ES2275631T3 - Terminal telefono portatil y metodo de suministro de energia. - Google Patents
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Abstract
Un terminal telefónico portátil que tiene una porción (6) de carga, cuyo consumo eléctrico varía según el estado de funcionamiento del terminal telefónico portátil, que incluye al menos un estado de llamada y un estado de espera, comprendiendo dicho terminal telefónico portátil: un primer circuito de alimentación (2); un segundo circuito de alimentación (3), que tiene una pérdida de potencia menor que dicho primer circuito de alimentación durante dicho estado de llamada, y dicho primer circuito de alimentación (2) tiene una pérdida de potencia menor que dicho segundo circuito de alimentación (3) durante dicho estado de espera; un circuito de determinación (6) para determinar dicho estado de funcionamiento del terminal telefónico portátil; y un circuito de control (6, 4) para efectuar el control, según dicho estado determinado de funcionamiento, a fin de conmutar entre un primer modo de suministro de energía, en el que dicho primer circuito de alimentación suministra energía a dicha porciónde carga, cuando el terminal telefónico portátil está en dicho estado de espera, y un segundo modo de suministro de energía, en el que dicho segundo circuito de alimentación suministra energía a dicha porción de carga, cuando el terminal telefónico portátil está en dicho estado de llamada.
Description
Terminal telefónico portátil y método de
suministro de energía.
La presente invención se refiere a un terminal
telefónico portátil y a un método de suministro de energía que
puede utilizar eficazmente la energía eléctrica de una alimentación
(batería) incorporada en el terminal.
Como consecuencia de los progresos recientes en
los procedimientos de fabricación de semiconductores, especialmente
en las técnicas de microfabricación, se han reducido cada vez más a
escala procesadores y similares, que tipifican un circuito
integrado (IC) digital como un dispositivo semiconductor, y su
anchura mínima de línea cada año es más estrecha. Con esta
tendencia a líneas más finas, se está disminuyendo el voltaje de
funcionamiento del propio dispositivo. No son excepción los
dispositivos usados en un sistema digital de un terminal telefónico
portátil; los terminales telefónicos portátiles emplean
microprocesadores, procesadores de señales y similares que funcionan
a bajo voltaje.
Por otro lado, un sistema analógico de un
terminal telefónico portátil usa dispositivos electrónicos
tipificados por un amplificador de transmisión y un IC analógico. A
fin de maximizar el comportamiento de los circuitos en el sistema
analógico, éste utiliza eficazmente el voltaje máximo de una batería
incorporada en el terminal telefónico. Por otro lado, se requiere
un dispositivo en un sistema de suministro de energía, tipificado
por un IC de control que conserva la energía, para controlar
óptimamente que la potencia para cada dispositivo tenga un voltaje
no disruptivo absoluto, de manera que el dispositivo pueda soportar
satisfactoriamente el voltaje máximo de la batería.
Así, los dispositivos que funcionan a un voltaje
menor que el voltaje de la batería y los dispositivos que funcionan
usando el voltaje de la batería como tal están mezclados en un
terminal telefónico portátil. La llamada alimentación en serie
(alimentación de voltaje constante) se usa como una fuente de
suministro de energía de bajo voltaje para disminuir el voltaje de
la batería hasta un nivel deseado de voltaje y suministrar el bajo
voltaje a circuitos especificados.
Sin embargo, cuando la alimentación en serie
(regulador en serie) se usa para suministrar el bajo voltaje a
dispositivos del terminal telefónico portátil, se presenta pérdida
de potencia cuando la alimentación en serie funciona para
suministrar el bajo voltaje (voltaje constante), debido a las
características de la alimentación en serie. Esto indica que la
alimentación en serie, que sirve como fuente de suministro de
energía, consume energía que está destinada a ser suministrada al
IC y a otros dispositivos. Así, existe el problema de que no se
utiliza eficazmente la energía eléctrica que posee la alimentación
(por ejemplo, una batería de litio).
Además, en no pocos casos la alimentación en
serie, en el proceso de hacer el voltaje constante, consume más
energía en forma de calor que la consumida por los dispositivos en
el terminal telefónico portátil, dependiendo de las condiciones en
las que se usa la alimentación en serie.
Además, como el propio terminal telefónico
portátil tiene un tamaño reducido, se aumenta la densidad de
empaquetamiento de las partes usadas en el mismo. Esto hace que sea
cada vez más difícil conseguir que el diseño térmico libere calor
generado por la alimentación en serie al exterior del terminal
telefónico portátil.
Se puede encontrar información adicional sobre
la técnica anterior en la publicación de patente US 5.438.696. Este
documento describe un receptor de radio que incluye unas
alimentaciones primera y segunda. Dependiendo de si el receptor
está en modo activo o en modo en espera, se selecciona uno de entre
los dos circuitos de alimentación. El fin de la selección es
reducir la interferencia durante la recepción.
Según un aspecto de la presente invención, se ha
previsto un terminal telefónico portátil que tiene una porción de
carga, cuyo consumo eléctrico varía según el estado de
funcionamiento del terminal telefónico portátil, comprendiendo el
terminal telefónico portátil: un primer circuito de alimentación; un
segundo circuito de alimentación; un circuito de determinación para
determinar el estado de funcionamiento del terminal telefónico
portátil; y un circuito de control para efectuar el control, según
el estado determinado de funcionamiento, a fin de conmutar entre un
primer modo de suministro de energía, en el que el primer circuito
de alimentación suministra energía a la porción de carga, y un
segundo modo de suministro de
\hbox{energía, en el que el
segundo circuito de alimentación suministra energía a la porción de
carga.}
Según otro aspecto de la presente invención, se
ha previsto un método de suministro de energía para un terminal
telefónico portátil, teniendo el terminal telefónico portátil un
primer circuito de alimentación, un segundo circuito de
alimentación, y una porción de carga, cuyo consumo eléctrico varía
según el estado de funcionamiento del terminal telefónico portátil,
comprendiendo el método de suministro de energía las operaciones de:
determinar el estado de funcionamiento; y conmutar, según el estado
determinado de funcionamiento, entre un primer modo de suministro
de energía, en el que el primer circuito de alimentación suministra
energía a la porción de carga, y un segundo modo de suministro de
energía, en el que el segundo circuito de alimentación suministra
energía a la porción de carga.
Las realizaciones descritas en lo sucesivo de la
presente invención pueden proporcionar un terminal telefónico
portátil y un método de suministro de energía, que: pueden utilizar
eficazmente una batería, que sirve como alimentación en la gestión
de energía del terminal telefónico portátil y reducir por ello el
consumo de la batería; y pueden reducir la generación de calor en
todo el terminal telefónico portátil, que incluye una unidad de
alimentación, y hacer por ello más fácil que se consiga que el
diseño térmico incluya medidas para radiar calor.
Se describirá en lo sucesivo, a modo de ejemplo
no limitativo, una realización preferida de la presente invención
con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:
la figura 1 es un diagrama de bloques que
muestra una configuración de un terminal telefónico portátil según
una realización de la presente invención;
la figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra
el procesamiento de conmutación de la alimentación del terminal
telefónico portátil según la realización;
la figura 3 es un diagrama de temporización que
ilustra una relación entre las señales de control y las salidas de
suministro de energía en la conmutación de la alimentación;
la figura 4 es un diagrama de bloques que
muestra un control para conmutar una fuente de suministro de energía
según una primera modificación; y
la figura 5 es un diagrama de bloques de
configuración que muestra las partes principales de un terminal
telefónico portátil según una segunda modificación.
La figura 1 es un diagrama de bloques que
muestra una configuración de un terminal telefónico portátil según
la presente realización. El terminal telefónico portátil mostrado en
la figura tiene una batería 1, que sirve como una unidad para
suministrar energía de funcionamiento del terminal (por ejemplo, una
batería de ión-litio con un voltaje de salida
V_{B} de 3,6 V). La batería 1 está conectada con una unidad de
alimentación 2 en serie y un convertidor DC/DC 3. La batería 1
suministra directamente energía a una unidad analógica 5. Se
suministra también energía desde la unidad de alimentación 2 en
serie o el convertidor DC/DC 3 a una unidad digital 6 a través de
un conmutador selector (SW) 4, que forma una trayectoria de
suministro de energía según el procesamiento de selección de
conmutadores que se describe más adelante.
La unidad de alimentación 2 en serie convierte
el voltaje de salida V_{B} (3,6 V) de corriente continua de la
batería 1 en un voltaje V_{S} = 1,2 V de corriente continua. El
convertidor DC/DC 3 convierte también el voltaje de salida V_{B}
= 3,6 V de corriente continua de la batería 1 en un voltaje V_{C}
= 1,2 V de corriente continua.
La unidad analógica 5 incluye: una unidad RF 21
para manipular una señal en una banda de radiofrecuencia transmitida
o recibida a través de una unidad de antena 11; una unidad
moduladora-desmoduladora 22 para someter una señal
de transmisión a una modulación especificada o realizar un
procesamiento de desmodulación para extraer una señal deseada de
una señal recibida; y una unidad 23 de procesamiento de audio para
procesar señales de audio de una llamada telefónica. La unidad 23
de procesamiento de audio tiene, por ejemplo, un amplificador 23a
para amplificar una señal de audio introducida desde un micrófono 7
y un amplificador 23b de potencia para amplificar una señal de
audio recibida hasta un nivel audible y proporcionar entonces a la
salida la voz desde un altavoz 8 (receptor para la oreja).
Así, la unidad analógica 5 es una parte que
implica una llamada por voz y similar. En consecuencia, a fin de
asegurar un intervalo dinámico de señales de audio y mantener por
ello el comportamiento especificado, la unidad analógica 5 tiene
que estar provista de un alto voltaje de suministro. Por lo tanto,
la energía se suministra, a menudo, directamente desde la batería 1
hasta la unidad analógica 5, como se muestra en la figura 1.
La unidad digital 6 comprende: una unidad
central de procesamiento (CPU) 31 para efectuar el control de la
totalidad del terminal telefónico portátil, incluyendo el
procesamiento de selección de conmutadores que se describe más
adelante; un procesador de señales digitales (DSP) 32 para procesar
diversas señales digitales relacionadas con la transmisión y
recepción; y una unidad de memoria 33 para proporcionar una zona de
memoria a fin de registrar números de teléfono, una zona de trabajo
usada por la CPU 31 para realizar el procesamiento, y similar.
Además, la unidad digital 6 está conectada con
una unidad 9 de entrada por teclado para la entrada por dial del
usuario y similar, y una unidad de presentación 10 formada, por
ejemplo, con una gran LCD (pantalla de cristal líquido) para
presentar la información recibida y una pantalla de control.
El procesamiento de conmutación de la
alimentación del terminal telefónico portátil según la presente
realización se describirá con referencia a un diagrama de flujo y
un diagrama de temporización.
La figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra
el procesamiento de conmutación de la alimentación del terminal
telefónico portátil según la presente realización. La figura 3 es un
diagrama de temporización que ilustra una relación entre las
señales de control y las salidas de suministro de energía en la
conmutación de la alimentación.
Cuando se enciende por accionamiento de un
conmutador de suministro de energía del terminal telefónico portátil
o similar, el terminal telefónico se inicializa en una operación
S21 de la figura 2. En la siguiente operación S22, la CPU 31
supervisa y determina un estado de funcionamiento. El "estado de
funcionamiento" designa, en este caso, un estado en el que se
espera comunicación (denominado en lo sucesivo un estado de espera)
o el otro estado (haciendo referencia a un estado en el que se está
realizando un funcionamiento por teclado y un estado de
funcionamiento de llamada y otros estados, y denominado en lo
sucesivo simplemente un estado de llamada).
Cuando la CPU 31 determina que el terminal
telefónico portátil está en un estado "de llamada", los
procesadores, tales como la CPU 31 y el DSP 32 en el terminal
telefónico portátil, entran en un estado de funcionamiento ocupado
(en otras palabras, un estado de funcionamiento completo o similar)
si se compara con un estado "de espera" previo. Por lo tanto,
la CPU 31 efectúa el control para conmutar la fuente de suministro
de energía para la unidad digital 6 desde la unidad de alimentación
2 en serie hasta el convertidor DC/DC 3.
La alimentación en serie requiere una cierta
diferencia en voltaje entre la entrada y la salida para el
funcionamiento de su circuito (la alimentación en serie no funciona
sin una diferencia de voltaje de un cierto valor, o superior, entre
la entrada y la salida). Cuando la alimentación en serie baja el
voltaje de entrada (cuando la alimentación en serie hace que el
voltaje de entrada sea constante), la alimentación en serie realiza
un funcionamiento que se corresponde prácticamente con la
circulación de una corriente a través de una resistencia en serie
(variable). En consecuencia, se presenta inevitablemente una pérdida
de potencia.
En vista de tal problema, a fin de evitar la
pérdida de potencia, el terminal telefónico portátil según la
presente realización efectúa el control para conmutar desde la
alimentación en serie hasta la alimentación, sin pérdida de
potencia, cuando una carga de alimentación requiere una gran
corriente (cuando los procesadores están en un estado de
funcionamiento ocupado, como se ha descrito anteriormente).
Así, en una operación S23, la CPU 31 proporciona
a la salida una señal de control CNT1 a una unidad 12 de control de
convertidor (véase la figura 1) en la temporización t1 mostrada en
la figura 3. Más específicamente, la CPU 31 cambia la señal CNT1
desde una "H" lógica hasta una "L". La unidad 12 de
control del convertidor efectúa el control de ENCENDIDO/APAGADO del
convertidor DC/DC 3. En respuesta a la señal CNT1 desde la CPU 31,
que cambia desde la "H" lógica hasta la "L" lógica, la
unidad 12 de control del convertidor funciona para activar el
convertidor DC/DC 3, que ha estado en un estado de no
funcionamiento.
La CPU 31 activa un temporizador en la
temporización t1 (operación S24 en la figura 2), y determina si un
tiempo especificado (\Deltat como se muestra en la figura 3 en
este caso) ha pasado a la siguiente operación S25. Luego, a fin de
detener el suministro de energía desde la unidad de alimentación 2
en serie, la CPU 31 proporciona a la salida una señal de control
CNT2, que cambia desde una "H" lógica hasta una "L", al
selector SW 4 en la temporización t2, después de un paso de
\Deltat desde la temporización t1 (operación S26).
En respuesta a la señal de control CNT2, el
selector SW 4 cambia su posición de conmutación hasta un lado "de
llamada", mostrado en la figura 1 (operación S27). Como
consecuencia, la salida V_{S} de suministro de energía desde la
unidad de alimentación 2 en serie no se aplica a la unidad digital 6
durante la llamada, y el voltaje V_{S} aplicado a la unidad
digital 6 llega a ser 0 V, como se indica por el número referencia
302 en la figura 3. Mientras tanto, la salida V_{C} de suministro
de energía desde el convertidor DC/DC 3 se suministra a la unidad
digital 6, como se indica por el número referencia 301 en la figura
3.
Cuando la fuente de suministro de energía para
la unidad digital 6 se conmuta desde la unidad de alimentación 2 en
serie hasta el convertidor DC/DC 3, se proporciona el tiempo de
retardo \Deltat, puesto que el funcionamiento del circuito
(autoexcitado o externamente excitado, por ejemplo) del convertidor
DC/DC 3 requiere generalmente un cierto tiempo de subida, antes de
que el convertidor DC/DC 3 proporcione a la salida un cierto nivel
de voltaje. Así, la presente realización gira el selector SW 4 para
detener el suministro de energía desde la unidad de alimentación 2
en serie en la temporización t2, después de un paso de \Deltat
desde la temporización t1, o después de que el convertidor DC/DC 3
esté completamente activado, como se muestra en la figura 3. Este
procesamiento hace posible evitar la interrupción instantánea de
suministro de energía en el momento de conmutación.
Por otro lado, cuando la CPU 31 determina que el
terminal telefónico portátil está en un estado "de espera" en
la operación S22, la CPU 31 cambia la señal de control CNT2 desde la
"L" lógica hasta la "H" en una operación S30, y cambia la
posición de conmutación del selector SW 4 hasta un estado "de
espera" en una operación S31 (la temporización t3 en la figura
3). En la siguiente operación S32, la CPU 31 proporciona a la salida
una señal CNT1 para detener el funcionamiento del convertidor DC/DC
3 (una señal de APAGADO, que cambia desde la "L" lógica hasta
la "H" en este caso) a la unidad 12 de control del
convertidor.
Después del control descrito anteriormente, el
terminal telefónico portátil se conmuta hasta un estado de espera
de suministro de energía. Por lo tanto, el convertidor DC/DC 3
detiene el funcionamiento, y la unidad de alimentación 2 en serie
llega a ser la fuente de suministro de energía para la unidad
digital 6 formada por los procesadores, tales como la CPU y otros
circuitos digitales. Así, durante la espera, se suministra la
salida V_{S} de suministro de energía desde la unidad de
alimentación 2 en serie hasta la unidad digital 6, mientras que la
salida V_{C} de suministro de energía desde el convertidor DC/DC 3
llega a ser V_{C} = 0 V, como se muestra en la figura 3.
Tal control se efectúa a fin de no hacer
funcionar el convertidor DC/DC 3 continuamente durante una espera,
puesto que el funcionamiento del convertidor DC/DC 3 bajo
condiciones sin carga hace que se pierda potencia interna. Así, en
un estado de espera o en un estado en el que los procesadores y
similares no están en funcionamiento completo, el terminal
telefónico portátil detiene el convertidor DC/DC 3 para impedir por
ello un consumo eléctrico innecesario por el funcionamiento
inactivo de un circuito interno del convertidor DC/DC 3.
\newpage
Como se ha descrito anteriormente, durante una
espera, el terminal telefónico portátil no hace funcionar el
convertidor DC/DC y usa la alimentación en serie como fuente de
suministro de energía. Sólo durante un funcionamiento en llamada o
por teclado, es decir, en un estado en el que los procesadores,
tales como el DSP y la CPU, entran en un estado de funcionamiento
ocupado y aumentan por ello su consumo eléctrico, el terminal
telefónico portátil hace funcionar el convertidor DC/DC y lo usa
como fuente de suministro de energía. Se examinará específicamente
en las siguientes ecuaciones de uso la pérdida de potencia, cuando
se realiza tal conmutación.
Cuando se supone que el voltaje de salida
V_{B} de la batería 1 (batería de ión–litio) es 3,6 V, el voltaje
de salida V_{S} de la unidad de alimentación 2 en serie es 1,2 V,
y una corriente de salida I_{o}A circula desde la unidad de
alimentación 2 en serie hasta la unidad digital 6 durante una
espera, consumiendo la unidad de alimentación 2 en serie una
energía calculada por la siguiente ecuación:
(1)(3,6\ V - 1.2\ V) *
I_{o} = 2.4I_{o}\
[W]
En este caso, el convertidor DC/DC 3 está en un
estado de no funcionamiento, como se ha descrito anteriormente. Por
lo tanto, la corriente inactiva no circula en el convertidor DC/DC 3
y, así, no se presenta ninguna pérdida de potencia en el mismo.
Cuando se supone que una corriente I_{1}A
circula desde el convertidor DC/DC 3 hasta la unidad digital 6
durante una llamada, y que el rendimiento (rendimiento de la
conversión de potencia) del convertidor DC/DC es el 90%, el
convertidor DC/DC 3 causa una pérdida de potencia de
(2)I_{1} * 0.1
= 0.1\ I_{1}\
[W]
Cuando la unidad de alimentación 2 en serie
suministra la corriente I_{1}, se obtiene una pérdida de potencia
en la unidad de alimentación 2 en serie por una ecuación similar a
la ecuación (1) anterior
(3)(3.6\ V - 1.2\ V) *
I_{1} = 2.4I_{1}\
[W]
En consecuencia, se obtiene de las ecuaciones
(2) y (3) anteriores una diferencia entre la pérdida de potencia
cuando la unidad de alimentación 2 en serie suministra energía a la
unidad digital 6 y la pérdida de potencia cuando el convertidor
DC/DC 3 suministra energía a la unidad digital 6:
(4)(3.6\ V - 1.2\ V) *
I_{1} - I_{1} * 0.1 = 2.3I_{1}\
[W]
Se obtiene también de las ecuaciones (2) y (3)
anteriores una relación entre la pérdida de potencia cuando la
unidad alimentación 2 en serie suministra energía a la unidad
digital 6 y la pérdida de potencia cuando el convertidor DC/DC 3
suministra energía a la unidad digital 6:
- \quad
- (I_{1} * 0,1)/{(3,6 V – 1,2 V) * I_{1}}
- \quad
- = 0,1/2,4
- = 1/24 (\sim 0,0417)
- (5)
Un resultado obtenido por la ecuación (5)
anterior indica que durante una llamada, la alimentación (batería)
se puede utilizar más eficazmente cuando el convertidor DC/DC 3 se
usa para suministrar energía a la unidad digital 6 que cuando se
usa la unidad de alimentación 2 en serie. La relación de pérdida de
potencia entre estos métodos de suministro es 1:24, lo que
significa que el método de suministro según la presente realización
puede reducir la pérdida de potencia a 1/24.
Como se ha descrito anteriormente, el terminal
telefónico portátil según la presente realización tiene un
mecanismo de control capaz de conmutar la fuente de suministro de
energía a los procesadores, tales como el DSP y la CPU, desde la
alimentación en serie hasta la alimentación del convertidor DC/DC,
cuando el terminal telefónico portátil está en un estado de llamada
o similar y los procesadores están en un estado de funcionamiento
ocupado, y son capaces de detener el funcionamiento del convertidor
DC/DC y conmutar la fuente de suministro de energía para los
procesadores desde el convertidor DC/DC hasta la alimentación en
serie durante una espera. Así, durante la espera, el convertidor
DC/DC detiene el funcionamiento, haciendo posible por ello que se
impida un consumo eléctrico innecesario dentro del convertidor (un
consumo eléctrico innecesario por el funcionamiento inactivo).
\newpage
Cuando los procesadores están en una condición
de funcionamiento ocupado, de manera que el suministro de energía
por la alimentación en serie causa un consumo innecesario de energía
en forma de calor, la fuente de suministro de energía para los
procesadores se conmuta hasta el convertidor DC/DC. Esto hace
posible que se impida el consumo de energía en forma de calor por
la alimentación en serie y se utilice por ello la energía eléctrica
de la batería más eficazmente que cuando sólo se usa la alimentación
en serie. Así, es posible conservar la energía para todo el
terminal telefónico portátil.
Además, como consecuencia de impedir el consumo
de energía en forma de calor, como se ha descrito anteriormente, no
se consume la energía eléctrica de la batería. Por lo tanto, se
alarga el tiempo de llamada del terminal telefónico portátil y se
puede reducir también la cantidad de calor generado durante una
llamada prolongada. En consecuencia, esto elimina la necesidad de
un disipador de calor, por ejemplo, que ocupa un cierto espacio en
la unidad de alimentación, y hace por ello más fácil que se
proporcionen medidas para radiar calor en el terminal telefónico
portátil, que es un aparato pequeño.
Durante una espera del terminal telefónico
portátil, éste, según la presente realización, no hace funcionar el
convertidor DC/DC incorporado en él. Así, para el tiempo de espera,
que se mide como el comportamiento del terminal, es posible
asegurar el mismo tiempo de espera que el de un terminal usual.
Además, el tiempo total de llamada del terminal telefónico portátil
es mayor que el de un terminal usual que sólo emplea una
alimentación en serie.
Se ha de señalar que la presente invención no
está limitada a la realización descrita anteriormente, y que se
pueden hacer diversas modificaciones de la misma.
Primera
modificación
La realización anterior usa un temporizador para
generar un tiempo de retardo \Deltat, cuando la fuente de
suministro de energía para la unidad digital 6 se conmuta desde la
unidad de alimentación 2 en serie hasta el convertidor DC/DC 3. Sin
embargo, como se muestra en la figura 4, puede estar previsto un
bloque de retardo 41 para retardar una señal de control durante un
cierto tiempo mediante hardware.
Específicamente, el bloque de retardo 41 en la
figura 4 proporciona un retraso de tiempo \Deltat a una señal de
entrada y proporciona a la salida, entonces, la señal. En este caso,
una señal de control CNT para conmutar la fuente de suministro de
energía, proporcionada a la salida desde una CPU 31, se usa como la
señal de entrada del bloque de retardo 41. Por lo tanto, la señal
CNT se suministra a un selector SW 4 a través del bloque de retardo
41 y, así, el control para conmutar desde una unidad de alimentación
2 en serie hasta el convertidor DC/DC 3 se efectúa con un retraso
de tiempo \Deltat.
La señal CNT se introduce directamente en una
unidad 12 de control del convertidor DC/DC 3. Por lo tanto, se
efectúa el control del convertidor DC/DC 3 sin retardo. Como
consecuencia, es posible efectuar el control para conmutar la
fuente de suministro de energía con la misma relación temporal que
la temporización mostrada en la figura 3.
Segunda
modificación
La figura 5 es un diagrama de bloques de
configuración que muestra las partes principales de un terminal
telefónico portátil según una segunda modificación. El terminal
telefónico portátil efectúa el control para conmutar la fuente de
suministro de energía, que usa una alimentación en serie y un
convertidor DC/DC, teniendo cada uno un terminal de entrada del
control de salida. En la figura, los mismos componentes que en el
terminal telefónico portátil, según la realización anterior
mostrada en la figura 1, se identifican por los mismos números de
referencia.
Como se muestra en la figura 5, un bloque 51 de
la alimentación en serie tiene un terminal 53 de entrada del
control de salida, y un bloque 52 del convertidor DC/DC tiene un
terminal 54 de entrada del control de salida. Una batería 1 está
conectada directamente a unas entradas 61 y 62 del bloque 51 de la
alimentación en serie y del bloque 52 del convertidor DC/DC,
respectivamente. Se suministra energía desde unas entradas 63 y 64
del bloque 51 de la alimentación en serie y del bloque 52 del
convertidor DC/DC, respectivamente, hasta una carga 65.
La carga 65 es la misma que la de la unidad
digital 6 dentro del terminal telefónico portátil, según la
realización anterior mostrada en la figura 1, o un circuito
equivalente.
Una CPU 31 controla el suministro de energía
desde el bloque 51 de la alimentación en serie y el bloque 52 del
convertidor DC/DC hasta la carga 65. Cada uno de los terminales 53 y
54 de entrada del control de salida está controlado por una
"H" lógica durante una espera de comunicación y una "L"
lógica durante una llamada. Una señal de control CNT se introduce
directamente en el terminal 54 de entrada del control de salida del
bloque 52 del convertidor DC/DC. Por otro lado, la señal de control
CNT se envía al terminal 53 de entrada del control de salida del
bloque 51 de la alimentación en serie a través de un bloque de
retardo 55, que proporciona un retraso de tiempo \Deltat a una
señal de entrada.
Con la configuración anterior, el terminal
telefónico portátil según la segunda modificación controla la salida
del bloque 52 del convertidor DC/DC, sin retraso de tiempo, y
controla la salida del bloque 51 de la alimentación en serie, con
un retraso de tiempo \Deltat con respecto al del bloque 52 del
convertidor DC/DC. Así, el terminal telefónico portátil puede
efectuar también el control para conmutar la fuente de suministro de
energía con la misma relación temporal que la temporización
mostrada en la figura 3.
Tercera
modificación
Según la realización anterior, la unidad de
alimentación 2 en serie suministra energía durante todo un periodo
de tiempo de espera de comunicación, y el convertidor DC/DC 3
suministra energía durante el otro periodo de tiempo. Este período
de tiempo de espera se puede subdividir como se describe en lo que
sigue.
Específicamente, una CPU 31 supervisa las ondas
de radio recibidas y efectúa el control para conmutar la fuente de
suministro de energía, de manera que la unidad de alimentación 2 en
serie suministra energía sólo durante un periodo de tiempo distinto
del de un estado de supervisión de ondas de radio circundantes para
supervisar las ondas de radio recibidas (estado del periodo de
tiempo de recepción) en el periodo de tiempo de espera del terminal
telefónico portátil, y el convertidor DC/DC 3 suministra energía
durante el otro periodo de tiempo.
Tal modo de control más fino para conmutar la
fuente de suministro de energía permite una reducción adicional del
consumo eléctrico innecesario.
Huelga decir que cuando el convertidor DC/DC o
el bloque del convertidor DC/DC, usados en la realización anterior,
la primera modificación, la segunda modificación y la tercera
modificación, no requiere un tiempo de subida antes de proporcionar
a la salida un nivel especificado de voltaje, es decir, el
convertidor DC/DC o el bloque del convertidor DC/DC hace comenzar
el suministro de energía sustancialmente al mismo tiempo que la
entrada de una señal de control de comienzo, no teniéndose que
considerar el tiempo de retardo descrito anteriormente. En este
caso, el terminal telefónico portátil mostrado en la figura 1 puede
conmutar la fuente de suministro de energía para la unidad digital
6 por medio de una única señal de control desde la CPU 31.
Como se ha descrito anteriormente, según el
estado de funcionamiento del terminal telefónico portátil, éste,
según la presente realización, efectúa el control para conmutar
entre un primer modo de suministro de energía, en el que un primer
circuito de alimentación suministra energía a una porción de carga,
cuyo consumo eléctrico varía según el estado de funcionamiento, y
un segundo modo de suministro de energía, en el que un segundo
circuito de alimentación suministra energía a la porción de carga.
Por lo tanto, el funcionamiento del segundo circuito de
alimentación se detiene para impedir el consumo eléctrico dentro del
segundo circuito de alimentación durante una espera, por ejemplo.
Así, es posible utilizar eficazmente la energía eléctrica de la
batería incorporada en el terminal telefónico portátil y conservar
por ello la energía para todo el terminal telefónico portátil.
Como consecuencia de impedir el consumo de
energía en forma de calor, efectuando el control para conmutar
entre los modos de suministro de energía según el estado de
funcionamiento y detener el funcionamiento del circuito
especificado de suministro de energía, se alarga el tiempo de
llamada del terminal telefónico portátil y se puede reducir también
la cantidad de calor generado durante una llamada prolongada. Esto
hace más fácil proporcionar medidas para radiar calor en el
terminal telefónico portátil.
Además, un método de suministro de energía según
la presente invención comprende las operaciones de: determinar el
estado de funcionamiento; y conmutar, según el estado determinado de
funcionamiento, entre el primer modo de suministro de energía, en
el que el primer circuito de alimentación suministra energía a la
porción de carga, cuyo consumo eléctrico varía según el estado de
funcionamiento, y el segundo modo de suministro de energía, en el
que el segundo circuito de alimentación suministra energía a la
porción de carga. Así, es posible proporcionar un método de
suministro de energía que pueda utilizar eficazmente la energía
eléctrica de la batería y conservar por ello la energía para todo el
terminal telefónico portátil.
Claims (10)
1. Un terminal telefónico portátil que tiene una
porción (6) de carga, cuyo consumo eléctrico varía según el estado
de funcionamiento del terminal telefónico portátil, que incluye al
menos un estado de llamada y un estado de espera, comprendiendo
dicho terminal telefónico portátil:
un primer circuito de alimentación (2);
un segundo circuito de alimentación (3), que
tiene una pérdida de potencia menor que dicho primer circuito de
alimentación durante dicho estado de llamada, y dicho primer
circuito de alimentación (2) tiene una pérdida de potencia menor
que dicho segundo circuito de alimentación (3) durante dicho estado
de espera;
un circuito de determinación (6) para determinar
dicho estado de funcionamiento del terminal telefónico portátil;
y
un circuito de control (6, 4) para efectuar el
control, según dicho estado determinado de funcionamiento, a fin de
conmutar entre un primer modo de suministro de energía, en el que
dicho primer circuito de alimentación suministra energía a dicha
porción de carga, cuando el terminal telefónico portátil está en
dicho estado de espera, y un segundo modo de suministro de energía,
en el que dicho segundo circuito de alimentación suministra energía
a dicha porción de carga, cuando el terminal telefónico portátil
está en dicho estado de llamada.
2. Un terminal telefónico portátil según la
reivindicación 1, en el que, cuando se conmuta a dicho segundo modo
de suministro, dicho circuito de control (6, 4) detiene el
suministro de energía desde dicho primer circuito de alimentación
(2), cuando ha pasado un tiempo especificado después de hacer
funcionar dicho segundo circuito de alimentación
(2).
(2).
3. Un terminal telefónico portátil según la
reivindicación 1, en el que, cuando se conmuta a dicho segundo modo
de suministro, dicho circuito de control (6, 4) hace comenzar el
suministro de energía desde dicho segundo circuito de alimentación
(3) y detiene el suministro de energía desde dicho primer circuito
de alimentación (2), ambas acciones simultáneamente.
4. Un terminal telefónico portátil según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que se
realiza la conmutación a dicho primer modo de suministro de energía,
sólo en un periodo de tiempo distinto de un periodo de tiempo en el
que el terminal telefónico portátil está en un estado de supervisión
de ondas de radio recibidas en un periodo de dicho estado de
espera, y se realiza la conmutación a dicho segundo modo de
suministro de energía en el otro periodo de tiempo.
5. Un terminal telefónico portátil según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que
dicho primer circuito de alimentación es una
alimentación (2) en serie, para convertir una entrada de corriente
continua en una salida de corriente continua, que tiene un voltaje
diferente del de la entrada de corriente continua; y
dicho segundo circuito de alimentación es un
convertidor (3) autoexcitado o externamente excitado, para convertir
una entrada de corriente continua en una salida de corriente
continua, que tiene un voltaje diferente del de la entrada de
corriente continua.
6. Un método de suministro de energía para un
terminal telefónico portátil, teniendo dicho terminal telefónico
portátil una porción (6) de carga, cuyo consumo eléctrico varía
según el estado de funcionamiento del terminal telefónico portátil,
que incluye al menos un estado de llamada y un estado de espera, un
primer circuito de alimentación (2), y un segundo circuito de
alimentación (3), que tiene una pérdida de potencia menor que dicho
primer circuito de alimentación (2) durante dicho estado de llamada,
y dicho primer circuito de alimentación (2) tiene una pérdida de
potencia menor que dicho segundo circuito de alimentación (3)
durante dicho estado de espera, comprendiendo dicho método de
suministro de energía las operaciones de:
determinar dicho estado de funcionamiento; y
conmutar, según dicho estado determinado de
funcionamiento, a un primer modo de suministro de energía, en el
que dicho primer circuito de alimentación (2) suministra energía a
dicha porción de carga, cuando el terminal telefónico portátil está
en dicho estado de espera, y a un segundo modo de suministro de
energía, en el que dicho segundo circuito de alimentación (3)
suministra energía a dicha porción de carga, cuando el terminal
telefónico portátil está en dicho estado de llamada.
7. Un método de suministro de energía según la
reivindicación 6, en el que, cuando se conmuta a dicho segundo modo
de suministro, dicha operación de conmutación incluye las etapas
de:
hacer funcionar dicho segundo circuito de
alimentación (3);
contar el paso de un tiempo especificado después
de dicho comienzo del funcionamiento de dicho segundo circuito de
alimentación (3); y
detener el suministro de energía desde dicho
primer circuito de alimentación (2) después de que se ha acabado
dicho recuento.
8. Un método de suministro de energía según la
reivindicación 6 o 7, en el que, cuando se conmuta a dicho segundo
modo de suministro, dicha operación de conmutación comprende hacer
comenzar el suministro de energía desde dicho segundo circuito de
alimentación (3) y detener el suministro de energía desde dicho
primer circuito de alimentación (2), ambas acciones
simultáneamente.
9. Un método de suministro de energía según una
cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que se realiza la
conmutación a dicho primer modo de suministro de energía, sólo en un
periodo de tiempo distinto de un periodo de tiempo en el que dicho
terminal telefónico portátil está en un estado de supervisión de
ondas de radio recibidas en un periodo de dicho estado de espera, y
se realiza la conmutación a dicho segundo modo de suministro de
energía en el otro periodo de tiempo.
10. Un método de suministro de energía según una
cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, en el que
dicho primer circuito de alimentación es una
alimentación (2) en serie, para convertir una entrada de corriente
continua en una salida de corriente continua, que tiene un voltaje
diferente del de la entrada de corriente continua; y
dicho segundo circuito de alimentación es un
convertidor (3) autoexcitado o externamente excitado, para convertir
una entrada de corriente continua en una salida de corriente
continua, que tiene un voltaje diferente del de la entrada de
corriente continua.
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