用于利用管芯上的传感器进行热控制的系统和方法_2

文档序号:9458022阅读:来源:国知局
器电路111执行来自存储器电路112中存储的代码的命令。处理器电路111也可从存储器电路112读取数据并向其写入数据。处理器电路111和存储器电路112可以耦接到温度传感器101中的每个温度传感器。处理器电路111可以从温度传感器101中的至少一个温度传感器接收温度值。此外,处理器电路111可以使用来自温度传感器101的温度作为用于存储器电路112中存储的模拟程序的输入值。于是,处理器电路111可以计算PCB布局100的温度梯度图或温度图。
[0022]在根据本公开的实施例中,期望具有PCB 100中的电路操作的电子设备热性能的精确估计值。因此,与PCB基板相关联的温度值可以更好地代表便携式设备之内的热通量。在电子设备工作期间,在不同时间间隔可能有几个管芯110变为活动的。在活动周期期间,特定管芯110可能会汲取大量功率,从而耗散大量热。于是,对应于活动功率放大器的管芯可能被加热到极高温度,不能代表PCB 100其余部分中的总体温度。对于估计便携式电子设备之内热通量的目的而言,这种电路中的温度传感器提供的测量可能会不切实际地高。于是,在一些实施例中,可能期望使用管芯110中包括的温度传感器所提供的值,该管芯包括非活动IC或在工作期间通常汲取适中到少量的功率。
[0023]在一些实施例中,管芯110对应于用于RF天线的功率放大器。例如,在典型的便携式电子设备中,管芯110-1、110-2和110-3中的每一者都可以是用于工作于给定频段中的RF天线的功率放大器。就此而言,在RF通信期间,可以定期仅使用管芯110中的一个管芯。实际上,在一些实施例中,若干管芯110可以在便携式电子设备的可用期间的大部分时间内保持空闲。例如,在一些实施例中,可以在第一带宽中的RF辐射就是不可用的第一地理区域中定期操作该设备。针对第一带宽调谐的PCB 100中的第一功率放大器管芯可以在第一地理区域中操作设备的时间内保持空闲。为了清晰起见,可以将第一功率放大器称为“带外”功率放大器。可以使用“带外”中包括的温度传感器提供温度数据。
[0024]诸如图1中所示的一些实施例可以使用从多个温度传感器101提供的温度以获得更精确的温度梯度。例如,在一些实施例中,可以使用由多个温度传感器101在任何给定时间点提供的最小温度值。在断续打开和关闭管芯110时,来自多个温度传感器的最小值可以充分稳定。在一些实施例中,温度传感器101提供的多个值的平均值可用于进行热控制。此外,根据一些实施例,可以对PCB 100上多个温度传感器101提供的测量值进行统计操作。例如,在一些实施例中,可以从测量集中丢弃最低的测量值。或者可以从测量集中丢弃最高的测量值。或者可以从测量集中丢弃最低和最高的值。在以上实施例中,处理器111可以处理由温度传感器101提供的温度数据并对其进行统计操作。于是,根据以上实施例的温度传感器101可以提供稳定的热信号响应。此外,在本文公开的便携式电子设备中的无线电系统从一个PA交替到另一个时,第三空闲PA中的温度传感器可以通过动态过渡提供精确的热响应。例如,管芯110-1可以是工作于第一 RF频带中的PA,并且管芯110-3可以是工作于第三RF频带中的PA。在便携式电子设备工作期间,该设备可以在管芯110-1和管芯110-3之间交替活动,而PA管芯110-2保持空闲。在这样的配置中,处理器111可以确定来自空闲PA管芯110-2中的温度传感器101-2的温度读数是期望的选择。
[0025]图2示出了根据一些实施例配置为对便携式电子设备进行热控制的PCB 200。PCB200包括上文(参考图1)详述的管芯110、温度传感器101、处理器电路111和存储器电路112。图2中的PCB 200还包括热部件220,其可以是PCB 200中的“热点”。例如,热部件220可以是手持式电子设备中的电池。就此而言,由于工作周期延长,热部件220可以是恒定热源。恒定热源可以是PCB 200中在相对于电子设备工作的时间段延长的时间段内比其周围温度更高的元件。热部件220可以耦接到PCB 200,但不在PCB 200内部,也不嵌入PCB 200中。于是,为了对PCB 200中的热梯度分布具有精确的描述,可能期望在邻近热部件220的管芯110中放置温度传感器101。进一步根据一些实施例,热部件220可以是热沉,其相对于PCB 200中的其他部件保持在更低温度。例如,热部件220可以是形成便携式电子设备窗口的一部分的玻璃。
[0026]在根据本公开的实施例中,处理器电路111可以确定管芯110-3最接近热部件220。并且处理器电路111可以确定管芯110-1离热部件220最远。在这样的配置中,处理器电路111可以选择来自温度传感器101-1和101-3的测量。此外,在一些实施例中,处理器电路111可以对来自温度传感器101-1和101-3的测量进行平均。此外,根据一些实施例,处理器电路111可以从温度传感器101-1和101-3提供的测量选择最低值。
[0027]图3示出了根据一些实施例用于对便携式电子设备进行热控制的方法300的流程图。方法300中的便携式电子设备可以包括具有管芯的PCB布局,每个管芯包括温度传感器(例如,PCB 100、管芯110和温度传感器101,参考图1)。此外,方法300中的PCB布局可以包括处理器电路和存储器电路(例如,参考图1,处理器电路111和存储器电路112)。因此,方法300中的步骤可以部分或全部由执行命令、存储数据并使用存储器电路中存储的数据的处理器电路执行。
[0028]步骤310包括基于预选的温度传感器值模拟PCB中感兴趣区域的温度梯度。步骤310可以包括将PCB布局中的多个点中的每个点与温度值相关联。因此,可以利用计算机辅助设计(CAD)程序,利用一组预先存在的测量数据或两者的组合来执行步骤310。CAD程序可以存储于存储器电路中并由PCB布局中的处理器电路执行。在一些实施例中,CAD程序可以存储于存储器电路中并由PCB布局中不包括的处理器电路执行。在这样的实施例中,可以在PCB布局中的存储器电路中存储从步骤310获得的热梯度模型。
[0029]步骤320包括为温度读数选择温度传感器。因此,步骤320可以包括在PCB布局的空闲管芯中选择温度传感器。此外,步骤320可以包括从多个温度传感器选择温度传感器。如上文结合图1和2所述,步骤320可以包括选择邻近PCB布局中热部件的温度传感器。例如,步骤320可以包括选择邻近PCB布局或电子设备中热源的温度传感器。在一些实施例中,步骤320可以包括远离热部件的温度传感器。在一些实施例中,步骤320中的热部件可以是热沉。
[0030]步骤330包括从选择的温度传感器收集温度传感器读数。步骤330可以包括在存储器电路中存储至少传感器读数。步骤340包括获得感兴趣区域的温度梯度。因此,步骤340可以包括在步骤310中获得的温度梯度模型中使用温度传感器读数。例如,温度传感器读数可以是步骤310中生成的温度梯度模型中的边界值。于是,步骤340可以包括从向热梯度模型提供的边界值生成热梯度或热图。
[0031]步骤350包括基于获得的温度梯度在感兴趣区域中进行补救行动。在一些实施例中,
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