[发明专利]无线通信装置及电源装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请包含与2008年11月10日提交给日本专利局的日本优先权专利 申请JP 2008-287463中公开的主题有关的主题，其全部内容通过引用结合 于此。

技术领域

本发明涉及一种用于将电功率供应到通过使用电池作为电源来间歇操 作的负载的电源装置，以及使用该电源装置的无线通信装置。

背景技术

近年来，对于诸如移动电话终端之类的无线通信装置，更长的电池使 用寿命已经是更高功能和更宽应用的一个挑战。作为移动电话终端的次级 电池，目前，锂离子(Li-ion)电池已被广泛使用。不止是锂离子电池， 当电池被放电时，输出电压(即电池电压)降低。当电池电压达到每个单 元或IC的工作电压下限附近时，为了防止故障，电池无剩余容量的事实 被显示，并且终端的功能被停止。

移动电话终端中有关电池电压低以及电池难用的瓶颈是由功率放大器 (PA)尤其是用于GSM/EDGE的PA造成的。其原因是将无线电波发送 到基站需要大的电功率。由于电功率＝电压乘以电流，因此电池电压的降 低使得获取通信方法中指定的最大输出变困难。

到目前为止，已经提出能够以和使用高输出电压的电池和调节器的情 况大约同样程度的效率向RF功率放大器供应电功率的电源电路，以及将 低输出电压的锂离子电池用作电源的、采用时分复用方法的无线通信装置 (见日本未审专利申请6-252820号公报)。在该电源电路中，通过使用升 压(step-up)DC-DC变换器，从电池供应的电源电压被拉升到功率放大器 (PA)的期望电压，并被暂时存储在电容器中，使得当执行发送时，电容 器中存储的电压被供应到功率放大器。电容器中被充电的电压Vcharge和 电池电压Vbat之间的关系恒定为Vcharge＞Vbat。

发明内容

在相关领域中的技术中，作为应对电池电压降低的策略，升压DC-DC 变换器被使用。用于GSM的PA最大电流为3A是必要的，满足该条件的 DC-DC变换器尺寸很大。因此，难以在便携设备中携带DC-DC变换器， 或者该装置作为产品的吸引力下降。

因此，需要能够向PA供应大电流的紧凑电源装置。

希望提供能够以比较大的电流向通过使用电池作为电源来间歇操作的 负载供应电功率的比较紧凑的电源装置，以及使用该电源装置的无线通信 装置。

根据本发明的一个实施例，提供了一种无线通信装置，该无线通信装 置包括：电源装置，被配置为向通过使用电池作为电源来间歇操作的负载 供应电功率；以及控制装置，用于控制电源装置，其中电源装置包括电容 器；切换装置，能够选择性地形成第一路径和第二路径，通过该第一路径 来执行从电池到电容器的充电，电池与电容器通过该第二路径串联，并且 其中控制装置控制切换装置使得第一路径在负载空闲的时段期间形成、第 二路径在负载非空闲的时段期间形成，从而在非空闲时段中供应电池电压 和电容器的充电电压的和电压。

如上所述，切换装置被控制为根据负载处于空闲还是非空闲时段来在 第一路径和第二路径之间切换，从而在负载的空闲时段使用电池来给电容 器充电、在非空闲时段期间将电容器的充电电压添加到电池电压上、并将 电压供应给负载。

无线通信装置还可包括被配置为监控电池电压的电池电压监控单元， 其中控制装置可在电池电压高于或等于预定电压时，一直关闭第一开关、 打开第二开关并打开第三开关，以便无论负载是否处于空闲时段都将电池 输出施加给功率放大器。结果，通过在电池电压比较高时直接使用电池输 出，可以改善电源装置的效率。

控制装置还可包括调节电容器的充电电压的功能。结果，可以使电容 器的充电电压和电池电压之和近似为常数。

响应于针对功率放大器的功率控制，控制装置可在仅用电池电压就可 操作的输出功率电平范围内一直关闭第一开关、打开第二开关并打开第三 开关，以便无论负载是否处于空闲时段都将电池输出施加给功率放大器。 结果，通过在功率放大器所必需的功率电平比较低时直接使用电池输出， 可以改善电源装置的效率。