KR101251316B1 - Power supply for charging a battery - Google Patents

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KR101251316B1
KR101251316B1 KR1020110098010A KR20110098010A KR101251316B1 KR 101251316 B1 KR101251316 B1 KR 101251316B1 KR 1020110098010 A KR1020110098010 A KR 1020110098010A KR 20110098010 A KR20110098010 A KR 20110098010A KR 101251316 B1 KR101251316 B1 KR 101251316B1
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김현준
윤대영
정승주
김효남
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(주)에스피에스
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Abstract

PURPOSE: A power supply for supplying charging or operating power to a battery or a mobile device is provided to simplify the coupling structure between a charger and an adapter by using a magmatic electrode. CONSTITUTION: A power supply includes an adapter(100) and a charger(200). The adapter changes alternating current into direct current. The adapter includes a main body(101), a plug(105), a magnetic power terminal(130), and an USB(Universal Serial Bus) terminal(150). The plug is formed in one side of the main body by a flip-type mode to receive the alternating current through a concentric plug. The adapter is combined with the charger to charge a battery. The charger consists of a main body(201), a magnetic terminal(210) and an USB terminal(250). The magnetic terminal transfers the charging current delivered from the magnetic power terminal to the battery(240).

Description

충전용 전원장치{POWER SUPPLY FOR CHARGING A BATTERY}POWER SUPPLY FOR CHARGING A BATTERY}

본 발명은 배터리와 휴대용 기기로 충전전원 또는 동작전원을 공급하는 충전용 전원장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a charging power supply for supplying charging power or operating power to a battery and a portable device.

일반적으로 노트북이나 모바일 단말기와 같은 휴대용 기기는 직류전원을 동작전원으로 사용하고 있는 것으로 통상적으로 배터리의 전원을 동작전원으로 공급하고 있다. 배터리는 비교적 고가로서 배터리만을 사용할 경우에 사용자에게 많은 경제적인 부담을 주게 된다. 그러므로 휴대용 기기는 이동하면서 사용될 경우에 배터리의 전원을 동작전원으로 공급받고, 가정과 사무실 등과 같은 고정된 장소에서는 교류전원(AC; Alternative Current)을 직류전원(DC; Direct Current)으로 변환하는 별도의 직류변환장치, 즉 교류 어댑터(AC adaptor)를 통해 직류전원을 공급받고 있다.In general, a portable device such as a laptop or a mobile terminal uses a DC power source as an operating power source and typically supplies a battery power to the operating power source. Batteries are relatively expensive, putting a lot of economic burden on the user when using only the battery. Therefore, when a portable device is used while moving, the battery is supplied with operating power, and in a fixed place such as a home or office, a separate direct current (AC) is converted into a direct current (DC). DC power is supplied through a converter, that is, an AC adapter.

이와 같이, 교류 어댑터(AC adaptor)는 휴대용 기기에 직류전원을 공급해주기 위하여 상용 교류전원을 입력받아 소정의 직류전원으로 변환하는 전원장치를 말한다. 이러한 어댑터는 각종 휴대용 기기에 동작전원을 공급하기 위한 전원공급용 어댑터와 휴대용 기기의 배터리를 충전시키기 위한 배터리 충전기로 나눌 수 있다.As described above, an AC adapter refers to a power supply device that receives commercial AC power and converts it into a predetermined DC power in order to supply DC power to a portable device. Such an adapter may be divided into a power supply adapter for supplying operating power to various portable devices and a battery charger for charging a battery of the portable device.

일례로, 전원공급용 어댑터(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 본체(11)와, 본체의 일측에 설치되어 콘센트와 연결되는 플러그(13)와, 본체의 타측에 형성되어 케이블을 매개로 소정의 휴대용 기기의 전원 입력단과 연결되어 휴대용 기기로 충전전원 또는 동작전원을 전달하는 커넥터(15), 및 충전전원 또는 동작전원을 휴대용 기기의 USB 단자로 제공하는 USB 포트(17)를 구비할 수 있다. USB 포트(17)에는 USB 단자가 형성된 접속 인터페이스(20)가 연결되어 외부의 휴대용 기기로 충전전원 또는 동작전원을 전달하게 된다.For example, as shown in FIG. 1, the power supply adapter 10 includes a main body 11, a plug 13 installed at one side of the main body and connected to an outlet, and a cable formed at the other side of the main body to carry a cable. And a connector 15 connected to a power input terminal of a predetermined portable device to transfer charging power or operating power to the portable device, and a USB port 17 for providing charging power or operating power to the USB terminal of the portable device. Can be. The USB port 17 is connected to a connection interface 20 having a USB terminal, thereby transferring charging power or operating power to an external portable device.

이와 같은 어댑터는 휴대용 기기로 동작전원을 공급하는 어댑터와 휴대용 기기의 배터리를 충전하는 배터리 충전기가 별도로 분리되어 있으며, 전원공급용 어댑터와 배터리 충전기를 상호 연결하고자 할 경우 별도의 케이블이나 커넥터를 통해 연결될 수 있다. 이와 같은 케이블이나 커넥터를 이용한 접속 방식은 사용상에 불편함과 제조단가의 상승 및 커넥터의 불량 등을 초래하게 된다.
These adapters are separated from the adapter that supplies the operating power to the portable device and the battery charger to charge the battery of the portable device. Can be. Such a connection method using a cable or a connector causes inconvenience in use, an increase in manufacturing cost, and a defective connector.

본 발명은 마그네틱 전극을 이용하여 어댑터와 배터리 충전기를 서로 전기적 및 물리적으로 결합함에 따라 어댑터와 배터리 충전기의 결합 구조를 단순화할 수 있고, 사용상의 편의성을 향상시킬 수 있는 충전용 전원장치를 제공하기 위한 것이다. The present invention can simplify the coupling structure of the adapter and the battery charger by electrically and physically coupling the adapter and the battery charger with each other by using a magnetic electrode, to provide a charging power supply that can improve the ease of use will be.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the particular embodiments that are described. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention, There will be.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 충전용 전원장치는, 입력된 교류전원을 직류로 변환하는 어댑터, 및 상기 어댑터와 결합되어 배터리를 충전하는 충전기를 구비한 전원장치에 있어서, 상기 어댑터는, 전원변환회로가 내장된 본체; 상기 본체의 일면에 형성되며 자기적으로 결합된 충전기로 상기 전원변환회로에 의해 변환된 전원을 전달하는 마그네틱 전원단자; 및 상기 본체의 일측에 형성되어 상기 전원변환회로에 의해 변환된 직류전원을 외부로 출력하는 USB 단자;를 포함하고, 상기 충전기는, 배터리가 내장 또는 장착되는 본체; 및 상기 본체의 일면에 형성되어 상기 마그네틱 전원단자와 자기적으로 결합되며, 상기 마그네틱 전원단자로부터 전달된 충전전원을 배터리로 전달하는 마그네틱 단자;를 포함할 수 있다.The charging power supply device of the present invention for achieving the above object is a power supply device having an adapter for converting the input AC power into a direct current, and a charger coupled to the adapter to charge the battery, the adapter is a power supply A main body with a built-in conversion circuit; A magnetic power supply terminal formed on one surface of the main body and transferring the power converted by the power conversion circuit to a magnetically coupled charger; And a USB terminal formed at one side of the main body to output the DC power converted by the power conversion circuit to the outside, wherein the charger comprises: a main body in which a battery is built or mounted; And a magnetic terminal formed on one surface of the main body and magnetically coupled to the magnetic power supply terminal, and configured to transfer the charging power transferred from the magnetic power supply terminal to the battery.

상기 어댑터는 스위칭단자를 더 포함하며, 상기 스위칭단자에 인가되는 전류에 따라 턴온되어 상기 마그네틱 전원단자로 직류전원을 출력하는 스위칭수단을 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 충전기는 마그네틱 단자 중 -단자와 전기적으로 연결되는 접속단자를 더 포함하며, 상기 접속단자는 어댑터의 스위칭단자와 결합될 수 있다.The adapter may further include a switching terminal, and may further include switching means for being turned on according to a current applied to the switching terminal to output DC power to the magnetic power terminal. The charger may further include a connection terminal electrically connected to a negative terminal of the magnetic terminal, and the connection terminal may be coupled to a switching terminal of the adapter.

상기 충전기는 상기 본체의 일측에 형성되어 배터리에 충전된 전원을 외부로 출력하는 USB 단자를 더 포함할 수 있다.The charger may further include a USB terminal formed at one side of the main body to output power charged in the battery to the outside.

상기 마그네틱 전원단자는 서로 다른 극성의 자성체로 형성되며, 상기 마그네틱 전원단자와 마그네틱 단자는 영구자석, 강자성체 및 상자성체 중 어느 하나로 구성될 수 있다.The magnetic power terminal may be formed of a magnetic material having different polarities, and the magnetic power terminal and the magnetic terminal may be formed of any one of a permanent magnet, a ferromagnetic material, and a paramagnetic material.

상기 전원장치는, 어댑터의 일측면에 형성되는 돌출부; 및 상기 어댑터와의 결합 방향성을 위해 충전기의 일측면에, 상기 돌출부와 대응되는 위치에 형성되는 요홈;을 더 포함할 수 있으며, 상기 돌출부는 복수의 마그네틱 전원단자 사이에 형성될 수 있다.
The power supply unit, a protrusion formed on one side of the adapter; And a groove formed at one side of the charger for a direction of engagement with the adapter, the recess being formed at a position corresponding to the protrusion, and the protrusion may be formed between a plurality of magnetic power terminals.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 어댑터와 충전기를 마그네트를 이용하여 전기적 및 물리적으로 결합함에 따라 자기유도 방식의 무접점 충전기와 같이 결합 방식이 간단하여 편리하게 사용할 수 있고, 어댑터와 충전기에 USB 단자를 각각 구성함에 따라 이를 통해 USB 보조전원을 사용할 수 있는 이점이 있다.
As described above, according to the present invention, the adapter and charger are electrically and physically coupled by using a magnet, and thus the coupling method is simple and convenient to use, such as a magnetic induction type contactless charger. Each configuration has the advantage of using a USB auxiliary power supply.

도 1은 일반적인 교류 어댑터를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 충전용 전원장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 마그네틱 전원단자와 마그네틱 단자를 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 2의 어댑터와 충전기에 내장된 회로를 각각 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 충전용 전원장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6의 어댑터의 출력회로를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 충전용 전원장치의 결합 구조를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 또다른 실시예에 의한 충전용 전원장치를 나타낸 도면이다.1 is a schematic diagram showing a typical AC adapter.
2 is a view showing a power supply for charging according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating the magnetic power supply terminal and the magnetic terminal of FIG. 2.
4 and 5 are diagrams illustrating circuits included in the adapter and the charger of FIG. 2, respectively.
6 is a view schematically showing a power supply for charging according to another embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating an output circuit of the adapter of FIG. 6.
8 is a view showing a coupling structure of the power supply for charging according to another embodiment of the present invention.
9 is a view showing a power supply for charging according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like elements in the figures are denoted by the same reference numerals wherever possible. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 충전용 전원장치를 나타낸 도면으로서, 전원장치는 어댑터(100)와 충전기(200)를 포함한다. 2 is a view showing a charging power supply according to an embodiment of the present invention, the power supply includes an adapter 100 and a charger 200.

어댑터(100)는 본체(101)와 플러그(105), 마그네틱 전원단자(130) 및 USB(Universal Serial Bus) 단자(150)를 포함한다. The adapter 100 includes a main body 101 and a plug 105, a magnetic power supply terminal 130, and a universal serial bus (USB) terminal 150.

본체(101)에는 입력된 교류전원을 직류전원으로 변환하는 전원변환회로(110; 하기 도 3에서 구체적으로 설명됨)가 내장되어 있다. The main body 101 includes a power conversion circuit 110 (described in detail with reference to FIG. 3) to convert the input AC power into DC power.

플러그(105)는 본체(101)의 일면에 플립 타입으로 형성되어 콘센트를 통해 교류전원을 입력받도록 구성되어 있다. The plug 105 is formed on one surface of the body 101 in a flip type and is configured to receive AC power through an outlet.

마그네틱 전원단자(130)는 본체(101)의 타면에 형성되며 자기적으로 결합된 충전기(200)로 상기 전원변환회로(110)에 의해 변환된 전원을 전달하도록 구성되어 있다. The magnetic power supply terminal 130 is formed on the other surface of the main body 101 and is configured to transfer the power converted by the power conversion circuit 110 to the magnetically coupled charger 200.

USB 단자(150)는 본체(101)의 일측에 형성되어 전원변환회로(110)에 의해 변환된 직류전원을 외부로 출력하도록 구성되어 있다. The USB terminal 150 is formed at one side of the main body 101 and configured to output the DC power converted by the power conversion circuit 110 to the outside.

상기 충전기(200)는 본체(201)와 마그네틱 단자(210) 및 USB 단자(250)로 구성되어 있다. The charger 200 includes a main body 201, a magnetic terminal 210, and a USB terminal 250.

본체(201)에는 적어도 하나 이상의 배터리(240)가 내장 또는 장착된다. 여기서, 배터리(240)는 2차 전지로 리튬이온(Li-ion), 니켈메탈하이드라이드(Ni-Mh), 및 니켈 카드뮴(Ni-Cd) 등이 있으며, 이들은 원통형, 각형, 동전형, 버튼형 및 핀형 등과 같은 형태로 구성될 수 있다. At least one battery 240 is built-in or mounted in the main body 201. Here, the battery 240 is a secondary battery, such as lithium ion (Li-ion), nickel metal hydride (Ni-Mh), nickel cadmium (Ni-Cd) and the like, these are cylindrical, square, coin-shaped, button-type And a pin shape or the like.

마그네틱 단자(210)는 본체(201)의 일면에 형성되어 상기 마그네틱 전원단자(130)와 자기적으로 결합되며, 상기 마그네틱 전원단자(130)로부터 전달된 충전전원을 충전회로(230)를 통해 배터리(240)로 전달하도록 구성되어 있다. The magnetic terminal 210 is formed on one surface of the main body 201 and magnetically coupled to the magnetic power supply terminal 130, and the charging power delivered from the magnetic power supply terminal 130 is transferred through the charging circuit 230. And configured to deliver to 240.

USB 단자(250)는 본체(201)의 일측에 형성되어 배터리(240)에 충전된 전원을 외부의 휴대용 기기로 출력하도록 구성되어 있다. The USB terminal 250 is formed at one side of the main body 201 and is configured to output power charged in the battery 240 to an external portable device.

본 발명에서 마그네틱 전원단자(130)와 마그네틱 단자(210)는 영구자석, 강자성체 및 상자성체 중 어느 하나로 구성될 수 있다. 물론, 마그네틱 전원단자(130)가 영구자석일 경우에 마그네틱 단자(210)는 강자성체 또는 상자성체로 구성될 수 있다. 중요한 것은 마그네틱 전원단자(130)와 마그네틱 단자(210) 중 적어도 어느 하나가 영구자석이면 된다는 것이다. In the present invention, the magnetic power supply terminal 130 and the magnetic terminal 210 may be composed of any one of a permanent magnet, a ferromagnetic material, and a paramagnetic material. Of course, when the magnetic power supply terminal 130 is a permanent magnet, the magnetic terminal 210 may be made of ferromagnetic or paramagnetic. Importantly, at least one of the magnetic power supply terminal 130 and the magnetic terminal 210 may be a permanent magnet.

여기서, 어댑터(100)의 마그네틱 전원단자(130)과 그에 대응되는 충전기(200)의 마그네틱 단자(210)는 도 3과 같이 요철 형상으로 구성될 수 있다. 예컨대, 어댑터(100)의 마그네틱 전원단자(130)는 내측으로 대략 0.5 내지 1.5mm 정도가 내삽(凹)될 수 있고, 충전기(200)의 마그네틱 단자(210)는 대략 0.5 내지 1.5mm 정도가 돌출(凸)되어 형성될 수 있다. 마그네틱 단자(210)의 돌출 높이는 마그네틱 전원단자(130)의 홈의 깊이와 동일하거나 더 높아야 한다. 그리고, 상기 복수의 마그네틱 전원단자(130) 및 마그네틱 단자(210)는 결합의 방향성을 위해 서로 다른 전극으로 형성될 수 있다.Here, the magnetic power supply terminal 130 of the adapter 100 and the magnetic terminal 210 of the charger 200 corresponding thereto may have a concave-convex shape as shown in FIG. 3. For example, the magnetic power supply terminal 130 of the adapter 100 may be inserted about 0.5 to 1.5 mm inwardly, and the magnetic terminal 210 of the charger 200 may protrude about 0.5 to 1.5 mm. (Iii) can be formed. The protruding height of the magnetic terminal 210 should be equal to or higher than the depth of the groove of the magnetic power supply terminal 130. In addition, the plurality of magnetic power supply terminals 130 and the magnetic terminal 210 may be formed of different electrodes for directionality of the coupling.

도 3과 같이 어댑터(100)의 마그네틱 전원단자(130)에서 어느 하나가 N극이면 다른 하나는 S극일 수 있다. 물론, 충전기(200)의 마그네틱 단자(210)에서도 어느 하나가 S극이면 다른 하나는 N극일 수 있다.As shown in FIG. 3, if one of the magnetic power terminals 130 of the adapter 100 is the N pole, the other may be the S pole. Of course, if one of the magnetic terminal 210 of the charger 200 is the S pole, the other may be the N pole.

어댑터(100)에 형성되는 마그네틱 전원단자(130)와 그에 대응되는 충전기(200)의 마그네틱 단자(210)는 도 2의 배치뿐만 아니라 다양한 구조로 배치될 수 있다.The magnetic power supply terminal 130 formed on the adapter 100 and the magnetic terminal 210 of the charger 200 corresponding thereto may be disposed in various structures as well as the arrangement of FIG. 2.

또한, 어댑터(100)와 충전기(200) 간의 결합의 방향성을 위하여, 어댑터(100)의 일정 위치에 돌출부(170)가 형성된 것을 도시하였다. 충전기(200)에는 돌출부(170)에 대응되는 위치에 요홈(270)이 형성된다. 물론, 어댑터(100)에 요홈이 형성되고 충전기(200)에 돌출부가 형성될 수도 있다. 돌출부(170)와 요홈(270)은 필요에 따라 다양한 형태나 개수로 형성될 수 있다. 어댑터(100)와 충전기(200)에 돌출부(170)와 요홈(270)이 각각 형성되어 있을 경우에는 어댑터(100)의 복수의 마그네틱 전원단자(130)가 동일한 자극(N극 또는 S극)의 영구자석으로 형성되어도 무방하다. 이때 충전기(200)는 영구자석이 아니라 강자성체 또는 상자성체로 구성되어도 무방하다.In addition, for the directionality of the coupling between the adapter 100 and the charger 200, the protrusion 170 is formed at a predetermined position of the adapter 100. A recess 270 is formed in the charger 200 at a position corresponding to the protrusion 170. Of course, a recess may be formed in the adapter 100 and a protrusion may be formed in the charger 200. The protrusion 170 and the recess 270 may be formed in various shapes or numbers as necessary. When the protrusions 170 and the recesses 270 are formed in the adapter 100 and the charger 200, respectively, the plurality of magnetic power supply terminals 130 of the adapter 100 may have the same magnetic pole (N pole or S pole). It may be formed as a permanent magnet. At this time, the charger 200 may be composed of a ferromagnetic material or a paramagnetic material instead of a permanent magnet.

어댑터(100)의 본체(101)에 내장된 전원변환회로(110)는 도 4와 같이 구성될 수 있다.The power conversion circuit 110 embedded in the main body 101 of the adapter 100 may be configured as shown in FIG. 4.

예컨대, 전원변환회로(110)는 안정화부(111), 평활부(113), 변압부(115), 및 정류부(117)를 포함하여 구성된다.For example, the power conversion circuit 110 may include a stabilization unit 111, a smoothing unit 113, a transformer unit 115, and a rectifying unit 117.

안정화부(111)는 외부로부터 입력되는 상용 교류전압, 예컨대 AC 110V 또는 AC 220V를 대략 1.414배로 승압시키거나 입력된 교류전압을 안정화시키도록 구성되어 있다.The stabilization unit 111 is configured to boost a commercial AC voltage input from the outside, for example, AC 110V or AC 220V by approximately 1.414 times, or stabilize the input AC voltage.

평활부(113)는 안정화부(111)에서 출력되는 전압을 평활시켜서 직류전압에 가까운 전압을 출력한다. 즉, 평활부(113)는 안정화부(111)에서 출력되는 전압에 포함된 리플(ripple)을 최소화시켜 리플 노이즈를 감소시킨다.The smoothing unit 113 smoothes the voltage output from the stabilizing unit 111 and outputs a voltage close to the DC voltage. That is, the smoothing unit 113 reduces ripple noise by minimizing ripple included in the voltage output from the stabilizing unit 111.

변압부(115)는 평활부(113)에서 출력되는 전압을 필요한 전압 레벨로 강하시켜서 출력한다. 변압부(115)는 1차 권선과 2차 권선으로 구성된다. 1차 권선과 2차 권선의 수를 적절히 조정함으로써 어댑터(100)의 출력단에 나타나는 노이즈를 감소시킬 수가 있다. 예컨대, 1차 권선을 83∼90T(Turn), 2차 권선을 9∼14T 범위에서 적절히 조정하면 어댑터(100)의 출력단에 발생하는 노이즈가 최소로 감소된다. 1차 권선은 매우 얇은 두께의 절연 테이프(tape)로 감겨진다. 이와 같이 변압부(115)를 구성함으로써 변압부(115)의 온도 특성과 누설 인덕턴스(leakage inductance)가 향상되며, 리플 노이즈(ripple noise)도 감소된다.The transformer unit 115 lowers and outputs the voltage output from the smoothing unit 113 to a required voltage level. The transformer unit 115 is composed of a primary winding and a secondary winding. By appropriately adjusting the number of primary and secondary windings, noise appearing at the output of the adapter 100 can be reduced. For example, if the primary winding is properly adjusted in the range of 83 to 90T (Turn) and the secondary winding is in the range of 9 to 14T, noise generated at the output terminal of the adapter 100 is minimized. The primary winding is wound with a very thin insulating tape. By configuring the transformer unit 115 in this manner, the temperature characteristics and leakage inductance of the transformer unit 115 are improved, and ripple noise is also reduced.

정류부(117)는 변압부(115)의 2차 권선에서 출력되는 전압을 정류하여 마그네틱 전원단자(130) 및 USB 단자(150)를 통해 직류전압을 출력한다. 변압부(115)의 2차측에 발생하는 전압은 구형파에 가깝기 때문에 정류부(117)는 이를 정류하여 어댑터(100)에서 출력되는 전압을 직류전압으로 만들어준다. 정류부(117)는 인덕터 코일(inductor coil)을 사용하여 리플 노이즈를 최소화시킴에 따라 출력전압을 보다 직류전압에 가깝도록 만들 수 있다.The rectifier 117 rectifies the voltage output from the secondary winding of the transformer 115 and outputs a DC voltage through the magnetic power supply terminal 130 and the USB terminal 150. Since the voltage generated on the secondary side of the transformer 115 is close to the square wave, the rectifier 117 rectifies the voltage to make the voltage output from the adapter 100 into a DC voltage. The rectifier 117 may reduce the ripple noise by using an inductor coil to make the output voltage closer to the DC voltage.

정류부(117)에서 마그네틱 전원단자(130)로 출력된 직류전압은 자기적으로 결합된 충전기(200)의 마그네틱 단자(210)로 인가되고, 이에 따라 충전기(200)에 장착된 배터리(240)는 충전되게 된다. 마그네틱 전원단자(130)에서 출력되는 직류전압은 예컨대, 5V 정도가 될 수 있다.The DC voltage output from the rectifier 117 to the magnetic power supply terminal 130 is applied to the magnetic terminal 210 of the charger 200 magnetically coupled, whereby the battery 240 mounted on the charger 200 is It will be charged. The DC voltage output from the magnetic power supply terminal 130 may be, for example, about 5V.

충전기(200)에는 배터리(240)의 충전을 위하여 마그네틱 단자(210)와, 배터리(240)와 전기적으로 접촉되는 충전단자(미 도시됨)만 구비될 수 있지만, 경우에 따라 도 5와 같은 충전회로(230)가 내장될 수도 있다. The charger 200 may be provided with only a magnetic terminal 210 and a charging terminal (not shown) in electrical contact with the battery 240 to charge the battery 240. Circuit 230 may be embedded.

도 5에 도시된 바와 같이 충전회로(230)는, 마그네틱 단자(210)를 통해 입력된 전원이 설정된 기준전류 또는 기준전압을 초과할 경우 출력을 일시 차단하여 후단의 회로로 과전류가 인가되는 것을 방지하는 과전류방지부(231)와, 과전류방지부(231)를 통해 입력된 직류전압을 배터리(240)에 충전되도록 제어하는 충전부(233) 등을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5, the charging circuit 230 temporarily cuts an output when the power input through the magnetic terminal 210 exceeds a set reference current or reference voltage, thereby preventing overcurrent from being applied to a circuit at a later stage. And an overcurrent protection unit 231 and a charging unit 233 for controlling the DC voltage input through the overcurrent protection unit 231 to be charged in the battery 240.

상기 과전류방지부(231)를 통해 출력된 전원은 USB 단자(250)를 통해 외부로 출력될 수도 있다.Power output through the overcurrent protection unit 231 may be output to the outside through the USB terminal 250.

상기 배터리(240)에 충전된 직류전압은 USB 단자(250)를 통해 출력될 수도 있는 데, 이때 배터리(240)에서 출력된 직류전압을 필요한 전압으로 강압 또는 승압하여 출력하는 전압변환부(235)를 더 포함할 수도 있다. 여기서 전압변환부(235)는 DC전원을 DC전원으로 만드는 DC/DC 컨버터이지만, 낮은 입력전압을 높은 출력전압으로 변환하는 것도 가능하다. 전압변환부(235)는 DC전원을 스위칭시켜 펄스신호로 만들고, 이 펄스신호를 필요에 따라 코일과 커패시터, 트랜스포머 등을 이용하여 승압 또는 강압시킨 다음 다시 정류시켜 DC전원으로 만든다.The DC voltage charged in the battery 240 may be output through the USB terminal 250. In this case, the voltage converter 235 outputs the DC voltage output from the battery 240 by stepping down or stepping up to a required voltage. It may further include. The voltage converter 235 is a DC / DC converter that makes the DC power source DC power, but it is also possible to convert a low input voltage to a high output voltage. The voltage converter 235 switches a DC power supply to make a pulse signal, and if necessary, boosts or lowers the pulse signal using a coil, a capacitor, a transformer, and the like, and rectifies the DC power to DC power.

상기 전압변환부(235)는, 큰 입력전압을 작은 출력전압으로 변환하는 벅(Buck) 컨버터와, 작은 입력전압을 큰 출력전압으로 변환하는 부스트(Boost) 컨버터, 및 스위칭 제어에 따라 입력전압을 작은 출력전압 또는 큰 출력전압으로 가변하는 것이 가능한 벅/부스트 컨버터 중 어느 하나로 구성될 수 있다.The voltage converter 235 may include a buck converter for converting a large input voltage to a small output voltage, a boost converter for converting a small input voltage to a large output voltage, and an input voltage according to switching control. It can be configured as either a buck / boost converter capable of varying small output voltages or large output voltages.

USB 단자(250)는 외부의 USB 커넥터와 연결되어 상기 과전류방지부(231) 또는 전압변환부(235)로부터 출력된 직류전압(예컨대, DC 5V)을 출력한다. The USB terminal 250 is connected to an external USB connector to output a DC voltage (eg, DC 5V) output from the overcurrent protection unit 231 or the voltage conversion unit 235.

배터리(240)에서는 DC 1.5V 내지 5V가 출력될 수 있다. 만일 리튬이온 배터리일 경우 출력전압은 대략 3.7V가 될 것이다.In the battery 240, DC 1.5V to 5V may be output. If the battery is lithium-ion, the output voltage will be approximately 3.7V.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 충전용 전원장치를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 전원장치는 어댑터(100)와 충전기(200)를 포함한다. FIG. 6 is a view schematically showing a charging power supply device according to another embodiment of the present invention, wherein the power supply device includes an adapter 100 and a charger 200.

어댑터(100)와 충전기(200)는 도 2와 다르게 각각 스위칭단자(140; S)와 접속단자(220; C)가 더 구비되어 있다. 그리고, 충전기(200)의 마그네틱 단자 중 -단자(215)는 접속단자(220)와 전기적으로 연결(Short)되어 있다. 여기서, 스위칭단자(140)와 접속단자(220)는 마그네트, 자성체 및 금속 중 어느 것이라도 무방하지만, 어댑터(100)와 충전기(200)의 결합력을 위해 마그네트인 것이 바람직하다.Unlike in FIG. 2, the adapter 100 and the charger 200 are further provided with a switching terminal 140 (S) and a connection terminal 220 (C), respectively. In addition, the negative terminal 215 of the magnetic terminal of the charger 200 is electrically connected to the connection terminal 220 (Short). Here, the switching terminal 140 and the connection terminal 220 may be any one of a magnet, a magnetic material, and a metal. However, the switching terminal 140 and the connection terminal 220 may be magnets for the coupling force of the adapter 100 and the charger 200.

즉, 어댑터(100)와 충전기(200)가 결합되면 각 접점(130/210, 140/220)이 전기적으로 연결된다. 이때 충전기(200)의 -단자(215)는 접속단자(220)에 연결되어 있으므로 어댑터(100)의 스위칭단자(140)도 -전원이 된다.That is, when the adapter 100 and the charger 200 are combined, the respective contacts 130/210 and 140/220 are electrically connected to each other. At this time, since the terminal 215 of the charger 200 is connected to the connection terminal 220, the switching terminal 140 of the adapter 100 is also a power source.

이때, 도 7의 어댑터(100)의 출력회로를 보면, 어댑터(100)의 스위칭단자(140)가 충전기(200)의 접속단자(220)와 연결되어 어댑터(100)의 스위칭단자(140)도 -전원이 되므로, 스위칭수단(Q1)의 전기적으로 턴온되어 마그네틱 전원단자(130)를 통해 전원이 충전기(200) 측으로 출력되게 된다.At this time, looking at the output circuit of the adapter 100 of Figure 7, the switching terminal 140 of the adapter 100 is connected to the connection terminal 220 of the charger 200, the switching terminal 140 of the adapter 100 also Since the power is turned on, the switching means Q1 is electrically turned on to output power to the charger 200 through the magnetic power supply terminal 130.

스위칭소자(Q1)는 PNP형 트랜지스터나 P채널 FET와 같은 전자 스위치가 사용될 수 있다.As the switching element Q1, an electronic switch such as a PNP transistor or a P-channel FET may be used.

이와 같이 어댑터(100)와 충전기(200)에 스위칭단자(140)와 접속단자(220)를 구비하는 것은 안전성을 위한 것이다.As such, it is for safety that the switching terminal 140 and the connection terminal 220 are provided in the adapter 100 and the charger 200.

또한, 충전기(200)의 접속단자(220)는 경우에 따라 -전원(215)과 연결되지 않고 독자적인 ID를 갖는 저항 또는 정보를 갖고 있는 메모리나 디지털 회로가 될 수 있으며, 이러할 경우 어댑터(100)의 스위칭단자(140)는 이를 인식하기 위한 리드 기능을 가질 수 있다.In addition, the connection terminal 220 of the charger 200 may be a memory or a digital circuit having a resistor or information having a unique ID without being connected to the power source 215, and in this case, the adapter 100. The switching terminal 140 of may have a read function for recognizing this.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 충전용 전원장치를 나타낸 도면으로서, 어댑터(100)와 충전기(200)의 결합 구조가 도 2와 상이하다. 본 발명에 기재된 충전기(200)는 배터리(240)를 충전하는 충전용 거치대 또는 배터리팩일 수도 있다.8 is a view showing a charging power supply device according to another embodiment of the present invention, the coupling structure of the adapter 100 and the charger 200 is different from FIG. The charger 200 described in the present invention may be a charging cradle or battery pack for charging the battery 240.

예컨대, 도 2의 경우에는 어댑터(100)의 상단면에 마그네틱 전원단자(130)가 배치되어 있어 충전기(200)가 어댑터(100)의 상단면에서 결합되는 구조이다. 이 경우 어댑터(100)의 마그네틱 전원단자(130)와 USB 단자(150)는 서로 다른 면에 형성될 수 있다. For example, in FIG. 2, the magnetic power supply terminal 130 is disposed on the top surface of the adapter 100 so that the charger 200 is coupled to the top surface of the adapter 100. In this case, the magnetic power supply terminal 130 and the USB terminal 150 of the adapter 100 may be formed on different surfaces.

하지만, 도 8에서는 어댑터(100)의 하측면에 마그네틱 전원단자(130)가 배치되어 있어 충전기(200)가 어댑터(100)의 하단면에서 결합되는 구조를 나타내었다. 이 경우 어댑터(100)의 마그네틱 전원단자(130)와 USB 단자(150)는 동일한 면에 형성될 수 있으며, 복수의 마그네틱 전원단자(130)의 사이에 USB 단자(150)가 형성될 수 있다. However, in FIG. 8, the magnetic power terminal 130 is disposed on the lower side of the adapter 100, and thus the charger 200 is coupled to the bottom surface of the adapter 100. In this case, the magnetic power supply terminal 130 and the USB terminal 150 of the adapter 100 may be formed on the same surface, and the USB terminal 150 may be formed between the plurality of magnetic power supply terminals 130.

도 2와 같은 구조는 어댑터(100)에 충전기(200)를 결합한 상태에서도 어댑터(100)의 USB 단자(150)를 동시에 사용할 수 있는 이점이 있고, 도 8과 같은 구조는 어댑터(100)와 충전기(200)가 일렬로 결합됨에 따라 벽면에 설치된 콘센트에 어댑터(100)를 연결할 경우 돌출 높이가 낮아 사용상에 유리한 이점이 있을 것이다.2 has the advantage that the USB terminal 150 of the adapter 100 can be used at the same time even in a state in which the charger 200 is coupled to the adapter 100, and the structure shown in FIG. 8 has the adapter 100 and the charger. When the adapter 200 is connected to an outlet installed on the wall as the 200 is coupled in a line, the protrusion height is low, which may be advantageous in use.

도 9는 배터리(245)가 원통형 2차 건전지(예를들어, Ni-Mh)인 경우를 나타낸 도면이다. 도 9와 도 2는 배터리의 종류만 다르고 기본 구조는 동일하다.9 illustrates a case where the battery 245 is a cylindrical secondary battery (for example, Ni-Mh). 9 and 2 differ only in the type of battery and have the same basic structure.

물론, 리튬이온(Li-ion) 배터리(240)의 출력전압이 DC 3.7V이고, 니켈메탈하이드라이드(Ni-Mh) 배터리(245)의 출력전압이 DC 4.5V(1.5V×3개)이므로, 도 9와 도 2에서 어댑터(100)의 전원변환회로(110)와 충전기(200)의 충전회로(230)가 다소 달라질 수 있으나, 기능적인 측면에서는 동일 내지 유사할 것이다. Of course, the output voltage of the Li-ion battery 240 is DC 3.7V, and the output voltage of the nickel metal hydride (Ni-Mh) battery 245 is DC 4.5V (1.5V × 3 pcs). 9 and 2, the power conversion circuit 110 of the adapter 100 and the charging circuit 230 of the charger 200 may be somewhat different, but functionally the same or similar.

어댑터(100)와 충전기(200)의 USB 단자(150, 250)에 연결되는 기기로는 휴대폰, PDA, 스마트폰 및 MP3 플레이어와 같은 모바일 단말기일 수 있다. 그리고, 도 2에 도시되지는 않았지만, 도 1의 커넥터(15)와 같은 노트북과 같은 휴대용 컴퓨터로 충전전원 또는 동작전원을 공급하는 커넥터가 더 설치될 수 있다.Devices connected to the USB terminals 150 and 250 of the adapter 100 and the charger 200 may be mobile terminals such as a mobile phone, a PDA, a smartphone, and an MP3 player. Although not shown in FIG. 2, a connector for supplying charging power or operating power to a portable computer such as a notebook such as the connector 15 of FIG. 1 may be further installed.

이와 같이 본 발명에서는 어댑터(100)와 충전기(200)를 마그네트를 이용하여 전기적 및 물리적으로 결합함에 따라 결합 방식이 간단하고, 어댑터(100)와 충전기(200)에 USB 단자(150, 250)를 각각 구성함에 따라 이를 통해 USB 보조전원을 사용할 수 있다.As described above, in the present invention, the coupling method is simple as the adapter 100 and the charger 200 are electrically and physically coupled using the magnet, and the USB terminals 150 and 250 are connected to the adapter 100 and the charger 200. Each configuration allows you to use a USB auxiliary power supply.

상기의 본 발명은 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
The present invention has been described with reference to the preferred embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains to the detailed description of the present invention and other forms of embodiments within the essential technical scope of the present invention. Could be. Here, the essential technical scope of the present invention is shown in the claims, and all differences within the equivalent range will be construed as being included in the present invention.

100: 교류 어댑터 101: 본체
105: 플러그 110: 전원변환회로
130: 마그네틱 전원단자 140: 스위칭단자
150: USB 단자 170: 돌출부
200: 충전기 210: 마그네틱 단자
220: 접속단자 230: 충전회로
240,245: 배터리 250: USB 단자
270: 요홈 Q1: 스위칭수단100: AC adapter 101: main body
105: plug 110: power conversion circuit
130: magnetic power supply terminal 140: switching terminal
150: USB terminal 170: protrusion
200: charger 210: magnetic terminal
220: connection terminal 230: charging circuit
240,245: Battery 250: USB terminal
270: groove Q1: switching means

Claims (9)

입력된 교류전원을 직류로 변환하는 어댑터, 및 상기 어댑터와 결합되어 배터리를 충전하는 충전기를 구비한 전원장치에 있어서,
상기 어댑터는,
전원변환회로가 내장된 본체; 상기 본체의 일면에 형성되며 자기적으로 결합된 충전기로 상기 전원변환회로에 의해 변환된 전원을 전달하는 마그네틱 전원단자; 및 상기 본체의 일측에 형성되어 상기 전원변환회로에 의해 변환된 직류전원을 외부로 출력하는 USB 단자;를 포함하고,
상기 충전기는,
배터리가 내장 또는 장착되는 본체; 및 상기 본체의 일면에 형성되어 상기 마그네틱 전원단자와 자기적으로 결합되며, 상기 마그네틱 전원단자로부터 전달된 충전전원을 배터리로 전달하는 마그네틱 단자;를 포함하며,
상기 어댑터는 스위칭단자를 더 포함하며, 상기 스위칭단자에 인가되는 전류에 따라 턴온되어 상기 마그네틱 전원단자로 직류전원을 출력하는 스위칭수단을 더 포함하고,
상기 충전기는 마그네틱 단자 중 음극단자(-)와 전기적으로 연결되는 접속단자를 더 포함하며, 상기 충전기의 접속단자는 상기 어댑터의 스위칭단자와 결합되는, 충전용 전원장치.
In the power supply device having an adapter for converting the input AC power into direct current, and a charger coupled to the adapter for charging the battery,
The adapter includes:
A main body having a power conversion circuit; A magnetic power supply terminal formed on one surface of the main body and transferring the power converted by the power conversion circuit to a magnetically coupled charger; And a USB terminal formed at one side of the main body to output the DC power converted by the power conversion circuit to the outside.
The charger,
A main body in which the battery is built or mounted; And a magnetic terminal formed on one surface of the main body and magnetically coupled to the magnetic power terminal, and configured to transfer the charging power transferred from the magnetic power terminal to a battery.
The adapter further includes a switching terminal, and further comprising a switching means for being turned on in accordance with the current applied to the switching terminal to output the DC power to the magnetic power supply terminal,
The charger further includes a connection terminal electrically connected to the negative terminal (-) of the magnetic terminal, the connection terminal of the charger is coupled to the switching terminal of the adapter, charging power supply.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 충전기는 상기 본체의 일측에 형성되어 배터리에 충전된 전원을 외부로 출력하는 USB 단자를 더 포함하는 충전용 전원장치.
The method according to claim 1,
The charger further comprises a USB terminal formed on one side of the main body for outputting the power charged in the battery to the outside.
청구항 1에 있어서,
상기 마그네틱 전원단자는 서로 다른 극성의 자성체로 형성되는 충전용 전원장치.
The method according to claim 1,
The magnetic power supply terminal is a charging power supply is formed of a magnetic material of different polarity.
청구항 1에 있어서,
상기 마그네틱 전원단자와 마그네틱 단자는 영구자석, 강자성체 및 상자성체 중 어느 하나로 구성되는 충전용 전원장치.
The method according to claim 1,
The magnetic power terminal and the magnetic terminal is a charging power device consisting of any one of a permanent magnet, ferromagnetic and paramagnetic.
청구항 1에 있어서,
상기 어댑터의 일측면에 형성되는 돌출부; 및 상기 어댑터와의 결합 방향성을 위해 충전기의 일측면에, 상기 돌출부와 대응되는 위치에 형성되는 요홈;을 더 포함하는 충전용 전원장치.
The method according to claim 1,
A protrusion formed on one side of the adapter; And a recess formed at one side of the charger to correspond to the protrusion to form a coupling direction with the adapter.
청구항 7에 있어서,
상기 돌출부는 복수의 마그네틱 전원단자 사이에 형성되는 충전용 전원장치.
The method of claim 7,
The protruding portion is a charging power supply is formed between a plurality of magnetic power supply terminals.
청구항 1에 있어서,
상기 어댑터에서, 상기 마그네틱 전원단자와 USB 단자는 동일한 면에 형성되는 충전용 전원장치.The method according to claim 1,
In the adapter, the magnetic power supply terminal and the USB terminal is formed on the same side of the power supply for charging.
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