KR100531896B1 - 휴대폰의 충전 제어회로 - Google Patents

휴대폰의 충전 제어회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대폰 등의 이동통신 단말기에서 배터리 충전 도중에 부하전류량이 전원공급기로부터 입력되는 전류량을 상회하여 배터리 전류가 방전되기 시작하고 종국에는 배터리 전원이 소진되어 시스템의 동작이 중단되는 것을 방지하는 기술에 관한 것이다. 이러한 본 발명은, 전원 입력부(21)를 통해 충전용 배터리(22)측으로 입력되는 입력전류와, 부하전류를 각기 측정하는 전류 검출부(24A)와; 상기 충전용 배터리(22)의 전압을 측정하는 전압 검출부(24B)와; 상기 전류 검출부(24A) 및 전압 검출부(24B)의 출력신호를 참조하여, 제어전압으로 상기 전원 입력부(21)를 온시켜 상기 입력전류가 공급되도록 하되, 상기 부하전류량에 따라 그 입력 전류량이 조절되도록 제어전압의 레벨을 조정하는 제어부(25B)에 의해 달성된다.

Description

휴대폰의 충전 제어회로{CHARGE CONTROL CIRCUIT FOR MOBILE PHONE}
본 발명은 휴대폰 등의 이동통신 단말기에서 배터리의 충전동작을 제어하는 기술에 관한 것으로, 특히 배터리 충전 도중에 부하전류량이 전원공급기로부터 입력되는 전류량을 상회할 때 배터리 방전을 방지할 수 있도록 입력전류량을 증가시키도록 한 휴대폰의 충전 제어회로에 관한 것이다.
근래 들어, 휴대폰의 보급률이 급속히 증가되어 현대인의 생활 필수품으로 자리매김되고 있는 실정에 있다. 이와 같은 휴대폰은 고유의 음성통화 서비스는 물론, 다양한 부가서비스 예를 들어, 디지털 카메라를 탑재하여 정지화상 및 동영상을 촬영하고, 오디오 파일을 재생하거나 인터넷 접속 기능 등을 수행하므로 기능상 멀티미디어 통신기기라 할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 휴대폰의 충전 제어 회로도로서 이에 도시한 바와 같이, 휴대폰(20)에 전원을 공급하는 전원공급기(10)와; 상기 전원공급기(10)에서 출력되는 전원을 입력받아 충전용 배터리(22)측으로 전달하는 전원 입력부(21)와; 상기 전원 입력부(21)를 통해 입력되는 전류에 의해 충전되는 충전용 배터리(22)와; 상대방과 통화하기 위한 전반적인 기능을 수행하는 무선주파수(RF: Radio Frequency)부를 포함하는 통신부(23)와; 상기 전원 입력부(21)를 통해 입력되는 전류와, 상기 통신부(23)에 의한 부하전류를 측정하는 전류 검출부(24A)와; 상기 전류 검출부(24A)의 전류 검출결과를 근거로 상기 전원 입력부(21)의 온,오프 동작을 제어하는 제어부(25A)로 구성된 것으로, 이의 작용을 설명하면 다음과 같다.
배터리 충전모드에서, 제어부(25A)는 제어전압(V_CTL)을 "하이"로 출력하는데, 이는 전원 입력부(21)의 트랜지스터(Q1)에 공급된다. 따라서, 상기 트랜지스터(Q1)가 턴온되고, 이에 의해 트랜지스터(Q2)의 베이스가 "로우"로 되어 그 트랜지스터(Q2)도 턴온된다.
이에 따라, 전원공급기(10)로부터 공급되는 전류(i1)가 상기 전원 입력부(21)의 트랜지스터(Q2) 및 저항(R2)을 통해 충전용 배터리(22)측으로 전달되어 그 충전용 배터리(22)가 충전되기 시작한다.
이와 같은 상태에서, 사용자에 의해 휴대폰의 일부 기능 예를 들어, 통화기능이 사용되면 부하전류(i3)가 공급되는데, 이 부하전류(i3)는 상기 트랜지스터(Q2)를 통해 공급되는 입력전류(i1) 또는 그 입력전류(i1)와 상기 충전용 배터리(22)로부터 방전되는 방전전류(i4)로부터 공급된다.
이때, 상기 통신부(23)측에서 소모되는 부하전류값(i3)이 상기 입력전류값(i1)보다 작은 경우, 그 입력전류(i1)의 일부가 부하전류(i3)로 공급되고, 나머지가 충전용 배터리(22)의 충전전류(i2)로 전달되어 그 충전용 배터리(22)의 충전동작이 계속된다.
그러나, 상기 통신부(23)측에서 소모되는 부하전류값(i3)이 상기 입력전류값(i1)보다 큰 경우에는, 상기 충전전류(i2)가 차단되어 충전동작이 중지되고 방전전류(i4)와 상기 입력전류(i1)가 상기 부하전류(i3)로 공급된다.
따라서, 상기 충전용 배터리(22)의 방전전류(i4)가 모두 소진되는 시점에 도달되면, 상기 입력전류(i1)만으로는 시스템의 동작 전압이 유지되지 않아 시스템의 동작이 중지된다.
이와 같이 종래 휴대폰의 충전회로에 있어서는 충전용 배터리를 충전시키고 있는 도중에 부하전류량에 관계없이 항상 전원공급기로부터 일정 용량의 입력전류량이 공급되도록 되어 있어, 부하전류값이 입력전류값보다 클 경우 배터리의 방전전류가 소진될 때 시스템의 동작이 중단되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 휴대폰에서 배터리 충전 도중에 소모되는 부하전류량이 전원공급기로부터 공급되는 입력전류량보다 많을 때 그 입력전류량을 상응되게 증가시켜 부하전류량을 커버할 수 있도록 하는데 있다.
도 2는 본 발명에 의한 휴대폰의 충전 제어회로의 일실시 구현예를 나타낸 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 휴대폰(20)에 전원을 공급하는 전원공급기(10)와; 상기 전원공급기(10)에서 출력되는 전원을 입력함에 있어서, 제어부(25B)의 제어를 받아 입력전류량을 조절하는 전원 입력부(21)와; 상기 전원 입력부(21)를 통해 입력되는 전류에 의해 충전되는 충전용 배터리(22)와; 상대방과 통화하기 위한 전반적인 기능을 수행하는 무선주파수부를 포함하는 통신부(23)와; 상기 전원 입력부(21)를 통해 전달되는 입력전류와, 상기 통신부(23)에 의해 소모되는 부하전류를 측정하는 전류 검출부(24A)와; 상기 충전용 배터리(22)의 전압을 측정하는 전압 검출부(24B)와; 상기 전류 검출부(24A) 및 전압 검출부(24B)의 출력신호를 참조하여, 제어전압으로 상기 전원 입력부(21)를 온시켜 입력전류가 전달되도록 하되, 상기 부하전류량에 따라 그 입력전류량이 조절되도록 제어전압의 레벨을 조정하는 제어부(25B)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
배터리 충전모드에서, 제어부(25B)는 제어전압(V_CTL)을 "하이"로 출력하는데, 이는 전원 입력부(21)의 트랜지스터(Q1)에 공급된다. 따라서, 상기 트랜지스터(Q1)가 턴온되고, 이에 의해 트랜지스터(Q2)의 베이스가 "로우"로 되어 그 트랜지스터(Q2)도 턴온된다.
이에 따라, 전원공급기(10)로부터 공급되는 입력전류(i1)가 상기 전원 입력부(21)의 트랜지스터(Q2) 및 저항(R2)을 통해 충전용 배터리(22)측으로 전달되어 그 충전용 배터리(22)가 충전되기 시작한다.
이와 같은 상태에서, 사용자에 의해 휴대폰의 일부 기능 예를 들어, 통화기능이 사용되면 통신부(23)측으로 부하전류(i3)가 공급되는데, 이 부하전류(i3)는 상기 트랜지스터(Q2)를 통해 공급되는 전류(i1)로부터 공급된다.
이때, 상기 통신부(23)측에서 소모되는 부하전류값(i3)이 상기 입력전류값(i1)보다 작은 경우, 입력전류값(i1)의 변화 없이 이 전류(i1)의 일부가 부하전류(i3)로 공급되고, 나머지 전류(i2)가 충전용 배터리(22)에 전달되어 그 충전용 배터리(22)의 충전동작이 계속된다.
하지만, 상기 제어부(25B)가 전류 검출부(24A)의 전류 검출 결과를 분석해 본 결과 상기 통신부(23)측에서 소모되는 부하전류값(i3)이 상기 입력전류값(i1)보다 큰 것으로 판명된 경우에는, 전압 검출부(24B)의 출력신호를 근거로 충전용 배터리(22)의 충전전압을 파악하여 그 전압레벨이 하강되지 않을 때까지 상기 제어전압(V_CTL)의 레벨을 점차 상승시킨다.
이에 따라, 상기 트랜지스터(Q2)의 바이어스 전류가 더욱 증가되고, 이에 상응되게 상기 입력전류값(i1)이 증가되어 상기 통신부(23)측에서 소모되는 부하전류값(i3)을 커버할 수 있게 되는데, 이때, 상기 제어전압(V_CTL)의 상승 동작을 중지하고 현재 레벨이 유지되도록 한다.
따라서, 이때 충전용 배터리(22)의 충전전류(i2)와 방전전류(i4)는 제로값으로 유지된다. 즉, 상기 충전용 배터리(22)의 충전 전압은 현재 레벨로 유지된다.
이후, 상기 제어부(25B)가 전류 검출부(24A)의 전류 검출 결과를 소정 주기로 분석해 본 결과 상기 통신부(23)측에서 소모되는 부하전류값(i3)이 0이거나 상기 입력전류값(i1)보다 작은 것으로 판명되면, 상기 제어전압(V_CTL)을 원래의 "하이" 레벨로 하강시켜 상기와 같은 충전동작이 재개된다.
참고로, 상기 제어전압(V_CTL)은 디지털/아날로그 변환된 전압이거나, 펄스폭변조(PWM)된 전압으로 용이하게 구현할 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은, 휴대폰에서 배터리 충전 도중 소모되는 부하전류량이 전원공급기로부터 공급되는 전류량보다 많을 때 그 공급되는 전류량을 증가시켜 부하전류량을 커버할 수 있도록 함으로써, 배터리의 전원이 소진되어 시스템의 동작이 중단되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 휴대폰의 충전 제어 회로도.
도 2는 본 발명에 의한 휴대폰의 충전 제어 회로도.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***
10 : 전원공급기 20 : 휴대폰
21 : 전원 입력부 22 : 충전용 배터리
23 : 통신부 24A : 전류 검출부
24B : 전압 검출부 25A : 제어부

Claims (3)

  1. 전원 입력부를 통해 충전용 배터리측으로 입력되는 입력전류 및 부하전류를 각기 측정하는 전류 검출부와;
    상기 충전용 배터리의 전압을 측정하는 전압 검출부와;
    상기 전류 검출부 및 전압 검출부의 출력신호를 참조하여, 제어전압으로 상기 전원 입력부를 온시켜 상기 입력전류가 공급되도록 하되, 상기 부하전류량에 따라 그 입력 전류량이 조절되도록 제어전압의 레벨을 조정하는 제어부를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 휴대폰의 충전 제어회로.
  2. 제1항에 있어서, 제어부는 부하전류량을 커버할 수 있는 정도의 입력전류가 입력될 때까지 제어전압을 상승시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대폰의 충전 제어회로.
  3. 제1항에 있어서, 제어전압은 디지털/아날로그 변환된 전압 또는 펄스폭변조된 전압인 것을 특징으로 하는 휴대폰의 충전 제어회로.
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