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智能移动通信终端电源关键技术探讨

【摘要】随着科技的不断发展,新型的移动产品不断推出,产品的优化升级也对电源提高了要求,需要更高效率的电源支持。为了满足现代电子产品对于电源的要求,本文进行了电子产品对电源的需求分析,分析了普通电源存在的问题,并从应用设计方面提出了电源系统设计的改进建议。

【关键词】智能移动通信终端电源;关键技术

随着无线网络技术和移动通信技术不断发展,笔记本、智能手机、平板等移动产品的使用迅速得到普及,从而对智能移动通信终端的电源提出了更为严格的要求。比如移动产品的制作越来越趋向于体积小、功能多,因此在设计电源时,也要尽量增加电源密度,提高集成度,缩小体积,以适配移动产品。另外,为了防止电源温度过高等问题,还要求采用更多的技术提高电源的可靠性,因为产品的功能越多,要求的实时处理越多,那产生的信号干扰就越多,产生的电池热量会影响到产品的使用性能。

一、智能移动通信终端电源概述

1.1智能移动通信终端电源的重要性。随着电子产品的不断研发,采用的设计越来越追求高速高效,外观上精密小型,功能上复杂多样,因此对于使用续航能力的要求也逐渐提高。无线通信网络和移动网络的发展,加快了移动产品的普及,也对于电源的要求更加多样。因此,在设计电源时,不仅要设置好电源自身的参数,还要顾及到与产品的兼容性。1.2智能移动通信终端电源的发展困境。然而,电源的发展也面临着很多困境,比如电源在设计过程中过分重视参数设计,电源在使用过程中受到电磁干扰,出现电源散热等问题,从而致使移动终端产品的研发达不到预期效果。

二、智能移动通信终端电源关键技术介绍

1、电源热设计。电源热设计,指的是对电源的功能板开展产热分析,并通过科学的布线设计来使电源的热耗平衡,以控制电源的产热量。由于电源长时间处于过高的热环境内,会受到应力,降低电源使用性能,甚至导致产品失效。随着电源逐渐小型化、集成化,要求实现合理的控制电源产热和散热,进行更为复杂的热设计,使得电子产品在充电时均匀散热,防止热反应事故,从而延长电源的使用寿命,最大化地实现产品的功能。2、电源变换器。移动产品的供电方式主要是电池,采用的电源变换方式大多为直流电源变换,主要分为三类。一是线性稳压器,优点在于成本低、噪声低、高响应速度、高精度,但是缺点在于效率低,散热不好,不能升压和反转变换;二是电感型DC_DC变换器,优点是高效率、能实现升压、降压且能够实现反转变换,缺点是成本高、纹波、噪声大和存在EMI干扰;三是电荷泵,其优势在于成本和效率适中,但是缺点是它的噪声大,并且稳压随输出电流加大而降低。在设计电源时,需要充分考虑到产品不同特点和具体需求,努力设计符合移动产品需求、实现产品预期性能的电源系统。3、电源EMI设计。电源EMI设计是指,通过分析电磁干扰源,并借助电源元器件的各种抑制手段,减小电源噪声的影响。电源在供电过程中,电流形成的闭合回路是从电源正极途径负载到负极,从而向负载产品提供电力。但是因为开关动作,电路中存在电流,就会形成磁场,因此会对电子产品产生电磁干扰。

三、智能移动通信终端电源系统设计建议

1、进行需求分析。设计之初,首先要对电源进行需求分析,主要是功能和性能上的,这也是硬件设计全过程的最重要依据。一是功能需求,主要包括产品的主功能模块的功能分析,以及保护电源等,比如输入保护功能,防止在对电源外部输入过程中出现过压、欠压等情况;二是电源管理需求,为了减少集成件的做功消耗,延长使用寿命,将电源根据产品的功能分配系统的不同电路,比如“按键关机”时,设置按键1s关机;“软件关机”时,设置等待3s关机。2、完善电源管理设计。电源管理的软件主体程序由四个模块组成:一是按键开关机:通过按键动作开启程序;二是软关机:通过接受软关机的命令,调用程序;三是省电控制:在接受到省电控制的命令之后,自行启动省电程序;四是电池管理:通过总线接受电池的实时情况,比如电压高低、电量剩余等情况。3、加强总体设计。为了保证产品的可靠工作,需要加强电源的总体设计,主要分为三个方面:一是电路设计:包括电源各模块的功能设计,进行电路框架总设计,为接下来的详细布局提供大致思路和框架;二是EMI和热设计,在电源设计中最为重要,电子产品功能的复杂化及外形的小型化,要求设计出能够为产品提供稳定供电渠道的的电源。

四、结语

综上所述,电源作为移动产品的动力源,发展方向趋向于集成化、高效率,因此对科研人员提出了更高的要求,需要借助更多手段完善电源系统设计。电源设计要和产品的结构、其他方面的设计风格相符,设计人员要加强技术沟通,从而有效实现电源电路设计工作。

作者:曹荣祥 单位:南京六九零二科技有限公司

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