KR101902900B1 - 복수의 충전 포트들을 포함하는 전자 디바이스에서의 전력 경로 스위칭 - Google Patents

복수의 충전 포트들을 포함하는 전자 디바이스에서의 전력 경로 스위칭 Download PDF

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Abstract

예시적인 실시예들은, 전자 디바이스의 다수의 충전 포트들 사이의 전력 경로 스위칭에 관한 것이다. 디바이스는, 복수의 충전 포트들 중 과전압 보호 회로를 통하여 전력 공급부에 커플링시키기 위한 일 충전 포트를 포함할 수도 있다. 디바이스는, 충전 포트에 커플링된 과전압 보호 회로의 입력에서의 전압과, 전력 공급부에 커플링된 과전압 보호 회로의 출력에서의 전압 사이의 비교에 적어도 부분적으로 기초하여, 충전 포트를 전력 공급부에 커플링시키도록 구성되는 비교 유닛을 추가적으로 포함할 수도 있다.

Description

복수의 충전 포트들을 포함하는 전자 디바이스에서의 전력 경로 스위칭{POWER PATH SWITCHING IN AN ELECTRONIC DEVICE INCLUDING A PLURALITY OF CHARGING PORTS}
[0001] 본 발명은 일반적으로 충전 디바이스에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은 복수의 충전 포트들을 갖는 전자 디바이스에 대한 시스템들, 디바이스들, 및 방법들에 관한 것이다.
[0002] 모바일 전화들과 같은 전자 디바이스들은, 복수의 충전 포트들을 포함할 수도 있다. 예로서, 전자 디바이스는, 직류 전류(DC) 전력 소스에 커플링시키도록 구성되는 DC 충전 포트 및 USB(Universal Serial Bus) 전력 소스에 커플링시키도록 구성되는 USB 충전 포트를 포함할 수도 있다. 종래의 디바이스들에서, 각각의 충전 포트는, 스위치를 포함할 수도 있는 전용 과전압 보호(over-voltage protection)(OVP) 회로에 접속될 수도 있다. 추가적으로, 각각의 OVP 회로는, 스위치-모드 전력 공급부(switched-mode power supply)(SMPS)에 커플링될 수도 있다. 도 1은, 복수의 충전 포트들(즉, DC 충전 포트인 제 1 충전 포트(102), 및 USB 충전 포트인 제 2 충전 포트(104))을 포함하는 종래의 충전 시스템(100)을 도시한다. 도시된 바와 같이, 제 1 충전 포트(102)는 제 1 OVP 회로(108)를 통하여 스위치 모드 전력 공급부(SMPS)(106)에 커플링되고, 제 2 충전 포트(104)는 제 2 OVP 회로(110)를 통하여 SMPS(106)에 커플링된다.
[0003] 당업자에 의해 인식될 바와 같이, 2개의 전력 소스들이 전자 디바이스에 동시에 커플링되는 경우, 하나의 OVP 회로만이 턴 온(turn on)하도록(즉, 도통(conduct)하도록) 허용된다. 부가적으로, 디바운스(debounce) 타이머 때문에, OVP 회로에 대한 "턴 온" 시퀀스가 완료될 때까지(즉, 돌입(inrush) 전류 및 케이블 인덕턴스로 인한 처음 턴 온 동안의 충전 포트 상의 전압 리플(ripple)을 필터링 아웃(filter out)하기 위해 허용된 시간) 일반적으로 짧은 양의 시간(예를 들어, 십분의 몇 밀리초(few tenths of millisecond))이 소요된다. 부가적으로, 상이한 충전 포트들(예를 들어, DC 및 USB 충전 포트들)은 상이한 전압 레벨들을 가질 수 있다. 따라서, 충전 포트 손상을 방지하기 위해, 제 1 OVP 회로(예를 들어, 제 1 OVP 회로(108))의 출력은, 제 2 OVP 회로가 턴 온될 수 있기 이전에 제 2 OVP 회로(예를 들어, 제 2 OVP 회로(110))와 연관된 전압 레벨 아래로 방전되어야 한다. 이것은, 느린 전력 경로 스위칭을 초래할 수도 있으며, 이는, 디바이스가, 연관 배터리가 로우(low)인 동안 사용 중이라면, 디바이스(예를 들어, 모바일 전화)가 충격을 받는 것을 야기할 수도 있다.
[0004] 복수의 충전 포트들을 포함하는 전자 디바이스의 전력 경로 스위칭 지속기간을 감소시키기 위한 방법들, 시스템들, 및 디바이스들에 대한 필요성이 존재한다.
[0005] 도 1은 복수의 충전 포트들을 포함하는 종래의 충전 디바이스를 도시한다.
[0006] 도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 충전 디바이스를 도시한다.
[0007] 도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 충전 디바이스의 다른 예시이다.
[0008] 도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 충전 디바이스의 또 다른 예시이다.
[0009] 도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 충전 디바이스를 포함하는 전자 디바이스이다.
[0010] 도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 방법을 도시하는 흐름도이다.
[0011] 도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 다른 방법을 도시하는 흐름도이다.
[0012] 첨부된 도면들과 관련하여 아래에 기재되는 상세한 설명은, 본 발명의 예시적인 실시예들의 설명으로서 의도되며, 본 발명이 실시될 수 있는 실시예들만을 표현하도록 의도되지 않는다. 이러한 설명 전반에 걸쳐 사용된 용어 "예시적인"은 "예, 예시, 또는 예증으로서 기능하는 것"을 의미하며, 다른 예시적인 실시예들에 비해 반드시 바람직하거나 유리한 것으로서 해석되지는 않아야 한다. 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시예들의 철저한 이해를 제공하려는 목적을 위해 특정한 세부사항들을 포함한다. 본 발명의 예시적인 실시예들이 이들 특정한 세부사항들 없이 실시될 수도 있다는 것은 당업자들에게 명백할 것이다. 몇몇 예시들에서, 본 명세서에 제시된 예시적인 실시예들의 신규성을 불명료하게 하는 것을 회피하기 위해, 잘 알려진 구조들 및 디바이스들은 블록도 형태로 도시되어 있다.
[0013] 본 명세서에 설명된 바와 같이, 예시적인 실시예들은, 전력 경로 스위칭을 위한 디바이스들, 시스템들, 및 방법들에 관한 것이다. 일 예시적인 실시예에 따르면, 충전 디바이스는, 복수의 충전 포트들 중 과전압 보호 회로를 통하여 전력 공급부에 커플링되는 일 충전 포트를 포함할 수도 있다. 또한, 충전 디바이스는, 충전 포트에 커플링되는 과전압 보호 회로의 입력에서의 전압과, 전력 공급부에 커플링되는 과전압 보호 회로의 출력에서의 전압 사이의 비교에 적어도 부분적으로 기초하여, 충전 포트를 전력 공급부에 커플링시키도록 구성되는 비교 유닛을 포함할 수도 있다.
[0014] 다른 예시적인 실시예에 따르면, 충전 디바이스는, 제 1 과전압 보호 회로의 입력에 커플링되는 제 1 충전 포트를 포함할 수도 있다. 충전 디바이스는, 제 2 과전압 보호 회로의 입력에 커플링되는 제 2 충전 포트를 더 포함할 수도 있다. 부가적으로, 충전 디바이스는, 제 1 충전 포트 및 제 2 충전 포트 중 충전을 위한 하나를 선택하도록 구성되는 비교 유닛을 포함할 수도 있다. 또한, 비교 유닛은, 선택된 충전 포트에서의 전압과 전력 공급부의 입력에서의 전압 사이의 비교에 적어도 부분적으로 기초하여, 선택된 충전 포트를 전력 공급부에 선택적으로 커플링시키도록 구성될 수도 있다.
[0015] 또 다른 예시적인 실시예는, 충전 포트에서의 제 1 전압과 전력 공급부의 입력에서의 전압을 비교하는 단계를 포함하는 방법을 포함한다. 또한, 방법은, 제 1 전압이 제 2 전압보다 적거나 제 2 전압과 동일할 시, 충전 포트를 전력 공급부의 입력에 커플링시키는 단계를 포함할 수도 있다. 예시적인 실시예에 따른 다른 방법은, 복수의 충전 포트들 중 일 충전 포트에서의 전압을 수신하는 단계, 및 전압이 임계 전압보다 크거나 입계 전압과 동일하면, 충전 포트를 전력 공급부에 선택적으로 커플링시키는 단계를 포함할 수도 있다.
[0016] 도 2는, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 충전 디바이스(200)를 도시한다. 단지 예를 들어, 충전 디바이스(200)는, 단지 예를 들어 모바일 전화와 같은 전자 디바이스의 충전기를 포함할 수도 있다. 충전 디바이스(200)는 제 1 충전 포트(202) 및 제 2 충전 포트(204)를 포함한다. 일 예시적인 실시예에 따르면, 제 1 충전 포트(202)는 USB 충전 포트를 포함할 수도 있고, 제 2 충전 포트(204)는 DC 충전 포트를 포함할 수도 있다.
[0017] 부가적으로, 충전 디바이스(200)는, 스위치 모드 전력 공급부(SMPS)(206), 제 1 보호 회로(208), 제 2 보호 회로(210), 및 비교 모듈(212)을 포함한다. 비교 모듈(212)은, 제 1 보호 회로(208) 및 제 2 보호 회로(210) 각각에 커플링된다. 당업자에 의해 인식될 바와 같이, 스위치 모드 전력 공급부(예를 들어 SMPS(206))는, 출력 전압 또는 전류를 안정화시키기 위해 전력 트랜지스터들(예를 들어, MOSFET들)을 온 및 오프로 고속으로 스위칭시키는 내부 제어 회로인 스위칭 조정기를 포함하는 전자 전력 공급부 유닛을 포함할 수도 있다.
[0018] 충전 디바이스(200)는, 제 1 보호 회로(208) 및 비교 모듈(212) 각각에 커플링된 제 1 드라이버 및 충전 펌프(214)를 추가적으로 포함한다. 또한, 충전 디바이스(200)는, 제 2 보호 회로(210) 및 비교 모듈(212) 각각에 커플링된 제 2 드라이버 및 충전 펌프(216)를 포함한다. 제 1 드라이버 및 충전 펌프(214)는, 비교 모듈(212)로부터 신호를 수신하고 제어 신호를 보호 회로(208)에 전달하여, 제 1 충전 포트(202)가 전력 공급부(206)에 전기적으로 커플링될 수 있게 하도록 구성될 수도 있다. 유사하게, 제 2 드라이버 및 충전 펌프(216)는, 비교 모듈(212)로부터 신호를 수신하고 제어 신호를 제 2 보호 회로(210)에 전달하여, 제 2 충전 포트(204)가 전력 공급부(206)에 전기적으로 커플링될 수 있게 하도록 구성될 수도 있다.
[0019] 충전 디바이스(200)의 고려된 동작들이 이제 설명될 것이다. 처음에, USB 또는 DC 전력 소스(도 2에 도시되지 않음) 중 어느 하나가 충전 디바이스(200)에 커플링되는 경우, 유효(valid) 충전기 검출 프로세스가 수행될 수도 있다. 더 상세하게는, 충전 디바이스(200)는, USB 또는 DC 전력 소스 중 어느 하나에 의해 공급되는 전압이 유효 범위 내인지를 결정할 수도 있다. 전력 소스에 의해 공급되는 전압이 유효 범위 내라면, 드라이버 및 충전 펌프(즉, 제 1 드라이버 및 충전 펌프(214) 또는 제 2 드라이버 및 충전 펌프(216) 중 어느 하나)는, 연관된 과전압 보호 회로에 전압을 신속하게(예를 들어, 5 밀리초 내에) 공급할 수도 있다. 과전압 보호 회로에 전달되는 전압의 레벨은, 전압이 과전압 보호 회로의 트랜지스터의 게이트 산화물 항복 전압(breakdown voltage)을 초과하지 않도록, 드라이버 및 충전 펌프에 의해 자동적으로 조절될 수도 있음을 유의한다. 충전 펌프(예를 들어, 제 1 드라이버 및 충전 펌프(214) 또는 제 2 드라이버 및 충전 펌프(216) 중 어느 하나의 충전 펌프)가 완전히 충전된 이후에, 연관된 OVP 회로(예를 들어, 제 1 과전압 보호 회로(202) 또는 제 2 과전압 보호 회로(204) 중 어느 하나)가 턴 온되고, 노드 A가 충전될 수도 있다. 과전압 보호 회로의 "턴 온" 시간 및 저항은, 큰 돌입 전류가 USB 또는 DC 전력 소스 상에서 과도한 링잉(ringing)을 야기하는 것을 방지할 수도 있고, 또한, 유효 충전기 검출 프로세스와 연관된 미스트리거(mistrigger) 문제들을 방지할 수도 있음을 유의한다.
[0020] 당업자에 의해 이해될 바와 같이, 둘 모두의 충전 포트들(즉, 제 1 충전 포트(202) 및 제 2 충전 포트(204))이 전력 소스들에 접속되면, 비교 모듈(212)은, 프로그래밍가능 우선순위 비트(priority bit)에 의존하여 어느 충전 포트가 충전에 대해 사용되어야 하는지를 결정할 수도 있다.
[0021] 전력 소스가 (예를 들어, DC 전력 소스로부터 USB 전력 소스로, 또는 그 반대로) 스위칭되는 이벤트에서, 비교 유닛(212)은, 노드 A에서의 전압이 임계 전압보다 적거나 임계 전압과 동일할 때까지, 커플링된 전력 소스와 전력 공급부(206) 사이에 전기적 격리(isolation)를 유지할 수도 있다. 더 특정한 예로서, 비교 유닛(212)은, 노드 A에서의 전압이, 전력 소스에 커플링된 충전 포트에서의 전압보다 적거나 그 전압과 동일할 때까지, 커플링된 전력 소스와 전력 공급부(206) 사이에 전기적 격리를 유지할 수도 있다. 인식될 바와 같이, 충전 포트로부터 전력 공급부를 격리시키는 것은, 역전류(back current)가 노드 A로부터 충전 포트로 흐르는 것을 방지할 수도 있다. 이러한 시간 동안, 전력 공급부(206)는, 노드 A에서의 전압이 최소 전압(예를 들어, 디폴트(default)로 4.3V이고, 프로그래밍가능함)으로 방전될 때까지 노드 A로부터 전력을 계속해서 인출(draw)할 수도 있고, 시스템 전류를 제공한다. 일단 노드 A에서의 전압이 최소에 도달하면, 전력 공급부(206)의 입력 전압 조정 루프가 듀티 사이클(duty cycle)을 자동적으로 감소시킬 수도 있고, 시스템 전류는, 노드 A에서의 저장 디바이스(예를 들어, 커패시터)에 저장된 전압에 의존한다.
[0022] 노드 A에서의 전압이 최소 전압에 도달하기 이전에, 비교 모듈(212)은, 전력 경로 스위칭 이전에 인에이블링된 보호 회로를 "턴 오프"하고, 다른 보호 회로를 신속하게 "턴 온"할 수도 있다. 일 예시적인 실시예에 따르면, 보호 회로는 150 마이크로초 내에 턴 온될 수도 있다. 이러한 예시적인 실시예에서, 노드 N 근처 또는 노드 N에서의 저장 디바이스(예를 들어, 커패시터)는 100 uF이고, 스위치 오버(switch over) 시간은, 부족 전압 록아웃(under volatage lockout)(ULVO)을 트리거링하지 않으면서 최대 1 암페어 시스템 전류를 허용할 수 있다. 상대적으로 작은 시스템 전류(예를 들어, 1 암페어 미만)를 갖는 다른 예에서, 과전압 보호 회로는, 150 마이크로초 + 대기 시간(즉, 노드 A에서의 전압이 USB 전력 소스에서의 전압보다 적거나 그 전압과 동일해지는데 요구되는 시간 지속기간) 내에 턴 온될 수도 있다. 상대적으로 큰 시스템 전류(예를 들어, 1 또는 수 암페어)를 갖는 다른 예에서, 과전압 보호 회로는 고정 시간(예를 들어, 150 마이크로초) 내에 턴 온될 수도 있다. 스위치 오버 시간(즉, 전력 경로 스위칭 시간)은, 시스템 전류에 의존하여 조절될 수도 있음을 유의한다. 스위칭 시간이 증가하는 경우, 노드 N 근처 또는 노드 N에서의 저장 디바이스의 사이즈는 감소될 수도 있음을 추가적으로 유의한다.
[0023] 도 3은 충전 디바이스(200)의 더 상세한 예시이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 비교 모듈(212)은, 제 1 비교기(218), 로직 디바이스(220), 및 제 2 비교기(222)를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 제 1 비교기(218)의 일 입력(예를 들어, 비-반전(non-inverting) 입력)은 제 1 충전 포트(202)에 커플링되고, 제 1 비교기(218)의 다른 입력(예를 들어, 반전 입력)은, 노드 A에 추가적으로 커플링되는 노드 B에 커플링된다. 추가적으로, 제 2 비교기(222)의 일 입력(예를 들어, 비-반전 입력)은 제 2 충전 포트(204)에 커플링되고, 제 2 비교기(222)의 다른 입력(예를 들어, 반전 입력)은, 노드 A에 추가적으로 커플링되는 노드 C에 커플링된다.
[0024] 도 4는, 제 1 스위칭 엘리먼트(208) 및 제 2 스위칭 엘리먼트(210)의 예시적인 구성을 제공한다. 도시된 바와 같이, 제 1 스위칭 엘리먼트(208)는, 제 1 다이오드(302), 제 2 다이오드(304), 제 1 트랜지스터 M1, 및 제 2 트랜지스터 M2를 포함한다. 함께 커플링된 제 1 트랜지스터 M1 및 제 2 트랜지스터 M2의 소스들은, 제 1 다이오드(302) 및 제 2 다이오드(304)의 애노드들에 커플링된다. 추가적으로, 제 1 다이오드(302)의 캐소드는 제 1 트랜지스터 M1의 드레인에 커플링되고, 제 2 다이오드(304)의 캐소드는 제 2 트랜지스터 M2의 드레인에 커플링된다. 부가적으로, 제 1 트랜지스터 M1의 게이트 및 제 2 트랜지스터 M2의 게이트는 제 1 드라이버 및 충전 펌프(214)에 커플링된다.
[0025] 제 2 스위칭 엘리먼트(210)는, 제 1 다이오드(312), 제 2 다이오드(314), 제 1 트랜지스터 M3, 및 제 2 트랜지스터 M4를 포함한다. 함께 커플링된 제 1 트랜지스터 M3과 제 2 트랜지스터 M4의 소스들은, 제 1 다이오드(312) 및 제 2 다이오드(314)의 애노드들에 커플링된다. 추가적으로, 제 1 다이오드(312)의 캐소드는 제 1 트랜지스터 M3의 드레인에 커플링되고, 제 2 다이오드(314)의 캐소드는 제 2 트랜지스터 M4의 드레인에 커플링된다. 부가적으로, 제 1 트랜지스터 M3의 게이트 및 제 2 트랜지스터 M4의 게이트는 제 2 드라이버 및 충전 펌프(216)에 커플링된다.
[0026] 충전 디바이스(200)의 고려된 전력 경로 스위칭 동작이 이제 전반적으로 설명될 것이다. 그 후에, 전력 경로 스위칭 동작들의 더 특정한 예들이 설명될 것이다. 충전 디바이스(200)의 사용자가 제 1 충전 소스로부터 제 2 충전 소스로 스위칭시킬 시(예를 들어, DC 전력 소스를 충전 포트 SYS로부터 디커플링시키고, USB 전력 소스를 충전 포트 YSS에 커플링시킬 시), 제 2 충전 소스로부터 공급되는 전압(즉, 노드 D에서의 전압)이 노드 A에서의 전압에 비교된다. 노드 A에서의 전압이 임계 전압(예를 들어, 노드 D에서의 전압)보다 큰 동안은, 비교 모듈(212)은 제 2 충전 소스와 노드 A 사이에 전기적 격리를 유지한다. 노드 A에서의 전압이 충분히 방전될 시(즉, 노드 A에서의 전압이 임계 전압 아래로 강하할 시), 제 2 충전 소스가, 연관된 과전압 보호 회로를 통하여 노드 A에 커플링될 수도 있다.
[0027] 더 상세하게는, 일 예시적인 실시예에 따르면, 사용자는, DC 전력 소스(즉, 충전 포트(204)에 커플링됨)로부터 USB 전력 소스(즉, 충전 포트(202)에 커플링됨)로 스위칭시킬 수도 있다. 이러한 예에서, DC 전력 소스는 실질적으로 10 volts의 전압을 노드 E 상에 공급할 수도 있고, USB 전력 소스는 실질적으로 5 volts의 전압을 노드 D 상에 공급할 수도 있다. 따라서, DC 전력 소스를 충전 포트(204)로부터 디커플링시키기 이전에, 노드 A는 실질적으로 10 volts의 전압을 가질 수도 있다. DC 전력 소스를 충전 포트(204)로부터 디커플링시키고, USB 전력 소스를 충전 포트(202)에 커플링시킬 시, 노드 A에서의 전압이 노드 D에서의 전압에 비교된다. 노드 A에서의 전압이 임계치를 초과하는 동안은(예를 들어, 노드 A에서의 전압이 노드 D에서의 전압보다 큰 동안은), 충전 포트(202)는 노드 A로부터 전기적으로 격리된다. 더 상세하게는, 노드 A 에서의 전압이 임계치를 초과하는 동안은 트랜지스터 M1 및 M2는 비-도통 상태로 남을 것이고, 따라서, 과전압 보호 회로(208)는 충전 포트(202)를 노드 A로부터 전기적으로 격리시킬 수도 있다. 노드 A에서의 전압이 노드 D에서의 전압과 동일해지거나 그보다 적어지게 될 시, 과전압 보호 회로(208)는 트랜지스터들 M1 및 M2가 도통하는 것을 야기할 수도 있고, 그에 따라, 충전 포트(202)가 노드 A에 전기적으로 커플링될 수도 있다.
[0028] 다른 예시적인 실시예에 따르면, 사용자는, USB 전력 소스(즉, 충전 포트(202)에 커플링됨)로부터 DC 전력 소스(즉, 충전 포트(204)에 커플링됨)로 스위칭시킬 수도 있다. 이러한 예에서, DC 전력 소스는 실질적으로 10 volts의 전압을 노드 E 상에 공급할 수도 있고, USB 전력 소스는 실질적으로 5 volts의전압을 노드 D 상에 공급할 수도 있다. 따라서, USB 전력 소스를 충전 포트(202)로부터 디커플링시키기 이전에, 노드 A는 실질적으로 5 volts의 전압을 가질 수도 있다. USB 전력 소스를 충전 포트(202)로부터 디커플링시키고, DC 전력 소스를 충전 포트(204)에 커플링시킬 시, 노드 A에서의 전압이 노드 E에서의 전압에 비교된다. 이러한 예에서, 노드 A에서의 전압이 노드 E에서의 전압보다 적기 때문에, 과전압 보호 회로(216)는, 트랜지스터들 M3 및 M4가 도통하는 것을 야기할 수도 있고, 그에 따라, 충전 포트(204)는 노드 A에 전기적으로 커플링될 수도 있다.
[0029] 도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 전자 디바이스(400)를 도시한다. 예를 들어, 모바일 핸드헬드 디바이스를 포함할 수도 있는 전자 디바이스(400)는, RF 전단(Front-End)(404)에 접속되는 라디오 주파수(RF) 안테나(402)를 포함한다. RF 전단(404)은, 송신 RF 신호 경로와 수신 RF 신호 경로를 분리시키고, 증폭 및 신호 분배(distribution)를 제공한다. RF 신호들, 즉, 송신에 대한 TX_RF, 및 수신에 대한 RX_RF는 트랜시버(406)와 RF 전단(404) 사이에서 전달된다. 트랜시버(406)는, RF로부터의 RX_RF 신호를, 기저대역 모뎀 등일 수도 있는 프로세서(408)에 의한 기저대역 I/Q 복조를 위한 신호로 하향-변환하도록 구성된다. 유사하게, 트랜시버(406)는, 프로세서(408)로부터의 신호를, 기저대역 I/Q 변조를 사용하여 TX_RF 신호로 상향-변환하도록 구성된다. 기저대역 I/Q 변조로부터/로 상향-변환 및 하향-변환될 신호들은 트랜시버(406)와 프로세서(408)사이에 접속되어 도시된다. 메모리(410)는, 도시된 바와 같이, 프로세서 프로그램들 및 데이터를 저장하고, 단일 집적 회로(IC)로서 구현될 수도 있다. 프로세서(408)는, 모두 알려진 방식으로, 착신(incoming) 기저대역 수신 I/Q 신호들을 복조하고 기저대역 송신 I/Q 신호들을 인코딩 및 변조하며 메모리(410)와 같은 저장부로부터 애플리케이션들을 구동하여, 데이터를 프로세싱하거나, 데이터, 및 다양한 회로 블록들을 인에블링하기 위한 커맨드들을 전송하도록 구성된다. 부가적으로, 프로세서(408)는, 데이터 버스, 직렬 버스, 또는 신호들의 전용 세트를 통한 트랜시버(406)로의 제어 신호들을 생성한다. 그러한 제어 신호들은, 예를 들어, 트랜시버(406)를 턴 온 및 오프시키는 것, 수신된 신호 강도를 측정하는 것, 송신 RF 신호 전력 또는 수신 신호 경로 이득들을 셋팅하는 것, RF 채널들을 변경하는 것, 수신기 신호 잼머(jammer)들을 검출하는 것, 및 송신/수신 신호 블록들을 고전력 모드와 전력 절약 모드 사이에서 스위칭시키는 것을 포함할 수도 있다. 또한, 프로세서(408)는, 트랜시버(406)의 상태를 판독하고, 동시에, 트랜시버(406)로부터 하나 또는 그 초과의 인터럽트(interrupt) 신호들(도시되지 않음)을 또한 수신하도록 구성된다. 인터럽트 신호들은, 트랜시버(406)와 프로세서(408) 사이의 커맨드들 및 알고리즘들을 개시하는데 사용된다. 프로세서(408), 트랜시버(406), 및 메모리(410)의 일반적인 동작이 잘 알려져 있고, 당업자들에 의해 이해되며, 더 적은 집적 회로(IC)들을 통해 또는 심지어 단일 IC 내에 기능들을 제공하거나 결합시키는 것을 포함하는 연관된 기능들을 구현하는 다양한 방법들이 또한 잘 알려져 있음이 인식되어야 한다.
[0030] 통상적으로, 도 5의 프로세서(408), 트랜시버(406), 메모리(410), 및 RF 전단(404)은 동작하기 위해 전력 공급부를 요구한다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 상술된 바와 같이, 충전 디바이스(200)는 전자 디바이스(400)의 다양한 컴포넌트들을 위한 전력을 공급할 수도 있다. 더 상세하게는, 충전 디바이스(200)는, 프로세서(408)(BB_VDD), 트랜시버(406)(TCVR_VDD), 메모리(410)(MEM_VDD), 및 RF 전단(404)(PA_VDD 및 VBIAS) 각각을 전력공급(powering)하기 위한 전압들을 공급하도록 구성될 수도 있다. 또한, 충전 디바이스(200)는, 필요한 경우 다른 블록들(도시되지 않음)에 공급 전압들을 제공할 수도 있다.
[0031] 도 6은 하나 또는 그 초과의 예시적인 실시예들에 따른 방법(500)을 도시하는 흐름도이다. 방법(500)은, 충전 포트에서의 제 1 전압을 전력 공급부의 입력에서의 전압과 비교하는 단계(도면부호 (502)에 의해 도시됨)를 포함할 수도 있다. 또한, 방법(500)은, 제 1 전압이 제 2 전압보다 적거나 제 2 전압과 동일할 시, 충전 포트를 전력 공급부의 입력에 커플링시키는 단계(도면부호 (504)에 의해 도시됨)를 포함할 수도 있다.
[0032] 도 7은 하나 또는 그 초과의 예시적인 실시예들에 따른 다른 방법(550)을 도시하는 흐름도이다. 방법(550)은, 복수의 충전 포트들 중 일 충전 포트에서 전압을 수신한다(도면부호 (552)에 의해 도시됨). 추가적으로, 방법(550)은, 전압이 임계 전압보다 크거나 그와 동일하면, 충전 포트를 전력 공급부에 선택적으로 커플링시키는 단계(도면부호 (554)에 의해 도시됨)를 포함할 수도 있다.
[0033] 당업자들은, 정보 및 신호들이 다양한 상이한 기술들 및 기법들 중 임의의 기술 및 기법을 사용하여 표현될 수도 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 상기 설명 전반에 걸쳐 참조될 수도 있는 데이터, 명령들, 커맨드들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들, 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장들 또는 자기 입자들, 광학 필드들 또는 광학 입자들, 또는 이들의 임의의 결합에 의해 표현될 수도 있다.
[0034] 당업자들은, 본 명세서에 기재된 예시적인 실시예들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 로직 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이 둘의 결합들로서 구현될 수도 있음을 추가적으로 인식할 것이다. 하드웨어와 소프트웨어의 이러한 상호교환가능성을 명확히 예시하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 단계들은 그들의 기능의 관점들에서 일반적으로 상술되었다. 그러한 기능이 하드웨어로서 구현되는지 또는 소프트웨어로서 구현되는지는 특정 애플리케이션 및 전체 시스템에 부과된 설계 제한들에 의존한다. 당업자들은 설명된 기능을 각각의 특정한 애플리케이션에 대해 다양한 방식들로 구현할 수도 있지만, 그러한 구현 결정들이 본 발명의 예시적인 실시예들의 범위를 벗어나게 하는 것으로서 해석되지는 않아야 한다.
[0035] 본 명세서에 기재된 예시적인 실시예들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 로직 블록들, 모듈들, 및 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 주문형 집적회로(ASIC), 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그래밍가능 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 본 명세서에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 결합으로 구현되거나 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 대안적으로, 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 또한, 프로세서는 컴퓨팅 디바이스들의 결합, 예를 들어 DSP와 마이크로프로세서의 결합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 또는 그 초과의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 그러한 구성으로서 구현될 수도 있다.
[0036] 하나 또는 그 초과의 예시적인 실시예들에서, 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 결합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되면, 기능들은 컴퓨터-판독가능 매체 상에 하나 또는 그 초과의 명령들 또는 코드로서 저장되거나 이들을 통해 송신될 수도 있다. 컴퓨터-판독가능 매체들은, 일 장소로부터 다른 장소로의 컴퓨터 프로그램의 전달을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체들 및 컴퓨터 저장 매체들 둘 모두를 포함한다. 저장 매체들은 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체들일 수도 있다. 제한이 아닌 예로서, 그러한 컴퓨터-판독가능 매체들은 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장부, 자기 디스크 저장 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드를 반송 또는 저장하는데 사용될 수 있고, 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속수단(connection)이 컴퓨터-판독가능 매체로 적절히 지칭된다. 예를 들어, 소프트웨어가 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선(twisted pair), 디지털 가입자 라인(DSL), 또는 (적외선, 라디오, 및 마이크로파와 같은) 무선 기술들을 사용하여 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 송신되면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, DSL, 또는 (적외선, 라디오, 및 마이크로파와 같은) 무선 기술들이 매체의 정의에 포함된다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 디스크(disk) 및 디스크(disc)는 컴팩트 디스크(disc)(CD), 레이저 디스크(disc), 광학 디스크(disc), 디지털 다목적 디스크(digital versatile disc)(DVD), 플로피 디스크(disk) 및 blu-Ray 디스크(disc)를 포함하며, 여기서 디스크(disk)들은 일반적으로 데이터를 자기적으로 재생하지만, 디스크(disc)들은 레이저들을 이용하여 광학적으로 데이터를 재생한다. 또한, 상기 것들의 결합들은 컴퓨터-판독가능 매체들의 범위 내에 포함되어야 한다.
[0037] 기재된 예시적인 실시예들의 이전 설명은 당업자가 본 발명을 사용 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이들 예시적인 실시예들에 대한 다양한 변형들은 당업자들에게 용이하게 명백할 것이며, 본 명세서에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않으면서 다른 예시적인 실시예들에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에 설명된 예시적인 실시예들로 제한되도록 의도되는 것이 아니라, 본 명세서에 기재된 원리들 및 신규한 특성들과 일치하는 가장 넓은 범위에 부합할 것이다.

Claims (25)

  1. 디바이스로서,
    복수의 충전 포트들 중, 제 1 과전압(over-voltage) 보호 회로를 통해 전력 공급부에 커플링하기 위한 제 1 충전 포트; 및
    상기 제 1 충전 포트에 커플링된 상기 제 1 과전압 보호 회로의 입력에서의 전압과, 상기 전력 공급부에 커플링된 상기 제 1 과전압 보호 회로의 출력에서의 전압 사이의 비교에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 전력 공급부에 상기 제 1 충전 포트를 커플링하도록 구성되는 비교 유닛을 포함하고,
    상기 제 1 과전압 보호 회로의 출력에서의 전압은 상기 복수의 충전 포트들 중 제 2 충전 포트로부터의 전압에 의해 생성되는, 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 충전 포트들 중, 제 2 과전압 보호 회로를 통해 상기 전력 공급부에 커플링되는 상기 제 2 충전 포트를 더 포함하는, 디바이스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 비교 유닛은, 상기 제 2 충전 포트에 커플링된 상기 제 2 과전압 보호 회로의 입력에서의 전압과, 상기 전력 공급부에 커플링된 상기 제 2 과전압 보호 회로의 출력에서의 전압 사이의 비교에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 전력 공급부에 상기 제 2 충전 포트를 커플링하도록 구성되는, 디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 충전 포트는, USB(Universal Serial Bus) 전력 소스 및 직류 전류(DC) 전력 소스 중 하나에 커플링하도록 구성되는, 디바이스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 비교 유닛은:
    상기 제 1 과전압 보호 회로의 입력에 커플링되는 제 1 입력, 및 상기 제 1 과전압 보호 회로의 출력에 커플링되는 제 2 입력을 갖는 제 1 비교기;
    제 2 과전압 보호 회로의 입력에 커플링되는 제 1 입력, 및 상기 제 2 과전압 보호 회로의 출력에 커플링되는 제 2 입력을 갖는 제 2 비교기; 및
    상기 제 1 비교기의 출력 및 상기 제 2 비교기의 출력을 수신하도록 구성되는 로직 디바이스
    를 포함하고,
    상기 로직 디바이스는, 상기 제 1 과전압 보호 회로의 상태 및 상기 제 2 과전압 보호 회로의 상태를 제어하기 위한 적어도 하나의 제어 신호를 출력하도록 추가적으로 구성되는, 디바이스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 비교 유닛은, 상기 제 1 충전 포트에서의 전압이, 상기 전력 공급부의 입력에서의 전압보다 적거나 또는 상기 전력 공급부의 입력에서의 전압과 동일한 경우, 상기 전력 공급부에 상기 제 1 충전 포트를 커플링하도록 구성되는, 디바이스.
  7. 디바이스로서,
    제 1 과전압 보호 회로의 입력에 커플링되는 제 1 충전 포트;
    제 2 과전압 보호 회로의 입력에 커플링되는 제 2 충전 포트; 및
    충전을 위해 상기 제 1 충전 포트 및 상기 제 2 충전 포트 중 하나의 충전 포트를 선택하도록 구성되는 비교 유닛을 포함하고,
    상기 비교 유닛은, 상기 선택된 충전 포트에서의 전압과 전력 공급부의 입력에서의 전압 사이의 비교에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 전력 공급부에 상기 선택된 충전 포트를 선택적으로 커플링하도록 추가적으로 구성되고, 상기 전력 공급부의 입력에서의 전압은 상기 제 1 및 제 2 충전 포트들 중 선택되지 않은 충전 포트로부터의 전압에 의해 생성되는, 디바이스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 충전 포트는 USB 충전 포트를 포함하고, 그리고
    상기 제 2 충전 포트는 DC 충전 포트를 포함하는, 디바이스.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 비교 유닛은:
    상기 제 1 충전 포트로부터의 전압 및 상기 전력 공급부의 입력에서의 전압을 수신하도록 구성되는 제 1 비교기;
    상기 제 2 충전 포트로부터의 전압 및 상기 전력 공급부의 입력에서의 전압을 수신하도록 구성되는 제 2 비교기; 및
    상기 제 1 비교기의 출력 및 상기 제 2 비교기의 출력에 커플링되는 로직 디바이스
    를 포함하는, 디바이스.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 과전압 보호 회로는:
    상기 제 1 충전 포트에 커플링되는 제 1 트랜지스터; 및
    상기 전력 공급부의 입력 및 상기 제 1 트랜지스터 각각에 커플링되는 제 2 트랜지스터
    를 포함하는, 디바이스.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 트랜지스터 및 상기 제 2 트랜지스터 각각은, 상기 전력 공급부에 상기 제 1 충전 포트를 커플링하기 위한 신호를 게이트에서 수신하도록 구성되는, 디바이스.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 트랜지스터의 게이트 및 상기 제 2 트랜지스터의 게이트에 신호를 전달하도록 구성되는 드라이버 및 충전 펌프를 더 포함하는, 디바이스.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 과전압 보호 회로는:
    상기 제 2 충전 포트에 커플링되는 제 1 트랜지스터; 및
    상기 전력 공급부의 입력 및 상기 제 1 트랜지스터 각각에 커플링되는 제 2 트랜지스터
    를 포함하는, 디바이스.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 트랜지스터의 게이트 및 상기 제 2 트랜지스터의 게이트에 신호를 전달하도록 구성되는 드라이버 및 충전 펌프를 더 포함하는, 디바이스.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 트랜지스터 및 상기 제 2 트랜지스터 각각은, 상기 전력 공급부에 상기 제 2 충전 포트를 커플링하기 위한 신호를 게이트에서 수신하도록 구성되는, 디바이스.
  16. 제 7 항에 있어서,
    상기 비교 유닛은, 프로그래밍가능 우선순위 비트(priority bit)에 기초하여, 충전을 위해 상기 제 1 충전 포트 및 상기 제 2 충전 포트 중 하나의 충전 포트를 선택하도록 구성되는, 디바이스.
  17. 방법으로서,
    복수의 충전 포트들 중 제 1 충전 포트에서의 제 1 전압과 전력 공급부의 입력에서의 제 2 전압을 비교하는 단계; 및
    상기 제 1 전압이 상기 제 2 전압보다 적거나 또는 상기 제 2 전압과 동일할 시, 상기 전력 공급부의 입력에 상기 제 1 충전 포트를 커플링하는 단계를 포함하고,
    상기 전력 공급부의 입력에서의 전압은 상기 복수의 충전 포트들 중 제 2 충전 포트로부터의 전압에 의해 생성되는, 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 2 충전 포트에서의 제 3 전압을 상기 제 2 전압과 비교하는 단계; 및
    상기 제 3 전압이 상기 제 2 전압보다 적거나 또는 상기 제 2 전압과 동일할 시, 상기 전력 공급부의 입력에 상기 제 2 충전 포트를 커플링하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 충전 포트에 커플링된 전력 소스를 검출하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  20. 방법으로서,
    복수의 충전 포트들 중 제 1 충전 포트에서의 전압을 수신하는 단계; 및
    선택된 충전 포트에서의 전압과 전력 공급부의 입력에서의 전압 사이의 비교에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 전력 공급부에 상기 제 1 충전 포트를 선택적으로 커플링하는 단계를 포함하고,
    상기 전력 공급부의 입력에서의 전압은 상기 복수의 충전 포트들 중 제 2 충전 포트로부터의 전압에 의해 생성되는, 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 복수의 충전 포트들 중 상기 제 2 충전 포트에서의 제 2 전압을 수신하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 2 전압이 임계 전압보다 크거나 또는 상기 임계 전압과 동일하면, 상기 전력 공급부에 상기 제 2 충전 포트를 선택적으로 커플링하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 1 충전 포트와 상기 제 2 충전 포트 사이의 우선순위에 기초하여, 상기 전력 공급부에 커플링하기 위해 상기 제 1 충전 포트 또는 상기 제 2 충전 포트 중 어느 하나를 선택하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  24. 디바이스로서,
    복수의 충전 포트들 중 제 1 충전 포트에서의 제 1 전압과 전력 공급부의 입력에서의 제 2 전압을 비교하기 위한 수단; 및
    상기 제 1 전압이 상기 제 2 전압보다 적거나 또는 상기 제 2 전압과 동일할 시, 상기 전력 공급부의 입력에 상기 제 1 충전 포트를 커플링하기 위한 수단을 포함하고,
    상기 전력 공급부의 입력에서의 전압은 상기 복수의 충전 포트들 중 제 2 충전 포트로부터의 전압에 의해 생성되는, 디바이스.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 2 충전 포트에서의 제 3 전압을 상기 제 2 전압과 비교하기 위한 수단; 및
    상기 제 3 전압이 상기 제 2 전압보다 적거나 또는 상기 제 2 전압과 동일할 시, 상기 전력 공급부의 입력에 상기 제 2 충전 포트를 커플링하기 위한 수단을 더 포함하는, 디바이스.
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