SE466722B - Drivenhet foer en mobiltelefon - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 466 72 z kan göras mindre jämfört om ingen resistiv kabel används.

Genom att linda kabeln i spiral koncentreras värmeförlusterna i rummet.

FIGURFÖRTECKNING Fig. 1 är en perspektivvy av en drivenhet enligt uppfinningen och figuren visar hur drivenheten används för matning av en mobiltelefon från ett cigarrettändaruttag, och fig. 2 är ett kopplingsschema för den elektroniska enheten.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Fig. 1 visar en mobiltelefon 1, en drivenhet 2 enligt förelig- gande uppfinning samt ett cigarrettändaruttag 3. Normalt erhåller mobiltelefonen 1. sin drivspänning från ett ackumulatorpaktet anordnat i ett ej visat hus, vilket kan skjutas fast på mobilte- lefonens baksida. På huset med ackumulatorerna finns konventio- nella fjäderklämmor för elektrisk anslutning av ackumulatorerna till mobiltelefonens elektriska kretsar.

Drivenheten 2 enligt föreliggande uppfinning innefattar en resistiv kabel 4 som är lindad till en spiral och som har två ändar av vilka den ena är kopplad till ett kontaktdon 5 till cigarrettändaruttaget 3. I den motsatta änden av kabeln 4 finns ett hus 6 som innehåller en i fig. 2 närmare beskriven elektro- nisk enhet. Huset 6 uppvisar längsgående spår 7, 8 avsedda att inskjutas i motsvarande spår 9, 10 i mobiltelefonens l hus ll.

Den elektroniska enheten i huset 6 sitter på ett ej visat kretskort som är monterat inuti huset. Ur fig. 2 framgår att den elektroniska enheten innefattar två ingångsklämmor Jl och J2 av vilka Jl är kopplad till den yttre spänningskällans positiva pol och den andra, J2, till samma spänningskällas minuspol. Klämman J2 är jordad medan klämman J1 är strömförande. Den elektroniska enheten. har två utgångsklämmor J3, J4 i form av ej visade fjäderklämmor avsedda att komma till kontakt med ej visade 10 15 20 25 30 35 466 722 s kontaktbleck på mobiltelefonens 1 hus. Utgångsspänningen över klämmorna J3 och J4 skall ligga mellan den maximalt och minimalt tillåtna driftsspänningen för mobiltelefonen trots att ingångs- spänningen över klämmorna J1 och J2, vilken således är lika stor som den externa spänningskällans polspänning reducerad med potentialfallet i den resistiva kabeln, kan vara högre än den maximalt tillåtna driftsspänningen. Mellan klämmorna J2 och J4 går en jordledning 17. Hjärtat i den elektroniska enheten är en spänningsregulator 12 med en ingång som är kopplad till ingångs- kontakten J1 och med en utgång som är kopplad till utgångskontak- ten J3. Spänningsregualtorn l2 föreligger i form av en integrerad krets som måste bestyckas med kondensatorer 13 och 14 för att den lintegrerade kretsen skall fungera såsom spänningsregulator. En zenerdiod 15 inkopplad på det visade sättet mellan spännings- regualtorns ingång och jordledningen l7 tjänar som s.k. trans- orber för amplitudbegränsning av spänningen på spänningsregu- latorns ingång. En.kondensator 18 kopplad mellan ingångsklämmorna Jl och J2 och en likartad kondensator 19 inkopplad mellan utgångsklämmorna J3 och J4 tjänar som filter för bortfiltrering av s.k. spikar i in- och utgàngsspänningarna.

De största förlusteffekterna icdrivenheten uppstår under sändning med mobiltelefonen. Enligt uppfinningen skall drivenheten dimensioneras så, att en del av förlustereffekterna upptas av den resistiva kabeln, medan den återstående, företrädesvis mindre, delen upptas av spänningsregulatorn. Genom denna åtgärd tillför- säkras att komponenterna i den elektroniska enheten endast utsätts för ringa uppvärmning vid maximal belastning och att huvuddelen av värmeförlusterna uppstår i den resistiva kabeln.

Man önskar så ringa uppvärmning som möjligt av de elektroniska komponenterna för undvikande av att särskilda kylarrangemang eller kylanordningar måste anordnas i huset 6. Den resistiva kabeln ligger däremot fritt i luften och har stor värmeavgivande yta vilket innebär att kabeln lämpar sig väl för utstrålning av stora värmeeffekter. Kabelns resistans och längd bör väljas så, att kabelns temperatur inte blir så varm att man bränner sig på kabeln när mobiltelefonen intar driftsläget sändning under lång 10 15 20 25 30 35 466 722 4 tid. Sökanden har funnit det lämpligt att välja kabelns längd och resistans så, att dess temperatur uppgår till högst kroppstempe- raturen, dvs. 37°C, under betingelser med sändning under lång tid.

Under iakttagande av ovanstående resonemang är det därför lämpligt att dimensionera kabelns egenskaper på följande sätt: Kabelns resistans skall väljas så att spänningsfallet över kabeln, beräknat med hjälp av Ohms' lag när mobiltelefonen är utsatt för betingelser med maximal belastning, och därvid drar maximal ström, på sin höjd är lika med skillnaden mellan den externa spänningskällans polspänning och summan av den minimalt tillåtna driftsspänningen plus spänningsregulatorns s.k. drop- out-spänning dvs. det minsta tillåtna spänningsfallet över regulatorn för att regulatorn skall släppa igenom ström. Denna drop-out-spänning är vanligen i storleksordningen 0,4-0,5 V.

Företrädesvis väljs spänningsfallet över kabeln vara lika med skillnaden mellan nämnda polspänning och den maximalt tillåtna driftsspänningen.

Kabelns resistansvärde måste dock sättas i relation till kabeln längd för att inte kabeln skall bli otillåtet het. En kort kabel med högt resistansvärde uppfyller ovanstående relationer men har I stället bör kabelns resistans väljas mindre så att kabeln blir lång och den liten värmeavgivande yta och blir därför het. värmeavgivande ytan stor. Å andra sidan bör kabelresistansen inte väljas alltför låg så att kabellängden blir ohanterligt lång, trots att kabeln lindas i spiral. Är den tillgängliga kabel- resistansen låg, så att kabellängden alltså blir otympligt lång, är det möjligt att använda en kabel med flera ledare och seriekoppla vissa av dessa. Fig. 2 illustrerar hur den elektro- niska enheten kopplas i det fall kabeln 2 innehåller 4 ledare betecknade 21, 22, 23 och 24.

Tre av kabelns ledare, nämare bestämt ledarna 21, 22, 23, kopplas i serie med varandra och seriekominationens ena ände ansluts till pluspolen på den externa spänningskällan medan seriekombinatio- 10 15 20 25 30 35 466 722 s nens andra ände ansluts till ingàngsklämman Jl. Kabelns fjärde ledare 24 går mellan den externa spänningskällans minuspol och den elektroniska enhetens jordledning 17. På detta sätt tre- dubblas resistansen för en given längd av drivenheten.

För att åstadkomma den nämnda seriekopplingen av kabelns tre ledningar 21-23 kan ledarna 22 och 23 vid kabelns ena ände lödas till varandra medan ledarna 21 och 22 vid kabelns andra ände förbinds med varandra medelst en bygling 20 som elektriskt förbinder två tillkommande ingångsklämmor J5 och J6 med varandra.

I stället för byglingen 20 kan ledarna 21 och 22 vid den andra änden av kabeln 3 kortslutas mot varandra genom t.ex. lödning. så att det spänningsfall som den skall sänka dvs. polspänningen minus summan Spänningsregulatorn måste alltid dimensioneras av spänningsfallet över kabeln plus regulatorns drop-out- spänning, beräknat vid den maximala driftsströmmen, efter multi- plicering med denxnaximala.driftsströmmen skall underskrida spän- ningsregulatorns maximala märkeffekt, dvs. den förlusteffekt som spänningsregualtorn per tidsenhet förmår avleda.

Såsom exempel på en tillämpning av en drivenhet enligt uppfin- ningen kan nämnas att ett bilbatteri avger en spänning som varierar mellan ll och 15 V likspänning. Mobiltelefonen har en maximal driftsspänning på 8,0 V och en minimal driftsspänning på 5,3 V. Mobiltelefonens maximala driftsström är 800 milliampere.

Dess minimala driftsström är ca. 60 milliampere. Den resistiva kabeln har en längd, som - beroende på toleranserna i kabelns resistans - typiskt ligger mellan ca. 2,8 m och 3,5 m. Kabeln är lindad till en spiral vars längd typiskt är ca. 40 cm. Kabeln innehåller fyra ledare, var och en med en resistans på 3.25 Ohm.

Endast två ledare utnyttjas, nämligen en jordledare och en ström- Totalt blir således kabeln resistans 6.5 Ohm.

Spänningsregulatorn är av typ LM 2940-8 så kopplad att den avger förande ledare. en reglerad utgångsspänning på 8.0 V. Kontinuerlig sändning under 20 min. medförde en knapp märkbar uppvärmning av kabeln från 10 15 20 466 722 6 rumstemperatur, ca. 18°C, till ca. 35°C. Under kortare sändnings- pass märktes ingen uppvärmning alls. Batterispänningen var konventionella 12 V.

Den beskrivna utföringsformen kan varieras inom ramen för de bifogade patentkraven.

Claims (5)

10 15 20 25 30 35 466 722 7 P A T E N T K R A V

1. l. Drivenhet för en mobiltelefon vars matningsspänning skall ligga mellan en maximalt tillåten driftsspänning och en minimalt tillåten driftsspänning, för matning av mobiltelefonen från en extern spänningskälla vars polspänning överskrider mobiltelefo- nens maximalt tillåtna driftsspänning, k ä n n e t e c k n a d av - en resistiv kabel (4) med två ändar av vilka den ena är avsedd att anslutas till polspänningen, - en elektronisk enhet anordnad i ett hus (6), vilken elektroniska enhet har en ingång (Jl, J2) och en utgång (J3, J4), vilken ingång är avsedd att anslutas till kabelns andra ände och vilken utgång är avsedd att anslutas till ett strömintag till mobiltelefonen, - en i den elektroniska enheten ingående spänningsregulator (12) som avger en.reglerad utgångsspänning, vilken är väsentligen lika stor som biltelefonens maximalt tillåtna driftsspänning och vilken anligger vid den elektroniska enhetens utgång (J3, J4), - varvid kabelns resistans är så vald att spänningsfallet äver kabeln - beräknat med hjälp av Ohm's lag - när mobiltelefonen är utsatt för betingelser med maximal belastning, och därvid drar maximal ström, på sin höjd är lika med skillnaden mellan nämnda polspänning och summan av den minimalt tillåtna driftsspänningen och spänningsregulatorns drop-out-spänning, - varvid kabelns längd är så vald i förhållande till kabelns resistans att kabelns utvändiga temperatur, under~betingelser med långvarig' maximal belastning av' mobiltelefonen, på sin. höjd uppgår till ca. 50°C, företrädesvis ca. 35°C.

2. Drivenhet enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att kabeln är lindad till skruvspiralform för koncentrering av kabelns värmeavgivande yta.

3. Drivenhet enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att spänningsregulatorn är så vald att det spänningsfall som 10 15 20 25 30 466 722 8 eventuellt återstår att sänka, dvs. polspänningen minus summan av spänningsfallet över kabeln och spänningsregualtorns drop-out- spänning, multiplicerat med den maximala strömmen underskrider spänningsregulatorns maximala märkeffekt.

4. Drivenhet enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att den elektroniska enheten innefattar en amplitudbegränsningskrets (15) kopplad över den elektroniska enhetens ingång (Jl, J2).

5. Drivenhet enligt något eller några av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att kabeln innefattar fyra ledare av 'vilka tre är kopplade i serie med, varandra, varvid den seriekopplade ledningen är kopplad mellan den externa spännings- källans pluspol och den elektroniska enhetens strömförande ledning medan den återstående fjärde ledaren är en returledning mellan den externa spänningskällans negativa pol och den elektroniska enhetens jord.