惠州TCL移动通信有限公司 (中国广东省惠州市惠城区陈江镇仲恺高新技术开发区23号小区, Guangdong 6, 516006, CN)
| 权 利 要求 1、 一种提升能耗效率的方法， 用于移动终端的内部， 其特征在于， 包括以 下步骤： A、与该移动终端的电路板电性连接的功率放大模块放大所述移动终端的 通讯信号， 发热并产生热能； B、输出端与所述电路板电性连接的热电转换模块吸收所述功率放大模块 工作时产生的热能； C、 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。 2、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 C还包括温度检测 的操作： C1、 分别检测所述热电转换模块的高温端和所述热电转换模块的低温端 的温度值； C3、 当所述温度差值达到预设的温差阀值时， 引入所述热电转换模块的 输出端电压。 3、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述步骤 C还包括： C4、 检测所述热电转换模块输出端的电压值； C5、 将检测的电压值与预设的电压阀值进行比较； C6、 当检测的电压值达到预设的电压阀值时， 引入所述热电转换模块的 输出端电压。 4、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。 5、 根据权利要求 4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。 6、 根据权利要求 4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。 7、 根据权利要求 4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。 8、 根据权利要求 4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。 9、 根据权利要求 4至 8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。 10、 一种热电转换模块的用途， 其特征在于， 热电转换模块设置在移动终 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； 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。 |
【技术领域】
本发明涉及带功率放大器的移动通讯终端、 釆用热电转换模块提升能耗效 率的方法以及热电转换模块的用途领域， 更具体的说， 本发明涉及的是一种提 升能耗效率的方法及其移动终端和热电转换模 块的用途。
【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 、
因此， 现有技术尚有待改进和发展。
【发明内容】
本发明的目在于， 提供一种提升能耗效率的方法及其移动终端和 热电转换 模块的用途， 可提升移动通讯终端的能耗效率。
本发明的技术方案如下：
一种提升能耗效率的方法， 用于移动终端的内部， 其中， 包括以下步骤：
A、与该移动终端的电路板电性连接的功率 大模块放大所述移动终端的通 讯信号， 发热并产生热能； B、输出端与所述电路板电性连接的热电转换 块吸收所述功率放大模块工 作时产生的热能；
C、 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。 所述的方法， 其中， 所述步骤 C还包括温度检测的操作：
C1、 分别检测所述热电转换模块的高温端和所述热 电转换模块的低温端的 温度值；
C3、 当所述温度差值达到预设的温差阀值时， 引入所述热电转换模块的输 出端电压。
所述的方法， 其中， 所述步骤 C还包括：
C4、 检测所述热电转换模块输出端的电压值；
C5、 将检测的电压值与预设的电压阀值进行比较；
C6、 当检测的电压值达到预设的电压阀值时， 引入所述热电转换模块的输 出端电压。
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。
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。
一种热电转换模块的用途， 其中， 热电转换模块设置在移动终端的内部， 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； 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。
本发明所提供的一种提升能耗效率的方法及其 移动终端和热电转换模块的 用途， 由于在移动终端上釆用了热电转换模块， 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。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案 ， 下面将对实施例描述中所 需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本发明 的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。 其中：
图 1是本发明提升移动终端能耗效率方法的流程 ；
图 2是本发明提升移动终端能耗效率方法中检测 度的流程图；
图 3是本发明提升移动终端能耗效率方法中检测 压的流程图；
图 4是本发明提升能耗效率移动终端的一种堆叠 构示意图；
图 5是本发明提升能耗效率移动终端的一种典型 功放电路示意图； 图 6是本发明移动终端所应用的热电转换模块转 原理示意图。 【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说 明。
本发明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 Ti , 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 Ti和所述低温端的温度值 T2之间的温 度差值 Δ Τ=Τι-Τ2 , 与预设的温差阀值 Τ3进行比较；
当所述温度差值 Δ Τ达到或超过预设的温差阀值 Τ3时， 即 Δ Τ > Τ3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 Δ Τ小于或未达到预设的温差阀值 T3时， 即 Δ Τ < 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 Ui ;
步骤 S135、 将检测的电压值 Ui与预设的电压阀值 U2进行比较； 当检测的电压值 Ul达到或超过预设的电压阀值 U2时， 即 Ul > 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 Ul小于或未达到预设的电压阀值 U2时， 即 Ul < 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。
为此， 本发明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 PA1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上会设置有艮多用于辅助 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 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， 或者釆用两种不 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 = as X (T2-T1) 公式 (1) 公式 (1)中， 电动势 ε的单位为 V； as 是所用热电转换半导体材料的塞贝克 (Seebeck)系数， 单位为 V/K, Ti是高温端温度， 单位为 K; T2是低温端温度， 单位为 K。
在实际应用中， 可将多个 ΡΝ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 可在一 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。
本发明的移动终端仍以 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 WCDMA的 PA1和 PA2; 所述 PA、 PA1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。
作为本发明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。
本发明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， 即， 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， 本发明还提出一种热电转换模块的用途， 其具体实施方式之一， 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发明所附权 利要求的保护范围。