專利名稱：電源裝置及其管理電源的方法和無(wú)線通信終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源管理領(lǐng)域，尤其涉及ー種電源裝置及其管理電源的方法和無(wú)線通信終端。
背景技術(shù)：
電源變換模塊是數(shù)據(jù)卡產(chǎn)品的核心部分，對(duì)數(shù)據(jù)卡產(chǎn)品的性價(jià)比起決定性的作用。對(duì)電源技術(shù)的不斷創(chuàng)新，電源技術(shù)的個(gè)性化需求，長(zhǎng)期以來(lái)都是產(chǎn)品研發(fā)工程師關(guān)注和追逐的對(duì)象。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)卡和數(shù)據(jù)卡的供電方式與電源管理方式如圖Ia所示，其主要特點(diǎn)體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面數(shù)據(jù)卡主要包括基帶工作単元和射頻(RF)工作単元，上述兩個(gè)工作単元的供電由數(shù)據(jù)卡的外部輸入電源經(jīng)過(guò)單芯片直流電源變換器，輸出合適的電源給基帶和射頻工作単元供電。上述數(shù)據(jù)卡及其供電方式，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)単，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在幾個(gè)方面的問(wèn)題1、傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)卡電源輸出功率不能動(dòng)態(tài)適應(yīng)負(fù)載變化，自動(dòng)實(shí)時(shí)調(diào)整電源裝置的輸出功率，特別是在對(duì)RF電路中的大功率放大器(下文簡(jiǎn)稱PA)的供電時(shí)，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)卡電源裝置及其管理方法，不能隨放大器的輸出負(fù)載變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而很難解決產(chǎn)品的功耗和散熱問(wèn)題。2、在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)產(chǎn)品中，供電電源裝置與主中央處理單元(CPU)之間的通信主要采用CPU的通用輸入/輸出(GPIO) ロ實(shí)現(xiàn)。即CPU需要使用一部分輸入/輸出(I/O)用于電源模塊的參數(shù)檢測(cè)，使用另一部分I/O實(shí)現(xiàn)對(duì)電源模塊的控制。顯然，當(dāng)檢測(cè)的參數(shù)或控制量増加吋，CPU使用的I/O ロ也會(huì)急劇的增加。該方式還會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性，占用比較多CPU硬件資源，同時(shí)也會(huì)増加電路板的物理空間，不便于終端產(chǎn)品的小型化設(shè)計(jì)。3、在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)卡產(chǎn)品中，往往缺乏CPU對(duì)系統(tǒng)中核心部件，諸如電源變換裝置，充電管理裝置，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與集中管理，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性與系統(tǒng)的靈活性。產(chǎn)品研發(fā)工程師希望使用一種能通過(guò)系統(tǒng)CPU對(duì)電源模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理的裝置，解決上述問(wèn)題的同時(shí)，還能增強(qiáng)系統(tǒng)的靈活性與可靠性問(wèn)題。但是現(xiàn)有的技術(shù)方案無(wú)法很好地滿足上述要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電源裝置及其管理電源的方法和無(wú)線通信終端，以解決目前數(shù)據(jù)卡等無(wú)線通信終端中的PA功耗和散熱問(wèn)題。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種無(wú)線通信終端，包括基帶工作単元和射頻工作単元，以及與所述基帶工作単元和所述射頻工作単元均相連的直流電源變換器，所述無(wú)線通信終端還包括電源裝置、中央處理單元(CPU)和包絡(luò)檢波裝置，其中所述電源裝置，用于接收所述直流電源變換器提供的電壓，向所述射頻工作単元中的功率放大器(PA)提供輸出電壓，以及接收所述CPU發(fā)送的控制信號(hào)，根據(jù)所述控制信號(hào)調(diào)整所述輸出電壓，使得所述輸出電壓滿足所述PA輸出信號(hào)的包絡(luò)變化曲線；所述包絡(luò)檢波裝置，與所述射頻工作単元相連，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述PA輸出信號(hào)的包絡(luò)信號(hào)，井向所述CPU發(fā)送所述包絡(luò)信號(hào)；所述CPU，分別與所述直流電源變換器、所述電源裝置和所述包絡(luò)檢波裝置相連， 用于接收所述直流電源變換器提供的電壓，將所述包絡(luò)檢波裝置發(fā)送的所述包絡(luò)信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)，并向所述電源裝置發(fā)送所述控制信號(hào)。優(yōu)選地，所述CPU，還用于將通過(guò)所述無(wú)線通信終端的人機(jī)交互界面輸入的信息轉(zhuǎn)換為所述控制信號(hào)，并向所述電源裝置發(fā)送所述控制信號(hào)。優(yōu)選地，所述CPU通過(guò)IIC總線與所述電源裝置相連。優(yōu)選地，所述電源裝置包括直流電源變換單元、電源輸入檢測(cè)單元、狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制単元和電源輸出檢測(cè)單元，其中所述直流電源變換單元，用于接收所述直流電源變換器輸入的電壓，向所述PA提供輸出電壓，以及接收所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制單元發(fā)送的邏輯控制信號(hào)，根據(jù)所述邏輯控制信號(hào)調(diào)整所述直流電源變換單元的輸出電壓；所述電源輸入檢測(cè)單元，用于對(duì)所述直流電源變換單元的輸入信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并向所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制單元發(fā)送輸入檢測(cè)結(jié)果；所述電源輸出檢測(cè)單元，用于對(duì)所述直流電源變換單元的輸出信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并向所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制單元發(fā)送輸出檢測(cè)結(jié)果；所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制単元，用于接收所述CPU發(fā)送的控制信號(hào)，將所述電源輸入檢測(cè)單元發(fā)送的所述輸入檢測(cè)結(jié)果和所述電源輸出檢測(cè)單元發(fā)送的輸出檢測(cè)結(jié)果中的任一檢測(cè)結(jié)果與所述控制信號(hào)進(jìn)行比較，若二者不一致，則向所述直流電源變換單元發(fā)送邏輯控制信號(hào)。優(yōu)選地，所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制單元采用狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種電源裝置，該裝置包括直流電源變換單元、電源輸入檢測(cè)單元、狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制単元和電源輸出檢測(cè)單元，其中所述直流電源變換單元，用于接收直流電源變換器輸入的電壓，向負(fù)載提供輸出電壓，以及接收所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制單元發(fā)送的邏輯控制信號(hào)，根據(jù)所述邏輯控制信號(hào)調(diào)整所述直流電源變換單元的所述輸出電壓，使得所述輸出電壓滿足所述負(fù)載的需求；所述電源輸入檢測(cè)單元，用于對(duì)所述直流電源變換單元的輸入信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并向所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制單元發(fā)送輸入檢測(cè)結(jié)果；所述電源輸出檢測(cè)單元，用于對(duì)所述直流電源變換單元的輸出信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并向所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制單元發(fā)送輸出檢測(cè)結(jié)果；所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制単元，用于接收中央處理單元(CPU)發(fā)送的控制信號(hào)， 將所述電源輸入檢測(cè)單元發(fā)送的所述輸入檢測(cè)結(jié)果和所述電源輸出檢測(cè)單元發(fā)送的輸出檢測(cè)結(jié)果中的任一檢測(cè)結(jié)果與所述控制信號(hào)進(jìn)行比較，若二者不一致，則向所述直流電源變換單元發(fā)送邏輯控制信號(hào)。優(yōu)選地，所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制單元采用狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，所述負(fù)載包括射頻功率放大器。
本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種電源裝置管理電源的方法，該方法包括所述電源管理裝置獲得預(yù)期的工作參數(shù)；所述電源管理裝置實(shí)時(shí)獲取提供給負(fù)載的輸出電壓，將所述輸出電壓與所述預(yù)期的工作參數(shù)進(jìn)行比較，若二者一致，則繼續(xù)為所述負(fù)載提供所述輸出電壓，若二者不一致， 則根據(jù)所述預(yù)期的工作參數(shù)調(diào)整所述輸出電壓，使得所述輸出電壓滿足所述負(fù)載的需求。優(yōu)選地，所述電源管理裝置獲得預(yù)期的工作參數(shù)包括所述電源管理裝置接收中央處理單元(CPU)發(fā)送的根據(jù)負(fù)載的信號(hào)或獲得的用戶需求信息轉(zhuǎn)換成的預(yù)期的工作參數(shù)。上述電源裝置及其管理電源的方法和無(wú)線通信終端，可以靈活地與擁有強(qiáng)大的軟件硬件資源的CPU進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制，實(shí)現(xiàn)了多種多樣的電源管理需求，可以降低無(wú)信通信終端的電源功耗，較好地解決了無(wú)信通信終端的散熱問(wèn)題。


圖Ia是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)卡架構(gòu)及其供電方式圖；圖Ib是本發(fā)明具有IIC接ロ電源裝置供電的數(shù)據(jù)卡架構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明具有IIC接ロ的電源裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明具有IIC接ロ的電源裝置管理電源的流程圖；圖4是本發(fā)明具有IIC接ロ的電源裝置的數(shù)據(jù)卡電源管理具體實(shí)施例；圖5是傳統(tǒng)的RF工作単元PA工作電源VCC示意圖； 圖6是實(shí)施本發(fā)明具有IIC接ロ的電源裝置的數(shù)據(jù)卡電源管理的PA供電電源VCC 示意圖；圖7是使用本發(fā)明裝置的數(shù)據(jù)卡PA供電電流曲線與傳統(tǒng)供電方式的比較圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種無(wú)線通信終端，包括基帶工作単元和射頻工作単元，以及與所述基帶工作単元和所述射頻工作単元均相連的直流電源變換器，所述無(wú)線通信終端還包括電源裝置、中央處理單元(CPU)和包絡(luò)檢波裝置，其中所述電源裝置，位于所述直流電源變換器和所述射頻工作単元之間，用于接收所述直流電源變換器提供的電壓，向所述射頻工作単元中的功率放大器(PA)提供輸出電壓， 以及接收所述CPU發(fā)送的控制信號(hào)，根據(jù)所述控制信號(hào)調(diào)整所述輸出電壓，使得所述輸出電壓滿足所述PA輸出信號(hào)的包絡(luò)變化曲線；所述包絡(luò)檢波裝置，與所述射頻工作単元相連，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所述PA輸出信號(hào)的包絡(luò)信號(hào)，井向所述CPU發(fā)送所述包絡(luò)信號(hào)；所述CPU，分別與所述直流電源變換器、所述電源裝置和所述包絡(luò)檢波裝置相連， 用于接收所述直流電源變換器提供的電壓，將所述包絡(luò)檢波裝置發(fā)送的所述包絡(luò)信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)，并向所述電源裝置發(fā)送所述控制信號(hào)。
其中，所述CPU，還用于將通過(guò)所述數(shù)據(jù)卡的人機(jī)交互界面輸入的信息轉(zhuǎn)換為所述控制信號(hào)，并向所述電源裝置發(fā)送所述控制信號(hào)。優(yōu)選地，所述CPU通過(guò)IICanter Integrated Circuit)總線與所述電源裝置相連。上述無(wú)線通信終端可以為數(shù)據(jù)卡或其他產(chǎn)品，下面以數(shù)據(jù)卡為例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述 如圖Ib所示，是本發(fā)明具有IIC接ロ電源裝置供電的數(shù)據(jù)卡架構(gòu)圖，該數(shù)據(jù)卡包括基帶工作単元11、RF工作単元12、直流電源變換器13、CPU14和具有IIC總線的電源裝置15。其中，細(xì)黑線表示通信產(chǎn)品的數(shù)據(jù)傳輸路徑，粗黑線路表示供電路徑，細(xì)虛線表示 CPU監(jiān)控管理各個(gè)功能模塊的總線?；鶐Чぷ鲄g元的數(shù)據(jù)輸入端通過(guò)USB線接USB插座， 基帶工作単元的輸出端與RF工作単元的輸入端相連，RF工作単元的輸出端通過(guò)天線接ロ 連接到通信發(fā)射天線。數(shù)據(jù)卡5V輸入電源首先送給直流電源變換器，經(jīng)過(guò)變換后的直流電源分別給基帶工作単元、CPU和具有IIC總線的電源裝置。其中，具有IIC總線的電源裝置給RF工作単元中的功率放大器(下文中簡(jiǎn)稱PA)供電。主CPU通過(guò)IIC總線與上述電源裝置建立通信，通過(guò)監(jiān)控與管理總線與RF工作単元和基帶工作単元相連接，進(jìn)行監(jiān)控與管理RF工作単元和基帶工作供電的工作狀態(tài)。上述數(shù)據(jù)卡中的具有IIC總線的電源裝置，具體包括直流電源變換單元151、電源輸入檢測(cè)單元152、狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制単元153和電源輸出檢測(cè)單元154，如圖2所示， 其中上述直流電源變換單元，其輸入端與供電電源相連，其輸出端連接電源負(fù)載，實(shí)現(xiàn)將輸入電源變換成滿足負(fù)載要求的輸出電源；該單元還包括一個(gè)受控輸入接ロ，用于接收狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制單元發(fā)送的邏輯控制信號(hào)；具體地，用于接收所述直流電源變換器輸入的電壓，向所述PA提供輸出電壓，以及接收所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制單元發(fā)送的邏輯控制信號(hào)，根據(jù)所述邏輯控制信號(hào)調(diào)整所述直流電源變換單元的輸出電壓；上述電源輸入檢測(cè)單元，其輸入端與所述直流電源變換單元的輸入端相連，其輸出端連接到狀態(tài)檢測(cè)與邏輯控制単元，用于對(duì)直流電源變換單元的輸入信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并向所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制單元發(fā)送輸入檢測(cè)結(jié)果；上述電源輸出檢測(cè)單元，其輸入端與所述直流電源變換單元的輸出端相連，其輸出端ロ連接到狀態(tài)檢測(cè)與邏輯控制単元，用于對(duì)直流電源變換單元的輸出信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)， 并向所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制單元發(fā)送輸出檢測(cè)結(jié)果；上述狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制単元，其輸入端分別與所述電源輸入檢測(cè)單元、電源輸出檢測(cè)單元相連接，其輸出端與直流電源變換單元相連，用于對(duì)所述電源輸入檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果和所述電源輸出檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行寄存；將所述電源輸入檢測(cè)單元發(fā)送的所述輸入檢測(cè)結(jié)果和所述電源輸出檢測(cè)單元發(fā)送的輸出檢測(cè)結(jié)果中的任一檢測(cè)結(jié)果與所述控制信號(hào)進(jìn)行比較，若二者不一致，則向所述直流電源變換單元發(fā)送邏輯控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電源變換單元的狀態(tài)控制等功能。上述數(shù)據(jù)卡進(jìn)行電源管理過(guò)程如下電源裝置給RF工作単元的PA供電，CPU通過(guò)監(jiān)控與管理總線實(shí)時(shí)地檢測(cè)PA的輸出信號(hào)的包絡(luò)，通過(guò)CPU軟件算法將包絡(luò)信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)，通過(guò)IIC總線將該控制信號(hào)傳輸給上述具有IIC總線接ロ的電源裝置，使具有IIC總線接ロ的電源裝置的輸出電壓幅度跟隨PA的輸出信號(hào)的包絡(luò)曲線變化，從而可以提高PA的工作效率，達(dá)到節(jié)省數(shù)據(jù)卡PA 的功耗及散熱的作用。上述具有IIC總線接ロ的電源裝置給數(shù)據(jù)卡供電，可以采用軟件和硬件結(jié)合的方式，能真正實(shí)現(xiàn)電源與負(fù)載，電源與產(chǎn)品最終用戶之間的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)交互，從而解決產(chǎn)品的功耗與散熱等問(wèn)題。另外，采用IIC總線接ロ實(shí)現(xiàn)CPU與電源裝置的通信，則檢測(cè)與控制I/O 可實(shí)現(xiàn)復(fù)用，即只需要占用兩個(gè)I/O ロ，且不會(huì)隨著檢測(cè)或控制量的増加而增加，較好地克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的電源管理方式大多采用硬件配置，不夠靈活的缺陷。另外，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種電源裝置，該電源裝置的結(jié)構(gòu)與上述數(shù)據(jù)卡中的電源裝置的結(jié)構(gòu)相同，如圖2所示，此處不再贅述；需要說(shuō)明的是，圖1中RF工作単元中的PA是圖2中的負(fù)載的ー種實(shí)例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道該負(fù)載可以替換為其他器件或設(shè)
- -O本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種電源裝置管理電源的方法，該方法包括步驟一、所述電源管理裝置獲得預(yù)期的工作參數(shù)；步驟ニ、所述電源管理裝置實(shí)時(shí)獲取提供給負(fù)載的輸出電壓，將所述輸出電壓與所述預(yù)期的工作參數(shù)進(jìn)行比較，若二者一致，則繼續(xù)為所述負(fù)載提供所述輸出電壓，若二者不一致，則根據(jù)所述預(yù)期的工作參數(shù)調(diào)整所述輸出電壓，使得所述輸出電壓滿足所述負(fù)載的需求。如圖3所示，是本發(fā)明具有IIC接ロ的電源裝置管理電源的流程圖，無(wú)特殊說(shuō)明情況下，圖中左側(cè)可以理解為CPU的對(duì)具有IIC接ロ的電源裝置的控制與管理流程圖，主要通過(guò)CPU的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)(相當(dāng)于上述步驟ー)，圖中右側(cè)可以理解為具有IIC接ロ的電源裝置的工作過(guò)程，及其與外部的信息(包括用戶的手動(dòng)設(shè)置，負(fù)載參數(shù)等)交互過(guò)程，使用具有 Iic接ロ的電源裝置的硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)(相當(dāng)于上述步驟ニ)。具有IIC接ロ的電源裝置工作過(guò)程如下步驟301a、電源裝置初始上電；步驟30 、通過(guò)硬件電路設(shè)置的方式，配置電源瞬間的電源默認(rèn)輸出為 3. 6V-4. 2V ；電源裝置上電后電源工作在初始默認(rèn)狀態(tài)，輸出默認(rèn)的電壓、電流參數(shù)；電源裝置內(nèi)部參數(shù)寄存器進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)，并清空寄存器中的值；嵌入式IIC總線接ロ，初始化IIC總線并準(zhǔn)備好與實(shí)施電源管理的主CPU進(jìn)行通信。步驟303a、電源輸入/輸出參數(shù)檢測(cè)單元將實(shí)時(shí)采集的參數(shù)傳送給狀態(tài)、參數(shù)寄存器中，供主CPU進(jìn)行實(shí)時(shí)查詢，實(shí)施電源管理的主CPU通過(guò)IIC總線讀取狀態(tài)與參數(shù)寄存器中的參數(shù)，獲取電源的工作狀態(tài)；步驟30 、具有IIC接ロ的電源裝置中的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制単元(用狀態(tài)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn))，通過(guò)IIC總線接受CPU傳遞過(guò)來(lái)的控制參數(shù)，通過(guò)比較CPU傳送過(guò)來(lái)的控制參數(shù)與電源裝置自身檢測(cè)到的DC/DC直流變換單元的狀態(tài)參數(shù)是否一致，來(lái)判斷是否需要對(duì) DC/DC直流變換單元的輸出參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，使之適應(yīng)負(fù)載的動(dòng)態(tài)變換和用戶參數(shù)設(shè)置，如果不需要，則轉(zhuǎn)向步驟30 ，按照默認(rèn)方式輸出直流電源給負(fù)載供電，否則，執(zhí)行步驟 305a,同吋，繼續(xù)獲取直流變換單元的狀態(tài)參數(shù)；
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步驟30 、按照CPU控制參數(shù)的要求，或者用戶手動(dòng)設(shè)置的參數(shù)輸出直流電源給負(fù)載供電。包含該上述電源裝置的數(shù)據(jù)卡中，需要CPU通過(guò)軟件方式來(lái)實(shí)現(xiàn)電源管理的功能。其中CPU和電源裝置，通過(guò)IIC總線建立通信聯(lián)系。CPU通過(guò)軟件的方式對(duì)具有IIC總線接ロ的電源裝置實(shí)現(xiàn)的電源管理，其過(guò)程如下所示步驟301b、CPU開(kāi)啟電源管理模塊；步驟302b、CPU電源管理模塊初始化IIC總線，與具有IIC總線接ロ的電源裝置建立通信，通過(guò)IIC總線讀取電源工作狀態(tài)參數(shù)；步驟303b、CPU既可以接受電源用戶的需求信息，例如電源處于對(duì)電池進(jìn)行充電狀態(tài)，用戶可以通過(guò)本發(fā)明所述的數(shù)據(jù)卡中的人機(jī)界面對(duì)諸如充電電流大小進(jìn)行設(shè)置，對(duì)充電時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置；或者接受供電負(fù)載的變化動(dòng)態(tài)信息，這些信息主要包括負(fù)載的功耗曲線，電流或電壓需要曲線等；步驟304b、CPU將電源工作狀態(tài)信息、電源用戶需求信息和電源供電負(fù)載變化信息等進(jìn)行綜合判斷，判斷是否需要對(duì)電源輸出參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，如果不需要調(diào)整，返回步驟 302b，如果需要調(diào)整，執(zhí)行步驟30 ；步驟3(^b、CPU輸出電源控制參數(shù)，通過(guò)IIC總線傳輸給具有IIC總線接ロ的電源裝置，使輸出電源滿足要求。其中對(duì)輸出電壓幅值的調(diào)整差數(shù)和輸出電壓幅值的檢測(cè)參數(shù)，采兩個(gè)6bit的寄存器R[7:2]進(jìn)行寄存。電源最小輸出電壓3. 5V，最大輸出電壓4. 44V。即最大值4.44V對(duì)應(yīng)HEX數(shù)“62” ；3. 5V對(duì)應(yīng)HEX數(shù)“00”。寄存器的每個(gè)最小邏輯狀態(tài)對(duì)應(yīng)的所述電源輸出電壓的最小值0. 02V,即輸出電壓調(diào)整的最小分辨率是0. 02V。因此，在CPU中設(shè)置ー張對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表格(下稱輸出電壓映射表)將ー組寄存器值與輸出電壓值進(jìn)行映射，對(duì)應(yīng)關(guān)系如上文所述，CPU通過(guò)查表獲取電源輸出電壓對(duì)應(yīng)的寄存器設(shè)置值，或者通過(guò)讀取電源變換器中的參數(shù)寄存器值，通過(guò)查找表獲取電源的實(shí)際輸出電壓值。為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的電源裝置及包含電源裝置的數(shù)據(jù)卡的結(jié)構(gòu)，下面以ー個(gè)具體實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，如圖4所示該實(shí)施例中，USB總線接ロ輸入的5V電源(以下簡(jiǎn)稱為VBUS)送給具有IIC總線的電源裝置401，電源裝置變換后的輸出電壓(3. 5V-4.4V)經(jīng)直流電源變換單元的輸出端 (簡(jiǎn)稱SW)輸出給儲(chǔ)能電感(LO)的一端，LO的另一端連接到RSNS的一端，RSNS的另一端到開(kāi)關(guān)管Q的漏扱，開(kāi)關(guān)管Q的源極連接到負(fù)載PA供電的供電端(以下簡(jiǎn)稱為VCC)，同時(shí)還可以連接到帶充電功能的電池進(jìn)行充電。開(kāi)關(guān)管Q的柵極連接到系統(tǒng)CPU402的GPI0。所述CPU可以通過(guò)該GPIO實(shí)施對(duì)PA和充電電池供電的開(kāi)/關(guān)功能。所述的RSNS為電源輸出電流參數(shù)檢測(cè)器件，將輸出電流轉(zhuǎn)換為電壓送給所述電源變換器進(jìn)行輸出參數(shù)檢測(cè)；電源變換器的IIC接ロ時(shí)鐘信號(hào)(SCL)，雙向數(shù)據(jù)線(SDA)連接到所述系統(tǒng)CPU的IIC總線接 ロ或者普通GPIO管腳；電源變換器的充電狀態(tài)指示信號(hào)(STAT)連接到所述系統(tǒng)CPU的另外ー個(gè)GPIO ロ，用于監(jiān)控該電源變換器給電池負(fù)載充電的狀態(tài)，所述的電源變換器處于充電狀態(tài)，該信號(hào)輸出邏輯高電平，充電結(jié)束，該信號(hào)輸出邏輯低電平。包絡(luò)檢波裝置403的輸入端連接到RF功率放大器(下簡(jiǎn)稱PA)404的輸出端，所述包絡(luò)檢波裝置的輸出端連接到所述系統(tǒng)CPU的高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的輸入端。
按照傳統(tǒng)的電源管理設(shè)計(jì)方案，則有PA在工作過(guò)程中從供電電源吸收的電流基本保持不變，即使VCC電壓發(fā)生變化；如果PA輸出更高電平信號(hào)，PA為保持線性度也必須提供更高的VCC電壓值；如果PA的供電電壓VCC保持不變，這樣PA就要求必須有最夠的線性度，使得PA輸出最大功率電平滿足系統(tǒng)要求，對(duì)信號(hào)功率放大不會(huì)產(chǎn)生失真等。所以對(duì) PA本身提出比較高的要求。然而在目前PA本身的性能沒(méi)有突破性提高的前提下要保持PA 的線性度，必然要電源始終都保持比較高的VCC電壓提供，如圖5所示，而PA的需求電流基本保持好不變。在這種設(shè)計(jì)中PA的效率曲線，表現(xiàn)為在PA輸出功率電平越高，PA的效率就越高，而PA輸出功率電平越低，PA的轉(zhuǎn)換效率越低(要求VCC有更高的電壓)。這對(duì)于產(chǎn)品的散熱和降低功耗是極其不利的。而如圖4所示，將PA的VCC連接到具有IIC總線接ロ的電源裝置上，PA的供電電源與主CPU建立通信，且受CPU的實(shí)時(shí)控制，包絡(luò)檢波裝置將RF工作単元中PA輸出信號(hào)進(jìn)行取樣，然后將取樣的信號(hào)進(jìn)行幅度檢波。包絡(luò)檢波裝置的檢波輸出包絡(luò)信號(hào)送給CPU的 ADC接ロ，ADC接ロ對(duì)檢波信號(hào)進(jìn)行高速采樣A/D轉(zhuǎn)換，即對(duì)包絡(luò)信號(hào)進(jìn)數(shù)字化處理，A/D數(shù)字化后的bite位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到CPU的存儲(chǔ)區(qū)中，CPU實(shí)時(shí)將包絡(luò)信號(hào)轉(zhuǎn)換成的數(shù)字bite位數(shù)據(jù)與上文所述的輸出電壓映射表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，即需搜尋出等于或略大于自己的數(shù)據(jù)。然后，CPU將電壓映射表中的該數(shù)據(jù)通過(guò)IIC總線寫入電源裝置中，使得電源裝置中的輸出電壓跟隨PA輸出信號(hào)的幅度進(jìn)行調(diào)整，圖4所示的供電VCC的波形如圖6所示。因此， 電源裝置的輸出電壓就可以實(shí)時(shí)的跟隨PA輸出信號(hào)的幅度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整了。這樣就可以提高如圖4所示的PA供電電源即具有IIC總線的電源裝置到RF工作単元中PA輸出之間的轉(zhuǎn)換效率，從而減少PA本身的功耗，降低PA的發(fā)熱量，延長(zhǎng)電源裝置的使用壽命。總之，具有IIC總線的電源裝置可以靈活地與擁有強(qiáng)大的軟件硬件資源的CPU進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的實(shí)時(shí)檢測(cè)與控制，實(shí)現(xiàn)多種多樣的電源管理需求，可以降低數(shù)據(jù)卡的電源功耗，較好地解決了例如數(shù)據(jù)卡等無(wú)信通信終端的散熱問(wèn)題。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述方法中的全部或部分步驟可通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)硬件完成，上述程序可以存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，如只讀存儲(chǔ)器、磁盤或光盤等?？蛇x地，上述實(shí)施例的全部或部分步驟也可以使用ー個(gè)或多個(gè)集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)地，上述實(shí)施例中的各模塊/単元可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明不限制于任何特定形式的硬件和軟件的結(jié)合。以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，僅僅參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線通信終端，包括基帶工作単元和射頻工作単元，以及與所述基帶工作単元和所述射頻工作単元均相連的直流電源變換器，其特征在干，所述無(wú)線通信終端還包括電源裝置、中央處理單元(CPU)和包絡(luò)檢波裝置，其中所述電源裝置，用于接收所述直流電源變換器提供的電壓，向所述射頻工作単元中的功率放大器(PA)提供輸出電壓，以及接收所述CPU發(fā)送的控制信號(hào)，根據(jù)所述控制信號(hào)調(diào)整所述輸出電壓，使得所述輸出電壓滿足所述PA輸出信號(hào)的包絡(luò)變化曲線；所述包絡(luò)檢波裝置，與所述射頻工作単元相連，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述PA輸出信號(hào)的包絡(luò)信號(hào)，井向所述CPU發(fā)送所述包絡(luò)信號(hào)；所述CPU，分別與所述直流電源變換器、所述電源裝置和所述包絡(luò)檢波裝置相連，用于接收所述直流電源變換器提供的電壓，將所述包絡(luò)檢波裝置發(fā)送的所述包絡(luò)信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)，并向所述電源裝置發(fā)送所述控制信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信終端，其特征在干所述CPU，還用于將通過(guò)所述無(wú)線通信終端的人機(jī)交互界面輸入的信息轉(zhuǎn)換為所述控制信號(hào)，并向所述電源裝置發(fā)送所述控制信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)線通信終端，其特征在于 所述CPU通過(guò)IIC總線與所述電源裝置相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)線通信終端，其特征在于所述電源裝置包括直流電源變換單元、電源輸入檢測(cè)單元、狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制単元和電源輸出檢測(cè)單元，其中所述直流電源變換單元，用于接收所述直流電源變換器輸入的電壓，向所述PA提供輸出電壓，以及接收所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制單元發(fā)送的邏輯控制信號(hào)，根據(jù)所述邏輯控制信號(hào)調(diào)整所述直流電源變換單元的輸出電壓；所述電源輸入檢測(cè)單元，用于對(duì)所述直流電源變換單元的輸入信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并向所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制單元發(fā)送輸入檢測(cè)結(jié)果；所述電源輸出檢測(cè)單元，用于對(duì)所述直流電源變換單元的輸出信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并向所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制單元發(fā)送輸出檢測(cè)結(jié)果；所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制単元，用于接收所述CPU發(fā)送的控制信號(hào)，將所述電源輸入檢測(cè)單元發(fā)送的所述輸入檢測(cè)結(jié)果和所述電源輸出檢測(cè)單元發(fā)送的輸出檢測(cè)結(jié)果中的任一檢測(cè)結(jié)果與所述控制信號(hào)進(jìn)行比較，若二者不一致，則向所述直流電源變換單元發(fā)送邏輯控制信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)線通信終端，其特征在干 所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制單元采用狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)。
6.一種電源裝置，其特征在于，該裝置包括直流電源變換單元、電源輸入檢測(cè)單元、狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制単元和電源輸出檢測(cè)單元，其中所述直流電源變換單元，用于接收直流電源變換器輸入的電壓，向負(fù)載提供輸出電壓， 以及接收所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制單元發(fā)送的邏輯控制信號(hào)，根據(jù)所述邏輯控制信號(hào)調(diào)整所述直流電源變換單元的所述輸出電壓，使得所述輸出電壓滿足所述負(fù)載的需求；所述電源輸入檢測(cè)單元，用于對(duì)所述直流電源變換單元的輸入信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并向所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制單元發(fā)送輸入檢測(cè)結(jié)果；所述電源輸出檢測(cè)單元，用于對(duì)所述直流電源變換單元的輸出信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并向所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制單元發(fā)送輸出檢測(cè)結(jié)果；所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制単元，用于接收中央處理單元(CPU)發(fā)送的控制信號(hào)，將所述電源輸入檢測(cè)單元發(fā)送的所述輸入檢測(cè)結(jié)果和所述電源輸出檢測(cè)單元發(fā)送的輸出檢測(cè)結(jié)果中的任一檢測(cè)結(jié)果與所述控制信號(hào)進(jìn)行比較，若二者不一致，則向所述直流電源變換單元發(fā)送邏輯控制信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電源裝置，其特征在于所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)與邏輯控制單元采用狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電源裝置，其特征在于所述負(fù)載包括射頻功率放大器。
9.一種電源裝置管理電源的方法，其特征在于，該方法包括所述電源管理裝置獲得預(yù)期的工作參數(shù)；所述電源管理裝置實(shí)時(shí)獲取提供給負(fù)載的輸出電壓，將所述輸出電壓與所述預(yù)期的エ 作參數(shù)進(jìn)行比較，若二者一致，則繼續(xù)為所述負(fù)載提供所述輸出電壓，若二者不一致，則根據(jù)所述預(yù)期的工作參數(shù)調(diào)整所述輸出電壓，使得所述輸出電壓滿足所述負(fù)載的需求。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述電源管理裝置獲得預(yù)期的工作參數(shù)包括所述電源管理裝置接收中央處理單元(CPU)發(fā)送的根據(jù)負(fù)載的信號(hào)或獲得的用戶需求信息轉(zhuǎn)換成的預(yù)期的工作參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電源裝置及其管理電源的方法和無(wú)線通信終端，該無(wú)線通信終端包括基帶、射頻工作單元，以及與基帶工作單元和射頻工作單元均相連的直流電源變換器，還包括電源裝置、CPU和包絡(luò)檢波裝置；電源裝置，用于接收直流電源變換器提供的電壓，向射頻工作單元中的PA提供輸出電壓，以及接收CPU發(fā)送的控制信號(hào)，根據(jù)控制信號(hào)調(diào)整輸出電壓，使得輸出電壓滿足PA輸出信號(hào)的包絡(luò)變化曲線；包絡(luò)檢波裝置，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)PA輸出信號(hào)的包絡(luò)信號(hào)，并向CPU發(fā)送包絡(luò)信號(hào)；CPU，用于接收直流電源變換器提供的電壓，將包絡(luò)檢波裝置發(fā)送的包絡(luò)信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)，并向電源裝置發(fā)送控制信號(hào)。本發(fā)明的方案可解決PA的功耗和散熱問(wèn)題。
文檔編號(hào)H04W88/02GK102571131SQ20121000913
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者胡東平 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司