一种控制方法、装置及电子设备与流程

文档序号:25595215发布日期:2021-06-22 17:13阅读:80来源:国知局
一种控制方法、装置及电子设备与流程

本申请涉及计算机技术领域,尤其涉及一种控制方法、装置及电子设备。



背景技术:

因为陶瓷电容的压电效应会使得在使用笔记本的过程中出现明显的震动噪声,影响用户的使用体验。



技术实现要素:

有鉴于此,本申请提供一种一种控制方法、装置及电子设备,如下:

一种控制方法,包括:

获得电源的电压输出信息,所述电压输出信息表明所述电源输出电压信号的开关频率;

响应于所述电源输出电压信号的开关频率符合第一控制条件,控制所述电源输出电压信号的开关频率在目标频率范围内动态变化,且所述电源在任一时间段内输出电压信号的平均开关频率为目标开关频率;

其中,所述电源输出电压信号的开关频率在所述目标频率范围内动态变化使得使用所述电源进行供电的电子设备产生第一噪声,所述电源输出电压信号的开关频率为所述目标开关频率使得使用所述电源进行供电的电子设备产生第二噪声;

所述第一噪声小于所述第二噪声;

其中,在使用所述电源进行供电的电子设备中存在第一部件,所述第一部件受所述电源的电压变化加法产生所述噪声。

上述方法,优选的,所述目标频率范围为以所述目标开关频率为中心进行展频处理所得到的频率范围,所述目标频率范围内包含多个频率值,以使得所述电源输出电压信号的开关频率在所述目标频率范围内的多个频率值之间动态变化。

上述方法,优选的,所述目标频率范围为以所述目标开关频率为中心按照预设展频比例值进行展频处理所得到的频率范围,以使得所述目标频率范围中的频率最值与所述目标开关频率之间的差值绝对值与所述展频比例相对应。

上述方法,优选的,控制所述电源输出电压信号的开关频率在目标频率范围内动态变化,包括:

控制所述电源输出电压信号的开关频率为目标频率范围内按照随机算法所选择的相应的频率值。

上述方法,优选的,控制所述电源的开关频率在目标频率范围内动态变化,包括:

控制所述电源输出电压信号的开关频率为目标频率范围内按照线性或非线性选择算法所选择的相应的频率值。

上述方法,优选的,所述电源输出电压信号的开关频率符合第一控制条件包括:

所述电源输出电压信号的开关频率处于声音频率范围,使得所述第一部件产生共振噪声。

一种控制装置,包括:

信息获得单元,用于获得电源的电压输出信息,所述电压输出信息表明所述电源输出电压信号的开关频率;

频率控制单元,用于响应于所述电源输出电压信号的开关频率符合第一控制条件,控制所述电源输出电压信号的开关频率在目标频率范围内动态变化,且所述电源在任一时间段内输出电压信号的平均开关频率为目标开关频率;

其中,所述电源输出电压信号的开关频率在所述目标频率范围内动态变化使得使用所述电源进行供电的电子设备产生第一噪声,所述电源输出电压信号的开关频率为所述目标开关频率使得使用所述电源进行供电的电子设备产生第二噪声;

所述第一噪声小于所述第二噪声;

其中,在使用所述电源进行供电的电子设备中存在第一部件,所述第一部件受所述电源的电压变化加法产生所述噪声。

一种控制装置,至少包括:

控制器,用于获得电源的电压输出信息,所述电压输出信息表明所述电源输出电压信号的开关频率;响应于所述电源输出电压信号的开关频率符合第一控制条件,控制所述电源输出电压信号的开关频率在目标频率范围内动态变化,且所述电源在任一时间段内输出电压信号的平均开关频率为目标开关频率;

其中,所述电源输出电压信号的开关频率在所述目标频率范围内动态变化使得使用所述电源进行供电的电子设备产生第一噪声,所述电源输出电压信号的开关频率为所述目标开关频率使得使用所述电源进行供电的电子设备产生第二噪声;

所述第一噪声小于所述第二噪声;

其中,在使用所述电源进行供电的电子设备中存在第一部件,所述第一部件受所述电源的电压变化加法产生所述噪声。

一种电子设备,包括:

电源;

第一部件,受所述电源的电压变化激发产生噪声;

处理器,用于执行应用程序,以实现以下功能:获得所述电源的电压输出信息,所述电压输出信息表明所述电源输出电压信号的开关频率;响应于所述电源输出电压信号的开关频率符合第一控制条件,控制所述电源输出电压信号的开关频率在目标频率范围内动态变化,且所述电源在任一时间段内输出电压信号的平均开关频率为目标开关频率;

其中,所述电源输出电压信号的开关频率在所述目标频率范围内动态变化使得所述电子设备产生第一噪声,所述电源输出电压信号的开关频率为所述目标开关频率使得所述电子设备产生第二噪声;

所述第一噪声小于所述第二噪声。

上述电子设备,优选的,还包括:

三角波生成器,与所述电源相连接,所述处理器控制所述三角波生成器向所述电源输出三角波,以使得所述电源输出电压信号的开关频率在目标频率范围内动态变化,且所述电源在任一时间段内输出电压信号的平均开关频率为目标开关频率。

从上述技术方案可以看出,本公开提供的一种控制方法、装置及电子设备,在使用电源向包括受电压信号激发产生噪声的第一部件的电子设备供电时,通过监测电源的电压输出信息以监测到电源输出电压信号的开关频率是否符合第一控制条件,进而在符合第一控制条件时,控制电源输出电压信号的开关频率在目标频率范围内动态变化,而且电源在任一时间段内输出电压信号的平均开关频率为目标开关频率,从而通过控制进行电压输出的开关频率在平均开关频率为目标开关频率的目标频率范围内动态变化,由此来降低使用电源进行供电的电子设备所产生的噪声,从而改善第一部件上所产生的噪声对用户产生的影响,由此实现降噪后明显改善用户对电子设备的使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一提供的一种控制方法的流程图;

图2-图4分别为本申请实施例中目标频率范围的示例图;

图5为本申请实施例二提供的一种控制装置的结构示意图;

图6为本申请实施例三提供的一种控制装置的结构示意图;

图7为本申请实施例四提供的一种电子设备的结构示意图;

图8为本申请实施例四提供的一种电子设备的另一结构示意图;

图9为本申请实施例适用于笔记本时的电路图;

图10为本申请实施例适用于笔记本时的控制示意图;

图11为笔记本中固定开关频率的噪声示意图;

图12为笔记本中开关频率动态控制的噪声示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

为了实现降噪,本申请中可以通过以下方式实现:

首先,获取电源的电压输出信息,该电压输出信息表明电源为电子设备供电所输出的电压信号的相关信息,如输出电压信号的开关频率等参数,电子设备可以为手机pad或笔记本等设备;

之后,判断电源输出电压信号的开关频率是否符合第一控制条件,该控制条件表征电源输出电压信号的开关频率处于使得电子设备中的第一部件产生共振噪声的声音频率范围,如果开关频率符合第一控制条件,那么本申请中控制电源输出电压信号的开关频率在目标频率范围内动态变化,且电源在任一时间段内输出电压信号的平均开关频率为目标开关频率

其中,电源输出电压信号的开关频率在目标频率范围内动态变化使得使用电源进行供电的电子设备产生第一噪声,电源输出电压信号的开关频率为目标开关频率使得使用电源进行供电的电子设备产生第二噪声,而第一噪声是小于第二噪声的,可见,本社区内中通过控制电源进行电压输出时的开关频率来降低电子设备所产生的噪声。

具体的,在使用电源进行供电的电子设备中,存在第一部件,如陶瓷电容等,该第一部件受电源的电压变化激发而产生噪声,也就是说,本申请中通过控制电源对电子设备进行供电时的开关频率来降低第一部件所产生的噪声,从而实现有效降噪。

另外,电子设备中还包含有第二部件,如中央处理器cpu(centralprocessingunit)部件向电源发送电压请求指令,如svid(systemvinterfacedescription)指令等,由此向电源提供电压输出信息,由此,电源按照cpu的电压请求指令向cpu输出电压信号。

需要说明的是,本申请中所涉及的噪声是指音高和音强变化混乱、听起来不谐和的声音,具体是由发音体不规则的振动产生的(区别于乐音),即噪声是发声体做无规则振动时发出的声音;或者,噪声是指在一定环境中不应有而有的声音,可以理解为嘈杂、刺耳的声音,如凡是妨碍到人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音产生干扰的声音,都属于噪声。而本公开中的降噪是指降低噪声的声音强度及声音功率等,从而使得降噪后的电子设备不会影响用户的使用。

以下对本申请中的实现方案进行实例说明:

参考图1,为本申请实施例一提供的一种控制方法的流程图,本实施例中的方法适用于具有电源的电子设备中,如手机、pad或笔记本等设备,在该电子设备中,电源受电子设备指示向电子设备供电,如电子设备中的第二部件,如cpu部件可以向电源发送电压请求指令,用以通知电源向第一部件输出其所需要的电压,相应的,电源对指令进行响应为电子设备供电。其中电子设备中包含受电压信号激发产生声音的第一部件,如陶瓷电容等,陶瓷电容会因为电压信号的传输而震动,由此可能会产生对用户产生不良影响的噪声。

在本实施例中的方法可以包括以下步骤解决以上噪声问题:

步骤101:获得电源的电压输出信信息。

其中,电压输出信息表明电源输出电压信号的开关频率。

具体的,本实施例中可以通过监测电源的开关频率,来获得电源的电压输出信息。

其中,本实施例中监测电源的开关频率,具体为监测电源在当前时刻和/或未来一段时间内的开关频率,具体的,电源的开关频率是指电源中进行直流传输的电源转换器的开关频率,如dc/dc(直流/直流)电源转换器,其作为开关电源芯片,利用电容、电感的储能的特性,通过可控开关进行高频开关的动作,将输入的电能储存在电容(感)里,当开关断开时,电能再释放给负载,提供能量。这期间电源转换器进行开关的动作的频率即为电源的开关频率,在该开关频率下,第一部件能够受电源在开关频率下所输出的电压信号激发而产生噪声,尤其是在电子设备处于待机状态而使得开关频率降低到20k赫兹以下时,噪声非常明显,可见,开关频率的大小关系到噪声的强度,关系到用户是否可以接收相应强度下的噪声。本实施例中对电源的开关频率进行监测并获取。

步骤102:判断电源输出电压信号的开关频率是否符合第一控制条件,如果电源输出电压信号的开关频率符合第一控制条件,执行步骤103。

具体的,开关频率是否符合第一控制条件表征第一部件所产生的噪声是否是因为开关频率的不适所引起的,而开关频率的不适可能会使得第一部件所产生的噪声影响用户的使用体验,由此,本实施例中通过判断开关频率是否符合第一控制条件来确定第一部件所产生的噪声是不是因为开关频率所导致的,由此,来执行相应的步骤方案。例如,如果开关频率符合第一控制条件,那么表明第一部件所产生的噪声可能是因为开关频率的不适所引起的,如开关频率较低,那么执行步骤103,如果开关频率不符合第一控制条件,那么表明第一部件所产生的噪声可能不是因为开关频率的不适所引起的,那么不执行步骤103,而是继续由电源按照其需求及自身状态来决定开关频率,即控制电源继续按照当前的开关频率进行电压信号的输出。

步骤103:控制电源输出电压信号的开关频率在目标频率范围内动态变化,且电源在任一时间段内输出电压信号的平均开关频率为目标开关频率。

其中,电源输出电压信号的开关频率在目标频率范围内动态变化使得使用电源进行供电的电子设备产生第一噪声,电源输出电压信号的开关频率为目标开关频率使得使用电源进行供电的电子设备产生第二噪声,而第一噪声小于第二噪声。

也就是说,本实施例中在电源输出电压信号的开关频率符合第一控制条件也就是确定第一部件所产生的噪声是因为开关频率的不适所引起的情况下,控制电源的开关频率不再固定在某个特定的开关频率如目标开关频率上,而是控制电源输出电压信号的开关频率动态变化,而动态变化的范围是确定的,即控制电源的开关频率在目标频率范围内动态变化,并且,电源的开关频率在目标频率范围内动态变化的过程中并不是完全无规则的变换,而是保持电源在任一时间段内所对应的平均开关频率为目标开关频率。

例如,控制电源输出电压信号的开关频率在目标频率范围内动态变化且电源在任一时间段内输出电压信号的平均开关频率为目标开关频率,可以理解为:控制电源在目标频率范围内动态挑选一个频率在作为开关频率进行电压信号的输出,但动态挑选的开关频率在任一时间段内所形成的平均开关频率固定,为目标开关频率。如图2中所示,电源的开关频率的目标频率范围中包含a、b、c、d等几个频率值,控制电源选择a作为开关频率进行电压信号输出之后,控制电源选择c作为开关频率进行电压信号的输出,之后再控制电源选择d作为开关频率进行电压信号的输出,等等,也就是说,电源不再以一个固定的开关频率输出电压信号,而是在目标频率范围内不断选择一个不同的频率值作为开关频率进行电压信号的输出,但是在任意多个时刻所组成的时间段内电源所选择的频率值的平均值均为固定值,即目标开关频率的频率值。由此,开关频率的不断变化且平均开关频率保持不变的控制方案,打破原来固定的开关频率对第一部件所引起的振动,如共振等,从而减少噪声,实现降噪,同时也不会影响电子设备在当前状态如待机状态下的正常运行。

从上述技术方案可以看出,本申请实施例一提供的一种控制方法中,在使用电源向包括受电压信号激发产生噪声的第一部件的电子设备供电时,通过监测电源的电压输出信息以监测到电源输出电压信号的开关频率是否符合第一控制条件,进而在符合第一控制条件时,控制电源输出电压信号的开关频率在目标频率范围内动态变化,而且电源在任一时间段内输出电压信号的平均开关频率为目标开关频率,从而通过控制进行电压输出的开关频率在平均开关频率为目标开关频率的目标频率范围内动态变化,由此来降低使用电源进行供电的电子设备所产生的噪声,从而改善第一部件上所产生的噪声对用户产生的影响,由此实现降噪后明显改善用户对电子设备的使用体验。

在一种实现方式中,目标频率范围为以目标开关频率为中心进行展频处理所得到的频率范围,由此,目标频率范围内包含多个频率值,以使得电源输出电压信号的开关频率在目标频率范围内的多个频率值之间动态变化。

如图3中所示,以目标开关频率x为中心向增加和降低两个方向进行频率值的扩展后,得到包含有多个频率值的目标频率范围,而本实施例中控制电源在该目标频率范围内选取开关频率进行电压信号输出时,遵循任一时间段内所选择的多个频率值的平均值为目标开关频率的原则,由此,电源在任一时间段内输出电压信号的平均开关频率均为目标开关频率。

具体的,目标频率范围为以目标开关频率为中心按照预设展频比例值进行展频处理所得到的频率范围,由此目标频率范围中的频率最值与目标开关频率之间的差值绝对值与展频比例相对应。

如图4中所示,以目标开关频率x为中心按照展频比例值y向增加和降低两个方向进行频率值的扩展后,得到包含有多个频率值的目标频率范围,其中,在向增加的方向扩展时,扩展出来的目标频率范围的频率最大值为在目标开关频率x的基础上增加x与y的乘积后所得到的值,在向降低的方向扩展时,扩展出来的目标频率范围的频率最小值为在目标开关频率x的基础上降低x与y的乘积后所得到的值,基于此,本实施例中控制电源在该目标频率范围内选取开关频率进行电压信号输出时,遵循任一时间段内所选择的多个频率值的平均值为目标开关频率的原则,由此,电源在任一时间段内输出电压信号的平均开关频率均为目标开关频率。

在一种实现方式中,步骤103中控制电源输出电压信号的开关频率在目标频率范围内动态变化,具体为:

控制电源输出电压信号的开关频率为目标频率范围内按照随机算法所选择的相应的频率值,电源的开关频率在目标频率范围内随机动态变化。

或者,控制电源输出电压信号的开关频率为目标频率范围内按照线性或非线性选择算法所选择的相应的频率值。

其中,本实施例中控制电源在目标频率范围内按照线性选择算法选择频率值作为开关频率进行电压信号的输出,其中线性选择算法可以为:在目标频率范围内按照从小到大或从大到小的次序依次选取相应的频率值,选取的频率值之间的差值相等,此时,电源输出电压信号的开关频率是线性的增大或者减小,例如,开关频率在10khz到20khz之间,每次选取的开关频率相比前一次选取增加或减少2khz,如每次选择的开关频率分别为:10khz、12khz、14khz、16khz等等,但平均开关频率在13khz;

或者,本实施例中控制电源在目标频率范围内按照非线性选择算法选择频率值作为开关频率进行电压信号的输出,其中,非线性选择算法可以为:在目标频率范围内按照从小到大或者从大到小的次序选取相应的频率值,选取的频率值之间的差值不同或相同(不是每次选取的频率值之间的差值都相同,即非线性),此时,电压输出的电压信号的开关频率是非线性的增大或减小,例如,开关频率在10k到20k之间,每次选取的开关频率相比前一次选取增加或减少的差值不同,如每次选择的开关频率分别为:10k、11k、15k、16k等等,但平均开关频率在13khz。

也就是说,本实施例中可以在以目标开关频率为中心展频得到的目标频率范围中随机选择或者按照线性或非线性的选择算法依次选择频率值作为电源的开关频率,以控制电源按照所选择的开关频率进行电压信号的输出,并保持任一时间段内所选择的多个频率值的平均值为目标开关频率,由此,电源在任一时间段内输出电压信号的平均开关频率均为目标开关频率。

具体实现中,本实施例中可以为电源配置三角波生成器,该三角波生成器用于对电源输出三角波,以实现对电源的开关频率的扩展,基于此,电源输出电压信号的开关频率通过三角波的展频后在展频出来的目标频率范围内动态变化,且电源在任一时间段内输出电压信号的平均开关频率为目标开关频率,例如,在电源设置用于展频的三角波生成器之后,通过三角波生成器与电源之间的反馈线路,在电源输出电压信号的过程中对开关频率增加展频比例值为10%到15%之间任意值的三角波运算,从而使得电源输出电压信号的开关频率不再固定在20khz,而是平均落在相临的18khz到22khz之间,由此,电源的开关频率在18khz到22khz之间动态变化,且平均开关频率仍为20khz,这样就可以降低电子设备中的噪声。

在一种实现方式中,步骤102中电源输出电压信号的开关频率符合第一控制条件,具体可以为:

电源输出电压信号的开关频率处于声音频率范围,使得第一部件产生共振噪声。

其中,声音频率范围可以为耳朵所能够接收到的声音的频率范围,如低频的20hz到20khz的范围等,具体可以为:人耳所接收到的能够与第一部件产生共振现象导致共振噪声的声音频率范围。在该声音频率范围内,第一部件如陶瓷电容等会因为共振而产生噪声,给用户造成不良影响,基于此,本实施例中在电源输出电压信号的开关频率处于声音频率范围的情况下,控制电源输出电压信号的开关频率在目标频率范围内动态变化,且电源在任一时间段内输出电压信号的平均开关频率为目标开关频率,例如,控制电源在18khz到22khz内动态变化但平均开关频率保持在20khz,由此,避免陶瓷电容的共振噪声。

参考图5,为本申请实施例二提供的一种控制装置的结构示意图,本实施例中的装置为功能模块实现,可以配置在具有电源的电子设备中,如手机、pad或笔记本等设备,在该电子设备中,电源受电子设备指示向电子设备供电,如电子设备中的第二部件,如cpu部件可以向电源发送电压请求指令,用以通知电源向第一部件输出其所需要的电压,相应的,电源对指令进行响应为电子设备供电。其中电子设备中包含受电压信号激发产生声音的第一部件,如陶瓷电容等,陶瓷电容会因为电压信号的传输而震动,由此可能会产生对用户产生不良影响的噪声。

具体的,本实施例中的装置可以包括以下单元解决以上噪声问题:

信息获得单元501,用于获得电源的电压输出信息,所述电压输出信息表明所述电源输出电压信号的开关频率;

频率控制单元502,用于响应于所述电源输出电压信号的开关频率符合第一控制条件,控制所述电源输出电压信号的开关频率在目标频率范围内动态变化,且所述电源在任一时间段内输出电压信号的平均开关频率为目标开关频率;

其中,所述电源输出电压信号的开关频率在所述目标频率范围内动态变化使得使用所述电源进行供电的电子设备产生第一噪声,所述电源输出电压信号的开关频率为所述目标开关频率使得使用所述电源进行供电的电子设备产生第二噪声;

所述第一噪声小于所述第二噪声;

其中,在使用所述电源进行供电的电子设备中存在第一部件,所述第一部件受所述电源的电压变化加法产生所述噪声。

从上述技术方案可以看出,本申请实施例二提供的一种控制装置中,在使用电源向包括受电压信号激发产生噪声的第一部件的电子设备供电时,通过监测电源的电压输出信息以监测到电源输出电压信号的开关频率是否符合第一控制条件,进而在符合第一控制条件时,控制电源输出电压信号的开关频率在目标频率范围内动态变化,而且电源在任一时间段内输出电压信号的平均开关频率为目标开关频率,从而通过控制进行电压输出的开关频率在平均开关频率为目标开关频率的目标频率范围内动态变化,由此来降低使用电源进行供电的电子设备所产生的噪声,从而改善第一部件上所产生的噪声对用户产生的影响,由此实现降噪后明显改善用户对电子设备的使用体验。

在一种实现方式中,所述目标频率范围为以所述目标开关频率为中心进行展频处理所得到的频率范围,所述目标频率范围内包含多个频率值,以使得所述电源输出电压信号的开关频率在所述目标频率范围内的多个频率值之间动态变化。

具体的,所述目标频率范围为以所述目标开关频率为中心按照预设展频比例值进行展频处理所得到的频率范围,以使得所述目标频率范围中的频率最值与所述目标开关频率之间的差值绝对值与所述展频比例相对应。

在一种实现方式中,频率控制单元502具体用于:控制所述电源输出电压信号的开关频率为目标频率范围内按照随机算法所选择的相应的频率值。

在一种实现方式中,频率控制单元502具体用于:控制所述电源输出电压信号的开关频率为目标频率范围内按照线性或非线性选择算法所选择的相应的频率值。

在一种实现方式中,所述电源输出电压信号的开关频率符合第一控制条件包括:所述电源输出电压信号的开关频率处于声音频率范围,使得所述第一部件产生共振噪声。

需要说明的是,本实施例中各单元的具体实现可以参考前文中的相应内容,此处不再详述。

参考图6,为本申请实施例三提供的一种控制装置的结构示意图,本实施例中的装置为实体结构,可以配置在具有电源的电子设备中,如手机、pad或笔记本等设备,在该电子设备中,电源受电子设备指示向电子设备供电,如电子设备中的第二部件,如cpu部件可以向电源发送电压请求指令,用以通知电源向第一部件输出其所需要的电压,相应的,电源对指令进行响应为电子设备供电。其中电子设备中包含受电压信号激发产生声音的第一部件,如陶瓷电容等,陶瓷电容会因为电压信号的传输而震动,由此可能会产生对用户产生不良影响的噪声。

具体的,本实施例中的装置可以包括以下结构解决以上噪声问题:

控制器601,用于获得电源的电压输出信息,所述电压输出信息表明所述电源输出电压信号的开关频率。

控制器601还用于响应于所述电源输出电压信号的开关频率符合第一控制条件,控制所述电源输出电压信号的开关频率在目标频率范围内动态变化,且所述电源在任一时间段内输出电压信号的平均开关频率为目标开关频率;

其中,所述电源输出电压信号的开关频率在所述目标频率范围内动态变化使得使用所述电源进行供电的电子设备产生第一噪声,所述电源输出电压信号的开关频率为所述目标开关频率使得使用所述电源进行供电的电子设备产生第二噪声;

所述第一噪声小于所述第二噪声;

其中,在使用所述电源进行供电的电子设备中存在第一部件,所述第一部件受所述电源的电压变化加法产生所述噪声。

具体的,控制器601可以通过与电源相连接的脉冲宽度调整pwm(pulsewidthmodulation)的ic(integratedcircuitchip)芯片或电子设备中的嵌入式控制器ec(embedcontroller)来实现开关频率的捕捉以及开关频率的动态控制。

从上述技术方案可以看出,本申请实施例三提供的一种控制装置中,在使用电源向包括受电压信号激发产生噪声的第一部件的电子设备供电时,通过监测电源的电压输出信息以监测到电源输出电压信号的开关频率是否符合第一控制条件,进而在符合第一控制条件时,控制电源输出电压信号的开关频率在目标频率范围内动态变化,而且电源在任一时间段内输出电压信号的平均开关频率为目标开关频率,从而通过控制进行电压输出的开关频率在平均开关频率为目标开关频率的目标频率范围内动态变化,由此来降低使用电源进行供电的电子设备所产生的噪声,从而改善第一部件上所产生的噪声对用户产生的影响,由此实现降噪后明显改善用户对电子设备的使用体验。

在一种实现方式中,所述目标频率范围为以所述目标开关频率为中心进行展频处理所得到的频率范围,所述目标频率范围内包含多个频率值,以使得所述电源输出电压信号的开关频率在所述目标频率范围内的多个频率值之间动态变化。

可选的,所述目标频率范围为以所述目标开关频率为中心按照预设展频比例值进行展频处理所得到的频率范围,以使得所述目标频率范围中的频率最值与所述目标开关频率之间的差值绝对值与所述展频比例相对应。

在一种实现方式中,控制器601具体用于:控制所述电源输出电压信号的开关频率为目标频率范围内按照随机算法所选择的相应的频率值。

在一种实现方式中,控制器601具体用于:控制所述电源输出电压信号的开关频率为目标频率范围内按照线性或非线性选择算法所选择的相应的频率值。

在一种实现方式中,所述电源输出电压信号的开关频率符合第一控制条件包括:所述电源输出电压信号的开关频率处于声音频率范围,使得所述第一部件产生共振噪声。

需要说明的是,本实施例中各器件的具体实现可以参考前文中相应内容,此处不再详述

参考图7,为本申请实施例四提供的一种电子设备的结构示意图,该电子设备可以为手机、pad或笔记本等设备。

在本实施例中,该电子设备可以包括有以下结构:

电源701,用于向电子设备供电,并且,电源701在进行电压输出时具有开关频率。

其中,电子设备中的cpu发送指令给电源701,电源701对指令进行响应为电子设备供电。而电源701的开关频率是指电源701中进行直流传输的源转换器的开关频率,如dc/dc(直流/直流)电源转换器,其作为开关电源芯片,利用电容、电感的储能的特性,通过可控开关进行高频开关的动作,将输入的电能储存在电容(感)里,当开关断开时,电能再释放给负载,提供能量。

第一部件702,受电压激发产生噪声,例如,受电源701在开关频率下输出的电压信号激发产生噪声。

其中,电源701向电子设备供电时,在其开关频率下,第一部件702能够受电源701在开关频率下所输出的电压信号激发而产生噪声,开关频率的大小关系到噪声的强度,关系到用户是否可以接收相应强度下的噪声。

处理器703,用于执行应用程序,以实现以下功能:获得电源701的电压输出信息,电压输出信息表明电源701输出电压信号的开关频率;响应于电源701输出电压信号的开关频率符合第一控制条件,控制701电源输出电压信号的开关频率在目标频率范围内动态变化,且电源701在任一时间段内输出电压信号的平均开关频率为目标开关频率;

其中,电源701输出电压信号的开关频率在目标频率范围内动态变化使得电子设备产生第一噪声,电源701输出电压信号的开关频率为目标开关频率使得电子设备产生第二噪声,而第一噪声小于第二噪声。

需要说明的是,应用程序可以为预先设置在存储器中的软件或代码,处理器703中包含内核,由内核去存储器中调取并运行该应用程序,以实现相应的功能。存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(rom)或闪存(flashram),存储器包括至少一个存储芯片。

从上述技术方案可以看出,本申请实施例四提供的一种电子设备中,在使用电源向包括受电压信号激发产生噪声的第一部件的电子设备供电时,通过监测电源的电压输出信息以监测到电源输出电压信号的开关频率是否符合第一控制条件,进而在符合第一控制条件时,控制电源输出电压信号的开关频率在目标频率范围内动态变化,而且电源在任一时间段内输出电压信号的平均开关频率为目标开关频率,从而通过控制进行电压输出的开关频率在平均开关频率为目标开关频率的目标频率范围内动态变化,由此来降低使用电源进行供电的电子设备所产生的噪声,从而改善第一部件上所产生的噪声对用户产生的影响,由此实现降噪后明显改善用户对电子设备的使用体验。

在一种实现方式中,本实施例中的电子设备还可以包含有如下结构,如图8中所示:

三角波生成器704,与电源701相连接,处理器703控制三角波生成器704向电源701输出三角波,以使得电源701输出电压信号的开关频率在目标频率范围内动态变化,且电源701在任一时间段内输出电压信号的平均开关频率为目标开关频率。

以下以电子设备为笔记本、第一部件为陶瓷电容为例,对本申请中的技术方案进行举例说明:

本申请的技术方案中通过3v/5vpwmic调整电源在轻载下的开关频率,从而改变笔记本在待机状态下3v/5v电源的固定频率,使得pwmic的pwm周期控制在18khz到22khz之间,从而降低陶瓷电容两极的电压差,从而减少陶瓷电容的震动幅度,进而降低整体主板的共振幅度,实现大幅减少音频噪音的声强水平。

具体的,结合图9中所示的电路结构,本申请的技术方案的执行行为原理如下:

在笔记本轻载状态比如待机状态下,电源pwmic的开关频率会在20khz以下,处于断续导通模式dcm模式(baidiscontinousconducionmode),当笔记本系统下应用app和cpu的唤醒频率也处于相同等级下,那么叠加在一起后,20khz频率下的噪音水平会叠加发散,噪声更大。

为了解决此问题,本申请中在pwm电源上设计“spreadspectrum”即展频技术:通过在电路中基于feadback路径的算法增加10%到15%偏差jitter的三角波运算,从而使pwmic在待机状态下开关频率不固定在20khz,而是增加或降低开关频率,使得开关频率平均落在相临的18khz到22khz区间,这样就可以降低待机状态下的噪音水平。

例如,在启动计算机系统并进入idle状态之后,idle下app和cpu会实时环形,频率落在20khz以内,此时,3v/5vpwmic捕捉cpu和app环形来调整pwmic频率,如图10中所示,基于此,pwmic当落在20khz频率启动feedback发生器,产生18khz到22khz的随机频率,而pwmic接收到发生器的jitter频率后,改变pwmic频率同时确保输出电压稳定,实现降噪。基于此,3v/5vpwmic会根据操作系统app和cpu的频率变化而相应的jitter改变。

如图11中所示,为电源的开关频率固定在20khz下的噪声状态,如图12中所示,为电源的开关频率经过展频后平均落在相临的18khz到22khz区间的噪声状态,可见,本申请的技术方案能够明显降低噪声的峰值,从而达到降噪的目的。

基于以上实现,本申请中可以大幅改善笔记本在待机时的严重音频噪音问题,而且通过规律性改变电源震动周期和频率,对电源输出效率没有影响,也不影响笔记本性能和电池续航能力。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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