一种提升能耗效率的移动终端的制作方法

文档序号:7903500阅读:383来源:国知局
专利名称:一种提升能耗效率的移动终端的制作方法
技术领域
本实用新型涉及带功率放大器的移动通讯终端领域,更具体的说,改进涉及的是 一种提升能耗效率的移动终端。
背景技术
目前,通讯终端的能耗效率并不是很高,大部分的能量都被其功率放大器Power Amplifier (简称PA)所消耗;即使在发射时PA最大功率的效率也只有40%左右,这就意味 着有60%左右的电能将转换成热能被消耗掉。以 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access,宽带码分多址)终端为例, PA最大功率的工作电流可达500 700mA,该WCDMA终端在进行长时间的通话后,由于能耗 效率不高,大部分的电量被转换为无用的热量,导致所述WCDMA终端比较烫手,其温度可达 到60°C甚至更高,这对于用户的使用会造成一定影响;此外,高温也给该WCDMA终端上的电 池留下了安全方面的隐患。因此,现有技术尚有待改进和发展。

实用新型内容本实用新型的目在于,提供一种提升能耗效率的移动终端,可提升移动通讯终端 的能耗效率。本实用新型的技术方案如下—种提升能耗效率的移动终端,包括一电路板和至少一功率放大器模块,所述功 率放大器模块电性连接在所述电路板上,用于放大移动终端的通讯信号;其中,在所述移动 终端上还设置有一用于吸收由所述功率放大器模块产生的热能并转换成电能的热电转换 模块,所述热电转换模块的输出端电性连接在所述电路板上。所述的移动终端,其中,所述热电转换模块的高温端位于所述电路板的背面,相对 所述功率放大器设置;所述功率放大器位于所述电路板的正面。所述的移动终端,其中,所述热电转换模块的输出端电性连接在所述电路板上的 充电电路中,用于给所述移动终端上的电池充电。所述的移动终端,其中,所述热电转换模块的输出端电性连接在所述电路板上的 供电电路中,用于给所述移动终端上的LED灯供电。所述的移动终端,其中,所述热电转换模块的输出端电性连接在所述电路板上的 供电电路中,用于给所述移动终端上的显示屏供电。所述的移动终端,其中,所述热电转换模块为一适配所述功率放大器布局的热电 转换片。本实用新型所提供的一种提升能耗效率的移动终端,由于在移动终端上采用了热 电转换模块,吸收了功率放大器工作时产生的热能,并将其转换成了电能加以利用,从而提 升了该移动终端的能耗效率;同时,也降低了移动终端长时间通话后的温升,减少了高温给用户的使用造成的影响,提高了移动终端电池的安全性。
图1是本实用新型提升移动终端能耗效率方法的流程图;图2是本实用新型提升移动终端能耗效率方法中检测温度的流程图;图3是本实用新型提升移动终端能耗效率方法中检测电压的流程图;图4是本实用新型提升能耗效率移动终端的一种堆叠结构示意图;图5是本实用新型提升能耗效率移动终端的一种典型的功放电路示意图;图6是本实用新型移动终端所应用的热电转换模块转换原理示意图。
具体实施方式
以下将结合附图,对本实用新型的具体实施方式
和实施例加以详细说明。本实用新型一种提升能耗效率的方法,用于移动终端的内部,其具体实施方式
之 一,如附图1所示,包括以下步骤步骤S110、用于放大通讯信号的功率放大器设置在所述移动终端的电路板上,位 于所述移动终端的内部,与所述电路板电性连接;所述功率放大器工作时发热并产生热能; 例如,在使用所述移动终端进行通话的过程中,所述功率放大器工作时放大发射和/或接 收的通讯信号,并在工作过程中产生大量热量;步骤S120、设置在所述移动终端内部的热电转换模块,通过热传导吸收所述功率 放大器工作时产生的热能;包括以热传导、热对流、热辐射方式直接和/或间接吸收热能;步骤S130、所述热电转换模块将吸收的热能转换成电能,输出到所述电路板上加 以利用。其中,在所述步骤S130中还可包括温度检测和/或电压检测的操作(1)温度检测,如附图2所示步骤S131、检测所述热电转换模块高温端的温度值T1,和检测所述热电转换模块 低温端的温度值T2 ;步骤S132、将所述高温端的温度值T1和所述低温端的温度值T2之间的温度差值 ΔΤ = T1-T2,与预设的温差阀值T3进行比较;当所述温度差值Δ T达到或超过预设的温差阀值T3时,即ΔΤ彡T3时,进入步骤 S133a、引入所述热电转换模块的输出端电压;当所述温度差值ΔΤ未达到预设的温差阀值1~3时,S卩ΔΤ<Τ3时,进入步骤S133b、 断开所述热电转换模块的输出端电压引入。 (2)电压检测,如附图3所示步骤S134、检测所述热电转换模块输出端的电压值U1 ;步骤S135、将检测的电压值U1与预设的电压阀值U2进行比较;当检测的电压值U1达到或超过预设的电压阀值U2时,即U1 ^ U2时,进入步骤 S136a、引入所述热电转换模块的输出端电压;当检测的电压值U1未达到预设的电压阀值U2时,即U1 < U2时,进入步骤S136b、 断开所述热电转换模块的输出端电压引入。[0036]为此,本实用新型提出了一种提升能耗效率的移动终端,包括一电路板和一个以 上的功率放大器模块,所述功率放大器模块电性连接在所述电路板上,用于放大移动终端 的通讯信号;其具体实施方式
之一,在所述移动终端上还设置有一热电转换模块,用于吸收 由所述功率放大器模块产生的热能并将其转换成电能;所述热电转换模块设置在所述移动 终端的内部,所述热电转换模块的输出端电性连接在所述电路板上,用于将转换的电能返 回到所述电路板上加以利用。具体的,如附图5所示,所述功率放大器包括一个GSM的PA功率放大器401、一个 WCDMA的PAl功率放大器402、以及一个WCDMA的PA2功率放大器403,均位于所述电路板 400的正面400a ;所述热电转换模块410的输入端包括一高温端410a和一低温端410b ;所 述高温端410a位于所述电路板400的背面400b上,相对所述功率放大器401、402和403设 置;例如,所述热电转换模块410的高温端410a可紧贴在所述电路板400的背面400b上, 由于位于所述功率放大器401、402或403下方的电路板400上会设置有很多用于辅助散热 的通孔420,可使得所述功率放大器401、402或403在工作过程中产生的热量大部分都会通 过这些通孔420热辐射和/或热对流到所述热电转换模块410的高温端410a ;再加上所述 功率放大器401、402或403与所述电路板400的正面400a接触,以及所述电路板400的背 面400b与所述热电转换模块410的高温端410a接触产生的热传导作用,导致所述热电转 换模块410高温端410a的温度迅速上升,并与该热电转换模块400的低温端400b形成较 大的温差,从而使得具有两种不同类型材料特性的半导体组成的热电转换模块,或者采用 两种不同类型的半导体材料相连接组成的热电转换模块在其输出端产生电动势ε ε = QsX (T2-T1) 公式(1)公式(1)中,电动势ε的单位为V; 03是所用热电转换半导体材料的塞贝克 (Seebeck)系数,单位为V/K,T1是高温端温度,单位为K ;Τ2是低温端温度,单位为K。在实际应用中,可将多个PN结相串联构成一个热电转换模块;如今也有产品面 世,例如,Hi-Z公司生产的热电转换模块系列产品,该系列热电转换模块可在-20°C到 300°C之间的温度范围内进行有效地热电转换,输出功率达到2. 5W至19W之间,输出端的负 载电压在1. 65V至3. 30V之间。 本实用新型的移动终端仍以WCDMA终端为例,如附图5所示,其电路板400上的功 放电路包括有三个PA,其中一个是GSM的PA,另两个是W⑶MA的PAl和PA2 ;所述PA、PAl 和PA2均设置在电路板400的正面,电路板400的背面不设置元器件可以获得更好的散热 效果和EMC特性;在所述PA、PA1或PA2下方的电路板400上还设置有多个通孔420用于散 热;如附图4所示,在所述电路板400的背面400b设置有热电转换模块410 ;该热电转换模 410块呈矩形片件结构,两面分别为高温端410a和低温端410b ;所述高温端410a紧贴所述 电路板400的背面400b上,或者通过膏状或具有弹性的导热硅胶连接在所述电路板400的 背面400b上。 所述热电转换模块的工作原理如下,该WCDMA终端在通话期间,GSM的PA或WCDMA 的PA工作时产生热量,一部分的热量先传导到与其相接触的电路板上,再传导到与该电路 板相接触的所述热电转换模块上;一部分的热量通过电路板上散热通孔处的热对流和热辐 射到达所述热电转换模块上;所述热电转换模块吸收PA工作时产生的热能,如附图6所示, 导致其高温端410a的温度上升,并与其低温端410b形成温差,由此利用半导体的塞贝克效应在所述热电转换模块的输出端产生电动势,将该输出端连入所述WCDMA终端的电路板 上,可接入其电池的充电电路中,给电池进行充电,通过回收部分电能来达到提高能耗的目 的,也可直接连接到该WCDMA终端的耗电模块上,例如,LED灯、显示屏、触摸屏、蓝牙、耳机 等等,直接接入这些耗电模块的供电电路中即可,一样可以通过节省电池电能来达到提高 能耗的目的;同时也降低了所述WCDMA终端的温升,减少了高温对用户使用造成的影响,也 减少了高温给所述WCDMA终端的电池留下的安全隐患,提高了电池的安全性。作为本实用新型移动终端的另一种具体实施方式
,所述热电转换模块也可以直接 设置在所述功率转换模块上,例如,所述热电转换模块的高温端与所述功率转换模块紧贴 设置,通过热传导直接吸收所述功率转换模块工作中产生的热能。本实用新型提升能耗效率的移动终端还可将上述两种方式合起来实施,S卩,在所 述电路板的背面,以及在所述功率转换模块的正面,分别设置所述热电转换模块,以充分吸 收所述功率转换模块产生的副热,进一步提高所述移动终端的能耗效率。此外,本实用新型还提出一种热电转换模块的用途,包括一热电转换模块,用于吸 收热能并转换成电能;其具体实施方式
之一,该热电转换模块设置在一移动终端的内部,用 于吸收所述移动终端上的功率放大器在放大通讯信号时产生的热能,并将其转换成电能; 所述热电转换模块的输出端电性连接在所述移动终端的电路板上,用于将转换后的电能输 出到所述移动终端的充电电路或所述耗电模块中;所述耗电模块包括LED灯、显示屏、触摸 屏、蓝牙、耳机等等,直接输出到这些耗电模块的供电电路中即可。应当理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换, 而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
权利要求一种提升能耗效率的移动终端,包括一电路板和至少一功率放大器模块,所述功率放大器模块电性连接在所述电路板上,用于放大移动终端的通讯信号;其特征在于,在所述移动终端上还设置有一用于吸收由所述功率放大器模块产生的热能并转换成电能的热电转换模块,所述热电转换模块的输出端电性连接在所述电路板上。
2.根据权利要求1所述的移动终端,其特征在于,所述热电转换模块的高温端位于所 述电路板的背面,相对所述功率放大器设置;所述功率放大器位于所述电路板的正面。
3.根据权利要求1所述的移动终端,其特征在于,所述热电转换模块的输出端电性连 接在所述电路板上的充电电路中,用于给所述移动终端上的电池充电。
4.根据权利要求1所述的移动终端,其特征在于,所述热电转换模块的输出端电性连 接在所述电路板上的供电电路中,用于给所述移动终端上的LED灯供电。
5.根据权利要求1所述的移动终端,其特征在于,所述热电转换模块的输出端电性连 接在所述电路板上的供电电路中,用于给所述移动终端上的显示屏供电。
6.根据权利要求1至5中任一所述的移动终端,其特征在于,所述热电转换模块为一适 配所述功率放大器布局的热电转换片。
专利摘要本实用新型公开了一种提升能耗效率的移动终端,包括一电路板和至少一功率放大器模块,所述功率放大器模块电性连接在所述电路板上,用于放大移动终端的通讯信号;其中,在所述移动终端上还设置有一用于吸收由所述功率放大器模块产生的热能并转换成电能的热电转换模块,所述热电转换模块的输出端电性连接在所述电路板上。由于在移动终端上采用了热电转换模块,吸收了功率放大器工作时产生的热能,并将其转换成了电能加以利用,从而提升了该移动终端的能耗效率;同时,也降低了移动终端长时间通话后的温升,减少了高温给用户的使用造成的影响,提高了移动终端电池的安全性。
文档编号H04M1/73GK201758418SQ20102027134
公开日2011年3月9日 申请日期2010年7月23日 优先权日2010年7月23日
发明者白剑 申请人:惠州Tcl移动通信有限公司
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