KR100622918B1 - Battery charge-current self-compensation equipment of mobile phone and method of compensating the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배터리의 충전전류를 제어하여 과전류 및 쇼트를 자가 방지하도록 구성된 이동통신단말기의 배터리 충전전류 자가보상장치 및 이를 이용한 보상방법에 관한 것이다. The present invention relates to a battery charging current self-compensation device of a mobile communication terminal configured to control a charging current of a battery to prevent an overcurrent and a short, and a compensation method using the same.

이를 위한 본 발명의 자가보상장치는, 충전용 어댑터로부터 인가되는 공급 전압이 전계효과트랜지스터를 통해 배터리로 인가되어 충전되는 경우 전계효과트랜지스터에 의해 가변하는 충전전류를 일정하게 유지하도록 제어하기 위한 장치에 있어서, 전계효과트랜지스터를 통과하여 배터리로 인가되는 충전전류를 검출한 후 검출된 충전전류가 기준 전류값의 범위내에 해당되는지의 여부를 판단하고, 판단 결과 기설정된 범위를 벗어나면 검출된 충전전류를 전계효과트랜지스터의 전력분산에 맞게 감소 또는 증가시켜 보상하는 충전전류 제어부; 및 충전전류 제어부로부터 가변 설정된 충전전류값을 검출하여 저장한 다음, 가변 설정된 충전전류값에 기초하여 전술한 전계효과트랜지스터의 게이트단자로 바이어스를 인가하는 충전전류 검출/처리부가 포함된다. The self-compensation device of the present invention for this purpose, the apparatus for controlling to maintain a constant charging current by the field effect transistor when the supply voltage applied from the charging adapter is applied to the battery through the field effect transistor to charge After detecting the charging current applied to the battery through the field effect transistor, it is determined whether the detected charging current falls within the range of the reference current value, and if it is out of the predetermined range as a result of the determination, the detected charging current is A charging current controller for compensating by reducing or increasing the power distribution of the field effect transistor; And a charge current detection / processing unit configured to detect and store a variable set charge current value from the charge current controller and apply a bias to the gate terminal of the above-described field effect transistor based on the variable set charge current value.

이동통신단말기, 충전회로, 보상, 전계효과트랜지스터, 충전전류, 배터리Mobile communication terminal, charging circuit, compensation, field effect transistor, charging current, battery

Description

이동통신단말기의 배터리 충전전류 자가보상장치 및 이를 이용한 보상방법 {Battery charge-current self-compensation equipment of mobile phone and method of compensating the same}Battery charge current self-compensation device of mobile communication terminal and compensation method using same {Battery charge-current self-compensation equipment of mobile phone and method of compensating the same}

도 1은 종래의 이동통신단말기에 내장되는 충전장치의 개략적인 회로도, 1 is a schematic circuit diagram of a charging device embedded in a conventional mobile communication terminal,

도 2는 일반적인 전계효과 트랜지스터 소자의 특성을 도시한 그래프,2 is a graph illustrating characteristics of a general field effect transistor device;

도 3은 종래의 이동통신단말기에서 내장되는 충전장치를 이용한 충전방법을 나타낸 절차도, 3 is a procedure showing a charging method using a charging device built in a conventional mobile communication terminal,

도 4는 본 발명에 따른 이동통신단말기의 배터리 충전전류 자가보상장치를 보인 계통도, 4 is a schematic diagram showing a battery charging current self-compensation device of a mobile communication terminal according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 이동통신단말기의 배터리 충전전류 자가보상장치를 이용한 보상 방법을 나타낸 절차도이다. 5 is a flowchart illustrating a compensation method using a battery charging current self-compensation device of a mobile communication terminal according to the present invention.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **** Explanation of symbols for main parts of drawings **

110;전계효과트랜지스터 120,130;제1,2저항110; field effect transistor 120, 130; first and second resistance

140;배터리 150;다이오드140; battery 150; diode

160;충전용 어댑터 200;베이스밴드 칩셋160; adapter 200; baseband chipset

210;충전전류 모니터링 회로 220;정전류210; charging current monitoring circuit 220; constant current

230;DA컨버터 240;충전전류 제어부230; DA converter 240; charge current control unit

250;충전전류 검출/처리부250; charging current detection / processing unit

본 발명은 이동통신단말기에 내장되는 배터리 충전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배터리의 충전전류를 제어하여 과전류 및 쇼트를 자가 방지하도록 구성된 이동통신단말기의 배터리 충전전류 자가보상장치 및 이를 이용한 보상방법에 관한 것이다. The present invention relates to a battery charging device embedded in a mobile communication terminal, and more particularly, to a battery charging current self-compensation device of a mobile communication terminal configured to self-prevent over current and short by controlling the charging current of the battery and a compensation method using the same. It is about.

일반적으로, 이동통신단말기는 동작에 필요한 전원의 공급원으로 배터리를 사용하는데, 이러한 배터리는 반복적으로 재충전하여 사용할 수 있는 2차 배터리로서 니켈카드늄(Ni-Cd) 배터리, 니켈수소(Ni-MH) 배터리, 리튬이온(Li-ion) 배터리, 리튬폴리머(Li-Polymer) 배터리가 개발되어 사용되고 있으며, 최근 들어서는 에너지 밀도와 사이클 수명 및 기타 성능면에서 매우 우수한 특성을 가지고 있는 리튬이온(Li-ion) 배터리가 보편적으로 사용되고 있다. In general, a mobile communication terminal uses a battery as a source of power required for operation. Such a battery is a secondary battery that can be repeatedly recharged and used as a nickel cadmium (Ni-Cd) battery or a nickel hydrogen (Ni-MH) battery. , Li-ion battery, Li-Polymer battery have been developed and used. Recently, Li-ion battery has very good characteristics in terms of energy density, cycle life and other performance. Is commonly used.

2차 배터리의 경우 충전과 방전을 반복하게 되면 충방전을 반복되는 위치에서 고용체가 생성되어 남아 있는 용량을 사용하지 못하게 만드는 즉, 배터리가 사용할 수 있는 용량의 한계를 기억하는 메모리 효과가 발생하게 되므로, 배터리가 허용하는 방전의 범위까지 사용한 다음 충전을 하여야 배터리의 사용 효율성을 높 일 수 있다. In the case of the secondary battery, repeated charging and discharging causes a memory effect in which a solid solution is generated at the repeated charging and discharging positions, thereby preventing the remaining capacity from being used. In addition, the battery should be charged to the extent of discharge allowed by the battery and then charged to increase the use efficiency of the battery.

최근에는 도 1에 도시된 바와 같이 이동통신단말기에 내장되는 충전회로가 주로 사용되고 있다. Recently, a charging circuit built in a mobile communication terminal is mainly used as shown in FIG. 1.

도 1은 종래의 이동통신단말기에 내장되는 충전장치의 개략적인 회로도이고, 도 2는 일반적인 전계효과 트랜지스터 소자의 특성을 도시한 그래프이며, 도 3은 종래의 이동통신단말기에서 내장되는 충전장치를 이용한 충전방법을 나타낸 절차도이다. 1 is a schematic circuit diagram of a charging device built in a conventional mobile communication terminal, FIG. 2 is a graph illustrating characteristics of a general field effect transistor device, and FIG. 3 is a view of a charging device built in a conventional mobile communication terminal. It is a procedure chart showing the charging method.

도 1에 도시된 바와 같이 종래의 이동통신단말기에 내장되는 충전장치는 충전전류 구동형 전계효과트랜지스터(Field Effect Transistor;FET)(Q1)와, 전계효과트랜지스터(Q1)의 드레인 단자와 배터리(2)에 접속되는 충전전류 모니터링용 저항(R2), 양단이 전계효과트랜지스터(Q1)의 게이트 단자와 소스 단자에 각각 접속되는 저항(R1), 전계효과트랜지스터(Q1)의 소스 단자에 캐소드측이 접속되는 역전류 방지용 다이오드(D1), 충전전류 모니터링용 저항(R2)의 양단에 연결되어 저항에 흐르는 충전전류를 모니터링하는 충전전류 모니터링 회로(3), 전계효과트랜지스터(Q1)의 게이트 단자에 일정 전류값의 바이어스를 인가하여 전계효과트랜지스터(Q1)의 오/오프를 제어하는 정전류원(4), 및 정전류원(4)에 일정한 전류값을 출력하여 정전류원(4)을 제어하는 DAC(Digital-to-Analog Converter; 5)로 구성된다. As shown in FIG. 1, a charging device embedded in a conventional mobile communication terminal includes a charge current driven field effect transistor (FET) Q1, a drain terminal of the field effect transistor Q1, and a battery 2. The cathode side is connected to a charge current monitoring resistor (R2) connected to the negative electrode, a resistor (R1) connected at both ends to a gate terminal and a source terminal of the field effect transistor (Q1), and a source terminal of the field effect transistor (Q1). A reverse current prevention diode (D1), a charge current monitoring circuit (3) connected to both ends of the charge current monitoring resistor (R2) to monitor the charge current flowing through the resistor, and a constant current at the gate terminal of the field effect transistor (Q1). A constant current source 4 for controlling the on / off of the field effect transistor Q1 by applying a bias of a value, and a DAC (Digital-D) controlling a constant current source 4 by outputting a constant current value to the constant current source 4. to-Analog Con verter; 5).

이때, 정전류원(4)와 DAC(5) 및 충전전류 모니터링 회로(3)는 이동통신단말기의 베이스밴드용 칩셋(10)에 내장된다. At this time, the constant current source 4, the DAC 5 and the charging current monitoring circuit 3 are embedded in the baseband chipset 10 of the mobile communication terminal.

이러한 구성으로 이루어지는 종래의 이동통신단말기용 충전장치는 도 3에 도 시된 바와 같이 처음 충전용 어댑터(1)가 이동통신단말기에 연결되고 배터리가 연결되는 경우 DAC(5)에서 내부의 정전류원을 구동시키기 위한 일정한 전류값을 출력한다(S1~S3). 출력된 전류값은 전계효과트랜지스터(Q1)의 게이트 단자로 인가되어 전계효과트랜지스터(Q1)를 온(ON) 시키고, 이와 동시에 게이트 단자와 소스 단자 양단에 접속된 저항 사이로 전류가 흐르면서 Vgs전압을 형성시키며, 형성된 Vgs전압에 의해 전계효과트랜지스터(Q1)를 통해 흐르는 충전 전류량을 제어하여 충전을 수행하도록 구동한다(S4). The conventional charging device for a mobile communication terminal having such a configuration drives an internal constant current source in the DAC 5 when the first charging adapter 1 is connected to the mobile communication terminal and a battery is connected as shown in FIG. 3. Outputs a constant current value to make (S1 ~ S3). The output current value is applied to the gate terminal of the field effect transistor Q1 to turn on the field effect transistor Q1, and at the same time, the current flows between the resistance connected between the gate terminal and the source terminal to form a Vgs voltage. In addition, the charging current is driven to control the amount of charge current flowing through the field effect transistor Q1 according to the formed Vgs voltage (S4).

즉, 배터리(2)의 충전은 충전용 어댑터(1)로부터 인가되는 공급전압을 전계효과트랜지스터(Q1)와 충전전류 모니터링용 저항(R2)을 통해 처리한 다음 정전류(CC)/정전압(CV) 형태로 배터리 충전이 이루어진다. That is, the charging of the battery 2 processes the supply voltage applied from the charging adapter 1 through the field effect transistor Q1 and the charging current monitoring resistor R2, and then the constant current CC / constant voltage CV. The battery is charged in the form.

이때, 충전 전류량을 제어하는 방법은 충전전류 모니터링용 저항(R2)을 통해 배터리(2)로 인가되는 충전전류를 감지하여 충전전류의 차이에 따라 충전 전류량을 변경함으로써 원하는 전류값에 수렴하도록 한다. In this case, the method of controlling the charge current amount detects the charge current applied to the battery 2 through the charge current monitoring resistor R2 so as to converge to the desired current value by changing the charge current amount according to the difference of the charge current.

그런데, 일반적인 전계효과트랜지스터(Q1)는 도 2에 도시된 바와 같이 게이트의 역치전압(threshold voltage)에 편차가 존재하기 때문에 같은 DAC값을 인가하더라도 시료마다 초기 충전 전류량이 iDS1, iDS2와 같이 달리지는 문제점이 있으며, 심한 경우에는 충전 전류량이 1 암페어(A)를 초과하여 과전류가 흐르게 되는 문제점이 발생되고 있다. However, since the general field effect transistor Q1 has a deviation in the threshold voltage of the gate as shown in FIG. 2, even if the same DAC value is applied, the initial charge current amount of each sample is equal to i DS1 and i DS2 . There is a problem in running, and in severe cases, the charge current amount exceeds 1 Ampere (A) is a problem that the overcurrent flows.

또한, 충전용 어댑터(1)의 출력전압은 전계효과트랜지스터(Q1)의 전력분산에 영향을 주는데, 통상적으로 충전용 어댑터(1)의 전압이 높아 전계효과 트랜지스터가 과열발생으로 인하여 파손될 우려가 있다. In addition, the output voltage of the charging adapter 1 affects the power dissipation of the field effect transistor Q1. In general, the voltage of the charging adapter 1 is high so that the field effect transistor may be damaged due to overheating. .

또한, 종래의 충전장치는 일단 충전이 시작되면 충전전류 모니터링 회로(3)에 의해 적정 충전전류값으로 수렴하지만 일부 특성이 나쁜 전계효과트랜지스터(Q1)의 경우에는 충전을 시도할 때마다 초기에 과도한 충전전류가 흐를 수 있어 배터리에 큰 손실을 주게 되는 문제점이 있다. In addition, the conventional charging device converges to the proper charging current value by the charging current monitoring circuit 3 once the charging is started, but in the case of the field effect transistor Q1, which is poor in some characteristics, it is excessively initially charged every time the charging is attempted. There is a problem that the charging current can flow to give a large loss to the battery.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 이동통신단말기의 배터리로 인가되는 충전전류와 정전류의 차이를 감지하여 감지된 차이에 따라 배터리의 충전전류를 가변시킴으로써 초기 충전전류의 과전류 및 쇼트를 자가 방지하여 배터리 충전전류의 안정화를 도모하도록 구성된 이동통신단말기의 배터리 충전전류 자가보상장치 및 이를 이용한 보상방법를 제공하는 데 그 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the above-described problems, by detecting the difference between the charging current and the constant current applied to the battery of the mobile communication terminal by varying the charging current of the battery according to the detected difference, the overcurrent and short of the initial charging current The purpose of the present invention is to provide a self-compensating device for a battery charge current of a mobile communication terminal and a compensation method using the same.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동통신단말기의 배터리 충전전류 자가보상장치는, 충전용 어댑터로부터 인가되는 공급 전압이 전계효과트랜지스터를 통해 배터리로 인가되어 충전되는 경우 상기 전계효과트랜지스터에 의해 가변하는 충전전류를 일정하게 유지하도록 제어하기 위한 장치에 있어서, 상기 전계효과트랜지스터를 통과하여 배터리로 인가되는 충전전류를 검출한 후 상기 검출된 충전전류 가 기설정된 범위내에 해당되는지의 여부를 판단하고, 판단 결과 상기 기설정된 범위에 벗어나면 상기 검출된 충전전류를 전계효과트랜지스터의 전력분산에 맞게 감소 또는 증가시켜 보상하는 충전전류 제어부; 및 상기 충전전류 제어부로부터 가변 설정된 충전전류값을 검출하여 저장한 다음, 상기 가변 설정된 충전전류값에 기초하여 상기 전계효과트랜지스터의 게이트단자로 바이어스를 인가하는 충전전류 검출/처리부가 포함된다. The battery charging current self-compensation device of the mobile communication terminal of the present invention for achieving the above object is variable by the field effect transistor when the supply voltage applied from the charging adapter is charged to the battery through the field effect transistor A device for controlling to maintain a constant charging current, the apparatus comprising: detecting a charging current applied to a battery through the field effect transistor and determining whether the detected charging current falls within a preset range, A charging current controller for compensating by reducing or increasing the detected charging current according to the power distribution of the field effect transistor when it is out of the predetermined range as a result of the determination; And a charge current detection / processing unit configured to detect and store a variable set charge current value from the charge current controller and apply a bias to a gate terminal of the field effect transistor based on the variable set charge current value.

이때, 상기 충전전류는 처음 충전을 시도하는 경우에 발생되는 초기 충전전류이고, 여기에 상기 충전전류 검출/처리부로부터 검출된 충전전류값에 따라 상기 전계효과트랜지스터의 게이트단자로 인가되는 바이어스를 제어하는 DA컨버터가 더 포함되기도 한다. In this case, the charging current is an initial charging current generated when the first charging is attempted, and controls the bias applied to the gate terminal of the field effect transistor according to the charging current value detected from the charging current detecting / processing unit. DA converter may be further included.

그리고, 본 발명의 이동통신단말기의 배터리 충전전류 자가 보상 방법은 충전용 어댑터로부터 인가되는 공급 전압이 전계효과트랜지스터를 통해 배터리로 인가되어 충전되는 경우 상기 전계효과트랜지스터에 의해 가변하는 충전전류를 일정하게 유지하도록 제어하기 위한 방법에 있어서, 상기 전계효과트랜지스터를 통과하여 배터리로 인가되는 충전전류를 검출하는 검출 단계; 상기 검출된 충전전류가 기준 전류값의 범위내에 해당되는지의 여부를 판단하는 판단 단계; 상기 판단 결과, 기설정된 범위내에 속하는 경우에는 상기 검출된 충전전류에 기초하여 상기 전계효과트랜지스터의 게이트단자로 바이어스를 인가하고, 상기 기설정된 범위내에 속하지 않는 경우에는 상기 검출된 충전전류를 보상한 후 보상된 충전전류에 기초하여 상기 전계효과트랜지스터의 게이트단자로 바이어스를 인가하는 보상단계; 및 상기 단계를 거친 후, 충전을 수행하는 충전 단계를 포함하여 이루어진다. The self-compensating method of the battery charging current of the mobile communication terminal of the present invention provides a constant charging current that is varied by the field effect transistor when the supply voltage applied from the charging adapter is applied to the battery through the field effect transistor. CLAIMS 1. A method for controlling to maintain, the method comprising: detecting a charging current applied to a battery through the field effect transistor; A determination step of determining whether the detected charging current falls within a range of a reference current value; As a result of the determination, a bias is applied to a gate terminal of the field effect transistor based on the detected charging current when it is within a preset range, and after compensating for the detected charging current when it is not within the preset range. A compensation step of applying a bias to the gate terminal of the field effect transistor based on the compensated charging current; And after the above step, a charging step of performing charging.

이때, 상기 보상 단계는 상기 검출된 충전전류가 기설정된 범위보다 작은지의 여부를 판단하는 제1단계; 및 상기 판단 결과, 상기 검출된 충전전류가 기설정된 범위보다 작으면 상기 검출된 충전전류값에 이미 설정된 상수값을 증가시켜 충전전류량이 증가되도록 보상하는 제2단계를 포함하여 이루어지고, 또는 상기 검출된 충전전류가 기설정된 범위보다 큰지의 여부를 판단하는 제3단계; 및 상기 판단 결과, 상기 검출된 충전전류가 기설정된 범위보다 크면 상기 검출된 충전전류값에 이미 설정된 상수값을 감소시켜 충전전류량이 감소되도록 보상하는 제4단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. In this case, the compensating step may include a first step of determining whether the detected charging current is smaller than a preset range; And a second step of compensating that the amount of charging current is increased by increasing a constant value already set to the detected charging current value when the detected charging current is smaller than a preset range, or detecting the detected current. A third step of determining whether the charged charging current is larger than a preset range; And a fourth step of compensating that the amount of charging current is reduced by reducing a constant value already set in the detected charging current value when the detected charging current is greater than a preset range.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 이동통신단말기의 배터리 충전전류 자가보상장치를 보인 계통도이고, 도 5는 본 발명에 따른 이동통신단말기의 배터리 충전전류 자가보상장치를 이용한 보상 방법을 나타낸 절차도이다.4 is a schematic diagram illustrating a battery charging current self-compensation device of a mobile communication terminal according to the present invention, and FIG. 5 is a flowchart illustrating a compensation method using the battery charging current self-compensation device of a mobile communication terminal according to the present invention.

먼저 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 이동통신단말기의 배터리 충전전류 자가 보상장치는 전계효과트랜지스터(FET; 110)와, 제1,2저항(120,130), 배터리(140), 다이오드(150), 충전전류 모니터링 회로(210), 정전류원(220), DA컨버터(230), 충전전류 제어부(240), 및 초기 충전전류 검출/저장부(250)로 구성된다. First, referring to FIG. 4, a self-compensating device for a battery charging current of a mobile communication terminal according to the present invention includes a field effect transistor (FET) 110, first and second resistors 120 and 130, a battery 140, and a diode 150. , A charge current monitoring circuit 210, a constant current source 220, a DA converter 230, a charge current controller 240, and an initial charge current detection / storage unit 250.

여기서, 전계효과트랜지스터(FET; Field Effect Transistor)(110)는 소스 (Source), 드레인(Drain), 게이트(Gate)의 3극을 가지는 반도체로서, 게이트 단자와 소스 단자간의 전압(Vgs)에 의해 발생하는 정전계로 소스 단자와 드레인 단자사이의 전류(Ids)를 제어한다. 이러한 전계효과트랜지스터(110)은 후술하는 정전류원()로부터 인가되는 일정 전류에 의해 스위칭 역할을 한다. Here, the field effect transistor (FET) 110 is a semiconductor having three poles of a source, a drain, and a gate, and is applied to a voltage V gs between the gate terminal and the source terminal. The electrostatic field generated by the controller controls the current I ds between the source terminal and the drain terminal. The field effect transistor 110 serves as a switching by a constant current applied from the constant current source (to be described later).

제1저항(120)은 전압인가용으로 양단이 전계효과트랜지스터(110)의 게이트(gate) 단자와 소스(source) 단자에 각각 접속되어, 전계효과트랜지스터(110)의 소스 단자로부터 게이트 단자로 흐르는 전류에 의해 Vgs 전압을 형성하게 된다. Both ends of the first resistor 120 are connected to a gate terminal and a source terminal of the field effect transistor 110 for voltage application, and flow from the source terminal of the field effect transistor 110 to the gate terminal. The current forms the Vgs voltage.

제2저항(130)은 전계효과트랜지스터(110)의 드레인 단자에 연결됨과 동시에 배터리의 일단과 연결되어 배터리(120)로 인가되는 충전전류를 제어하기 위한 전류제한용으로 사용된다. The second resistor 130 is connected to the drain terminal of the field effect transistor 110 and at the same time connected to one end of the battery is used for the current limit for controlling the charging current applied to the battery 120.

다이오드(150)는 충전용 어댑터(160)와 전계효과트랜지스터(110)의 소스 단자 사이에 접속되어 역류를 방지하는 역할을 한다. The diode 150 is connected between the charging adapter 160 and the source terminal of the field effect transistor 110 to prevent reverse flow.

충전전류 모니터링 회로(210)는 제2저항(130)의 양단에 접속되어 제2저항(130)에 흐르는 충전전류를 검출하여 모니터링하는 역할을 한다.The charging current monitoring circuit 210 is connected to both ends of the second resistor 130 and serves to detect and monitor the charging current flowing in the second resistor 130.

정전류원(220)는 일정 전류값의 바이어스를 전계효과트랜지스터(110)의 게이트 단자로 인가하여 전계효과트랜지스터(110)의 온/오프를 제어한다. The constant current source 220 controls the on / off of the field effect transistor 110 by applying a bias of a constant current value to the gate terminal of the field effect transistor 110.

DA컨버터(230)는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 장치로서, 변환된 신호 즉, 일정 충전전류값(이하 'DAC값'이라 함)을 정전류원에 인가하여 전계효과트랜지스터(110)로 인가되는 전류값을 제어하는 역할을 한다. The DA converter 230 converts a digital signal into an analog signal. The DA converter 230 applies a converted signal, that is, a constant charging current value (hereinafter, referred to as a 'DAC value') to a constant current source and is applied to the field effect transistor 110. It controls the current value.

충전전류 제어부(240)는 충전전류 모니터링 회로(210)로부터 검출된 충전전류를 기준 충전전류값(미리 설정해둔 기준치로서 이하 '타겟 충전전류값'이라 칭함)과 비교 분석하여, 해당 범위내에 속하면 현재의 DAC값을 이용하여 충전을 수행하고, 해당 범위내에 속하지 않으면 현재의 DAC값을 감소 또는 증가시키는 제어를 한다. 해당 범위라 하면 타겟 충전전류값±오차값에 해당되는 범위로 이에 대한 상세한 설명은 후술한다. The charging current controller 240 compares the charging current detected from the charging current monitoring circuit 210 with a reference charging current value (hereinafter referred to as a 'target charging current value' as a preset reference value), and falls within the corresponding range. Charging is performed using the current DAC value, and control is made to decrease or increase the current DAC value if it is not within the range. If it is a range corresponding to the target charging current value ± error value, a detailed description thereof will be described later.

충전전류 검출/처리부(250)는 전술한 충전전류 제어부(240)에 의해 가변된 DAC값을 검출하여 저장한 다음, 정전류원(220)를 통해 전계효과트랜지스터(110)의 게이트 단자에 바이어스를 인가할 수 있도록 DA컨버터(230)로 전송한다. The charging current detection / processing unit 250 detects and stores the variable DAC value by the charging current control unit 240 described above, and then applies a bias to the gate terminal of the field effect transistor 110 through the constant current source 220. It is transmitted to the DA converter 230 to be.

이러한 충전전류 검출/처리부(250)와, 충전전류 제어부(240), DA컨버터(230), 정전류원(220), 및 충전전류 모니터링 회로(210)는 각각 독립적으로 이동통신단말기에 내장될 수 있으나, 도시된 바와 같이 베이스밴드용 칩셋(200)에 일체화로 내장될 수 있다.The charging current detection / processing unit 250, the charging current control unit 240, the DA converter 230, the constant current source 220, and the charging current monitoring circuit 210 may be independently embedded in the mobile communication terminal. As shown in the drawing, the baseband chipset 200 may be integrated as an integrated body.

따라서, 전계효과트랜지스터(110)의 게이트 단자에는 정전류원(220)이 접속되고, 전계효과트랜지스터(110)의 게이트 단자와 정전류 소자 사이에 소스 단자와 연결된 제1 저항(120)이 접속되며, 소스 단자에는 다이오드(150)의 캐소드측이 접속된다. 그리고, 전계효과트랜지스터(110)의 드레인 단자에는 배터리(120)와 접속된 제2 저항(130)이 연결됨과 동시에 이러한 제2 저항(130)의 양단에 충전전류 모니터링 회로(210)가 접속되며, 정전류원(220)의 전류량을 가변하시키 위한 DA컨버터(230)가 연결된다. 또한, 충전전류 모니터링 회로(210)에 충전전류 제어부(240) 및 초기 충전전류 검출/처리부(250)가 순차적으로 접속되고 초기 충전전류 검출/처리부(250)로부터 출력되는 충전전류값이 DA컨버터(230)로 인가하도록 초기 충전전류 검출/처리부(250)와 DA컨버터(230)가 연결된다. Accordingly, the constant current source 220 is connected to the gate terminal of the field effect transistor 110, and the first resistor 120 connected to the source terminal is connected between the gate terminal of the field effect transistor 110 and the constant current device, and the source The cathode side of the diode 150 is connected to the terminal. In addition, a second resistor 130 connected to the battery 120 is connected to the drain terminal of the field effect transistor 110 and a charging current monitoring circuit 210 is connected to both ends of the second resistor 130. The DA converter 230 for varying the amount of current in the constant current source 220 is connected. In addition, the charging current controller 240 and the initial charging current detection / processing unit 250 are sequentially connected to the charging current monitoring circuit 210, and the charging current value output from the initial charging current detection / processing unit 250 is converted into a DA converter ( The initial charging current detection / processing unit 250 and the DA converter 230 are connected to the 230.

이와 같이 구성되는 본 발명의 이동통신단말기의 배터리 충전전류 자가 보상장치는 이동통신단말기에 충전용 어댑터(160)가 연결되면 내부의 DA컨버터(230)로부터 DAC값을 출력하여 전계효과트랜지스터(110)의 구동을 위한 정전류원(바이어스)을 공급하고, 이에 따라 전계효과트랜지스터(110)의 게이트 단자와 소스 단자 사이에는 제1저항(120) 사이로 흐르는 전류가 흐르면서 양단간 전압(Vgs)이 형성되고, 이 전압(Vgs)에 의해 전계효과트랜지스터(110)를 통해 흐르는 충전전류량을 조절한다. The self-compensating device for the battery charge current of the mobile communication terminal of the present invention configured as described above outputs the DAC value from the DA converter 230 inside when the charging adapter 160 is connected to the mobile communication terminal, and thus the field effect transistor 110. Supplying a constant current source (bias) for driving of the voltage, and thus a current (Vgs) is formed between the gate terminal and the source terminal of the field effect transistor 110 as a current flowing between the first resistor 120, The amount of charging current flowing through the field effect transistor 110 is adjusted by the voltage Vgs.

충전전류량을 조절하는 방법은 도 5에 도시된 바와 같다. The method of adjusting the charging current amount is as shown in FIG. 5.

먼저, 충전어댑터(160)가 연결되고 이와 동시에 배터리(140)가 연결되면 종래에 같이 DA컨버터(230)로부터 일정한 상수값의 DAC값을 출력하여 내부의 정전류원을 구동시킨다(S100,S110). First, when the charging adapter 160 is connected and at the same time when the battery 140 is connected, the internal constant current source is driven by outputting a constant constant DAC value from the DA converter 230 as in the prior art (S100 and S110).

이때, 충전어댑터(160)가 연결되어 있지 않으면 처음 시작 단계로 루틴되고, 이와 마찬가지로 배터리(140)가 연결되어 있지 않으면 처음 단계로 이동하여 충전어댑터(160)의 연결 여부를 다시 판단한다.In this case, if the charging adapter 160 is not connected, the routine is started as a first start step. Similarly, if the battery 140 is not connected, the routine is moved to the first step to determine whether the charging adapter 160 is connected again.

이어, 본 발명의 자가 보상장치를 처음 시도하는지의 여부를 판단하여, 판단 결과 처음 시도하는 경우에는 DA컨버터(230)로부터 일정한 상수값에 해당되는 초기 DAC값을 출력하고, 처음 시도하는 경우가 아니면 이전에 결정된 초기 DAC값을 이용 하여 충전을 수행한다(S130). Subsequently, it is determined whether the self-compensation apparatus of the present invention is attempted for the first time, and if it is the first attempt as a result of the determination, an initial DAC value corresponding to a constant constant value is output from the DA converter 230. Charging is performed using the previously determined initial DAC value (S130).

전단계에서 처음 시도하는 경우, DA컨버터(230)로부터 출력되는 DAC값을 정전류원(220)을 통해 전계효과트랜지스터(110)의 게이트 단자와 소스 단자에 흐르도록 인가하면 이에 의해 Vgs전압이 형성하게 되고, 형성된 Vgs전압에 의해 전계효과트랜지스터(110)를 통해 흐르는 충전전류량을 제어한다(S140). In the first step in the previous step, the Vgs voltage is formed by applying the DAC value output from the DA converter 230 to the gate terminal and the source terminal of the field effect transistor 110 through the constant current source 220. The amount of charge current flowing through the field effect transistor 110 is controlled by the formed Vgs voltage (S140).

충전전류량은 제2저항(130)의 양단에 접속된 충전전류 모니터링 회로(210)를 통해 검출할 수 있으며, 검출된 충전전류량(또는 모니터링된 충전전류)은 충전전류 제어부(240)에서 타겟 충전전류값과 비교 분석한다(S140). The charging current amount may be detected through the charging current monitoring circuit 210 connected to both ends of the second resistor 130, and the detected charging current amount (or the monitored charging current) may be detected by the charging current controller 240 in the target charging current. Comparative analysis with the value (S140).

이때, 하기의 수학식 1에서와 같은 연산을 통해 모니터링된 충전전류값이 타겟 충전전류값으로부터 허용오차(Tolerance) 범위내에 해당하는지의 여부를 판단하는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable to determine whether the monitored charging current value is within a tolerance range from the target charging current value through an operation as in Equation 1 below.

[모니터링된 충전전류] = [타겟 충전전류값] ± C(허용오차) [Monitored Charge Current] = [Target Charge Current Value] ± C (Tolerance)

판단결과, 타켓 충전전류값의 오차 범위내에 속하면 현 DAC값을 저장한 후 저장된 DAC값으로 배터리 충전을 시작하는데, 충전 모드는 정전류 또는 정전압 모드로 진행한다(S150~S170). As a result of determination, if the value falls within the error range of the target charging current value, the current DAC value is stored and the battery is charged with the stored DAC value. The charging mode proceeds to the constant current or the constant voltage mode (S150 to S170).

판단결과, 타켓 충전전류값의 오차 범위내에 속하지 않으면 모니터링 충전전류값이 타겟 충전전류값으로부터 허용오차(C)를 감산한 수치보다 작은지의 여부를 분석한 후, 타겟 충전전류값으로부터 허용오차(C)를 감산한 수치보다 작으면 모니 터링 충전전류값에 미리 설정된 소정값(k)을 증가시켜 현 DAC값이 증가하도록 제어한 다음, 전단계의 수학식 1에서와 같은 연산을 반복 수행한다(S142,S144). 수행 결과, 조건에 만족하면 설정된 DAC값으로 배터리 충전을 수행한다. As a result of the determination, if it is not within the error range of the target charging current value, it is analyzed whether or not the monitoring charging current value is smaller than the value obtained by subtracting the tolerance C from the target charging current value. ) Is smaller than the subtracted value, the control value is increased by increasing a predetermined value k previously set to the monitoring charging current value, and then the same operation as in Equation 1 of the previous step is repeated (S142, S144). As a result, if the condition is satisfied, the battery is charged with the set DAC value.

역으로, 모니터링된 충전전류값이 타겟 충전전류값으로부터 허용오차(C)를 감산한 수치보다 크면 타겟 충전전류값으로부터 허용오차(C)를 합산한 수치보다 큰지의 여부를 분석하여, 타겟 충전전류값으로부터 허용오차(C)를 합산한 수치보다 크면 모니터링된 충전전류값에 미리 설정된 소정값(k)을 감소시켜 현 DAC값이 감소하도록 제어한 다음, 전단계의 수학식 1에서와 같은 연산을 반복 수행하여 조건에 맞게 최종적으로 설정된 DAC값으로 충전한다(S146,S148). Conversely, if the monitored charging current value is greater than the value obtained by subtracting the tolerance C from the target charging current value, it is analyzed whether the target charging current value is larger than the sum of the tolerance value C added from the target charging current value. If the tolerance value (C) is greater than the sum of the values, control the current DAC value to decrease by reducing the predetermined value (k) preset to the monitored charging current value, and then repeat the operation as in Equation 1 in the previous step. In operation S146, S148 is charged to the DAC value finally set according to the conditions.

한편, 모니터링된 충전전류값이 타겟 충전전류값으로부터 허용오차(C)를 합산한 수치보다 작으면 타겟 충전전류값으로부터 허용오차(Tolerance) 범위내에 해당하는지의 여부를 판단하는 전단계로 루틴되어 전술한 바와 같은 조건 과정을 반복적으로 수행한 다음, 조건에 맞게 설정된 최종 DAC값으로 충전을 수행한다. On the other hand, if the monitored charging current value is smaller than the sum of the tolerance C from the target charging current value, the routine is performed as a previous step to determine whether it is within the tolerance range from the target charging current value. After repeating the condition process as described above, charging is performed to the final DAC value set according to the condition.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 이동통신단말기의 배터리 충전전류 자가보상장치 및 이를 이용한 보상방법에 대하여 가장 바람직한 실시예를 참조하여 기술하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 하기의 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있다. As described above, the self-compensating device for the battery charge current of the mobile communication terminal and the compensation method using the same according to the present invention have been described with reference to the most preferred embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment. Various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 기존에 전계효과트랜지스터로 구현된 충전회로에서 전계효과트랜지스터의 특성 차이로 인하여 초기 충전전류가 과다하게 흐르는 문제점을 해결함으로써 충전회로의 부품이 고장나거나 발열 문제로 인한 쇼트 현상을 자가 방지하여 배터리의 손실을 최소화하고 시스템의 안정화를 극대화할 수 있는 효과가 있다.  As described above, according to the present invention, the initial charging current flows excessively due to the difference in the characteristics of the field effect transistor in the charging circuit implemented with the field effect transistor. Self-preventive short circuits minimize battery losses and maximize system stabilization.

더욱이, 본 발명의 배터리 충전전류 자가 보상은 이동통신단말기에 소정의 알고리즘 형태로 내장하여 사용자가 처음 충전을 시도할 때 이동통신단말기 자체에서 자가 보상을 수행하도록 함으로써 제조시 별도의 공정 추가없이 초기 충전전류 안정화가 가능하도록 하는 효과가 있다. Furthermore, the self-compensation of the battery charge current of the present invention is built in a predetermined algorithm in the mobile communication terminal so that when the user attempts to charge for the first time, the self-compensation is performed by the mobile communication terminal itself, and thus initial charging without additional process in manufacturing. There is an effect of enabling current stabilization.

Claims (6)

충전용 어댑터로부터 인가되는 공급 전압이 전계효과트랜지스터를 통해 배터리로 인가되어 충전되는 경우 상기 전계효과트랜지스터에 의해 가변하는 충전전류를 일정하게 유지하도록 제어하기 위한 장치에 있어서, An apparatus for controlling to maintain a constant charging current by the field effect transistor when the supply voltage applied from the charging adapter is applied to the battery through the field effect transistor to charge, 상기 전계효과트랜지스터를 통과하여 배터리로 인가되는 충전전류를 검출한 후 상기 검출된 충전전류가 기준 전류값의 범위내에 해당되는지의 여부를 판단하고, 판단 결과 기설정된의 범위에 벗어나면 상기 검출된 충전전류를 전계효과트랜지스터의 전력분산에 맞게 감소 또는 증가시켜 보상하는 충전전류 제어부; 및 After detecting the charging current applied to the battery through the field effect transistor, it is determined whether the detected charging current falls within a range of a reference current value, and if it is out of a predetermined range as a result of the determination, the detected charging A charging current controller for compensating the current by reducing or increasing the power according to the electric power distribution of the field effect transistor; And 상기 충전전류 제어부로부터 가변 설정된 충전전류값을 검출하여 저장한 다음, 상기 가변 설정된 충전전류값에 기초하여 상기 전계효과트랜지스터의 게이트단자로 바이어스를 인가하는 충전전류 검출/처리부가 포함되는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 배터리 충전전류 자가 보상장치. And a charge current detection / processing unit configured to detect and store a variable set charge current value from the charge current controller and apply a bias to a gate terminal of the field effect transistor based on the variable set charge current value. Battery charging current self-compensation device of mobile communication terminal. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 충전전류 검출/처리부로부터 검출된 충전전류값에 따라 상기 전계효과트랜지스터의 게이트단자로 인가되는 바이어스를 제어하는 DA컨버터가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 배터리 충전전류 자가 보상장치. And a DA converter for controlling a bias applied to the gate terminal of the field effect transistor according to the charging current value detected by the charging current detection / processing unit. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 충전전류는 처음 충전을 시도하는 경우에 발생되는 초기 충전전류인 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 배터리 충전전류 자가 보상장치. The charging current is a battery charging current self-compensation device of the mobile communication terminal, characterized in that the initial charging current generated when the first attempt to charge. 충전용 어댑터로부터 인가되는 공급 전압이 전계효과트랜지스터를 통해 배터리로 인가되어 충전되는 경우 상기 전계효과트랜지스터에 의해 가변하는 충전전류를 일정하게 유지하도록 제어하기 위한 방법에 있어서, A method for controlling to maintain a constant charging current by the field effect transistor when the supply voltage applied from the charging adapter is applied to the battery through the field effect transistor to charge, 상기 전계효과트랜지스터를 통과하여 배터리로 인가되는 충전전류를 검출하는 검출 단계; A detecting step of detecting a charging current applied to a battery through the field effect transistor; 상기 검출된 충전전류가 기준 전류값의 범위내에 해당되는지의 여부를 판단하는 판단 단계;A determination step of determining whether the detected charging current falls within a range of a reference current value; 상기 판단 결과, 기설정된 범위내에 속하는 경우에는 상기 검출된 충전전류에 기초하여 상기 전계효과트랜지스터의 게이트단자로 바이어스를 인가하고, 상기 기설정된 범위내에 속하지 않는 경우에는 상기 검출된 충전전류를 보상한 후 보상된 충전전류에 기초하여 상기 전계효과트랜지스터의 게이트단자로 바이어스를 인가하는 보상단계; 및 As a result of the determination, a bias is applied to a gate terminal of the field effect transistor based on the detected charging current when it is within a preset range, and after compensating for the detected charging current when it is not within the preset range. A compensation step of applying a bias to the gate terminal of the field effect transistor based on the compensated charging current; And 상기 단계를 거친 후, 충전을 수행하는 충전 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 배터리 충전전류 자가 보상 방법. After the step, the charging current self-compensation method of a mobile communication terminal comprising a charging step of performing a charging. 제4항에 있어서, 상기 보상 단계는 The method of claim 4, wherein the compensating step 상기 검출된 충전전류가 기설정된 범위보다 작은지의 여부를 판단하는 제1단 계; 및 A first step of determining whether the detected charging current is smaller than a preset range; And 상기 판단 결과, 상기 검출된 충전전류가 기설정된 범위보다 작으면 상기 검출된 충전전류값에 이미 설정된 상수값을 증가시켜 충전전류량이 증가되도록 보상하는 제2단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 배터리 충전전류 자가 보상 방법. And a second step of compensating that the amount of charging current is increased by increasing a constant value already set to the detected charging current value when the detected charging current is smaller than a preset range. Self-compensation method of battery charge current of terminal. 제4항에 있어서, 상기 보상 단계는 The method of claim 4, wherein the compensating step 상기 검출된 충전전류가 기설정된 범위보다 큰지의 여부를 판단하는 제3단계; 및 A third step of determining whether the detected charging current is larger than a preset range; And 상기 판단 결과, 상기 검출된 충전전류가 기설정된 범위보다 크면 상기 검출된 충전전류값에 이미 설정된 상수값을 감소시켜 충전전류량이 감소되도록 보상하는 제4단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동통신단말기의 배터리 충전전류 자가 보상 방법. And as a result of the determination, if the detected charging current is larger than a preset range, a fourth step of compensating for reducing the amount of charging current by reducing a constant value already set in the detected charging current value. Battery charging current self-compensation method.
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