用于控制电子装置表皮温度的电路和方法制造方法及图纸

本公开包括用于控制电子装置的表皮温度的电路和方法。在一个实施例中，热传感器配置在手持式电子装置的壳体上。热传感器耦合至具有电流限制电路的电池充电器。如果壳体的感测温度增加至阈值之上，减小电流限制以减小电池充电器中的电流。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请本申请要求享有2014年2月12日提交的美国非临时申请No.14/179,403的优先权，该申请的全文出于所有目的通过全文引用的方式并入本文。
本公开涉及电子电路和方法，并且特别地涉及用于控制电子装置的表皮温度的电路和方法。
技术介绍
手持式移动装置中的集成电路是不断地提高功率量的消耗者。当移动装置变得功能更强大时，电池容量必须增加以给出一致的运行时间量。通过装置的功率产生热量，并且在高电流时对装置充电进一步增加了该热量。在一些情形中由移动装置产生的热量的量可以变得令人不舒服，或者对于可以以裸露皮肤触碰装置表面的用户甚至可以是危险的。许多装置制造者设定了热规范，限制这些装置的壳体(或表皮)温度。然而，满足这些热规范而并不牺牲性能是不断持续的挑战。例如，有时候可以希望为客户提供将蜂窝智能电话的表皮温度保持在热规范内的快速电池充电解决方案。因此，精确地调节电话的表皮温度以最大化充电性能是挑战。
技术实现思路
本公开包括用于控制移动装置的表皮温度的电路和方法。在一些实施例中，将热传感器配置在手持式电子装置的壳体上。热传感器耦合至具有电流限制电路的电池充电器。如果壳体的感测温度增加至阈值之上，则减小电流限制以减小电池充电器中的电流。以下详细说明书和附图提供了对本公开本质和优点的更好理解。附图说明图1示出了根据一个实施例的电子装置。图2示出了根据一个实施例的用于控制壳体温度的电路。图3示出了根据一个实施例的用于调节电池充电器中电流限制的示例性电路。图4示出了根据另一个实施例的用于调节电池充电器中电流限制的示例性电路。图5A是示出了根据一个实施例的算法的绘图。图5B示出了根据一个实施例的控制壳体温度的方法。图6示出了根据一个实施例的在移动装置中的集成电路的示例性配置。图7示出了根据另一实施例的用于控制壳体温度的电路。图8示出了根据另一实施例的用于控制壳体温度的示例性温度传感器电路和电池充电器电路。具体实施方式本公开适用于控制电子装置中温度。在以下说明书中，为了解释说明的目的，阐述了数个示例和具体细节以便于提供对本公开的全面完整理解。然而，对于本领域技术人员明显的是，如权利要求中表达的本公开可以单独包括这些示例中的一些或全部特征、或者可以与以下所述其他特征组合，并且可以进一步包括在此所述的特征和概念的修改和等价形式。图1示出了根据一个实施例的电子装置。电子装置100可以是移动装置，诸如移动电话、智能电话、平板计算机，或者其他形式装置，其中用户与例如装置壳体的外表面物理接触。本专利技术的特征和优点包括控制诸如手持式移动装置之类的电子装置的表皮温度，从而壳体的温度不超过阈值，该阈值可以与人手接触不舒服或危险的温度相对应。电子装置100可以包括产生热量的电子部件，诸如功率管理电路、数据处理器、通信电路、以及接口电子元件。在该示例中，一个或多个电路板(PCB)101可以包括用于对电池102充电的电池充电器110，功率管理集成电路(PMIC)111，应用程序处理器112，射频通信电路113(例如RF发射器和/或接收器)，以及用于驱动显示器103的显示电路114。这些装置中的一个或多个可以在装置的各种工作模式期间产生大量热量。热量可以通过装置的壳体辐射出并且将壳体的温度增加至对于由用户接触有害或者不希望的程度。壳体的外表面的温度通常称作表皮温度。本专利技术的实施例包括被配置用于感测壳体的温度以控制表皮温度的一个或多个热传感器电路(“温度传感器”)150。热传感器电路有时也称作例如热传感器、温度传感器电路、或者温度传感器。在一个实施例中，热传感器150被配置在壳体的内表面上，尽管在备选的等同实施例中热传感器可以以其他方式配置以感测表皮温度。在该示例中，热传感器150耦合至电池充电器电路110以控制电池充电器中的电流。例如，电池充电器110可以从外源接收电力，如以下详细所述，并且将电力提供至电池102或者下游的部件，诸如例如PMIC111、处理器112、RF电路113以及显示电路114。本公开的实施例可以使用热传感器150而感测表皮温度，并且将诸如电压之类的信号耦合至电池充电器110以设置电流限制，将控制电池充电器中最大电流。减小电流限制可以例如减小流至电池150或至PMIC 111以及下游部件的最大电流，并且减小电池充电器150中功率消耗以减小表皮温度。图2示出了根据一个实施例的用于控制壳体温度的电路。该示例示出了在示例性移动电子装置中的功率分布。电池充电器210可以从外部电源接收电力以向电池215充电和/或PMIC 211和下游部件提电力。在该示例中，电池充电器210向PMIC 211提供电力(例如电压和电流)。在一些实施例中，可以包括电池充电器210作为PMIC 211的一部分。PMIC 211可以包括多个开关调节器以将电力提供至一个
或多个处理器(例如微处理器或图像处理器)、RF电路或显示电路。显示电路214可以包括升压转换器开关电源、调节器和/或驱动器电路以例如驱动电子装置显示器。在该示例中，热传感器250设置在电子装置的壳体200(或表皮)的内表面202上。热传感器250可以放置靠近在工作期间产生热量的电子部件。例如，各个实施例可以将热传感器定位靠近电池充电器、PMIC、处理器、RF电路或显示电路(或者如以下所述的组合)的可以在工作期间产生大量热量的位置。例如，电路板可以将电池充电器电路210定位在电子装置壳体内的特定位置处。因此，由电池充电器电路210产生的热量可以朝向壳体的表面辐射出，例如在装置上靠近电池充电器集成电路的特定位置处产生热点。在电池充电器IC和内表面之间，热量可以通过壳体内一个或多个其他材料而辐射，例如诸如PCB、热扩散器、电磁干扰屏蔽件、电池、显示器或其他材料或部件。本公开的实施例可以感测靠近电池充电器集成电路的温度并且通过改变电流限制而减小电池充电器中功率消耗。例如，如果壳体温度增加超过阈值，则可以减小电流限制以减小功率消耗并且减小靠近电池充电器的表皮温度，由此消除了热点。电池充电器IC有时用于向整个系统提供电力，因此其对于例如实施电池充电器中热控制是有利的。图3示出了根据一个实施例的用于调节电池充电器中电流限制的示例性电路。在该示例中，热传感器350包括具有取决于温度的可变电阻的热敏电阻器351。热敏电阻器的一个端子耦合接地，并且热敏电阻器的第二端子通过电阻器352耦合至参考电压(例如V_bias)以形成电压分压器。因此，当热敏电阻器处温度改变时，改变热敏电阻器的电阻改变了电压分压器上的电压。来自热传感器350的电压耦合至电池充电器集成电路310的输入端(例如封装管脚)。电池充电器310包括比较器电路320，比较器电路320具有耦合至热传感器350的第二端子的第一输入端以及耦合至参考电压的第二输入端。在该示例中，参考电压由第二电阻器分压器产生，包括配置在参考电压
V_bias和接地之间的电阻器311和电阻器312。电阻器311、312和352以及热敏电阻器351的电阻值被配置成当由热传感器350感测到壳体(例如电话壳体)的温度满足阈值时，来自热传感器的电压增加至比较器320的另一输入端处的参考电压之上，使得比较器改变状态。在该示例中，比较器320的输出端耦合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，包括：壳体，具有内表面和外表面；电池充电器电路，被配置在所述壳体内，所述电池充电器电路包括设置所述电池充电器电路中最大电流的电流限制电路；热传感器电路，被配置在所述壳体的所述内表面上并且在所述电池充电电路外，其中所述热传感器电路感测在所述内表面上的温度并且当所述内表面上的温度达到阈值时调节所述电池充电器电路中的电流限制电路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.12 US 14/179,4031.一种设备，包括：壳体，具有内表面和外表面；电池充电器电路，被配置在所述壳体内，所述电池充电器电路包括设置所述电池充电器电路中最大电流的电流限制电路；热传感器电路，被配置在所述壳体的所述内表面上并且在所述电池充电电路外，其中所述热传感器电路感测在所述内表面上的温度并且当所述内表面上的温度达到阈值时调节所述电池充电器电路中的电流限制电路。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述热传感器电路包括热敏电阻器，所述设备进一步包括被配置在参考电压与所述热敏电阻的端子之间的电阻器。3.根据权利要求1所述的设备，其中所述温度传感器电路的端子上的第一电压基于所述内表面上的温度而改变，并且其中所述第一电压耦合至所述电池充电器电路的端子以调节所述电流限制电路。4.根据权利要求3所述的设备，其中所述电池充电器电路进一步包括：比较器，具有用于接收所述第一电压的第一端子以及耦合至参考电压的第二端子，其中当所述第一电压达到所述参考电压时所述比较器减小所述电池充电电路中的最大电流。5.根据权利要求4所述的设备，其中所述参考电压是可编程的。6.根据权利要求4所述的设备，其中所述比较器包括磁滞。7.根据权利要求4所述的设备，其中由电阻器分压器产生所述参考电压。8.根据权利要求3所述的设备，其中所述电池充电器电路进一步包括：模数转换器，具有用于接收所述第一电压的第一端子以及耦合至
\t参考电压的第二端子，所述模数转换器产生所述第一电压的数字表示；以及数字比较器，用于接收所述第一电压的数字表示以及所述阈值的数字表示，其中当所述第一电压的数字表示满足所述阈值的数字表示时，所述模数转换器减小所述电池充电器电路中的最大电流。9.根据权利要求8所述的设备，其中所述阈值的数字表示是可编程的。10.根据权利要求1所述的设备，其中所述热传感器电路被定位成靠近所述电池充电器电路、处理器、RF电路和显示电路中的一个。11.根据权利要求1所述的设备，其中所述热传感器电路是多个热传感器电路，所述设备进一步包括：多路复用器，具有耦合至所述多个热传感器电路的多个输入端，以选择所述热传感器电路中具有最高温度的热传感器电路以调节所述电流限制电路，其中所述多个热传感器电路被配置成至少靠近所述电池充电器、处理器和RF电路。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·G·斯波科，G·加塞亚，S·霍瓦维尼，T·R·萨顿，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US