FI90606C - Kytkentä akkujännitteen kasvattamiseksi lyhytaikaisen kuormituksen ajaksi - Google Patents
Kytkentä akkujännitteen kasvattamiseksi lyhytaikaisen kuormituksen ajaksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI90606C FI90606C FI916007A FI916007A FI90606C FI 90606 C FI90606 C FI 90606C FI 916007 A FI916007 A FI 916007A FI 916007 A FI916007 A FI 916007A FI 90606 C FI90606 C FI 90606C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- voltage
- capacitor
- coupling
- accumulator
- coupling according
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/06—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
- H02M3/07—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps
Description
1 90606
Kytkentå akkujånnitteen kasvattamiseksi lyhytaikaisen kuor-mituksen ajaksi - En koppling for okning av en ackumulators spånning f6r en tidsmåssigt kort belastning 5
Keksinnon kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukai-nen matkapuhelimessa kåytettåvå kytkentå akkujånnitteen kasvattamiseksi .
10 Si- ja GaAs-låhettimet vaativat hyvållå hyotysuhteella toi-miakseen 5 - 7 V jånnitteen, kun taas tuotteen kannalta muu-toin olisi tarkoituksenmukaista kåyttåå kolmen NiCd- tai Ni-MH-kennon akkua, joiden jånnite on noin 3 V.
15 Tunnetun tekniikan mukaisessa ratkaisussa låhettimelle syo-tetåån viiden tai kuuden kennon akusta saatavaa reguloima-tonta 6 - 8 V jånnitettå. Kolmea kennoa kåytettåesså perin-teinen ratkaisu on jatkuvatoiminen jånnitteennostaja, joka voidaan pysåyttåå TDMA-kehyksen låhetyksen ajaksi, jolloin 20 låhetin ottaa virtansa suodatinkondensaattorista.
Jånnitteen nostamiseksi hakkurikytkentojen avulla tunnetaan monta menetelmåå. Nåmå ratkaisut soveltuvat jatkuvasti vir-' taa kuluttaviin tuotteisiin.
' -.--25
Tunnettua tekniikkaa selostetaan seuraavassa viitaten ohei-seen kuvaan 1, joka esittåå tunnetun tekniikan mukaista kyt-kentåå jånnitteen kasvattamiseksi hakkurin avulla. Erilaisia tunnettuja hakkurikytkentojå on selostettu esimerkiksi jul-30 kaisussa "Advanced Linear European Seminars for Precision Design of the 90's", julkaisija Texas Instruments UK, 1990, sivuilla 59-82.
Kuvassa 1 on esitetty tunnetun tekniikan mukainen kytkentå 35 jånnitteen kasvattamiseksi hakkurin avulla. Tehonlåhde 1 syottåå tasavirtaa hakkurille 2, joka katkoo virtaa påålle ja pois muodostaen tållå tavoin halutun jånnitteistå vaihto-virtaa. Kuvan kondensaattoria on merkitty numerolla 3.
2 90606 Tåsså ratkaisussa, samoin kuin esim. GB-julkaisujen 2 245 780 ja 2 245 112 ratkaisuissa, joissa kåytetåån kapasitans-siin perustuvaa summauskytkentåå, ongelmina ovat olleet hak-kurista johtuvat håiri5t, koska hakkurin kytkimet avataan ja 5 suljetaan virrallisina. Nostettaessa akun jånnite hakkurilla a-kertaiseksi kasvaa akusta otettava virta kuormaan menevåån virtaan nåhden a-kertaiseksi. Myos tehohåviSt kasvavat.
Esilla olevan keksinnon tarkoituksena on aikaansaada sellai-10 nen kytkentå akkujånnitteen kasvattamiseksi, jonka avulla edellå esitetyt ongelmat voidaan poistaa. Tåmån saavuttami-seksi on keksinnolle tunnusomaista se, ettå kytkinten avaa-minen ja sulkeminen on sovitettu tapahtumaan aina kåytånnol-lisesti katsoen virrattomassa tilassa ja ettå kasvatettu 15 jånnite on tahdistettu kuormituksen, tåsså tapauksessa TDMA-kehyspulssin, avulla. Perinteisen hakkurin toiminta-ajatus on tehdå varauspumppaus kymmeniå tai peråti satoja kertoja yhden TDMA-kehyksen aikana.
20 Keksinnon mukaisessa kytkennåsså yhden TDMA-kehyksen aikana suoritetaan yksi varauksen pumppaus, minkå jålkeen konden-saattoriin siirretty varaus kytketåån sarjaan jånnitelåhtee-nå toimivan akun tai pariston kanssa korkeamman jånnitteen muodostamiseksi.
25
Keksintoå selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisesti vii-taten oheisiin kuviin, joista: kuva 1 esittåå tunnetun tekniikan mukaista kytkentåå jånnitteen kasvattamiseksi hakkurin avulla, 30 kuva 2 esittåå keksinnon mukaista kytkentåå akkujånnitteen kasvattamiseksi kondensaattorin avulla, kuva 3 esittåå keksinnon mukaisen kytkennån kytkimien ti-latietoja, kasvatettua jånnitettå ja akusta otettua virtaa ajan funktiona, 35 kuva 4 esittåå keksinnon mukaista kytkentåå akkujånnitteen kasvattamiseksi induktanssin ja kondensaattorin avulla, kuva 5 esittåå keksinnon mukaista kytkentåå akkujånnitteen kasvattamiseksi ja akkujånnitteen vaihtelun kompen-soimiseksi.
3 9 0 6 0 6
Kuva 1 on selostettu edelia. KeksinnGn mukaista ratkaisua kuvataan seuraavassa viitaten kuviin 2-5, jotka esittavat keksinnijn mukaisen ratkaisun toteutusta.
5 Kuvassa 2 on esitetty keksinnttn mukainen kytkenta akkujan-nitteen kasvattamiseksi kondensaattorin avulla. TDMA-kehyk-sen aikana suoritettava varauksen pumppaus kondensaattoriin 3 toteutetaan kytkinparien 4, 5 ja 6, 7 avulla. Kytkimet on vuorotellen kytketty johtaviksi siten, etta kytkinparit 4, 5 10 ja 6, 7 eivat johda yhta aikaa.
Kytkinparien 4, 5 ja 6, 7 avulla toteutetaan suora ja ha-viOllinen varausimpulssin siirto kondensaattoriin 3.
15 Kuvan 2 kytkennassa osa siirretysta energiasta menee aina kytkinhavidihin akun kapasitanssista riippuen. Talle yksin-kertaiselle kytkennaile on myOs ominaista, etta kondensaattorin 3 ollessa purkautunut alle paristojannitteen kytkimien 4 ja 5 sulkeutuessa johtaviksi virran kulku paristosta kon-20 densaattoriin on akillinen ja vastaavasti osa siirtyvåsta energiasta haviaa kytkinhavidihin. Kondensaattorin varauksen akillinen palautuminen paristosta on esitetty kuvan 3 virta-pulssina 15. Koska kuormaan meneva virta on yhta suuri seka paristosta etta kondensaattorista naiden ollessa k.o. ajan-25 kohtana sarjaankytkettyja, ovat viivoitetut virta/aikapinta- alat 14, 15, 19 ja 20 kuvassa 3 yhta suuria. Havaitaan, etta kuvan 2 tapauksessa kytkinten S3, S4 (kuva 2, viitteet 6, 7) muuttuessa johtaviksi ajanhetkelia 16 virran kasvu on akillinen ja sen huippuarvo 13 voi olla hyvinkin suuri. Seka 30 kuvan 2 etta kuvan 4 kytkennassa virta kytkinparin S3, S4 muuttuessa johtamattomaksi ajanhetkelia 17 (kuva 3) on pie-ni. TDMA-iahetyksen paaiia/pois-suhteen ollessa pieni, vir-tapulssin huippu 19 (kuva 3) voidaan rajoittaa hyvin mata-laksi induktanssin L avulla. TMllainen kytkenta on esitetty 35 kuvassa 4.
Taiia kytkentavaihtoehdolla saavutetaan periaatteessa tay-dellinen havidttOmyys.
4 90606
Kuvassa 3 on esitetty keksinndn mukaisen kytkenndn kytkimien tilatiedot, kasvatettu jannite ja akusta otettu virta ajan funktiona, kun kuormaa sydtetaan 1/8 ajasta. Kytkimien si 4 ja s2 5 auki- ja kiinnioloajat ajan funktiona on merkitty 5 numerolla 9 ja kytkimien s3 6 ja s4 7 auki- ja kiinnioloajat ajan funktiona on merkitty numerolla 10. Kasvatettu jannite UTX ajan funktiona on merkitty numerolla 11 ja akusta 1 otettu virta I kuvan 2 kytkennassa ajan funktiona on merkitty numerolla 12 seka akusta otettu virta kuvan 4 kytkennassa 10 numerolla 18.
Kuvassa 5 on esitetty keksinndn mukainen kytkenta akkujan-nitteen kasvattamiseksi ja akkujannitteen vaihtelun kompen-soimiseksi. Kytkenta poikkeaa kuvan 4 kytkennasta siten, 15 etta siina on kytkinta 4 ohjaava saatdmikropiiri 21. Kytkennassa kondensaattori 3 varataan sellaiseen jannitteeseen, jossa kondensaattorin 3 ja akun 1 yhteenlaskettu jannite on vakio.
20 Keksinndn mukaisella tavalla kytkettyna induktanssi L (kuva
4, viite 8) rajoittaa kytkimen sulkeutuessa syntyvan virta-pulssin hyvin pieneksi, koska tunnetusti induktanssissa vir-ran nousunopeus dl/dT
25 di di
Δϋ = —L — eli — = —Δυ/L
dt dt on rajallinen.
30
Keksinndn mukaisessa ratkaisussa kytkin avataan kaytanndlli-sesti virrattomassa tilassa, jolloin aiheutuu ainoastaan rajallinen sulkemisvirta. Perinteisen tekniikan mukaisessa ratkaisussa virta katkaistaan akillisesti, mista aiheutuu 35 huomattavan paljon hairitiita.
Keksinndn mukaisessa ratkaisussa ei aiheudu virran moninker-taistumista energiaiahteessa eli akussa tai paristossa. Kek- 5 90606 sinnfin mukainen kytkenta on selkeå ja yksinkertainen ja se toimii myOs suodattimena.
Kun virrankulutus TDMA-kehyksen lahetysajan dT aikana on ITX/ 5 sen aiheuttama jannitteen aleneminen kondensaattorissa 3 on
dUTX = ( ITX * dT ) / C
Kun keksinndn mukaiselle kytkennaile lasketaan esimerkiksi 10 paailSoloajalla dT = 416 ps ja virrankulutukselle ITK = T200 mA seka sallitulle jannitteen alenemalle dUTX < 0,5 V vastaa-va kapasitanssin C arvo, saadaan C >. 160 pF. Tama arvo voi-daan helposti toteuttaa.
15 KeksinnOn avulla jannitetta voidaan kasvattaa ja vakioida yksinkertaisesti ilman, etta laitteen sahkOmagneettisten hairididen (EMI) taso kasvaa liian korkeaksi.
KeksinnOn avulla saadaan hyva hyotysuhde ja hairidttOmyys.
20 Vakioimista kaytettaessa TX-hyOtysuhde voidaan optimoida.
Kytkenta on mahdollisimman yksinkertainen. Kytkinosa voidaan integroida esimerkiksi lahettimen tehonsaadOn kanssa samaksi piiriksi.
25 Selostuksen perusteella on ammattimiehelle ilmeista, etta saraaa menetelmaa voidaan soveltaa useamman sarjaan kytketyn kondensaattorin avulla jannitteen kertomiseksi suuremmalla-kin luvulla kuin kaksi ja etta keksinnOlia on sovellutuskoh-teita kaikkialla pulssimaisten kuormien tehonsyOtOssa.
.30
Lisaksi on ammattimiehelle tunnettua, etta keksinnOn mukai-sen periaatteen soveltaminen kaytannOssa saattaa edellyttaa selostuksessa mainitsemattomien komponenttien, kuten esimerkiksi kytkinsuojadiodien, kayttoa, mutta ne eivat muuta me-:35 netelman keksinnOllista periaatetta.
Claims (7)
1. Matkapuhelimessa kåytettåvå kytkentå akkujånnitteen kasvattamiseksi, jossa kytkennåsså kåytetåån kapasitanssiin (3) perustuvaa summauskytkentåå, tunnet tu siitå, 5 ettå kytkinten avaaminen ja sulkeminen on sovitettu tapahtu-maan aina kåytånnollisesti katsoen virrattomassa tilassa ja ettå kasvatettu jånnite on tahdistettu kuormituksen, tåsså tapauksessa TDMA-kehyspulssin, avulla.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kytkentå, t u η n e t - t u siitå, ettå yhden TDMA-kehyksen aikana suoritetaan yksi varauksen pumppaus, minkå jålkeen kondensaattoriin (3) siir-retty varaus kytketåån sarjaan jånnitelåhteen (1) kanssa korkeamman jånnitteen muodostamiseksi. 15
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen kytkentå, t u η n e t -t u siitå, ettå se kåsittåå ainakin yhden kondensaattorin (3) sekå kaksi kytkinparia (4, 5; 6, 7), jotka on vuorotel-len kytketty johtaviksi siten, ettå kytkinparit eivåt johda 20 yhtå aikaa.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen kytkentå, t u η n e t -t u siitå, ettå se kåsittåå kondensaattorin (3) kanssa sarjaan kytketyn induktanssin (8) siten, ettå se on sarjassa 25 myos kuormituksen aikana toimien siten suodattimena kåytto- jånnitteelle.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen kytkentå, t u η n e t - t u siitå, ettå induktanssin (8) arvo on valittu kytkentå- 30 virran rajoittamiseksi.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kytkentå, t u η n e t -t u siitå, ettå se kåsittåå kytkintå (4) ohjaavan sååtomik-ropiirin (21). 35
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen kytkentå, t u η n e t -t u siitå, ettå kondensaattori (3) on sovitettu varattavak-si sellaiseen jånnitteeseen, jossa kondensaattorin (3) ja akun (1) yhteenlaskettu jånnite on vakio.
6 90606
7. O 606
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI916007A FI90606C (fi) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | Kytkentä akkujännitteen kasvattamiseksi lyhytaikaisen kuormituksen ajaksi |
| EP92310967A EP0547803B1 (en) | 1991-12-19 | 1992-12-01 | Voltage multiplier |
| DE69224602T DE69224602D1 (de) | 1991-12-19 | 1992-12-01 | Spannungsvervielfacher |
| JP34030292A JPH0614530A (ja) | 1991-12-19 | 1992-12-21 | 電圧増倍器 |
| EE9400443A EE9400443A (et) | 1991-12-19 | 1994-11-23 | Meetod pinge kordistamiseks ja meetodit kasutav pingekordisti |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI916007 | 1991-12-19 | ||
| FI916007A FI90606C (fi) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | Kytkentä akkujännitteen kasvattamiseksi lyhytaikaisen kuormituksen ajaksi |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI916007A0 FI916007A0 (fi) | 1991-12-19 |
| FI916007A FI916007A (fi) | 1993-06-20 |
| FI90606B FI90606B (fi) | 1993-11-15 |
| FI90606C true FI90606C (fi) | 1994-02-25 |
Family
ID=8533704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI916007A FI90606C (fi) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | Kytkentä akkujännitteen kasvattamiseksi lyhytaikaisen kuormituksen ajaksi |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0547803B1 (fi) |
| JP (1) | JPH0614530A (fi) |
| DE (1) | DE69224602D1 (fi) |
| EE (1) | EE9400443A (fi) |
| FI (1) | FI90606C (fi) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1034843C (zh) * | 1993-10-16 | 1997-05-07 | 邵钟武 | 大功率直流(dc/dc)变换方法及变换装置 |
| FI94685C (fi) * | 1993-11-22 | 1995-10-10 | Nokia Mobile Phones Ltd | Avainnettu kytkintyyppinen virtalähde aikajakoisiin radiopuhelinjärjestelmiin |
| EP0992103B1 (en) * | 1998-04-24 | 2008-10-29 | Nxp B.V. | Combined capacitive up/down converter |
| FI19991786A (fi) * | 1999-08-23 | 2001-02-24 | Nokia Networks Oy | Lähetinlaitteisto |
| MXPA02009147A (es) * | 2000-03-22 | 2003-03-12 | Univ Illinois | Convertidor de energia de bomba de carga regulada, basado dinamicamente en un ultra-capacitor. |
| DE10115411A1 (de) | 2001-03-29 | 2002-10-10 | Bosch Gmbh Robert | Sensor zum Anschluß an einen Bus und Verfahren zur Energieversorgung eines an einen Bus angeschlossenen Sensors |
| KR101133514B1 (ko) * | 2002-07-19 | 2012-04-05 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 직류 승압기 |
| FR2899400B1 (fr) * | 2006-03-31 | 2008-11-21 | Valeo Electronique Sys Liaison | Elevateur de tension pour dispositif de mesure. |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU483772A2 (ru) * | 1973-04-16 | 1975-09-05 | Предприятие П/Я Г-4213 | Устройство дл получени высоковольтных импульсов |
| US4106086A (en) * | 1976-12-29 | 1978-08-08 | Rca Corporation | Voltage multiplier circuit |
| US5051881A (en) * | 1990-07-05 | 1991-09-24 | Motorola, Inc. | Voltage multiplier |
-
1991
- 1991-12-19 FI FI916007A patent/FI90606C/fi active
-
1992
- 1992-12-01 DE DE69224602T patent/DE69224602D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-12-01 EP EP92310967A patent/EP0547803B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-12-21 JP JP34030292A patent/JPH0614530A/ja active Pending
-
1994
- 1994-11-23 EE EE9400443A patent/EE9400443A/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI90606B (fi) | 1993-11-15 |
| EP0547803A2 (en) | 1993-06-23 |
| FI916007A (fi) | 1993-06-20 |
| EE9400443A (et) | 1996-06-17 |
| EP0547803B1 (en) | 1998-03-04 |
| EP0547803A3 (en) | 1994-06-08 |
| JPH0614530A (ja) | 1994-01-21 |
| DE69224602D1 (de) | 1998-04-09 |
| FI916007A0 (fi) | 1991-12-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0654911B1 (en) | Switch-mode power supply for time division multiple access radio phone systems | |
| KR0182608B1 (ko) | 가변 전하 펌핑 디씨/디씨 변환기 및 출력 전력 변화 방법 | |
| FI90606C (fi) | Kytkentä akkujännitteen kasvattamiseksi lyhytaikaisen kuormituksen ajaksi | |
| CN101142735A (zh) | 具有用于对电负载供给电压的电压转换器的装置和方法 | |
| CN110521078A (zh) | 电池系统 | |
| US20190103766A1 (en) | Multiple input single inductor multiple output (misimo) power conversion for power management circuits | |
| EP0822478A3 (en) | Voltage converting circuit and multiphase clock generating circuit for driving the same | |
| MXPA00005259A (es) | Circuito de ecualizacion de bateria autonoma. | |
| SE515366C2 (sv) | Batteripaket för en portabel elektrisk apparat samt sätt vid uppladdning av detsamma | |
| FR2794305A1 (fr) | Onduleur pour vehicule | |
| US11967897B2 (en) | Suppression of rebalancing currents in a switched-capacitor network | |
| CN110445371A (zh) | 步升转换器 | |
| EP0859453A3 (en) | Power supply circuit for a control circuit | |
| CN109842095A (zh) | 一种功率变换系统、控制器和控制方法 | |
| US3621362A (en) | Load-insensitive electrical device | |
| CA2310391A1 (en) | Inverter without harmonics | |
| US5438504A (en) | Voltage multiplier circuits or the like | |
| US6285567B1 (en) | Methods and apparatus for utilizing the transformer leakage energy in a power supply | |
| WO2002001694A3 (de) | Elektronische schaltung für ein energieversorgungsgerät, insbesondere für ein ladegerät für akkumulatoren | |
| GB2208019A (en) | Method of generating a stabilised low voltage | |
| EP2517345B1 (en) | Groundable dc/dc converter | |
| KR102028254B1 (ko) | 차량, 특히 전기 차량 또는 하이브리드 차량, 및 차량의 에너지 저장 셀을 충전하는 방법 | |
| EP3560087B1 (en) | Power converter for transferring power | |
| CN108736450B (zh) | 低功率消耗的保护电路 | |
| EP1295392A2 (en) | Very high repetition rate power supply system and method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB | Publication of examined application |