JP2005018740A - 電子装置 - Google Patents

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Yeong-Bok Choi
榮福 崔
Moon-Kyou Kim
文圭 金
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Samsung Electronics Co Ltd
三星電子株式会社
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    • G06F1/26Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/263Arrangements for using multiple switchable power supplies, e.g. battery and AC

Abstract

【課題】 電子装置の電源供給体系を駆動するに用いられる電源を最少化し,バッテリーパックの使用時間および寿命を増加させる。
【解決手段】 システム部10と,バッテリーパックから供給される電源を上記システム部のシステム駆動電源に変換して出力するシステム電源供給部11とを有する電子装置において,上記システム部をオン/オフさせるためのシステム電源選択信号を出力する電源選択部14と,上記システム電源供給部の出力要否を制御するマイクロコントロールユニット(MCU)15と,上記システム電源選択信号に基づいて,上記バッテリーパックから供給される電源を上記マイクロコントロールユニットの制御電源として出力するかどうか決定し,上記マイクロコントロールユニットのオン/オフを制御するMCU電源制御部12とを含むことを特徴とする,電子装置が提供される。
【選択図】 図2

Description

本発明は,電子装置に関し,より詳しくは,電子装置の電源供給体系を駆動するのに用いられる電源を最少化し,バッテリーパックの使用時間および寿命を増加させることができる電子装置に関する。
一般に,ラップトップコンピュータ,ノートブックコンピュータ,PDA(Personal Digital Assistant)などのような携帯用コンピュータ,CDプレーヤー,ビデオカムコーダなどのように,バッテリーパックを使用する電子装置は携帯が可能であり,移動しながら使用できるという長所がある。また,このような携帯用電子装置は,一般に,アダプタを接続させることによって,常用交流電源を共に用いることができる。
特にコンピュータ技術の発達により,最近は携帯用コンピュータの普及が非常に拡大される傾向にある。これと共にバッテリーパックの充電容量および使用時間を増加させるための多様な方法が開発されている。また,同一な充電容量を有するバッテリーパックを用いながらその使用時間を増加させるための方法,言い換えると,電子装置が最少電力のみを使用することによって,バッテリーパックの使用時間を増加させることを目的とした方法も多様に研究されている。
図1は,従来の電子装置の電源供給体系を示すための制御ブロック図である。図面に示されているように,従来の電子装置は,電子装置としての機能を遂行するシステム部110と,システム部110に電源を供給するためのバッテリーパック100およびアダプタ200と,バッテリーパック100またはアダプタ200から供給される電源を,システム部110を駆動させるためのシステム駆動電源に変換して出力するシステム電源供給部111とを含む。
また,従来の電子装置は,システム電源供給部111がシステム部110に電源を供給および遮断するように制御するマイクロコントロールユニット115(MCU:Micro Control Unit)と,このマイクロコントロールユニット115に電源を供給する制御電源供給部112と,使用者の操作によってシステム電源選択信号を生成する電源選択部114とを含む。ここで,マイクロコントロールユニット115は,使用者の操作に応じて出力されるシステム電源選択信号によって,システム電源供給部111からシステム部110へ供給される電源をオンオフ制御する。
図1の説明されていない図面番号121,122は,アダプタ200およびバッテリーパック100に各々逆流する電源を遮断するための逆流防止ダイオードである。
しかし,このような従来の電子装置の電源供給体系においては,電源選択部114で生成されるシステム電源選択信号を感知するため,マイクロコントロールユニット115が常にオン状態,つまり,制御電源供給部112から電源が常に供給される状態を維持しなければならない。従って,バッテリーパック100から電源が供給される場合には,電子装置(システム部)の使用と関係なくバッテリーパック100の電源を消耗する問題点が生じる。例えば,バッテリーパック100が100%充電された状態で,電子装置の電源がオフされた状態に維持されたとしても,マイクロコントロールユニット115などが消耗する電力によって一定時間経過後バッテリーパック400は全て放電されてしまう。特に,マイクロコントロールユニット115は,電子装置のオン/オフ状態に関する情報を保存するEEPROMのようなメモリを含むが,このようなマイクロコントロールユニット115は消費する電力が比較的大きいため,バッテリーパック100の電源消耗をさらに増加させる。
また,上記問題点は,バッテリーパック100の頻繁な充電および放電と直結し,バッテリーパック100の寿命短縮も招く。
一方,アダプタ200を使用する場合には上記のようなバッテリーパック100での問題点は考慮されないが,電子装置のオン/オフのために電力の損失を招く問題点は存在する。
本発明は,従来の電子装置が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり,本発明の目的は,電子装置の電源供給体系を駆動するのに用いられる電源を最少化し,バッテリーパックの使用時間および寿命を増加させることが可能な,新規かつ改良された電子装置を提供することである。
上記課題を解決するために,本発明のある観点によれば,複数の電子部品を有するシステム部と,バッテリーパックから供給される電源を上記システム部のシステム駆動電源に変換して出力するシステム電源供給部とを有する電子装置において:使用者の操作によって上記システム部をオン/オフさせるためのシステム電源選択信号を出力する電源選択部と;上記システム電源供給部の上記システム駆動電源の出力要否を制御するマイクロコントロールユニット(MCU)と;上記電源選択部から出力される上記システム電源選択信号に基づいて,上記バッテリーパックから供給される電源を上記マイクロコントロールユニットの制御電源として出力するかどうか決定し,上記マイクロコントロールユニットのオン/オフを制御するMCU電源制御部と;を含むことを特徴とする,電子装置が提供される。
ここで,上記MCU電源制御部は,上記バッテリーパックから電源の供給を受けて上記制御電源を出力する制御電源供給部と,上記電源選択部から出力される上記システム電源選択信号に基づいて上記制御電源供給部の上記制御電源の出力要否を制御する制御電源オンオフ回路部とを含むとしても良い。
また,上記マイクロコントロールユニットは,上記制御電源供給部から上記制御電源が印加されたとき,上記システム電源供給部が上記システム駆動電源を出力するように制御するとしても良い。
また,上記制御電源オンオフ回路部と上記電源選択部とを作動可能な状態に維持させる待機電源を出力する待機電源供給部をさらに含むとしても良い。
ここで,上記待機電源供給部は,所定の補助バッテリーまたは上記バッテリーパックから電源の供給を受けて上記待機電源を出力することができる。
また,上記マイクロコントロールユニットは,上記制御電源供給部から上記制御電源の供給を受けてオンされた場合,上記制御電源供給部が上記制御電源を出力維持するラッチ信号を上記制御電源オンオフ回路部に出力するとしても良い。
また,上記制御電源オンオフ回路部は,上記システム電源選択信号と上記ラッチ信号を論理演算して,上記制御電源供給部における上記制御電源の出力要否を制御する制御電源選択信号を出力するとしても良い。
また,上記制御電源オンオフ回路部は,上記システム電源選択信号と上記ラッチ信号のうちの少なくとも一つが所定の論理値を有する場合,上記制御電源供給部が上記制御電源を出力するように制御する制御電源選択信号を出力するとしても良い。
また,上記電源選択部は,上記システム電源選択信号の論理値の変化時間を遅延させるための第1信号遅延回路部を含み,上記制御電源オンオフ回路部は上記システム電源選択信号の論理値の変化に応答して変わる上記制御電源選択信号の論理値の変化を遅延させるための第2信号遅延回路部を含むとしても良い。
ここで,上記制御電源オンオフ回路部は,上記第1信号遅延回路部によって遅延された上記システム電源選択信号の論理値の変化時間が上記第2信号遅延回路部によって遅延された上記制御電源選択信号の論理値の変化時間より大きい場合,上記制御電源供給部が上記制御電源を出力するように制御する制御電源選択信号を出力するとしても良い。
そして,上記マイクロコントロールユニットは,オン状態で使用者の操作によって上記電源選択部から出力される上記システム電源選択信号の論理値の変化が感知された場合,上記制御電源供給部が上記制御電源の出力を遮断するようにラッチ信号を出力するとしても良い。
そして,外部から入力される常用交流電源を直流電源に変換して上記システム電源供給部および上記制御電源供給部に出力するアダプタと,上記アダプタから電源が出力されているか否かを感知するアダプタ感知部と,上記バッテリーパックから上記システム電源供給部および上記制御電源供給部に供給される電源を供給または遮断させる放電スイッチング部と,上記アダプタ感知部によって上記アダプタから電源が出力されることが感知される場合,上記放電スイッチング部をオフさせる放電スイッチング制御部とをさらに含むとしても良い。
そして,上記アダプタは上記待機電源供給部に電源を供給し,上記放電スイッチング部がオフされた場合,上記バッテリーパックから上記待機電源供給部に供給される電源が遮断されるとしても良い。
そして,上記アダプタ感知部は上記アダプタからの電源の出力有無に対応する論理値を有するアダプタ感知信号を出力し,上記制御電源オンオフ回路部は上記システム電源選択信号,上記ラッチ信号および上記アダプタ感知信号を論理演算して上記制御電源選択信号を出力するとしても良い。
ここで,上記制御電源オンオフ回路部は,上記アダプタ感知部から,上記アダプタが電源を出力している論理値を示すアダプタ感知信号を感知したとき,上記制御電源供給部が上記制御電源を出力する制御電源選択信号の出力を維持させるとしても良い。
そして,上記マイクロコントロールユニットは上記アダプタ感知部から,上記アダプタが電源を出力している論理値を示すアダプタ感知信号を感知したとき,上記制御電源供給部が上記制御電源の出力を遮断するラッチ信号を上記制御電源オンオフ回路部に出力するとしても良い。
そして,上記マイクロコントロールユニットは,上記アダプタ感知部から,上記アダプタが電源を出力している論理値を示すアダプタ感知信号が感知されている状態において,上記電源選択部から出力される上記システム電源選択信号の論理値の変化が感知し,これに応じて上記システム電源供給部の上記システム駆動電源の出力要否を制御するとしても良い。
このように,システム部10をオン/オフさせるためのシステム電源選択信号Sを出力する電源選択部14と,システム電源供給部11のシステム駆動電源Vの出力要否を制御するマイクロコントロールユニット15と,バッテリーパック1から供給される電源をマイクロコントロールユニット15を駆動させるための制御電源Vとして出力する制御電源供給部12aと,システム電源選択信号Sによって制御電源供給部12aの制御電源Vの出力要否を制御してマイクロコントロールユニット15のオン/オフを制御する制御電源オンオフ回路部12bとを備えることによって,電源供給体系を駆動するに用いられる電源を最少化し,バッテリーパック1の使用時間および寿命を増加させることができる。
以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお,本明細書および図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
図2は本実施形態による電子装置の制御ブロック図である。図面に示されているように,本発明の第1の実施形態による電子装置は,システム部10,バッテリーパック1,システム電源供給部11,電源選択部14,マイクロコントロールユニット15(MCU;Micro Control Unit),MCU電源制御部12を含む。
バッテリーパック1は,システム電源供給部11に電子装置として必要な電源を供給する。ここで,バッテリーパック1はシステムに着脱可能に備えられることができ,示されていない充電部によって再充電可能な2次電池であり得る。
システム部10は,本実施形態による電子装置の主機能を遂行する複数の電子部品で構成される。例えば,本実施形態による電子装置が携帯用コンピュータである場合には,システム部10はCPU,RAMなどのシステムメモリ,グラフィックカード,メインボードなどを含むことができる。ここで,システム部10はシステム電源供給部11からシステム駆動電源Vの供給を受けて駆動する。
システム電源供給部11は,バッテリーパック1から供給される電源をシステム部10を駆動させるためのシステム駆動電源Vに変換して出力する。ここで,システム電源供給部11は,マイクロコントロールユニット15の制御によって,システム部10に供給されるシステム駆動電源Vを供給または遮断する。
電源選択部14は,使用者の操作によってシステム電源選択信号Sを出力する。本発明の好ましい実施形態による電源選択部14は,使用者が電源スイッチKを押したとき,論理値‘0’のシステム電源選択信号Sを出力し,使用者が電源スイッチKの押圧力を除去したとき,論理値‘1’のシステム電源選択信号Sを出力する。
マイクロコントロールユニット15は,システム電源供給部11にシステム駆動信号Sを出力することによって,システム電源供給部11のシステム駆動電源Vの出力要否を制御する。また,マイクロコントロールユニット15は,制御電源供給部12aから制御電源Vの印加を受けて駆動する。ここで,マイクロコントロールユニット15がオフされた場合(つまり,制御電源供給部12aから制御電源Vが遮断された場合),システム電源供給部11がシステム駆動電源Vの出力を遮断するように動作する。つまり,マイクロコントロールユニット15がオフされる場合,電子装置が非作動となる。
また,マイクロコントロールユニット15は,制御電源オンオフ回路部12bにラッチ信号Sを出力する。このラッチ信号Sに関する詳細な説明は後述する。
MCU電源制御部12は,電源選択部14から出力されるシステム電源選択信号Sに基づいて,バッテリーパック1から供給される電源をマイクロコントロールユニット15の制御電源Vとして出力するかどうかを決定し,マイクロコントロールユニット15のオン/オフを制御する。ここで,MCU電源制御部12は,バッテリーパック1から電源の供給を受けて制御電源Vを出力する制御電源供給部12aと,電源選択部14から出力されるシステム電源選択信号Sに基づいて,制御電源供給部12aの制御電源Vの出力要否を制御する制御電源オンオフ回路部12bとを含む。
制御電源供給部12aは,バッテリーパック1から供給される電源を,マイクロコントロールユニット15を駆動させるための制御電源Vに変換して出力する。制御電源供給部12aは,制御電源オンオフ回路部12bから印加される制御電源選択信号Sによって制御電源Vの出力要否を決定する。ここで,制御電源供給部12aは,MIC5236のようなLDO IC(Low Drop Out regulator IC)であるのことが好ましい(図3参照)。LDO IC(MIC5236)はイネーブル端子ENに論理値‘1’の信号が印加されると,入力端子INに印加されている入力電圧が出力端子OUTを通じて所定の電圧レベルに変換されて出力される。したがって,バッテリーパック1から電源はLDO IC(MIC5236)の入力端子INを通じて入力され,マイクロコントロールユニット15の駆動電圧に合うように出力端子OUTに出力される。
制御電源オンオフ回路部12bは制御電源選択信号Sを制御電源供給部12aに出力し,制御電源供給部12aの制御電源Vの出力要否を制御することによって,マイクロコントロールユニット15のオン/オフを制御する。本発明の好ましい実施形態による制御電源オンオフ回路部12bは,制御電源供給部12aが制御電源Vを出力するように論理値‘1’の制御電源選択信号Sを出力し,制御電源供給部12aが制御電源Vを遮断するように論理値‘0’の制御電源選択信号Sを出力する。
一方,本実施形態による電子装置は外部から入力される常用交流電源を直流電源に変換するアダプタ2をさらに含むことができる。これによって,システム電源供給部11はアダプタ2とバッテリーパック1のうちのいずれか一つから電源の印加を受けてシステム駆動電源Vを出力することができる。また,制御電源供給部12aもアダプタ2とバッテリーパック1のうちのいずれか一つから電源の供給を受けてマイクロコントロールユニット15に制御電源Vを出力する。
また,本実施形態による電子装置は,アダプタ2から電源が出力されているか否かを感知するアダプタ感知部17をさらに含むことができる。アダプタ感知部17は,アダプタ2からの電源の出力有無に対応する論理値を有するアダプタ感知信号Sを出力し,アダプタ感知部17から出力されたアダプタ感知信号Sは,制御電源オンオフ回路部12bおよびマイクロコントロールユニット15に伝達される。ここで,制御電源オンオフ回路部12bは,アダプタ2から電源が出力される場合に,該当するレベルのアダプタ感知信号Sが感知されたとき,マイクロコントロールユニット15がオン状態を維持できるように制御電源供給部12aを制御する。また,マイクロコントロールユニット15はアダプタ感知信号Sによってアダプタ2の装着有無を判断する。本発明の好ましい実施形態によるアダプタ感知部17は,アダプタ2が電源を出力することと感知したとき,論理値‘1’のアダプタ感知信号Sを出力し,アダプタ2が電源を出力しないことと感知したとき,論理値‘0’のアダプタ感知信号Sを出力するように備えられる。
また,本実施形態による電子装置は,バッテリーパック1からシステム電源供給部11および制御電源供給部12aに電源が供給および遮断されるようにオン/オフされる放電スイッチング部19と,アダプタ感知部17から印加されるアダプタ感知信号Sによって放電スイッチング部19のオン/オフを制御する放電スイッチング制御部18とをさらに含むのが好ましい。ここで,放電スイッチング制御部18は,論理値‘1’のアダプタ感知信号Sが感知された場合,放電スイッチング部19をオフさせることによって,バッテリーパック1からシステム電源供給部11および制御電源供給部12aに供給される電源を遮断する。これによって,アダプタ2が電源を出力する場合には,バッテリーパック1の使用を遮断することによって,バッテリーパック1の使用時間を増加させる。
また,本実施形態による電子装置は,バッテリーパック1またはアダプタ2から供給される電源を制御電源オンオフ回路部12bと電源選択部14とを駆動させるための待機電源VSbに変換して出力する待機電源供給部16をさらに含むことができる。これによって,制御電源オンオフ回路部12bおよび電源選択部14は常にオンの状態を維持することができ,電源選択部14は使用者の外部操作に対応してシステム電源選択信号Sを出力することが可能になり,制御電源オンオフ回路部12bはシステム電源選択信号S,アダプタ感知信号Sなどを感知して制御電源選択信号Sを出力できる。ここで,待機電源供給部16はMAX1615のようなLDO ICであるのが好ましい。
ここで,放電スイッチング制御部18が放電スイッチング部19をオフさせる場合,バッテリーパック1から待機電源供給部16に供給される電源が遮断されるように備えられるのが好ましい。これによって,電子装置がアダプタ2から必要な電源の供給を受ける場合,制御電源オンオフ回路部12bおよび電源選択部14の駆動に必要な待機電源VSbもアダプタ2から供給され,バッテリーパック1の使用を最少化することができる。
以下,図3を参照して,本発明の好ましい実施形態による制御電源オンオフ回路部12bと電源選択部14を詳細に説明する。
本実施形態による制御電源オンオフ回路部12bは,電源選択部14から出力されるシステム電源選択信号S,マイクロコントロールユニット15から出力されるラッチ信号Sおよびアダプタ感知部17から出力されるアダプタ感知信号Sを論理演算する論理演算回路部12b’を含む。論理演算回路部12b’はシステム電源選択信号S,ラッチ信号Sおよびアダプタ感知信号Sを論理演算して制御電源供給部12aの制御電源Vの出力要否を制御するための制御電源選択信号Sを出力する。ここで,本発明の好ましい実施形態による論理演算回路部12b’はアダプタ感知信号Sがハイであるか,システム電源選択信号Sとラッチ信号Sのうちのいずれか一つがローである場合に論理値‘1’の制御電源選択信号Sが出力される。本発明の好ましい実施形態による論理演算回路部12b’はラッチ信号Sの論理値を反転させるNOT−ゲートN1と,NOT−ゲートN1から出力される信号とアダプタ感知信号Sを論理和演算して出力するOR−ゲートU1と,システム電源選択信号Sの論理値を反転させるNOT−ゲートN2と,OR−ゲートU1とNOT−ゲートN2から出力される信号を論理和演算して出力するOR−ゲートU2とを含む。
一方,電源選択部14は,図3に示されているように,使用者のオン操作が除去された時から論理値‘1’のシステム電源選択信号Sが出力されることを遅延させるための第1信号遅延回路部14bを含む。ここで,第1信号遅延回路部14bは抵抗R1,コンデンサC1およびダイオードD1を含むとしても良い。抵抗R1とコンデンサC1は,電源スイッチKが押されることによりシステム電源選択信号Sが論理値‘0’に落ちた後,電源スイッチKから力が除去されることによりシステム電源選択信号Sが再び論理値‘1’に転換されることを遅延させる。ダイオードD1は電流の逆流を防止する。
また,制御電源オンオフ回路部12bは論理値‘0’のシステム電源選択信号Sが感知された時から論理値‘1’の制御電源選択信号Sが出力されることを遅延させるための第2信号遅延回路部12b’’を含む。ここで,第2信号遅延回路部12b’’は抵抗R2,コンデンサC2およびダイオードD2を含むとしても良い。抵抗R2とコンデンサC2は制御電源選択信号Sが論理値‘0’から論理値‘1’に転換されることを遅延させ,ダイオードD2は電流の逆流を防止する。これによって,制御電源オンオフ回路部12bは,電源選択部14に対する使用者の操作時間と第1信号遅延回路部14bによって遅延された時間との合計が第2信号遅延回路部12b’’によって遅延された時間より大きい場合,論理値‘1’の制御電源選択信号Sを出力する。
図4Aは,システム電源選択信号および制御電源選択信号の関係を示した図面である。ここでは,制御電源オンオフ回路部12bにおける,電源選択部14に対する使用者の操作時間aと第1信号遅延回路部14bによって遅延された時間bとの合計cが第2信号遅延回路部12b’’によって遅延された時間dより小さい場合のシステム電源選択信号Sおよび制御電源選択信号Sの時間による論理値の変化が示している。図面に示されているように,システム電源選択信号Sが使用者の操作によって論理値‘0’に落ちると,制御電源選択信号Sが第2信号遅延回路部12b’’によって徐々に論理値‘1’に向かって増加する。この時,電源選択部14から使用者の操作が除去されると,システム電源選択信号Sは第1信号遅延回路部14bによって徐々に論理値‘1’に向かって増加する。この場合も,システム電源選択信号Sは論理値‘1’と認識される境界値に到達するまでは論理値‘0’と認識され,制御電源選択信号Sは論理値‘1’に向かって増加し続ける。
しかし,第1信号遅延回路部14bによって遅延される時間bが経過されてシステム電源選択信号Sが論理値‘1’に転換され,第2信号遅延回路部12b’’によって遅延される時間dが経過していないと,制御電源選択信号Sは論理値‘1’に転換されず論理値‘0’に向かって減少し,論理値‘0’を維持する。したがって,制御電源オンオフ回路部12bは,スイッチングオンオフ信号が論理値‘0’に転換される場合においても制御電源選択信号Sを論理値‘1’に転換しなくなる。反面,図4Bに示されているように,使用者が十分な時間a’の間,電源選択部14を操作(押圧)する場合には,スイッチングオンオフ信号が論理値‘0’に落ちた後,再び論理値‘1’に転換される時間b’,つまり,電源選択部14に対する使用者の操作時間a’と第1信号遅延回路部14bによって遅延された時間b’との合計c’が第2信号遅延回路部12b’’によって遅延された時間dより大きくなり,制御電源オンオフ回路部12bが論理値‘1’の制御電源選択信号Sを出力する。
以下,本実施形態による電子装置がオン/オフされる過程を図5〜図8を参照して説明する。ここで,電子装置がバッテリーパック1からの電源を使用する場合をバッテリーモードと任意に定義し,アダプタ2からの電源を使用する場合をアダプタモードと任意に定義して説明する。
まず,バッテリーモードで,電子装置がオンされる過程を図5を参照して説明すると次の通りである。
使用者がバッテリーパック1を電子装置に装着する場合(S10),アダプタモードであるか否かによってバッテリーパック1から電源が供給されるか否かが決定される(S11)。つまり,前述のように,アダプタ2から電源が供給される場合には放電スイッチング制御部18が放電スイッチング部19をオフさせてバッテリーパック1から電子装置に供給される電源を遮断し,アダプタ2から必要な電源の供給を受けるので,バッテリーパック1から電源が供給されない。つまり,電子装置はアダプタモードAで作動しているのを意味する。
反面,アダプタ2から電源が供給されていない場合,つまり,放電スイッチング部19がオンされた状態である場合,つまり,バッテリーモードである場合(S12)には,装着されたバッテリーからシステム電源供給部11,制御電源供給部12aおよび待機電源供給部16に電源が供給される。
その次に,バッテリーから電源の供給を受けた待機電源供給部16は待機電源VSbを出力し(S13),出力された待機電源VSbは制御電源オンオフ回路部12bおよび電源選択部14に供給されて(S14),制御電源オンオフ回路部12bおよび電源選択部14をオンさせ,駆動可能な状態を維持する。
この時,使用者が電源選択部14を操作する場合(S15),電源選択部14は論理値‘0’のシステム電源選択信号Sを出力し(S16),電源選択部14から出力された論理値‘0’のシステム電源選択信号Sは制御電源オンオフ回路部12bに入力される。ここで,アダプタ感知部17はアダプタ2が電源を出力しない状態なので論理値‘0’のアダプタ感知信号Sを出力する。また,マイクロコントロールユニット15からのラッチ信号Sは論理値‘1’と認識される。したがって,制御電源オンオフ回路部12bから出力される制御電源選択信号Sはシステム電源選択信号Sの論理値によって決定される状態を有する。
ここで,制御電源オンオフ回路部12bは電源選択部14に対する使用者の操作時間および第1信号遅延回路部14bによって遅延された時間の合計cと第2信号遅延回路部12b’’によって遅延された時間dとを比較して(S17),制御電源オンオフ回路部12bは,電源選択部14に対する使用者の操作時間および第1信号遅延回路部14bによって遅延された時間の合計cが第2信号遅延回路部12b’’によって遅延された時間dより大きい場合に,制御電源選択信号Sを論理値‘1’に転換して出力し(S18),制御電源オンオフ回路部12bは,電源選択部14に対する使用者の操作時間および第1信号遅延回路部14bによって遅延された時間の合計cが第2信号遅延回路部12b’’によって遅延された時間dと比較して小さい場合に,制御電源選択信号Sを論理値‘0’に維持する。
ここで,制御電源オンオフ回路部12bから論理値‘1’の制御電源選択信号Sが出力される場合,制御電源供給部12aはマイクロコントロールユニット15に制御電源Vを出力し(S19),マイクロコントロールユニット15は制御電源Vによってオンされ,さらに初期化される(S20)。
その次に,マイクロコントロールユニット15は,初期化段階において,システム電源供給部11がシステム部10にシステム駆動電源Vを出力するように制御し(S22),これによって電子装置がオンする(S23)。
また,マイクロコントロールユニット15は初期化段階で,論理値‘0’のラッチ信号Sを制御電源オンオフ回路部12bに印加し(S21),制御電源オンオフ回路部12bは論理値‘0’のラッチ信号Sによって制御電源Vを論理値‘1’に維持することができる。これにより,電源選択部14に対する使用者の操作が除去されてシステム電源選択信号Sが論理値‘1’に転換されても,制御電源選択信号Sは論理値‘1’に維持される。
一方,バッテリーモードで,電子装置がオフされる過程を図6を参照して説明する。
まず,バッテリーモードで電子装置がオン状態である場合,制御電源オンオフ回路部12bに印加されるアダプタ感知信号Sは論理値‘0’であり,システム電源選択信号Sは論理値‘1’であり,ラッチ信号Sは論理値‘0’であり,制御電源選択信号Sは論理値‘1’である。つまり,制御電源選択信号Sはラッチ信号Sによって論理値‘1’を維持する状態である(S31)。
この時,使用者が電子装置をオフさせるために電源選択部14を操作すると,電源選択部14はシステム電源選択信号Sを論理値‘0’に転換して出力する(S32)。その次,マイクロコントロールユニット15が論理値‘0’に転換されるシステム電源選択信号Sを感知し,ラッチ信号Sを論理値‘1’に転換する(S33)。
その次に,制御電源オンオフ回路部12bは論理値‘1’に転換されたラッチ信号Sと論理値‘0’に転換されたシステム電源選択信号Sを感知する。この時,電源選択部14に対する使用者の操作が除去されてシステム電源選択信号Sが再び論理値‘1’に転換されると,制御電源オンオフ回路部12bは制御電源選択信号Sを論理値‘0’に転換して出力する(S34)。
その次に,論理値‘0’に転換された制御電源選択信号Sが制御電源供給部12aに印加されると,制御電源供給部12aはマイクロコントロールユニット15に出力される制御電源Vを遮断して(S35),マイクロコントロールユニット15をオフさせる(S36)。そして,システム電源供給部11は,マイクロコントロールユニット15がオフされることに従ってシステム部10に出力されるシステム駆動電源Vを遮断し,システム部10がオフする(S37)。
一方,アダプタモードで,電子装置がオンされる過程を図7を参照して説明する。
まず,使用者が電子装置にアダプタ2を装着し(S40),アダプタ2から電源が出力される場合,アダプタ感知部17がこれを感知して論理値‘1’のアダプタ感知信号Sを出力する(S41)。
その次に,放電スイッチング制御部18はアダプタ感知部17から出力される論理値‘1’のアダプタ感知信号Sを感知して,放電スイッチング部19をオフさせる(S41)。これにより,バッテリーモードでアダプタ2が装着されて電源が出力される場合には,バッテリーパック1からの電源を遮断することによって,バッテリーパック1の使用を遮断することができるようになる。また,アダプタモードで使用者がバッテリーパック1を装着する場合にも,バッテリーパック1の使用を遮断することができるようになる。
一方,アダプタ2から出力される電源は待機電源供給部16に印加され,待機電源供給部16は制御電源オンオフ回路部12bおよび電源選択部14に待機電源VSbを出力する(S42,S43)。
その次に,制御電源オンオフ回路部12bは論理値‘1’のアダプタ感知信号Sを感知して,論理値‘1’の制御電源選択信号Sを出力する(S44)。この場合,制御電源オンオフ回路部12bに入力されるラッチ信号Sは論理値‘1’または‘0’であっても良い。
その次に,制御電源供給部12aは,制御電源オンオフ回路部12bから印加される論理値‘1’の制御電源選択信号Sによってマイクロコントロールユニット15に制御電源選択信号Sを出力し(S45),マイクロコントロールユニット15は制御電源Vによってオンされ,さらに初期化される(S46)。
この時,マイクロコントロールユニット15はアダプタ感知部17から出力される論理値‘1’のアダプタ感知信号Sによってアダプタモードであることを認識し,論理値‘1’のラッチ信号Sを出力する(S47)。これによって,制御電源オンオフ回路部12bに入力される各信号は,アダプタ感知信号Sが論理値‘1’,ラッチ信号Sが論理値‘1’,システム電源選択信号Sが論理値‘1’を維持する。したがって,制御電源オンオフ回路部12bから出力される制御電源選択信号Sはラッチ信号Sやシステム電源選択信号Sの論理値の変化に関係なく,論理値‘1’のアダプタ感知信号Sによって論理値‘1’に維持され,これにより,マイクロコントロールユニット15はアダプタモードである場合に,常にオン状態を維持することができる。
一方,アダプタモードで電子装置のオンおよびオフは,図7および図8に示されているように,マイクロコントロールユニット15が電源選択部14に対する使用者の操作によって論理値‘0’に転換されるシステム電源選択信号Sを感知して,システム電源供給部11がシステム駆動電源Vを出力または遮断するように制御することによって遂行される。つまり,アダプタモードの場合,制御電源オンオフ回路部12bに印加されるシステム電源選択信号Sは前述のように,制御電源オンオフ回路部12bから出力される制御電源Vの論理値の変化に影響を与えることができないので,マイクロコントロールユニット15がシステム電源選択信号Sを感知して電子装置のオンおよびオフを決定する。例えば,電子装置がオフ状態でシステム電源選択信号Sが論理値‘0’に転換されることが感知されたとき(図7,S48参照),マイクロコントロールユニット15は電子装置をオンさせ(図7,S49,S50参照),電子装置がオン状態(S61)でシステム電源選択信号Sが論理値‘0’に転換されることが感知されたとき(図8,S61参照),マイクロコントロールユニット15は電子装置をオフさせる(図8,S62,S63参照)。
一方,本実施形態による電子装置はアダプタ2およびバッテリーパック1に各々逆流される電源を遮断するための逆流防止ダイオード21,22をさらに含むことができる(図2および図9参照)。ここで,バッテリーパック1に逆流される電源を遮断する逆流防止ダイオード22は,図9に示されているように,放電スイッチング部19の一構成要素として備えられることができることはもちろんである。
前述の実施形態で,本発明の理解を助けるためにシステム電源選択信号S,ラッチ信号S,アダプタ感知信号Sおよび制御電源選択信号Sの論理値に対する好ましい実施形態を挙げて説明したが,各信号の論理値が異なって表現され得ることはもちろんである。例えば,電源選択部14が使用者の操作に対応して論理値‘1’のシステム電源選択信号Sを出力するように形成され,これによって制御電源オンオフ回路部12bもシステム電源選択信号Sが論理値‘1’である時に論理値‘1’の制御電源選択信号Sを出力するように形成されることも可能である。
前述の実施形態および図2では,本実施形態による電子装置がバッテリーパック1およびアダプタ2から電源の供給を受けるように構成されているが,アダプタ2が除去され得ることはもちろんである。この場合,アダプタ2の感知のためのアダプタ感知部17や,放電スイッチング制御部18および放電スイッチング部19も除去可能であるのはもちろんである。
また,前述の実施形態では待機電源供給部16がバッテリーパック1またはアダプタ2から電源の供給を受けて待機電源を出力するように形成されているが,図10に示されているように,別途の補助バッテリーとしてのバッテリーパック1aから電源の供給を受けて待機電源を出力するように形成することができることはもちろんである。補助バッテリーの一例として本実施形態による電子装置が携帯用コンピュータである場合,スタンバイモード(S3,S4モード)でバッテリーパックの交替時にラムの放電を防止してデータを失わないようにし,CMOSバックアップのために用いられるブリッジバッテリー(Bridge Battery)であるのが好ましい。
図10の説明されない図面符号23および24は電流の逆流を防止するダイオードである。
以上,添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが,本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された範疇内において,各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明は,電子装置に関し,より詳しくは,電子装置の電源供給体系を駆動するのに用いられる電源を最少化し,バッテリーパックの使用時間および寿命を増加させることができる電子装置に適用可能である。
従来の電子装置の制御ブロック図である。 本実施形態による電子装置の制御ブロック図である。 図1の電子装置の制御電源オンオフ回路部および電源選択部の好ましい実施形態による構成を示した図面である。 本実施形態によるシステム電源選択信号および制御電源選択信号の関係を示した図面である。 本実施形態によるシステム電源選択信号および制御電源選択信号の関係を示した図面である。 バッテリーモードで本実施形態による電子装置がオンされる過程を示した制御フローチャートである。 バッテリーモードで本実施形態による電子装置がオフされる過程を示した制御フローチャートである。 アダプタモードで本実施形態による電子装置がオンされる過程を示した制御フローチャートである。 アダプタモードで本実施形態による電子装置がオフされる過程を示した制御フローチャートである。 本実施形態による放電スイッチング部の一例を示した図面である。 本実施形態による補助バッテリーが設置された電子装置の制御ブロック図の一部を示した図面である。
符号の説明
1 バッテリーパック
2 アダプタ
10 システム部
11 システム電源供給部
12 MCU電源制御部
12a 制御電源供給部
12b 制御電源オンオフ回路部
12b’ 論理演算回路部
12b’’ 第2信号遅延回路部
14 電源選択部
14b 第1信号遅延回路部
15 マイクロコントロールユニット
16 待機電源供給部
17 アダプタ感知部
18 放電スイッチング制御部
19 放電スイッチング部

Claims (17)

  1. 複数の電子部品を有するシステム部と,バッテリーパックから供給される電源を前記システム部のシステム駆動電源に変換して出力するシステム電源供給部とを有する電子装置において:
    使用者の操作によって前記システム部をオン/オフさせるためのシステム電源選択信号を出力する電源選択部と;
    前記システム電源供給部の前記システム駆動電源の出力要否を制御するマイクロコントロールユニット(MCU)と;
    前記電源選択部から出力される前記システム電源選択信号に基づいて,前記バッテリーパックから供給される電源を前記マイクロコントロールユニットの制御電源として出力するかどうか決定し,前記マイクロコントロールユニットのオン/オフを制御するMCU電源制御部と;
    を含むことを特徴とする,電子装置。
  2. 前記MCU電源制御部は,前記バッテリーパックから電源の供給を受けて前記制御電源を出力する制御電源供給部と;
    前記電源選択部から出力される前記システム電源選択信号に基づいて,前記制御電源供給部の前記制御電源の出力要否を制御する制御電源オンオフ回路部と;
    を含むことを特徴とする,請求項1に記載の電子装置。
  3. 前記マイクロコントロールユニットは,前記制御電源供給部から前記制御電源が印加されたとき,前記システム電源供給部が前記システム駆動電源を出力するように制御することを特徴とする,請求項2に記載の電子装置。
  4. 前記制御電源オンオフ回路部と前記電源選択部とを作動可能な状態に維持させる待機電源を出力する待機電源供給部をさらに含むことを特徴とする,請求項2に記載の電子装置。
  5. 前記待機電源供給部は,所定の補助バッテリーまたは前記バッテリーパックから電源の供給を受けて前記待機電源を出力することを特徴とする,請求項4に記載の電子装置。
  6. 前記マイクロコントロールユニットは,前記制御電源供給部から前記制御電源の供給を受けてオンされた場合,前記制御電源供給部が前記制御電源を出力維持するラッチ信号を前記制御電源オンオフ回路部に出力することを特徴とする,請求項2に記載の電子装置。
  7. 前記制御電源オンオフ回路部は,前記システム電源選択信号と前記ラッチ信号を論理演算して,前記制御電源供給部における前記制御電源の出力要否を制御する制御電源選択信号を出力することを特徴とする,請求項6に記載の電子装置。
  8. 前記制御電源オンオフ回路部は,前記システム電源選択信号と前記ラッチ信号のうちの少なくとも一つが所定の論理値を有する場合,前記制御電源供給部が前記制御電源を出力するように制御する制御電源選択信号を出力することを特徴とする,請求項7に記載の電子装置。
  9. 前記電源選択部は,前記システム電源選択信号の論理値の変化時間を遅延させるための第1信号遅延回路部を含み,
    前記制御電源オンオフ回路部は,前記システム電源選択信号の論理値の変化に応答して変わる前記制御電源選択信号の論理値の変化を遅延させるための第2信号遅延回路部を含むことを特徴とする,請求項8に記載の電子装置。
  10. 前記制御電源オンオフ回路部は,前記第1信号遅延回路部によって遅延された前記システム電源選択信号の論理値の変化時間が前記第2信号遅延回路部によって遅延された前記制御電源選択信号の論理値の変化時間より大きい場合,前記制御電源供給部が前記制御電源を出力するように制御する制御電源選択信号を出力することを特徴とする,請求項9に記載の電子装置。
  11. 前記マイクロコントロールユニットは,オン状態で,使用者の操作によって前記電源選択部から出力される前記システム電源選択信号の論理値の変化が感知された場合,前記制御電源供給部が前記制御電源の出力を遮断するようにラッチ信号を出力することを特徴とする,請求項6に記載の電子装置。
  12. 外部から入力される常用交流電源を直流電源に変換して前記システム電源供給部および前記制御電源供給部へ出力するアダプタと;
    前記アダプタから電源が出力されているかどうかを感知するアダプタ感知部と,
    前記バッテリーパックから前記システム電源供給部および前記制御電源供給部に供給される電源を供給または遮断させる放電スイッチング部と;
    前記アダプタ感知部によって前記アダプタから電源が出力されることが感知される場合,前記放電スイッチング部をオフさせる放電スイッチング制御部と;
    をさらに含むことを特徴とする,請求項6に記載の電子装置。
  13. 前記アダプタは,前記待機電源供給部に電源を供給し,
    前記放電スイッチング部がオフされた場合,前記バッテリーパックから前記待機電源供給部に供給される電源が遮断されることを特徴とする,請求項12に記載の電子装置。
  14. 前記アダプタ感知部は,前記アダプタからの電源の出力有無に対応する論理値を有するアダプタ感知信号を出力し,
    前記制御電源オンオフ回路部は,前記システム電源選択信号,前記ラッチ信号および前記アダプタ感知信号を論理演算して前記制御電源選択信号を出力することを特徴とする,請求項12に記載の電子装置。
  15. 前記制御電源オンオフ回路部は,前記アダプタ感知部から,前記アダプタが電源を出力している論理値を示すアダプタ感知信号を感知したとき,前記制御電源供給部が前記制御電源を出力する制御電源選択信号の出力を維持させることを特徴とする,請求項14に記載の電子装置。
  16. 前記マイクロコントロールユニットは,前記アダプタ感知部から,前記アダプタが電源を出力している論理値を示すアダプタ感知信号を感知したとき,前記制御電源供給部が前記制御電源の出力を遮断するラッチ信号を,前記制御電源オンオフ回路部に出力することを特徴とする,請求項14に記載の電子装置。
  17. 前記マイクロコントロールユニットは,前記アダプタ感知部から,前記アダプタが電源を出力している論理値を示すアダプタ感知信号が感知されている状態において,前記電源選択部から出力される前記システム電源選択信号の論理値の変化を感知し,これに応じて前記システム電源供給部の前記システム駆動電源の出力要否を制御することを特徴とする,請求項15に記載の電子装置。

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