| 【発明の名称】 |
主バッテリ電源スイッチへの外部電源 |
| 【発明者】 |
【氏名】シャキル・バーカット
【氏名】グレゴリー・レッドモンド・ブラック
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| 【目的】 |
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| 【構成】 |
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【特許請求の範囲】
【請求項１】 最小電源電圧を有する携帯電話のための電源切換回路（３０）であって：第１電源端子（B ）；第２電源端子（A ）；携帯電話電力入力端子（B ＋）；前記第１電源端子（B ）または前記第２電源端子（A ）のいずれか一方を前記携帯電話電力入力端子（B ＋）に切換可能に接続する、ゲート閾値電圧を有する電界効果トランジスタ（Q １）；および前記第１電源端子（B ）の電圧が、前記最小電源電圧に少なくとも等しい閾値電圧に下がると、前記電界効果トランジスタ（Q １）のゲートを前記ゲート閾値電圧より下に切り換える回路；によって構成されることを特徴とする電源切換回路（３０）。
【請求項２】 前記第１電源端子（B ）に接続された第１電源が外部電源である請求項１記載の電源切換回路（３０）。
【請求項３】 前記第２電源端子（A ）に接続された第２電源が携帯用バッテリである請求項１記載の電源切換回路（３０）。
【請求項４】 前記第１電源端子（B ）の電圧が前記閾値電圧に上がると、前記回路が、前記電界効果トランジスタ（Q １）の前記ゲートを前記ゲート閾値電圧より上に切り換える請求項１記載の電源切換回路（３０）。
【請求項５】 前記第１電源端子（B ）に接続された第１電源が外部電源である請求項４記載の電源切換回路（３０）。
【請求項６】 前記第２電源端子（A ）に接続された第２電源が携帯用バッテリである請求項４記載の電源切換回路（３０）。
【請求項７】 前記回路が：前記第１電源端子（B ）に接続された所定のゲート電圧を有する第１トランジスタ（Q ２）；および前記第１トランジスタ（Q ２）のドレインに接続されたゲートを有する第２トランジスタ（Q ３）；によって構成される請求項１記載の電源切換回路（３０）。
【請求項８】 前記第１トランジスタ（Q ２）の前記所定のゲート電圧が、前記最小電源電圧に少なくとも等しい請求項７記載の電源切換回路（３０）。
【請求項９】 前記第１電源端子（B ）と前記携帯電話電力入力端子（B ＋）とに接続されたダイオード（D １）によってさらに構成される請求項１記載の電源切換回路（３０）。
【請求項１０】 前記閾値電圧が、前記最小電源電圧に前記ダイオードの両端のダイオード（D １）降下電圧を加えたものに少なくとも等しい請求項９記載の電源切換回路（３０）。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に無線電話に関し、さらに詳しくは、汎ヨーロッパ・デジタル化移動体通信システム（Global System for Mobile Communications ）プラットホームにおける電話呼中に電源の変更に対応することのできる携帯電話に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】携帯電話は、主電源として現在はバッテリを用いている。たとえば、セルラ電話は、付属のあるいは内部の携帯用バッテリを使用し、バッグフォンとも呼ばれることがある可搬型電話は、携帯用バッテリを用いる。バッテリ・エリミネータ・アダプタ，ハンドフリー・アダプタまたは移動トランシーバ・アダプタなどのアダプタを自動車のシガレット・ライターに接続して、主バッテリを強化するための外部電源とすることができる。主バッテリから外部電源へ、あるいはその逆への切換は、電話への電力供給を中断して、特定の条件下では進行中のセルラ電話呼が終了されることもある。たとえば、汎ヨーロッパ・デジタル化移動体通信システム（GSM ）用途は、バースト中に１．６A 以上を引き出すバースト・モードを組み込む。セルラ電話の電力供給がGSM バースト中に変更されると、限られた切換期間中に電源切換が完了しないために、進行中の電話呼が急に終了されることがある。
【０００３】キャパシタを電荷貯蔵装置として用いることにより、切換期間を長くすることができる。現在は、４８ ｘ１２ の寸法を持つ大型の３３００μＦキャパシタが切換中の電荷を蓄える。しかし、携帯電話の寸法が小さくなると、大型のキャパシタを電話に組み込むことは望ましくない。そのため、大型のキャパシタを必要とせずに電話呼中に電源交換に対応する携帯電話が必要である。
【０００４】
【実施例】切換回路は、強制的に呼が終了される危険がなく、電話呼中に、携帯電話が主バッテリ電源から自動車バッテリなどの外部電源へ、あるいはその逆の変更を行うことを可能にする。切換回路は、電界効果トランジスタ（FET ）を駆動して、第１電源端子の電圧が電話をオンの状態に維持するために必要な最小電源電圧より下がらないうちに、即座に第２電源に切り換える。これにより、この切換回路は、電話が進行中の呼を中断することなく種々の電源間で切り換わることができるようにする。主携帯用バッテリから外部電源への切換は、携帯電話がバッテリ・エリミネータ・アダプタ，ハンドフリー・アダプタまたは移動トランシーバ・アダプタなど、自動車バッテリにより電源を得るアダプタに接続されるときによく行われる。外部電源から主携帯用バッテリへの切換は、自動車のイグニッションをオフにしたときによく行われる。この切換回路を携帯電話に組み込むと、電荷貯蔵装置としての大型のキャパシタが必要なくなり、携帯電話の寸法と重量が小さくなる。
【０００５】図１は、従来技術による切換回路を示す。この回路においては、主バッテリ電源端子A が、FETQ１を通じて携帯電話電力入力端子B ＋に接続される。FETQ１は、固有のダイオードとキャパシタとを備える。外部電源端子B は、プルダウン抵抗R １を伴うFETQ１のゲートに接続される。好ましくはショットキー・ダイオードであるダイオードD １は、端子B を電力入力端子B ＋に接続する。外部電力が端子B において入手可能なときは、外部電源の電圧は、主バッテリ電源の電圧よりも大きくなるので、FETQ１のゲートは高論理であり、外部電源からの電力が電話に供給される。
【０００６】外部電源が端子B から切り離されると、FETQ１のゲートの電圧が下がり、FETQ１のゲートがFET ゲート閾値電圧より下がると、端子A の主バッテリ電力が電話電力入力端子B ＋に接続される。FETQ１のゲートが低論理になるのにかかる時間は、FET 内の固有容量を抵抗R １を介して放出するのにかかる時間の量により決まる。この切換は、キャパシタCLが負荷抵抗RLを通じて充分に放電する前に行わねばならない。入力端子B ＋の電圧が閾値電圧より下がると、電話はオフになり、進行中の呼はすべて中断される。このため、切換時に、キャパシタCLに蓄えられた電荷が充分に大きくないと、FET は短いキャパシタの放電期間中に切り替わらず、進行中の電話呼が中断されることになる。これは、GSM バースト中に電源を交換するときに最もよく起こる。
【０００７】図２は、電源交換中の端子A ，B およびB ＋における電圧のグラフである。プロット２１は、約５５０μ秒続くGSM バースト中の電力入力端子B ＋における電圧を示す。プロット２２は、外部電源端子B の電圧を示し、この例では、これが第１電源である。プロット２３は、主バッテリ端子A の電圧を示し、この例では、これが第２電源である。第２電源が挿入されたときに起こるバウンスに注目されたい。バースト２１２中に電源が交換されると、FETQ１のゲートは、すぐに低下しないので、入力端子B ＋の電力が最小電源すなわち携帯電話の遮断電圧以下に下がる前に第２電源に切り替わらない。最小電源電圧は、２．８５ボルトに示され、進行中の呼はこの点２５で終了する。
【０００８】キャパシタCLの容量を大きくすると、電源交換中に入力端子B ＋にさらに電荷が与えられ、FETQ１が切換を実行するために使える時間が長くなるが、GSM バースト中の電源交換時に呼を中断させないようにするために必要なキャパシタの物理的寸法は望ましくないほど大きい。
【０００９】図３は、好適な実施例による電源スイッチである。切換回路３０は、電源交換中に望ましくない電話の遮断を禁止するために、大型の高容量キャパシタを必要としない。ノードW における電圧は、入力端子B ＋から電力を得る線形レギュレータから供給される。抵抗R ２，R ３は、ノードX における電圧が好ましくは少なくとも電話の最小電源電圧であるように選定される。ノードY の電圧は、ノードX の電圧より高い約０．７ボルトになる。端子B の電圧がノードY の閾値電圧より下がると、トランジスタQ ２がオフになり、トランジスタQ ３がオンになって、FETQ１のゲートを接地またはFETQ１のゲート閾値電圧より低い任意の他の電圧に接続する。これにより、切換回路３０は、強制的にFETQ１をより速い速度で切り替わらせ、キャパシタCLにおける大型の容量を必要でなくする。２０μF のキャパシタCLがあると、FETQ１は、第１電源から第２電源に切り替わるために約１１．４μ秒を有するが、これは切換を完了するために切換回路３０に与えられた充分な時間よりも長い。逆に、外部電源が再接続され、端子B の電圧がノードY の閾値電圧を超えると、トランジスタQ ２がオンになりトランジスタQ ３がオフになる。
【００１０】ノードX の電圧は、携帯電話のオフ電圧より低く設定することができるが、ノードY の閾値電圧は、少なくとも電話のオフ電圧にダイオードD １の両端の電圧を加えたものでなければならない。たとえば、ダイオードD １が０．４ボルトの電圧降下を有するショットキー・ダイオードで、電話の最小電源電圧が２．６５ボルトに設定されているとすると、ノードY の最小閾値電圧は３．０５ボルトになる。このため、切換回路３０は、図２に示される電圧降下点２５をなくする。このようにして、切換回路３０は、GSM バースト中に電源が変更されても、電話が進行中の呼を切断することを防ぐ。主バッテリ電源スイッチに対する外部電源により、電源交換中に進行中のセルラ電話呼を維持するための、大型のキャパシタが必要でなくなる。切換回路の特定の部品および機能が上記に説明されたが、本発明の精神と範囲内で、改良された部品または機能が当業者により採用されることもあろう。本発明は、添付の請求項のみによって制限されるべきものである。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９０００９５９７
【氏名又は名称】モトローラ・インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＭＯＴＯＲＯＬＡ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＲＥＤ
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）３月１３日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 進介 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平９−２６１８９１ |
| 【公開日】 |
平成９年（１９９７）１０月３日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−７８９９５ |
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