KR100574555B1

KR100574555B1 - 이동통신 단말기의 전원공급장치

Info

Publication number: KR100574555B1
Application number: KR1020030061200A
Authority: KR
Inventors: 최무곤
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-09-02
Filing date: 2003-09-02
Publication date: 2006-04-27
Also published as: KR20050022547A; US7457645B2; CN1599502A; US20050050234A1; CN1286340C

Abstract

본 발명은 USB케이블에 의해 전원이 공급되는 이동통신 단말기의 전원공급장치에 대한 것이다. 본 발명의 이동통신 단말기의 전원공급장치는, 단말기의 전원회로를 동작시키는 메인전원이 공급되는 메인전원부와; 상기 단말기로 USB케이블에 연결되어 전류신호가 공급되는 서브전원부와; 상기 메인전원부 및 서브전원부에 연결되어 선택적으로 어느 하나의 전원부를 온상태로 제어하는 스위칭 수단을 포함하여, 상기 메인전원부가 오프상태인 경우에도 상기 서브전원부에 공급되는 전류신호에 의해 상기 단말기가 동작 가능하게 되는 것을 특징으로 한다.

USB, VPWR, 단말기, 전원, LDO

Description

이동통신 단말기의 전원공급장치{A POWER SUPPLY FOR MOBILE PHONE}

도 1은 종래의 일반적인 단말기에 있어서의 전원공급부의 구조를 예시한 블럭다이아그램.

도 2은 본 발명에 의한 실시예의 전원공급부의 구조를 예시한 블럭다이아그램.

도 3은 전원공급부의 동작상태를 예시한 흐름도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

20.......VPWR(Voltage PoWeR) 30.......USB 전원부

40.......MSM(Mobile Station Modem) 41.......제 1 멀티플렉서

43.......제 2 멀티플렉서 45.......USB트랜시버

47.......LDO(Low Drop Output voltage regulator)

본 발명은 이동통신 단말기의 전원공급장치에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 USB케이블의 캐리어 전류를 이용하여 단말기를 동작시키는 것이 가능한 이동통신 단말기의 전원공급장치에 대한 것이다.

도 1은 종래의 일반적인 단말기에 있어서의 전원공급부의 구조를 예시한 블럭다이아그램이다. 도시된 단말기에서는 VPWR(Voltage PoWeR)(10)이 단말기의 동작전원으로 사용되는데, 여기서 VPWR(10)은 외장전원, 배터리, 트레벌전원(travel charger) 등을 의미하며, 이로부터 보통 3.3 내지 4.2 Volt의 전압이 공급된다.

VPWR(10)에 의해 공급되는 전원은 LDO(Low Dropout Voltage Regulator)(11)에 의해 전압레벨이 전환되어 단말기의 각부로 공급한다. 단말기 각부에 LDO(11)에서 공급되는 전압은 대략 +2.5 내지 +12V정도가 된다.

구체적으로 MSM(mobile station modem)(13)에 2.7V, 수신부(Rx Part)에 2.8V, (수신)중계부(intermediate frequency) 및 송신부(Tx Part)에 3.0V, 오디오부(audio Part)에 3.3V, LED에 5.0V등의 전압이 요구된다.

한편, USB케이블(15)에서 데이터의 전송을 위한 캐리어 전압은 약 5V정도를 이루기 때문에 MSM(13) 가동전압 2.7V와 차이가 있어서, USB케이블(15)의 전송전압을 MSM(13) 가동전압으로 정합시키는 수단이 요청되게 된다.

통상의 경우 이는 USB 트랜시버(17)에 의해 수행되게 된다. USB케이블(15)을 통하여 입력되는 데이터 정보를 포함하는 전류신호는 USB트랜시버(17)에 의해 정합되어, 캐리어전압이 버려지고 MSM(13) 가동전압에 의해 데이터만이 MSM(13)으로 전달되게 된다.

그러나, 상기와 같은 구조의 종래의 이동통신 단말기의 전원공급시스템에는 다음과 같은 문제점이 있어왔다.

USB케이블(15)을 통해서는 5V정도의 전압이 공급되지만, 단말기 시스템이 VPWR(10)에 의해 부팅되기 전에는 USB트랜시버(17)와 MSM(mobile station Modem)(13) 사이는 단전상태이므로, USB케이블(15)을 통한 단말기와의 통신은 불가능하게 된다.

따라서, USB 인터페이스로 단말기에 데이터를 UP/DOWN LOAD하기 위해서는 배터리나 트레벌전원과 같은 기타의 전원 공급장치가 반드시 필요하며, 이러한 단말기 전원 공급장치가 없을 경우, USB인터페이스로 데이터 및 정보신호의 전달은 불가능하다.

본 발명의 목적은, USB케이블의 캐리어 전류를 이용하여 단말기를 동작시키는 것이 가능한 이동통신 단말기의 전원공급장치를 구현하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 이동통신 단말기의 전원공급장치는, 단말기의 전원회로를 동작시키는 메인전원이 공급되는 메인전원부와; 상기 단말기로 USB케이블에 연결되어 전류신호가 공급되는 서브전원부와; 상기 메인전원부 및 서브전원부에 연결되어 선택적으로 어느 하나의 전원부를 온상태로 제어하는 스위칭 수단을 포함하여, 상기 메인전원부가 오프상태인 경우에도 상기 서브전원부에 공급되는 전류신호에 의해 상기 단말기가 동작 가능하게 되는 것을 특징으로 한다.

스위칭 수단은, 상기 메인전원부를 통해 동작전원이 공급되는 제 1 멀티플렉서와; 상기 서브전원부에 의해 동작전원이 공급되는 제 2 멀티플렉서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

제 1 및 제 2 멀티플렉서는 아날로그 멀티플렉서인 것을 특징으로 한다.

제 1 멀티플렉서 및 제 2 멀티플렉서에는 각각 서브전원부와 메인전원부가 모두 연결되는 것을 특징으로 한다.

서브전원부와 상기 메인전원부가 모두 온 상태인 경우에는 상기 메인전원부에 의해 단말기 동작전원이 공급되는 것을 특징으로 한다.

메인전원부와 서브전원부가 모두 온상태인 경우에는 서브전원부에 의해 단말기가 동작되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 구성에 의해 단말기의 메인전원부가 오프 상태인 경우에도, USB케이블의 데이터 캐리어 전류에 의해 부팅되어 단말기를 동작시키는 것이 가능하게 된다.

이하 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 이동통신 단말기의 전원공급장치의 바람직한 실시예의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 실시예의 이동통신 단말기의 전원공급부의 구조를 예시한 블럭다이아그램이고, 도 3은 전원공급부의 동작상태를 예시한 흐름도이다.

도 2에 도시된 바에 의하면, 본 실시예의 단말기는 동작전원을 VPWR(20)에 의해서 뿐만 아니라 USB전원부(30)로부터도 공급받게 된다.

본 실시예의 단말기에는 USB전원부(30)에 전원 공급을 위하여 USB케이블의 연결을 위한 USB인터페이스가 형성되고, 단말기 내측에는 USB케이블에서 전달되는 전원을 MSM(40) 동작 전원으로 정합시키기 위한 USB트랜시버(45)가 구비된다.

본 실시예의 전원공급부는 USB 전원부(30)와 VPWR(20) 중 어느 하나를 선택 하기 위한 스위칭 수단을 구비한다. 본 실시예의 스위칭수단의 스위칭 동작은 USB 전원부(30)와 VPWR(20)에 연결되는 한 쌍의 아날로그 멀티플렉서에 의해 수행된다.

본 실시예의 아날로그 멀티플렉서는 입력되는 USB전원부(30)와 VPWR(20) 중 어느 하나를 선택하며, 그 선택된 전원에 의해 멀티플렉서로 입력되는 전압과 동일 전압을 출력하여 단말기의 동작전원으로 사용될 수 있게 한다.

본 실시예의 스위칭 수단은 VPWR(20)과 USB전원부(30)가 모두 온상태인 경우에 어느 하나만을 선택하여 단말기 동작전원으로 사용하기 위해, VPWR(20)에 의해 멀티플렉서 동작전원 V_CC가 공급되는 제 1 멀티플렉서(41)와 USB 전원부(30)에서 멀티플렉서 동작전원 V_CC가 공급되는 제 2 멀티플렉서(43)를 구비한다.

이처럼 스위칭 수단으로 2개의 멀티플렉서를 구비하는 이유는 VPWR의 전압과 USB전원의 전압이 서로 차이가 있기 때문에 두 전원이 모두 온상태인 경우 두 전원사이에 쇼트가 발생하는 것을 방지하기 위한 것이다. 또한 VPWR(20)이 오프 상태인 경우에도 USB전원부(30)에 의해 멀티플렉서 동작 전압 V_CC가 공급되어 스위칭수단이 동작상태가 될 수 있도록 하기 위한 것이다.

본 실시예에서는 USB 전원부(30)에 의해 전원공급이 이루어지는 경우에는 VPWR(20)로부터의 전류공급은 중단되도록 하고, 제 1 멀티플렉서(41)는 USB전원(30)의 온오프 상태에 따라 전원제어를 달리하게 된다.

즉, VPWR(20)만 온상태인 경우에는 VPWR='High'가 되고, USB전원='Low'가 되기 때문에 제 1 멀티플렉서(41)의 VPWR의 논리값은 1이 되고, USB의 논리값은 0이 되어 이 경우에는 VPWR(20)에 의해 단말기의 동작전원이 인가되도록 구성한다.

USB전원부(30)만이 온상태인 경우에는 VPWR='Low'로 논리값이 0이되고, USB전원='High'로 논리값이 1이 되는데 이 경우에는 USB전원부(30)에 의해 단말기 동작전원이 공급되도록 구성된다.

USB 전원부(30)와 VPWR(20)이 모두 온상태인 경우에는 VPWR='High'로 논리값이 1이고, USB전원='High'로 논리값이 1이며, 본 실시예의 제 1 멀티플렉서(41)는 이 경우에 USB전원부(30)를 단말기 동작전원으로 선택하도록 구성된다.

USB전원부(30)와 VPWR(20)이 모두 오프상태인 경우에는 제 1 멀티플렉서(41)를 통하여서는 전원이 공급되지 않는다.

한편, 제 2 멀티플렉서(43)의 경우에는 멀티플렉서의 동작전압이 USB전원부(30)에 의해 공급된다는 점만이 상이하며, USB전원에 우선순위가 부여되어 선택되도록 하는 전원제어는 제 1 멀티플렉서(41)와 동일하게 이루어진다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 제 1, 제 2 아날로그 멀티플렉서(41,43)에 의해 USB전원부(30)와 VPWR(20) 중에서 어느 하나의 전원이 선택되게 되면, 그 전원은 LDO(Low Dropout Voltage Regulator)(47)에 의해 단말기의 각부로, +2.5 내지 +12V의 전압으로 변환되어 공급된다. 구체적으로 MSM(40)에 2.7V, 수신부에 2.8V, 수신중계부 및 송신부에 3.0V, 오디오 Part에 3.3V, LED에 5.0V등의 전압을 공급한다.

또한, USB트랜시버(45)를 거쳐서 USB케이블을 통해 들어온 데이터는 2.7V의 MSM(40) 동작전압에 의해 MSM(40)으로 전달되고, USB케이블의 캐리어 전압은 버려 지지 않고 상술한 바와 같이 단말기의 동작을 위한 전원으로 활용되게 된다.

다음은 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 이동통신 단말기의 전원공급장치의 작용을 설명한다.

USB케이블 캐리어 전류를 단말기의 동작을 위해 사용하고자 하는 경우에는, USB 케이블을 단말기의 USB인터페이스에 연결한다(제 50 단계).

단말기의 VPWR(20)이 오프상태인 경우, USB전원부(30)가 온상태라면 제 2 멀티플렉서(43)의 동작전압 V_CC를 공급하여 제 2 멀티플렉서(43)를 동작시키지만, 제 1 멀티플렉서(41)에는 동작전압 V_CC가 공급되지 않으므로 오프상태가 된다(제 51 단계, 제 53 단계).

이때, USB전원='High'로 그 논리값은 1이 되고, VPWR='Low'로 그 논리값이 0이되며, 상술한 바와 같이 USB전원부(30)가 제 2 멀티플렉서(43)를 통해 단말기 동작전압으로 선택되게 된다(제 55 단계).

단말기의 VPWR(20)이 온상태인 경우는 VPWR(20)에서 V_CC가 공급되어 제 1멀티플렉서(41)가 온상태가 되고, USB 전원부(30)도 온상태인 경우 제 2 멀티플렉서(43)도 온상태가 된다(제 52 단계).

이 경우 USB전원부(30)와 VPWR(20)이 모두 'High'이므로 논리값이 각각 1이 되어, USB전원부(30)가 단말기 동작전원으로 사용되게 된다(제 55 단계).

한편, VPW(20)R이 온상태이지만 USB전원부(30)가 오프상태인 경우에는 제 1 멀티플렉서(41)만 온상태가 되며, VPWR='High'로 그 논리값이 1이 되어 VPWR이 단 말기의 동작전압으로 선택되게 된다(제 57 단계).

본 발명의 다른 실시예에서는, USB케이블을 통한 전원공급은 VPWR로부터 전원공급이 단절된 경우에 한하여 이루어지도록 하고 있다.

이를 위해, 제 1 멀티플렉서(41)는 USB전원부(30)와 VPWR(20)이 온상태인 경우는 전원이 'HIGH'상태로 논리값은 각각 1이 되며, 오프상태인 경우는 전원이 'Low'상태로 논리값이 각각 0이된다.

그리고, 두 전원에 대한 논리값이 모두 1인 경우에는 제 1 멀티플렉서(41)는 VPWR(20)을 단말기의 동작전원으로 선택하도록 구성된다.

이 경우에도 제 1멀티플렉서(41)의 동작전원은 VPWR(20)에 의해 공급되고, 제 2 멀티플렉서(43)의 동작전원은 USB케이블에 의해 공급된다.

한편, VPWR(20)의 전원공급이 중단된 경우에는, 제 1 멀티플렉서(41)는 동작하지 않으며, 제 2 멀티플렉서(43)에서 USB전원의 논리값이 1이 되어 USB전원부(30)가 단말기의 동작전원으로 선택되게 된다.

본 실시예는 상술한 바와 같은 한 쌍의 멀티플렉서를 이용하여, VPWR(20)이 오프 상태인 경우에도, USB전원부(30)에 의해 단말기가 부팅되어 단말기의 동작을 가능하게 하고 USB케이블을 통한 데이터 및 정보신호의 전송을 가능하게 한다.

본 발명의 권리범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 정해지며, 특허청구범위에 기재된 사항과 동일성 범위에서 당업자가 행한 다양한 변형과 개작을 포함함은 자명하다.

본 발명은 상기와 같은 구성에 의해, 단말기의 VPWR이 오프상태인 경우에도 USB케이블이 캐리어 전류를 이용하여 단말기를 부팅시키는 것이 가능하며, 단말기와 USB케이블 사이의 데이터 통신이 가능하게 된다.

또한, USB케이블에 별도의 충전장치 등을 구비함이 없이도, USB케이블을 통해 단말기의 충전이 가능하게 되고, 단말기를 동작시킬 수 있게 된다.

Claims

단말기의 전원회로를 동작시키는 메인전원이 공급되는 메인전원부와;

상기 단말기로 USB케이블에 연결되어 전류신호가 공급되는 서브전원부와;

상기 메인전원부 및 서브전원부에 연결되어 선택적으로 어느 하나의 전원부를 온상태로 제어하는 스위칭 수단을 포함하고,

상기 스위칭 수단은 상기 메인전원부를 통해 동작전원이 공급되는 제 1 멀티플렉서와, 상기 서브전원부에 의해 동작전원이 공급되는 제 2 멀티플렉서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 전원공급장치.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 멀티플렉서는 아날로그 멀티플렉서인 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 전원공급장치.
청구항 1에 있어서, 상기 제 1 멀티플렉서 및 제 2 멀티플렉서에는 각각 서브전원부와 메인전원부가 모두 연결되는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 전원공급장치.
청구항 1에 있어서, 상기 서브전원부와 상기 메인전원부가 모두 온 상태인 경우에는 상기 메인전원부에 의해 단말기 동작전원이 공급되는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 전원공급장치.
청구항 1에 있어서, 상기 메인전원부와 서브전원부가 모두 온상태인 경우에는 서브전원부에 의해 단말기가 동작되는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 전원공급장치.