Цепь подачи электропитания и электронное оборудование
Изобретение относится к цепям подачи электропитания и электронному оборудованию, относящемуся к области электронных схем. Цепь подачи электропитания включает в себя аккумуляторную батарею, микросхему управления электропитанием и радиочастотную (РЧ) микросхему. Причем выходная клемма аккумуляторной батареи соединена входной клеммой микросхемы управления электропитанием. При этом входная клемма микросхемы управления электропитанием отдельно заземлена через соответствующий конденсатор фильтра, соответственно. Выходная клемма аккумуляторной батареи также соединена с входной клеммой РЧ микросхемы через переключающуюся цепь подачи электропитания. Технический результат заключается в снижении уровня шумов. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Данная заявка основана и притязает на приоритет патентной заявки Китая №201410601593.7, поданной 31 октября 2014 г., содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Представленное раскрытие относится к области электронных схем и, более конкретно, к цепи подачи электропитания и электронному оборудованию.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В мобильном телефоне выходная клемма аккумуляторной батареи в общем соединена с радиочастотной (РЧ) микросхемой и микросхемой управления электропитанием, соответственно. А именно аккумуляторная батарея подает электропитание не только на РЧ микросхему, но также подает электропитание и на другие электронные компоненты на системной плате мобильного телефона посредством микросхемы управления электропитанием.
Обычно между выходной клеммой аккумуляторной батареи и микросхемой управления электропитанием обеспечен заземленный конденсатор фильтра. В качестве конденсатора фильтра модульного типа обычно используются MLCC (многослойные керамические конденсаторы).
В процессе реализации представленного раскрытия, в отношении того, что было упомянуто выше, найдены по меньшей мере следующие недостатки: когда РЧ микросхема передает сигнал на частоте 216,8 Гц, требуемой для сети GSM (глобальной системы мобильной связи), из-за пьезоэлектрического эффекта керамический конденсатор может вибрировать и производить шум звуковой частоты.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для решения проблемы, заключающейся в том, что керамический конденсатор может вибрировать и производить шум звуковой частоты, когда РЧ микросхема передает сигнал на частоте 216,8 Гц, требуемой для сети связи, варианты осуществления представленного раскрытия обеспечивают цепь подачи электропитания и электронное оборудование.
Техническое решение описано ниже.
В соответствии с первым аспектом вариантов осуществления представленного раскрытия, обеспечена цепь подачи электропитания, содержащая: аккумуляторную батарею, микросхему управления электропитанием и РЧ микросхему; причем
выходная клемма аккумуляторной батареи соединена по меньшей мере с одной входной клеммой микросхемы управления электропитанием, при этом по меньшей мере одна входная клемма отдельно заземлена через соответствующий конденсатор фильтра, соответственно; и
выходная клемма аккумуляторной батареи дополнительно соединена с входной клеммой РЧ микросхемы через переключающуюся цепь подачи электропитания.
В одном варианте осуществления, частота переключений переключающейся цепи подачи электропитания превышает предельную частоту слышимого для человека звука.
В одном варианте осуществления, переключающаяся цепь подачи электропитания представляет собой переключающуюся цепь подачи электропитания BOOST DC.
В одном варианте осуществления, переключающаяся цепь подачи электропитания представляет собой переключающуюся цепь подачи электропитания BUCK DC.
В одном варианте осуществления, входная клемма РЧ микросхемы заземлена через конденсатор РЧ фильтра.
В одном варианте осуществления, конденсатор РЧ фильтра представляет собой танталовый конденсатор.
В одном варианте осуществления, конденсатор фильтра представляет собой керамический конденсатор.
В соответствии со вторым аспектом вариантов осуществления представленного раскрытия, обеспечено электронное оборудование, содержащее цепь подачи электропитания в соответствии с первым аспектом.
Техническое решение в соответствии с вариантами осуществления представленного раскрытия может иметь следующие положительные эффекты.
Между выходной клеммой аккумуляторной батареи и входной клеммой РЧ микросхемы обеспечена переключающаяся цепь подачи электропитания, тем самым решая проблему, заключающуюся в том, что керамический конденсатор может вибрировать и производить шум звуковой частоты, когда РЧ микросхема передает сигнал на частоте 216,8 Гц, требуемой для сети связи, и достигая того, что шум, производимый керамическим конденсатором, который тем не менее все еще может генерировать колебания, во время этих колебаний является неслышимым для человека, поскольку частота переключений переключающейся цепи подачи электропитания значительно выше, чем частота, слышимая человеком.
Следует понимать, что как вышеизложенное общее описание, так и последующее подробное описание являются только иллюстративными и пояснительными и данное раскрытие не ограничивают.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Прилагаемые чертежи, которые включены в данное описание и составляют его часть, иллюстрируют варианты осуществления в соответствии с раскрытием и, вместе с описанием, служат для объяснения принципов изобретения.
Фиг. 1 представляет собой принципиальную схему цепи подачи электропитания в соответствии с примерным вариантом осуществления.
Фиг. 2 представляет собой принципиальную схему другой цепи подачи электропитания в соответствии с другим примерным вариантом осуществления.
Фиг. 3 представляет собой принципиальную схему электронного оборудования в соответствии с примерным вариантом осуществления.
Фиг. 4 представляет собой блок-схему другого электронного оборудования в соответствии с другим примерным вариантом осуществления.
На вышеупомянутых чертежах показаны конкретные варианты осуществления представленного раскрытия, а ниже будет приведено их более подробное описание. Эти чертежи и текстовое описание не предназначены для ограничения каким-либо образом объема замысла представленного раскрытия, а лишь для иллюстрации концепции представленного раскрытия для специалистов в данной области техники путем обращения к конкретным вариантам осуществления.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ниже будет приведено подробное описание изобретения на примерах его вариантов осуществления, проиллюстрированных на прилагаемых чертежах. В нижеследующем описании приводятся ссылки на прилагаемые чертежи, на которых одни и те же номера позиций на различных чертежах представляют те же самые или подобные элементы, если не заявлено иное. Реализации, предлагаемые в последующем описании примерных вариантов осуществления, не представляют все реализации, соответствующие данному раскрытию. Вместо этого, они являются просто примерами устройств и способов в соответствии с аспектами, соответствующими настоящему изобретению, как изложено в прилагаемой формуле изобретения.
Фиг. 1 представляет собой принципиальную схему цепи подачи электропитания в соответствии с примерным вариантом осуществления. Цепь подачи электропитания может быть применена для электронного оборудования. Цепь 100 подачи электропитания включает в себя: аккумуляторную батарею 120, микросхему 140 управления электропитанием и РЧ микросхему 160.
Выходная клемма VBAT аккумуляторной батареи 120 соединена по меньшей мере с одной входной клеммой микросхемы 140 управления электропитанием, при этом по меньшей мере одна входная клемма микросхемы 140 управления электропитанием отдельно заземлена через соответствующий конденсатор С1 фильтра, соответственно.
Выходная клемма VBAT аккумуляторной батареи 120 дополнительно соединена с входной клеммой РЧ микросхемы 160 через переключающуюся цепь подачи электропитания 180.
В заключение, относительно цепи подачи электропитания, предлагаемой настоящим вариантом осуществления, переключающаяся цепь подачи электропитания обеспечена между выходной клеммой аккумуляторной батареи и входной клеммой РЧ микросхемы, тем самым решая проблему, заключающуюся в том, что керамический конденсатор может вибрировать и производить шум звуковой частоты, когда РЧ микросхема передает сигнал на частоте 216,8 Гц, требуемой для сети связи, и достигая того, что шум, производимый керамическим конденсатором, который тем не менее все еще может генерировать колебания, во время этих колебаний является неслышимым для человека, поскольку частота переключений переключающейся цепи подачи электропитания значительно выше, чем частота, слышимая человеком.
На фиг. 2 представлена принципиальная схема другой цепи подачи электропитания в соответствии с другим примерным вариантом осуществления. Цепь подачи электропитания может быть применена для электронного оборудования. Цепь 200 подачи электропитания включает в себя: аккумуляторную батарею 220, микросхему 240 управления электропитанием и РЧ микросхему 260.
Выходная клемма VBAT аккумуляторной батареи 220 соединена по меньшей мере с одной входной клеммой микросхемы 240 управления электропитанием, и по меньшей мере одна входная клемма микросхемы 240 управления электропитанием отдельно заземлена через соответствующий конденсатор С1 фильтра, соответственно. Конденсатор С1 фильтра может быть керамическим конденсатором, то есть конденсатором модульного типа MLCC (многослойные керамические конденсаторы).
Выходная клемма VBAT аккумуляторной батареи 220 дополнительно соединена с входной клеммой РЧ микросхемы 260 через переключающуюся цепь 280 подачи электропитания. Входная клемма РЧ микросхемы 260 заземлена через конденсатор C2 РЧ фильтра.
При этом переключающаяся цепь 280 подачи электропитания может быть переключающейся цепью подачи электропитания BOOST DC (постоянного тока), или переключающаяся цепь подачи электропитания может быть переключающейся цепью подачи электропитания BUCK DC.
Частота переключений переключающейся цепи 280 подачи электропитания, в общем мегагерцового диапазона, значительно превышает предельную частоту слышимого для человека звука. Когда РЧ микросхема 260 передает сигнал на частоте, требуемой для сети связи, под воздействием частоты переключения переключающейся цепи 280 подачи электропитания, напряжение на выходной клемме VBAT аккумуляторной батареи 220 колеблется на частоте мегагерцового диапазона. Соответственно, под действием колебания напряжения на выходной клемме VBAT аккумуляторной батареи 220, конденсатор С1 фильтра, соответствующий микросхеме 240 управления электропитанием, может производить шум в мегагерцовом диапазоне, который является неслышимым для человека.
Помимо этого, когда РЧ микросхема 260 передает сигнал на частоте, требуемой для сети связи, такой как сеть GSM, под воздействием РЧ микросхемы 260 выходное напряжение на выходной клемме переключающейся цепи 280 подачи электропитания может производить колебание на частоте 216,8 Гц. Соответственно, если конденсатор C2 РЧ фильтра представляет собой керамический конденсатор, под воздействием колебания выходного напряжения конденсатор C2 РЧ фильтра может все еще производить шум звуковой частоты. В качестве конденсатора C2 РЧ фильтра может использоваться танталовый конденсатор, чтобы устранить этот шум. Такой танталовый конденсатор не производит шума, потому что он не имеет пьезоэлектрического эффекта, но его стоимость выше, чем у керамического конденсатора.
В заключение, что касается цепи подачи электропитания, предлагаемой настоящим вариантом осуществления, между выходной клеммой аккумуляторной батареи и входной клеммой РЧ микросхемы обеспечена переключающаяся цепь подачи электропитания, тем самым решая проблему, заключающуюся в том, что керамический конденсатор может вибрировать и производить шум звуковой частоты, когда РЧ микросхема передает сигнал на частоте 216,8 Гц, требуемой для сети связи, и достигая того, что шум, производимый керамическим конденсатором, который тем не менее все еще может генерировать колебания, во время этих колебаний является неслышимым для человека, поскольку частота переключений переключающейся цепи подачи электропитания значительно выше, чем частота, слышимая человеком.
В цепи подачи электропитания, предлагаемой в представленном варианте осуществления, в качестве конденсатора C2 РЧ фильтра на стороне РЧ микросхемы 260 используется танталовый конденсатор, таким образом полностью устраняя шум, слышимый для человека, без слишком больших дополнительных затрат.
Фиг. 3 представляет собой блок-схему электронного оборудования в соответствии с другим примерным вариантом осуществления. Электронное оборудование 300 содержит цепь 320 подачи электропитания, как показано на фиг. 1 или 2.
На фиг. 4 показана блок-схема электронного оборудования 400 в соответствии с примерным вариантом осуществления. Например, электронное оборудование 400 может быть мобильным телефоном, компьютером, цифровым радиовещательным терминалом, устройством обмена сообщениями, игровой приставкой, планшетным ПК (персональным компьютером), медицинским прибором, тренажерным оборудованием, персональным цифровым ассистентом и т.п.
Как показано на фиг. 4, электронное оборудование 400 может включать в себя один или несколько из следующих компонентов: компонент 402 обработки данных, запоминающее устройство 404, компонент 406 источника электропитания, мультимедийный компонент 408, компонент 410 обработки звуковых сигналов, интерфейс 412 ввода-вывода (I/O), сенсорный компонент 414 и коммуникационный компонент 416.
Компонент 402 обработки данных в общем управляет всей работой электронного оборудования 400, например, функционированием, связанным с отображением информации, телефонными звонками, обменом данными, функционированием, связанным с работой камеры и процессом записи. Компонент 402 обработки данных может включать в себя один или несколько процессоров 420 для исполнения команд, чтобы частично или полностью выполнять этапы вышеупомянутого способа. Помимо этого, компонент 402 обработки данных может включать в себя один или несколько модулей для возможности взаимодействия между компонентом 402 обработки данных и другими компонентами. Например, компонент 402 обработки данных может включать в себя модуль мультимедиа для возможности взаимодействия между мультимедийным компонентом 408 и компонентом 402 обработки данных.
Запоминающее устройство 404 выполнено с возможностью хранения данных различных типов, чтобы поддерживать работу электронного оборудования 400. Примеры таких данных включают в себя команды для любых прикладных программ или способов, выполняемых на электронном оборудовании 400, контактную информацию, данные телефонной книги, сообщения, фотоснимки, видеоролики и т.д. Запоминающее устройство 404 может быть реализовано с использованием энергозависимых или энергонезависимых запоминающих устройств любого типа или их комбинации, например, таких как статическое запоминающее устройство с произвольной выборкой (SRAM, статическое ЗУПВ), электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM, ЭСППЗУ), стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EPROM, СППЗУ), программируемое постоянное запоминающее устройство (PROM, ППЗУ), постоянное запоминающее устройство (ROM, ПЗУ), магнитное запоминающее устройство, флэш-память, магнитный или оптический диск.
Компонент 406 источника электропитания обеспечивает электропитание для различных компонентов электронного оборудования 400. Компонент 406 источника электропитания может включать в себя цепь подачи электропитания, как представлено на фиг. 1 или 2.
Мультимедийный компонент 408 включает в себя экран, обеспечивающий выходной интерфейс между электронным оборудованием 400 и пользователем. В некоторых вариантах осуществления, экран может включать в себя жидкокристаллический дисплей (LCD, ЖКД) и сенсорную панель (TP). Если экран включает в себя сенсорную панель, экран может быть реализован как сенсорный экран для приема входных сигналов от пользователя. Сенсорная панель включает в себя один или несколько датчиков касания для распознавания на сенсорной панели прикосновений, скольжений и графических знаков, программируемых пользователем. Датчики касания могут не только определять границу прикосновения или действие скольжения, но также определять продолжительность и давление, связанные с действием прикосновения или скольжения. В некоторых вариантах осуществления, мультимедийный компонент 408 включает в себя фронтальную камеру и/или заднюю камеру. Фронтальная камера и задняя камера могут принимать внешние мультимедийные данные, в то время как электронное оборудование 400 находится в рабочем режиме, например, в режиме фотографирования или в видеорежиме. Как фронтальная камера, так и задняя камера может быть системой с фиксированными оптическими линзами или может иметь возможность изменения фокусного расстояния и оптического масштабирования.
Компонент 410 обработки звуковых сигналов выполнен с возможностью вывода и/или ввода звуковых сигналов. Например, компонент 410 обработки звуковых сигналов включает в себя микрофон («MIC»), выполненный с возможностью приема внешнего звукового сигнала, когда электронное оборудование 400 находится в рабочем режиме, таком как режим вызова, режим записи и режим распознавания речи. Принятый звуковой сигнал дополнительно может быть сохранен в запоминающем устройстве 404 или передан через коммуникационный компонент 416. В некоторых вариантах осуществления, компонент 410 обработки звуковых сигналов дополнительно включает в себя громкоговоритель для вывода звуковых сигналов.
Интерфейс 412 I/O обеспечивает устройство сопряжения между компонентом 402 обработки данных и модулями интерфейса периферийных устройств, такими как клавиатура, колесо прокрутки, кнопки и т.п. Кнопки могут включать в себя, но не ограничиваясь этим, кнопку «home» (возвращения в исходное положение), кнопку громкости, кнопку запуска и кнопку блокировки.
Сенсорный компонент 414 включает в себя один или несколько датчиков для обеспечения оценок состояния различных аспектов электронного оборудования 400. Например, сенсорный компонент 414 может обнаруживать состояние «включено-выключено» электронного оборудования 400, относительное расположение компонентов, например, дисплея и клавиатуры, электронного оборудования 400, изменение положения электронного оборудования 400 или компонента электронного оборудования 400, наличие или отсутствие контакта пользователя с электронным оборудованием 400, ориентацию или ускорение/замедление электронного оборудования 400 и изменение в температуре электронного оборудования 400. Сенсорный компонент 414 может включать в себя бесконтактный датчик приближения объекта, который выполнен с возможностью обнаружения присутствия находящихся поблизости объектов без физического прикосновения. Сенсорный компонент 414 также может включать в себя датчик освещенности, такой как датчик изображений на ПЗС (приборе с зарядовой связью) или на основе КМОП (комплементарной структуры металл-оксид-полупроводник), для использования в приложениях формирования изображений. В некоторых вариантах осуществления, сенсорный компонент 414 также может включать в себя датчик ускорения, гиродатчик, магнитный датчик, датчик давления или датчик температуры.
Коммуникационный компонент 416 выполнен с возможностью обеспечения связи, проводной или беспроводной, между электронным оборудованием 400 и другими устройствами. Электронное оборудование 400 может получать доступ к сети беспроводной связи на основе стандартов связи, таких как WiFi (технология беспроводного доступа), 2G или 3G, или их комбинации. В одном примерном варианте осуществления, коммуникационный компонент 416 принимает сигнал оповещения или связанную с широковещательной рассылкой информацию от внешней системы управления широковещательной рассылкой через широковещательный канал. В одном примерном варианте осуществления, коммуникационный компонент 416 дополнительно включает в себя модуль беспроводной связи ближнего радиуса действия (NFC) для содействия связи ближнего радиуса действия. Например, модуль NFC может быть реализован на основе технологии радиочастотной идентификации (RFID, РЧИД), технологии ассоциации по инфракрасной технологии передачи данных (IrDA), технологии сверхширокой полосы пропускания (UWB), технологии Bluetooth (BT) и других технологий.
В примерных вариантах осуществления, электронное оборудование 400 может быть реализовано с помощью одной или нескольких специализированных интегральных схем (ASIC), процессоров обработки цифровых сигналов (DSP, ПЦС), устройств цифровой обработки сигналов (DSPD), программируемых логических устройств (PLD), программируемых пользователем вентильных матриц (FPGA, ППВМ), контроллеров, микроконтроллеров, микропроцессоров или других электронных компонентов, предназначенных для выполнения описанных выше способов.
В примерных вариантах осуществления также обеспечен энергонезависимый машиночитаемый носитель данных, включающий в себя команды, например, команды, включенные в запоминающее устройство 404, исполняемые процессором 420 на электронном оборудовании 400 для выполнения описанных выше способов. Например, энергонезависимым машиночитаемым носителем данных может быть ПЗУ (ROM), ОЗУ (RAM, оперативное запоминающее устройство), CD-ROM (компакт-диск постоянной памяти), магнитная лента, гибкий диск, оптическое устройство хранения данных и т.п.
Другие варианты осуществления изобретения для специалистов в данной области станут очевидными на основании этого описания и практического применения изобретения, раскрытого в данном документе. Эта заявка предназначена для того, чтобы охватить любые изменения, использования или адаптации изобретения, следующие его общим принципам, и включает в себя такие отклонения от представленного раскрытия, которые относятся к известной или общепринятой практике в данной области техники. Предполагается, что описание и примеры будут рассматриваться только в качестве иллюстрации с истинной сущностью и объемом настоящего изобретения, указанными в прилагаемой формуле изобретения.
Следует принять во внимание, что настоящее изобретение не ограничено точной конструкцией, которая была описана выше и проиллюстрирована на прилагаемых чертежах, и что могут быть сделаны различные модификации и изменения без отступления от объема изобретения. Предполагается, что объем изобретения ограничен только прилагаемой формулой изобретения.
1. Цепь подачи электропитания, отличающаяся тем, что содержит: аккумуляторную батарею, микросхему управления электропитанием и радиочастотную микросхему, причем
выходная клемма аккумуляторной батареи соединена по меньшей мере с одной входной клеммой микросхемы управления электропитанием, при этом по меньшей мере одна входная клемма отдельно заземлена через соответствующий конденсатор фильтра, соответственно, и
выходная клемма аккумуляторной батареи дополнительно соединена с входной клеммой радиочастотной микросхемы через переключающуюся цепь подачи электропитания.
2. Цепь подачи электропитания по п. 1, в которой частота переключений переключающейся цепи подачи электропитания превышает предельную частоту слышимого для человека звука.
3. Цепь подачи электропитания по п. 1, в которой переключающаяся цепь подачи электропитания представляет собой переключающуюся цепь подачи электропитания BOOST DC.
4. Цепь подачи электропитания по п. 1, в которой переключающаяся цепь подачи электропитания представляет собой переключающуюся цепь подачи электропитания BUCK DC.
5. Цепь подачи электропитания по любому из пп. 1-4, в которой входная клемма РЧ микросхемы заземлена через конденсатор радиочастотного фильтра.
6. Цепь подачи электропитания по п. 5, в которой конденсатор радиочастотного фильтра представляет собой танталовый конденсатор.
7. Цепь подачи электропитания по любому из пп. 1-4, в которой конденсатор фильтра представляет собой керамический конденсатор.
8. Электронное оборудование, отличающееся тем, что содержит цепь подачи электропитания по любому из пп. 1-7.
