智能移動通信終端電源關(guān)鍵技術(shù)研究

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【摘要】隨著科技的不斷發(fā)展，新型的移動產(chǎn)品不斷推出，產(chǎn)品的優(yōu)化升級也對電源提高了要求，需要更高效率的電源支持。為了滿足現(xiàn)代電子產(chǎn)品對于電源的要求，本文進行了電子產(chǎn)品對電源的需求分析，分析了普通電源存在的問題，并從應(yīng)用設(shè)計方面提出了電源系統(tǒng)設(shè)計的改進建議。

【關(guān)鍵詞】智能移動通信終端電源;關(guān)鍵技術(shù)

前言：

隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和移動通信技術(shù)不斷發(fā)展，筆記本、智能手機、平板等移動產(chǎn)品的使用迅速得到普及，從而對智能移動通信終端的電源提出了更為嚴(yán)格的要求。比如移動產(chǎn)品的制作越來越趨向于體積小、功能多，因此在設(shè)計電源時，也要盡量增加電源密度，提高集成度，縮小體積，以適配移動產(chǎn)品。另外，為了防止電源溫度過高等問題，還要求采用更多的技術(shù)提高電源的可靠性，因為產(chǎn)品的功能越多，要求的實時處理越多，那產(chǎn)生的信號干擾就越多，產(chǎn)生的電池?zé)崃繒绊懙疆a(chǎn)品的使用性能。

一、智能移動通信終端電源概述

1.1智能移動通信終端電源的重要性

隨著電子產(chǎn)品的不斷研發(fā)，采用的設(shè)計越來越追求高速高效，外觀上精密小型，功能上復(fù)雜多樣，因此對于使用續(xù)航能力的要求也逐漸提高。無線通信網(wǎng)絡(luò)和移動網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，加快了移動產(chǎn)品的普及，也對于電源的要求更加多樣。因此，在設(shè)計電源時，不僅要設(shè)置好電源自身的參數(shù)，還要顧及到與產(chǎn)品的兼容性。

1.2智能移動通信終端電源的發(fā)展困境

然而，電源的發(fā)展也面臨著很多困境，比如電源在設(shè)計過程中過分重視參數(shù)設(shè)計，電源在使用過程中受到電磁干擾，出現(xiàn)電源散熱等問題，從而致使移動終端產(chǎn)品的研發(fā)達不到預(yù)期效果。

二、智能移動通信終端電源關(guān)鍵技術(shù)介紹

1、電源熱設(shè)計。電源熱設(shè)計，指的是對電源的功能板開展產(chǎn)熱分析，并通過科學(xué)的布線設(shè)計來使電源的熱耗平衡，以控制電源的產(chǎn)熱量。由于電源長時間處于過高的熱環(huán)境內(nèi)，會受到應(yīng)力，降低電源使用性能，甚至導(dǎo)致產(chǎn)品失效。隨著電源逐漸小型化、集成化，要求實現(xiàn)合理的控制電源產(chǎn)熱和散熱，進行更為復(fù)雜的熱設(shè)計，使得電子產(chǎn)品在充電時均勻散熱，防止熱反應(yīng)事故，從而延長電源的使用壽命，最大化地實現(xiàn)產(chǎn)品的功能。2、電源變換器。移動產(chǎn)品的供電方式主要是電池，采用的電源變換方式大多為直流電源變換，主要分為三類。一是線性穩(wěn)壓器，優(yōu)點在于成本低、噪聲低、高響應(yīng)速度、高精度，但是缺點在于效率低，散熱不好，不能升壓和反轉(zhuǎn)變換；二是電感型DC_DC變換器，優(yōu)點是高效率、能實現(xiàn)升壓、降壓且能夠?qū)崿F(xiàn)反轉(zhuǎn)變換，缺點是成本高、紋波、噪聲大和存在EMI干擾；三是電荷泵，其優(yōu)勢在于成本和效率適中，但是缺點是它的噪聲大，并且穩(wěn)壓隨輸出電流加大而降低。在設(shè)計電源時，需要充分考慮到產(chǎn)品不同特點和具體需求，努力設(shè)計符合移動產(chǎn)品需求、實現(xiàn)產(chǎn)品預(yù)期性能的電源系統(tǒng)。3、電源EMI設(shè)計。電源EMI設(shè)計是指，通過分析電磁干擾源，并借助電源元器件的各種抑制手段，減小電源噪聲的影響。電源在供電過程中，電流形成的閉合回路是從電源正極途徑負載到負極，從而向負載產(chǎn)品提供電力。但是因為開關(guān)動作，電路中存在電流，就會形成磁場，因此會對電子產(chǎn)品產(chǎn)生電磁干擾。

三、智能移動通信終端電源系統(tǒng)設(shè)計建議

1、進行需求分析。設(shè)計之初，首先要對電源進行需求分析，主要是功能和性能上的，這也是硬件設(shè)計全過程的最重要依據(jù)。一是功能需求，主要包括產(chǎn)品的主功能模塊的功能分析，以及保護電源等，比如輸入保護功能，防止在對電源外部輸入過程中出現(xiàn)過壓、欠壓等情況；二是電源管理需求，為了減少集成件的做功消耗，延長使用壽命，將電源根據(jù)產(chǎn)品的功能分配系統(tǒng)的不同電路，比如“按鍵關(guān)機”時，設(shè)置按鍵1s關(guān)機；“軟件關(guān)機”時，設(shè)置等待3s關(guān)機。2、完善電源管理設(shè)計。電源管理的軟件主體程序由四個模塊組成：一是按鍵開關(guān)機：通過按鍵動作開啟程序；二是軟關(guān)機：通過接受軟關(guān)機的命令，調(diào)用程序；三是省電控制：在接受到省電控制的命令之后，自行啟動省電程序；四是電池管理：通過總線接受電池的實時情況，比如電壓高低、電量剩余等情況。3、加強總體設(shè)計。為了保證產(chǎn)品的可靠工作，需要加強電源的總體設(shè)計，主要分為三個方面：一是電路設(shè)計：包括電源各模塊的功能設(shè)計，進行電路框架總設(shè)計，為接下來的詳細布局提供大致思路和框架；二是EMI和熱設(shè)計，在電源設(shè)計中最為重要，電子產(chǎn)品功能的復(fù)雜化及外形的小型化，要求設(shè)計出能夠為產(chǎn)品提供穩(wěn)定供電渠道的的電源。

四、結(jié)語

綜上所述，電源作為移動產(chǎn)品的動力源，發(fā)展方向趨向于集成化、高效率，因此對科研人員提出了更高的要求，需要借助更多手段完善電源系統(tǒng)設(shè)計。電源設(shè)計要和產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、其他方面的設(shè)計風(fēng)格相符，設(shè)計人員要加強技術(shù)溝通，從而有效實現(xiàn)電源電路設(shè)計工作。

參考文獻

[1]陳東坡,便攜式電子設(shè)備用高效率、多模式、多輸出電源管理芯片的研究與設(shè)計[D].浙江:浙江大學(xué),2008.

作者:曹榮祥 單位:南京六九零二科技有限公司