KR100580754B1 - 이동통신 단말기의 과전압 차단 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신 단말기 외부로부터 과전압 차단회로부를 경유하지 않고 전원 온/오프 스위치를 통해 전원을 공급받는 중에 과전압이 입력되는 경우 이를 접지로 연결하여 차단할 수 있도록 한 이동통신 단말기의 과전압 차단 장치에 관한 것이다.

본 발명은 이동통신 단말기에서 전원 온/오프 스위치를 통해 외부 전원을 입력받아 MSM 칩과 같은 내부 회로에 공급하는데 있어, 과전압이 입력되는 경우 이를 접지로 연결하여 내부 회로에 과전압이 공급되는 것을 차단함으로써, 단말기 외부 전원을 공급받게 되는 상황(예컨대, A/S 센터나 생산 과정 또는 실험실 등)에서 발생될 수 있는 과전압으로부터 이동통신 단말기 및 내부 부품들을 보호할 수 있게 된다.

이동통신 단말기, 과전압, 차단, 접지, 스위칭 회로, 자동전원공급

Description

이동통신 단말기의 과전압 차단 장치{Apparatus For Over Voltage Protection In The Mobile Communication Terminal}

도 1은 종래 이동통신 단말기의 전원 공급 구조를 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 과전원 차단 장치를 도시한 도면.

도 3은 도 2에 있어, 스위칭 회로부의 상세 회로를 도시한 도면.

도 4는 도 3에 의해 정상 전압이 입력되는 경우와 과전압이 차단되는 경우의 파형 변화를 도시한 그래프.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

21 : 전원공급장치 22 : 과전압 차단회로부

23 : 전원 온/오프 스위치 24 : 스위칭 회로부

24-1 : 지연 회로부 24-2 : 전압분배 회로부

25 : 자동전원공급부 26 : MSM 칩

본 발명은 이동통신 단말기의 과전압 차단에 관한 것으로, 특히 이동통신 단 말기 외부로부터 과전압 차단회로부를 경유하지 않고 전원 온/오프 스위치를 통해 전원을 공급받는 중에 과전압이 입력되는 경우 이를 접지로 연결하여 차단할 수 있도록 한 이동통신 단말기의 과전압 차단 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 이동통신 단말기는 배터리를 사용하여 전원을 공급하고, 배터리 전압은 통상적으로 최대 4.2V를 사용(최대 순간전류 600mA)하며, 이러한 단말기 내부 회로는 5V 이상의 과전압 입력시 기기 및 부품들이 손상을 입을 수 있다.

따라서, 종래의 이동통신 단말기는 실험실이나 단말기 생산 과정에서와 같이 배터리가 아닌 외부의 전원공급장치를 이용하는 경우에 외부로부터 입력될 수 있는 과전압으로부터 기기 및 부품들을 보호하기 위해 과전압 차단회로를 구비하고 있다. 예컨대 이동통신 단말기를 테스트하기 위해 외부의 전원공급장치를 이용하여 전원을 공급하는 경우 전압값이 잘못 셋팅되어 과전압이 공급되거나, 테스트 도중에 조작 또는 기기의 이상으로 필요 이상의 높은 과정이 공급되는 경우 이러한 과전압을 차단회로에서 차단하여 기기 및 부품의 손상을 방지해 준다.

도 1은 종래 이동통신 단말기의 전원 공급 구조를 도시한 도면으로, 기본적으로 단말기에 장착된 배터리(11)로부터 전원 온/오프 스위치(16) 및 자동전원공급부(14)를 통해 MSM 칩(15)에 전원이 공급되는 경로(①)를 가지며, 이 외에 외부 전원공급장치(12)를 이용하는 경우 과전압 차단회로부(13)를 경유하는 전원 공급 경로(②)와, 과전압 차단회로부(13)를 경유하지 않는 전원 공급 경로(③)를 갖는데, 전원공급장치(12)는 단말기 구동에 필요한 외부 전원을 공급하며, 이때 공급된 외 부 전원은 단말기 내부에 구비된 과전압 차단회로부(13)를 통해 자동전원공급부(14)로 입력되고, 이렇게 입력된 전원은 자동전원공급부(14)에 의해 단말기의 MSM(Mobile Station Modem) 칩(15)에 자동으로 공급된다.

또한, 외부 전원을 공급받는 경우에 있어서, 단말기에 구비된 전원 온/오프 스위치(16)를 조작해야만 자동전원공급부(14)를 통해 MSM 칩(15)에 전원이 공급되는 경우가 있는데, 이때 단말기에 공급되는 전원은 앞에서 설명한 과전압 차단회로부(13)를 경유하지 않음에 따라 과전압이 그대로 입력되는 경우 이를 차단하지 못하여 부품들 예컨대, FET(Field Effect Transistor)나 스위칭 소자들이 과전압에 견디지 못하고 손상되거나 단말기가 이상동작을 하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 목적은, 이동통신 단말기에서 전원 온/오프 스위치를 통해 외부 전원을 입력받아 MSM 칩과 같은 내부 회로에 공급하는데 있어, 과전압이 입력되는 경우 이를 접지로 연결하는 스위칭 회로를 추가로 구성함으로써, 단말기 내부 회로에 과전압이 공급되는 것을 차단하고, 이를 통해 A/S 센터나 생산 과정 또는 실험실 등에서와 같이 이동통신 단말기에 외부 전원을 공급하게 되는 상황에서 발생될 수 있는 과전압으로부터 이동통신 단말기 및 내부 부품들을 보호할 수 있도록 하는데 있다.

삭제

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명의 특징은, 이동통신 단말기에서 외부 전원을 입력받아 자동전원공급부를 통해 내부 회로에 공급하는 경우의 과전압 차단 장치에 있어서, 상기 외부 전원을 전원 온/오프 스위치를 통해 입력받는 경우 상기 전원 온/오프 스위치로 입력되는 외부 전원의 이상 여부를 체크하여 그 결과를 과전압 입력 차단을 위한 스위칭 동작 제어신호로 출력하는 과전압 차단회로부와; 상기 전원 온/오프 스위치와 자동전원공급부 사이에서 상기 과전압 차단회로부의 스위칭 동작 제어신호에 따라 구동하면서 상기 전원 온/오프 스위치를 통해 공급되는 정상 상태의 외부 전원을 상기 자동전원공급부로 연결하거나, 상기 전원 온/오프 스위치를 통해 공급되는 과전압 상태의 외부 전원을 접지로 연결하여 상기 자동전원공급부로의 과전압 입력을 차단하기 위해서, 상기 자동전원공급부와 연결되어 전원 온/오프 스위치를 통해 입력되는 외부 전원을 소정시간 지연시키고 지연된 정상 상태의 외부 전원을 상기 자동전원공급부로 연결해 주는 지연 회로부와, 상기 지연 회로부 및 자동전원공급부와 병렬 연결되어 상기 과전압 차단회로부로부터 스위칭 동작 제어신호가 출력되는 경우 상기 지연 회로부를 통해 지연된 과전압 상태의 외부 전원을 분배해 주는 전압분배 회로부와, 상기 과전압 차단회로부로부터 출력되는 스위칭 동작 제어신호에 따라 구동되어 상기 전압분배 회로부에 의해 분배된 과전압 상태의 외부 전원을 접지로 연결하여 흘려보내는 FET로 이루어진 스위칭 회로부를 포함하여 이루어진 이동통신 단말기의 과전압 차단 장치를 제공하는데 있다.

그리고, 상기 지연 회로부는, 전원 온/오프 스위치에 저항을 연결하고, 상기 저항에 커패시터를 병렬로 연결하여 상기 전원 온/오프 스위치를 통해 입력되는 외부 전원을 지연시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전압분배 회로부는, 지연 회로부의 다음 단에 저항값이 동일한 두 개의 저항을 병렬 연결하여 상기 지연 회로부를 통해 지연된 과전압 상태의 외부 전원을 전압분배 법칙에 따라 분배해 주는 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 각 저항은, 외부로부터 입력되는 과전압에 의해 파손되지 않도록 현재 이동통신 단말기 내부에서 사용되는 저항에 비해 큰 사이즈의 저항을 사용하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 전원 온/오프 스위치 조작으로 전원을 입력받아 자동전원공급부를 통해 MSM 칩에 공급하는 경우에 과전압 차단회로부의 제어에 따른 스위칭 동작으로 해당되는 자동전원공급부로 입력될 수 있는 과전압을 차단하여 단말기 및 부품을 보호하고자 하는데, 이를 위한 이동통신 단말기의 과전압 차단 장치는 첨부한 도면 도 2에 도시한 바와 같은 구성을 갖는다.

즉, 도 2는 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 과전압 차단 장치를 도시한 도면으로, 도 1에 도시된 종래 이동통신 단말기의 기본적인 전원 공급 구조를 그대로 유지한 상태에서, 전원 온/오프 스위치(23)의 조작으로 외부 전원공급장치(21)로부터 전원을 입력받아 자동전원공급부(25)를 통해 MSM 칩(26)에 소정의 전원을 공급하는 경우 즉, 도 1에서 과전압 차단회로부(22)를 경유하지 않는 외부 전원 공급 경로(③)를 통해 전원을 공급하는 경우 과전압 차단회로부(22)는 외부 전원공급장치(21)로부터 공급되는 전원의 이상 여부를 체크하여 그 결과를 과전압 입력 차단을 위한 스위칭 동작 제어신호로 출력하며, 스위칭 회로부(24)는 과전압 차단회로부(22)의 스위칭 동작 제어신호에 따라 외부 전원공급장치(21)로부터 전원 온/오프 스위치(23)를 통해 자동전원공급부(25) 측으로 과전압이 입력되는 경우 이를 접지로 연결하여 자동전원공급부(25)를 통한 MSM 칩(26)으로의 과전압 입력을 차단한다.

여기서, 실제적인 과전압 차단 기능을 수행하는 스위칭 회로부(24)를 보다 상세히 설명하면, 이는 첨부한 도면 도 3에 도시한 바와 같이 저항(R1~R3)과 커패시터(C) 및 FET의 조합으로 이루어지는데, 전원 온/오프 스위치(23)에 연결된 저항(R1)에 커패시터(C)를 병렬로 연결하여 전원공급장치(21)로부터 입력되는 전원을 지연시키는 지연 회로부(24-1)를 구성하며, 이 지연 회로부(24-1)에 전원공급장치(21)로부터 전원 온/오프 스위치(23)를 통해 공급되는 전원을 MSM 칩(26)에 공급하는 자동전원공급부(25)를 병렬로 연결하게 된다. 이때, 과전압 차단 회로부(22)는 외부 전원공급장치(21)로부터 전원 온/오프 스위치(23)로 공급되는 전원 공급 라인에 연결되며, 이로써 외부 전원공급장치(21)로부터 공급되는 전원의 이상 여부 즉, 과전압이 입력되는지 여부를 체크한다.

또한, 지연 회로부(24-1) 및 자동전원공급부(25)에 대해 두 개의 저항(R2, R3)을 병렬 연결함으로써 전압분배 회로부(24-2)를 구성하여 과전압이 입력되는 경우 이를 전압분배 법칙에 따라 분배해 주게 되는데, 이때 각 저항(R2, R3)은 동일한 저항값을 갖도록 설계하는 것이 바람직하다.

그리고, 과전압 차단회로부(22)의 과전압 입력 차단을 위한 스위칭 동작 제어신호에 따라 구동되는 FET가 전압분배 회로부(24-2)에 의해 분배된 전원을 접지(GND)로 연결함으로써 외부 전원공급장치(21)로부터 전원 온/오프 스위치(23)를 통해 공급되는 과전압이 자동전원공급부(25)를 통해 MSM 칩(26) 측으로 입력되는 것을 차단하게 된다.

상술한 도 3의 스위칭 회로부(24)에서 각 저항(R1~R3)은 과전압에 견딜수 있어야 하므로, 이동통신 단말기 내부에 통상적으로 사용되는 저항(0.4*0.2(inch))에 비해 큰 사이즈 예컨대, 0.6*0.3나 0.8*0.5 또는 0.8*0.8(inch) 크기의 저항을 사용하는 것이 바람직하며, 이러한 스위칭 회로부(24)에 의한 과전압 차단 동작을 첨부한 도면 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 이동통신 단말기에 외부의 전원공급장치(21)를 연결한 상태에서, 단말기에 구비된 전원 온/오프 스위치(23)를 조작하게 되면, 전원공급장치(21)의 외부 전원이 단말기 내부로 공급되고, 이렇게 공급된 외부 전원은 전원 온/오프 스위치(23)를 통해 자동전원공급부(25) 측으로 입력되는데, 이때 전원 온/오프 스위치(23)와 자동전원공급부(25) 사이에 연결된 스위칭 회로부(24)의 지연 회로부(24-1)에서 외부 전원을 소정시간 지연시키게 되며, 그 지연시간 동안에 과전압 차단회로부(22)는 외부 전원공급장치(21)로부터 전원 온/오프 스위치(23)로 공급되는 전원의 이상 여부를 체크하여 과전압이 공급되고 있는지를 확인하게 된다.

이때, 도 4의 (가)와 같이 외부 전원공급장치(21)로부터 전원 온/오프 스위치(23)로 공급되는 전원이 정상 전원으로 확인되는 경우 과전압 차단회로부(22)는 스위칭 회로부(24)로 스위칭 동작 제어신호를 출력하지 않게 되고, 따라서 스위칭 회로부(24)가 과전압 입력 차단을 위한 동작을 수행하지 않음에 따라 외부의 전원공급장치(21)로부터 전원 온/오프 스위치(23)를 통해 공급된 외부 전원(정상 전압 ; 구간 A)은 스위칭 회로부(24)의 지연 회로부(24-1)를 통해 자동전원공급부(25)로 입력(구간 B)되고, 자동전원공급부(25)는 MSM 칩(26)에 단말기 구동에 필요한 소정 전원을 공급함으로써 해당되는 이동통신 단말기가 정상 동작하게 된다.

그런데, 앞에서 외부 전원공급장치(21)로부터 전원 온/오프 스위치(23)로 공급되는 전원의 이상 여부를 체크한 결과, 도 4의 (나)와 같이 과전압으로 확인되는 경우 과전압 차단회로부(22)는 스위칭 회로부(24)로 스위칭 동작 제어신호를 출력하게 되고, 이에 따라 스위칭 회로부(24)가 과전압 입력 차단을 위한 구동을 수행하여 외부 전원(과전압 ; 구간 A)을 접지(GND)로 연결함으로써, 외부의 전원공급장치(21)로부터 전원 온/오프 스위치(23)를 통해 공급되는 과전압이 스위칭 회로부(24)의 지연 회로부(24-1)를 통해 자동전원공급부(25)로 입력되는 것을 차단하게 된다.

즉, 전원공급장치(21)로부터 전원 온/오프 스위치(23)를 통해 공급되는 외부 전원(과전압 ; 구간 A)을 스위칭 회로부(24)의 지연 회로부(24-1)에서 소정시간 지연(구간 B)시키게 되며, 이때 과전압 차단회로부(22)에서 외부 전웝공급장치(21)로부터 공급되는 전원이 과전압이라는 것을 확인하여 스위칭 회로부(24)로 스위칭 동작 제어신호를 출력함에 따라 FET가 구동하고, 이로 인해 전압분배 회로부(24-2)가 구동되어 지연 회로부(24-1)에 의해 지연된 과전압을 전압분배 법칙에 따라 분배(구간 C)하게 된다. 그리고, 앞에서 구동된 FET가 전압분배 회로부(24-2)에 의해 분배된 전원을 접지(GND)로 연결하여 흘려보냄(구간 D)으로써, 외부 전원공급장치(21)로부터 전원 온/오프 스위치(23)를 통해 공급되는 과전압이 자동전원공급부(25)를 통해 MSM 칩(26) 측으로 입력되는 것을 차단하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 실시예는 상술한 것으로 한정되지 않고, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 이동통신 단말기에서 전원 온/오프 스위치를 통해 외부 전원을 입력받아 MSM 칩과 같은 내부 회로에 공급하는데 있어, 과전압이 입력되는 경우 이를 접지로 연결하여 내부 회로에 과전압이 공급되는 것을 차단함으로써, 단말기 외부 전원을 공급받게 되는 상황(예컨대, A/S 센터나 생산 과정 또는 실험실 등)에서 발생될 수 있는 과전압으로부터 이동통신 단말기 및 내부 부품들을 보호할 수 있게 된다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 이동통신 단말기에서 외부 전원을 입력받아 자동전원공급부를 통해 내부 회로에 공급하는 경우의 과전압 차단 장치에 있어서,

   상기 외부 전원을 전원 온/오프 스위치를 통해 입력받는 경우 상기 전원 온/오프 스위치로 입력되는 외부 전원의 이상 여부를 체크하여 그 결과를 과전압 입력 차단을 위한 스위칭 동작 제어신호로 출력하는 과전압 차단회로부와;

   상기 전원 온/오프 스위치와 자동전원공급부 사이에서 상기 과전압 차단회로부의 스위칭 동작 제어신호에 따라 구동하면서 상기 전원 온/오프 스위치를 통해 공급되는 정상 상태의 외부 전원을 상기 자동전원공급부로 연결하거나, 상기 전원 온/오프 스위치를 통해 공급되는 과전압 상태의 외부 전원을 접지로 연결하여 상기 자동전원공급부로의 과전압 입력을 차단하기 위해서, 상기 자동전원공급부와 연결되어 전원 온/오프 스위치를 통해 입력되는 외부 전원을 소정시간 지연시키고 지연된 정상 상태의 외부 전원을 상기 자동전원공급부로 연결해 주는 지연 회로부와, 상기 지연 회로부 및 자동전원공급부와 병렬 연결되어 상기 과전압 차단회로부로부터 스위칭 동작 제어신호가 출력되는 경우 상기 지연 회로부를 통해 지연된 과전압 상태의 외부 전원을 분배해 주는 전압분배 회로부와, 상기 과전압 차단회로부로부터 출력되는 스위칭 동작 제어신호에 따라 구동되어 상기 전압분배 회로부에 의해 분배된 과전압 상태의 외부 전원을 접지로 연결하여 흘려보내는 FET로 이루어진 스위칭 회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 과전압 차단 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 지연 회로부는, 전원 온/오프 스위치에 저항을 연결하고, 상기 저항에 커패시터를 병렬로 연결하여 상기 전원 온/오프 스위치를 통해 입력되는 외부 전원을 지연시키는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 과전압 차단 장치.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 전압분배 회로부는, 지연 회로부의 다음 단에 저항값이 동일한 두 개의 저항을 병렬 연결하여 상기 지연 회로부를 통해 지연된 과전압 상태의 외부 전원을 전압분배 법칙에 따라 분배해 주는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 과전압 차단 장치.
5. 제 3항 또는 4항에 있어서,

   상기 각 저항은, 외부로부터 입력되는 과전압에 의해 파손되지 않도록 현재 이동통신 단말기 내부에서 사용되는 저항에 비해 큰 사이즈의 저항을 사용하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 과전압 차단 장치.

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