Brevet FR2746242A1 — publié le 19970919

Titre Commutation entre la source de courant externe et la source de courant de batterie principale Domaine de l'invention La présente invention concerne en général les radiotéléphones et plus précisément un téléphone portable pouvant supporter un changement de source de courant au cours d'une communication téléphonique sur une plate-forme GSM (Global System for Mobile Communications). Arrière-plan de l'invention En général, les téléphones portables utilisent des batteries comme principale source de courant. Par exemple, les téléphones cellulaires utilisent une batterie portable incorporée ou qui lui est connectée et les téléphones transportables, appelés parfois téléphones de sac, utilisent une batterie portable. Des adaptateurs, tels que des adaptateurs de suppression de batterie, des adaptateurs mains libres ou des adaptateurs d'émetteurrécepteur mobile peuvent être connectés à l'allume-cigares d'un véhicule pour fournir une source de courant externe afin de compléter la batterie principale. Le fait d'effectuer une commutation entre la batterie principale et la source de courant externe et vice versa interrompt 2 l'alimentation en courant du téléphone et peut provoquer l'interruption d'un appel téléphonique cellulaire en cours dans certaines conditions. Par exemple, les applications GSM emploient un mode en salves qui extrait 1,6 A ou plus au cours d'une salve. Si l'alimentation en courant du téléphone cellulaire est modifiée au cours d'une salve GSM, un appel téléphonique en cours peut être interrompu brusquement à cause d'une défaillance afin d'achever la commutation de la source de courant au cours d'une période de commutation limitée. La période de commutation peut être rallongée en utilisant un condensateur comme dispositif de stockage de charge. Actuellement, un grand condensateur de 3300 MF de 48 mm sur 12 mm stocke une charge au cours de la commutation. Puisque les téléphones portables deviennent de plus en plus petits, il n'est pas souhaitable d'incorporer un grand condensateur dans un téléphone. Ainsi, il y a un besoin pour un téléphone portable supportant un changement de source de courant au cours d'un appel téléphonique et ne nécessitant pas de grand condensateur. Brève description des dessins La figure 1 représente le circuit de commutation de la technique antérieure. La figure 2 représente un graphique de la tension aux bornes A, B et B+ au cours de la substitution d'une source de courant. La figure 3 représente un circuit de commutation de source de courant selon un mode de réalisation préféré. Description détaillée de l'invention Un circuit de commutation permet à un téléphone portable de passer d'une source de courant de batterie principale à une source de courant externe, comme une batterie de véhicule, et vice versa au cours d'un appel téléphonique sans que survienne le risque d'une interruption forcée de l'appel. Un circuit de commutation commande un transistor à effet de champ (TEC) qui commute immédiatement sur une deuxième source de courant avant que la tension à une borne de la première source de courant chute en dessous de la tension d'alimentation minimale nécessaire pour maintenir le téléphone allumé. Ainsi, ce circuit de commutation permet au téléphone d'effectuer une commutation entre plusieurs sources de courant sans interrompre un appel en cours. Une commutation d'une batterie portable principale à une source de courant externe se produit la plupart du temps lorsqu'un téléphone portable est connecté à un adaptateur tel qu'un adaptateur de suppression de batterie, un adaptateur mains libres ou un adaptateur d'émetteur- récepteur portable qui est alimenté par la batterie d'un véhicule. Une commutation d'une source de courant externe à une batterie portable principale se produit la plupart du temps lorsque l'allumage du véhicule est éteint. Le fait d'incorporer ce circuit de commutation dans un téléphone portable élimine le besoin d'un grand condensateur en tant que dispositif de stockage de charge, ce qui réduit la taille et le poids du téléphone portable. La figure 1 représente le circuit de commutation de la technique antérieure. Dans ce circuit, la borne A de la source de courant de batterie principale est connectée à la borne B+ d'entrée de courant du téléphone portable par le biais du TEC Q1, qui comporte une diode propre et un condensateur. La borne B de la source de courant externe est connectée à la grille du TEC Q1 qui amène la résistance R1 à l'état bas. La diode Dl, qui est de préférence une diode Schottky, connecte la borne B à la borne d'entrée de courant B+. Lorsque le courant externe est disponible à la borne B, la tension de la source de courant externe est supérieure à la tension de la source de courant de la batterie principale; par conséquent, la grille du TEC Q1 est élevée et le courant provenant de la source de courant externe est fournie au téléphone. Lorsque le courant externe est retiré de la borne B, la tension au niveau de la grille du TEC Q1 chute et le courant de la batterie principale au niveau de la borne A est connectée à la borne d'entrée de courant B+ du téléphone une fois que la grille du TEC Q1 chute en dessous de la tension seuil de la grille du TEC. Le temps que met la grille du TEC Q1 pour arriver à l'état bas est déterminé par le temps que prend le déchargement de la capacité propre dans le TEC par le biais de la résistance Ri. Cette commutation doit avoir lieu avant que le condensateur CL se décharge complètement par le biais de la résistance de charge RL. Si la tension à la borne d'entrée B+ chute en dessous d'une tension seuil, le téléphone est désactivé et tout appel en cours est interrompu. Ainsi, si la charge stockée dans le condensateur CL n'est pas suffisante au moment de la commutation, le TEC n'effectue pas de commutation au cours de la courte période de déchargement du condensateur, et un appel téléphonique en cours est interrompu. Cela se produit plus couramment lorsque les sources de courant sont échangées au cours d'une salve GSM. La figure 2 représente un graphique de la tension aux bornes A, B et B+ au cours de la substitution d'une source de courant. Le tracé 21 représente la tension à la borne d'entrée de courant B+ au cours d'une salve GSM 211 durant environ 550 ps. Le tracé 22 représente la tension à la borne B de la source de courant externe, qui, dans cet exemple, est la première source de courant. Le tracé 23 représente la tension à la borne A de la batterie principale, qui, dans cet exemple, est la deuxième source de courant. Il faut remarquer la variation brusque qui se produit lorsque la deuxième source de courant est insérée. Si les sources de courant sont échangées pendant une salve 212, la grille du TEC Q1 ne chute pas assez vite pour commuter sur la deuxième source de courant avant que le courant à la borne d'entrée B+ devienne inférieur à la tension de désactivation ou d'alimentation du téléphone portable. La tension d'alimentation minimale est représentée à 2,85 volts, et un appel en cours prend donc fin au point 25. Le fait d'augmenter la capacité du condensateur CL fournit une charge supplémentaire au niveau de la borne d'entrée B+ au cours d'un échange de source de courant et accroit le temps dont dispose le TEC Q1 pour effectuer une commutation, toutefois, la taille physique du condensateur nécessaire pour assurer qu'un appel ne soit pas interrompu au cours d'un échange de source de courant au cours d'une salve GSM est trop importante. La figure 3 représente un commutateur de source de courant selon un mode de réalisation préféré. Le circuit de commutation 30 élimine le besoin d'un condensateur encombrant à capacité élevée pour empêcher la désactivation non souhaitée d'un téléphone au cours d'une substitution de source de courant. La tension au noeud W est fournie par un régulateur linéaire alimenté par la borne d'entrée B+. Les résistances R2 et R3 sont choisies de sorte que la tension au noeud X est de préférence au moins égale à la tension d'alimentation minimale du téléphone. La tension au noeud Y est supérieure d'environ 0,7 volts à la tension au noeud X. Lorsque la tension à la borne B chute en dessous de la tension seuil au noeud Y, le transistor Q2 est désactivé et le transistor Q3 est activé, en connectant la grille du TEC Q1 à la masse ou toute autre tension inférieure à la tension seuil de la grille du TEC Q1. Ainsi, le circuit de commutation 30 oblige le TEC Q1 à effectuer la commutation à une vitesse supérieure et élimine le besoin d'une grande capacité au niveau du condensateur CL. Avec un condensateur CL de 20 MF, le TEC Q1 dispose d'environ 11,4 Uis pour effectuer une commutation entre la première source de courant et la deuxième source de courant, ce qui est largement suffisant pour achever la commutation effectuée par le circuit de commutation 30. A l'inverse, lorsque la source de courant externe est reconnectée et que la tension à la borne B dépasse la tension seuil au noeud Y, le transistor Q2 est activé et le transistor Q3 est désactivé. La tension au noeud X peut être fixée à une valeur inférieure à la tension de désactivation du téléphone portable, toutefois, la tension seuil au noeud Y doit être au moins égale à la tension de désactivation du téléphone plus la tension aux bornes de la diode D1. Par exemple, si la diode Dl est une diode Schottky subissant une chute de 0,4 volt et si la tension d'alimentation minimale du téléphone est fixée à 2,65 volts, la tension seuil minimale au noeud Y est de 3,05 volts. Ainsi, le circuit de commutation 30 élimine le point de chute de tension 25 représenté sur la figure 2. Ainsi, le circuit de commutation 30 empêche le téléphone de déconnecter un appel en cours même si la source de courant est modifiée au cours d'une salve GSM. La commutation de la source de courant externe à la source de courant de la batterie principale élimine le besoin d'un grand condensateur, et maintient les appels téléphoniques cellulaires en cours au cours d'une substitution de source de courant. Bien que des caractéristiques et des composants spécifiques du circuit de commutation soient décrits ci- dessus, des caractéristiques et composants spécifiques modifiés10 peuvent être employés par un spécialiste de la technique en restant dans le véritable esprit et la portée de la présente invention. L'invention ne doit être limitée que par les revendications jointes. REVENDICATIONS 1. Circuit de commutation de source de courant (30) destiné à un téléphone portable ayant une première borne (B) source de courant, une deuxième borne (A) source de courant, une borne d'entrée de courant de téléphone portable (B+) et une tension d'alimentation minimale, caractérisé par: un transistor à effet de champ (Ql) ayant une tension seuil de la grille permettant de connecter, de façon commutable, soit la première borne (B) de source de courant soit la deuxième borne (A) de source de courant à la borne d'entrée de courant de téléphone portable (B+); et un circuit permettant de commuter une grille du transistor à effet de champ (Ql) en dessous de la tension seuil de la grille lorsqu'une tension à la première borne (B) de source de courant devient inférieure à une tension seuil qui est au moins égale à la tension d'alimentation minimale. 2. Circuit de commutation de source de courant (30) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une première source de courant, connectée à la première borne (B) de source de courant, est une source de courant externe. 3. Circuit de commutation de source de courant (30) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une deuxième source de courant, connectée à la deuxième borne (A) de source de courant, est une batterie portable. 4. Circuit de commutation de source de courant (30) selon la revendication 1, caractérisé en ce le circuit commute la grille du transistor à effet de champ (Ql) au-dessus de la tension seuil de la grille lorsqu'une tension à la première borne (B) de source de courant augmente et atteint la tension seuil. 5. Circuit de commutation de source de courant (30) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une première source de courant, connectée à la borne (B) de la première source de courant (B), est une source de courant externe. 6. Circuit de commutation de source de courant (30) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une deuxième source de courant, connectée à la deuxième borne (A) de source de courant, est une batterie portable. 7. Circuit de commutation de source de courant (30) selon la revendication 1 dans lequel le circuit est caractérisé par: un premier transistor (Q2) ayant une tension de grille prédéterminée connectée à la première borne (B) de source de courant; et un deuxième transistor (Q3) ayant une grille connectée à un drain du premier transistor (Q2). 8. Circuit de commutation de source de courant (30) selon la revendication 7, caractérisé en ce la tension de grille prédéterminée du premier transistor (Q2) est au moins égale à la tension d'alimentation minimale. 9. Circuit de commutation de source de courant (30) selon la revendication 1, caractérisé en outre par une diode (D1) connectée à la première borne (B) de source de courant et à la borne d'entrée de courant (B+) de téléphone portable. 10. Circuit de commutation de source de courant (30) selon la revendication 9, caractérisé en ce la tension seuil est au moins égale à la tension d'alimentation minimale plus la tension de chute d'une diode (Dl) aux bornes de la diode.