KR20010098017A - 휴대폰내의 배터리 충전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대폰내의 배터리 충전장치, 더욱 상세하게는 배터리 충전회로를 휴대폰내에 장착된 PCB의 빈 공간에 구현해 줌으로써 휴대폰의 제조원가를 줄여주는 휴대폰내의 배터리 충전장치에 관한 것으로써, 본 발명에 의한 휴대폰내의 배터리 충전장치에 의하면, 휴대폰내의 빈 공간에 배터리 충전회로를 구현해 줌으로써 별도의 충전기 제작으로 인한 휴대폰의 제조원가를 줄여주고, 이로인해 휴대폰의 단가를 낮춰줌으로 타사와의 경쟁력을 향상시켜 준다는 뛰어난 효과가 있다.

Description

휴대폰내의 배터리 충전장치{DEVICE FOR CHARGING BATTERY IN CELLULAR PHONE}

본 발명은 휴대폰내의 배터리 충전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리(Battery) 충전회로를 휴대폰내에 장착된 PCB(Printed Circuit Board)의 빈 공간에 구현해 줌으로써 휴대폰의 제조원가를 줄여주는 휴대폰내의 배터리 충전장치에 관한 것이다.

일반적으로 종래에 사용되던 휴대폰 배터리 충전기는 도 1에 도시한 바와 같이, 휴대폰과 분리된 형태로 구현되었다. 따라서, 종래의 충전기는 기구 모형의 하우징과 콘넥터가 별도로 필요할 뿐만 아니라, 충전을 제어하는 CPU(Central Process Unit) 역시 휴대폰과 별도로 사용해야 되기 때문에 제조 원가가 높아지고, 이로인해 휴대폰의 단가가 상승하여 타사와의 경쟁력이 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 휴대폰내의 빈 공간에 배터리 충전회로를 구현해 줌으로써 휴대폰의 제조원가를 줄여줌과 동시에 배터리 충전효율을 향상시켜 주기 위한휴대폰내의 배터리 충전장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명 휴대폰내의 배터리 충전장치는, 어뎁터로부터 공급되는 배터리 충전전압을 인가받아 휴대폰에 부착된 배터리의 전압을 충전시켜 주는 휴대폰의 배터리 충전장치에 있어서,

휴대폰의 일측에 장착되어, 사용자가 어뎁터를 휴대폰에 꽂으면 그 어뎁터와 휴대폰에 부착된 배터리를 접속시켜 주는 콘넥터;

상기 콘넥터에 어뎁터가 접속됨에 따라 그 어뎁터로부터 배터리 충전전압이 인가되면 온 신호를 출력하는 온 스위치;

상기 온 스위치로부터 온 신호를 입력받음과 동시에 구동 전원을 공급하는 레귤레이터;

상기 콘넥터 및 배터리 사이에 장착된 저항(R1) 양단의 전류량, 즉 상기 어뎁터로부터 공급되는 전류량을 감지한 후 이에 상응한 데이터를 출력하는 전류량 감지부;

상기 배터리의 충전상태를 감지한 후 이에 상응한 배터리 전압 데이터를 출력하는 배터리 전압 감지부;

상기 배터리의 표면 온도를 측정한 후 이에 상응한 배터리 온도 데이터를 출력하는 배터리 온도 감지부;

상기 전류량 감지부, 배터리 전압 감지부, 및 배터리 온도 감지부에서 각종 데이터를 입력받아 혼합한 후 출력하는 먹스;

상기 먹스로부터 배터리 전류량 데이터, 배터리 전압 데이터, 및 배터리 온도 데이터를 입력받아 디지털 신호로 변환한 후 출력하는 IFT;

상기 레귤레이터로부터 전원을 인가받아 구동되면 홀딩 제어신호를 출력하는 한편, 상기 IFT로부터 배터리 전류량 데이터, 배터리 전압 데이터, 및 배터리 온도 데이터 등과 같은 각종 데이터를 입력받으면 그 각종 데이터를 토대로 상기 어뎁터로부터 과전류가 공급되는지의 여부, 상기 배터리가 만충전 상태인지의 여부, 및 상기 배터리에 이상이 발생했는지의 여부를 판단하고, 이후 그 결과값에 따라 충전 온/오프 제어신호를 출력하는 MSM;

상기 MSM의 신호 출력단에 베이스 단자가 접속됨과 동시에 에미터 단자는 저항(R2, R3)를 통해 상기 어뎁터에 접속되고 콜렉터 단자는 접지되어, 상기 MSM으로부터 홀딩 제어신호를 입력받으면 턴 온됨으로 상기 어뎁터의 출력 전압이 상기 온 스위치로 인가되지 못하도록 차단시키는 제 1 트랜지스터; 및

상기 MSM으로부터 충전 온 제어신호를 입력받으면 상기 어뎁터 및 배터리를 단선시키는 한편, 상기 MSM으로부터 충전 오프 제어신호를 입력받으면 상기 어뎁터 및 배터리를 접속시키는 스위치부로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 사용되던 휴대폰 배터리 충전기의 모습을 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대폰내의 배터리 충전장치의 구성을 나타낸 기능블록도,

도 3은 도 2에 따른 휴대폰내의 배터리 충전장치가 장착된 휴대폰의 외형을 나타낸 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 콘넥터 200 : 온 스위치

300 : 레귤레이터 400 : 전류량 감지부

500 : 배터리 전압 감지부 600 : 배터리 온도 감지부

700 : 먹스 800 : IFT

900 : MSM 1000 : 제 1 트랜지스터

1100 : 스위치부 1101 : 제 2 트랜지스터

1102 : MOS형 FET 1200 : 역전류 차단용 다이오드

R1, R2, R3, R4, R5 : 저항

이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 휴대폰내의 배터리 충전장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 휴대폰내의 배터리 충전장치의 기능블록도로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 휴대폰내의 배터리 충전장치는 콘넥터(Connector)(100), 온 스위치(On Switch)(200), 레귤레이터(Regulator)(300), 전류량 감지부(400), 배터리 전압 감지부(500), 배터리 온도 감지부(600), 먹스(MUX)(700), IFT(Intermediate Frequency Transformer; 이하 IFT라 칭함.)(800), MSM(Mobile Station MODEM; 이하 MSM이라 칭함.)(900), 제 1 트랜지스터(1000), 스위치부(1100), 및 역전류 차단용 다이오드(Diode)(1200)로 구성되어 있다.

상기 콘넥터(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 휴대폰(3)의 일측에 장착되어, 사용자가 어뎁터(Adapter)(1)를 휴대폰(3)에 꽂으면 그 어뎁터(1)와 휴대폰(3)에 부착된 배터리(2)를 접속시켜 주는 역할을 한다.

또한, 상기 온 스위치(200)는 상기 콘넥터(100)에 어뎁터(1)가 접속됨과 동시에 그 어뎁터(1)로부터 배터리 충전전압이 인가되면, 온 신호를 상기 레귤레이터(300)로 출력하는 역할을 한다.

한편, 상기 레귤레이터(300)는 상기 온 스위치(200)에서 온 신호를 출력하면 이를 입력받음과 동시에 구동 전원을 상기 MSM(900)으로 공급하는 역할을 한다.

또한, 상기 전류량 감지부(400)는 상기 콘넥터(100) 및 배터리(2) 사이에 장착된 저항(R1) 양단의 전류량, 즉 상기 어뎁터(1)로부터 공급되는 전류량을 감지한 후 이에 상응한 배터리 전류량 데이터를 상기 먹스(700)로 출력하는 역할을 한다.

한편, 상기 배터리 전압 감지부(500)는 상기 배터리(2)의 전압을 감지하여 배터리(2)의 충전상태를 감지하고, 이후 이에 상응한 배터리 전압 데이터를 상기먹스(700)로 출력하는 역할을 한다.

또한, 상기 배터리 온도 감지부(600)는 상기 배터리(1)의 표면 온도를 측정한 후 이에 상응한 배터리 온도 데이터를 상기 먹스(700)로 출력하는 역할을 한다.

한편, 상기 먹스(700)는 상기 전류량 감지부(400), 배터리 전압 감지부(500), 및 배터리 온도 감지부(500)의 신호 출력단에 접속되어, 상기 전류량 감지부(400), 배터리 전압 감지부(500), 및 배터리 온도 감지부(500)에서 출력한 각종 데이터를 입력받아 혼합한 후 상기 IFT(800)로 출력하는 역할을 한다.

또한, 상기 IFT(800)는 상기 먹스(700)로부터 배터리 전류량 데이터, 배터리 전압 데이터, 및 배터리 온도 데이터를 입력받아 디지털 신호로 변환한 후 상기 MSM(900)로 출력하는 역할을 한다.

한편, 상기 MSM(900)은 상기 휴대폰(3)내에 장착되어 각종 제어동작을 수행하는 모뎀으로써, 상기 레귤레이터(200)로부터 전원을 인가받아 구동되면 홀딩 제어신호(PS_HOLD)를 상기 제 1 트랜지스터(Transistor)(1000)로 출력하는 한편, 상기 IFT(800)로부터 배터리 전류량 데이터, 배터리 전압 데이터, 및 배터리 온도 데이터 등과 같은 각종 데이터를 입력받으면 그 각종 데이터를 토대로 상기 어뎁터(1)로부터 과전류가 공급되는지의 여부, 상기 배터리(2)가 만충전 상태인지의 여부, 상기 배터리(2)에 이상이 발생했는지의 여부를 판단하고, 이후 그 결과값에 따라 충전 온/오프(ON/OFF) 제어신호를 상기 스위치부(1100)로 출력하는 역할을 한다.

또한, 상기 제 1 트랜지스터(1000)는 상기 MSM(900)의 신호 출력단에 베이스단자가 접속됨과 동시에 에미터 단자는 저항(R2, R3)를 통해 상기 어뎁터(1)에 접속되고 콜렉터 단자는 접지되어, 상기 MSM(900)으로부터 홀딩 제어신호를 입력받으면 턴 온됨으로 상기 어뎁터(1)의 출력 전압이 상기 온 스위치(200)로 인가되지 못하도록 차단시키는 역할을 한다.

한편, 상기 스위치부(1100)는 상기 MSM(900)으로부터 충전 온 제어신호를 입력받으면 상기 어뎁터(1) 및 배터리(2)를 단선시키는 한편, 상기 MSM(900)으로부터 충전 오프 제어신호를 입력받으면 상기 어뎁터(1) 및 배터리(2)를 접속시키는 역할을 하며, 제 2 트랜지스터(1101), 및 MOS형 FET(1102)로 구성되어 있다.

이때, 상기 스위치부(1100)내에 장착된 제 2 트랜지스터(1101)는 상기 MSM(900)의 신호 출력단 및 저항(R4)에 베이스 단자가 접속됨과 동시에 콜렉터 단자는 저항(R5)를 통해 상기 저항(R1)에 접속되고 에미터 단자는 접지되어, 상기 MSM(900)으로부터 충전 온 제어신호를 입력받으면 턴 온됨으로 그 충전 온 제어신호를 상기 MOS형 FET(1102)로 통과시키는 한편, 상기 MSM(900)으로부터 충전 오프 제어신호를 입력받으면 턴 오프되는 역할을 한다.

또한, 상기 스위치부(1100)내에 장착된 MOS형 FET(1102)는 상기 어뎁터(1) 및 배터리(2) 사이에 장착되어, 상기 제 2 트랜지스터(1101)가 턴 온되면 턴 온됨으로 상기 어뎁터(1) 및 배터리(2)를 접속시키는 한편, 상기 제 2 트랜지스터(1101)가 턴 오프되면 턴 오프됨으로 상기 어뎁터(1) 및 배터리(2)를 단선시키는 역할을 한다.

한편, 상기 역전류 차단용 다이오드(1200)는 상기 어뎁터(1) 및 배터리(2)사이에 장착되어, 상기 배터리(2)에서 상기 어뎁터(1)로의 역전류를 차단시키는 역할을 한다.

그러면, 상기와 같은 구성을 가지는 휴대폰내의 배터리 충전장치의 동작과정에 대해 도 2, 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 사용자는 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 어뎁터(1)를 상기 휴대폰(3)내 콘넥터(100)에 꽂는다.

그러면, 상기 온 스위치(200)는 상기 콘넥터(100)에 어뎁터(1)가 접속됨에 따라 그 어뎁터(1)로부터 배터리 충전전압이 인가되면, 온 신호를 상기 레귤레이터(300)로 출력한다.

이어서, 상기 레귤레이터(300)는 상기 온 스위치(200)에서 출력한 온 신호를 입력받음과 동시에 구동 전원을 상기 MSM(900)으로 공급한다.

그러면, 상기 MSM(900)은 상기 레귤레이터(200)에서 출력한 구동 전원을 의해 구동된 후 홀딩 제어신호(PS_HOLD)를 상기 제 1 트랜지스터(1000)로 출력한다.

이어서, 상기 제 1 트랜지스터(1000)는 상기 MSM(900)에서 출력한 홀딩 제어신호를 입력받음과 동시에 턴 온(Turn ON)됨으로 상기 어뎁터(1)의 출력 전압이 상기 온 스위치(200)로 인가되지 못하도록 차단시킨다. 여기서, 상기 콘넥터(100)에 어뎁터(1)가 접속됨과 동시에 상기 어뎁터(1)의 출력 전압이 상기 온 스위치(200)로 인가되지 못하도록 차단시키는 이유는 상기 MSM(900)으로의 반복적인 구동 전원 인가를 막아주기 위함이다.

그런후, 상기 MSM(900)은 충전 온 제어신호를 상기 스위치부(1100)내 제 2 트랜지스터(1101)로 출력한다.

그러면, 상기 제 2 트랜지스터(1101)는 상기 MSM(900)에서 출력한 충전 온 제어신호에 의해 턴 온되고, 상기 MOS형 FET(1102)는 상기 제 2 트랜지스터(1101)가 턴 온됨에 따라 턴 온됨으로 상기 어뎁터(1) 및 배터리(2)를 접속시킨다.

따라서, 상기 어뎁터(1)에서 출력한 배터리 충전용 전압은 상기 배터리(2)로 공급되게 된다.

한편, 상기 전류량 감지부(400)는 상기 어뎁터(1)로부터 배터리 충전용 전류가 인가되면, 상기 콘넥터(100) 및 배터리(2) 사이에 장착된 저항(R1) 양단의 전류량, 즉 상기 어뎁터(1)로부터 공급되는 전류량을 반복적으로 감지한 후 이에 상응한 배터리 전류량 데이터를 상기 먹스(700)로 출력한다.

또한, 상기 배터리 전압 감지부(500)는 상기 배터리(2)의 전압을 반복적으로 감지하여 배터리(2)의 충전상태를 감지하고, 이후 이에 상응한 배터리 전압 데이터를 상기 먹스(700)로 출력한다.

그리고, 상기 배터리 온도 감지부(600)는 상기 배터리(1)의 표면 온도를 반복적으로 측정한 후 이에 상응한 배터리 온도 데이터를 상기 먹스(700)로 출력한다.

그러면, 상기 먹스(700)는 상기 전류량 감지부(400), 배터리 전압 감지부(500), 및 배터리 온도 감지부(500)에서 출력한 각종 데이터를 입력받아 혼합한 후 상기 IFT(800)로 출력한다.

이어서, 상기 IFT(800)는 상기 먹스(700)에서 출력한 배터리 전류량 데이터, 배터리 전압 데이터, 및 배터리 온도 데이터를 입력받아 디지털 신호로 변환한 후 상기 MSM(900)로 출력한다.

그러면, 상기 MSM(900)은 상기 IFT(800)에서 출력한 배터리 전류량 데이터, 배터리 전압 데이터, 및 배터리 온도 데이터 등과 같은 각종 데이터를 입력받은 후, 그 각종 데이터를 토대로 상기 어뎁터(1)로부터 과전류가 공급되는지의 여부, 상기 배터리(2)가 만충전 상태인지의 여부, 및 상기 배터리(2)에 이상이 발생했는지의 여부를 판단한다.

이때, 상술한 판단과정에서 상기 어뎁터(1)로부터 정상적인 배터리 충전용 전류가 공급되거나, 상기 배터리(2)의 충전상태가 미충전 상태이거나, 상기 배터리(2)의 표면 온도가 정상일 경우, 상기 MSM(900)은 정상적인 배터리 충전 제어동작을 계속해서 수행한다.

그러나, 상술한 판단과정에서 상기 어뎁터(1)로부터 과전류가 공급되거나, 상기 배터리(2)의 충전상태가 만충전 상태이거나, 상기 배터리(2)의 표면 온도가 비정상일 경우, 상기 MSM(900)은 상기 스위치부(1100)내 제 2 트랜지스터(1101)로 충전 오프 제어신호를 출력한다.

그러면, 상기 제 2 트랜지스터(1101)는 상기 MSM(900)에서 출력한 충전 오프 제어신호에 의해 턴 오프되고, 상기 상기 MOS형 FET(1102)는 상기 제 2트랜지스터(1101)가 턴 오프됨에 따라 턴 오프됨으로 상기 어뎁터(1) 및 배터리(2)를 단선시킨다.

따라서, 상기 어뎁터(1)에서 출력한 배터리 충전용 전압은 상기 배터리(2)로 공급되지 못한다.

그런후, 상기 MSM(900)은 상기 IFT(800)으로부터 배터리 전류량 데이터, 배터리 전압 데이터, 및 배터리 온도 데이터 등과 같은 각종 데이터를 반복적으로 입력받은 후, 그 각종 데이터를 토대로 상기 어뎁터(1)로부터 과전류가 공급되는지의 여부, 상기 배터리(2)가 만충전 상태인지의 여부, 및 상기 배터리(2)에 이상이 발생했는지의 여부를 반복적으로 판단하고, 이후 그 판단결과에 따라 상기 스위치부(1200)의 온/오프 제어동작을 반복해서 수행한다.

따라서, 상기 MSM(900)의 제어동작에 의해 상기 배터리(2)의 충전이 자동으로 제어되게 되며, 이로인해 별도의 배터리 충전기 없이도 휴대폰의 배터리를 충전시킬 수 있게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 휴대폰내의 배터리 충전장치에 의하면, 휴대폰내의 빈 공간에 배터리 충전회로를 구현해 줌으로써 별도의 충전기 제작으로 인한 휴대폰의 제조원가를 줄여주고, 이로인해 휴대폰의 단가를 낮춰줌으로 타사와의 경쟁력을 향상시켜 준다는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (3)

1. 어뎁터로부터 공급되는 배터리 충전전압을 인가받아 휴대폰에 부착된 배터리의 전압을 충전시켜 주는 휴대폰의 배터리 충전장치에 있어서,

   휴대폰의 일측에 장착되어, 사용자가 어뎁터를 휴대폰에 꽂으면 그 어뎁터와 휴대폰에 부착된 배터리를 접속시켜 주는 콘넥터;

   상기 콘넥터에 어뎁터가 접속됨에 따라 그 어뎁터로부터 배터리 충전전압이 인가되면 온 신호를 출력하는 온 스위치;

   상기 온 스위치로부터 온 신호를 입력받음과 동시에 구동 전원을 공급하는 레귤레이터;

   상기 콘넥터 및 배터리 사이에 장착된 저항(R1) 양단의 전류량, 즉 상기 어뎁터로부터 공급되는 전류량을 감지한 후 이에 상응한 데이터를 출력하는 전류량 감지부;

   상기 배터리의 충전상태를 감지한 후 이에 상응한 배터리 전압 데이터를 출력하는 배터리 전압 감지부;

   상기 배터리의 표면 온도를 측정한 후 이에 상응한 배터리 온도 데이터를 출력하는 배터리 온도 감지부;

   상기 전류량 감지부, 배터리 전압 감지부, 및 배터리 온도 감지부에서 각종 데이터를 입력받아 혼합한 후 출력하는 먹스;

   상기 먹스로부터 배터리 전류량 데이터, 배터리 전압 데이터, 및 배터리 온도 데이터를 입력받아 디지털 신호로 변환한 후 출력하는 IFT;

   상기 레귤레이터로부터 전원을 인가받아 구동되면 홀딩 제어신호를 출력하는 한편, 상기 IFT로부터 배터리 전류량 데이터, 배터리 전압 데이터, 및 배터리 온도 데이터 등과 같은 각종 데이터를 입력받으면 그 각종 데이터를 토대로 상기 어뎁터로부터 과전류가 공급되는지의 여부, 상기 배터리가 만충전 상태인지의 여부, 및 상기 배터리에 이상이 발생했는지의 여부를 판단하고, 이후 그 결과값에 따라 충전 온/오프 제어신호를 출력하는 MSM;

   상기 MSM의 신호 출력단에 베이스 단자가 접속됨과 동시에 에미터 단자는 저항(R2, R3)를 통해 상기 어뎁터에 접속되고 콜렉터 단자는 접지되어, 상기 MSM으로부터 홀딩 제어신호를 입력받으면 턴 온됨으로 상기 어뎁터의 출력 전압이 상기 온 스위치로 인가되지 못하도록 차단시키는 제 1 트랜지스터; 및

   상기 MSM으로부터 충전 온 제어신호를 입력받으면 상기 어뎁터 및 배터리를 단선시키는 한편, 상기 MSM으로부터 충전 오프 제어신호를 입력받으면 상기 어뎁터 및 배터리를 접속시키는 스위치부로 구성된 것을 특징으로 하는 휴대폰내의 배터리 충전장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 스위치부는, 상기 MSM의 신호 출력단 및 저항(R4)에 베이스 단자가 접속됨과 동시에 콜렉터 단자는 저항(R5)를 통해 상기 저항(R1)에 접속되고 에미터단자는 접지되어, 상기 MSM으로부터 충전 온 제어신호를 입력받으면 턴 온되는 한편, 상기 MSM으로부터 충전 오프 제어신호를 입력받으면 턴 오프되는 제 2 트랜지스터; 및

   상기 어뎁터 및 배터리 사이에 장착되어, 상기 제 2 트랜지스터가 턴 온되면 턴 온됨으로 상기 어뎁터 및 배터리를 접속시키는 한편, 상기 제 2 트랜지스터가 턴 오프되면 턴 오프됨으로 상기 어뎁터 및 배터리를 단선시키는 MOS형 FET로 구성된 것을 특징으로 하는 휴대폰내의 배터리 충전장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 어뎁터 및 배터리 사이에는 상기 배터리에서 상기 어뎁터로의 역전류 차단용 다이오드를 추가로 장착시키는 것을 특징으로 하는 휴대폰내의 배터리 충전장치.