专利名称：有关电力备用的结构和电力备用方法
技术领域：
本发明涉及包括充电电容器且将该充电电容器用作电力备用部的设备中的方法 和结构。
背景技术：
诸如蜂窝电话的通信设备已经日益变得多用途。例如，蜂窝电话现今通常包括允 许用户不只是进行电话呼叫和接收电话呼叫的应用，如发送/接收文本消息、播放音乐、播 放视频游戏、拍摄照片等。结果，对于大量用户来说，蜂窝电话已经成为日常生活中的日益 普通的一部分。拍摄照片的功能和消费者需求暗示将有更充足的摄像机单元装到移动电话中。不 常用的是，摄像机具有高质量、分辨率非常好、还允许利用强发光部提供简单或高质量的闪 光灯功能。该闪光灯通常是利用闪光灯电容器的普通或修改摄像机闪光灯。当然，在所有电气设备中，对电气部件的供电是至关紧要的功能。在移动设备中， 尤其是该设备容易受到可能影响该设备的某些部件的运动和晃动。通常来说，通过弹性连 接器将电池连接至电子设备，这可能是造成该设备故障的假信号(glitch)。应当相信，开/关问题(尤其是由于假信号)是致使用户恼怒的主要起源之一，这 导致了高返修率。图1例示了诸如移动电话的设备100，该设备100包括外壳101、诸如电池的电源 110、摄像机部120、控制电子装置130、电压变换电路140、闪光灯150以及闪光灯电容器 160。当然，该设备包括其它电气电路，例如，本领域技术人员所公知的，针对移动电话 的情况有收发器和接口电路，在此不对它们进行描述。根据现有技术，使用用于例如设置在数字摄像机中的闪光灯的电容器充电装置来 对该数字摄像机的闪光灯电容器充电，以向闪光灯供电。如图2的示例所示，该充电装置包 括闪光灯电容器260、电压变换电路240、电流模式脉冲宽度调制(PWM)控制电路231以及 充电控制电路232。电压变换电路240还可以包括变压器241、二极管D1、电阻器Rl以及 晶体管(MOSFET) Ql。当该充电装置初始起作用时，电流模式PWM控制电路231输出一脉冲电流以控制 栅极源极电压VGS。充电控制电路232利用时间控制电容器(未示出)控制电流I的脉冲宽 度。因为时间控制电容器的电容较小，所以电流模式PWM控制电路231的软起始时段(艮口， 达到电流I的最大脉冲宽度的时段)非常短。因此，电流模式P丽控制电路231可以在非 常短的时间输出具有最大脉冲宽度的脉冲电流I。当脉冲电流I为“通(on)”(即，具有输出电流的状态)时，M0SFETQ10的栅极源极 电压VGS为正，并且造成经过MOSFET QlO的电流ID增大。在电流ID增大的同时，变压器 231生成感生电流10，以对闪光灯电容器260充电。当脉冲电流I为“断(off)”(即，没有 输出电流的状态)时，MOSFET Ql的栅极源极电压VGS为零并且造成电流Itl减小。当电流I0减小时，由于二极管DlO的极大反向电阻，感生电流Itl也减小至零。由此，闪光灯电容器 260可以由脉冲电流I的通断循环中的感生电流Itl来充电。
发明内容
本发明介绍了一种用于电力备用的新颖解决方案，其消除了因电力故障(例如， 因电源连接假信号)而造成的开/关问题。因而，根据本发明的第一方面，本发明涉及一种设备中的方法，该设备包括被设置 成被从电源提供电力的电气组件，所述设备包括被设置成向闪光灯提供操作电力的电容性 部件，所述方法包括以下步骤感测来自所述电源的电力；如果检测到电力供应故障，则将 来自所述电容性部件的电力重定向至所述电气组件；以及将来自所述电容性部件的电力电 平调节至所述电气组件能消耗的电平。更具体地说，所述电容性部件是闪光灯电容器。本发明还涉及一种设备中的结构，该设备包括被设置成被提供电力的电气组件、 用于对所述组件供电的电源、被设置成向闪光灯部件提供操作电力的电容性部件。所述结 构包括用于感测从所述电源提供的电力的装置，和用于在来自所述电源的电力减小至预 定电平时将来自所述电容性部件的电力重定向至所述电气组件的装置。优选的是，所述结 构还可以包括电力变压器，该电力变压器用于将来自所述电容性部件的电力电平调节至所 述电气组件能消耗的电平。所述电源可以是电池。所述电容性部件可以是闪光灯电容器。 所述结构还可以包括控制器电路和切换结构。优选的是，所述控制器电路接收有关所述电 源对所述电气组件的电力供应的信息。所述切换结构可以被设置成从所述电源向需要电的 部件提供电力。可以将电力备用控制器结构设置成控制电力变换电路，以使储存在所述电 容性部件中的电力被降压变换至所述电气电路能使用的电平。根据本发明的另一方面，提供了一种设备，该设备包括图像记录结构和闪光灯、用 于向所述闪光灯供电的电容器以及电源。所述设备还包括一结构，该结构包括用于感测 从所述电源提供的电力的装置，和用于在来自所述电源的电力减小至预定电平时将来自所 述电容性部件的电力重定向至所述电气组件的装置。更优选的是，所述设备还包括用于与 通信网络通信的通信部。所述设备还可以包括外壳、显示器、控制按钮以及键区。所述设备 还可以包括充电控制电路、电压模式电路、电压变换电路、电力方向控制结构以及电力定向 开关结构。在一个有利的实施方式中，为对电容器充电，当所述闪光灯电容器上的电压较低 时，所述充电控制电路被设置成提供低电压以激活被设置成输出电压的所述电压模式控制 电路，所述电压模式控制电路被设置成提供恒定电流，以对所述充电控制电路的电容器充 电，由此，所述电压模式控制电路被设置成根据所述电容器上的电压增大脉冲电压的脉冲 宽度，所述脉冲电压驱动所述电压变换电路，以提供感生电流来对所述闪光灯电容器充电。 所述电力备用控制结构重定向所述电力变换电路的功能，以使储存在所述闪光灯电容器中 的电力被降压变换至适于所述设备中的其它电气电路的电平。
附图被并入进来并构成本说明书的一部分，例示了本发明的实施方式，并且与文 字描述一起来说明本发明。在图中图1示意性地例示了现有技术解决方案的状态；
图2示意性地例示了根据本发明的一个实施方式；图3例示了包括有根据本发明的一个结构的设备；以及图4更详细地例示了包括有根据本发明的一个结构的设备。
具体实施例方式作为在此使用的术语，“设备”应被广泛地解释成包括无线电话，可以将蜂窝无线 电话与数据处理、传真以及数据通信能力相结合的个人通信系统(PCS)终端，可以包括无 线电话、寻呼机、因特网/内联网接入、web浏览器、记事薄、日历、摄像机(例如，视频摄像 机和/或静止图像摄像机)、录音机(例如，麦克风)、多普勒接收器以及/或者全球定位系 统(GPS)接收器的个人数字助理(PDA)，膝上型电脑，GPS装置，摄像机(例如，视频摄像机 和/或静止图像摄像机)，录音机(例如，麦克风)，以及能够显示媒体的任何其它计算或通 信设备，如个人计算机、家庭娱乐系统、电视机等。作为在此使用的术语，“假信号”应当被广泛地解释成包括电力供应故障或减小。如图3所示，示范性设备300可以包括外壳310、显示器311、控制按钮312、键区 313、通信部314、电池315以及摄像机320。外壳310可以相对于外部部件来保护设备300 的组件。显示器311可以向用户提供可视信息。例如，显示器310可以提供与呼入或呼出 呼叫、媒体、游戏、电话本、当前时间等有关的信息。控制按钮312可以允许用户与该设备交 互作用，以使设备执行一个或更多个操作。键区313可以包括标准电话键区。摄像机320 可以使用户能够捕获并且存储视频和/或图像(例如，照片)。下面，将对摄像机部以及根 据本发明的电力备用部的功能进行更详细描述。通信部包括诸如接收器、发送器、天线等的 各个部件(未示出)，用于与一个或几个通信网络建立和执行通信。结合根据本发明的电力备用部的摄像机部320 (如图4所示)包括图像捕获电子 装置321、摄像机镜头322、闪光灯450、闪光灯电容器460、充电控制电路470、电压模式电路 480、电压变换电路490、电力方向控制结构444、以及电力定向开关结构445。应注意到，电 压模式电路根据这个实施例是可选的，并且可以省去或者用其它电压控制结构来替换。假定摄像机本身的操作是本领域技术人员公知的，因此在此没有详细描述。为对电容器充电，当闪光灯电容器460上的电压时较低时，充电控制电路470提供 低电压，以激活电压模式控制电路480并使其输出(脉冲)电压VI。接着，电压模式控制电 路480提供恒定电流以对充电控制电路470的电容器(未示出)充电。同时，电压模式控 制电路480根据电容器上的电压增大脉冲电压Vl的脉冲宽度。该脉冲电压Vl驱动电压变 换电路490以提供感生电流II，来对闪光灯电容器460充电。当闪光灯电容器460被完全 充电时，电压变换电路490提供高电压V2，以使电压模式PWM控制电路480停止输出脉冲电 压VI。根据这个实施方式的本发明的结构还包括控制电路444和切换结构445。控制电 路444接收与电源(例如，电池315)对该设备的电气组件(如收发器部)的电力供应有关 的信息。在该设备的正常操作期间，将切换结构445控制成从电池向需要电的所有部件提 供电力。如果检测到电力故障(例如，由于假信号)，则电力备用控制结构444将电力变换 电路490的功能重定向，以使储存在电容器460中的电力降压变换至适于该设备的其它部 分中的电气电路的电平。将切换结构控制成，将来自闪光灯电容器460的降压变换电力重定向至该设备的电子装置。这样，消除了电力故障的影响，并且维持需要电力进行操作的电路的操作。本发明可以利用低电压和/或电流检测器来检测电力假信号。可以使用检测器来 检测下降至预定值的电力。应当理解，在与电子装置的其余部分相比利用较高电压/电流对电容器进行充电 和放电以操作闪光灯的情况下，需要将针对电容器和来自电容器的电力进行升压/降压变 换。由此，针对该设备的电子装置利用与电容器相同的电压电流电平操作的情况，可以在不 附加降压变换的情况下向该电子装置供电。明显的是，可以按和闪光灯电容器相同的方式来使用其它电容性部件。应注意到，词语“包括”不排除所列出的部件或步骤之外的其它部件或步骤的存 在，并且在部件之前的词语“一”不排除多个这种部件的存在。还应注意到，任何引用符号都 不限制权利要求的范围，本发明至少可以部分地通过硬件和软件来实现，并且几个“装置”、 “单元”或“设备”可以用同一个硬件来表示。上面提到并描述的实施方式仅作为示例给出而不是对本发明的限制。本领域技术 人员应当清楚在下面描述的专利权利要求书中所要求保护的本发明的范围内的其它解决 方案、用途、目的以及功能。
权利要求
一种设备(300)中的方法，该设备包括被设置成被从电源(315)提供电力的电气组件，所述设备包括被设置成向闪光灯(450)提供操作电力的电容性部件(460)，所述方法包括以下步骤感测来自所述电源(315)的电力，如果检测到电力供应故障，则将来自所述电容性部件(460)的电力重定向至所述电气组件。
2.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括将来自所述电容性部件的电力电平调节 至所述电气组件能消耗的电平的步骤。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述电容性部件是闪光灯电容器。
4.一种设备中的结构，该设备包括被设置成被提供电力的电气组件，用于向所述组件供电的电源(315)，被设置成向闪光灯部件提供操作电力的电容性部件(460)，所述结构的特征在于，所述结构包括用于感测从所述电源提供的电力的装置，和用于在来自所述电源的电力减小至预定电平时将来自所述电容性部件(460)的电力 重定向至所述电气组件的结构(444)。
5.根据权利要求4所述的结构，该结构还包括电力变压器，该电力变压器用于将来自 所述电容性部件的电力电平调节至所述电气组件能消耗的电平。
6.根据权利要求4或5所述的结构，其中，所述电源是电池。
7.根据权利要求4到6中的任一项所述的结构，其中，所述电容性部件是闪光灯电容器。
8.根据权利要求4到6中的任一项所述的结构，该结构还包括控制器电路和切换结构。
9.根据权利要求8所述的结构，其中，所述控制器电路接收有关所述电源对所述电气 组件的电力供应的信息。
10.根据权利要求8所述的结构，其中，所述切换结构被设置成从所述电源向需要电的 部件供应电力。
11.根据权利要求4到10中的任一项所述的结构，该结构包括电力备用控制器结构，该 电力备用控制器结构被设置成控制电力变换电路，以使储存在所述电容性部件中的电力被 降压变换至所述电气电路能使用的电平。
12.—种设备(300)，该设备包括图像记录结构(320)和闪光灯(450)、用于向所述闪光 灯供电的电容器(460)以及电源(315)，其特征在于，所述设备还包括一结构，该结构包括用于感测从所述电源提供的电力的装置，和用于在来自所述电源的电力减小至预定电平时将来自所述电容性部件(460)的电力 重定向至所述电气组件的电路(444)。
13.根据权利要求12所述的设备，该设备还包括用于与通信网络通信的通信部。
14.根据权利要求12或13所述的设备，该设备还包括外壳、显示器、控制按钮以及键区。
15.根据权利要求12到14中的任一项所述的结构，该结构还包括充电控制电路、电压 模式电路以及电压变换电路。
16.根据权利要求12到15中的任一项所述的结构，其中，所述用于重定向电力的装置 是电力方向控制结构和电力定向开关结构。
17.根据权利要求15所述的设备，其中，为向所述电容器充电，当所述闪光灯电容器上 的电压较低时，所述充电控制电路被设置成提供低电压以激活被设置成输出电压的所述电 压模式控制电路，所述电压模式控制电路被设置成提供恒定电流，以对所述充电控制电路 的电容器充电，由此，所述电压模式控制电路被设置成根据所述电容器上的电压增大脉冲 电压的脉冲宽度，所述脉冲电压驱动所述电压变换电路，以提供感生电流来对所述闪光灯 电容器充电。
18.根据权利要求12到17中的任一项所述的结构，其中，所述电力备用控制结构重定 向所述电力变换电路的功能，以使储存在所述闪光灯电容器中的电力被降压变换至适于所 述设备中的其它电气电路的电平。
19.根据权利要求12到18中的任一项所述的结构，该结构是以下中的一种无线电 话；将蜂窝无线电话与数据处理、传真以及数据通信能力相结合的个人通信系统；个人数 字助理、摄像机、录音机、多普勒接收器和/或全球定位系统接收器；膝上型电脑；或GPS装 置。
全文摘要
本发明涉及用于消除设备中尤其是因假信号而造成的电力故障的新颖结构和方法，该设备包括被设置成被提供电力的电气组件，用于对所述组件供电的电源，被设置成向闪光灯部件提供操作电力的电容性部件。该结构包括用于感测从所述电源提供的电力的装置，和用于在来自所述电源的电力减小至预定电平时将来自所述电容性部件的电力重定向至所述电气组件的结构。
文档编号H02J7/34GK101999255SQ200880128593
公开日2011年3月30日 申请日期2008年10月29日 优先权日2008年4月29日
发明者安德里亚·威尔逊 申请人:索尼爱立信移动通讯有限公司