KR101260307B1 - 전원공급장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 전원 중 어느 하나를 능동적으로 선택하여 시스템부에 공급하는 전원공급장치에 관한 것이다. 전원공급장치는, 시스템부에 직접 연결되어, 복수의 전원 중 어느 하나를 선택하여 시스템부에 출력하는 전원선택부와; 외부로부터 인가되는 전원단속신호에 따라 전원선택부에 의해 선택된 전원이 시스템부에 단속적으로 출력되도록 전원선택부를 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 의하여, 복수의 전원 중 어느 하나를 능동적으로 선택하여 공급함에 있어서, 비용을 절감하고 장치의 크기를 감소시킬 수 있다.

Description

전원공급장치{POWER SUPPLY APPARATUS}
도 1은 종래 기술에 의한 전원공급장치를 도시한 블록도이며,
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 전원공급장치를 도시한 블록도이며,
도 3은 본 실시예의 전원공급장치의 구성을 도시한 회로도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 전자기기 110 : 시스템부
120 : 전원선택부 130 : 제어부
본 발명은 전원공급장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 복수의 전원 중 어느 하나를 능동적으로 선택하여 공급하는 전원공급장치에 관한 것이다.
모바일 프린터(mobile printer)와 같은 전자기기는 그 전원 관련 구성으로서, 외부 전원을 변환하여 이용하기 위한 어댑터와, 내부에 마련되는 배터리를 구비할 수 있다. 이 경우, 전자기기는 두 개의 전원, 즉 어댑터에 의한 전원(이하, 간략히, "어댑터전원"이라고도 함)과 배터리에 의한 전원(이하, 간략히, "배터리전원"이라고도 함)을 상황에 따라 능동적으로 적절하게 선택 또는 제어하기 위한 수 단을 더 구비한다.
이러한 종래의 수단에 관련하여, 도 1을 참조하면, 전자기기(10)는 전원선택부(11)와, 전원단속부(12)와, 시스템부(13)를 구비한다. 시스템부(13)는 전자기기(10)에서 전원에 관련된 구성을 제외한 모든 구성, 예컨대, 프린팅부(도시 안됨), 사용자인터페이스부(도시 안됨) 등을 포함한다. 여기서, 프린팅부 및 사용자인터페이부와 같이 전원에 관련된 구성을 제외한 구성요소는 시스템 콤포넌트라고 호칭될 수 있다. 전원선택부(11)는 어댑터전원(Va) 및 배터리전원(Vb) 중 입력되는 어느 하나를 상황에 따라 능동적으로 선택하여 전원단속부(12)에 공급한다. 전원단속부(12)는 사용자로부터 입력되는 시스템전원 on/off신호(이하, "전원단속신호"라고도 함)에 따라 전원선택부(11)에 의해 공급되는 전원(Vx)을 단속적으로 시스템부(13)에 전달한다. 전원선택부(11)와, 전원단속부(12)를 "전원공급장치"라고도 한다.
이러한 종래 기술에서는, 어댑터전원(Va) 및 배터리전원(Vb) 중 어느 하나가 선택된 후, 별도의 전원단속부(12)에 의해 시스템전원(Vin)의 공급이 단속된다. 즉, 전원단속부(12)는 전원선택부(11)의 후단에 부가되어 주전원인 시스템전원(Vin)을 직접 제어하기 때문에, 고전력용 FET와 별도의 제어수단 등이 필요하다. 따라서 이러한 종래의 방식에 의하면, 비용이 많이 들고, 장치의 크기가 커지는 문제가 있다.
한편, 전원단속부(12)뿐만 아니라 전원선택부(11)에도 FET과 같은 회로소자가 이용될 수 있다. 이 경우, 전원선택부(11)와 전원단속부(12)와의 결합을 고려하면, 종래의 전원공급장치는 다수 개의 FET가 직렬로 연결되는 형태이기 때문에, 이러한 회로소자에 의해 전압강하가 발생하게 된다. 따라서 경우에 따라서는, 이러한 전압강하로 인하여, 시스템부(13)가 요구하는 시스템전원(Vin)의 전압레벨(이하, "입력전압레벨"이라고도 함)을 만족시키지 못하는 문제가 있다. 만일, 시스템부(13)의 입력전압레벨을 만족시키기 위해 저항이 작은 고전력용 FET를 이용한다면, 비용이 크게 증가하는 문제가 있다. 또한, 입력전압 레벨을 만족시키더라도 배터리전원(Vb)의 경우 가용 전압의 범위(예를 들면, 일반적으로 4.2V ~ 3.0V까지 사용)가 좁아져서 충분히 배터리전원(Vb)을 사용할 수 없기 때문에 배터리 사용시간이 줄어드는 문제도 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 복수의 전원 중 어느 하나를 능동적으로 선택하여 공급함에 있어서, 비용을 절감하고 장치의 크기를 감소시킬 수 있는 전원공급장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 복수의 전원 중 어느 하나를 능동적으로 선택하여 공급함에 있어서, 회로소자에 의한 전압강하를 최소화시킬 수 있는 전원공급장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 소정의 시스템부에 전원을 공급하는 전원공급장치에 있어서, 상기 시스템부에 직접 연결되어, 복수의 전원 중 어느 하나를 선택하여 상기 시스템부에 출력하는 전원선택부와; 상기 전원선택부와 상기 시스템부 사이의 전원 공급 경로의 외부에 마련되어, 외부로부터 인가되는 전원단속신호에 따라 상기 전원선택부에 의해 선택된 전원이 상기 시스템부에 단속적으로 출력되도록 상기 전원선택부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치를 제공한다.
상기 복수의 전원은 어댑터전원 및 배터리전원을 포함할 수 있다.
상기 전원선택부는 상기 어댑터전원 및 상기 배터리전원 중 입력되는 전압이 큰 어느 하나를 선택할 수 있다.
상기 전원선택부는, 상기 어댑터전원 및 상기 배터리전원의 전압을 비교하여, 그 비교 결과를 상반된 논리상태로 출력하는 제1비교기 및 제2비교기와; 상기 제1비교기 및 상기 제2비교기의 출력에 따라 상기 어댑터전원 및 상기 배터리전원을 각각 상기 시스템부에 선택적으로 출력하는 제1스위칭부 및 제2스위칭부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1비교기 및 상기 제2비교기의 출력은 오픈 컬렉터 타입이고, 상기 제어부는, 상기 전원단속신호에 따라 상기 제1비교기 및 상기 제2비교기의 출력단에 풀업전압을 선택적으로 공급하는 적어도 하나의 스위칭트랜지스터를 포함할 수 있다.
상기 전원선택부는, 상기 어댑터전원 및 상기 배터리전원 중 적어도 하나의 전압을 분배하는 분배저항을 더 포함할 수 있다.
상기 제1스위칭부 및 상기 제2스위칭부 각각은 MOSFET를 포함할 수 있다.
상기 전원선택부는, 상기 제1비교기 및 상기 제2비교기의 출력에 따라, 상기 제1스위칭부 및 상기 제2스위칭부를 각각 구동하는 제1트랜지스터 및 제2트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
상기 어댑터전원 및 상기 배터리전원 중 입력되는 어느 하나를 상기 제1비교기 및 상기 제2비교기에 공급하는 제1다이오드 및 제2다이오드를 더 포함할 수 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 전자기기에 있어서, 하나 이상의 시스템 콤포넌트를 포함하는 시스템부와; 상기 시스템부에 직접 연결되어, 어댑터전원 및 배터리전원 중 어느 하나를 선택하며, 상기 하나 이상의 시스템 콤포넌트를 작동시키기 위해 상기 선택된 전원을 상기 시스템부에 공급하는 전원선택부와; 전원단속신호에 따라 상기 어댑터전원 및 상기 배터리전원 중 하나를 선택하고 상기 선택된 전원을 상기 시스템부에 공급하도록 상기 전원선택부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기에 의해서 달성될 수 있다.
여기서, 상기 전원단속신호는 사용자에 의해 전원스위치가 ON/OFF될 때 생성될 수 있다.
그리고, 상기 전원선택부는 상기 어댑터전원 및 상기 배터리전원 중 그 전압값이 더 큰 것을 선택하도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 전원선택부는, 상기 어댑터전원 및 상기 배터리전원의 전압을 비교하기 위해 각각 병렬로 배치되며, 각각 서로 반대 논리상태를 갖는 제어신호를 출력하는 제1 및 제2비교기와; 상기 제1 및 제2비교기의 상기 출력신호들에 따라 상기 어댑터전원 및 상기 배터리전원을 상기 시스템부에 선택적으로 공급하도록 병렬로 배치된 제1 및 제2스위칭부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제어부는 상기 전원단속신호에 따라 상기 제1 및 제2비교기의 출력단에 풀업전압을 선택적으로 공급하기 위한 적어도 하나의 스위칭 트랜지스터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전원선택부는, 상기 어댑터전원 및 상기 배터리전원 중 적어도 어느 하나의 전압을 분배하기 위한 분배저항과; 상기 제1 및 제2비교기의 출력에 따라 상기 제1 및 제2스위칭부를 각각 작동시키도록 병렬로 배치된 제1 및 제2트랜지스터와; 상기 어댑터전원 및 상기 배터리전원 중 하나를 상기 제1 및 제2비교기에 공급하도록 각각 배치된 제1 및 제2다이오드를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제1 및 제2스위칭부는 각각 MOSFET를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 제1저항을 통해 상기 전원단속신호를 수신하도록 결합된 베이스와, 접지된 이미터를 갖는 제1스위칭트랜지스터와; 제2저항을 통해 상기 제1스위칭트랜지스터의 컬렉터에 연결되는 베이스와, 상기 어댑터전원 및 상기 배터리전원 중 하나를 제공하는 제1 및 제2다이오드의 캐소드에 연결되는 이미터와, 제1 및 제2풀업저항 각각을 통해 상기 제1 및 제2비교기의 출력단에 연결되는 컬렉터를 갖는 제2스위칭트랜지스터를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1스위칭트랜지스터는 npn형 바이폴라 트랜지스터이며, 상기 제2스위칭트랜지스터는 pnp형 바이폴라 트랜지스터일 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 전자기기(100)의 구성을 도시한 블록도이다. 전자기기(100)는 모바일 프린터(mobile printer) 등으로 구현될 수 있다. 전자기기(100)는, 외부 전원을 변환하여 이용하기 위한 어댑터(도시 안됨)와, 내부에 마련되는 배터리(도시 안됨)를 구비한다. 전자기기(100)는 프린팅 등 주동작을 수행하기 위한 시스템부(110)를 포함한다. 또한, 전자기기(100)는 시스템부(110)에 그 구동전원인 시스템전원(Vin)을 공급하기 위한 전원공급장치(200)로서, 전원선택부(120)와, 제어부(130)를 더 포함한다. 전원공급장치(200)는 전자기기(100)의 내부에 마련될 수도 있고, 외부에서 전자기기(100)에 탈착될 수 있다. 시스템부(110)는 시스템전원(Vin)으로서 동작에 필요한 적정 전압레벨인 입력전압레벨을 가진다. 다만, 입력전압레벨은 소정의 허용 범위를 가지며, 전원선택부(120)의 전압강하가 입력전압레벨의 허용 범위 이내에 속한다면, 시스템부(110)는 문제없이 동작될 수 있다.
전원선택부(120)는 시스템부(110)의 시스템전원(Vin) 입력단에 직접 연결되어 시스템전원(Vin)을 공급한다. 전원선택부(120)는 어댑터전원(Va)과 배터리전원(Vb) 중 입력되는 어느 하나를 선택하여, 선택된 전원을 시스템전원(Vin)으로서 출력한다. 전원선택부(120)는 어댑터전원(Va)과 배터리전원(Vb)을 상황에 따라 능 동적으로 선택하는 것이 바람직하다. 또한, 전원선택부(120)에 있어서, 출력되는 시스템전원(Vin)의 전압레벨이 시스템부(110)의 입력전압레벨의 허용 범위 이내에 속하도록 하기 위하여, 전원선택부(120)를 구성하는 회로소자의 전압강하는 최소화되는 것이 바람직하다.
제어부(130)는 외부의 전원단속신호에 따라 전원선택부(120)에 의해 출력되는 시스템전원(Vin)이 단속적으로 시스템부(110)에 공급되도록 전원선택부(120)를 제어한다. 제어부(130)는 전원선택부(120)와 시스템부(110) 사이의 시스템전원(Vin) 공급 경로에서 벗어나도록 마련되어, 시스템전원(Vin)의 공급 여부를 결정하는 제3제어신호(Vc)를 전원선택부(120)에 전달한다. 따라서 제어부(130)가 시스템전원(Vin) 자체를 단속하는 것은 아니기 때문에, 고전력용 FET 등이 아닌 간이한 회로로 제어부(130)를 구성할 수 있어서 비용이 작게 들며, 장치의 크기를 줄일 수 있게 된다.
도 3은 본 실시예의 전원공급장치(200)의 구성을 도시한 회로도이다. 전원선택부(120)는 어댑터전원(Va)과 배터리전원(Vb) 중 입력된 전압값이 큰 어느 하나를 시스템전원(Vin)으로서 출력한다. 만일, 어댑터전원(Va)과 배터리전원(Vb) 중 어느 하나가 입력되면, 전원선택부(120)는 입력된 어느 하나의 전원을 시스템전원(Vin)으로서 출력한다. 한편, 어댑터전원(Va)과 배터리전원(Vb)이 둘 다 입력되면, 전원선택부(120)는 둘 중 전압값이 큰 어느 하나를 시스템전원(Vin)으로서 출력한다. 어댑터전원(Va)의 전압값은 약 5V, 배터리전원(Vb)의 전압값은 약 4.2V일 수 있다. 이 경우, 어댑터전원(Va)과 배터리전원(Vb)이 모두 입력되면, 어댑터전원(Va)이 출 력되므로, 배터리의 소모가 최소화된다.
전원선택부(120)는 제1스위칭부(112a), 제2스위칭부(112b), 제1비교기(121a) 및 제2비교기(121b)를 포함한다. 제1스위칭부(112a)는 어댑터전원(Va)이 입력되면, 제1비교기(121a)의 출력에 따라 어댑터전원(Va)을 선택적으로 시스템전원(Vin)으로서 출력한다. 이에 대응하여, 제2스위칭부(112b)는 배터리전원(Vb)이 입력되면, 제2비교기(121b)의 출력에 따라 배터리전원(Vb)을 선택적으로 시스템전원(Vin)으로서 출력한다.
제1스위칭부(112a) 및 제2스위칭부(112b) 각각은 MOSFET를 포함한다. 통상적으로, MOSFET는 그 특성 상 턴온되는 때 흐르는 전류가 크더라도 그 전압강하가 거의 무시될 수 있는 정도이므로, 제1스위칭부(112a) 및 제2스위칭부(112b) 각각의 전압강하는 시스템부(110)의 입력전압레벨의 허용 범위 이내가 된다. 따라서 입력되는 어댑터전원(Va) 또는 배터리전원(Vb)의 전압강하를 최소화할 수 있다. 제1스위칭부(112a) 및 제2스위칭부(112b)는 p타입인 것이 바람직하다. 제1스위칭부(112a) 및 제2스위칭부(112b) 각각은 어댑터전원(Va) 또는 배터리전원(Vb)이 입력되는 소오스(S)와, 시스템전원(Vin)의 출력단인 드레인(D)을 가진다.
제1비교기(121a) 및 제2비교기(121b)는 어댑터전원(Va)과 배터리전원(Vb)의 전압의 우열을 나타내는 제1제어신호(V1)와, 제1제어신호(V1)와 상반되는 논리상태인 제2제어신호(V2)를 각각 출력한다. 제1비교기(121a) 및 제2비교기(121b) 각각은 회로가 간단하며, 소비전력이 적어 전력 소모를 최소화할 수 있다.
제1비교기(121a)는 어댑터전원(Va)의 전압값이 배터리전원(Vb)보다 크면 하 이(High), 그 반대의 경우이면 로우(Low)의 논리상태인 제1제어신호(V1)를 출력한다. 반면, 제2비교기(121b)는 배터리전원(Vb)의 전압값이 어댑터전원(Va)보다 크면 하이(High), 그 반대의 경우이면 로우(Low)의 논리상태인 제2제어신호(V2)를 출력한다. 어느 경우든지, 제1제어신호(V1)와 제2제어신호(V2)의 논리상태는 항상 상반된다.
제1비교기(121a) 및 제2비교기(121b)의 출력은 오픈컬렉터 형태인 것이 바람직하다. 즉, 제1비교기(121a) 및 제2비교기(121b)는 그 출력단(V1 및 V2 참조)에 소정치의 풀업전압이 인가되는 경우에 한하여 정상적으로 제1제어신호(V1)와 제2제어신호(V2)를 출력할 수 있다. 만일, 풀업전압이 인가되지 않는 경우에는 제1비교기(121a) 및 제2비교기(121b)는 정상적인 출력 동작을 수행할 수 없다. 풀업전압은 제어부(130)에 의해 제3제어신호(Vc)의 형태로 인가될 수 있다.
전원선택부(120)는, 어댑터전원(Va)과 배터리전원(Vb)의 전압이 제1비교기(121a) 및 제2비교기(121b)에 분배되어 인가되도록 하는 제1분배저항(122a, 123a) 및 제2분배저항(122b, 123b)을 더 포함할 수 있다. 제1분배저항(122a, 123a) 및 제2분배저항(122b, 123b)의 저항값은 동일할 수 있다. 다른 실시예로서, 제1분배저항(122a, 123a) 및 제2분배저항(122b, 123b)의 각 저항값을 적절히 설정함으로써, 분배되어 입력되는 각 비교 전압의 차이를 크게 하여 명확하게 구분할 수 있도록 하여, 오차에 의해 배터리전원(Vb)이 어댑터전원(Va)보다 커져서 어댑터전원(Va)이 원하지 않게 선택되는 경우를 대비할 수 있다. 구체적으로는, 제1분배저항(123a)의 저항값을 크게 하거나 제2분배저항(123b)의 저항값을 작게 하는 것이 바람직하다.
제1비교기(121a) 및 제2비교기(121b)는 구동전원(Vd)을 입력 받아 구동한다. 구동전원(Vd)은 제1다이오드(141a) 및 제2다이오드(141b)를 통하여 공급된다. 제1다이오드(141a) 및 제2다이오드(141b)는 어댑터전원(Va) 및 배터리전원(Vb)에 각각 연결된 애노드를 가진다. 제1다이오드(141a) 및 제2다이오드(141b)의 캐소드는 서로 연결되며, 이로부터 구동전원(Vd)이 출력된다. 즉, 어댑터전원(Va) 및 배터리전원(Vb) 중 입력되는 어느 하나가 구동전원(Vd)으로서 출력된다. 제1다이오드(141a) 및 제2다이오드(141b)에 의해 발생하는 전압강하에 있어서, 제1비교기(121a) 및 제2비교기(121b)는 이를 충분히 수용하는 입력전압레벨을 가지는 것이 바람직하다. 예컨대, 제1비교기(121a) 및 제2비교기(121b)의 입력전압레벨의 허용 범위는 2V 내지 18V 정도인 것이 바람직하다.
전원선택부(120)는, 제1비교기(121a) 및 제2비교기(121b)의 출력에 따라 제1스위칭부(112a) 및 제2스위칭부(112b)를 구동하기 위한 제1트랜지스터(113a) 및 제2트랜지스터(113b)를 더 포함할 수 있다. 제1트랜지스터(113a) 및 제2트랜지스터(113b) 각각은 npn타입의 바이폴라 트랜지스터로 구현되는 것이 바람직하다. 또한, 전원선택부(120)는, 제1트랜지스터(113a) 및 제2트랜지스터(113b)의 베이스전류에 맞도록 제1제어신호(V1) 및 제2제어신호(V2)의 전압을 적절히 분배하는 제3분배저항(125a, 126a) 및 제4분배저항(125b, 126b)을 더 포함할 수 있다.
또한, 전원선택부(120)는, 노이즈에 의해 제1스위칭부(112a) 및 제2스위칭부(112b)가 오동작하는 것을 방지하기 위하여, 제1스위칭부(112a) 및 제2스위칭 부(112b) 각각의 소오스(S)와 게이트(G)를 연결하는 보호저항(114a, 114b)을 더 포함할 수 있다.
전원선택부(120)의 동작은 다음과 같다. 먼저, 전원선택부(120)에 어댑터(또는 외부전원) 및 배터리가 모두 연결되지 않은 상태에서 적어도 어느 하나가 연결되면, 제1비교기(121a) 및 제2비교기(121b)에 구동전원(Vd)이 공급되어 비교 동작이 시작된다. 만일, 어댑터전원(Va)이 입력되고, 배터리전원(Vb)은 입력되지 않는 경우, 어댑터전원(Va)의 전압값이 배터리전원(Vb)보다 크다. 따라서 제1비교기(121a)는 풀업전압(Vc 참조)이 공급된다면, 하이인 논리상태의 제1제어신호(V1)를 출력한다. 반면, 제2비교기(121b)는 제1비교기(121a)와는 상반된 로우인 논리상태의 제2제어신호(V2)를 출력한다.
하이인 논리상태의 제1제어신호(V1)에 의해, 제1트랜지스터(113a)는 턴온되어, 제1스위칭부(112a)의 게이트(G)는 접지된다. 제1스위칭부(112a)의 게이트(G) 및 소오스(S) 간의 전압차는 MOSFET의 턴온 조건(예컨대, 게이트(G) 및 소오스(S) 간의 전압차가 1V 내지 3V 이상일 것)을 만족하므로, 제1스위칭부(112a)는 턴온된다. 이 경우, 시스템전원(Vin)으로서 어댑터전원(Va)과 거의 동등한 레벨의 전압이 제공된다.
반면, 로우인 논리상태의 제2제어신호(V2)에 의해, 제2트랜지스터(113b)는 턴오프된다. 이 경우, 제2스위칭부(112b)의 게이트(G) 및 소오스(S) 간의 전압차는 MOSFET의 턴온 조건을 만족하지 않으므로, 제2스위칭부(112b)는 턴오프된다.
만일, 어댑터전원(Va)은 입력되지 않고, 배터리전원(Vb)이 입력되는 경우에 는, 위 경우와 반대로, 시스템전원(Vin)으로서 배터리전원(Vb)과 거의 동등한 레벨의 전압이 제공된다.
만일, 어댑터전원(Va)과 배터리전원(Vb)이 모두 입력되는 경우에는, 어댑터전원(Va)이 배터리전원(Vb)보다 크므로, 시스템전원(Vin)으로서 어댑터전원(Va)과 거의 동등한 레벨의 전압이 제공된다.
한편, 제어부(130)는, 외부로부터 입력되는 전원단속신호에 따라 제1비교기(121a) 및 제2비교기(121b)의 출력단(V1 및 V2 참조)에 풀업전압(Vc 참조)을 선택적으로 공급하는 제1스위칭트랜지스터(131) 및 제2스위칭트랜지스터(132)를 포함한다. 또한, 제어부(130)는, 제1저항(133) 내지 제4저항(136)과, 제1풀업저항(128a) 및 제2풀업저항(128b)을 더 포함한다.
제1스위칭트랜지스터(131)는 npn형의 바이폴라 트랜지스터이며, 제2스위칭트랜지스터(132)는 pnp형의 바이폴라 트랜지스터인 것이 바람직하다. 제1스위칭트랜지스터(131)의 베이스에는 제1저항(133)을 통하여 전원단속신호가 입력되며, 제1스위칭트랜지스터(131)의 이미터는 접지된다. 제2저항(134)의 일단은 제1스위칭트랜지스터(131)의 베이스에 연결되며, 타단은 접지된다. 제1스위칭트랜지스터(131)의 컬렉터는 제3저항(135)을 통하여 제2스위칭트랜지스터(132)의 베이스에 연결된다. 제2스위칭트랜지스터(132)의 이미터는 제1다이오드(141a) 및 제2다이오드(141b)의 캐소드에 연결되며, 제2스위칭트랜지스터(132)의 컬렉터는 제1풀업저항(128a) 및 제2풀업저항(128b)의 일단에 연결된다. 제4저항(136)의 일단은 제2스위칭트랜지스터(132)의 베이스에 연결되며, 타단은 제2스위칭트랜지스터(132)의 이미터에 연결 된다. 제1풀업저항(128a) 및 제2풀업저항(128b)의 타단은 제1비교기(121a) 및 제2비교기(121b)의 출력단(V1 및 V2 참조)에 각각 연결된다.
제어부(130)의 동작은 다음과 같다. 전자기기(100)는 사용자가 전원 on/off 선택하기 위한 전원스위치(도시 안됨)와, 전원스위치의 상태를 검출하여 전원단속신호를 출력하는 검출회로(도시 안됨)를 더 구비하는 것이 바람직하다. 먼저, 전원스위치가 꺼져 있는 상태에서는 로우인 논리상태의 전원단속신호가 제어부(130)에 입력되므로, 제1스위칭트랜지스터(131) 및 제2스위칭트랜지스터(132)는 모두 턴오프된다. 따라서 제3제어신호(Vc)는 로우가 되어, 제1비교기(121a) 및 제2비교기(121b)에는 풀업전압이 인가되지 않는다. 이에 의해, 제1비교기(121a) 및 제2비교기(121b)는 정상적인 출력을 할 수 없게 되어, 어댑터전원(Va)과 배터리전원(Vb) 중 어떠한 전원이 입력되더라도, 시스템전원(Vin)은 시스템부(110)에 공급되지 않는다.
만일, 사용자가 전원스위치를 켜면, 제어부(130)에 하이인 논리상태의 전원단속신호가 입력된다. 이 경우, 어댑터전원(Va)과 배터리전원(Vb) 중 적어도 어느 하나가 입력된다면, 제1스위칭트랜지스터(131) 및 제2스위칭트랜지스터(132)는 모두 턴온된다. 이에 의해, 제3제어신호(Vc)는 하이가 되어, 제1비교기(121a) 및 제2비교기(121b)에는 풀업전압이 인가된다. 따라서 제1비교기(121a) 및 제2비교기(121b)는 정상적인 출력 동작을 수행하게 되며, 어댑터전원(Va)과 배터리전원(Vb) 중 입력된 어느 하나가 시스템전원(Vin)으로서 시스템부(110)에 공급된다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 복수의 전원 중 어느 하나를 능동적으로 선택하여 공급함에 있어서, 비용을 절감하고 장치의 크기를 감소시킬 수 있는 전원공급장치를 제공할 수 있다.
즉, 본 발명은, 복수의 전원 중 어느 하나를 능동적으로 선택하여 공급함에 있어서, 공급되는 시스템전원을 직접 단속하는 것이 아니라, 전원선택부의 출력 동작을 단속함으로써, 제어회로가 간단하게 구현되므로 비용이 적게 들고 장치의 크기가 작아진다.
나아가, 본 발명은, 전원단속을 수행하는 제어부가 시스템전원의 공급 경로를 벗어나서 마련되어 있으므로, 회로소자에 의한 전압강하 및 전력소모를 최소화시킬 수 있다. 더욱이, 배터리의 경우는 가용전압의 범위를 충분히 사용할 수 있어서 배터리 사용시간이 상대적으로 늘어난다.

Claims (18)

  1. 하나 이상의 시스템 콤포넌트를 갖는 시스템부에 전원을 공급하는 전원공급장치에 있어서,
    상기 시스템부에 직접 연결되어, 복수의 전원 중 어느 하나를 선택하여 상기 시스템부에 출력하는 전원선택부와;
    상기 전원선택부와 상기 시스템부 사이의 전원 공급 경로의 외부에 마련되어, 외부로부터 인가되는 전원단속신호에 따라 상기 전원선택부에 의해 선택된 전원이 상기 시스템부에 단속적으로 출력되도록 상기 전원선택부를 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 전원선택부는,
    상기 복수의 전원의 전압을 비교하여, 그 비교 결과를 출력하는 적어도 하나의 비교기와;
    상기 비교기에 의해 출력되는 상기 비교 결과에 따라 상기 복수의 전원을 각각 상기 시스템부에 선택적으로 출력하는 복수의 스위칭부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 전원단속신호에 따라 상기 비교기의 출력단에 풀업전압을 선택적으로 공급하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전원은 어댑터전원 및 배터리전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전원선택부는 상기 어댑터전원 및 상기 배터리전원 중 입력되는 전압이 큰 어느 하나를 선택하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 비교기는, 상기 어댑터전원 및 상기 배터리전원의 전압을 비교하여, 그 비교 결과를 상반된 논리상태로 출력하는 제1비교기 및 제2비교기를 포함하고,
    상기 복수의 스위칭부는, 상기 제1비교기 및 상기 제2비교기의 출력에 따라 상기 어댑터전원 및 상기 배터리전원을 각각 상기 시스템부에 선택적으로 출력하는 제1스위칭부 및 제2스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1비교기 및 상기 제2비교기의 출력은 오픈 컬렉터 타입이고,
    상기 제어부는, 상기 전원단속신호에 따라 상기 제1비교기 및 상기 제2비교기의 출력단에 풀업전압을 선택적으로 공급하는 적어도 하나의 스위칭트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 전원선택부는, 상기 어댑터전원 및 상기 배터리전원 중 적어도 하나의 전압을 분배하는 분배저항을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1스위칭부 및 상기 제2스위칭부 각각은 MOSFET를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
  8. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 전원선택부는, 상기 제1비교기 및 상기 제2비교기의 출력에 따라, 상기 제1스위칭부 및 상기 제2스위칭부를 각각 구동하는 제1트랜지스터 및 제2트랜지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 어댑터전원 및 상기 배터리전원 중 입력되는 어느 하나를 상기 제1비교기 및 상기 제2비교기에 공급하는 제1다이오드 및 제2다이오드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원공급장치.
  10. 전자기기에 있어서,
    하나 이상의 시스템 콤포넌트를 포함하는 시스템부와;
    상기 시스템부에 직접 연결되어, 어댑터전원 및 배터리전원 중 어느 하나를 선택하며, 상기 하나 이상의 시스템 콤포넌트를 작동시키기 위해 상기 선택된 전원을 상기 시스템부에 공급하는 전원선택부와;
    전원단속신호에 따라 상기 어댑터전원 및 상기 배터리전원 중 하나를 선택하고 상기 선택된 전원을 상기 시스템부에 공급하도록 상기 전원선택부를 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 전원선택부는,
    상기 어댑터전원 및 상기 배터리전원의 전압을 비교하여, 그 비교 결과를 출력하는 적어도 하나의 비교기와;
    상기 비교기에 의해 출력되는 상기 비교 결과에 따라 상기 어댑터전원 및 상기 배터리전원을 각각 상기 시스템부에 선택적으로 출력하는 제1스위칭부 및 제2스위칭부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 전원단속신호에 따라 상기 비교기의 출력단에 풀업전압을 선택적으로 공급하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 전원단속신호는 사용자에 의해 전원스위치가 ON/OFF될 때 생성되는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 전원선택부는 상기 어댑터전원 및 상기 배터리전원 중에서 그 전압값이 더 큰 것을 선택하도록 마련된 것을 특징으로 하는 전자기기.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 비교기는, 상기 어댑터전원 및 상기 배터리전원의 전압을 비교하기 위해 각각 병렬로 배치되며, 각각 서로 반대 논리상태를 갖는 제어신호를 출력하는 제1 및 제2비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 전원단속신호에 따라 상기 제1 및 제2비교기의 출력단에 풀업전압을 선택적으로 공급하기 위한 적어도 하나의 스위칭 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 전원선택부는,
    상기 어댑터전원 및 상기 배터리전원 중 적어도 어느 하나의 전압을 분배하기 위한 분배저항과;
    상기 제1 및 제2비교기의 출력에 따라 상기 제1 및 제2스위칭부를 각각 작동시키도록 병렬로 배치된 제1 및 제2트랜지스터와;
    상기 어댑터전원 및 상기 배터리전원 중 하나를 상기 제1 및 제2비교기에 공급하도록 각각 배치된 제1 및 제2다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제1 및 제2스위칭부는 각각 MOSFET를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는,
    제1저항을 통해 상기 전원단속신호를 수신하도록 결합된 베이스와, 접지된 이미터를 갖는 제1스위칭트랜지스터와;
    제2저항을 통해 상기 제1스위칭트랜지스터의 컬렉터에 연결되는 베이스와, 상기 어댑터전원 및 상기 배터리전원 중 하나를 제공하는 제1 및 제2다이오드의 캐소드에 연결되는 이미터와, 제1 및 제2풀업저항 각각을 통해 상기 제1 및 제2비교기의 출력단에 연결되는 컬렉터를 갖는 제2스위칭트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1스위칭트랜지스터는 npn형 바이폴라 트랜지스터이며, 상기 제2스위칭트랜지스터는 pnp형 바이폴라 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 전자기기.
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