HU223893B1 - Hordozható telefonkészülék és eljárás tápfeszültség előállítására - Google Patents

Hordozható telefonkészülék és eljárás tápfeszültség előállítására Download PDF

Info

Publication number
HU223893B1
HU223893B1 HU0103379A HUP0103379A HU223893B1 HU 223893 B1 HU223893 B1 HU 223893B1 HU 0103379 A HU0103379 A HU 0103379A HU P0103379 A HUP0103379 A HU P0103379A HU 223893 B1 HU223893 B1 HU 223893B1
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
power
power supply
mode
circuit
portable telephone
Prior art date
Application number
HU0103379A
Other languages
English (en)
Inventor
Wataru Yamatani
Original Assignee
Sony Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corporation filed Critical Sony Corporation
Publication of HU0103379D0 publication Critical patent/HU0103379D0/hu
Publication of HUP0103379A2 publication Critical patent/HUP0103379A2/hu
Publication of HUP0103379A3 publication Critical patent/HUP0103379A3/hu
Publication of HU223893B1 publication Critical patent/HU223893B1/hu

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/16Circuits
    • H04B1/1607Supply circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Telephone Function (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
  • Power Sources (AREA)

Abstract

A találmány tárgya egyrészt hordozható telefonkészülék, melynek vanegy, a hordozható telefonkészülék üzemmódjától függően változóteljesítményfelvételű terhelési része, és a hordozható telefonkészüléktartalmaz egy első tápáramkört, egy második tápáramkört, egyfigyelőáramkört a hordozható telefonkészülék üzemmódjánakmegállapítására, és egy vezérlőáramkört, mely a megállapítottüzemmódnak megfelelően kapcsol az első, illetve második tápellátásiüzemmódra, ahol is az első tápellátási üzemmódban az első tápáramkörlátja el árammal a terhelési részt, a második tápellátási üzemmódbanpedig a második tápáramkör látja el árammal a terhelési részt. Atalálmány szerinti telefonkészüléknél a vezérlőáramkör a másodiktápáramkör beindítása után egy meghatározott idő elteltével állítja leaz első tápáramkörből származó tápellátást. A találmány tárgyamásrészt eljárás tápfeszültség előállítására hordozhatótelefonkészülékhez, ahol a hordozható telefonkészülék rendelkezik egyelső tápáramkörrel, egy második tápáramkörrel, és egy olyan terhelésirésszel, melynek áramfelvétele a hordozható telefonkészüléküzemmódjától függően változik, melynek során meghatározzák ahordozható telefonkészülék üzemmódját, az üzemmód függvényébenelvégezik az első és második tápellátási üzemmódok közöttiátkapcsolást, ahol az első tápellátási üzemmódban az első tápáramkörlátja el árammal a terhelési részt, a második tápellátási üzemmódbanpedig a második tápáramkör látja el árammal a terhelési részt. Atalálmány szerinti eljárásnál a kapcsolási lépés során egy másodiktápáramkört indítanak be, és a második tápáramkör beindítása után egymeghatározott idő elteltét mérik, valamint az idő leteltével az elsőtápáramkörből származó tápellátást megszüntetik. ŕ

Description

A találmány tárgya másrészt eljárás tápfeszültség előállítására hordozható telefonkészülékhez, ahol a hordozható telefonkészülék rendelkezik egy első tápáramkörrel, egy második tápáramkörrel, és egy olyan terhelési résszel, melynek áramfelvétele a hordozható telefonkészülék üzemmódjától függően változik, melynek során meghatározzák a hordozható telefonkészülék üzemmódját, az üzemmód függvényében elvégezik az első és második tápellátási üzemmódok közötti átkapcsolást, ahol az első tápellátási üzemmódban az első tápáramkor látja el árammal a terhelési részt, a második tápellátási üzemmódban pedig a második tápáramkor látja el árammal a terhelési részt. A találmány szerinti eljárásnál a kapcsolási lépés során egy második tápáramkört indítanak be, és a második tápáramkor beindítása után egy meghatározott idő elteltét mérik, valamint az idő leteltével az első tápáramkörből származó tápellátást megszüntetik.
A leírás terjedelme 12 oldal (ezen belül 5 lap ábra)
HU 223 893 Β1
A találmány egy hordozható telefonkészülékre, illetve egy olyan tápfeszültség-előállítási eljárásra vonatkozik, mely hatékonyan használja ki egy tápegység (telep) elektromos energiáját.
A félvezetők gyártási eljárásaiban, különösen a mikrogyártási technikák területén mostanában bekövetkezett előrehaladásnak köszönhetően a digitális integrált áramköröket megtestesítő processzorok és egyéb félvezető alkatrészek egyre inkább miniatürizálódtak, és a minimális vonalszélességük évről évre egyre kisebb lesz. A vonalak vékonyodásával az alkatrészek működési feszültsége is egyre kisebb lesz. Nem képeznek kivételt ez alól a hordozható telefonkészülékek digitális rendszereiben használt alkatrészek sem. A hordozható telefonkészülékekben alacsony feszültségen működő mikroprocesszorokat, jelfeldolgozó processzorokat stb. alkalmaznak.
Egy hordozható telefonkészülék analóg rendszerében azonban jellemzően olyan elektronikus alkatrészeket alkalmaznak, mint például egy átviteli erősítő és egy analóg IC. Az analóg rendszeren belül az áramkörök teljesítményének maximalizálására az analóg rendszer valójában a telefonkészülékbe beépített telep maximális feszültségét használja. Másfelől egy áramellátó rendszerben egy alkatrésznek, mint például egy energiatakarékossági vezérlő IC-nek - mely minden alkatrész tápellátását optimálisan szabályozza - olyan kell legyen az abszolút feszültségtűrése, hogy az alkatrész elviselje a telep maximális feszültségét.
így tehát a hordozható telefonkészülékben keverednek azok az alkatrészek, melyek a telep feszültségénél alacsonyabb feszültségen üzemelnek, illetve azok, melyek a közvetlenül a telep feszültségét használják. Az alacsony feszültségű tápellátás forrásaként egy úgynevezett soros tápegységet (állandó feszültségű tápegységet) használnak a telep feszültségének kívánt szintre való lecsökkentésére, és a meghatározott áramkörök alacsony feszültséggel történő ellátására.
Azonban amikor a soros tápegység (soros szabályozó) szolgáltatja az alacsony feszültséget a hordozható telefonkészülék alkatrészeinek, a soros tápegység tulajdonságaiból kifolyólag teljesítményveszteség lép fel annak működése közben, amint az alacsony feszültséget (állandó feszültséget) szolgáltatja. Ez azt jelenti, hogy a tápellátás forrásául szolgáló soros tápegység az eredetileg az IC-k ellátására szánt áramot fogyasztja. Ezért tehát problémát okoz az, hogy a tápegység (például egy lítiumelem) által tárolt energia nincs jól kihasználva.
Ráadásul a soros tápegység használati körülményeinek függvényében számos esetben előfordul, hogy a soros tápegység az állandó feszültség szolgáltatásakor több áramot fogyaszt el hőtermeléssel, mint amennyit a hordozható telefonkészülék alkatrészei fogyasztanak.
Ezenkívül, amint a hordozható telefonkészülék mérete egyre kisebb lesz, a hordozható telefonkészülékben használt alkatrészek tokozási sűrűsége folyamatosan növekszik. Ez egyre nehezebbé teszi az olyan hőtani tervezési elgondolások megvalósítását, melyek során a soros tápegység által termelt hő elvezetődne a hordozható telefonkészüléken kívülre.
Ez a találmány a fent ismertetett problémák megoldására született. Ennek megfelelően a találmány egyik célja, hogy megadjon egy hordozható telefonkészüléket és egy eljárást tápfeszültség előállítására, mely a hordozható telefonkészülék tápellátás-szabályozásában nagy hatékonysággal használ egy tápegységként szolgáló telepet, és ezzel a telep fogyasztását csökkenteni tudja.
A találmány egy másik célja, hogy megadjon egy hordozható telefonkészüléket és egy tápfeszültségelőállítási eljárást, ami csökkenti a hőtermelést a hordozható telefonkészülék egészében - beleértve egy tápegységet is -, így megkönnyíti egy hőtani szempontokból kedvező kialakítás megtervezését, beleértve a hőelvezetést is.
A fenti célok elérésének érdekében a találmány szerint egy olyan hordozható telefonkészülékből indulunk ki, amelynek van egy olyan terhelési része, melynek áramfelvétele a hordozható telefonkészülék üzemmódjától függően változik, ahol a hordozható telefonkészülék tartalmaz egy első tápáramkört, egy második tápáramkört, egy figyelőáramkört a hordozható telefonkészülék üzemmódjának megállapítására, és egy vezérlőáramkört, mely a megállapított üzemmódnak megfelelően kapcsol az első, illetve második tápellátási üzemmódra, ahol is az első tápellátási üzemmódban az első tápáramkor látja el árammal a terhelési részt, a második tápellátási üzemmódban pedig a második tápáramkor látja el árammal a terhelési részt. A találmány szerinti hordozható telefonkészüléknél a vezérlőáramkör a második tápáramkor beindítása után egy meghatározott idő elteltével állítja le az első tápáramkörből származó tápellátást.
A találmány tárgya másrészt eljárás tápfeszültség előállítására egy hordozható telefonkészülékhez, ahol a hordozható telefonkészülék tartalmaz egy első tápáramkört, egy második tápáramkört, és egy olyan terhelési részt, melynek áramfelvétele a hordozható telefonkészülék üzemmódjától függően változik. A tápfeszültség-előállítási eljárás a következő lépéseket tartalmazza: az üzemmód meghatározása, illetve a készülék üzemmódjának függvényében az első és második tápellátási üzemmódok közötti kapcsolás, ahol az első tápellátási üzemmódban az első tápáramkor látja el árammal a terhelési részt, a második tápellátási üzemmódban pedig a második tápáramkor látja el árammal a terhelési részt. A találmány szerinti eljárásnál a kapcsolási lépés során egy második tápáramkört indítunk be, és a második tápáramkor beindítása után egy meghatározott idő elteltét mérjük, továbbá az idő leteltével az első tápáramkörből származó tápellátást megszüntetjük.
Az 1. ábra egy kapcsolási rajz, melyen egy, a találmány egy kiviteli példájával összhangban lévő hordozható telefonkészülék kialakítása látható,
A 2. ábra egy folyamatábra, mely a kiviteli példával összhangban lévő hordozható telefonké2
HU 223 893 Β1 szülék tápellátás-kapcsolási folyamatát ábrázolja,
A 3. ábra egy időzítési diagram, mely a vezérlőjelek és a kimenő tápfeszültségek közti összefüggést ábrázolja a tápegység átkapcsolásánál,
A 4. ábra egy kapcsolási rajz, mely egy vezérlést ábrázol a tápellátás forrásának átkapcsolására egy első módosításnak megfelelően, valamint
Az 5. ábra egy szerkezeti blokkdiagram, mely egy második módosításnak megfelelő hordozható telefonkészülék alkatrészeit ábrázolja.
A továbbiakban a találmány egy előnyös kiviteli példáját részletesen, a mellékelt rajzokra való hivatkozással írjuk le. Az 1. ábra egy kapcsolási rajz, melyen egy, a találmány bemutatott kiviteli példájával összhangban lévő hordozható telefonkészülék kialakítása látható. Az ábrán látható hordozható telefonkészülék rendelkezik egy 1 teleppel, ami a készülék tápellátását biztosító egység szerepét tölti be (például egy lítiumionos telep, VB=3,6 V kimeneti feszültséggel). Az 1 telep össze van kötve egy 2 soros tápegységgel és egy 3 DC/DC (egyenáram-egyenáram) átalakítóval. Az 1 telep közvetlenül lát el árammal egy 5 analóg egységet. Emellett a 2 soros tápegység vagy a 3 DC/DC átalakító egy 6 digitális egységet lát el árammal egy 4 választókapcsolón (SW) keresztül, mely egy tápellátási útvonalat alakit ki egy kapcsolóállást kiválasztó eljárás során, melyet a későbbiekben ismertetünk.
A 2 soros tápegység az 1 telep egyenáramú VB kimeneti feszültségét (3,6 V) egy Vs=1,2 V egyenáramú feszültséggé alakítja. A 3 DC/DC átalakító szintén átalakítja az 1 telep egyenáramú VB kimeneti feszültségét (3,6 V) egy Vc=1,2 V egyenáramú feszültséggé.
Az 5 analóg egység tartalmaz egy 21 RF (rádiófrekvenciás) egységet a 11 antennán keresztül egy rádiófrekvenciasávon adott vagy fogadott jel kezelésére, egy 22 modulátor-demodulátor egységet egy meghatározott moduláció végrehajtására egy átviteli jelen, vagy egy demodulálási eljárás végrehajtására egy vett jelen egy kívánt jel kinyerése céljából, valamint egy 23 hangfeldolgozó egységet a hangjelek feldolgozására egy telefonbeszélgetés során. A 23 hangfeldolgozó egység rendelkezik például egy 23a erősítővel egy 7 mikrofonból kapott hangjel felerősítésére, és egy 23b teljesítményerősítővel egy vett hangjel hallható szintre való felerősítésére, majd a hangnak egy 8 hangszórón (fülhallgatón) keresztül történő kiadására.
Az 5 analóg egység tehát egy olyan alkatrész, mely a beszélgetéses hívásokkal és az ahhoz hasonló üzemmódokkal függ össze. Az 5 analóg egységet ennek megfelelően egy magas feszültségű tápárammal kell ellátni a hangjelek dinamikatartományának - ezzel az előirt teljesítmény - biztosításának érdekében. Ezért az 1 telep az 1. ábrán látható módon gyakran közvetlenül látja el az 5 analóg egységet árammal.
A 6 digitális egység tartalmaz egy központi feldolgozóegységet (31 CPU) a hordozható telefonkészülék egészének vezérlésére, beleértve a kapcsolóállást kiválasztó eljárást, melyet a későbbiekben ismertetünk, egy digitálisjel-feldolgozó egységet (32 DSP) az adás-vétellel kapcsolatos különböző digitális jelek feldolgozására, valamint egy 33 memóriaegységet, mely memóriaterületet biztosít telefonszámok tárolására, munkaterületet biztosít a 31 CPU számára a feldolgozási folyamatok elvégzéséhez, illetve hasonló célokat szolgál.
Ezenkívül a 6 digitális egység össze van kötve egy 9 billentyűs beviteli egységgel a felhasználó által végzett tárcsázás bevitelére és hasonló célokra, illetve egy 10 kijelzőegységgel a vett információk, valamint egy vezérlési képernyő megjelenítésére, melyet például egy nagyméretű LCD (folyadékkristályos kijelző) testesít meg.
A kiviteli példában a hordozható telefonkészülék kapcsolóállást kiválasztó eljárását egy folyamatábrára és egy időzítési diagramra való hivatkozással írjuk le.
A 2. ábra egy folyamatábra, mely a hordozható telefonkészülék kapcsolóállást kiválasztó eljárását ábrázolja a kiviteli példának megfelelően. A 3. ábra egy időzítési diagram, mely a vezérlőjelek és a kimenő tápfeszültségek közti összefüggést ábrázolja a tápegység átkapcsolásakor.
Amikor a hordozható telefonkészülék bekapcsológombjával (vagy egy hasonló kapcsolóval) bekapcsoljuk a tápellátást, a telefonkészülék a 2. ábrán látható S21 lépés során inicializálódik. A következő S22 lépés során a 31 CPU megfigyeli és megállapítja az üzemmódot. Itt az „üzemmód” a kommunikációra várakozó állapotot (amire a későbbiek során várakozási állapotként hivatkozunk), vagy a másik állapotot (a billentyűzet működtetésének állapota, egy hívási állapot, valamint egyéb működési állapotok összessége, melyekre a későbbiek során egyszerűen hívási állapotként hivatkozunk) jelöli.
Amikor a 31 CPU azt állapítja meg, hogy a hordozható telefonkészülék hívási állapotban van, a hordozható telefonkészülékben a 31 CPU, a 32 DSP és a hasonló processzorok az előző „várakozási” állapotból egy üzemi (busy) állapotba lépnek át (más szóval egy teljes fokú működési - vagy azzal megegyező - állapotba). Ezért a 31 CPU vezérlést ad ki, hogy a 6 digitális egység tápellátását a 2 soros tápegységről a 3 DC/DC átalakítóra kapcsolja.
A soros tápegység a saját áramköri működéséhez egy meghatározott különbséget követel meg a bemeneti és kimeneti feszültségek között (a soros tápegység nem működik egy meghatározott vagy annál nagyobb feszültségkülönbség hiányában a bemenet és a kimenet között). Amikor a soros tápegység leszállítja a bemeneti feszültséget (amikor a soros tápegység állandósítja a bemeneti feszültséget), a soros tápegység egy olyan műveletet hajt végre, ami gyakorlatilag az áramnak egy soros (változtatható) ellenálláson keresztül történő átfolyatásának felel meg. Ennek megfelelően elkerülhetetlen teljesítményveszteség lép fel.
Erre a problémára való tekintettel a teljesítményveszteség elkerülésének érdekében a hordozható telefonkészülék a bemutatott kiviteli példának megfelelően
HU 223 893 Β1 úgy ad ki vezérlést, hogy a soros tápegységről teljesítményveszteség nélkül kapcsoljon át a tápegységre, amikor a tápegység terhelése nagy áramot követel (amikor a korábbiakban leírt módon a processzorok egy üzemi állapotba kerülnek).
így az S23 lépés során a 31 CPU egy CNT1 vezérlőjelet ad ki egy 12 áramirányító egységnek (lásd: 1. ábra) a 3. ábrán látható t1 időpillanatban. Jobban meghatározva a 31 CPU a CNT1 vezérlőjelet „H”-ról „L” logikai értékre állítja. A 12 áramirányító egység a 3 DC/DC átalakító BEKAPCSOL/KIKAPCSOL kapcsolóját vezérli. A 31 CPU-ból jövő CNT1 vezérlőjel „H-ról „L” logikai értékre való átváltásának hatására a 12 áramirányító egység működésbe lépve aktiválja a DC/DC átalakítót, mely idáig üzemen kívüli állapotban volt.
A 31 CPU a t1 időpillanatban (a 2. ábrán látható
524 lépésben) egy órát aktivál, majd a következő
525 lépésben megállapítja, hogy eltelt-e egy adott időtartam (esetünkben At, ahogy a 3. ábrán látható). Ezt követően a 2 soros tápegységből származó tápellátás megszüntetésére a 31 CPU t2 időpillanatban, a t1 időpillanattól számítva At időtartam elteltével (S26 lépés) egy CNT2 vezérlőjelet ad ki - a jel logikai értékének „H”-ról „L”-re történő átállításával - a 4 SW választókapcsolónak.
A CNT2 vezérlőjel hatására a 4 SW választókapcsoló egy „hívás” állásba kapcsol át az 1. ábrán látható módon (S27 lépés). Ennek eredményeként a hívás időtartama alatt a 2 soros tápegységből származó kimenő Vs feszültség nincs ráadva a 6 digitális egységre, és a digitális egységre adott, a 3. ábrán látható 302 Vs feszültség 0 V lesz. Mindeközben a 3 DC/DC átalakítóból származó, a 3. ábrán látható 301 Vc feszültséget ráadjuk a 6 digitális egységre.
Amikor a 6 digitális egység áramforrását átkapcsoljuk a 2 soros tápegységről a 3 DC/DC átalakítóra, azért biztosítunk egy At időtartamot, mert a 3 DC/DC átalakító áramköri működése (mely például öngerjesztésű, vagy kívülről gerjesztett) üzembe lépéskor rendszerint egy felfutási időt igényel, mielőtt a 3 DC/DC átalakító le tudna adni egy meghatározott feszültségszintet. így a bemutatott kiviteli példa t2 időpillanatban, a t1 időpillanattól számítva At időtartam elteltével, vagy miután a 3 DC/DC átalakító teljesen aktiválódott, átkapcsolja a 4 SW választókapcsolót, hogy megszüntesse a 2 soros tápegységből származó tápellátást, ahogy azt a 3. ábrán láthatjuk. Ez a folyamat lehetővé teszi a tápellátás hirtelen megszakításának elkerülését az átkapcsolás pillanatában.
Másfelől, amikor a 31 CPU az S22 lépés során megállapítja, hogy a hordozható telefonkészülék egy „várakozási” állapotban van, a 31 CPU az S30 lépés során a CNT2 vezérlőjelet „L”-ről „H” logikai értékre állítja, és egy S31 lépésben a 4 SW választókapcsolót „várakozás” állásba kapcsolja (t3 időpillanat a 3. ábrán). A következő S32 lépés során a 31 CPU egy CNT1 vezérlőjelet ad ki a 12 áramirányító egységnek a 3 DC/DC átalakító működésének leállítására (itt egy KIKAPCS jel a logikai érték „L”-ről „H-ra történő átváltásával).
A fent leírt vezérlési folyamat befejeztével a hordozható telefonkészüléket egy várakozási tápellátási állapotba kapcsoltuk. így a 3 DC/DC átalakító abbahagyja a működést, és a 2 soros tápegység lesz a 6 digitális egység áramforrása, melyet a CPU, és egyéb digitális áramkörök alkotnak. így a várakozás alatt a 6 digitális egységet a 2 soros tápegységből származó Vs feszültség látja el, míg a 3 DC/DC átalakítóból származó Vc feszültség Vc=0 V lesz, ahogy az a 3. ábrán látható.
Ezt a vezérlést azért hajtjuk végre, hogy a 3 DC/DC átalakítót várakozás közben ne működtessük folyamatosan, ugyanis a 3 DC/DC átalakító terhelés nélküli működése belső teljesítményveszteséget idéz elő. így egy várakozási állapot alatt, illetve egy olyan állapotban, amikor a processzorok és a hozzájuk hasonló alkatrészek nincsenek teljes üzemi állapotban, a hordozható telefonkészülék leállítja a 3 DC/DC átalakítót, ezzel megelőzve a felesleges áramfelvételt, amit a 3 DC/DC átalakító belső áramköreinek üresjárati működése idéz elő.
Ahogy azt a korábbiakban említettük, a hordozható telefonkészülék várakozás közben nem működteti a DC/DC átalakítót, és a soros tápegységet használja áramforrásként. A hordozható telefonkészülék a DC/DC átalakítót kizárólag egy hívás közben, illetve a billentyűzet működtetésekor (tehát abban az állapotban, amikor a CPU-hoz és a DSP-hez hasonló processzorok üzemi állapotba kerülve megnövelik áramfelvételüket) működteti és használja áramforrásként. Az átkapcsolás során fellépő teljesítményveszteséget a továbbiakban egyenletek segítségével részletesen vizsgáljuk.
a) Teljesítményfelvétel „várakozás” közben
Ha azt feltételezzük, hogy az 1 telep (lítiumionos telep) VB kimeneti feszültsége 3,6 V, a 2 soros tápegység Vs kimeneti feszültsége 1,2 V, és egy kimeneti l0A áram áramlik a 2 soros tápegységből a 6 digitális egységbe várakozás közben, a 2 soros tápegység teljesítményfelvétele a következő egyenlet alapján számítható ki:
(3,6 V-1,2 V) l0=2,4 l„[W] ...(1)
Ilyenkor a 3 DC/DC átalakító a korábbiakban leírt módon egy üzemen kívüli állapotban van. így nem folyik üresjárati áram a 3 DC/DC átalakítóban, és nem lép fel teljesítményveszteség a 3 DC/DC átalakítóban.
b) Teljesítményfelvétel „hívás” közben
Ha azt feltételezzük, hogy egy ^A áram folyik a 3 DC/DC átalakítóból a 6 digitális egységbe egy hívás során, és a DC/DC átalakító hatásfoka (teljesítményveszteségi hatásfoka) 90%, a 3 DC/DC átalakító által okozott teljesítményveszteség mértéke:
hO,1=0,1 h [W] ...(2)
Ha a 2 soros tápegység az I·, áramot szolgáltatja, a 2 soros tápegységben fellépő teljesítményveszteséget egy, a fenti (1) egyenlethez hasonló egyenletből kapjuk meg:
(3,6 V-1,2 7)1,=2,4 I·, [W] ...(3)
Ennek megfelelően a teljesítményveszteség különbséget aközött, amikor is a 2 soros tápegység látja el a 6 digitális egységet árammal, illetve amikor a
HU 223 893 Β1
DC/DC átalakító látja el a 6 digitális egységet árammal, a két fenti (2) és (3) egyenletekből kapjuk:
(3,6 V-1,2 VJ h-IrO,1=2,31! [W] ...(4)
Amikor a 2 soros tápegység látja el a 6 digitális egységet árammal, illetve amikor a 3 DC/DC átalakító látja el a 6 digitális egységet árammal, a teljesítményveszteségek arányát szintén a két fenti (2) és (3) egyenletekből kapjuk:
(1^0,1)/((3,6 V-1,2 V)^} =0,1/2,4=1/24(=0,0417) ...(5)
Az (5) egyenletből kapott eredmény mutatja, hogy egy hívás alatt az áramforrás (telep) hatékonyabban kihasználható akkor, amikor a 3 DC/DC átalakítót használjuk a 6 digitális egység tápellátáshoz, mint amikor a 2 soros tápegységet használjuk. A két módszer teljesítményveszteségének aránya 1:24, ami azt jelenti, hogy a bemutatott kiviteli példának megfelelő tápfeszültségelőállítási módszer 1/24-dére csökkentheti a teljesítményveszteséget.
Amint azt az eddigiekben leírtuk, a bemutatott kiviteli példának megfelelő hordozható telefonkészülék egy olyan vezérlési mechanizmussal rendelkezik, mely át tudja kapcsolni a DSP-hez és a CPU-hoz hasonló processzorok tápellátásának forrását a soros tápegységről a DC/DC átalakítóra, amikor a hordozható telefonkészülék hívási, vagy hasonló állapotban van, és a processzorok üzemi állapotban vannak, továbbá várakozáskor képes a DC/DC átalakító működését leállítani, és át tudja kapcsolni a processzorok tápellátásának forrását a DC/DC átalakítóról a soros tápegységre. így a várakozás alatt a DC/DC átalakító megszűnik működni, ezzel lehetővé teszi az átalakítón belüli felesleges áramfelvétel megelőzését (az üresjárati működés által előidézett felesleges áramfelvétel).
Amikor a processzorok üzemi állapotban vannak, és így a soros tápegység tápellátása hőtermelés formájában felesleges áramfelvételt eredményez, a processzorok tápellátásának forrását átváltjuk a DC/DC átalakítóra. Ez megelőzhetővé teszi a soros tápegységben hőtermelés formájában történő áramfogyasztást, és ezzel lehetővé teszi a telep energiájának nagyobb hatásfokú kihasználását, mint amikor csak a soros tápegységet használjuk. így áramot takaríthatunk meg a hordozható telefonkészülék számára.
Erre ráadásként a hőtermelés formájában történő áramfogyasztásnak a fent leírt módon történő megelőzésével a telep elektromos energiája nem pocsékolódik el. így a hordozható telefonkészülék beszélgetési ideje megnyúlik, és emellett csökkenthető az a hőmennyiség is, ami egy hosszú hívás során termelődik. Ez elkerülhetővé teszi például egy hűtőborda használatát, mely a tápegységben egy adott nagyságú helyet foglal, és ezzel könnyebbé teszi a hordozható telefonkészülékben - ami egy tudvalevőleg kisméretű berendezés - a termelődő hő elvezetését.
A hordozható telefonkészülék egy várakozása közben a bemutatott kiviteli példának megfelelő hordozható telefonkészülék nem működteti a beleépített DC/DC átalakítót. így a telefonkészülék készenléti ideje, ami a telefonkészülék egy minőségi ismérve, megegyezhet egy hagyományos készülék készenléti idejével. Emellett a hordozható telefonkészülék beszélgetési ideje hosszabb, mint a kizárólag soros tápegységet használó hagyományos telefonkészülékeké.
Meg kell jegyeznünk, hogy ez a találmány nem korlátozódik a fentiekben ismertetett kiviteli példára, és különböző változtatások végrehajthatók rajta anélkül, hogy eltérnénk a találmánytól.
Első módosítás
A fenti kiviteli példa egy órát használ a At késleltetési idő előállítására, amikor átkapcsoljuk a 6 digitális egység tápellátásának forrását a 2 soros tápegységről a 3 DC/DC átalakítóra. Azonban, amint az a 4. ábrán látható, megadhatunk egy 41 késleltetőblokkot a vezérlőjel adott idővel való hardveres késleltetésére.
Pontosabban meghatározva a 4. ábrán látható 41 késleltetőblokk egy Át késleltetést ad egy bemenőjelhez, majd kiadja a jelet. Ebben az esetben egy CNT vezérlőjelet tekintünk a 41 késleltetőblokk bemeneti jelének, melyet a 31 CPU az áramforrás átkapcsolására ad ki. így a CNT vezérlőjel egy 41 késleltetőblokkon keresztül kerül a 4 SW kapcsolóhoz, ezzel a 2 soros tápegységről a 3 DC/DC átalakítóra történő átkapcsolás vezérlése egy Át késleltetéssel történik.
A CNT vezérlőjelet a 3 DC/DC átalakító egy 12 áramirányító egységébe közvetlenül vezetjük be. így a 3 DC/DC átalakító vezérlése késleltetés nélkül történik. Ennek eredményeként az áramforrást a 3. ábrán látható időzítésnek megfelelő időbeli feltételek mellett kapcsolhatjuk át.
Második módosítás
Az 5. ábra egy szerkezeti blokkdiagram, melyen egy második módosításnak megfelelő hordozható telefonkészülék fő alkatrészei láthatóak. A hordozható telefonkészülék vezérlést ad ki a tápellátás forrásának átkapcsolására egy olyan soros tápegység és egy olyan DC/DC átalakító segítségével, melyek egyenként rendelkeznek olyan bemenetekkel, melyek a kimenet szabályozására szolgálnak. Az ábrán az előző kiviteli példának megfelelő, az 1. ábrán látható hordozható telefonkészülék alkatrészeivel megegyező alkatrészeket ugyanazokkal a hivatkozási számokkal láttuk el.
Amint az 5. ábrán látható, egy 51 soros tápegységblokk rendelkezik egy 53 teljesítményszabályozó bemenettel, illetve egy 52 DC/DC átalakítóblokk rendelkezik egy 54 teljesítményszabályozó bemenettel. Egy 1 telep közvetlenül össze van kötve az 51 soros tápegységblokk 61 bemenetével, illetve az 52 DC/DC átalakítóblokk 62 bemenetével. A 65 terhelés tápellátása az 51 soros tápegységblokk, illetve az 52 DC/DC átalakítóblokk 63, illetve 64 kimeneteiből származik.
A 65 terhelés megegyezik az 1. ábrán látható, az előző kiviteli példának megfelelő hordozható telefonkészülék 6 digitális egységével, vagy egy azzal egyenértékű áramkörrel.
Egy 31 CPU vezérli a tápellátást az 51 soros tápegységblokkból, illetve az 52 DC/DC átalakítóblokkból a 65 terhelés felé. A kommunikációra való várakozás5
HU 223 893 Β1 kor egy „H”, hívás közben pedig egy „L” logikai érték vezérli egyenként az 53 és 54 teljesítményszabályozó bemeneteket. Az 52 DC/DC átalakítóblokk 54 teljesítményszabályozó bemenetére közvetlenül ráadunk egy CNT vezérlőjelet. Ugyanakkor az 51 soros tápegységblokk 53 teljesítményszabályozó bemenetére a CNT vezérlőjelet egy 55 késleltetőblokkon keresztül adjuk rá, ami egy bemeneti jelhez At késleltetést ad.
A fenti összeállításban a második módosításnak megfelelő telefonkészülék az 52 DC/DC átalakítóblokk kimenetét késleltetés nélkül vezérli, míg az 51 soros tápegységblokk kimenetét egy At késleltetéssel vezérli az 52 DC/DC átalakítóblokk kimenetéhez képest. Ennek eredményeként a hordozható telefonkészülék képes lesz az áramforrást a 3. ábrán látható időzítésnek megfelelő időbeli feltételek mellett átkapcsolni.
Harmadik módosítás
Az előző kiviteli példa értelmében a 2 soros tápegység adja a tápfeszültséget a kommunikációra való várakozás teljes időtartama alatt, illetve a 3 DC/DC átalakító adja a tápfeszültséget a másik időtartam alatt. A várakozásnak ezt az időtartamát az alábbiakban leírt módon további részekre lehet osztani.
Pontosan meghatározva egy 31 CPU megfigyeli a vett rádióhullámokat, és úgy ad ki vezérlést a tápellátás forrásának átkapcsolására, hogy a hordozható telefonkészülék várakozási időszakaszában a 2 soros tápegység csak a környező rádióhullám-megfigyelési időszakaszon kívül eső időtartamban szolgáltassa a tápfeszültséget a vett rádióhullámok megfigyelésére (vételi időszakasz állapot), és a 3 DC/DC átalakító adja a tápfeszültséget a másik időszakasz alatt.
Az áramforrás átkapcsolásának ez a továbbfinomított vezérlési módja a felesleges áramfelvétel további mérséklését teszi lehetővé.
Természetesen mondani sem kell, hogy amikor a DC/DC átalakítót, vagy a DC/DC átalakítóblokkot használjuk az előző kiviteli példában, valamint az első módosítás, a második módosítás, illetve a harmadik módosítás során, nincs szükség egy felfutási időre egy meghatározott feszültségszint leadását megelőzően, azaz a DC/DC átalakító, vagy a DC/DC átalakítóblokk a tápfeszültség leadását gyakorlatilag az indító vezérlőjel beadásával egy időben kezdi meg, a korábbiakban leírt késleltetési idő elhanyagolható. Ebben az esetben az 1. ábrán látható hordozható telefonkészülék a 31 CPU-tól jövő egyetlen vezérlőjel segítségével képes a 6 digitális egység áramforrását átkapcsolni. Ahogy korábban leírtuk, a hordozható telefonkészülék üzemmódjától függően a tárgyalt kiviteli példának megfelelő hordozható telefonkészülék vezérlést ad ki az első és második tápellátási üzemmódok közötti kapcsolásra, ahol is az első tápellátási üzemmódban az első tápáramkor látja el árammal a terhelési részt, melynek áramfelvétele az üzemmódtól függ, a második tápellátási üzemmódban pedig a második tápáramkor látja el árammal a terhelési részt, így a második tápáramkor működését leállítjuk, hogy megelőzzük a felesleges áramfelvételt a második tápáramkörön belül, például egy várakozás alatt. így tehát hatékonyan ki tudjuk használni a hordozható telefonkészülékbe beépített telep elektromos energiáját, és ezzel áramot takarítunk meg a hordozható telefonkészülék számára.
Azáltal, hogy az üzemmódtól függően vezérlést adunk ki a tápfeszültség-előállítási módok közötti kapcsolásra, és leállítjuk az adott tápegység működését a hőtermelés általi áramfogyasztás megelőzésére, a hordozható telefonkészülék hívási ideje megnyúlik, valamint emellett csökkenthető az a hőmennyiség is, ami egy hosszú hívás során termelődik. Ez könnyebbé teszi a hő elvezetésének biztosítását a hordozható telefonkészülékben.
Tehát egy tápfeszültség-előállítási eljárás, mely megfelel a találmánynak, a következő lépéseket tartalmazza: az üzemmód meghatározása, illetve az első. és második tápellátási üzemmódok közötti kapcsolás a megállapított üzemmód függvényében, ahol az első tápellátási üzemmódban az első tápáramkor látja el árammal a terhelési részt, melynek áramfelvétele az üzemmódtól függ, a második tápellátási üzemmódban pedig a második tápáramkor látja el árammal a terhelési részt. A találmány szerinti eljárásnál a kapcsolási lépés során egy második tápáramkört indítunk be, és a második tápáramkor beindítása után egy meghatározott idő elteltét mérjük, továbbá az idő leteltével az első tápáramkörből származó tápellátást megszüntetjük.
így egy olyan tápfeszültség-előállítási eljárást adhatunk, mely hatékonyan ki tudja használni a telep elektromos energiáját, és ezzel áramot takarít meg az egész hordozható telefonkészülék számára.

Claims (9)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Hordozható telefonkészülék, melynek van egy, a hordozható telefonkészülék üzemmódjától függően változó teljesítményfelvételű terhelési része, és a hordozható telefonkészülék tartalmaz egy első tápáramkört, egy második tápáramkört, egy figyelőáramkört a hordozható telefonkészülék üzemmódjának megállapítására, és egy vezérlőáramkört, mely a megállapított üzemmódnak megfelelően kapcsol az első, illetve második tápellátási üzemmódra, ahol az első tápellátási üzemmódban az első tápáramkor látja el árammal a terhelési részt, a második tápellátási üzemmódban pedig a második tápáramkor látja el árammal a terhelési részt, azzal jellemezve, hogy a vezérlőáramkör a második tápáramkor beindítása után egy meghatározott idő elteltével állítja le az első tápáramkörből származó tápellátást.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy a vezérlőáramkör egyidejűleg indítja el a második tápáramkört, és állítja le az első tápáramkörből származó tápellátást.
  3. 3. Az 1. igénypont szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy a működési üzemmódok között van legalább egy hívási állapot, és egy várakozási állapot, illetve a második tápellátási üzemmódra akkor kapcsolunk át, amikor a hordozható telefonkészülék hívási állapotban van, az első tápellátási üzemmódra pedig akkor kapcsolunk, amikor a hordozható telefonkészülék várakozási állapotban van.
  4. 4. A 3. igénypont szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy a várakozási üzemmódon belül csak azon időtartam alatt kapcsolunk az első tápellátási üzemmódra, amikor a hordozható telefonkészülék a vett rádióhullámok megfigyelésének állapotán kívül található, és a második tápellátási üzemmódra az ezen kívül eső időtartamban kapcsolunk.
  5. 5. Az 1. igénypont szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy az első tápellátási áramkör egy soros tápegység, amely egy bemenő egyenáramot a kimenetén olyan egyenárammá alakít, melynek feszültsége különbözik a bemenő egyenáram feszültségétől, illetve a második tápáramkor egy öngerjesztésű, vagy egy kívülről gerjesztett egyenáram-átalakító, amely egy bemenő egyenáramot a kimenetén olyan egyenárammá alakít, melynek feszültsége különbözik a bemenő egyenáram feszültségétől.
  6. 6. Eljárás tápfeszültség előállítására hordozható telefonkészülékhez, ahol a hordozható telefonkészülék rendelkezik egy első tápáramkörrel, egy második tápáramkörrel, és egy olyan terhelési résszel, melynek áramfelvétele a hordozható telefonkészülék üzemmódjától függően változik, melynek során meghatározzuk a hordozható telefonkészülék üzemmódját, az üzemmód függvényében elvégezzük az első és második tápellátási üzemmódok közötti átkapcsolást, ahol az első tápellátási üzemmódban az első tápáramkor látja el árammal a terhelési részt, a második tápellátási üzemmódban pedig a második tápáramkor látja el árammal a terhelési részt, azzal jellemezve, hogy a kapcsolási lépés során egy második tápáramkört indítunk be, és a második tápáramkor beindítása után egy meghatározott idő elteltét mérjük, valamint az idő leteltével az első tápáramkörből származó tápellátást megszüntetjük.
  7. 7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kapcsolási lépésben egyidejűleg indítjuk el a második tápáramkört, és állítjuk le az első tápáramkörből származó tápellátást.
  8. 8. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a második tápellátási üzemmódra akkor kapcsolunk át, amikor a hordozható telefonkészülék hívási állapotban van, az első tápellátási üzemmódra pedig akkor kapcsolunk, amikor a hordozható telefonkészülék várakozási állapotban van.
  9. 9. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a várakozási üzemmódon belül csak azon időtartam alatt kapcsolunk az első tápellátási üzemmódra, amikor a hordozható telefonkészülék a vett rádióhullámok megfigyelésének állapotán kívül található, és a második tápellátási üzemmódra az ezen kívül eső időtartamban kapcsolunk.
HU0103379A 2000-08-22 2001-08-21 Hordozható telefonkészülék és eljárás tápfeszültség előállítására HU223893B1 (hu)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000251101A JP2002064624A (ja) 2000-08-22 2000-08-22 携帯電話端末および電源供給方法

Publications (4)

Publication Number Publication Date
HU0103379D0 HU0103379D0 (en) 2001-10-28
HUP0103379A2 HUP0103379A2 (hu) 2002-03-28
HUP0103379A3 HUP0103379A3 (en) 2003-07-28
HU223893B1 true HU223893B1 (hu) 2005-03-29

Family

ID=18740560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU0103379A HU223893B1 (hu) 2000-08-22 2001-08-21 Hordozható telefonkészülék és eljárás tápfeszültség előállítására

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7269447B2 (hu)
EP (1) EP1182789B1 (hu)
JP (1) JP2002064624A (hu)
CN (1) CN1157087C (hu)
DE (1) DE60125475T2 (hu)
ES (1) ES2275631T3 (hu)
HU (1) HU223893B1 (hu)
MY (1) MY131945A (hu)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020028700A1 (en) * 2000-08-24 2002-03-07 Haruhisa Kato Power control method in wireless communication device
US7305259B1 (en) * 2001-08-23 2007-12-04 National Semiconductor Corporation Apparatus and method for reducing power consumption in wireless RF systems
JP2004297753A (ja) 2003-02-07 2004-10-21 Nec Tokin Corp 電源回路、及び該電源回路を備えた通信機器
KR100556909B1 (ko) * 2003-11-07 2006-03-03 엘지전자 주식회사 휴대폰의 파워앰프모듈 전원회로
JP4318044B2 (ja) 2005-03-03 2009-08-19 ソニー株式会社 電力供給システム、電力供給装置および方法、受電装置および方法、記録媒体、並びにプログラム
JP4439443B2 (ja) * 2005-07-08 2010-03-24 富士通株式会社 直流電圧変換機能を含む電子機器、および直流電圧変換回路
CN101364210B (zh) * 2007-08-06 2012-05-30 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 一种可扩展使用组成部件的便携式电脑
US8447260B2 (en) * 2007-12-12 2013-05-21 Broadcom Corporation Method and system for on-demand receiver supply voltage and current
TWI405408B (zh) * 2009-04-14 2013-08-11 Novatek Microelectronics Corp 可連續提供電源之切換控制方法及其相關裝置與電源供應系統

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5117449A (en) * 1989-11-03 1992-05-26 Motorola, Inc. Dual receiver apparatus for integrated paging and radiotelephone functions
JPH0530005A (ja) * 1991-07-18 1993-02-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 小形携帯電話機の電源切換え回路
US6643527B2 (en) * 1992-02-27 2003-11-04 Fujitsu Limited Power switching unit of a portable telephone capable of monitoring and controlling a battery supply voltage thereof
JP2788827B2 (ja) * 1992-07-29 1998-08-20 日本電気株式会社 無線選択呼出受信機
US5438696A (en) * 1993-07-26 1995-08-01 Motorola, Inc. Method and apparatus for controlling radio frequency interference generated by a voltage multiplier
US5834857A (en) * 1994-04-15 1998-11-10 Canon Kabushiki Kaisha Power supply device for communication apparatus
JPH07307696A (ja) * 1994-05-12 1995-11-21 Oki Electric Ind Co Ltd 携帯電子装置
JP3159303B2 (ja) * 1997-10-29 2001-04-23 日本電気株式会社 無線選択呼出受信機
KR100264897B1 (ko) * 1998-03-05 2000-09-01 윤종용 이동통신 단말기의 전원공급방법 및 장치
US6201977B1 (en) * 1998-04-24 2001-03-13 Micron Technology, Inc. Power-saving mode for portable communication devices
EP0998048B1 (en) 1998-10-27 2002-07-17 Robert Bosch Gmbh A method and device for controlling the power consumption of a mobile radio device
US20010017485A1 (en) * 1999-05-27 2001-08-30 Yoo Wan Sik Control system and method for switching and intercepting power supplies
US6459896B1 (en) * 1999-10-18 2002-10-01 Gateway, Inc. Notification of low-battery in a wireless network
JP3827137B2 (ja) * 2000-05-16 2006-09-27 株式会社リコー 二次電池制御回路、該二次電池制御回路を内蔵したバッテリーパック、および該バッテリーパックを用いた携帯機器
US20020028700A1 (en) * 2000-08-24 2002-03-07 Haruhisa Kato Power control method in wireless communication device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002064624A (ja) 2002-02-28
US20020052227A1 (en) 2002-05-02
CN1157087C (zh) 2004-07-07
DE60125475T2 (de) 2007-10-04
HU0103379D0 (en) 2001-10-28
EP1182789B1 (en) 2006-12-27
EP1182789A3 (en) 2003-11-19
DE60125475D1 (de) 2007-02-08
ES2275631T3 (es) 2007-06-16
HUP0103379A2 (hu) 2002-03-28
US7269447B2 (en) 2007-09-11
CN1339932A (zh) 2002-03-13
HUP0103379A3 (en) 2003-07-28
MY131945A (en) 2007-09-28
EP1182789A2 (en) 2002-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7531995B2 (en) Electronic device
US6630867B2 (en) Power amplifier with provisions for varying operating voltage based upon power amplifier output power
US6424128B1 (en) Electronic device having power supply regulators controlled according to operation mode of internal circuit
US8027707B2 (en) Method and apparatus for reducing standby power consumption of a handheld communication system
US20200089310A1 (en) System on chip receiving supply voltage(s) via merged power rail, and mobile system including same
HU223893B1 (hu) Hordozható telefonkészülék és eljárás tápfeszültség előállítására
KR101209143B1 (ko) 슬립 상태 누설 전류 감소를 위한 회로들 및 방법들
US7496774B2 (en) Method and system for generating clocks for standby mode operation in a mobile communication device
JP2001103740A (ja) 電源回路
JP4336799B2 (ja) 携帯電子機器、携帯電子機器の電源の制御回路及び制御方法
JP2003143836A (ja) 電源装置
JP2003060485A (ja) 能動フィルタ回路
JP3609608B2 (ja) 電源装置
JP4420204B2 (ja) 電源電圧生成回路
JP2011039836A (ja) 携帯機器に搭載されるプロセッサ、および消費電流低減方法
JPH11186952A (ja) 携帯電話機用電源装置
US7088164B2 (en) Semiconductor integrated circuit device and electronic appliance with power control
US7755336B2 (en) Integrated semiconductor component and method for controlling a supply voltage of a functional circuit in an integrated semiconductor component
JP4347661B2 (ja) スイッチングレギュレータ
JP2004310471A (ja) 電源回路、電子機器、該電子機器に用いられる定電圧回路の制御方法及び制御プログラム
JP2009182911A (ja) 周波数および電圧制御回路、電子機器およびネットワーク装置
KR100686875B1 (ko) 이동통신단말기의 dsp 전원 제어방법 및 이를 위한이동통신단말기
JP4447355B2 (ja) 降圧電源電圧使用回路
JP3716255B2 (ja) 降圧dc−dcコンバータおよび端末装置
JP3547938B2 (ja) バイアス制御回路

Legal Events

Date Code Title Description
HFG4 Patent granted, date of granting

Effective date: 20050118

MM4A Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees