KR101424251B1 - 휴대용 전자기기의 전원 공급 자동 차단 장치 및 방법 - Google Patents

휴대용 전자기기의 전원 공급 자동 차단 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대용 전자기기 시스템의 손상을 방지하기 위한 휴대용 전자기기의 전원 공급 자동 차단 장치 및 방법에 관한 것으로, 휴대용 전자기기 시스템 동작을 위한 전원 버튼 입력에 따라 배터리 전원 양단 전압을 검출하는 단계 및 상기 검출된 배터리 전원 양단 전압이 소정의 기준 값 이하인 경우에 시스템 부팅을 위한 전원 공급을 차단하는 단계가 수행됨으로써 휴대용 전자기기에 장착된 배터리 전원이 부족한 경우에 파워 온 스위치 신호가 입력되더라도 시스템이 부팅되지 않도록 전원공급을 차단하도록 함으로써 시스템 부팅 중에 시스템이 오프되어 하드디스크가 손상되거나 저장된 데이터가 훼손되는 등의 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
배터리 전원, 배터리 전압, 전원차단, 휴대용 전자기기

Description

휴대용 전자기기의 전원 공급 자동 차단 장치 및 방법{Apparatus and method for auto controlling of power supply for booting a portable electronic divice}
도 1은 본 발명에 따른 휴대용 전자기기의 전원 공급 자동 차단 장치를 설명하기 위한 도면
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 전자기기의 전원 공급 자동 차단 장치를 설명하기 위한 도면
도 3은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 휴대용 전자기기의 전원 공급 자동 차단 방법을 설명하기 위한 흐름도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 배터리 전원 110, 210: 스위칭부
120,220: 배터리 전압 검출부 130, 230: 논리 제어부
140: 중앙처리부 150: ROM
160: HDD 200: 파워레일
본 발명은 휴대용 전자기기 시스템의 손상을 방지하기 위한 휴대용 전자기기의 전원 공급 자동 차단 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 휴대용 전자기기에서는 전원공급원으로서 배터리 전원을 사용하게 된다. 휴대용 전자기기에 사용되는 상기 배터리 전원의 경우 기기의 동작에 필요한 전력을 공급함에 따라 그 잔존용량이 감소하게 된다.
휴대용 전자기기가 동작하는 배터리에 의해 전원을 공급받는 도중에 배터리의 잔존용량이 감소하여 배터리 양단에 걸리는 전압이 컷오프(cutoff) 전압까지 떨어지는 경우에 휴대용 전자기기 시스템의 제어부는 배터리 전원으로부터 시스템으로의 더 이상의 전력공급을 중단시키도록 하여 시스템을 오프시킴으로써 휴대용 전자기기를 보호하게 된다.
한편, 하드디스크(Hard Disk Drive)가 내장된 PMP(Portable Multimedia Player) 등의 휴대용 전자기기에 장착된 배터리 전원이 로우 상태이거나, 기기의 동작중에 배터리 전원이 로우 상태가 되어 시스템이 자동으로 오프된 상태에서 사용자가 시스템 부팅을 위하여 파워 온 버튼을 누르는 경우에는 시스템은 잠시 온(ON) 되거나 부팅 모드로 들어간다. 이에 따라 시스템은 부팅을 시작하게 되나 시스템 전원이 부족함에 따라 시스템이 부팅을 수행하는 도중에 오프되는 경우가 발생한다.
상기와 같은 경우에는 하드디스크가 손상된다거나 하드디스크 등에 저장된 시스템 구동을 위한 프로그램 데이터 또는 사용자 데이터 등이 훼손될 수 있는 등의 문제점 발생의 소지가 있다.
본 발명은 배터리 전원을 사용하는 휴대용 전자기기가 초기 구동을 시작하는 경우 장착된 배터리 전원이 부족하여 부팅이 정상적으로 수행되지 않은 상태에서 오프되어 하드디스크가 손상되거나 저장된 데이터가 훼손되는 등의 문제가 발생하는 것을 방지하기 위하여, 배터리 전원 로우 상태에서는 파워 온 스위치 신호가 입력되더라도 시스템이 부팅되지 않도록 전원공급을 차단하도록 한 휴대용 전자기기의 전원 공급 자동 차단 장치 및 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 휴대용 전자기기의 전원 공급 자동 차단 장치는, 장착된 배터리 전원의 양단에 걸리는 전압을 소정 비율로 분배하는 직렬로 연결된 분배저항과 상기 분배저항에 걸리는 전압레벨을 검출하고, 상기 검출된 전압레벨에 따라 하이 또는 로우 레벨의 신호를 출려가는 배터리 전압 검출부; 전원버튼과 상기 전원버튼의 온/오프에 따라 상기 배터리 전압 검출부의 출력 전압 레벨에 기초하여 하이 또는 로우 레벨의 시스템 온 신호를 출력하는 트랜지스터를 포함하는 스위칭부; 및 상기 스위칭부의 출력 레벨에 따라 중앙처리부에 시스템 기동 신호 또는 전원차단신호를 출력하는 논리회로부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 휴대용 전자기기의 전원 공급 자동 차단 장치 및 방법에 의하면, 휴대용 전자기기에 장착된 배터리 전원이 부족한 경우에는 파워 온 스위치 신호가 입력되더라도 시스템이 부팅되지 않도록 전원공급을 차단하도록 함으로써 시스템 부팅 중에 시스템이 오프되어 하드디스크가 손상되거나 저장된 데이터가 훼손되는 등의 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
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이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 휴대용 전자기기의 전원 공급 자동 차단 장치의 동작 및 휴대용 전자기기의 전원 공급 자동 차단 방법에 대하여 실시 예를 들어 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 휴대용 전자기기의 전원 공급 자동 차단 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 휴대용 전자기기의 전원 공급 자동 차단 장치가 적용되는 휴대용 전자기기는, 배터리 전원(100)과, 스위칭부(110)와, 배터리 전압 검출부(120)와, 논리제어부(130)와 중앙처리부(140) 및 데이터 저장수단으로서 ROM(150)과 HDD(160) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
더욱 상세하게는, 상기 배터리 전원(100)은 휴대용 전자기기의 동작에 필요한 전력을 공급하기 위한 것으로, 일반적으로 재충전 가능한 전지를 사용한다.
상기 배터리 전압 검출부(120)는 휴대용 전자기기에 배터리 전원이 장착되어 시스템에 전원을 공급하는 경우 장착된 배터리 양단에 나타나는 전압을 검출하여, 검출된 전압 레벨을 전원스위칭부(110)로 출력한다.
상기 스위칭부(110)는 상기 배터리 전압 검출부(120)의 출력 전압 레벨에 대응하는 시스템 온(ON) 신호 출력 레벨을 결정하여 출력하기 위한 것으로, 시스템에 장착되어 전원을 공급하는 배터리의 전압이 소정의 기준 값 이하로 되는 경우는 배터리 전원(100)에 의해 시스템이 부팅되는 것을 차단하여 시스템 운영 프로그램 등이 저장된 HDD(160) 등을 보호한다.
상기 논리제어부(130)는 HDD(160)를 포함한 휴대용 전자기기에 구비되거나 외부 인터페이스 수단을 통하여 연결된 주변장치로부터의 데이터 입출력을 제어함과 동시에 중앙처리부(140)가 시스템을 부팅 하거나 시스템을 오프 시키도록 하기 위한 시스템 기동신호(WAKE_UP)와 전원차단신호(PWR_DN)를 중앙처리부(140)로 출력한다.
상기 중앙처리부(140)는 상기 입출력 제어부(130)를 통하여 입력된 명령에 대응하는 동작을 수행하도록 신호를 처리함과 동시에 휴대용 전자기기 시스템을 전반적으로 제어한다.
상기 ROM(150)은 시스템의 중앙처리부(140)가 HDD(160)에 저장된 프로그램으로 부팅 하기 전에 중앙처리부(140)를 세팅해 주는 이부트(Eboot) 프로그램을 저장하고 있어 부팅시 HDD(160)로의 부팅과 연결이 되도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 전자기기의 전원 공급 자동 차단 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 전자기기의 전원 공급 자동 차단 장치는, 시스템에 전원을 공급하는 배터리의 양단의 전압을 인가하는 파워레일(PWRRAIL)(200)과, 상기 파워레일(200)로부터 인가되는 전압 레벨을 검출하기 위한 배터리 전압 검출부(220)와, 상기 배터리 전압 검출부(220)의 출력 전압 레벨에 대응하여 하이 또는 로우 레벨의 시스템 온(ON) 신호를 출력하는 스위칭부(210)와, 상기 스위칭부(220)의 출력 레벨에 따라 중앙처리부(CPU)(240)로 시스템 기동신호 또는 전원차단신호를 출력하는 논리회로부(CPLD)(230)와, ROM(150) 및 HDD(160) 등을 포함하여 구성된다.
더욱 상세하게는, 상기 배터리 전압 검출부(220)는 상기 파워레일(200)로부터 인가되는 배터리 전압을 소정의 비율로 분배하기 위하여 직렬로 연결되는 분배 저항(R1, R2)과, 상기 분배 저항(R1, R2)에 걸리는 전압레벨에 따라 하이 또는 로우 레벨의 신호를 전압검출 집적회로(IC)(221)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 분배 저항 사이에는 전계 효과 트랜지스터(제2 FET)가 구비되어 전원차단 제어신호(PWRDN_CTRL)가 인가되도록 구성된다.
또한, 상기 스위칭부(220)는 시스템에 장착되어 전원을 공급하는 배터리의 전압을 공급하는 파워레일(200)의 전압이 소정의 기준 값 이하로 되는 경우 배터리 전원(100)에 의해 시스템이 부팅되는 것을 차단하기 위한 신호를 출력한다.
이를 위하여 상기 스위칭부(220)는 사용자에 의해 조작되는 전원 버튼(211)과, 상기 전원 버튼(211)의 온/오프에 따라 상기 배터리 전압 검출부(220)의 출력 전압 레벨에 따라 하이 또는 로우 레벨의 시스템 온(ON) 신호를 출력하는 트랜지스터(제2 FET)(212)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 전원 버튼(211)은 기계적인 스위치로 구성되거나 전기적 신호입력에 의해 동작하는 스위치 중 어느 것으로도 구성될 수 있으며, 상기 트랜지스터(210)는 전계 효과 트랜지스터(FET)를 사용할 수 있다.
상기 논리제어부(CPLD)(230)는 HDD(260)를 포함한 휴대용 전자기기에 구비되거나 외부 인터페이스 수단을 통하여 연결된 주변장치와의 데이터 입출력을 제어함과 동시에 중앙처리부(CPU)(240)가 시스템을 부팅 하거나 시스템을 오프 시키도록 하기 위한 시스템 기동신호(WAKE_UP)와 전원차단신호(PWR_DN)를 중앙처리부(140)로 출력한다.
상기 중앙처리부(CPU)(240) 및 ROM(150) 및 HDD(160)는 앞서 설명한 바와 같으므로 이에 대한 설명은 생략한다.
이하에서는 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 휴대용 전자기기의 전원 공급 자동 차단의 상세한 동작 및 본 발명에 따른 휴대용 전자기기의 전원 공급 자동 차단 방법에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 휴대용 전자기기의 전원 공급 자동 차단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 사용자가 휴대용 전자기기 시스템을 동작시키기 위하여 시스템 기동을 위한 신호입력을 위하여 전원 버튼(211)을 누른다(S310).
상기 사용자의 전원 버튼(211) 신호 입력에 따라(S310), 스위칭부(220)의 트랜지스터(제2 FET)(212)는 전압 검출 집적회로(Voltage Detector IC)(221)의 출력에 대응하여 시스템 부팅 여부를 결정하기 위한 소정 전압 레벨의 신호(PWR_ON)를 출력한다.
상기 과정을 상세하게 설명하면, 먼저, 사용자가 전원 버튼(211)을 누르기 전의 휴대용 전자기기 시스템이 오프된 상태 또는 슬립(Sleep) 상태에서는 배터리 전압 검출부(220)의 분배 저항(R1, R2) 사이에 구비된 전계 효과 트랜지스터(제2 FET)에 인가되는 신호 레벨(PWRDN_CTRL)이 하이(High) 상태가 되어 상기 제2 FET는 온(On) 상태로 놓여 있게 된다.
한편, 휴대용 전자기기에 배터리가 장착되고, 사용자가 전원 버튼(211)을 누름에 따라 파워레일(PWRRAIL)(200)에는 장착된 배터리 양단의 전압이 공급된다.
상기 파워레일(PWRRAIL)(200)의 전압은 분배 저항(R1, R2)의 전압분배 법칙에 의해 분배된다. 예를 들어, 배터리 전원 전압인 파워레일 전원(PWRRAIL)이 3.4V를 나타내고, R1이 10K, R2가 120K인 경우, 파워레일 전원(PWRRAIL) 3.4V는 분배되어 3.2V가 전압 검출 집적회로(Voltage Detector IC)(221)로 입력된다.
상기 과정에 따라 휴대용 전자기기 시스템의 배터리 전압 검출부(120)는 배터리 양단에 나타나는 전압을 검출하게 된다(S320).
이어서, 배터리 전압 검출부(120)의 전압 검출 집적회로(221)에서는 검출된 배터리 전압이 소정의 기준 값보다 작은 지를 판단한다(S330).
상기 판단 결과(S330), 검출된 배터리 전압이 소정의 기준 값보다 작은 경우에는 사용자가 시스템 부팅을 위하여 입력한 전원 버튼 신호를 무시하여 전원 버튼을 오프시키도록 한다(S340).
상기 과정(S340)에 대하여 상세하게 설명하면, 전원이 3.4V가 되면 전압 검출부(120)의 분배저항(R1)은 전압분배 법칙에 의해 3.2V를 검출하여 스위칭부(220)에 구비된 제1 FET(212)에 인가하고, 상기 제1 FET(212)는 오프 상태가 되어 전원 버튼(211)에 전원 온(ON) 신호가 입력이 되더라도, 논리제어부인 CPLD(230)에 전원 온(PWR_ON) 신호가 입력되지 않게 된다.
이에 따라 논리제어부인 CPLD(230)에서 시스템 부팅을 위한 시스템 기동 신호(WAKE_UP) 신호를 중앙처리부(CPU)(240)에 인가하지 않게 되어, 최종적으로 시스템 부팅을 위해 입력한 사용자에 의한 전원 버튼(211) 입력이 무시된다.
한편, 상기 판단 결과(S330), 검출된 배터리 전압이 소정의 기준 값보다 큰 경우에는 사용자가 시스템 부팅을 위하여 입력한 전원 버튼 신호에 의해 시스템이 부팅되도록 한다(S350).
상기 과정(S350)에 대하여 상세하게 설명하면, 전원이 3.4V 이상이 되면 전압 검출부(120)의 분배저항(R1)은 전압분배 법칙에 의해 3.2V가 넘는 전압을 검출하여 스위칭부(220)에 구비된 제1 FET(212)에 인가하고, 이에 따라 상기 제1 FET(212)는 온 상태가 되어 전원 버튼(211) 온(ON) 신호가 입력에 의해 논리제어부인 CPLD(230)에 전원 온(PWR_ON) 신호를 출력한다.
이에 따라 논리제어부인 CPLD(230)에서 시스템 부팅을 위한 시스템 기동 신호(WAKE_UP) 신호를 중앙처리부(CPU)(240)에 인가하고, 상기 중앙처리부(CPU)(240)는 ROM(250) 및 HDD(260)에 저장된 시스템 부팅 데이터를 이용하여 정상적으로 시스템을 부팅시키게 된다.
상기와 같이 사용자가 휴대용 전자기기 시스템 부팅을 위하여 전원 버튼(211) 신호를 입력한 경우에, 휴대용 전자기기에 전원 공급을 위한 배터리의 잔량을 나타내는 배터리 전압 레벨에 따라 전원 버튼(211) 신호 입력을 무시하거나 전원 버튼(211) 신호 입력에 대응하여 시스템 기동을 위한 신호를 스위칭부(210)에서 출려하는 것을 제어함으로써, 배터리의 잔량이 부족한 상태에서 시스템이 구동되는 것을 방지하여 하드디스크의 손상이나, 하드디스크 등에 저장된 데이터의 손실을 막을 수 있게 된다.
이상에서 본 발명에 따른 휴대용 전자기기의 전원 공급 자동 차단 장치 및 방법에 대하여 상세히 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 기술적 사상의 기초를 벗어나지 않고 변경 및 수정을 하더라도 본 발명에 포함되는 것이며, 그러한 사실은 당업자에게 자명할 것이다.
본 발명에 따르면 휴대용 전자기기에 장착된 배터리 전원이 부족한 경우에 파워 온 스위치 신호가 입력되더라도 시스템이 부팅되지 않도록 전원공급을 차단하도록 함으로써 시스템 부팅 중에 시스템이 오프되어 하드디스크가 손상되거나 저장된 데이터가 훼손되는 등의 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 장착된 배터리 전원의 양단에 걸리는 전압을 소정 비율로 분배하는 직렬로 연결된 분배저항과 상기 분배저항에 걸리는 전압 레벨을 검출하고, 상기 검출된 전압레벨에 따라 하이 또는 로우 레벨의 신호를 출력하는 배터리 전압 검출부;
    전원버튼과 상기 전원버튼의 온/오프에 따라 상기 배터리 전압 검출부의 출력 전압레벨에 기초하여 하이 또는 로우 레벨의 시스템 온 신호를 출력하는 트랜지스터를 포함하는 스위칭부; 및
    상기 스위칭부의 출력 레벨에 따라 중앙처리부에 시스템 기동신호 또는 전원차단신호를 출력하는 논리회로부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 전원 공급 자동 차단 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 분배 저항 사이에는 트랜지스터가 구비되는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 전원 공급 자동 차단 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 트랜지스터는 전계 효과 트랜지스터(FET)인 것을 특징으로 하는 휴대용 전자기기의 전원 공급 자동 차단 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
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