KR100691980B1 - 충전장치, 이를 이용한 이동통신 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충전회로 및 이를 이용한 이동통신 단말기에 관한 것이다. 본 발명의 충전장치는, 제1 전원입력부와 제2 전원입력부 중 어느 하나로부터 입력되는 전류를 선택하는 제1 스위칭부, 제2 전원입력부로부터 입력되는 전류를 제1 스위칭부로 공급하는 일방향 공급부; 및 제1 전원입력부 또는 제2 전원입력부의 입력여부를 확인하여, 제1 스위칭부를 제어하여 배터리부를 충전시키는 충전 제어부를 포함한다. 이에 따라서, 값이 비싼 소자의 갯수를 줄이고, 상대적으로 저가의 소자를 사용하므로써 이동통신 단말기의 단가를 저감시키는 효과가 있다.

충전, 전원, 배터리, 이동통신 단말기,

Description

충전장치, 이를 이용한 이동통신 단말기{Charge Apparatus, Using the Same of Mobile Communication Terminal}

도 1은 종래 이동통신 단말기의 충전회로의 일례를 나타낸 회로도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전장치의 회로부를 나타낸 블럭도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전회로의 일례를 나타낸 회로도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 제1 전원입력부 12 : 제1 스위칭부

14 : 제2 전원입력부 16 : 일방향 공급부

18 : 전원 접속확인부 20 : 충전 제어부

24 : 배터리부

본 발명은 충전회로 및 이를 이용한 이동통신 단말기에 관한 것이다.

이동통신 단말기는 휴대의 용이성을 위해 충전가능한 배터리가 실장되어 동작전원이 공급되므로써, 사용자는 이동통신 단말기에 장착된 배터리가 방전 시 충전된 배터리로 교체하여 사용한다.

근래의 이동통신 단말기는 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus, USB) 접속부를 구비하여, 컴퓨터 등과 USB 케이블로 연결하여 전원을 공급받아 배터리를 충전할 수 있도록 하여 매우 편리하다.

이와 함께, 적당한 외부 전원을 이동통신 단말기의 전원부에 인가하면 자동적으로 충전이 실시되는데, 이러한 충전을 위해 일반적으로 사용되는 방법은 여행용 어뎁터(Travel Adaptor, TA)를 이용하는 것이다.

이러한, 여행용 어뎁터를 상용 전원과 이동통신 단말기의 통신 포트에 연결하면 충전이 실시된다.

이러한, 이동통신 단말기는 범용화와 휴대 편의성을 위해 충전을 위한 회로가 내부적으로 구현되어 있는데, 이를 간략히 살펴보면 도 1과 같다.

도 1은 종래 이동통신 단말기의 충전회로의 일례를 나타낸 회로도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 이동통신 단말기의 충전회로는 USB 충전기능과 TA 충전을 위해 쌍극성 접합 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor, BJT)( 1, 2)를 두 개 사용한다.

즉, USB 접속부로부터 인가되는 전류를 확인하기 위한 제1 트랜지스터(1)와 TA 접속부로부터 인가되는 전류를 확인하기 위한 제2 트랜지스터(2)가 필요하게 된다.

이와 같이, 인가되는 전류를 확인하는 기능의 트랜지스터를 두 개를 사용하므로써 이동통신 단말기의 내부 공간을 차지하게 되는 문제점이 있다.

또한, 값이 비싼 트랜지스터를 두 개를 사용하므로써 결과적으로 이동통신 단말기의 단가를 상승시키는 문제점이 있었다.

이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 값이 비싼 소자의 갯수를 줄이고, 상대적으로 저가의 소자를 사용하여 제1 전원입력부와 제2 전원입력부의 입력여부를 확인하여 배터리부를 충전시키는 충전장치, 이를 이용한 이동통신 단말기를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 충전장치는, 제1 전원입력부와 제2 전원입력부 중 어느 하나로부터 입력되는 전류를 선택하는 제1 스위칭부, 제2 전원입력부로부터 입력되는 전류를 제1 스위칭부로 공급하는 일방향 공급부; 및 제1 전원입력부 또는 제2 전원입력부의 입력여부를 확인하여, 제1 스위칭부를 제어하여 배터리부를 충전시키는 충전 제어부를 포함한다.

또한, 제2 전원입력부의 입력을 감지하여 제2 전원입력부의 온/오프 신호를 충전 제어부로 출력하는 전원 접속확인부를 더 포함한다.

또한, 충전 제어부의 제어에 따라 배터리부의 과충전시 배터리부로 공급되는 전류를 온/오프 하는 제2 스위칭부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 측면에서의 본 발명의 이동통신 단말기는 충전장치를 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 충전장치를 구비한 이동통신 단말기를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전장치의 회로부를 나타낸 블럭도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전장치는, 제1 전원입력부(10), 제1 스위칭부(12), 제2 전원입력부(14), 일방향 공급부(16), 전원 접속확인부(18), 충전 제어부(20), 제2 스위칭부(22) 및 배터리부(24)를 포함한다.

먼저, 제1 전원입력부(10)는 TA(Travel Adaptor) 전원으로써 여행용 어뎁터가 연결되는 접속부이다.

제1 스위칭부(12)는 제1 전원입력부(10)로부터 전류를 입력받아 증폭하여 스위칭한다.

제2 전원입력부(14)는 USB 전원으로써 USB 단자가 연결되는 접속부이다.

일방향 공급부(16)는 제2 전원입력부(14)로부터 입력되는 전류를 제1 스위칭부(12)로 공급한다. 이때, 일방향 공급부(16)는 다이오드(Diode)로써 제2 전원입력부(14)로부터 입력되는 전류를 한 방향으로 공급한다.

전원 접속확인부(18)는 제2 전원입력부(14)의 입력을 감지하여 제2 전원입력부(14)의 온/오프 신호를 충전 제어부(20)로 출력한다.

충전 제어부(20)는 제1 전원입력부(10) 또는 제2 전원입력부(14)의 입력 여부를 확인하고, 이에 따라 충전전류를 제어하여 배터리부(24)를 충전시킨다.

제2 스위칭부(22)는 소정의 MOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)를 구비하여 충전 제어부(20)의 제어에 따라 배터리부(24)에 전류를 공급 또는 차단한다.

배터리부(24)는 리튬이온 배터리 등과 같이 충전이 가능한 2차 전지를 구비하여 충전 제어부(20)의 제어에 따라 공급되는 전류를 통하여 충전된다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전회로의 일례를 나타낸 회로도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 여행용 어뎁터가 TA 전원입력부에 연결되면, 해당 전류는 제1 스위칭부(12)를 통하여 스위칭된다.

이와는 다르게, 컴퓨터 등과 같이 별도의 단말기와 연결된 USB 케이블(미도시)이 USB 전원입력부에 연결되어 공급되는 전류는 다이오드(D₁)을 통하여 일방향으로 흘러 제1 스위칭부(12)로 공급되고, 제1 스위칭부(12)에 의해 스위칭된다.

이때, USB_VBUS PIN은 USB 전원입력부가 입력되면 하이(High) 값을 갖고, TA 전원입력부가 입력되면 USB_VBUS PIN은 이를 감지할 수 없으므로 로우(Low) 값을 갖고, 이러한 값을 충전 제어부(20)로 출력한다.

예를 들면, USB_VBUS PIN은 USB 전원입력부에 할당된 핀(PIN)이 16번 핀이고, TA 전원입력부에 할당된 핀이 4번과 5번 핀인 경우, 이러한 핀의 입력 신호를 통해 USB 입력인지 TA 입력인지 확인할 수 있는 것이다.

이와 같은 방법으로 USB_VBUS PIN이 USB 전원입력인지 TA 전원입력인지 확인하여 충전 제어부(20)로 출력하고, 이를 확인한 충전 제어부(20)는 현재 공급되는 전류가 USB 전원입력부에서 공급되는지, TA 전원입력부로부터 공급되는지 확인할 수 있다.

이와 같이, 충전 제어부(20)가 현재 공급되는 전류가 USB 전원입력부에서 공급되는지, TA 전원입력부로부터 공급되는지를 확인하는 이유는, USB 전원입력부로 부터 입력되는 전류와 TA 전원입력부로부터 공급되는 전류가 서로 다른 크기를 갖기 때문이다.

즉, TA 전원입력부로부터 공급되는 전류의 크기는 보통 600mA이지만, USB 전원입력부에서 공급되는 전류는 약 500mA 이다.

이때, 이를 완충하기 위하여 충전 제어부(20)가 USB 전원입력과 TA 전원입력에 상관없이 400mA의 충전전류를 배터리에 제공한다면, TA 충전 및 USB 충전시간이 오래 걸리는 문제점이 있기 때문이다.

따라서, 충전 제어부(20)는 USB 전원입력과 TA 전원입력을 구분한 후, 이에 따라 최적의 충전전류를 배터리에 제공하기 위하여 이를 구분하는 것이다.

이와 같이, 입력되는 전류가 USB 전원입력부로부터의 입력인지 TA 전원입력부로부터의 입력인지 확인한 충전 제어부(20)는 이에 맞는 충전전류를 배터리에 공급한다.

이 후, 충전 제어부(20)는 배터리의 완충 여부를 지속적으로 확인하여 완충시, 과충전을 방지하기 위해 P-Channel MosFET를 오프(OFF)시킨다.

여기서는, 제1 전원입력부(10)가 TA 전원이고, 제2 전원입력부(14)가 USB 전원인 것에 대해서만 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 전원입력부(10)가 USB 전원이고, 제2 전원입력부(14)가 TA 전원인 것이 가능하다.

이때에는, USB_VBUS PIN이 TA 전원의 입력여부를 확인하여 충전 제어부(20)로 출력한다.

이와 같은, 충전장치가 이동통신 단말기에 장착되어 사용되는 것이 가능하 다.

이에 따라서, 이동통신 단말기는 USB 또는 여행용 어뎁터를 연결하여 배터리를 충전할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 값이 비싼 소자의 갯수를 줄이고, 상대적으로 저가의 소자를 사용하므로써 이동통신 단말기의 단가를 저감시키는 효과가 있다.

또한, 이동통신 단말기의 내부 공간을 절약하여 소형화에 이바지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 제1 전원입력부와 제2 전원입력부 중 어느 하나로부터 입력되는 전류를 선택하는 제1 스위칭부;

   상기 제2 전원입력부로부터 입력되는 전류를 상기 제1 스위칭부로 공급하는 일방향 공급부; 및

   상기 제1 전원입력부 또는 상기 제2 전원입력부의 입력여부를 확인하여, 상기 제1 스위칭부를 제어하여 배터리부를 충전시키는 충전 제어부;

   를 포함하는 충전장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2 전원입력부의 입력을 감지하여 상기 제2 전원입력부의 온/오프 신호를 상기 충전 제어부로 출력하는 전원 접속확인부;

   를 더 포함하는 충전장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 충전 제어부의 제어에 따라 상기 배터리부의 과충전시 상기 배터리부로 공급되는 전류를 온/오프 하는 제2 스위칭부;

   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충전장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 일방향 공급부는 다이오드(Diode)인 것을 특징으로 하는 충전장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 스위칭부는 쌍극성 접합 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor)인 것을 특징으로 하는 충전장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 충전장치를 포함하는 이동통신 단말기.

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