KR100451163B1 - 다전원 장치의 전원 제어회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다전원 장치의 전원 제어회로에 관한 것으로, 특히 다전원 휴대기기에서 전원을 독립적으로 제어하여 보다 신뢰성있는 전원을 제공할 수 있도록 한 다전원 장치의 전원 제어회로에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 외부전원 및 보조전원을 인가받아 정보를 관리 및 처리하는 휴대정보기기에 있어서, 소정개의 외부 배터리 및 외부 전원으로부터 전원을 공급받아 스위칭 절환하여 그중 우선순위의 전원을 공급하는 제1~제2 전원 절환부와; 상기 제1 전원 절환부의 공급전원을 인가받아 상기 휴대정보기기의 중앙처리기로 주전원을 공급하는 주전원부와; 상기 제2 전원 절환부의 공급전원을 인가받아 상기 주전원의 보조 전원으로 중앙처리기로 보조전원을 공급하는 보조 전원부와; 상기 제1, 제2 전원 절환부의 공급전원을 인가받아 상기 휴대정보기기의 주 배터리를 충전시키고, 보조 배터리를 충전시키는 충전부와; 상기 주전원부, 보조 전원부, 충전부의 출력 전원을 인가받아 명령어의 해석과 실행을 제어하는 중앙처리기로 구성한 것을 특징으로 한다.

Description

다전원 장치의 전원 제어회로{POWER CONTROL CIRCUIT OF MULTIPLE POWER APPARATUS}

본 발명은 다전원 장치의 전원 제어회로에 관한 것으로, 특히 다전원 휴대기기에서 전원을 독립적으로 제어하여 보다 신뢰성있는 전원을 제공할 수 있도록 한 다전원 장치의 전원 제어회로에 관한 것이다.

일반적으로, 현재 많은 휴대기기들은 자기의 정보를 보호하기 위해서 보조 배터리(Back-Up Battery), 휴대를 위한 주 배터리(Main Battery), 어댑터(Adaptor), 유에스비(USB), 확장팩(Expansion Pack)등 여러 종류의 전원을 필요로 한다.

도 1은 종래의 다전원 장치의 전원 제어회로를 보인 예시도로서, 이에 도시한 바와 같이 주 배터리(Main Pwr), 보조 배터리(Backup Pwr), 어댑터(Adaptor), 유에스비(USB), 확장팩(Expansion)등의 전원들은 모두 중앙처리기(CPU)가 스위치부(11)를 통해 처리하기는 매우 복잡할 뿐 아니라 조그만 버그(Bug)로도 소비자에게 큰 불편과 배터리의 손상등을 가져 올 수 있다.

현재 개발중인 피디에이(PDA)의 경우 보조 배터리, 휴대를 위한 주전원, 어댑터, 유에스비, 어댑터, 확장팩내의 확장전원이 존재한다.

이러한 전원들을 중앙처리기(CPU)(10a)가 일일이 체크하여 각각에 연결된 전원스위치(FET)들을 모두 온/오프 제어한다.

이러한 방식은 사용자의 선택의 폭을 넓힐 수 있는 장점이 있는 반면에 사용자에게 복잡하게 느껴지며 또, 약간의 버그에도 치명적인 에러를 일으키거나 불편을 줄 수 있다.

즉, 주전원을 장착할때의 전원 채터링문제나 진동시 배터리 접촉 불량에 의한 시스템 정지상태는 지금까지도 문제가 되고 있다.

또한, 주전원의 분리를 검출하지 못하는 경우나 사용자가 잘못 끼운 경우 사용자의 데이터를 전부 잃어 버리는 치명적인 에러가 문제가 되고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 다전원 휴대기기에서 전원을 독립적으로 제어하여 전원을 제공하고, 중앙처리기(CPU)로 하여금 별도의 제어없이 우선 순위에 따라 전원을 연결 또는 분리해주는 전원제어방식을 이용함으로써, 보다 신뢰성 있는 전원을 제공 할 수 있도록 한 다전원 장치의 전원 제어회로를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 다전원 장치의 전원 제어회로를 보인 예시도.

도 2는 본 발명 다전원 장치의 전원 제어회로의 구성을 보인 예시도.

도 3은 본 발명 다전원 장치의 전원제어회로를 보인 예시도.

도 4는 도 3의 전원제어부의 구성을 보인 예시도.

도 5는 도 2의 전원 절환부의 구성을 보인 예시도.

***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***

20: 전원 제어부 21: 주전원부

22: 보조전원부 23: 충전부

24, 25: 제1, 제2 전원 절환부 26~28: 공통전원절환부

100: 시스템 100a: 중앙처리기

30: 스위치 제어부 30a~30c: 제1~제3 비교기

SW1~SW3: 제1~제3 스위치

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 외부전원 및 보조전원을 인가받아 정보를 관리 및 처리하는 휴대정보기기에 있어서,

소정개의 외부 배터리 및 외부 전원으로부터 전원을 공급받아 스위칭 절환하여 그중 우선순위의 전원을 공급하는 제1~제2 전원 절환부와;

상기 제1 전원 절환부의 공급전원을 인가받아 상기 휴대정보기기의 중앙처리기로 주전원을 공급하는 주전원부와;

상기 제2 전원 절환부의 공급전원을 인가받아 상기 주전원의 보조 전원으로 중앙처리기로 보조전원을 공급하는 보조 전원부와;

상기 제1, 제2 전원 절환부의 공급전원을 인가받아 상기 휴대정보기기의 주 배터리를 충전시키고, 보조 배터리를 충전시키는 충전부와;

상기 주전원부, 보조 전원부, 충전부의 출력 전원을 인가받아 명령어의 해석과 실행을 제어하는 중앙처리기로 구성한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 다전원 장치의 전원 제어회로의 구성을 보인 예시도로서, 이에 도시된 바와 같이 외부전원 및 보조전원을 인가받아 정보를 관리 및 처리하는 휴대정보기기에 있어서,

소정개의 외부 배터리 및 외부 전원으로부터 전원을 공급받아 스위칭 절환하여 그중 우선순위의 전원을 공급하는 제1~제2 전원 절환부(24, 25)와;

상기 제1 전원 절환부(24)의 공급전원을 인가받아 상기 휴대정보기기의 중앙처리기로 주전원을 공급하는 주전원부(21)와;

상기 제2 전원 절환부(25)의 공급전원을 인가받아 상기 주전원의 보조 전원으로 중앙처리기로 보조전원을 공급하는 보조 전원부(22)와;

상기 제1, 제2 전원 절환부(24, 25)의 공급전원을 인가받아 상기 휴대정보기기의 주 배터리를 충전시키고, 보조 배터리를 충전시키는 충전부(23)와;

상기 주전원부(21), 보조 전원부(22), 충전부(23)의 출력 전원을 인가받아 명령어의 해석과 실행을 제어하는 중앙처리기(100a)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 전원제어장치의 구성도는 도 3과 같다.

즉, 도면에서 보듯이 중앙처리기(CPU)(100a)가 전원제어와 연관된 스위칭소자들을 각각의 모드에 따라 일일이 제어할 필요도 없고, 또 관련 전원들의 상태를 일일이 체크할 필요가 없다.

중앙처리기(CPU)(100a)는 전원의 스테이트를 알고 필요한 경우, 모드에 따라 전환하기만 하면된다.

도 4는 도 3의 전원제어부의 구성을 보인 예시도로서, 이에 도시한 바와 같이 먼저 전원을 용도에 따라 구분하여 각각의 필요한 블록에 한다.

여기서, 연결된 순서는 우선순위를 나타낸것으로, 상위의 전원이 공급될때는 하위의 전원은 사용될 필요가 전혀 없게된다.

주전원부(21)에서 주배터리가 유에스비보다 상위에 있는 이유는 유에스비(USB)는 5와트에 불과하지만 실제로 필요한 전력은 5와트를 넘어가기 때문이다.

또, 보조 배터리가 주전원부(21)에 들어있는 이유는 만에 하나 주전원들이 다 사라지는 사고가 발생할때 아주 짧은 구간 시스템을 서포트하기 위함이다.

보조 전원부(22)는 논리상 보조전원 배터리만 있을때 들어가는 모드이지만 실제로 그런 모드만 존재한다고는 볼 수 없다. 따라서 기존의 순서를 다 유지하되 유에스비와 주배터리만 바꾼다.

또한, 충전부(23)는 주 배터리로 보조 배터리를 충전할 필요가 있기 때문에 주 배터리를 넣었다.

이와 같이, 기본구성에 도 5와 같은 제1, 제2 전원 절환부 및 공통 전원 절환부를 구성한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제1~제3 스위치(SW1~SW3)와 제1~제3 비교기(30a~30c)를 이용한 스위치 제어부(30)를 이용하여 입력되는 전원에 대해서 우선순위를 주게 된다.

제1 비교기(30a)는 제1 전원(V1)이 원하는 전압범위내에 들어오면 제1 스위치(SW1)가 턴온된다.

일단, 상기 제1 스위치(SW1)가 켜지면 제2, 제3 스위치(SW2, SW3)는 켜질수가 없게된다.

또한, 상기 제1 전원(V1)이 없고, 제2 전원(V2)이 원하는 전압 범위내에 들어오면 제2 스위치(SW2)가 턴온된다.

일단, 상기 제2 스위치(SW2)가 켜지면 제1, 제3 스위치(SW1, SW3)는 켜질수가 없게된다.

또한, 상기 제1, 제2 전원(V1, V2)가 없고, 제3 전원(V3)이 원하는 전압범위내에 들어오면 제3 스위치(SW3)가 턴온된다.

여기서, 상기 제1 비교기(30a)는 기준전압(Vref)가 비교되어 기준전압보다 높으면 저전위(LOW)를 출력하여 제1 스위치(SW1)를 턴온시키고, 제2 비교기(30b)는 입력되는 제2 전압(V2)와 상기 제1 비교기(30a)의 출력전위인 기준전압을 비교하여 기준전압보다 높으면 상기 제2 비교기(30b)는 저전위를 출력한다.

이와 마찬가지로, 상기 제3 비교기(30c)도 제1, 제2 비교기(30a, 30b)와 같은 동작과정을 같게 된다.

이처럼, 본 발명의 회로를 구성하기위해서는 스위치가 많아질것 같지만 동일한 우선 순위를 갖는 전원들을 함께 묶는것이 가능하기 때문에 스위치를 최소화 할 수 있다.

따라서, 본 발명은 여러가지 복잡한 전원이 사용되는 시스템(SYSTEM)에서 전원의 제어를 별도의 제1, 제2 전원절환부 및 공통전원절환부에 맡김으로써, 중앙처리기(CPU)의 부담을 최소화 할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 다전원 휴대기기에서 전원을 독립적으로 제어하여 보다 신뢰성 있는 전원을 제공하는 다전원 제어회로에 관한 것으로, 중앙처리기(CPU)로 하여금 별도의 제어없이 우선 순위에 따라 전원을 연결 또는 분리해주는 전원제어방식을 이용함으로써, 중앙처리기의 부담을 줄이고, 오동작의 원인을 줄이는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 외부전원 및 보조전원을 인가받아 정보를 관리 및 처리하는 휴대정보기기에 있어서,

   소정개의 외부 배터리 및 외부 전원으로부터 전원을 공급받아 스위칭 절환하여 그중 우선순위의 전원을 공급하는 제1~제2 전원 절환부와;

   상기 제1 전원 절환부의 공급전원을 인가받아 상기 휴대정보기기의 중앙처리기로 주전원을 공급하는 주전원부와;

   상기 제2 전원 절환부의 공급전원을 인가받아 상기 주전원의 보조 전원으로 중앙처리기로 보조전원을 공급하는 보조 전원부와;

   상기 제1, 제2 전원 절환부의 공급전원을 인가받아 상기 휴대정보기기의 주 배터리를 충전시키고, 보조 배터리를 충전시키는 충전부와;

   상기 주전원부, 보조 전원부, 충전부의 출력 전원을 인가받아 명령어의 해석과 실행을 제어하는 중앙처리기로 구성한 것을 특징으로 하는 다전원 장치의 전원 제어회로.
2. 제1 항에 있어서, 상기 주전원부, 보조 전원부, 충전부의 입력 외부전원 및 보조전원중 공통 우선순위를 갖는 전원을 공통으로 묶어 스위칭 절환하여 상기 주전원부, 보조 전원부, 충전부로 공급하는 공통전원 절환부를 더 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 다전원 장치의 전원 제어회로.
3. 제1 항에 있어서, 상기 제1, 제2 전원 절환부는 외부전원 및 보조전원을 입력받아 그 중 우선순위, 높은 전위의 전원이 출력되게 스위칭 신호를 출력하는 스위칭 제어부와;

   상기 스위칭 제어부의 스위칭 신호에 의해 턴온되어 외부전원 및 보조전원을 공급하는 스위치로 구성된 것을 특징으로 하는 다전원 장치의 전원 제어회로.
4. 제3 항에 있어서, 상기 스위칭 제어부는 입력되는 제1 외부전원 또는 제1 보조전원을 기준전압과 비교하여 기준전압보다 높으면 저전위를 출력하고, 낮으면 고전위를 출력하는 제1 비교기와;

   상기 제2 외부전원 또는 제2 보조전원을 기준전압인 상기 제1 비교기의 출력전압과 비교하여 높으면 저전위를 출력하고, 낮으면 고전위를 출력하는 제2 비교기를 소정개로 구성한 것을 특징으로 하는 다전원 장치의 전원 제어회로.