DE69735882T2

DE69735882T2 - Elektrische stromversorgungsvorrichtung zur erzeugung einer vielzahl von spannungen und gerät damit

Info

Publication number: DE69735882T2
Application number: DE69735882T
Authority: DE
Inventors: Jan Steven VAN LERBERGHE
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: NXP BV
Priority date: 1996-06-19
Filing date: 1997-06-09
Publication date: 2007-04-19
Anticipated expiration: 2017-06-10
Also published as: US5977657A; WO1997049160A1; KR100470252B1; EP0883924B1; EP0883924A1; JPH11511959A; DE69735882D1; KR19990037704A; CN1196837A; CN1134881C

Description

RAHMEN DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromversorgungsanordnung, die ein Gerät versorgt, das mindestens Ruhezustände und aktive Zustände hat, die Folgendes umfasst:

– eine erste Batterie zum Bereitstellen einer ersten Spannung an einem ersten Paar Anschlüsse;
– eine zweite Batterie;
– eine Schaltbaugruppe, die selektiv serielle oder parallele Verbindung zwischen genannter ersten Batterie und genannter zweiter Batterie schafft und in der Serienschaltung der Batterien eine zweite Spannung an ein zweites Paar Anschlüsse liefert; und
– eine Steuerungsschaltung zum Überwachen der Spannungspegel der genannten Batterien und zum Ändern der Verbindungen zu Batterien.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Gerät mit einer solchen Anordnung. Eine solche Anordnung findet hochbedeutende Anwendungen, vor allem in dem Bereich der schnurlosen Telefonsets. Tatsächlich umfassen diese Sets einerseits Hochfrequenzschaltungen, die nach relativ hohen Spannungen fragen, und andererseits Logikschaltungen, die nach weniger hohen Spannungen fragen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Eine Anordnung dieser Art ist in dem Europäischen Patent Nr. 0 624 944 beschrieben. Diese bekannte Anordnung verwendet Gleichspannungswandler, die für teuer, unhandlich und schwer gehalten werden. Sie sind also für die oben diskutierte Anwendung nicht geeignet, wo, aus Gründen, dass das Gerät tragbar sein muss, ein geringes Gewicht und so kleine Abmessungen wie möglich benötigt werden, während ein vernünftiger Selbstkostenpreis aufrechterhalten wird.
Die Erfindung schlägt eine Anordnung der eingangs erwähnten Art vor, die zum größten Teil die von der bekannten Anordnung gezeigten Nachteile in Preis, Größe und Gewicht beseitigt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Deshalb ist eine Anordnung der eingangs definierten Art dadurch gekennzeichnet, dass sie gemäß Anspruch 1 Hilfsmittel umfasst, die Entladungen von mindestens einer der Akkumulatorbaugruppen mindert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
1 ein erfindungsgemäßes Gerät;
2 eine erfindungsgemäße Anordnung; und
3 eine bevorzugte Ausführungsform einer Evaluationsschaltung, die einen Teil der erfindungsgemäßen Anordnung bildet.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Das in 1 gezeigte Gerät ist beispielsweise ein GSM-Terminal. Es umfasst ein Gehäuse 1 auf dem ein Mikrofon 2, ein Bildschirm 3, eine Tastatur 4, eine Hörkapsel 5 und eine Antenne 6 angebracht sind. Um an dieses Gerät Leistung zu liefern, enthält es eine erfindungsgemäße Stromversorgung 10, deren Schaltbild in 2 gezeigt ist.
Die in 2 gezeigte Anordnung ist dafür vorgesehen, zwei verschiedene Spannungen an den Zugängen 15 und 16 und auch an den Zugängen 17 und 16 bereitzustellen. Diese, von einer gemeinsamen, mit dem Zugang 16 verbundenen Spannungsleitung 18 gesehen Spannungen sind notwendig, um Leistung an den Elektronikteil 20 des Geräts zu liefern. Dieser Elektronikteil umfasst Logikschaltungen zum Managen des Geräts, gespeist über die Zugänge 17–16, und eine durch eine Empfängerschaltung und eine Senderschaltung, die eine relativ hohe Versorgungsspannung haben müssen, gebildete Funkschaltung. Die Funkschaltung wird über die an den Zugängen 15–16 vorhandene Spannung gespeist.
Zum Erhalten dieser Spannungen werden zwei durch eine Serienverbindung 27 verbundene Akkumulator-Baugruppen 25 und 26 verwendet. Diese Serienverbindung umfasst einen Verzweigungspunkt 30. Die erste Spannung wird durch die Spannung der ersten Baugruppe 25 gebildet, die an den Zugängen 17 und 16 auftritt. Der Verzweigungspunkt 30 ist dann an den Zugang 17 angeschlossen. Die zweite Spannung wird durch die Tatsache, dass die zwei Baugruppen, deren Enden wieder an den Zugängen 15 und 16 auftreten, in Serie kombiniert werden.
Der Ladezustand der Baugruppen 25 und 26 wird durch eine Evaluierungsschaltung 35 evaluiert, die ein aktives Signal S erzeugt, wenn eine Akkumulatorbaugruppe entladen zu sein scheint. Um trotzdem das Gerät, an das sie innerhalb des Rahmens der Erfindung angeschlossen ist, zu unterstützen, hat die Baugruppe 25 eine große Kapazität und die Baugruppe 26 eine kleine Kapazität, es wird deshalb angenommen, dass nur die Baugruppe 26 entladen wird.
Wenn das Signal S aktiv ist, erzeugt eine Schaltbaugruppe, die von Schalter-Schaltungen s0, s1 und s2 gebildet wird, eine Backup-Leitung 36, um die Spannung der Baugruppe 25 an den Zugang 15–16 zu senden. Obwohl diese Spannung geringer ist als die bereitgestellte Spannung, kann die Empfängerschaltung des Elektronikteils 20 noch arbeiten, aber die Senderschaltung funktioniert nicht länger. Diese Backup-Leitung 36 wird also durch den Schalter s2 in einem geschlossenem Zustand gebildet.
Gemäß einem signifikanten Kennzeichen der Erfindung wird, wenn das Signal S aktiv ist, eine Aufladeverbindung erzeugt, die durch ein Teil 40a und ein Teil 40b gebildet wird. In diesem beschriebenen Beispiel ist der Teil 40b identisch mit der Schalt-Schaltung s2 und der Teil 40a mit einer Schalt-Schaltung s1, die ein Ende der Baugruppe 26 an die gemeinsame Spannungsleitung 18 schaltet. Die Akkumulatorbaugruppen werden so parallel verbunden.
Es sei bemerkt, dass dieses Aufladen für eine Anwendung, gemäß der eine hohe Spannung nur zeitweise erforderlich ist, systematisch stattfinden kann. Dies ist vor allem in Teilnehmerendgeräten des GSM-Systems der Fall, die aus einem Ruhezustand, für den nur der Management- und der Mithörmodus veranlasst sind, in einen aktivert Zustand, für den Übertragung sichergestellt sein muss, umschaltet. Der aktive Zustand kann nur jedes achte Zeitintervall stattfinden. Das Aufladen der Baugruppe 26 kann während der Ruhezustände des Geräts stattfinden. Also sind im Normalbetrieb die Schalt-Schaltungen s1 und s2 offen, während der Schalter s0 geschlossen ist. Wenn das Signal S aktiv ist, sind die Schalt-Schaltungen s1 und s2 geschlossen, während der Schalter s0 offen ist.
3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Evaluationsschaltung 35. In dieser Ausführungsform sind die Akkumulatorbaugruppen 25 und 26 vom gleichen Typ. Die Baugruppe 25 wird aus mindestens zwei Akkumulatorelementen 50 und 51 gebildet, die eine große Kapazität haben, und die Baugruppe 26 aus einem einzelnen Element 55.
Zwei Verstärker 58 und 59 erzeugen an ihrem Ausgang ein Signal, das die von den Akkumulatorelementen 50 beziehungsweise 55 gelieferte Spannung repräsentiert. Ein Komparator 60 zum Vergleichen dieser Ausgangssignale produziert das Signal S, das, wenn es aktiv ist (die Spannung von Element 55 ist niedriger als die des Elements 50) den Schalter s0 öffnet und die Schalter s1 und s2 schließt.
Die oben diskutierten Schalt-Schaltungen s0, s1 und s2 können aus MOS-Transistoren gebildet werden, wie dies in diesem Bereich der Technologie gut bekannt ist. Die Akkumulator-Baugruppen werden vorzugsweise auf der Basis der in United States Patent Nr. 5.047.300 beschriebenen gebildet.
Obwohl die Beschreibung mit zwei Akkumulator-Baugruppen gemacht wurde, deckt die Erfindung auch die Tatsache ab, dass eine Vielzahl von Akkumulator-Baugruppen verwendet werden kann und ein Kondensator hoher Kapazität jedes der Akkumulator-Elemente darstellen kann.

Claims

Stromversorgungsanordnung, die ein Gerät versorgt, das mindestens Ruhezustände und aktive Zustände hat, die Folgendes umfasst: – eine erste Batterie (25) zum Bereitstellen einer ersten Spannung an einem ersten Paar Anschlüsse (16, 17), – eine zweite Batterie (26), – eine Schaltbaugruppe (s0, s1, s2), die selektiv serielle oder parallele Verbindung zwischen genannter ersten Batterie (25) und genannter zweiter Batterie (26) schafft und in der Serienschaltung der Batterien eine zweite Spannung an ein zweites Paar Anschlüsse (15, 16) liefert, – eine Steuerungsschaltung (35) zum Überwachen der Spannungspegel der genannten Batterien und zum Ändern der Verbindungen mit den Batterien, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (35) Mittel zum Überwachen des Spannungspegels der genannten zweiten Batterie (26) umfasst und, wenn der genannte Spannungspegel unter einen vorher festgelegten Pegel fällt, eine Aufladeverbindung durch Schaffen einer Parallelverbindung zwischen der genannten ersten Batterie (25) und der genannten zweiten Batterie (26) bereitstellt, sodass die genannte erste Batterie (25) die genannte zweite Batterie (26) auflädt.
Stromversorgung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Batterie (26) eine geringere Kapazität hat als die erste (25).
Stromversorgung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsschaltung (35) Mittel zum Einrichten einer Serienverbindung umfasst, um die genannten Batterien (25, 26) während der aktiven Zustände zum Liefern der genannten zweiten Spannung in Serie zu schalten.
Stromversorgung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Aufladeverbindung, wenn erforderlich, während der Ruhezustände eingerichtet wird.
Stromversorgung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die aktiven Zustände periodisch auftreten.
Gerät mit einer Stromversorgung nach einem der Ansprüche 1 bis 5.