CN110739916B - 供电电路和终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了供电电路和终端设备。该供电电路包括：检测模块、升压模块、降压模块和开关电路；检测模块连接开关电路，获取终端设备的工作状态信息，并输出第一控制信息或者第二控制信息至开关电路；开关电路的第一端连接检测模块，开关电路的第二端与升压模块的输出端和降压模块的输入端均连接，开关电路的第三端与降压模块的输出端和功率放大器的输入端均连接；升压模块与降压模块连接，在开关电路导通时，经过开关电路对功率放大器供电；以及在开关电路断开时，经过降压模块对所述功率放大器供电。在本发明实施例中，通过在供电电路中增加升压模块和开关电路，实现了智能终端在不同的工作状态下供电电路高压和低压电路的转换，降低了生产成本。

Description

供电电路和终端设备

技术领域

本发明涉及供电电路领域，尤其涉及一种供电电路和终端设备。

背景技术

由于目前4G技术的局限，地下室楼梯间等弱信号环境之下，手机通讯和上网的体验感比较差，因此提升手机信号功率发射水平成为了一个亟待解决的问题。

提高手机信号功率需要手机终端支持高功率输出，手机终端高功率输出增加了通信终端的功耗。如果让手持终端支持高功率输出，又能低电压供电，就必须设计一款既能升压又能降压的芯片，但这种芯片的成本会比较昂贵。

发明内容

本发明实施例提供一种供电电路和终端设备，以实现智能终端在不同的工作状态下，供电电路实现高压和低压电路的转换，降低生产成本。

本发明实施例提供了一种供电电路，包括：检测模块、升压模块、降压模块和开关电路；

检测模块连接开关电路，用于获取终端设备的工作状态信息，并根据工作状态信息输出第一控制信息或者第二控制信息至开关电路，第一控制信息用于指示开关电路导通，第二控制信息用于指示开关电路断开；

开关电路的第一端连接检测模块，开关电路的第二端与升压模块的输出端和降压模块的输入端均连接，开关电路的第三端与降压模块的输出端和功率放大器的输入端均连接；

升压模块与降压模块连接，用于在开关电路导通时，经过开关电路对功率放大器供电；以及在开关电路断开时，经过降压模块对功率放大器供电。

可选的，开关电路包括MOS管，MOS管的栅极与检测模块的输入端电连接，MOS管的源极与功率放大器的输入端和降压模块的输出端均电连接，MOS管的漏极与升压模块的输出端和降压模块的输入端均电连接。

可选的，MOS管为NMOS管。

可选的，升压模块的输入端连接电源电压，升压模块的输出端连接降压模块的输入端和开关电路的第二端。

可选的，升压模块包括升压电源芯片。

可选的，降压模块的输入端连接升压模块的输出端，降压模块的输出端连接功率放大器和开关电路的第三端。

可选的，降压模块包括降压电源芯片。

可选的，供电电路，还包括控制模块，控制模块的一端连接检测模块，控制模块的另一端连接开关电路的第一端，用于控制开关电路的导通和断开。

本发明实施例还提供了一种终端设备，包括电源模块，功率放大器和上述任一实施例所述的的供电电路，供电电路的输入端与电源模块连接，供电电路的输出端与功率放大器连接，以使电源模块通过供电电路为功率放大器供电。

本发明实施例中，通过在供电电路中增加升压模块和开关电路，智能终端在信号弱的情况下，开关电路导通，电源通过升压模块对智能终端功率放大器供电，提高功率放大器的功率，智能终端在信号强的情况下，开关电路关闭，电源通过升压模块到降压模块后对智能终端功率放大器供电，降低功率放大器的功耗，实现了智能终端在不同的工作状态下，供电电路实现高压和低压电路的转换，降低生产成本。

附图说明

图1为本发明实施例一中的供电电路的结构示意图；

图2为本发明实施例二中的供电电路的结构示意图；

图3为本发明实施例三中的供电电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的供电电路的结构示意图，如图1所示，供电电路包括：检测模块10、升压模块20、降压模块30和开关电路40；检测模块10连接开关电路40，用于获取终端设备的工作状态信息，并根据工作状态信息输出第一控制信息X1或者第二控制信息X2至开关电路40，第一控制信息X1用于指示开关40电路导通，第二控制信息X2用于指示开关电路40断开；开关电路40的第一端41连接检测模块10，开关电路40的第二端42与升压模块20的输出端和降压模块30的输入端均连接，开关电路40的第三端43与降压模块30的输出端和功率放大器50的输入端均连接；升压模块20与降压模块30连接，用于在开关电路40导通时，经过开关电路40对功率放大器50供电；以及在开关电40路断开时，经过降压模块30对功率放大器50供电。

需要说明的是，当检测模块10检测到的工作状态信息为智能终端当前工作网络处于HPUE(High Power UE，高功率终端)频段且接收到的信号较弱需要以最大功率发射时，生成第一控制信息；当检测模块10检测到工作状态信息为智能终端当前工作网络处于HPUE频段且不需要最大功率发射时或检测到智能终端当前工作网络未处于HPUE频段时，生成第二控制信息。当检测模块10根据终端设备的工作状态信息输出第一控制信息X1至开关电路40时，第一控制信息X1控制开关电路40导通，开关电路40与降压模块30并联状态，当第一控制信息X1控制开关电路40导通时，降压模块30处于不工作状态，电源通过升压模块20经过开关电路40对功率放大器50供电；当检测模块10根据终端设备的工作状态信息输出第二控制信息X2至开关电路40时，第二控制信息X2控制开关电路40关闭，升压模块20通过开关电路40到功率放大器50线路处于断开状态，电源通过升压模块20经过降压模块30对功率放大器50供电。

上述实施例的技术方案中，当检测模块10根据终端设备的工作状态信息输出第一控制信息X1至开关电路40时，第一控制信息X1控制开关电路40导通，电源通过升压模块20，经过开关电路40对功率放大器供电50，当检测模块10根据终端设备的工作状态信息输出第二控制信息X2至开关电路40时，第二控制信息X2控制开关电路40关闭，电源通过升压模块20，经过降压模块40对功率放大器供电50。

本实施例的技术方案，通过在供电电路中增加升压模块和开关电路，实现了智能终端在信号弱的情况下，开关电路导通，电源通过升压模块对智能终端的功率放大器供电，提高功率放大器的功率，智能终端在信号强的情况下，开关电路关闭，电源通过升压模块到降压模块后对智能终端的功率放大器供电，降低功率放大器的功耗。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的供电电路的结构示意图，如图2所示，开关电路40包括MOS管，MOS管的栅极与检测模块10的输入端电连接，MOS管的源极与功率放大器50的输入端和降压模块30的输出端OUT2均电连接，MOS管的漏极与升压模块20的输出端OUT1和降压模块30的输入端VIN2均电连接。

需要说明的是，开关电路40包括MOS管，检测模块10根据终端设备的工作状态信息输出第一控制信息X1或第二控制信息X2至MOS管的栅极，当检测模块10输出第一控制信息X1至MOS管栅极，第一控制信息X1作为使能信号控制MOS管源极和漏极之间导通，电源经过升压模块20的输入端VIN1到升压模块20的输出端OUT1经过MOS管给功率放大器50供电；当检测模块10输出第二控制信息X2至MOS管栅极，第二控制信息X2作为使能信号控制MOS管源极和漏极之间关闭，电源经过升压模块20的输入端VIN1到升压模块20的输出端OUT1经过降压模块30的输入端VIN2到降压模块30的输出端OUT2给功率放大器50供电。

此外，目前市面上使用的功率放大器50主要有SKY77651(低频)、SKY77652(中高频)和SKY77643(LMH)系列。目前这些功率放大器的偏置电压在实际应用中的最高工作在3.4V，即只应用在普通功率要求的智能设备上，还没有增大功率放大器的偏置电压到4.1V左右来实现HPUE的设备。通过对不同规格的功率放大器偏置电压进行模拟测试，并根据测试的功率放大器的最高输出功率、线性度以及供电电压的关系，判断功率放大器是否支持HPUE设备终端。通过测试表明，对于普通功率的功率放大器，改变偏置电压到4.1V就可以实现HPUE需求。需要说明的是，本发明实施例不局限于这些型号的功率放大器，手机上用到的所有功率放大器的厂家型号都可以采用此供电电路。

可选的，MOS管为NMOS管。

需要说明的是，开关电路40包括MOS管，MOS管为NMOS管为本发明实施例的一种优选方案，开关电路40在本实施例中作为接受控制信息并进行导通与关闭，本发明实施例对此不进行限定，只要满足在接收到检测模块10输出第一控制信息X1，开关电路40导通，在接收到检测模块10输出第二控制信息X2，开关电路40关闭的功能即可。

可选的，升压模块20的输入端VIN1连接电源电压，升压模块20的输出端OUT2连接降压模块30的输入端VIN2和开关电路40的第二端。

可选的，降压模块30的输入端VIN2连接升压模块20的输出端OUT1，降压模块30的输出端OUT2连接功率放大器50和开关电路的第三端。

升压模块20的输入端VIN1连接电源电压，电源电压标准为3.8V，电源电压经过升压模块20升压到5V，升压模块20的输出端OUT2连接降压模块30的输入端VIN2和开关电路40的第二端，当开关电路40导通，升压模块20的输出端OUT1经过开关电路40将5V电压传送至功率放大器50，提高了功率放大器50的功率；当开关电路40关闭，升压模块20的输出端OUT1经过降压模块30的输入端VIN2，降压模块30将电压降至0.5-3.4V之间的电压后传送至功率放大器50，降低功率放大器50功耗。

需要说明的是，越来越多智能终端开始有支持HPUE的需求，而HPUE设备最大功率要求26dBm，普通设备最大功率可达到23dBm，普通设备的小功率可到-50dBm，考虑到功率放大器的效率，给功率放大器供电的电压需要不断地动态调整，如果功率放大器供电的电压一直是最大电压，将增加手机的功耗。根据智能终端当前的工作状态信息，利用升压模块、开关电路及降压电路之间的配合可切换供电电路对功率放大器的供电路径，动态调整给功率放大器供电的电压。

可选的，升压模块20包括升压电源芯片。

升压电源芯片选择TPS61280芯片，需要说明的是升压芯片不局限于这个型号，只要能升压到5V以上的电源转换芯片都能作为升压模块20的升压电源芯片。

可选的，降压模块30包括降压电源芯片。

降压模块30包括降压电源芯片，功率放大器在中小功率值输出的情况下，在满足一定线性度要求时候，供电电压不需要太高，可以降低供电电压提高电池使用寿命，一般降压芯片都能满足。

需要说明的是，通过在升压模块20选择升压电源芯片，在降压模块30选择降压电源芯片，将升压芯片的输出端OUT1与降压芯片的输入端VIN2连接，满足了智能终端根据状态信息，选择不同的供电方式对功率放大器50进行供电的同时，不需要选择升压模块20与降压模块30集成在一片电路板，降低了成本。

另一方面，在其他实施例中，为了进一步优化智能设备的使用场景，引入检测智能设备是否需要HPUE功能。当智能设备不需要HPUE功能时，电源通过跳线电阻R102接入降压模块对功率放大器进行充电；当智能设备需要HPUE功能时，则使用上述任一实施例中的供电电路为功率放大器供电。更进一步地，对于支持不同功能的智能设备可进行不同的PCB电路设计，只要通过贴不同物料就能区分，增加了灵活性。

本实施例的技术方案，通过在供电电路中增加升压芯片和MOS管，实现了智能终端在信号弱的情况下，MOS管栅极接收检测模块的第一控制信息X1，第一控制信息X1作为使能信号作用在MOS管栅极控制MOS管导通，电源通过升压芯片对智能终端功率放大器供电，提高功率放大器的功率，智能终端在信号强的情况下，MOS管栅极接收检测模块的第二控制信息X2，第二控制信息X2作为使能信号作用在MOS管栅极控制MOS管关闭，电源通过升压芯片到降压芯片后对智能终端功率放大器供电，降低功率放大器的功耗。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的供电电路的结构示意图，如图3所示，供电电路还包括：控制模块，控制模块的一端连接检测模块，控制模块的另一端连接开关电路，用于控制开关电路的导通和断开。

需要说明的是，控制模块60与检测模块10连接，通过接收检测模块10检测的智能终端的工作状态信息，控制模块60输出第一控制信息X1或第二控制信息X2至开关电路40，控制开关电路40的导通或关闭。当控制模块60接收检测模块10检测的智能终端的工作状态信息后输出第一控制信息X1至开关电路40，开关电路40导通，当控制模块60接收检测模块10检测的智能终端的工作状态信息后输出第二控制信息X2至开关电路40，开关电路40关闭。

本实施例的技术方案，通过在供电电路中增加控制模块，控制模块一端连接检测模块，另一端连接开关电路，当检测模块检测到智能终端在信号弱的情况下，控制模块输出第一控制信息至开关电路，控制开关电路导通，当检测模块检测到智能终端在信号强的情况下，控制模块输出第二控制信息至开关电路，控制开关电路关闭。

实施例四

本发明实施例四提供了一种终端设备，包括电源模块，功率放大器和上述任一实施例所述的的供电电路，供电电路的输入端与电源模块连接，供电电路的输出端与功率放大器连接，以使电源模块通过供电电路为功率放大器供电。并且，由于终端设备采用了本发明实施例提供的供电电路，因此同样具备该供电电路所具有的有益效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (7)

1.一种供电电路，其特征在于，包括检测模块、升压模块、降压模块和开关电路；

所述检测模块连接所述开关电路，用于获取终端设备的工作状态信息，并根据所述工作状态信息输出第一控制信息或者第二控制信息至所述开关电路，所述第一控制信息用于指示所述开关电路导通，所述第二控制信息用于指示所述开关电路断开；

所述开关电路的第一端连接所述检测模块，所述开关电路的第二端与所述升压模块的输出端和所述降压模块的输入端均连接，所述开关电路的第三端与所述降压模块的输出端和功率放大器的输入端均连接；

所述升压模块与所述降压模块连接，用于在所述开关电路导通时，经过所述开关电路对功率放大器供电；以及在所述开关电路断开时，经过所述降压模块对所述功率放大器供电；

所述降压模块的输入端连接所述升压模块的输出端，所述降压模块的输出端连接所述功率放大器和所述开关电路的第三端；

所述升压模块的输入端连接电源电压，所述升压模块的输出端连接所述降压模块的输入端和所述开关电路的第二端。

2.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述开关电路包括MOS管，所述MOS管的栅极与所述检测模块的输入端电连接，所述MOS管的源极与所述功率放大器的输入端和所述降压模块的输出端均电连接，所述MOS管的漏极与所述升压模块的输出端和所述降压模块的输入端均电连接。

3.根据权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述MOS管为NMOS管。

4.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述升压模块包括升压电源芯片。

5.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述降压模块包括降压电源芯片。

6.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，还包括控制模块，所述控制模块的一端连接所述检测模块，所述控制模块的另一端连接所述开关电路的第一端，用于控制所述开关电路的导通和断开。

7.一种终端设备，其特征在于，包括电源模块，功率放大器和如权利要求1-6中任一项所述的供电电路，所述供电电路的输入端与所述电源模块连接，所述供电电路的输出端与所述功率放大器连接，以使所述电源模块通过所述供电电路为所述功率放大器供电。