電子裝置的瞬間電流補充電路及其設(shè)計方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明與電子裝置的電源電路有關(guān)，尤其涉及一種用于電子裝置的瞬間電流補充電路及其設(shè)計方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子裝置的硬件需求及功能增加，使得電源電路的輸出需求也對應(yīng)增加，舉例來說硬件例如WiF1、WAN、GPS、NFC等通訊芯片或模塊的建立。這些硬件通常不會在同一時間作動，且該些硬件在啟動瞬間的耐壓、抽載電流及維持時間的程度都不相同，因此，任一硬件在啟動瞬間通常會讓電源電路供應(yīng)電能在這個瞬間發(fā)生不平衡的現(xiàn)象，所以，需要針對不同的硬件提供對應(yīng)的電流補充電路，以讓該些硬件能維持正常工作范圍內(nèi)的電壓準位。
[0003]此外，工業(yè)用手持式電子裝置除了前述的電流補償需求外，更是針對工業(yè)用手持電子裝置摔落瞬間時電源瞬間斷開問題提供對應(yīng)的電流補償，以避免電源瞬間斷開造成數(shù)據(jù)丟失。
[0004]換言之，無論是消費型或是工業(yè)用手持電子裝置都存在硬件作動瞬間電流補償?shù)膽?yīng)用需求，以讓各硬件可維持在正常工作范圍內(nèi)的電壓準位。另外，電子裝置的電源電路管理的電路設(shè)計往往需要較大的電路板面積及成本，而電源質(zhì)量的管理及效能也會影響電子裝置的穩(wěn)定性及效能。
[0005]如圖1所示，傳統(tǒng)對于有電流補償應(yīng)用需求的硬件，又要讓硬件能維持在正常工作范圍內(nèi)的電壓準位，通常是在電子裝置90的各電源線路(power rail)91、92、93、94、95連接對應(yīng)的補償模塊91a、92a、93a、94a、95a，電源線路91、92、93、94、95是電源管理模塊96與該些硬件91b、92b、93b、94b、95b連接的路徑。其中，補償模塊91a、92a、93a、94a、95a例如是大電容、超級電容或水塔(water tower)電路等，以使上述硬件91b、92b、93b、94b、95b中任一者作動瞬間，藉由連接在其電源線路91、92、93、94、95上的補償模塊91a、92a、93a、94a、95a提供補償?shù)碾娔?，使其他硬件仍能維持在正常工作范圍內(nèi)的電壓準位。
[0006]然而，針對各個硬件設(shè)計分別對應(yīng)的補償模塊91a、92a、93a、94a、95a不僅會增加補償模塊的數(shù)量，也需要較大的電路配置面積，從而增加較多成本，故不符合目前電子裝置要求的輕薄需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于上述缺陷，本發(fā)明的電子裝置的瞬間電流補充電路及其設(shè)計方法能夠有效降低電源電路的配置面積及減少電子零件使用，以維持電子裝置的運轉(zhuǎn)功能及符合電子裝置輕薄的需求。
[0008]為達成上述目的，本發(fā)明提供一種電子裝置的瞬間電流補充電路的設(shè)計方法；電子裝置包括電源電路、多個電壓調(diào)節(jié)單元及多個硬件；電源電路連接多個電壓調(diào)節(jié)單元；多個電壓調(diào)節(jié)單元分別一對一地連接多個硬件；瞬間電流補充電路連接電源電路及多個電壓調(diào)節(jié)單元；瞬間電流補充電路的設(shè)計方法包括下列步驟:首先，取得需要電流補償?shù)拿恳挥布膮?shù)條件，每一硬件的參數(shù)條件包括瞬間電壓降、瞬間電流及最大補償時間；接著，依據(jù)每一硬件的參數(shù)條件計算出對應(yīng)該硬件的電容值；然后，從多個硬件的參數(shù)條件對應(yīng)的多個電容值中選擇最大者；最后，依據(jù)選出的最大電容值設(shè)計瞬間電流補充電路的儲能豐吳塊。
[0009]由于本發(fā)明考慮了電子裝置中全部硬件的參數(shù)條件而從中選擇其中一者來設(shè)計瞬間電流補充電路，因此，瞬間電流補充電路能夠有效地在任一硬件啟動瞬間提供電能補償，以及避免影響其他硬件正常運作所需電能。
[0010]為達成上述目的，本發(fā)明還提供了一種瞬間電流補充電路，其用于電子裝置，電子裝置包括電源電路、瞬間電流補充電路及多個硬件，電源電路用于供應(yīng)電能至多個硬件；瞬間電流補充電路包括儲能模塊及電源補償模塊，電源補償模塊連接儲能模塊、電源電路及多個硬件，且對儲能模塊充電；其中，在多個硬件的任一者啟動時，電源補償模塊通過釋放儲能模塊的電能來補償啟動時硬件的電能。
[0011]如此，電子裝置只要一個本發(fā)明的瞬間電流補充電路就可補償硬件啟動瞬間的電能，而不需要在每一電源線路分別設(shè)計及配置對應(yīng)的補償模塊，故能夠簡化電源管理電路、降低電路配置面積及減少電子零件的使用。
[0012]有關(guān)本發(fā)明所提供的電子裝置的瞬間電流補充電路及其設(shè)計方法的詳細步驟、組成、特點或運作方法，將于后續(xù)的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本發(fā)明領(lǐng)域中具有通常知識者應(yīng)能了解，這些詳細說明以及實施本發(fā)明所列舉的特定實施例，僅用于說明本發(fā)明而并非用以限制本發(fā)明的權(quán)利要求范圍。
【附圖說明】
[0013]圖1是傳統(tǒng)補償模塊應(yīng)用于電子裝置的配置示意圖。
[0014]圖2是應(yīng)用本發(fā)明的瞬間電流補充電路的電子裝置的配置示意圖。
[0015]圖3是本發(fā)明的瞬間電流補充電路的方塊圖。
[0016]圖4是本發(fā)明的瞬間電流補充電路的電路圖。
[0017]圖5是本發(fā)明的瞬間電流補充電路的設(shè)計流程圖。
[0018](符號說明)
[0019]10...電子裝置
[0020]11...電源電路
[0021]111...電源
[0022]112...電源管理模塊
[0023]12、13、14、15...硬件
[0024]113、121、131、141、151...電壓調(diào)節(jié)單元
[0025]20...瞬間電流補充電路
[0026]21...電源補償模塊
[0027]211...充電單元
[0028]212...升降壓單元
[0029]213...電壓檢測單元
[0030]214...電阻電容單元
[0031]22...儲能模塊
[0032]A、B、C、D、E...電源線路
[0033]1...輸入端
[0034]0..輸出端
[0035]Ql...第一晶體管
[0036]Q2...第二晶體管
[0037]Q3...第三晶體管
[0038]Q4...第四晶體管
[0039]90...電子裝置
[0040]91、92、93、94、95...電源線路
[0041]91a、92a、93a、94a、95a...補償模塊
[0042]96...電源管理模塊
[0043]9 Ib、92b、93b、94b、95b...硬件
【具體實施方式】
[0044]以下，結(jié)合附圖列舉對應(yīng)的較佳實施例來對本發(fā)明的用于電子裝置的電源電路的瞬間電流補充電路及其設(shè)計方法的步驟、組成及達成功效進行說明。各附圖中用于電子裝置的電源電路的瞬間電流補充電路及其設(shè)計方法的構(gòu)件、配置及步驟僅用來說明本發(fā)明的技術(shù)特征，而并非對本發(fā)明構(gòu)成限制。
[0045]如圖2所示，電子裝置10包括瞬間電流補充電路20、電源電路11、以及與電源電路11連接的多個硬件12、13、14、15。電源電路11包括電源111及電源管理模塊112。電源111用于供應(yīng)電能，且可以是電池或外部電源。該些硬件12、13、14、15例如是局域網(wǎng)絡(luò)模塊(WAN MODULE)、無線局域網(wǎng)絡(luò)模塊(WiFi MODULE)、衛(wèi)星定位模塊(GPS MODULE)、近場通信模塊(NFC MODULE)等，每一硬件12、13、14、15作動瞬間的電流是不相同的。電源111、電源管理模塊112及該些硬件之間通過電源線路A、B、C、D、E相互連接，電源電路11供應(yīng)該些硬件12、13、14、15作動的主要電能。
[0046]在本實施例中，硬件是指接收或供應(yīng)電源電路的電源的負載，故不以上述例示為限。
[0047]本發(fā)明的瞬間電流補充電路20與電源電路11及該些硬件12、13、14、15連接，以補償電源電路11的電源管理模塊112在任一硬件12、13、14、15啟動時的電能需求，從而確保電源電路11的質(zhì)量及效能。
[0048]請再參照圖2，瞬間電流補充電路20包括電源補償模塊21和儲能模塊22。電源補償模塊21連接電源111、儲能模塊22及該些硬件12、13、14、15，且接收電源111的電能，并對儲能模塊22充電，電源補償模塊21通過釋放儲能模塊22的電能來補償啟動時每一硬件12、13、14、15的電能需求。
[0049]其中，儲能模塊22選自超級電容、水塔電路或大電容等儲能電子元件中之一，但也可以選擇其他能夠快速釋放電能的儲能電子元件、電子元件組合或電子電路組成，故儲能模塊22不以一個儲能電子元件為限。
[0050]如此，本發(fā)明的瞬間電流補充電路20僅需要一個電源補償模塊21及一個儲能模塊22，而不需要如現(xiàn)有技術(shù)中所述在每一電源線路上個別連接補償模塊以對應(yīng)個別硬件的需求，整個電子裝置的補償模塊所需數(shù)量大大減少。公知的補償模塊中的儲能元件例如電容，占有的電路面積相對于其他電子元件的面積大很多，通過本發(fā)明的設(shè)計方法，只要一個儲能模塊22即可，可省去公知的多個補償模塊的儲能元件的電路面積，故本發(fā)明的瞬間電流補充電路20能夠有效縮減電路的配置面積及減少零件的使用。
[0051]如圖3所示，電源111及該些硬件12、13、14、15的前端分別有一電壓調(diào)節(jié)單元113、121、131、141、151。
[0052]本發(fā)明的電源補償模塊21包括充電單元211和升降壓單元(buck-boostunit)212o充電單元211連接電源111及儲能模塊22，用于對儲能模塊22充電。升降壓單元212連接儲能模塊22，且用于輸出電壓，該輸出電壓高于儲能模塊22的電壓準位。其中，個別硬件還包括應(yīng)用電壓，應(yīng)用電壓是硬件正常工作范圍內(nèi)的電壓準位。
[0053]該些電壓調(diào)節(jié)單元113、121、131、141、151分別具有輸入端I及輸出端0，該些電壓調(diào)節(jié)單元113、121、131、141、151的輸入端I連接升降壓單元，該些電壓調(diào)節(jié)單元113、121、131、141、151的輸出端O分別一對一地連接電源111與該些硬件12、13、14、15，該些電壓調(diào)節(jié)單元113、121、131、141、151用于調(diào)節(jié)輸出端的電壓，以使電源1