KR200174821Y1 - 노트 북 피씨(note book pc)의 전원 스위칭 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 노트 북 PC의 전원 스위칭 장치에 관한 것으로, 특히 배터리(Battery)와 AC/DC아답타의 의한 DC/DC 컨넥터의 착탈과 전원 스위치의 온/오프에 따른 신호를 제어하여 전원 제어부(PMU;Power Management Unit)의 초기화에 따른 원치않는 전원이 온 되는 것을 방지하는 노트 북 PC의 전원 스위칭 장치에 관한 것이다.

종래는 배터리와 AC/DC 아답타를 동시에 제거시 이에따른 전원을 공급하지 못하므로 저장된 레지스터 값이 지워지게 되고, 또한 배터리나 AC/DC 아답타를 다시 장착하면 전원 제어부(PMU)의 내부 디폴트(Dfault) 값에 의해 초기화로 인해 원치않아도 전원이 온 되는 현상이 발생하게 되는 문제가 있다.

본 고안은 노트 북 PC의 전원 스위칭 장치에 있어서, 전원을 공급하는 배터리와 AC/DC아답타를 탈착후 재 장착시 전원을 제어하는 PMU의 내부의 디폴트로 스스로 전원이 온 되는 현상을 방지하며, 또한 전원 온/오프 동작을 제어할수 있도록 하므로서 전체 시스템을 안정화 할수 있도록 한 것이다.

Description

노트 북 피씨(NOTE BOOK PC)의 전원 스위칭 장치

본 고안은 노트 북 PC의 전원 스위칭 장치에 관한 것으로, 특히 배터리나 AC/DC아답타를 탈착후 재 장착시 전원 제어부(PMU)의 초기화로 인한 원치 않는 전원 온 되는 현상을 제거하여 시스템을 안정화할수 있도록 한 노트 북 PC의 전원 스위칭 장치에 관한 것이다.

종래 노트 북 PC 의 전원 스위칭 장치의 구성에 대하여 도 1를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

배터리나 AC/DC 아답타를 통하여 전원을 공급하고 시스템에 구동전원을 공급하는 컨넥터(1)와, 상기 컨넥터(1)로 부터 공급된 전압을 조절하여 일정전원(Vcc)으로 공급되도록 하는 전압 조절기(2)와, 상기 전압 조절기(2)에서 공급되는 전압(Vcc)을 공급받아 POWERT_ON단으로 컨넥터(1)에 의해 시스템의 구동전원을 출력하도록 제어하는 전원 제어부(PMU)(3)와, 전원의 온/오프에 따라 전원 제어부(3)의 파워 스위칭단(POWERSW*)를 제어하는 전원 스위치(SW1)로 구성되며,

미 설명된 R1,R2는 저항, C1은 콘덴서이며, RSMRST*단은 리세트신호(Reset Signal)로 로우(L)가 입력되면 내부 레지스터들을 모두 디폴트(Default)로 만들게 된다.

상기와 같이 구성되는 종래 노트 북 PC의 전원 스위칭 장치에 대하여 도 1를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 컨넥터(1)의 전원단(VBAT)으로 배터리나 AC/DC 아답타로 부터 전원이 공급되면, 상기 전원단(VBAT)로 부터 공급된 전압은 전압 조절기(2)에서 전압을 조절하여 일정전압(Vcc)이 공급하게 된다.

여기서, 전원전압(Vcc)은 항상 공급되는 전원으로 컨넥터(1)의 온으로공급되는 시스템 구동용 전원과는 구별된다.

상기 공급되는 전원전압(Vcc)이 전원 제어부(3)의 전원 전압단(Vcc)으로 인가되면서 저항(R2)을 통하여 리셋신호(RSMRST*)단으로 하이신호(H)가 인가되면, 상기 전원 제어부(2)는 하이신호(H)에 의해 내부의 값에 따른 POWER_ON단으로 하이신호(H)를 인가하여 컨넥터(1)를 제어하여 시스템의 구동전원을 공급하도록 제어하게 된다.

그리고, 상기 전원이 공급된 상태에서 배터리와 AC/DC아답타를 동시에 제거하게 되면, 아답타(1)의 전원단(VBAT) 전원이 '0'V가 되어 전원 제어부(3)내에 저장된 레지스터(Resister) 값이 모두 지워지게 된다.

또한 다시 배터리나 AC/DC아답타를 장착하면 전원 제어부(1)의 리셋신호(RSMRST*)이 하이가 되고, 이는 전원 제어부(1)의 내부의 디폴트 값에 의해 POWER_ON단으로 하이신호를 출력하게 되므로, 시스템에 원치않는 전원을 온 시키게 된다.

여기서, 전원스위치(SW1)는 전원 제어부(2)의 파워스위치(POWERSW*)단 입력으로 전원 오프(OFF)를 위한 이벤트(Event)중의 하나로 사용된다.

상기와 같이 동작하게 되는 종래 노트 북 PC의 전원 스위칭 장치는 DC/DC컨넥터(1)의 전원단(VBAT)으로 배터리나 AC/DC아답타로 부터 공급되는 전원을 제거시 상기 전원단(VBAT)이 "0" V가 되므로 전원 제어부(3)내에 저장되어 있던 레지스터 값들이 지워지게 되어 전원 제어부(3)가 초기화되고, 이후에 배터리나 AC/DC아답타를 다시 장착하게 되면 전원단(VBAT)을 통해 전원 제어부(3)의 RSMRST*가 하이가 되어 내부의 디폴트로 인하여 POWER_ON단으로 하이신호를 인가하여 DC/DC컨넥터(1)를 통해 시스템에 원하지 않는 전원이 공급되는 문제가 있다.

상기 문제점을 해결하기 위하여 본 고안은 전원전압을 제어하는 전원 공급부의 착탈과 온/ 오프 스위칭에 따른 전원 제어부에 입력되는 신호를 제어하는 스위칭 제어부를 구성시켜 전원 제어부의 초기화로 인한 원치 않는 전원이 온 되는 것을 방지하여 전원을 소프트 웨어를 이용하여 제어하며, 또한 전원과 관련된 배터리나 AC/DC아답타의 탈착후 장착시 발생되는 문제점을 제거하여 전원과 관련된 시스템을 안정화함에 있다.

도 1은 종래 노트 북 피씨의 전원 스위칭 장치를 보인 도면

도 2는 본 고안 노트 북 피씨의 전원 스위칭 장치의 블록 구성도

도 3은 본 고안 노트 북 피씨의 전원 스위칭 장치의 상세 회로구성도

도 4는 본 고안 래치부(74AHC74플립플롭)의 진리표

도 5는 본 고안 노트 북 피씨의 전원 스위칭 장치의 제어상태에 따른 각 부 출력 파형도

본 고안 노트 북 PC의 전원 스위칭 장치의 구성에 대하여 도 2내지 도 3를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

전원단(VBAT)으로 전원을 인가하고, 전원 제어부(14)의 제어신호에 의해 시스템의 각 부에 구동전원으로 공급하는 컨넥터(11)와, 상기 컨넥터(11)로 부터 인가된 전압을 조절하여 일정전원(Vcc)으로 인가하는 전압 조절기(12)와, 상기 전압 조절기(12)로 부터 공급되는 전원전압 및 전원 스위치(SW1)의 온/오프에 따라 전원 제어부(PMU)(14)에 입력되는 신호를 제어하는 스위칭 제어부(13)와, 상기 스위칭 제어부(13)로 부터 인가된 신호에 의해 각 부에 전원을 공급하도록 컨넥터(11)를 제어하는 전원 제어부(PMU)(14)로 구성된다.

한편, 상기 스위칭 제어부(13)는 전원 스위치(SW1)의 동작상태에 따라 온/오프되어 제 1래치부(13A)의 클럭단(CLK)으로 인가하는 스위칭 수단(Q11)과, 상기 클럭신호(CLK)와 클리어단(CLR)으로 입력되는 신호에 따라 출력단(Q)을 통하여 전원 제어부(14)의 RSMRST*단 및 제 2래치부(13B)의 클리어(CLR)단으로 출력하는 제 1래치부(13A)와, 전원 제어부(14)의 POWER_OFF단에 접속된 클럭단(CLK)과 제 1래치부(13A)로 부터 클리어단(CLR)으로 입력되는 신호에 따라 플립플롭(13A)의 클리어(CLR)단으로 출력하는 제 2래치부(13B)로 구성된다.

미 설명 부호 R11-R15는 저항, C11,C12는 콘덴서, Q11은 N채널 FET, D11은 다이오드이다.

상기와 같이 구성되는 본 고안 노트 북 PC의 전원 스위칭 장치의 작용에 대하여 도 2내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 도 2에 도시된 바와같이, 배터리나 AC/DC아답타를 통하여 컨넥터(11)의 전원단(VBAT)으로 전원이 인가되면, 상기 인가된 전원은 전압 조절기(12)에서 조절되어 소정의 전압(Vcc)로 공급하게 된다.

상기 공급된 전압이 스위칭 제어부(13)에 인가되면, 상기 스위칭 제어부(13)는 공급전압과 전원 스위치(SW11)의 온/오프에 의해 전원 제어부(PMU)(14)의 리셋신호(RSMRST*)에 인가하여 노트 북 PC에서 배터리나 AC/DC아답타를 탈착후 장착시 디폴트로 온 되는 현상을 방지하게 되고, 또는 전원 온/오프를 제어하게 되는 바,

여기서, 상기 스위칭 제어부(13)는 도 3에 도시된 바와같이,

노트 북 PC에 배터리와 AC/DC아답타를 탈착 후 재 장착에 따른 전원 입력시 디폴트(Default)로 온 되는 현상을 방지하는 동작은;

컨넥터(11)의 VBAT단으로 도 5의 (A)와 같은 파형이 입력되고, 상기 입력되는 전원은 전압 조절기(12)를 통하여 전원전압(Vcc)이 도 5의 (B)와 같이 공급된다.

여기서, Vcc는 항시 공급되는 전원으로 컨넥터(11) 온에 따라 공급되는 시스템 구동용 전원과는 구별된다.

상기 공급되는 전원에 의해 제 1래치부(13A)의 통한 PRE, D 신호는 하이신호(H)로 도 5의 (C)(D)와 같이 입력되며, 이때의 CLK신호는 공급되는 전원전압(Vcc; 3.3V or 5V)에 의해 스위칭 수단(Q11)이 온 상태이므로 로우(L)(도 5의 E)상태를 유지하게 된다.

또한 CLR*신호는 상기 제 2래치부(13B)의 상태(도 5의 L)에 의해 초기 하이신호(H)(도 5의 F)가 인가되므로, 상기 제 1래치부(13A)의 출력(Q)(도 5의 G)은 로우신호(L)로 하여 제 2래치부(13B)의 클리어단(CLR*) 및 전원 제어부(14)의 RSMRST*단으로 입력된다.

한편, 상기 제 2래치부(13B)은 클리어단(CLR*)의 로우신호(L)와 PRE*단의 풀업저항(R13)으로 인가되는 신호에 의해 반전 출력단(Q*)으로 하이신호(H)를 출력하여 제 1래치부(13A)의 클리어단(CLR*)으로 인가하게 된다.

여기서, 상기 제 2래치부(13B)은 DC/DC컨넥터(11)로 부터 입력되는 D신호 및 전원 제어부(14)의 POWER_OFF단으로 CLK단으로 입력되는 신호에 상관없이 상기 제 2래치부(13B)의 반전 출력단(Q*)은 하이(H)를 유지하게 된다.

상기 제 1래치부(13A)에 의해 전원 제어부(14)는 RSMRST*의 입력이 로우(L)이므로 전원 제어부(14)의 내부 프로그램에 의해 POWER_ON단은 로우(L)(도 5의 P)로 유지하게 되고, 상기 로우신호에 의해 컨넥터(11)의 POWER_ON단으로 로우신호(L)가 인가되어 상기 컨넥터(11)가 온 되는 것을 방지하게 된다.;

그리고, 파워 온(POWER ON) 시키는 동작을 보면;

컨넥터(11)의 VBAT단으로 배터리나 AC/DC아답타로 부터 전원이 공급되는 상태에서 전원 스위치(SW11)를 눌렀다 떼면 스위칭 수단(Q11)은 소정시간 동안(2시간) 오프된다.

상기 스위칭 수단(Q11)에 접속된 제 1래치부(13A)의 클럭단(CLK)에서 상승에지(↑)가 발생되고, 이때의 풀업(PULL-UP) 저항(R14)에 의해 입력단(D)으로 인가되는 하이신호(H)에 의해 상기 제 1래치부(13A)의 출력(Q)이 하이(H)(도 5의 G)로 출력하게 된다.

상기 전원 제어부(14)는 RSMRST*입력단으로 인가되는 하이신호(H)에 의해 POWER_ON단을 하이(H)로 변화시키고, 상기 하이신호(도 5의 P)는 DC/DC컨넥터(11)의 POWER_ON단으로 인가되어 DC/DC컨넥터(11)로 부터 시스템의 구동전원을 출력하도록 하게된다.

상기 출력되는 구동전원이 일정전압으로 상승하게 되면 DC/DC컨넥터(11)의 PWRGOOD단(도 5의 Q)을 통하여 제 2래치부(13B)의 입력단(D)에 하이신호(H)를 인가하게 된다.;

전원 오프(POWER OFF)시키는 동작을 보면;

배터리나 AC/DC아답타의 전원이 인가된 상태에서 전원 스위치(SW11)를 누르거나 소프트 웨어에 의해 이벤트(EVENT)(도 5의 F)가 발생되면, 전원 제어부(14)는 POWER_OFF(도 5의 O)를 로우에서 하이로 상승에지(↑)를 발생하여 제 2래치부(13B)의 클럭단(CLK)(도 5의 J)으로 입력하게 되면, 상기 제 2래치부(13B)의 반전 출력(Q*)(도 5의 L)은 로우(L)로 되어 제 1래치부(13A)의 클리어단(CLR*)으로 로우신호(L)에 의해 상기 제 1래치부(13A)의 출력(Q)상태는 로우(L)로 출력하게 된다.

상기 전원 제어부(14)의 RSMRST*으로 로우신호(L)가 입력되므로 POWER_ON으로 로우신호(L)를 출력하여 컨넥터(11)는 오프되게 된다.;

여기서, 상기 제 1,2래치부(13A)(13B)는 74AHC74플립플롭으로 이의 진리표는 도 4에 나타내었다.

이상에서 설명한 바와같이 본 고안은 노트 북 PC의 전원 스위칭 장치에 있어서, 배터리와 AC/DC아답타를 탈착후 다시 장착해도 전원 제어부의 초기화로 인한 스스로 노트 북 PC의 전원이 온 되는 것을 방지하면서, 또한 전원 스위치 및 소프트 웨어에 의해 전원을 온/오프 되도록 하여 시스템을 안정화시키는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 전원단(VBAT)으로 전원을 인가하고, 전원 제어부(14)의 제어신호에 의해 시스템의 각 부에 구동전원으로 공급하는 컨넥터(11)와, 상기 컨넥터(11)로 부터 공급된 전압을 조절하여 일정전원(Vcc)으로 인가하는 전압 조절기(12)와, 상기 전압 조절기(12)와 전원 스위치(SW11)의 온/오프에 따라 전원 제어부(PMU)(14)에 입력되는 신호를 제어하는 스위칭 제어부(13)와, 상기 스위칭 제어부(13)로 부터 인가된 신호에 의해 각 부에 전원을 공급하도록 컨넥터(11)를 제어하는 전원 제어부(PMU)(14)로 구성된 것을 특징으로 하는 노트 북 피씨(NOTE BOOK PC)의 전원 스위칭 장치
2. 제 1항에 있어서, 상기 스위칭 제어부(13)는 전원 스위치(SW11)의 동작에 따라 온/오프되는 스위칭 수단(Q11)과, 상기 스위칭 수단(Q11)의 온/오프에 따른 출력 및 제 2래치부(13B)의 출력(Q*)을 입력받아 논리처리하여 전원제어부(14)를 제어하는 제 1래치부(13A)와, 상기 제 1래치부(13A)의 출력(Q) 및 전원 제어부(14)로 부터 입력되는 신호(CLK)를 논리처리하여 출력(Q*)하는 제 2래치부(13B)를 포함하는 것을 특징으로 하는 노트 북 피씨(NOTE BOOK PC)의 전원 스위칭 장치