KR200158902Y1 - Overcharge prevention apparatus of terminal for personal communication - Google Patents
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Abstract
본 고안은 개인통신용 단말기의 밧데리 과충전 방지장치에 관한것으로서,밧데리와 이 밧데리로부터의 출력전압을 근거로 단말기 전체에 동작전압을 공급하는 전원장치를 구비한 개인통신용 단말기에 있어서, 상기 밧데리의 접지단과 단말기의 접지단이 전기적으로 분리설치되고, 사용자에 의해서 온/오프됨에 따라 제1 레벨 또는 제2 레벨의 스위칭신호를 발생시키는 스위치와, 상기 스위칭신호를 근거로 전원제어신호를 출력함과 더불어 상기 제1 레벨의 스위칭신호가 입력된 경우에는 그 출력신호레벨을 반전시켜 출력하는 베이스밴드처리부 및, 상기 밧데리접지단과 단말기접지단 사이에 접속되어 상기 전원제어신호에 따라 온 또는 오프되는 전원처리수단, 상기 밧데리의 출력전압을 검출하여 그 출력전압이 소정의 기준값 이상으로 상승된 경우에는 상기 전원처리수단을 오프시키는 과충전 방지수단을포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a battery overcharge protection device of a personal communication terminal, the personal communication terminal having a power supply for supplying the operating voltage to the entire terminal based on the battery and the output voltage from the battery, the ground terminal of the battery and The ground terminal of the terminal is electrically separated and is switched on and off by the user to generate a switching signal of the first level or the second level, and outputs a power control signal based on the switching signal and the A baseband processing unit for inverting and outputting the output signal level when the switching signal of the first level is input, and power processing means connected between the battery ground terminal and the terminal ground terminal to be turned on or off in accordance with the power control signal; When the output voltage of the battery is detected and its output voltage rises above a predetermined reference value Is characterized in that it is configured, including the overcharge protection means for turning off said power processing means.
Description
본 고안은 무선통신용 단말기에 관한 것으로, 특히 개인 통신용 단말기의 밧데리 과충전 보호장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless communication terminal, and more particularly to a battery overcharge protection device of a personal communication terminal.
최근 개인통신용 단말기는 그 사용의 편리함과 기동성으로 인한 수요증대로 그 사용자수가 대폭증대되고 있는 것이 현추세이다. 이에따라, 개인통신용 단말기는 일반 가정에서 사용되고 있는 전화기와 더불어 주요한 통신수단의 중의 하나로 자리잡아 가고 있다.Recently, the number of users is increasing significantly due to the increased demand due to the convenience and mobility of the personal communication terminal. Accordingly, personal communication terminals are becoming one of the main communication means together with telephones used in homes.
그러나, 이러한 개인통신용 단말기는 그 전력공급원으로 충전밧데리(battery)사용하는 바, 밧데리 전력이 전부 소비된 경우에 이를 다시 충전시켜주어야 하는 번거러움이 있다.However, such a personal communication terminal uses a charging battery as its power supply source, and there is a hassle to recharge it when the battery power is completely consumed.
한편, 종래의 개인통신용 단말기의 충전밧데리로서는 수소-니켈(H-Ni) 밧데리가 일반적으로 많이 사용되는데, 상기 수소-니켈 밧데리는 과충전된 경우에 과열에 따른 밧데리손상이나 폭발의 위험이 있다.Meanwhile, hydrogen-nickel (H-Ni) batteries are generally used as a charging battery of a conventional personal communication terminal. When the battery is overcharged, there is a risk of battery damage or explosion due to overheating.
즉, 사용자가 단말기의 충전밧데리를 어댑터(adapter)에 결합한 후, 장시간 동안 방치하게 되면 상기한 바와 같이 밧데리가 손상되거나, 폭발에 따른 화재의 위험이 있게 된다.In other words, if the user combines the charging battery of the terminal to the adapter (adapter), and if left for a long time as described above, the battery is damaged or there is a risk of fire due to explosion.
이에 본 고안은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 간단한 구성으로 된 개인통신용 단말기의 밧데리 과충전 방지장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a battery overcharge preventing device for a personal communication terminal having a simple configuration.
도1 은 본 고안의 일실시예에 따른 개인통신용 단말기의 과충전 방지장 치가 포함된 전원 온/오프 장치를 나타낸 회로구성도.1 is a circuit diagram illustrating a power on / off device including an overcharge preventing device of a personal communication terminal according to an embodiment of the present invention.
도2 는 도1에 나타낸 장치의 동작을 설명하기 위한 타이밍도.FIG. 2 is a timing diagram for explaining the operation of the apparatus shown in FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 접촉식스위치, 20 : 베이스밴드처리부,10: contact switch, 20: baseband processing unit,
30 : 전원장치, 40 : 전원처리부,30: power supply unit, 40: power processing unit,
50 : 과충전방지부, R1~R6 : 저항,50: overcharge protection, R1 ~ R6: resistance,
FET1~4 : N채널 FET(Field Effect Transistor).FET1 ~ 4: N-channel FET (Field Effect Transistor).
상기 목적을 실현하기 위한 본 고안에 따른 개인통신용 단말기의 밧데리 과충전 방지장치는 밧데리와 이 밧데리로부터의 출력전압을 근거로 단말기 전체에 동작전압을 공급하는 전원장치를 구비한 개인통신용 단말기에 있어서, 상기 밧데리의 접지단과 단말기의 접지단이 전기적으로 분리설치되고, 사용자에 의해서 온/오프됨에 따라 제1 레벨 또는 제2 레벨의 스위칭신호를 발생시키는 스위치와, 상기 스위칭신호를 근거로 전원제어신호를 출력함과 더불어 상기 제1 레벨의 스위칭신호가 입력된 경우에는 그 출력신호레벨을 반전시켜 출력하는 베이스밴드처리부 및, 상기 밧데리접지단과 단말기접지단 사이에 접속되어 상기 전원제어신호에 따라 온 또는 오프되는 전원처리수단, 상기 밧데리의 출력전압을 검출하여 그 출력전압이 소정의 기준값 이상으로 상승된 경우에는 상기 전원처리수단을 오프시키는 과충전 방지수단을포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Battery overcharge protection device for a personal communication terminal according to the present invention for realizing the above object in the personal communication terminal having a power supply for supplying the operating voltage to the entire terminal based on the battery and the output voltage from the battery, The ground terminal of the battery and the ground terminal of the terminal are electrically separated from each other, and are switched on and off by a user to generate a switching signal of a first level or a second level, and outputs a power control signal based on the switching signal. In addition, when the switching signal of the first level is input, the baseband processing unit for inverting and outputting the output signal level, and is connected between the battery ground terminal and the terminal ground terminal is turned on or off in accordance with the power control signal The power supply processing means detects an output voltage of the battery and the output voltage If the increase is characterized by consisting of, including the overcharge protection means for turning off said power processing means.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment according to the present invention.
도1은 본 고안의 일실시예에 따른 개인통신용 단말기의 밧데리 과충전 방지장치를 나타낸 회로구성도이다.1 is a circuit diagram showing a battery overcharge protection device of a personal communication terminal according to an embodiment of the present invention.
도1에서 참조번호 10은 한 단자가 접지단에 결합되고, 다른 한 단자는 풀업저항(R1)에 결합되어 온/오프의 스위칭 동작을 수행하는 접촉식스위치이다.In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a contact switch in which one terminal is coupled to a ground terminal and the other terminal is coupled to a pull-up resistor R1 to perform an on / off switching operation.
그리고, 참조번호 20은 소정의 전압(VBB)이 저항(R2)를 통해 인가되고, 상기 접촉식스위치(10)와 풀업저항(R1)의 접속노드(a)에 입력단이 결합되며, 그 출력단(PWR)이 부하저항(R3)과 직렬로 결합된 제1 FET소자(FET1)의 게이트단에 결합된 베이스밴드처리부(Base Band Circuit)이다. 이 베이스밴드처리부(20)는 변조 또는 복조를 통해 송/수신되는 데이터에 대해 GSM(Global System for Mobile Communications)규격에 따라 인터리빙(interleaving)과 블록코딩(blockcoding) 및 콘벌루션코딩(convolution coding)을 수행함과 더불어 상기 접촉식스위치(10)의 스위칭 동작과 이전상태를 근거로 하여 소정의 전원제어신호를 출력한다. 예컨대, 단말기를 온시킬 경우에는 하이레벨의 전원제어신호를 출력하고, 오프시킬 경우에는 로우레벨의 전원제어신호를 출력하게 된다.In addition, reference numeral 20 denotes that a predetermined voltage V BB is applied through a resistor R2, and an input terminal is coupled to a connection node a of the contact switch 10 and the pull-up resistor R1, and an output terminal thereof. PWR is a base band circuit coupled to the gate terminal of the first FET device FET1 coupled in series with the load resistor R3. The baseband processor 20 performs interleaving, block coding, and convolution coding on data transmitted / received through modulation or demodulation according to the Global System for Mobile Communications (GSM) standard. In addition, based on the switching operation and the previous state of the contact switch 10 outputs a predetermined power control signal. For example, when the terminal is turned on, a high level power control signal is output, and when the terminal is turned off, a low level power control signal is output.
즉, 도2(A)에 나타낸 바와 같이 단말기 전원이 오프된 상태에서 스위치(10)가 온된 경우에 소정의 전압(VBB)이 인가된 풀업저항(R1)과 이와 직렬로 결합된 접지단이 연결되는 바, 노드a에서는 로우레벨의 전압신호가 출력되게 된다. 이때 접촉식스위치(10)의 특성상 상기 로우레벨의 신호는 사용자가 버튼을 누른 시간동안만 출력된다. 한편, 스위치(10)가 오프된 경우에는 인가된 전압(VBB)이 풀업저항(R1)을 통해 걸리므로 노드a에서는 하이레벨의 전압신호가 출력되게 된다.That is, as shown in FIG. 2A, when the switch 10 is turned on while the terminal power is turned off, the pull-up resistor R1 to which the predetermined voltage V BB is applied and the ground terminal coupled in series with the pull-up resistor R1 are connected. The node a outputs a low level voltage signal. At this time, the low level signal is output only during the time that the user presses the button due to the characteristics of the touch switch 10. On the other hand, when the switch 10 is off, since the applied voltage V BB is applied through the pull-up resistor R1, the node a outputs a high level voltage signal.
또한, 도2(B)에 나타낸 바와 같이 상기 베이스밴드처리부(20)에 일단 로우레벨의 신호가 입력되면 그 출력단(PWR)에서는 다음 로우레벨의 전압신호가 입력되기 전까지 계속적으로 하이레벨의 전압제어신호를 출력하게 된다.In addition, as shown in FIG. 2B, once the low level signal is input to the baseband processor 20, the output terminal PWR continuously controls the high level voltage until the next low level voltage signal is input. Will output a signal.
한편, 참조번호 30은 단말기에 소정의 동작전압을 공급하는 전원장치이고, 40은 상기 전원장치(30)와 베이스밴드처리부(20)사이에 결합되어 베이스밴드처리부(20)의 출력신호를 근거로하여 단말기에 인가되는 전원을 온/오프 제어하는 전원처리부이다. 이 전원처리부(40)는 상기 전원장치(30)와 밧데리접지단(BAT GND)사이에 직렬로 결합된 제2, 제3 FET소자(FET2, FET3)와 상기 제2, 제3 FET소자(FET2, FET3)의 접속노드와 밧데리전압원(BAT)사이에 부하저항(R4)이 결합된 구성으로 되어있다.On the other hand, reference numeral 30 is a power supply for supplying a predetermined operating voltage to the terminal, 40 is coupled between the power supply 30 and the baseband processing unit 20 based on the output signal of the baseband processing unit 20 It is a power processing unit for controlling the on / off power applied to the terminal. The power processing unit 40 includes second and third FET devices FET2 and FET3 coupled in series between the power supply device 30 and the battery ground terminal BAT GND, and the second and third FET devices FET2. The load resistor R4 is coupled between the connection node of the FET3 and the battery voltage source BAT.
이때, 상기 제2 FET소자(FET2)는 소스(SOURCE)단이 밧데리접지단(BAT GND)에 결합되어 있고, 제3 FET소자(FET3)는 드레인단(DRAIN)이 단말기접지단(GND)에 결합되어 있다.At this time, the source of the second FET device FET2 is coupled to the battery ground terminal BAT GND, and in the third FET device FET3, the drain terminal DRAIN is connected to the terminal ground terminal GND. Are combined.
또한, 참조번호 50은 상기 전원처리부(40)와 밧데리전원(BAT) 사이에 결합되어 상기 전원처리부(40)의 단말기접지단(GND)과 밧데리접지단(BAT GND)을 결합 또는 분리시키도록 제어함으로써 밧데리의 과충전을 방지하는 과충전방지부이다.In addition, reference numeral 50 is coupled between the power processing unit 40 and the battery power source (BAT) to control to couple or disconnect the terminal ground terminal (GND) and the battery ground terminal (BAT GND) of the power processing unit 40. This is an overcharge prevention part that prevents overcharging of the battery.
이 과충전방지부(50)는 밧데리전원(BAT)에 연결된 저항(R5)과 접지단에 연결된 저항(R6)이 병렬로 결합된 전압분배저항(R5, R6)과, 상기 전압분배저항(R5, R6)의 접속노드b에 게이트단이 결합되고, 드레인단이 상기한 제2 FET소자(FET2)의 게이트단에 결합되며, 소스단이 접지단과 결합된 제4 FET소자(FET4)가 결합된 구성으로 되어 있다.The overcharge protection unit 50 includes voltage distribution resistors R5 and R6 coupled in parallel with a resistor R5 connected to a battery power source BAT and a resistor R6 connected to a ground terminal, and the voltage distribution resistors R5, The gate end is coupled to the connection node b of R6), the drain end is coupled to the gate end of the second FET device (FET2), and the source end is coupled to the fourth FET device (FET4) coupled with the ground terminal. It is.
즉, 도2 (C)~(D)에 나타낸 바와 같이 밧데리가 과충전된 경우(6.4V 이상)에 상기 전압분배저항(R5, R6)에 인가된 밧데리전압은 소정의 저항비에 의해서 분압되어, 약 2.4 ~ 2.6V의 전압(밧데리전압이 약 8~9V일경우)이 노드b로부터 상기 제4 FET소자(FET4)의 게이트단에 인가되는 바, 상기 제4 FET소자(FET4)는 도통상태로 된다.That is, as shown in Figs. 2C to 2D, when the battery is overcharged (6.4V or more), the battery voltage applied to the voltage distribution resistors R5 and R6 is divided by a predetermined resistance ratio. A voltage of about 2.4 to 2.6V (when the battery voltage is about 8 to 9V) is applied from the node b to the gate terminal of the fourth FET device FET4. The fourth FET device FET4 is in a conductive state. do.
이어, 상기한 구성으로 된 장치의 동작을 설명한다.Next, the operation of the device having the above configuration will be described.
우선 단말기의 밧데리가 과충전상태가 아닌경우에 밧데리전원(BAT)으로부터 과충전방지부(50)의 전압분배저항(R5, R6)인가된 전압신호는 제4 FET소자(FET4)를 도통시킬수 있을 정도의 충분한 전압신호(약 2.4~2.6V)가 되지 못하는 바, 전원처리부(40)와 결합된 제4 FET소자(FET4)는 불통상태로 된다.First, when the battery of the terminal is not in an overcharge state, the voltage signal applied from the battery power supply BAT to the voltage distribution resistors R5 and R6 of the overcharge protection part 50 is sufficient to conduct the fourth FET device FET4. Since a sufficient voltage signal (about 2.4 to 2.6V) does not occur, the fourth FET device FET4 coupled with the power supply processing unit 40 is turned off.
따라서, 단말기가 과충전상태가 아닌 경우에 과충전방지부(50)는 단말기 내부의 전원 온/오프 회로에 아무런 영향을 끼치지 못하고, 단말기는 일반적인 온/오프 동작을 수행할 수 있게 된다.Therefore, when the terminal is not in an overcharge state, the overcharge preventing unit 50 does not affect the power on / off circuit inside the terminal, and the terminal may perform a general on / off operation.
즉, 단말기가 비사용상태인 경우에 베이스밴드처리부(20)는 그 출력단(PWR)을 통해서 계속적으로 로우레벨의 전원제어신호를 제1 FET소자(FET1)의 게이트단으로 출력하는 바, 이 신호에 따라 제1 FET소자(FET1)는 불통상태로 있게 된다. 이때, 그 드레인단과 부하저항(R3)과의 접속노드에서는 하이레벨의 신호가 출력되어 이와 결합된 제2 FET소자(FET2)를 도통상태로 만든다.That is, when the terminal is not in use, the baseband processor 20 continuously outputs a low-level power supply control signal to the gate terminal of the first FET device FET1 through the output terminal PWR. As a result, the first FET device FET1 is left in an off state. At this time, a high level signal is output from the connection node between the drain terminal and the load resistor R3 to bring the second FET device FET2 coupled thereto into a conductive state.
즉, 상술한 과정에 의해 제2 FET소자(FET2)가 도통상태가 되어있는 경우에 단말기접지단(GND)과 밧데리접지단(BAT GND)은 불통상태인 제3 FET소자(FET3)에 의해 서로 분리되어 있는 바, 전원장치(30)에 의해 공급된 전력은 단말기 내부로 전달되지 않게 된다.That is, when the second FET device FET2 is in the conductive state by the above-described process, the terminal ground terminal GND and the battery ground terminal BAT GND are turned off by the third FET device FET3 which is in a non-active state. As it is separated, the power supplied by the power supply device 30 is not transmitted to the inside of the terminal.
한편, 상기한 상태에서 사용자가 단말기를 온시키기 위해 접촉식스위치(10)를 누르면 짧은 시간동안 로우레벨의 전압신호가 베이스밴드처리부(20)의 입력단으로 인가된다. 이에따라 베이스밴드처리부(20)로부터 계속적으로 출력된 하이레벨의 전원제어신호는 제1 FET소자(FET1)를 도통시키고, 이와 결합된 제2 FET소자(FET2)의 게이트단에는 로우레벨의 신호가 인가되어 제2 FET소자(FET2)는 불통상태로 된다.Meanwhile, when the user presses the contact switch 10 to turn on the terminal in the above state, a low level voltage signal is applied to the input terminal of the baseband processor 20 for a short time. Accordingly, the high-level power supply control signal continuously output from the baseband processor 20 conducts the first FET device FET1, and a low-level signal is applied to the gate terminal of the second FET device FET2 coupled thereto. The second FET element FET2 is turned off.
결국, 단말기접지단(GND)과 밧데리접지단(BAT GND)는 도통상태로 된 제3 FET소자(FET3)에 의해 서로 연결되어 밧데리전원(BAT)과 결합된 전원장치(30)로부터 공급된 전력은 단말기 내부로 전달되어 소모된다.As a result, the terminal ground terminal GND and the battery ground terminal BAT GND are connected to each other by the third FET device FET3 in a conductive state and are supplied from the power supply device 30 coupled to the battery power source BAT. Is delivered to the terminal and consumed.
이후, 다시 사용자가 단말기를 오프시키기위해 접촉식스위치(10)를 누르면 로우레벨의 전압신호가 베이스밴드처리부(20)로 입력되고 베이스밴드처리부(20)는 그 출력신호로 로우레벨의 전원제어신호를 계속적으로 출력함으로써 단말기를 오프상태로 만들게 된다.Then, when the user presses the contact switch 10 again to turn off the terminal, a low level voltage signal is input to the baseband processor 20, and the baseband processor 20 outputs a low level power control signal as its output signal. The terminal is turned off by continuously outputting.
한편, 단말기의 밧데리가 과충전상태로 된 경우 예컨대, 밧데리전원(BAT)의 전압값이 약 6.4V이상인 경우에는 이와 결합된 전압분배저항(R5, R6)의 노드b에서 약 2.4~2.6V의 전압신호가 출력되게 된다.On the other hand, when the battery of the terminal is in an overcharge state, for example, when the voltage value of the battery power source BAT is about 6.4 V or more, a voltage of about 2.4 to 2.6 V at the node b of the voltage distribution resistors R5 and R6 coupled thereto. The signal will be output.
이에따라, 제4 FET소자(FET4)는 도통상태로 되고, 그 드레인단을 따라 출력된 로우레벨의 신호에 의해서 단말기는 온/오프 상태에 무관하게 제2 FET소자(FET2)를 불통상태로 만들게 된다.As a result, the fourth FET device FET4 is in a conductive state, and the terminal makes the second FET device FET2 uninterrupted regardless of the on / off state by the low level signal outputted along the drain terminal thereof. .
결국, FET소자(FET2)가 불통상태로 되는 바, 단말기접지단(GND)과 밧데리접지단(BAT GND)은 밧데리전원(BAT)에 의해 도통된 제3 FET소자(FET3)에 의해 서로 연결되어 과충전된 밧데리로부터 공급된 전력은 단말기 내부에서 소모되어, 과충전에 의한 밧데리 손상이나, 폭발의 위험을 방지할 수 있게 된다.As a result, the FET element FET2 is turned off, and the terminal ground terminal GND and the battery ground terminal BAT GND are connected to each other by the third FET element FET3 conducted by the battery power source BAT. Power supplied from the overcharged battery is consumed inside the terminal, thereby preventing the risk of battery damage or explosion due to overcharge.
즉, 상술한 개인통신용 단말기의 밧데리 과충전 방지장치에 있어서는 전압분배저항과 FET소자를 이용한 비교적 간단한 구성으로 밧데리의 과충전을 방지할 수 있게 된다.That is, in the battery overcharge preventing device of the personal communication terminal described above, the battery overcharge can be prevented with a relatively simple configuration using a voltage distribution resistor and a FET device.
또한, 본 고안은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 고안의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있게 된다.In addition, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention.
이상 설명한 바와 같이 본 고안에 의하면, 비교적 간단한 구성으로 된 개인통신용 단말기의 밧데리 과충전 방지장치를 구현할 수 있는 바, 과충전된 경우에 과열에 따른 밧데리손상이나 폭발의 위험을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, a battery overcharge preventing device of a personal communication terminal having a relatively simple configuration can be implemented, and when overcharged, there is an effect of preventing the risk of battery damage or explosion due to overheating.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| REGI | Registration of establishment | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |