JP2008253067A - 携帯端末 - Google Patents

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Abstract

【課題】パワーアンプの発熱を防止することができ、それにより、送信情報出力情報の品質を保証すること。
【解決手段】コンピュータ3は、電池2を電源とし、出力情報Doutを出力する。パワーアンプ4は、電池2を電源とし、出力情報Doutを送信電力により送信する。パワーアンプ保護回路10は、電池2とパワーアンプ4とを接続するスイッチ部20と、電池2を電源とする監視部30とを具備している。監視部30は、パワーアンプ4の温度Tを計測し、温度Tが設定温度T’を超えた場合、発熱防止信号S1、S1’をスイッチ部20とコンピュータ3とに出力する。スイッチ部20は、発熱防止信号S1に応じて、電池2とパワーアンプ4との接続を解除する。コンピュータ3は、発熱防止信号S1’に応じて、パワーアンプ4への出力情報Doutの出力を中止する。
【選択図】図4

Description

本発明は、送信電力により送信情報を送信する携帯端末に関する。
近年では、携帯端末が多くの用途に利用され、その需要が著しい。このような携帯端末は、送信部であるパワーアンプにより、CDMA(Code Division Multiple Access)のように定常的に情報を送信する方式や、TDMA(Time Division Multiple Access)のように間欠的に情報を送信する方式が主流となってきている。前者の方式では、定常的に情報を送信するために常に送信電力を消費し、後者の方式では、間欠動作ではあるが大きな送信電力が必要である。そこで、近年では、パワーアンプの消費電力が大きいため、その発熱に対して高い安全性が求められてきている。
図1に示されるように、携帯端末は、携帯端末本体(図示しない)と、電池2と、コンピュータ(図示しない)と、パワーアンプ4とを具備している。電池2は、携帯端末本体に取り付けられ、電源電圧を供給する。コンピュータとパワーアンプ4は、携帯端末本体に設けられている。コンピュータは、電池2を電源とし、出力情報を出力する。パワーアンプ4は、電池2を電源とし、コンピュータからの出力情報を送信電力により送信情報として無線通信回線網に送信する。しかし、このままでは、パワーアンプ4の発熱を防止することはできない。
そこで、図2に示されるように、電池2とパワーアンプ4との間にヒューズ101を接続する。この場合、パワーアンプ4に定常的に過電流が発生したときのみ、ヒューズ101が切断されることによりパワーアンプ4を保護するが、パワーアンプ4の発熱に対する対策としては不十分である。
また、図3に示されるように、電池2とパワーアンプ4との間にレギュレータ102を接続する。この場合でも、過電流に対する保護のみで、パワーアンプ4の発熱に対する対策としては不十分である。
このように、パワーアンプ4が発熱することにより、パワーアンプ4の温度が異常温度になってしまう可能性がある。このときに、パワーアンプ4が、コンピュータからの出力情報を送信電力により送信情報として無線通信回線網に送信している場合、異常温度が原因により、その送信情報の品質が低下してしまう恐れがある。
パワーアンプ4の発熱を防止することができ、それにより、送信情報(出力情報)の品質を保証することが望まれる。
電力を制御する技術について紹介する。
特開2001−298402号公報(特許文献1)には“携帯端末装置”が記載されている。この携帯端末装置は、内部回路に電力を供給する駆動用電源を有する携帯端末装置であって、装置本体内に内蔵された発熱体と、この発熱体に前記駆動用電源から電力供給を行う電力供給手段と、この電力供給手段をオン、オフ制御して前記発熱体への電力供給を制御する制御手段とを備えたことを特徴としている。
特開平3−58507号公報(特許文献2)には“高周波電力増幅器保護回路”が記載されている。この高周波電力増幅器保護回路は、送信入力を増幅して送信出力を送出する高周波電力増幅器(11)と、前記高周波電力増幅器(11)の温度を監視して得られた検出温度データを送出する温度センサ(12)と、を具備した送信部(1)と、設定温度データを出力する温度設定回路(21)と、前記設定温度データと前記検出温度データとの比較を行い、該検出温度データが前記設定温度データを越えた結果を出力する比較器(22)と、前記比較した結果が出力されたとき高周波電力増幅器(11)に対し送信電力を低減させる制御信号を送出するロジック出力部(23)と、を具備したロジック制御部(2)と、を設けたことを特徴としている。
実開平1−142231号公報(特許文献3)には“送信電力増幅器保護回路付無線機”が記載されている。この送信電力増幅器保護回路付無線機は、マイクロコンピュータ、該マイクロコンピュータの出力信号により制御される受信部、送信部、及び該送信部の信号を増幅し出力する送信電力増幅器から構成されるものであって、送信電力増幅器内に温度検出回路を設け、送信電力増幅器が一定温度以上になったとき前記温度検出回路の出力情報をマイクロコンピュータに送り、該マイクロコンピュータの出力信号で送信軌道を停止させることを特徴としている。
特開平10−190487号公報(特許文献4)には“移動無線機”が記載されている。この移動無線機は、送信信号を出力する送信部と、受信信号を入力する受信部とを有して、所定の地域内において信号を送受信する移動無線機において、前記送信部の温度を検出する温度監視部と、前記温度監視部が検出した温度が基準温度以上になった場合に、前記送信部へ送るデータの移動を停止させる送出データ制御手段とを有することを特徴としている。
特開平11−298341号公報(特許文献5)には“携帯電話機の過熱防止装置”が記載されている。この携帯電話機(201)の過熱防止装置は、マイクロコンピュータ制御の携帯電話機において、送信データを入力する送信データ入力手段(203)と、前記入力されたデータ量及び温度の情報から計算、比較処理を行う情報処理手段(204)と、装置の温度を検出する温度検出手段(205)とを有することを特徴としている。
特開2001−298402号公報 特開平3−58507号公報 実開平1−142231号公報 特開平10−190487号公報 特開平11−298341号公報
本発明の課題は、パワーアンプの発熱を防止することができ、それにより、送信情報(出力情報)の品質を保証することができる携帯端末を提供することにある。
以下に、発明を実施するための最良の形態・実施例で使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態・実施例の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
本発明の携帯端末は、
携帯端末本体(1)と、
前記携帯端末本体(1)に取り付けられた電池(2)と、
前記携帯端末本体(1)に設けられ、前記電池(2)を電源とし、出力情報(Dout)を出力し、発熱防止信号(S1’)に応じて、前記パワーアンプ(4)への前記出力情報(Dout)の出力を中止するコンピュータ(3)と、
前記携帯端末本体(1)に設けられ、前記電池(2)を電源とし、前記出力情報(Dout)を送信電力により無線通信回線網に送信するパワーアンプ(4)と、
前記携帯端末本体(1)に設けられ、前記パワーアンプ(4)の発熱を防止するためのパワーアンプ保護回路(10)と
を具備し、
前記パワーアンプ保護回路(10)は、
前記電池(2)と前記パワーアンプ(4)とを接続し、前記発熱防止信号(S1)に応じて、前記電池(2)と前記パワーアンプ(4)との接続を解除するスイッチ部(20)と、
前記電池(2)を電源とし、前記パワーアンプ(4)の温度(T)を計測し、前記温度(T)が設定温度(T’)を超えた場合、前記発熱防止信号(S1)(S1’)を前記スイッチ部(20)と前記コンピュータ(3)とに出力する監視部(30)と
を具備する。
本発明の携帯端末において、
前記パワーアンプ保護回路(10)は、
前記電池(2)と前記監視部(30)との間に設けられ、監視動作制御信号(S3)に応じて、前記電池(2)と前記監視部(30)とを接続し、消費電力削減信号(S4)に応じて、接地される電源制御部(40)
を更に具備し、
前記コンピュータ(3)は、
前記監視動作制御信号(S3)を前記電源制御部(40)に出力し、
前記パワーアンプ(4)への前記出力情報(Dout)の出力を中止したとき、前記監視動作制御信号(S3)に代えて前記消費電力削減信号(S4)を前記電源制御部(40)に出力する。
本発明の携帯端末において、
前記監視部(30)は、
前記パワーアンプ(4)又はその近傍に設けられ、前記パワーアンプ(4)の温度(T)を計測する温度センサ(31)と、
前記温度(T)と前記設定温度(T’)とを比較し、前記温度(T)が前記設定温度(T’)を超えている否かを表す比較結果(S0)を生成する比較部(32)と、
前記温度(T)が前記設定温度(T’)を超えていることを前記比較結果(S0)が表している場合、前記発熱防止信号(S1)を出力する監視制御部(33)と
を具備する。
本発明の携帯端末において、
前記スイッチ部(20)は、
前記電池(2)と前記パワーアンプ(4)とを接続し、スイッチ制御信号(S2)に応じて、前記電池(2)と前記パワーアンプ(4)との接続を解除する第1スイッチ(21)と、
前記発熱防止信号(S1)に応じて、前記スイッチ制御信号(S2)を前記第1スイッチ(21)に出力する第2スイッチ(22)と
を具備する。
本発明の携帯端末において、
前記第1スイッチ(21)は、前記電池(2)と前記パワーアンプ(4)の間に接続された第1トランジスタを表し、
前記第2スイッチ(22)は、前記第1トランジスタ(21)のゲートと接地との間に接続され、そのゲートに前記監視部(30)の出力が接続された第2トランジスタを表し、
前記スイッチ部(20)は、
その一端が前記電池(2)に接続され、その他端が前記第1トランジスタ(21)のゲートに接続された高抵抗素子(23)
を更に具備し、
前記第2トランジスタ(22)は、前記発熱防止信号(S1)に応じてオンし、前記スイッチ制御信号(S2)を前記第1トランジスタ(21)のゲートに出力し、
前記第1トランジスタ(21)は、前記スイッチ制御信号(S2)に応じてオフし、前記電池(2)と前記パワーアンプ(4)との接続を解除する。
本発明の携帯端末において、
前記第1トランジスタ(21)は、P型であり、
前記第2トランジスタ(22)は、N型である。
以上により、本発明の携帯端末によれば、パワーアンプ(4)の発熱を防止することができ、それにより、送信情報(出力情報)の品質を保証することができる。
その理由として、第1に、パワーアンプ保護回路(10)では、監視部(30)が、パワーアンプ(4)の温度(T)を計測し、温度(T)が設定温度(T’)を超えた場合、発熱防止信号(S1)(S1’)をスイッチ部(20)とコンピュータ(3)とに出力し、スイッチ部(20)が発熱防止信号(S1)に応じて電池(2)とパワーアンプ(4)との接続を解除する。このため、パワーアンプ(4)の温度(T)が設定温度(T’)を超えたときに、電池(2)からパワーアンプ(1)への電源供給を停止することができ、パワーアンプ(4)の発熱を防止することができる。
第2に、コンピュータ(3)は、発熱防止信号(S1’)に応じて、パワーアンプ(4)への出力情報(Dout)の出力を中止する。このため、パワーアンプ(4)の発熱により、出力情報(Dout)の品質が低下することはない。
更に、本発明の携帯端末によれば、上記の効果に加えて、パワーアンプ(4)の発熱を防止するときに要する消費電力を低減することができる。
その理由として、パワーアンプ保護回路(10)の電源制御部(40)は、コンピュータ(3)が監視動作制御信号(S3)を出力している場合、電池(2)と監視部(30)とを接続し、コンピュータ(3)がパワーアンプ(4)への出力を中止したことを表す消費電力削減信号(S4)を出力している場合、接地される。このため、電池(2)からパワーアンプ(1)への電源供給を停止するときに、電池(2)から監視部(30)への電源供給を停止することができ、監視部(30)を動作させるときの消費電力を低減することができる。
以下に添付図面を参照して、本発明の携帯端末について詳細に説明する。
[構成]
図4は、本発明の携帯端末の構成を示している。本発明の携帯端末は、携帯端末本体1と、電池2と、コンピュータ3と、パワーアンプ4と、パワーアンプ保護回路10とを具備している。
電池2は、携帯端末本体1に取り付けられ、電源電圧を供給する。
コンピュータ3は、携帯端末本体1に設けられている。コンピュータ3は、電池2を電源とし、出力情報Doutを出力する。
パワーアンプ4は、携帯端末本体1に設けられている。パワーアンプ4は、電池2を電源とし、コンピュータ3からの出力情報Doutを送信電力により送信情報Dout’として無線通信回線網に送信する。
パワーアンプ保護回路10は、パワーアンプ4の発熱を防止する。このパワーアンプ保護回路10は、スイッチ部20と、監視部30と、電源制御部40とを具備している。
監視部30は、温度センサ31と、比較部32と、監視制御部33とを具備している。温度センサ31と比較部32と監視制御部33は、電池2を電源としている。
温度センサ31は、パワーアンプ4又はその近傍に設けられている。温度センサ31は、パワーアンプ4の温度Tを計測する。
比較部32は、その入力が温度センサ31の出力に接続されている。比較部32は、温度Tと設定温度T’とを比較し、温度Tが設定温度T’を超えている否かを表す比較結果S0を生成する。
監視制御部33は、その入力が比較部32の出力に接続され、その出力がFET22のゲートとコンピュータ3とに接続されている。監視制御部33は、比較結果S0に応じて、発熱防止信号S1、S1’をそれぞれFET22のゲート、コンピュータ3に出力する。比較結果S0として、温度Tが設定温度T’を超えている場合、監視制御部33は、発熱防止信号S1、S1’の信号レベルをアクティブ状態“Hiレベル”にする。
スイッチ部20は、第1スイッチ21と、第2スイッチ22と、高抵抗素子23とを具備している。第1スイッチ21、第2スイッチ22としては、それぞれ、Pチャネル型、Nチャネル型のMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)が使用される。以下、第1スイッチ21、第2スイッチ22をそれぞれFET21、FET22と称する。
FET21は、電池2とパワーアンプ4の間に接続されている。FET21は、オフしているとき、電池2とパワーアンプ4とを接続し、スイッチ制御信号S2“Hiレベル”に応じてオフし、電池2とパワーアンプ4との接続を解除する。
高抵抗素子23は、その一端が電池2に接続され、その他端がFET21のゲートに接続されている。
FET22は、FET21のゲートと接地との間に接続され、スイッチ制御信号S2を第1トランジスタ21のゲートに出力する。FET22は、監視制御部33からの発熱防止信号S1“Hiレベル”に応じてオンし、高抵抗素子23によってハイインピーダンスとなることにより、スイッチ制御信号S2の信号レベルをインアクティブ状態“Hiレベル”にする。
電源制御部40は、電池2と監視部30との間に設けられている。
電源制御部40は、コンピュータ3からの監視動作制御信号S3に応じて、電池2と監視部30とを接続し、コンピュータ3からの消費電力削減信号S4に応じて、接地される。電源制御部40が接地されることにより、FET22がハイインピーダンスとなるため、スイッチ制御信号S2の信号レベル“Hiレベル”を保持する。
コンピュータ3は、コンピュータプログラムを格納する格納部と、そのコンピュータプログラムを実行する実行部とを具備している。
コンピュータ3の実行部は、監視動作制御信号S3を電源制御部40に出力している。この場合、コンピュータ3の実行部は、出力情報Doutを出力する。
コンピュータ3の実行部は、監視制御部33からの発熱防止信号S1’“Hiレベル”に応じて、パワーアンプ4への出力情報Doutの出力を中止する。この場合、コンピュータ3の実行部は、監視動作制御信号S3に代えて消費電力削減信号S4を電源制御部40に出力する。
[動作]
次に、本発明の携帯端末の動作として、パワーアンプ4の発熱を防止するときの動作について、図4を用いて説明する。
コンピュータ3の実行部は、監視動作制御信号S3を電源制御部40に出力している。また、スイッチ部20のFET21はオフしているため、電池2とパワーアンプ4とが接続されている。この場合、コンピュータ3の実行部は、出力情報Doutを出力し、パワーアンプ4は、電池2を電源とし、コンピュータ3からの出力情報Doutを送信電力により送信情報Dout’として無線通信回線網に送信する。
また、電源制御部40は、コンピュータ3からの監視動作制御信号S3に応じて、電池2と監視部30とを接続している。このとき、監視部30は、電池2を電源とし、温度センサ31は、パワーアンプ4の温度Tを計測する。比較部32は、温度Tと設定温度T’とを比較し、温度Tが設定温度T’を超えている否かを表す比較結果S0を生成する。
比較結果S0は、温度Tが設定温度T’を超えていることを表しているものとする。この場合、監視制御部33は、発熱防止信号S1、S1’の信号レベルをアクティブ状態にする。
コンピュータ3は、監視制御部33からの発熱防止信号S1’に応じて、パワーアンプ4への出力情報Doutの出力を中止する。
スイッチ部20のFET22は、監視制御部33からの発熱防止信号S1“Hiレベル”に応じてオンする。このとき、FET22が高抵抗素子23によってハイインピーダンスとなることにより、スイッチ制御信号S2の信号レベルがインアクティブ状態“Hiレベル”となる。FET21は、スイッチ制御信号S2“Hiレベル”に応じてオフし、電池2とパワーアンプ4との接続を解除する。これにより、電池2からパワーアンプ1に電源電圧が供給されなくなり、パワーアンプ4の発熱による異常温度を解消することとなる。
コンピュータ3の実行部は、パワーアンプ4への出力情報Doutの出力を中止したとき、監視動作制御信号S3に代えて消費電力削減信号S4を電源制御部40に出力する。電源制御部40は、コンピュータ3からの消費電力削減信号S4に応じて、接地される。電源制御部40が接地されることにより、FET22がハイインピーダンスとなるため、スイッチ制御信号S2の信号レベル“Hiレベル”を保持する。また、電源制御部40が接地されることにより、FET22がハイインピーダンスとなるため、電池2から監視部30に電源電圧が供給されなくなり、監視部30を動作させるときの消費電力を低減することができる。
[効果]
以上の説明により、本発明の携帯端末によれば、パワーアンプ4の発熱を防止することができ、それにより、送信情報(出力情報)の品質を保証することができる。
その理由として、第1に、パワーアンプ保護回路10では、監視部30が、パワーアンプ4の温度Tを計測し、温度Tが設定温度T’を超えた場合、発熱防止信号S1をスイッチ部20とコンピュータ3とに出力し、スイッチ部20が発熱防止信号S1に応じて電池2とパワーアンプ4との接続を解除する。このため、パワーアンプ4の温度Tが設定温度T’を超えたときに、電池2からパワーアンプ1への電源供給を停止することができ、パワーアンプ4の発熱を防止することができる。
第2に、コンピュータ3は、発熱防止信号S1’に応じて、パワーアンプ4への出力情報Doutの出力を中止する。このため、パワーアンプ4の発熱により、送信情報Dout’(出力情報Dout)の品質が低下することはない。
更に、本発明の携帯端末によれば、上記の効果に加えて、パワーアンプ4の発熱を防止するときに要する消費電力を低減することができる。
その理由として、パワーアンプ保護回路10の電源制御部40は、コンピュータ3が監視動作制御信号S3を出力している場合、電池2と監視部30とを接続し、コンピュータ3がパワーアンプ4への出力を中止したことを表す消費電力削減信号S4を出力している場合、接地される。このため、電池2からパワーアンプ1への電源供給を停止するときに、電池2から監視部30への電源供給を停止することができ、監視部30を動作させるときの消費電力を低減することができる。
なお、本発明では、第1スイッチ21、第2スイッチ22をそれぞれPチャネル型、Nチャネル型のMOSFETとしているが、類似した動作を行う半導体素子および機械素子でも同じ効果となる。
携帯電話機、PHS(Personal Handyphone System)、PDA(Personal Data Assistance、Personal Digital Assistants:個人向け携帯型情報通信機器)等の送受信が可能な携帯端末。
図1は、従来の携帯端末を説明するための図である。 図2は、従来の携帯端末を説明するための図である。 図3は、従来の携帯端末を説明するための図である。 図4は、本発明の携帯端末の構成を示している。
符号の説明
1 携帯端末本体、
2 電池、
3 コンピュータ、
4 パワーアンプ、
10 パワーアンプ保護回路、
20 スイッチ部、
21 FET(第1スイッチ)、
22 FET(第2スイッチ)、
23 高抵抗素子、
30 監視部、
31 温度センサ、
32 比較器、
33 監視制御部、
40 電源制御部、
Dout 出力情報、
Dout’ 送信情報、
S0 比較結果、
S1、S1’ 発熱防止信号、
S2 スイッチ制御信号、
S3 監視動作制御信号、
S4 消費電力削減信号、
T 温度、
T’ 設定温度、

Claims (7)

  1. 携帯端末本体と、
    前記携帯端末本体に取り付けられた電池と、
    前記携帯端末本体に設けられ、前記電池を電源とし、出力情報を出力し、発熱防止信号に応じて、前記パワーアンプへの前記出力情報の出力を中止するコンピュータと、
    前記携帯端末本体に設けられ、前記電池を電源とし、前記出力情報を送信電力により無線通信回線網に送信するパワーアンプと、
    前記携帯端末本体に設けられ、前記パワーアンプの発熱を防止するためのパワーアンプ保護回路と
    を具備し、
    前記パワーアンプ保護回路は、
    前記電池と前記パワーアンプとを接続し、前記発熱防止信号に応じて、前記電池と前記パワーアンプとの接続を解除するスイッチ部と、
    前記電池を電源とし、前記パワーアンプの温度を計測し、前記温度が設定温度を超えた場合、前記発熱防止信号を前記スイッチ部と前記コンピュータとに出力する監視部と
    を具備する携帯端末。
  2. 請求項1に記載の携帯端末において、
    前記パワーアンプ保護回路は、
    前記電池と前記監視部との間に設けられ、監視動作制御信号に応じて、前記電池と前記監視部とを接続し、消費電力削減信号に応じて、接地される電源制御部
    を更に具備し、
    前記コンピュータは、
    前記監視動作制御信号を前記電源制御部に出力し、
    前記パワーアンプへの前記出力情報の出力を中止したとき、前記監視動作制御信号に代えて前記消費電力削減信号を前記電源制御部に出力する
    携帯端末。
  3. 請求項1又は2に記載の携帯端末において、
    前記監視部は、
    前記パワーアンプ又はその近傍に設けられ、前記パワーアンプの温度を計測する温度センサと、
    前記温度と前記設定温度とを比較し、前記温度が前記設定温度を超えている否かを表す比較結果を生成する比較部と、
    前記温度が前記設定温度を超えていることを前記比較結果が表している場合、前記発熱防止信号を出力する監視制御部と
    を具備する携帯端末。
  4. 請求項1〜3のいずれかに記載の携帯端末において、
    前記スイッチ部は、
    前記電池と前記パワーアンプとを接続し、スイッチ制御信号に応じて、前記電池と前記パワーアンプとの接続を解除する第1スイッチと、
    前記発熱防止信号に応じて、前記スイッチ制御信号を前記第1スイッチに出力する第2スイッチと
    を具備する携帯端末。
  5. 請求項4に記載の携帯端末において、
    前記第1スイッチは、前記電池と前記パワーアンプの間に接続された第1トランジスタを表し、
    前記第2スイッチは、前記第1トランジスタのゲートと接地との間に接続され、そのゲートに前記監視部の出力が接続された第2トランジスタを表し、
    前記スイッチ部は、
    その一端が前記電池に接続され、その他端が前記第1トランジスタのゲートに接続された高抵抗素子
    を更に具備し、
    前記第2トランジスタは、前記発熱防止信号に応じてオンし、前記スイッチ制御信号を前記第1トランジスタのゲートに出力し、
    前記第1トランジスタは、前記スイッチ制御信号に応じてオフし、前記電池と前記パワーアンプとの接続を解除する
    携帯端末。
  6. 請求項5に記載の携帯端末において、
    前記第1トランジスタは、P型であり、
    前記第2トランジスタは、N型である
    携帯端末。
  7. 電池と、前記電池を電源とし、出力情報を出力するコンピュータと、前記電池を電源とし、前記出力情報を送信電力により無線通信回線網に送信するパワーアンプとを具備する携帯端末に適用され、前記パワーアンプの発熱を防止するためのパワーアンプ保護回路であって、
    前記電池と前記パワーアンプとを接続し、発熱防止信号に応じて、前記電池と前記パワーアンプとの接続を解除するスイッチ部と、
    前記電池を電源とし、前記パワーアンプの温度を計測し、前記温度が設定温度を超えた場合、前記発熱防止信号を前記スイッチ部に出力する監視部と
    を具備するパワーアンプ保護回路。
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