所述誤差放大器514對于基準電壓和分壓電壓之間的比較結果，來穩定最終輸出電壓的電壓值。這樣，當低壓差穩壓器的輸入電壓變化時，分壓電阻反饋至反相輸入端的電壓也會隨之變化，從而引起基準電壓與分壓電壓之間壓差的變化。驅動管515可以通過該壓差實時調整低壓差穩壓器最終的輸出電壓，以保證低壓差穩壓器的輸出電壓可以隨著輸入電壓的變化而同步變化，從而可以保證輸出電壓和輸入電壓之間的壓差保持在預設的范圍內。
[0031]在本實施方式中，所述驅動管515的源極與地之間還可以設置有去耦電容516，所述去親電容516與所述相互串聯的第一分壓電阻512和第二分壓電阻513相并聯，所述去親電容516可以用于消除手持設備的負載變化對低壓差穩壓器的輸出電壓的影響。
[0032]在本發明另一優選實施方式中，考慮到在工作電路的狀態發生變化，尤其是在數字電路的工作電路由開態轉變為關態的過程中，負載電流突然降低會導致低壓差穩壓器的輸出電壓信號產生較大的過沖，盡管可以通過在低壓差穩壓器的輸出端設置去耦電容來減小電壓過沖量，但出于成本考慮，所述的去耦電容通常較小，因此防止過沖的效果往往不佳。基于此，在本實施方式中，所述裝置還可以包括偏置電路9和源極跟隨器10，其中，所述偏置電路9與所述源極跟隨器10的柵極相連，所述源極跟隨器10的源極與所述低壓差穩壓器5的輸出端口相連，所述源極跟隨器10的漏極與地相連。
[0033]在本實施方式中，所述源極跟隨器10的源極連接所述低壓差穩壓器5的輸出端口，當所述低壓差穩壓器5的負載電流突然降低時，所述低壓差穩壓器5輸出端口的電壓信號出現過沖，此時源極跟隨器10的源極電壓升高，源極跟隨器10的工作電流在短時間內迅速升高，產生下拉電流，從而可以使所述電壓信號的電壓過沖量減小。
[0034]由上可見，本發明實施例提供的提高手持設備待機效率的裝置，通過將低壓差穩壓器與DC/DC轉換器進行并聯，并且可以根據手持設備當前的狀態，有選擇地利用DC/DC轉換器或者低壓差穩壓器為手持設備供電。當手持設備處于激活狀態(通信業務模式)時，可以通過DC/DC轉換器為其供電，此時由于DC/DC轉換器的輸出電流較大，可以保證較高的工作效率；當手持設備處于待機狀態(待機模式)時，可以通過低壓差穩壓器為其供電，此時低壓差穩壓器的輸出電壓與輸入電壓之間的壓差較小，同樣能夠保證較高的工作效率。由此可見，本發明實施例提供的提高手持設備待機效率的裝置，能夠提高手持設備在待機狀態下的效率。
[0035]本發明實施例還提供一種提高手持設備待機效率的方法。請參閱圖6，所述方法可以包括以下步驟。
[0036]步驟S1:判斷手持設備當前時刻的狀態；
[0037]步驟S2:當所述手持設備處于激活狀態時，利用直流到直流DC/DC轉換器的輸出電壓為所述手持設備供電；
[0038]步驟S3:當所述手持設備處于待機狀態時，利用低壓差穩壓器的輸出電壓為所述手持設備供電。
[0039]在本發明一優選實施方式中，在利用直流到直流DC/DC轉換器的輸出電壓為所述手持設備供電之前，所述方法還可以包括:
[0040]對直流到直流DC/DC轉換器的輸出電壓進行濾波。
[0041]在本發明一優選實施方式中，在利用低壓差穩壓器的輸出電壓為所述手持設備供電之前，所述方法還可以包括:
[0042]利用偏置電路和源極跟隨器對低壓差穩壓器的輸出電壓進行過沖防護處理。
[0043]需要說明的是，上述步驟SI至S3的具體實現過程均與本發明實施方式提供的提高手持設備待機效率的裝置的實現過程一致，這里便不再贅述。
[0044]由上可見，本發明實施例提供的提高手持設備待機效率的方法，通過將低壓差穩壓器與DC/DC轉換器進行并聯，并且可以根據手持設備當前的狀態，有選擇地利用DC/DC轉換器或者低壓差穩壓器為手持設備供電。當手持設備處于激活狀態(通信業務模式)時，可以通過DC/DC轉換器為其供電，此時由于DC/DC轉換器的輸出電流較大，可以保證較高的工作效率；當手持設備處于待機狀態(待機模式)時，可以通過低壓差穩壓器為其供電，此時低壓差穩壓器的輸出電壓與輸入電壓之間的壓差較小，同樣能夠保證較高的工作效率。由此可見，本發明實施例提供的提高手持設備待機效率的方法，能夠提高手持設備在待機狀態下的效率。
[0045]在本說明書中，諸如第一和第二這樣的形容詞僅可以用于將一個元素或動作與另一元素或動作進行區分，而不必要求或暗示任何實際的這種關系或順序。在環境允許的情況下，參照元素或部件或步驟(等)不應解釋為局限于僅元素、部件、或步驟中的一個，而可以是元素、部件、或步驟中的一個或多個等。
[0046]上面對本發明的各種實施方式的描述以描述的目的提供給本領域技術人員。其不旨在是窮舉的、或者不旨在將本發明限制于單個公開的實施方式。如上所述，本發明的各種替代和變化對于上述技術所屬領域技術人員而言將是顯而易見的。因此，雖然已經具體討論了一些另選的實施方式，但是其它實施方式將是顯而易見的，或者本領域技術人員相對容易得出。本發明旨在包括在此已經討論過的本發明的所有替代、修改、和變化，以及落在上述申請的精神和范圍內的其它實施方式。
[0047]本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對于方法實施例而言，由于其基本相似于裝置實施例，所以描述的比較簡單，相關之處參見裝置實施例的部分說明即可。
[0048]雖然通過實施例描繪了本發明，本領域普通技術人員知道，本發明有許多變形和變化而不脫離本發明的精神，希望所附的權利要求包括這些變形和變化而不脫離本發明的精神。
【主權項】
1.一種提高手持設備待機效率的裝置，其特征在于，所述裝置包括供電電源、反相器、場效應管以及相互并聯的直流到直流DC/DC轉換器和低壓差穩壓器，其中，所述DC/DC轉換器和所述低壓差穩壓器由所述供電電源提供輸入電壓，所述反相器的輸入端口與所述低壓差穩壓器的使能端口相連，所述反相器的輸入端口與所述DC/DC轉換器的使能端口相連，所述場效應管的柵極與所述反相器的輸出端口相連，漏極與所述DC/DC轉換器的輸出端口相連，源極與所述低壓差穩壓器的輸出端口相連。2.根據權利要求1所述的提高手持設備待機效率的裝置，其特征在于，所述DC/DC轉換器的輸出端口與所述場效應管的漏極之間還設置有濾波電路，所述濾波電路包括相互串聯的電感和電容，其中，所述電感的兩端分別與所述DC/DC轉換器的輸出端口和所述場效應管的漏極相連，所述電容的一端與所述場效應管的漏極相連，所述電容的另一端接地。3.根據權利要求1所述的提高手持設備待機效率的裝置，其特征在于，所述低壓差穩壓器包括穩壓芯片、第一電容、第二電容和第三電容，其中，所述穩壓芯片的第一引腳與所述供電電源相連，第二引腳接地，第三引腳為電壓輸出引腳，所述第一引腳與地之間通過所述第一電容連接，所述第二電容和第三電容并聯于所述第三引腳與地之間。4.根據權利要求1所述的提高手持設備待機效率的裝置，其特征在于，所述裝置還包括判定器，所述判定器的信號輸出端口與所述反相器的輸入端口相連，所述判定器對所述手持設備的狀態進行判定，并根據判定結果生成使能信號。5.根據權利要求1所述的提高手持設備待機效率的裝置，其特征在于，所述低壓差穩壓器包括基準電源、第一分壓電阻、第二分壓電阻、誤差放大器和驅動管，所述誤差放大器的正相輸入端與所述基準電源相連，所述誤差放大器的輸出端與所述驅動管的柵極相連，所述驅動管的漏極與所述供電電源相連，所述驅動管的源極與地之間設置有相互串聯的所述第一分壓電阻和所述第二分壓電阻，所述誤差放大器的反相輸入端連接于所述第一分壓電阻和所述第二分壓電阻之間。6.根據權利要求5所述的提高手持設備待機效率的裝置，其特征在于，所述驅動管的源極與地之間還設置有去耦電容，所述去耦電容與所述相互串聯的第一分壓電阻和第二分壓電阻相并聯。7.根據權利要求1所述的提高手持設備待機效率的裝置，其特征在于，所述裝置還包括偏置電路和源極跟隨器，其中，所述偏置電路與所述源極跟隨器的柵極相連，所述源極跟隨器的源極與所述低壓差穩壓器的輸出端口相連，所述源極跟隨器的漏極與地相連。8.一種提尚手持設備待機效率的方法，其特征在于，包括: 判斷手持設備當前時刻的狀態； 當所述手持設備處于激活狀態時，利用直流到直流DC/DC轉換器的輸出電壓為所述手持設備供電； 當所述手持設備處于待機狀態時，利用低壓差穩壓器的輸出電壓為所述手持設備供電。9.根據權利要求8所述的提高手持設備待機效率的方法，其特征在于，在利用直流到直流DC/DC轉換器的輸出電壓為所述手持設備供電之前，所述方法還包括: 對直流到直流DC/DC轉換器的輸出電壓進行濾波。10.根據權利要求8所述的提高手持設備待機效率的方法，其特征在于，在利用低壓差穩壓器的輸出電壓為所述手持設備供電之前，所述方法還包括: 利用偏置電路和源極跟隨器對低壓差穩壓器的輸出電壓進行過沖防護處理。
【文檔編號】H02M3/04GK105846669SQ201610152285
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月17日
【發明人】趙永貴
【申請人】樂視致新電子科技（天津）有限公司