Cuaderno del Técnico Reparador

Cómo Funcionan los Teléfonos Celulares

El Sistema de Carga de Batería deun Teléfono Celular

Los teléfonos celulares po-seen un circuito que esta-blece las condiciones ne-cesarias para que puedarealizarse la carga de subatería cuando se empleael cargador apropiado. Enesta nota veremos cómo esel circuito de carga de laserie A920 de los teléfonosMotorola y cuáles son las tensiones (los caminos de las tensiones) que proveen losdiferentes reguladores de tensión integrados en un chip a las diferentes etapas delteléfono.

Preparado por: Ingeniero Horacio Daniel Vallejoe-mail: hvquark@ar.inter.net

Introducción

En la figura 1 se puede apre-ciar el sistema de carga de la serieA920 de teléfonos celularesA920, que estamos empleandocomo “modelo” para explicar elfuncionamiento básico de un telé-fono celular.

La mayoría de los componen-tes, encargados de efectuar el con-trol de carga de batería del telé-fono celular, se integran en el cir-cuito PCAP. Esto incluye un con-vertidor digital-análogo, otro con-vertidor pero esta vez análogo-di-gital, un interruptor de feedback(regeneración), un interruptor de

pullup a termistor y un sensor decontrol de corriente. Los transis-tores de efecto de campo externosQ3966 y Q3954 proveen las se-ñales que permiten o bloquean lacarga de la batería (señalesEXT_B + y B +). La resistenciasensora R3961 y el transistor FETQ3960 proporcionan el control decarga entre EXT_B+ y la batería.

Debido a la interacción de losdiferentes terminales del bus CE,la señal de entrada de identifica-ción de carga y la señal de salidade “realimentación de la batería”comparten un mismo pin o termi-nal accesorio. El software prime-ro detectará la tensión de carga

ID (AD6) antes de permitir la ten-sión de carga de batería a travésdel interruptor de carga de bateríadel PCAP. Este circuito no debepermitir la carga de batería si elcargador no posee los parámetrosde tensión y corriente apropiados(para evitar que un cargador noapropiado o de carga rápida pue-da dañar el circuito).

El Voltaje de Regeneración deBatería proporciona una tensiónde referencia a la fuente de ener-gía externa durante la carga. Elinterruptor de regeneración de ba-tería quita el voltaje de regenera-ción de batería del bucle de reali-mentación del adaptador AC/DC

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o VPA cuando se completó la car-ga o después de que se haya pre-sentado una situación anormal oun defecto. Este interruptor habi-litará al cargador DAC antes deque comience la carga, dicho deotra manera, sólo permitirá el su-ministro de energía desde el car-gador a la batería cuando las con-diciones de carga sean las adecua-das. La señal de referencia de rea-limentación proveniente de la ba-tería debe estar bien establecidaantes de que comience la carga(por más que coloque el cargador,si la batería está completa, la car-ga no será habilitada).

En la batería se usa un termis-tor para determinar la temperatu-

ra de la célula del paquete de ba-tería antes de que comience lacarga. La información de estadode batería se enviará a la EE-PROM vía (BATT_IO), esta me-moria contendrá los parámetrosde límite que determinan las tem-peraturas mínimas y máximas enlas cuales se podrá realizar la car-ga.

El PCAP tiene un circuito dedetección de sobrevoltaje integra-do que proporciona una protec-ción si el cargador externo tuvie-ra una tensión superior a 7V decorriente continua y, de esta ma-nera, evitar que se dañe tanto elteléfono celular como la batería.Si ocurre una condición de sobre-

voltaje, el EXT_B + FET(Q3963) será incapacitado. Estoprevendrá el uso de cargadorescon tensiones superiores a 7V.Por otra parte, cabe aclarar que lacorriente máxima de carga admi-tida es de 400mA, situación quesólo puede alcanzarse con tensio-nes altas en el cargador que, co-mo ya dijimos, no son aceptadaspor medio del circuito de protec-ción. Un cargador apropiado ten-drá una tensión máxima de cargade 5,9V y éste proveerá una co-rriente inferior a los 400mA má-ximos admisibles. Cuando se es-tablecen las condiciones de carga,a través del circuito +B se esta-blecerán los 5,9V de carga, inde-

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Figura 1

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Figura 2

pendientemente del voltajeBATT_FDBK. Si el teléfono estáen modo0 de Tx, la corriente me-dia será suministrada por la bate-ría y el circuito de carga (la líneaEXT_B+ (Q3966) será deshabili-tada a través de la línea MIDRA-TE_1). No se permite la transmi-sión con la batería baja o sin labatería. Por más que esté el carga-dor conectado al móvil.

El Regulador de Voltaje

La regulación de voltaje esproporcionada por el PCAP IC(U3000), figura 2. Se usan múlti-ples reguladores para proporcio-nar la mejor aislación entre el tra-zado de circuito de carga sensibley el trazado de circuito ruidoso.

En la figura 2 se puede apre-ciar el diagrama en bloques delregulador de voltaje, las señalesson las siguientes:

Los reguladores y su trazadode circuito de carga son descritosdebajo:

· VBOOST_LX(VBOOST_5_5V) –Entradas del regulador de voltajeVUSB, V10.

· VBUCK_LX(VBUCK_2_25V) -Entradas del regulador de voltajeV1, V3, V4, V7 y V8.

· LX2(VBUCK2_1_6V) - He-len core.

· V_VIB - Vibrador.· Vsim2(VSIMC) – Interfase

SIM card.· Vaux1(VRF_TX_2_775V) –

Circuitos RF, TX.· Vaux2(VRF_RX_2_775V) -

Circuitos RF, TX.· Vaux3(VMMC_2_8V) - In-

terfase SD/MMC.· Vaux4(VAUX4_3V) – Proce-

sador imagen y xcvrs USB (pro-cesador de aplicaciones y blue-tooth USB.

· VUSB - PCAP USB xcvr.· V1(VMEM_1_875V) – Pro-

cesador de aplicaciones flash deentrada/salida, procesador deaplicaciones DRAM de entrada/s-salida, Procesador de banda base.

· V2(VA_2_775V) – Audio.· V3(VLVIO_1_95V) – Circui-

to Magic LV I/O, WCSP.· V4(VRF_REF_1_875V) –

Referencia de RF.· V5(VGPS_RF_2_775V) -

GPS RF.· V6(VHVIO_2_775V) – En-

trada/salida HV, Display ( 20),Imagen (12), Banda base de GPS(8), GPS Flash, Procesador deaplicaciones SDRAM (200).

· V7(VRF_DIG_1_875V) - RFdigital.

· V8(VBLUETH_1_875V) –Bluetooth.

· V9(VRF_REF_2_475V) –Referencia de RF.

· V10(VRF_HV_5V) - Paraseñal de RF HV.

Fe de Erratas

En la edición anterior, en estasección, con el título: “PA:Amplificador de Potencia deTransmisión WCDMA” se publi-caron figura erróneas. Las figurascorrectas se reproducen acontinuación. ✪

El Sistema de Carga de Batería de un Teléfono Celular

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Figura 1 de la edición anterior.

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Figura 2de la edición anterior.