KR20010011356A

KR20010011356A - 배터리 전원의 전자 장치 및 그의 전원 공급 제어 방법

Info

Publication number: KR20010011356A
Application number: KR1019990030675A
Authority: KR
Inventors: 추연철
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1999-07-27
Filing date: 1999-07-27
Publication date: 2001-02-15
Also published as: CN1249557C; TW475312B; US6452362B1; KR100536589B1; CN1282010A

Abstract

개시되는 배터리 전원의 전자 장치는 메인 배터리 및 예비 배터리를 동시에 장착하여 사용하는 경우, 상대적으로 전압 레벨이 높은 배터리로부터 우선적으로 전원을 공급받는다. 그리고 전압 레벨이 높은 배터리가 방전이 진행되어 두 배터리가 거의 유사한 전압 레벨을 갖게 되면 다른 하나의 배터리도 동시에 방전을 한다. 그러므로 메인 배터리와 예비 배터리의 전압 레벨이 서로 다른 상태로 동시에 장착되더라도 상대적으로 전압 레벨이 높은 배터리로부터 우선적으로 방전이 이루어 지게된다.

Description

배터리 전원의 전자 장치 및 그의 전원 공급 제어 방법{battery powered electronic device and power supplying control method thereof}

본 발명은 배터리를 전원으로 갖는 전자 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 휴대용 컴퓨터(portable computer), 카세트 테이프 리코더(cassette tape recorder) 등과 같은 배터리를 전원으로 갖는 전자 장치에 관한 것이다.

휴대용 컴퓨터, 휴대용 전화기, 카세트 테이프 리코더 등과 같은 휴대용 전자 장치들은 배터리를 전원으로 사용한다. 이들 휴대용 전자 장치들은 대부분이 배터리를 사용할 수 없는 경우 AC 어댑터를 연결하여 사용할 수 있도록 하고 있다. 배터리 전원의 휴대용 전자 장치는 배터리 잔류 용량을 사용자에게 표시하기 위한 회로 구성을 갖기도 하는데, 배터리 잔류 용량이 일정치 이하로 낮아지면 사용자에게 경고 표시를 하기도 한다.

배터리 전원의 휴대용 전자 장치들은 얼마나 오랫동안 연속해서 사용이 가능한가가 매우 중요하다. 배터리 전원의 전자 장치들은 보다 긴 시간동안 사용할 수 있도록 하기 위해 두 개의 배터리를 장착하여 사용할 수 있도록 하는 경우도 있다. 이러한 두 개의 배터리를 사용하는 전자 장치는 두 개의 배터리 중 어느 하나만을 장착하여 사용할 수 있으며 또는 동시에 장착하여 사용할 수 도 있다. 예를 들어, 휴대용 카세트 테이프 리코더의 경우는 대부분이 충전 가능한 2차 배터리(secondary battery)와 일반 적인 1차 배터리(primary battery)를 겸하여 사용할 수 있도록 하고 있다.

두 개의 배터리를 장착하여 사용할 수 있는 전자 장치에서, 하나의 배터리를 장착하여 사용하는 도중 배터리 잔류 용량이 일정치 이하로 되면 연속해서 장치를 사용하기 위해 배터리가 장착되어 있는 상태에서 다른 하나의 배터리를 더 장착하여 사용하게 된다. 이와 같이, 두 개의 배터리를 겸하여 사용할 수 있는 휴대용 전자 장치의 경우 장시간 휴대하며 사용이 가능하다는 이득이 있다. 그러나 두 배터리를 동시에 장착하여 사용하는 경우, 두 배터리의 전압 레벨이 서로 다르면 오히려 배터리를 각기 장착하여 사용할 때 보다 전체 사용 가능 시간이 줄어드는 문제가 발생할 수 있다. 왜냐하면, 배터리의 특성상 전압 레벨이 다른 두 개의 배터리를 동시에 사용하게 되면 상대적으로 높은 전압 레벨을 갖는 배터리의 전압 레벨은 상대적으로 낮은 전압 레벨을 갖는 배터리의 전압 레벨로 급속히 낮아지기 때문이다.

두 개의 배터리를 장착할 수 있는 휴대용 전자 장치의 전원 공급 회로는 두 개의 배터리가 단순히 전자 장치의 전원 공급 단자에 동시 연결되도록 하며 동시 방전 되도록 되어 있다. 그러므로 두 개의 배터리가 동시에 장착되고, 그 두 개의 배터리가 전압 레벨이 서로 다른 경우에는 상술한 바와 같은 문제점이 발생할 수 있는 것이다. 휴대용 전자 장치들은 대부분이 2차 배터리를 기본적으로 사용하고 있으며, 보조적으로 1차 배터리를 장착하여 사용할 수 있도록 하고 있는데 상술한 문제점은 이러한 전자 장치에서는 더욱 심하다. 1차 및 2차 배터리를 겸하여 사용하는 경우 심하면 1차 배터리가 심하게 손상되는 경우도 발생할 수 있다.

이와 같은 문제점이 있음에도 불구하고, 일반적으로 사용자들은 이러한 문제점을 고려하지 않고 두 개의 배터리를 동시에 장착하여 사용하고 있다. 왜냐하면, 이미 장착된 배터리를 분리하고, 다른 배터리를 장착하여 사용하는 것이 번거롭게 느껴지기 때문이다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서 두 개의 배터리를 동시에 장착하여 사용할 때 두 배터리의 전압 레벨이 서로 다른 경우 높은 전압 레벨을 갖는 배터리로 우선 방전하게 하고, 두 개의 배터리가 동일한 전압 레벨로 될 때 두 배터리가 동시에 방전 되도록 하는 배터리 전원의 전자 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 전원의 전자 장치를 개략적으로 보여주는 블록도;

도 2는 도 1의 배터리 선택 회로, 배터리 사용 제어 회로 및 배터리 전압 검출 회로의 상세 회로도; 그리고

도 3은 본 발명의 배터리 전원의 전자 장치의 전원 공급 제어 방법의 수순을 보여주는 플로우챠트이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10: AC 어댑터 20, 30: 배터리

40: 어댑터 감지 회로 50: 배터리 선택 회로

60: 배터리 사용 제어 회로 70: 배터리 전압 검출 회로

상술한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, AC 어댑터(AC adapter)/배터리(battery)에 의해 동작할 수 있는 전자 장치(electronic device)는 상기 전자 장치의 주 회로로 전원을 공급하기 위한 주 회로 전원 입력 단자(main circuit power input terminal), 제1 및 제2 배터리(first and second batteries), 상기 제1 및 제2 배터리들의 전압들에 응답해서 배터리 선택 제어 신호를 발생하는 배터리 사용 제어 회로(battery using control circuit) 및, 상기 배터리 선택 제어 신호에 응답해서 상기 제1 및 제2 배터리 중 상대적으로 높은 전압 레벨을 갖는 배터리를 상기 전원 입력 단자에 전기적으로 연결하는 배터리 선택 회로(battery selecting circuit)를 포함한다.

이 실시예에 있어서, 상기 배터리 선택 회로는 상기 제1 배터리와 상기 전원 입력 단자 사이에 접속되고, 상기 배터리 선태 제어 신호에 응답해서 온/오프(on/off) 되는 제1 스위치 회로(first switch circuit)와 상기 제2 배터리와 상기 전원 입력단자 사이에 접속되고, 상기 배터리 선택 제어 신호에 응답해서 온/오프 되는 제2 스위치 회로(second switch circuit)를 포함하며, 상기 제1 및 제2 스위치 회로는 상호 교대로 온/오프 된다. 상기 전자 장치는 어댑터 감지 회로(adapter detecting circuit)를 더 포함하고, 상기 배터리 선택 회로는 상기 전원 입력 단자와 상기 제1 및 제2 스위치 회로간에 접속된 제3 스위치 회로(third switch circuit)를 더 포함한다. 상기 어댑터 감지 회로는 AC 어댑터가 상기 전원 입력 단자에 접속되는 것을 감지하여 어댑터 감지 신호를 발생하며, 상기 제3 스위치 회로는 상기 어댑터 감지 신호에 응답해서 온/오프 된다. 그리고 상기 제1 및 제2 스위치 회로는 상기 AC 어댑터가 상기 전원 입력 단자에 접속될 때, 상기 어댑터 감지 신호에 응답해서 오프 된다.

이 실시예에 있어서, 상기 전자 장치는 상기 제1 및 제2 배터리에 각각 연결되는 배터리 전압 검출 회로(battery voltage detecting circuit)를 더 포함하고, 상기 배터리 전압 검출 회로는 상기 제1 배터리 또는 상기 제2 배터리의 전압 레벨이 소정치 이하일 때 저전압 검출 신호를 발생하여 상기 주 회로로 제공한다. 상기 배터리 전압 검출 회로는 입력 전압 레벨이 소정 레벨 이하일 때 상기 저전압 검출 신호를 출력하는 저전압 검출 회로(low voltage detecting circuit), 상기 저전압 검출 회로의 전압 입력 단자와 상기 제1 배터리에 접속된 제1 다이오드(first diode) 및 상기 전압 검출기의 입력 단자와 상기 제2 배터리에 순방향으로 접속된 제2 다이오드(second diode)를 포함한다.

이 실시예에 있어서, 상기 배터리 사용 제어 회로는 상기 제1 배터리의 전압 레벨을 검출하기 위한 제1 전압 검출 수단(first voltage detecting means), 상기 제2 배터리의 전압 레벨을 검출하기 위한 제2 전압 검출 수단(second voltage detecting means) 및 상기 제1 및 제2 전압 검출 수단에 의해 검출된 전압들을 비교하여 상기 배터리 선택 제어 신호를 발생하는 비교기 수단(comparator means)을 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, AC 어댑터(AC adapter)/배터리(battery)에 의해 동작할 수 있는 전자 장치(electronic device)는 상기 전자 장치의 주 회로로 전원을 공급하기 위한 주 회로 전원 입력 단자(main circuit power input terminal), 제1 및 제2 배터리(first and second batteries), 상기 제1 및 제2 배터리들의 전압들에 응답해서 배터리 선택 제어 신호를 발생하는 배터리 사용 제어 회로(battery using control circuit), 상기 배터리 선택 제어 신호에 응답해서 상기 제1 및 제2 배터리 중 상대적으로 높은 전압 레벨을 갖는 배터리를 상기 전원 입력 단자에 전기적으로 연결하는 배터리 선택 회로(battery selecting circuit) 및 상기 제1 및 제2 배터리에 각각 연결되고, 상기 제1 배터리 또는 상기 제2 배터리의 전압 레벨이 소정치 이하일 때 저전압 검출 신호를 발생하여 상기 전자 장치로 제공하는 배터리 전압 검출 회로(battery voltage detecting circuit)를 포함한다.

이 실시예에 있어서, 상기 배터리 선택 회로는 상기 제1 배터리와 상기 전원 입력 단자 사이에 접속되고, 상기 배터리 선태 제어 신호에 응답해서 온/오프(on/off) 되는 제1 스위치 회로(first switch circuit)와 상기 제2 배터리와 상기 전원 입력단자 사이에 접속되고, 상기 배터리 선택 제어 신호에 응답해서 온/오프 되는 제2 스위치 회로(second switch circuit)를 포함하고, 상기 제1 및 제2 스위치 회로는 상호 교대로 온/오프 된다.

이 실시예예 있어서, 상기 배터리 전압 검출 회로는 입력 전압 레벨이 소정 레벨 이하일 때 상기 저전압 검출 신호를 출력하는 저전압 검출 회로(low voltage detecting circuit), 상기 저전압 검출 회로의 전압 입력 단자와 상기 제1 배터리에 접속된 제1 다이오드(first diode) 및, 상기 전압 검출기의 입력 단자와 상기 제2 배터리에 순방향으로 접속된 제2 다이오드(second diode)를 포함한다. 상기 배터리 선택 회로는 상기 제1 스위치 회로의 양단에 접속된 제3 다이오드(third diode)를 더 포함하고, 상기 배터리 전압 검출 회로는 상기 제1 다이오드와 상기 제1 배터리간에 접속되고, 상기 배터리 선택 제어 신호에 의해 온/오프 되는 제3 스위치 회로를 더 포함하되 상기 제1 및 제3 스위치 회로는 연동하여 온/오프 된다.

이 실시예에 있어서, 상기 전자 장치는 AC 어댑터가 상기 전원 입력 단자에 접속되는 것을 감지하여 어댑터 감지 신호를 발생하는 어댑터 감지 회로(adapter detecting circuit)를 더 포함하고, 상기 배터리 선택 회로는 상기 전원 입력 단자와 상기 제1 및 제2 스위치 회로간에 접속되고, 상기 어댑터 감지 신호에 응답해서 온/오프 되는 제4 스위치 회로(third switch circuit)를 더 포함한다. 상기 제1 및 제2 스위치 회로는 상기 AC 어댑터가 상기 전원 입력 단자에 접속될 때, 상기 어댑터 감지 신호에 응답해서 오프 된다.

이 실시예에 있어서, 상기 배터리 사용 제어 회로는 상기 제1 배터리의 전압 레벨을 검출하기 위한 제1 전압 검출 수단(first voltage detecting means), 상기 제2 배터리의 전압 레벨을 검출하기 위한 제2 전압 검출 수단(second voltage detecting means) 및, 상기 제1 및 제2 전압 검출 수단에 의해 검출된 전압들을 비교하여 상기 배터리 선택 제어 신호를 발생하는 비교기 수단(comparator means)을 포함한다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 제1 및 제2 배터리를 구비한 배터리 전원의 전자 장치의 전원 공급 제어 방법은: 상기 제1 및 제2 배터리가 동시에 상기 전자 장치에 장착되었는가를 판단하는 단계와; 상기 제1 및 제2 배터리 중 어느 하나만 장착된 경우, 장착된 배터리로부터 전자 장치로 전원을 공급하는 단계와; 상기 제1 배터리 및 제2 배터리가 동시에 전자 장치에 장착된 경우, 상기 제1 및 제2 배터리의 전압 레벨을 비교하는 단계와; 상기 제1 및 제2 배터리 중 상대적으로 높은 전압 레벨을 갖는 배터리로부터 전자 장치로 전원을 공급하는 단계를 포함한다.

이 실시예에 있어서, 배터리 전원의 전자 장치의 전원 공급 제어 방법은 상기 제1 및 제2 배터리의 전압 레벨이 동일한 경우 상기 제1 및 제2 배터리로부터 동시에 상기 전자 장치로 전원을 공급하는 단계를 포함한다.

이 실시예에 있어서, 배터리 전원의 전자 장치의 전원 공급 제어 방법은 상기 전자 장치에 AC 어댑터가 접속되었는가는 판단하는 단계와; AC 어댑터가 접속된 경우, 상기 제1 및 제2 배터리로부터의 전원 공급을 차단하는 단계를 포함한다.

(실시예)

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 신규한 배터리 전원의 전자 장치는 두 개의 배터리를 동시에 장착되면 전압 레벨이 높은 배터리에 대하여 우선적으로 방전이 이루어지고, 전압 레벨이 높은 배터리가 방전이 진행되어 두 배터리가 거의 유사한 전압 레벨을 갖게 되면 다른 하나의 배터리와 함께 동시에 방전이 이루어진다.

도 1에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 전원의 전자 장치를 개략적으로 보여주는 블록도가 도시되어 있다. 도 1을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배터리 전원의 전자 장치는 주 회로(5), 메인 배터리(20), 예비 배터리(30), 메인 및 예비 배터리들(20, 30)과 주 회로(5)의 전원 입력 단자(2) 간에 연결된 배터리 선택 회로(50) 및, 메인 및 예비 배터리들(20, 30)에 각각 접속되고 배터리 선택 제어 신호(BSC)를 상기 배터리 선택 회로(50)로 제공하는 배터리 사용 제어 회로(60)를 포함하여 구성된다. 그리고 상기 전자 장치는 메인 및 보조 배터리들(20, 30)에 각기 연결된 배터리 전압 검출 회로(70)와 AC 어댑터(10)의 접속을 감지하기 위한 어댑터 감지 회로(40)를 더 포함한다. 상기 배터리 선택 회로(50)는 제1 내지 제3 스위치 회로(51, 53, 55)를 포함한다.

상기 배터리 사용 제어 회로(60)는 메인 및 예비 배터리들(20, 30)의 전압들에 응답해서 배터리 선택 제어 신호(BSC)를 출력한다. 후에 상세히 설명되겠지만, 배터리 사용 제어 회로(60)는 메인 및 예비 배터리들(20, 30)의 전압 레벨을 비교하여 상대적으로 전압 레벨이 높은 쪽의 배터리가 전원 입력 단자(2)에 전기적으로 접속되도록 배터리 선택 제어 신호(BSC)를 출력한다. 어댑터 감지 회로(40)는 AC 어댑터(10)의 접속을 감지하면 어댑터 감지 신호(ASS)를 발생한다.

상기 제1 스위치 회로(51)는 메인 배터리(20)와 전원 입력 단자(2) 사이에 접속되고, 상기 제2 스위치 회로(53)는 예비 배터리(20)와 전원 입력 단자(2) 사이에 접속되며 각각 배터리 선택 제어 신호(BSC)에 응답해서 상호 교대로 온/오프 된다. 제3 스위치 회로(55)는 상기 제1 및 제2 스위치 회로(51. 53)와 전원 입력 단자(2)간에 접속되고 어댑터 감지 신호(ASS) 응답해서 온/오프 된다. 이와 같이 해서, 메인 및 예비 배터리(20, 30)가 동시에 전자 장치에 장착되는 경우에는 전압 레벨이 상대적으로 높은 배터리로부터 주 회로(5)로 배터리 전원이 공급된다. AC 어댑터(10)가 접속되는 경우에는 메인 또는 예비 배터리(20 or 30)로부터의 전원 입력은 차단되고 AC 어댑터(10)에 의해 주 회로(5)로 전원 공급이 이루어진다. 배터리 전압 검출 회로(70)는 상기 메인 및 예비 배터리들(20, 30) 중 상대적으로 높은 전압 레벨을 갖는 배터리의 전압 레벨이 일정 레벨 이하일 때 저전압 검출 신호(LVD)를 발생해서 주 회로(5)로 입력한다. 주 회로(5)에서는 저 전압 검출 신호에 응답해서 사용자에게 로우 배터리 상태를 경고한다.

계속해서, 도 2를 참조하여 상기 전자 장치의 전원 공급 관련 회로의 상세한 구성과 그 동작을 설명한다. 도 2에는 도 1의 배터리 선택 회로(50), 배터리 사용 제어 회로(60) 및 배터리 전압 검출 회로(70)의 상세 회로도가 도시되어 있다.

도 2를 참조하여, 배터리 사용 제어 회로(60)는 비교기(61)와 다수개의 저항들 R60, R61, R62 및 R63을 포함한다. 저항 R60과 R61은 메인 배터리(20)의 전압(Vbat1)과 접지간에 직렬로 연결되고, 두 저항에 의해 분할된 제1 분할 전압은 비교기(61)의 반전입력단자에 접속된다. 저항 R62와 R63은 예비 배터리(30)의 전압(Vbat2)과 접지간에 직렬로 연결되고, 두 저항에 의해 분할된 제2 분할 전압은 비교기(61)의 비반전입력단자에 접속된다. 비교기(61)는 각기 입력된 제1 및 제2 분할 전압들을 비교하여 배터리 선택 제어 신호(BSC)를 발생한다. 이 실시예에서, 상기 비교기(61)는 제1 분할 전압이 제2 분할 전압보다 상대적으로 높은 경우 로우 레벨로, 상대적으로 낮은 경우에는 하이 레벨로 배터리 선택 제어 신호(BSC)를 발생한다.

어댑터 감지 회로(40)는 전압 검출기로 구성되며, AC 어댑터(10)가 주 회로(5)의 전원 입력 단자(2)에 접속되어 전원을 공급하게 되면 이를 감지하고 하이 레벨의 어댑터 감지 신호(ASS)를 발생한다.

배터리 선택 회로(30)는 메인 배터리(20)에 접속된 제1 스위치 회로(51), 제2 배터리(30)에 접속된 제2 스위치 회로(53), 제1 및 제2 스위치 회로(51, 53)와 주 회로(5)의 전원 입력 단자(2) 간에 연결되는 제3 스위치 회로(55)를 포함한다. 그리고 복수개의 저항들 R50, R51, R52, R53, 및 R54, 복수개의 다이오드들 D50, D51, D52 및 D53, 트랜지스터 Q50, 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor; FET) FET50을 포함한다. 상기 제1 내지 제3 스위치 회로(51, 53, 55)는 각기 P 채널의 MOS(Metal Oxide Semiconductor) 전계 효과 트랜지스터 FET51, FET53, FET55로 구성된다. 상기 제1 스위치 회로(51)의 FET51의 소오스와 드레인 양단에는 다이오드 D53이 연결된다. FET51의 게이트 단자는 저항 R50으로 접지와 접속되고, 다이오드 D50으로 어댑터 감지 회로(40)의 어댑터 감지 신호(ASS)와 접속되며 그리고 다이오드 D51로 배터리 사용 제어 회로(60)의 배터리 선택 제어 신호(BSC)와 접속된다. 제3 스위치 회로(55)의 FET55의 게이트는 어댑터 검출 신호(ASS)와 접속된다. 저항 R1은 어댑터 감지 신호(ASS)와 트랜지스터 Q50의 베이스간에 접속된다. 트랜지스터 Q50의 이미터는 접지와 접속되고, 컬렉터는 FET50의 게이트와 접속된다. 저항 R52는 배터리 선택 제어 신호(BSC)와 FET50의 게이트간에 접속된다. 저항 R53과 다이오드 D52는 FET50의 게이트와 FET53의 드레인 간에 직렬로 접속된다. 저항 R54는 FET53의 드레인과 게이트간에 접속된다.

AC 어댑터(10)가 전원 입력 단자(2)에 접속되어 어댑터 감지 신호(ASS)가 입력되면 배터리 선택 회로(50)의 제1 내지 제3 스위치 회로(51, 53, 55)는 모두 오프 되어 배터리들로부터의 전원 입력이 차단된다. AC 어댑터(10)가 접속되지 않은 경우에는 배터리 선택 제어 신호(BSC)에 응답하여 제1 및 제 2 스위치 회로(51, 53)가 스위칭 동작하여 메인 배터리(20) 또는 예비 배터리(30)가 주 회로(5)의 전원 입력 단자(2)에 전기적으로 접속된다.

좀더 구체적으로, AC 어댑터(10)가 전원 입력 단자(2)에 접속되지 않은 경우에 제3 스위치 회로(55)는 온 된다. 이 경우에서, 메인 배터리(20)만 장착된 경우 배터리 선택 제어 회로(60)는 로우 레벨의 배터리 선택 제어 신호(BSC)를 출력한다. 이에 응답하여 제1 스위치 회로(51)가 온 되어 메인 배터리(10)가 전기적으로 전원 입력 단자(2)에 접속되어 메인 배터리 전원(Vbat1)이 주 회로(5)로 제공된다. 그리고 FET50은 오프 되어 제2 스위치 회로가 오프 된다. 반대로, 본 발명의 전자 장치에 예비 배터리(30)만 장착된 경우에는 배터리 선택 제어 회로(60)가 하이 레벨의 배터리 선택 제어 신호(BSC)를 출력하여 제1 스위치 회로(51)는 오프 되고, 제2 스위치 회로(55)가 온 되어 예비 배터리(30)가 전원 입력 단자(2)에 전기적으로 접속되어 예비 배터리 전원(Vbat2)이 주 회로(5)로 제공된다.

메인 배터리(10)와 예비 배터리(30)가 동시에 장착되어 있는 경우의 동작은 다음과 같다. 먼저, 배터리 선택 제어 회로(60)는 메인 배터리 전원(Vbat1)과 예비 배터리 전원(Vbat2)을 비교하여 상대적으로 높은 전압 레벨을 갖는 배터리가 전기적으로 전원 입력 단자(2)에 접속되도록 배터리 선택 제어 신호(BSC)를 출력한다. 즉, 메인 배터리 전압(Vbat1)이 높은 경우에는 로우 레벨의 배터리 선택 제어 신호(BSC)가 출력되고, 예비 배터리 전압(Vbat2)이 높은 경우에는 하이 레벨의 배터리 선택 제어 신호(BSC)가 출력된다.

특히, 예비 배터리 전압(Vbat2)이 높은 경우에는 제2 스위치 회로(53)가 온 되어 예비 배터리(30)가 방전을 하게 된다. 예비 배터리(30)가 방전을 계속하여 메인 배터리(10)의 전압 레벨과 유사하게 되면 메인 배터리(20)도 다이오드 D53을 통해 방전을 하게 된다. 이때 예비 배터리(30)와 메인 배터리(20)의 전압 차는 다이오드 D53의 양단에 인가되는 전압차와 같게 된다. 이 전압차는 배터리 선택 제어 회로(60)에 의해 검출되게 되므로 계속해서 하이 레벨의 배터리 선택 제어 신호(BSC)가 출력된다. 즉, 예비 배터리(30)가 방전을 계속하여 그 전압(Vbat2)이 메인 배터리 전압(Vbat2)과 소정치(다이오드 D53의 양단간 전압차에 해당) 만큼만 차이가 나게 되면, 예비 배터리(30)와 메인 배터리(20)가 동시에 방전을 하게 된다.

배터리 전압 검출 회로(70)는 저 전압 검출기(71)와 다이오드들 D70 및 D71 그리고 제4 스위치 회로(73)로 구성된다. 제4 스위치 회로(73)는 전계 효과 트랜지스터 FET70로 구성된다. FET70의 게이트는 배터리 선택 제어 신호(BSC)에 접속되어 제1 스위칭 회로(51)와 연동하여 온/오프 된다. 즉, 제1 스위치 회로(51)가 오프 되는 경우 제4 스위치 회로(73)도 오프 된다. 이때, 메인 배터리 전압(Vbat1)은 다이오드 D53을 통해 강하되는데, 이와 동일하게 FET70의 내부 다이오드에 의해 전압 강하가 이루어져 실제 주 회로로 인가되는 메인 배터리(20)의 전압 레벨을 저 전압 검출기(70)가 검출할 수 있다.

다음은 본 발명의 배터리 전원의 전자 장치의 전원 공급 제어 방법에 대하여 첨부된 도면 도 3을 참조하여 상세히 설명한다. 도 3에는 본 발명의 배터리 전원의 전자 장치의 전원 공급 제어 방법의 수순을 보여주는 플로우챠트가 도시되어 있다.

도 3을 참조하여, 본 발명의 배터리 전원의 전자 장치의 전원 공급 제어는 먼저, 단계 S100에서 AC 어댑터가 접속되어 있는가를 판단하고, AC 어댑터가 접속되어 있는 경우에는 단계 S105에서 배터리로부터의 전원 공급을 차단하고, AC 어댑터로부터 전자 장치로 전원을 공급한다. AC 어댑터가 접속되어 있지 않은 경우에는 단계 S110으로 진행하여 메인 및 예비 배터리가 동시에 장착되어 있는가를 판단한다. 메인 및 예비 배터리 중 어느 하나만 장착되어 있는 경우에는 단계 S115로 진행하여 장착된 배터리로부터 전자 장치로 전원을 공급한다. 두 배터리가 동시에 장착되어 있는 경우에는 단계 S120에서 메인 배터리와 예비 배터리의 전압 레벨을 비교한다. 단계 S125에서 메인 배터리의 전압 레벨이 상대적으로 높은가 판단하여 높은 경우에는 단계 S130으로 진행하여 메인 배터리로부터 전자 장치로 전원을 공급한다. 단계 S135에서는 예비 배터리의 전압 레벨이 상대적으로 높은가 판단하여 높은 경우에는 단계 S140으로 진행하여 예비 배터리로부터 전자 장치로 전원을 공급한다. 그리고 메인 배터리와 예비 배터리의 전압 레벨이 동일한 경우에는 단계 S145로 진행하여 메인 및 예비 배터리로부터 전자 장치로 동시에 전원을 공급한다.

이와 같이, 본 발명의 배터리 전원의 전자 장치는 AC 어댑터가 접속된 경우에는 배터리로부터의 전원 공급을 차단하고, AC 어댑터로부터 전원을 공급받는다. AC 어댑터 접속 없이 메인 및 예비 배터리 중 어느 하나만 장착된 경우에는 장착된 배터리로부터 전원을 공급받아 동작하며, 두 배터리가 동시에 장착된 경우에는 전압 레벨이 상대적으로 높은 배터리로부터 전원을 공급받는다. 그리고 두 배터리의 전압 레벨이 동일한 경우에는 두 배터리로부터 동시에 전원을 공급받는다.

이상에서, 본 발명에 따른 회로의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 메인 배터리와 예비 배터리를 사용하는 전자 장치에서 종래에 두 배터리가 전압 레벨이 다른 경우 두 배터리를 동시에 장착하여 사용하면 상대적으로 전압 레벨이 높은 배터리의 사용시간이 급격히 감소하는 문제가 발생하지 않게 된다. 즉, 전압 레벨이 높은 배터리에 대하여 우선적으로 방전이 이루어지고, 두 배터리의 전압 레벨이 동일하게 될 때 동시에 방전이 이루어지므로 배터리 각각의 용량 많큼의 배터리 사용시간을 유지하게 된다.

Claims

AC 어댑터(AC adapter)/배터리(battery)에 의해 동작할 수 있는 전자 장치(electronic device)에 있어서:

상기 전자 장치의 주 회로로 전원을 공급하기 위한 주 회로 전원 입력 단자(main circuit power input terminal)와;

제1 및 제2 배터리(first and second batteries)와;

상기 제1 및 제2 배터리들의 전압들에 응답해서 배터리 선택 제어 신호를 발생하는 배터리 사용 제어 회로(battery using control circuit) 및;

상기 배터리 선택 제어 신호에 응답해서 상기 제1 및 제2 배터리 중 상대적으로 높은 전압 레벨을 갖는 배터리를 상기 전원 입력 단자에 전기적으로 연결하는 배터리 선택 회로(battery selecting circuit)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항에 있어서,

상기 배터리 선택 회로는

상기 제1 배터리와 상기 전원 입력 단자 사이에 접속되고, 상기 배터리 선태 제어 신호에 응답해서 온/오프(on/off) 되는 제1 스위치 회로(first switch circuit)와;

상기 제2 배터리와 상기 전원 입력단자 사이에 접속되고, 상기 배터리 선택 제어 신호에 응답해서 온/오프 되는 제2 스위치 회로(second switch circuit)를 포함하고,

상기 제1 및 제2 스위치 회로는 상호 교대로 온/오프 되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제2항에 있어서,

AC 어댑터가 상기 전원 입력 단자에 접속되는 것을 감지하여 어댑터 감지 신호를 발생하는 어댑터 감지 회로(adapter detecting circuit)를 더 포함하고,

상기 배터리 선택 회로는 상기 전원 입력 단자와 상기 제1 및 제2 스위치 회로간에 접속되고, 상기 어댑터 감지 신호에 응답해서 온/오프 되는 제3 스위치 회로(third switch circuit)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제3항에 있어서,

상기 제1 및 제2 스위치 회로는 상기 AC 어댑터가 상기 전원 입력 단자에 접속될 때, 상기 어댑터 감지 신호에 응답해서 오프 되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 및 제2 배터리에 각각 연결되고, 상기 제1 배터리 또는 상기 제2 배터리의 전압 레벨이 소정치 이하일 때 저전압 검출 신호를 발생하여 상기 전자 장치의 주회로로 제공하는 배터리 전압 검출 회로(battery voltage detecting circuit)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제5항에 있어서,

상기 배터리 전압 검출 회로는:

입력 전압 레벨이 소정 레벨 이하일 때 상기 저전압 검출 신호를 출력하는 저전압 검출 회로(low voltage detecting circuit)와;

상기 저전압 검출 회로의 전압 입력 단자와 상기 제1 배터리에 접속된 제1 다이오드(first diode) 및;

상기 전압 검출기의 입력 단자와 상기 제2 배터리에 순방향으로 접속된 제2 다이오드(second diode)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1항에 있어서,

상기 배터리 사용 제어 회로는:

상기 제1 배터리의 전압 레벨을 검출하기 위한 제1 전압 검출 수단(first voltage detecting means)과;

상기 제2 배터리의 전압 레벨을 검출하기 위한 제2 전압 검출 수단(second voltage detecting means) 및;

상기 제1 및 제2 전압 검출 수단에 의해 검출된 전압들을 비교하여 상기 배터리 선택 제어 신호를 발생하는 비교기 수단(comparator means)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
AC 어댑터(AC adapter)/배터리(battery)에 의해 동작할 수 있는 전자 장치(electronic device)에 있어서:

상기 전자 장치의 주 회로로 전원을 공급하기 위한 주 회로 전원 입력 단자(main circuit power input terminal)와;

제1 및 제2 배터리(first and second batteries)와;

상기 제1 및 제2 배터리들의 전압들에 응답해서 배터리 선택 제어 신호를 발생하는 배터리 사용 제어 회로(battery using control circuit)와;

상기 배터리 선택 제어 신호에 응답해서 상기 제1 및 제2 배터리 중 상대적으로 높은 전압 레벨을 갖는 배터리를 상기 전원 입력 단자에 전기적으로 연결하는 배터리 선택 회로(battery selecting circuit) 및;

상기 제1 및 제2 배터리에 각각 연결되고, 상기 제1 배터리 또는 상기 제2 배터리의 전압 레벨이 소정치 이하일 때 저전압 검출 신호를 발생하여 상기 주 회로로 제공하는 배터리 전압 검출 회로(battery voltage detecting circuit)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제8항에 있어서,

상기 배터리 선택 회로는

상기 제1 배터리와 상기 전원 입력 단자 사이에 접속되고, 상기 배터리 선태 제어 신호에 응답해서 온/오프(on/off) 되는 제1 스위치 회로(first switch circuit)와;

상기 제2 배터리와 상기 전원 입력단자 사이에 접속되고, 상기 배터리 선택 제어 신호에 응답해서 온/오프 되는 제2 스위치 회로(second switch circuit)를 포함하고,

상기 제1 및 제2 스위치 회로는 상호 교대로 온/오프 되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제9항에 있어서,

상기 배터리 전압 검출 회로는:

입력 전압 레벨이 소정 레벨 이하일 때 상기 저전압 검출 신호를 출력하는 저전압 검출 회로(low voltage detecting circuit)와;

상기 저전압 검출 회로의 전압 입력 단자와 상기 제1 배터리에 접속된 제1 다이오드(first diode) 및;

상기 전압 검출기의 입력 단자와 상기 제2 배터리에 순방향으로 접속된 제2 다이오드(second diode)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제10항에 있어서,

상기 배터리 선택 회로는 상기 제1 스위치 회로의 양단에 접속된 제3 다이오드(third diode)를 더 포함하고,

상기 배터리 전압 검출 회로는 상기 제1 다이오드와 상기 제1 배터리간에 접속되고, 상기 배터리 선택 제어 신호에 의해 온/오프 되는 제3 스위치 회로를 더 포함하되 상기 제1 및 제3 스위치 회로는 연동하여 온/오프 되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제11항에 있어서,

AC 어댑터가 상기 전원 입력 단자에 접속되는 것을 감지하여 어댑터 감지 신호를 발생하는 어댑터 감지 회로(adapter detecting circuit)를 더 포함하고,

상기 배터리 선택 회로는 상기 전원 입력 단자와 상기 제1 및 제2 스위치 회로간에 접속되고, 상기 어댑터 감지 신호에 응답해서 온/오프 되는 제4 스위치 회로(third switch circuit)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제12항에 있어서,

상기 제1 및 제2 스위치 회로는 상기 AC 어댑터가 상기 전원 입력 단자에 접속될 때, 상기 어댑터 감지 신호에 응답해서 오프 되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제8항에 있어서,

상기 배터리 사용 제어 회로는:

상기 제1 배터리의 전압 레벨을 검출하기 위한 제1 전압 검출 수단(first voltage detecting means)과;

상기 제2 배터리의 전압 레벨을 검출하기 위한 제2 전압 검출 수단(second voltage detecting means) 및;

상기 제1 및 제2 전압 검출 수단에 의해 검출된 전압들을 비교하여 상기 배터리 선택 제어 신호를 발생하는 비교기 수단(comparator means)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제1 및 제2 배터리를 구비한 배터리 전원의 전자 장치의 전원 공급 제어 방법에 있어서:

상기 제1 및 제2 배터리가 동시에 상기 전자 장치에 장착되었는가를 판단하는 단계와;

상기 제1 및 제2 배터리 중 어느 하나만 장착된 경우, 장착된 배터리로부터 전자 장치로 전원을 공급하는 단계와;

상기 제1 배터리 및 제2 배터리가 동시에 전자 장치에 장착된 경우, 상기 제1 및 제2 배터리의 전압 레벨을 비교하는 단계와;

상기 제1 및 제2 배터리 중 상대적으로 높은 전압 레벨을 갖는 배터리로부터 전자 장치로 전원을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 전원의 전자 장치의 전원 공급 제어 방법.
제15항에 있어서,

상기 제1 및 제2 배터리의 전압 레벨이 동일한 경우 상기 제1 및 제2 배터리로부터 동시에 상기 전자 장치로 전원을 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 전원의 전장 장치의 전원 공급 제어 방법.
제15항에 있어서,

상기 전자 장치에 AC 어댑터가 접속되었는가는 판단하는 단계와;

AC 어댑터가 접속된 경우, 상기 제1 및 제2 배터리로부터의 전원 공급을 차단하는 것을 특징으로 하는 배터리 전원의 전자 장치의 전원 공급 제어 방법.