KR20040084549A

KR20040084549A - 이동 통신 단말기에서 전력 증폭 모듈의 발열 억제 장치및 방법

Info

Publication number: KR20040084549A
Application number: KR1020030019698A
Authority: KR
Inventors: 배성호
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2004-10-06

Abstract

본 발명은 이동 통신 단말기에서 전력 증폭 모듈의 발열 억제 장치 및 방법에 관한 것으로, 종래 전력 증폭 모듈에서의 발열을 최소화하는 방법은 기구적으로 공기 흐름을 고려하는 수동적인 방법과 전력 증폭 모듈의 소모 전류를 최소화하는 방법이 존재한다. 하지만, 전자는 그 영향이 미미하고 후자의 경우도 전력 증폭 모듈의 소모 전류를 줄일 경우 송신 전력도 영향을 받게 되어 발열 최소화 효과가 크지 않는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 감안한 본 발명은 전기적으로 전압을 가하면 온도가 떨어지는 열전기 냉각기를 구비한 전력 증폭 모듈과; 상기 전력 증폭 모듈의 온도를 측정하는 온도 감지부와; 상기 온도 감지부에 의해 측정된 온도가 일정 수준 이상인지를 판단하여 상기 열전기 냉각기를 동작시키는 단말기 모뎀으로 구성되어 열전기 냉각기를 사용하여 이동 통신 단말기의 발열에 큰 영향을 미치는 전력 증폭 모듈의 온도를 낮추므로 장시간 통화로 인해 단말기의 온도가 상승함을 억제하는 효과가 있다.

Description

이동 통신 단말기에서 전력 증폭 모듈의 발열 억제 장치 및 방법{HEATING CONTROL APPARATUS AND METHOD FOR POWER AMPLIFIER MODULE IN MOBILE COMMUNICATION TERMINAL}

본 발명은 이동 통신 단말기에서 전력 증폭 모듈의 발열 억제 장치에 관한 것으로, 특히 전력 증폭 모듈에 열전기 냉각기를 장착하여 하나의 패키지로 구성하여 발열시 열전기 냉각기를 동작시켜 전기적으로 전력 증폭 모듈의 온도를 낮출 수 있게 한 이동 통신 단말기에서 전력 증폭 모듈의 발열 억제 장치에 관한 것이다.

전기적인 신호를 무선 채널을 통해 상대방으로 송수신하는 무선 단말기 등에는 안테나를 통해 송신될 신호를 전력 증폭하는 전력 증폭기를 구비하고 있다. 또한, 상기와 같은 무선 단말기는 송수신되는 신호의 전계 강도에 따라 전력 증폭기의 송신 전력을 조절하는 회로를 구비하고 있으며, 이러한 회로는 통상 전력 자동 조절 회로로 불린다.

이동 통신 단말기와 같은 무선 단말기 제품에 적용되는 전력 자동 조절 회로는 종단의 높은 전력을 얻기 위해 연산 증폭기 등으로 구성된 전압 제어기 등에서 전력 증폭기 동작 제어 전압을 증폭하고, 상기 증폭된 제어 전압으로서 전력 증폭기를 구동하여 최적 상태의 송신 전력으로 상대방과 신호를 송수신하도록 되어 있다.

현재, 범용적으로 사용되는 이동 통신 단말기 내에 실장된 전력 증폭기의 송신 전력의 제어는 기지국으로부터 송신되어 이동 통신 단말기로 수신되는 신호의 세기에 대응하여 상기 전력 증폭기의 송신 전력을 제어하기 위한 제어 신호를 발생하는 회로를 구비하고 있다. 통상 상기와 같은 제어 신호는 펄스 형태로서 전력 자동 조절 회로로 제공되며, 상기 전력 자동 조절 회로는 상기 펄스 형태를 가지는 제어 신호의 듀티비 혹은 밀도에 따라 전력 증폭기로 공급되는 전압을 제어하여 송신 출력을 조절하도록 되어 있다.

예를 들어, CDMA 방식의 이동 통신 단말기는 디지털 프로세싱 유니트에서 수신 신호의 전계강도에 대응하는 밀도 변조 펄스를 전력 자동 조절 회로의 제어신호로 출력하고 있다.

디지털 프로세싱 유니트로부터 출력되는 밀도 변조 펄스를 저항과 캐패시터 등의 수동 소자로 구성된 저역 통과 필터로서 직류 전압으로 변환하여 전력 증폭기의 제어 전압을 발생하도록 되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 있어서, 대부분의 이동 통신 단말기에서는 장시간 통화시 발열 현상이 나타나며, 이때 대부분의 발열 원인은 전력 증폭 모듈에 기인한다. 종래 전력 증폭 모듈에서의 발열을 최소화하는 방법은 기구적으로 공기 흐름을 고려하는 수동적인 방법과 전력 증폭 모듈의 소모 전류를 최소화하는 방법이 존재한다. 하지만, 전자는 그 영향이 미미하고 후자의 경우도 전력 증폭 모듈의 소모 전류를 줄일 경우 송신 전력도 영향을 받게 되어 발열 최소화 효과가 크지 않는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 이동 통신 단말기의 온도가 일정 수준 이상으로 올라가면 전력 증폭 모듈에 장착된 열전기 냉각기를 전기적으로 작동시켜 이동 통신 단말기의 온도를 낮출 수 있도록 한 이동 통신 단말기에서 전력 증폭 모듈의 발열 억제 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 이동 통신 단말기에서 전력 증폭 모듈의 형상 및 회로 심벌을 보인 예시도.

도 2는 본 발명에 따른 이동 통신 단말기에서 전력 증폭 모듈의 형상 및 회로 심벌을 보인 예시도.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 증폭 모듈의 발열 억제 장치의 구성을 보인 블록도.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전력 증폭 모듈의 발열 억제 방법의 동작 흐름도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

31 : 전력 증폭 모듈 33 : 단말기 모뎀

34 : 온도 감지부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전기적으로 전압을 가하면 온도가 떨어지는 열전기 냉각기를 구비한 전력 증폭 모듈과; 상기 전력 증폭 모듈의 온도를 측정하는 온도 감지부와; 상기 온도 감지부에 의해 측정된 온도가 일정 수준 이상인지를 판단하여 상기 열전기 냉각기를 동작시키는 단말기 모뎀으로 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 온도 감지부에 의해 얻은 전압값을 디지털 변환하여 그에 해당하는 온도값을 계산하는 단계와; 상기 온도값과 이미 설정된 소정 값과 비교하여 전력 증폭 모듈의 온도가 일정 수준 이상으로 올라가는지를 판단하는 단계와; 상기 판단 결과, 온도가 일정 수준 이상이면 열전기 냉각기를 동작시키는 스위치를 온시키는 범용 출력 단자를 하이 전압으로 출력하고 반대로 일정 수준 미만이면 상기 스위치를 오프시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 이동 통신 단말기에서 전력 증폭 모듈의 형상 및 회로 심벌을 보인 예시도로서, 이에 도시된 바와 같이 도 1의 종래 전력 증폭 모듈과 달리 열전기 냉각기를 구동하는 신호 단자가 추가되어 구성되어 있음을 알 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 증폭 모듈의 발열 억제 장치의 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 전기적으로 전압을 가하면 온도가 떨어지는 열전기 냉각기를 구비한 전력 증폭 모듈(31)과; 상기 전력 증폭 모듈(31)의온도를 측정하는 온도 감지부(34)와; 상기 온도 감지부(34)에 의해 측정된 온도가 일정 수준 이상인지를 판단하여 상기 열전기 냉각기를 동작시키는 단말기 모뎀(33)으로 구성된다.

상기 온도 감지부(34)는 저항과 서미스터가 직렬로 연결되고 상기 두 부품에 의해 분배된 전압을 아날로그/디지털 컨버터에 전달하여 얻은 디지털 변환값으로 전력 증폭 모듈(31)의 온도를 감지한다.

단말기 모뎀(33)은 상기 온도 감지부(34)에 의해 얻은 디지털 변환값과 소정 값을 비교하여 온도가 일정 수준 이상으로 올라가는지를 판단한다.

전력 증폭 모듈(31)의 온도가 일정 수준 이상으로 올라가면 단말기 모뎀(33)은 열전기 냉각기를 동작시키기 위해 범용 출력 단자의 전압을 로우에서 하이로 전환한다.

하이 전압은 스위치에 전달되어 열전기 냉각기에 전원이 공급되도록 한다.

열전기 냉각기는 동작하여 전력 증폭 모듈의 온도를 떨어뜨린다. 이에 따라 이동 통신 단말기의 온도도 내려가게 된다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전력 증폭 모듈의 발열 억제 방법의 동작 흐름도로서, 이에 도시된 바와 같이 온도 감지부에 의해 얻은 전압값을 디지털 변환하여 그에 해당하는 온도값을 계산하는 단계(S41)와; 상기 온도값과 이미 설정된 소정 값과 비교하여 전력 증폭 모듈의 온도가 일정 수준 이상으로 올라가는지를 판단하는 단계(S42)와; 상기 판단 결과, 온도가 일정 수준 이상이면 열전기 냉각기를 동작시키는 스위치를 온시키는 범용 출력 단자를 하이 전압으로 출력하고 반대로일정 수준 미만이면 상기 스위치를 오프시키는 단계(S43, S44)로 이루어진다.

서미스터와 저항으로 구성된 온도 감지부는 전력 증폭 모듈의 온도가 변함에 따라 변하는 분배 전압을 단말기 모뎀의 아날로그/디지털 변환 단자에 전달한다.

단말기 모뎀은 아날로그/디지털 변환 단자에 공급되는 전압을 디지털 변환하여 디지털 전압값을 계산하고 그에 해당하는 온도값을 테이블에서 읽어들인다(S41).

단말기 모뎀은 상기 온도값과 이미 설정된 소정 값과 비교하여 전력 증폭 모듈의 온도가 일정 수준 이상인지를 판단하고(S42) 일정 수준 이상이면 열전기 냉각기를 동작시키는 스위치를 온시키는 범용 출력 단자를 하이 전압으로 출력한다(S43).

이에 따라 열전기 냉각기는 동작하게 되고 전력 증폭 모듈의 온도를 낮추게 된다.

단말기 모뎀은 주기적으로 상기 전력 증폭 모듈의 온도를 검사하고 일정 수준 이하로 내려가면 열전기 냉각기를 동작시키는 스위치를 오프시키는 범용 출력 단자를 로우 전압으로 출력한다(S44).

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 열전기 냉각기를 사용하여 이동 통신 단말기의 발열에 큰 영향을 미치는 전력 증폭 모듈의 온도를 낮추므로 장시간 통화로 인해 단말기의 온도가 상승함을 억제하는 효과가 있다.

Claims

전기적으로 전압을 가하면 온도가 떨어지는 열전기 냉각기를 구비한 전력 증폭 모듈과; 상기 전력 증폭 모듈의 온도를 측정하는 온도 감지부와; 상기 온도 감지부에 의해 측정된 온도가 일정 수준 이상인지를 판단하여 상기 열전기 냉각기를 동작시키는 단말기 모뎀으로 구성된 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기에서 전력 증폭 모듈의 발열 억제 장치.
온도 감지부에 의해 얻은 전압값을 디지털 변환하여 그에 해당하는 온도값을 계산하는 단계와; 상기 온도값과 이미 설정된 소정 값과 비교하여 전력 증폭 모듈의 온도가 일정 수준 이상으로 올라가는지를 판단하는 단계와; 상기 판단 결과, 온도가 일정 수준 이상이면 열전기 냉각기를 동작시키는 스위치를 온시키는 범용 출력 단자를 하이 전압으로 출력하고 반대로 일정 수준 미만이면 상기 스위치를 오프시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동 통신 단말기에서 전력 증폭 모듈의 발열 억제 방법.