KR200186006Y1 - 무선 전화기에서의 충·방전 제어 장치 - Google Patents

무선 전화기에서의 충·방전 제어 장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 무선 전화기에서의 충·방전 제어 장치에 관한 것으로, 특히 무선 전화기의 사용 패턴과 무관하게 충전지의 충·방전을 효율적으로 제어하도록 함과 동시에 충전지의 전압 변동에 관계없이 안정적인 전원을 공급하도록 하는 무선 전화기에서의 충·방전 제어 장치에 관한 것이다.
종래의 무선 전화기에서는 사용 패턴 즉, 사용자에 의한 전원 스위치의 온/오프 상태나 수신 대기 상태 여부에 관계없이 일정한 전류가 충전단자로 공급되므로 충전지에 공급되는 충전전류의 차가 커서 해당 충전지가 과충전되어 수명이 단축되는 문제점이 있고, 해당 충전지의 전압을 RF 회로에서 그대로 사용하므로 전압변동에 따라 해당 RF 회로의 전원 특성이 저하되는 문제점이 있다.
본 고안은 무선 전화기의 사용 패턴과 무관하게 충전지에 항상 일정한 충전전류가 공급되도록 하여 해당 충전지의 충전 특성을 향상시킴과 동시에 해당 충전지의 전압 상태에 따라 정전압 회로를 연결 또는 차단함으로써, 해당 충전지의 과방전이나 RF 회로의 전원 특성 저하를 방지할 수 있게 된다.

Description

무선 전화기에서의 충·방전 제어 장치
본 고안은 무선 전화기에서의 충·방전 제어 장치에 관한 것으로, 특히 무선 전화기의 사용 패턴과 무관하게 충전지의 충·방전을 효율적으로 제어하도록 함과 동시에 충전지의 전압 변동에 관계없이 안정적인 전원을 공급하도록 하는 무선 전화기에서의 충·방전 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 가정용 무선 전화기나 이동 전화기는 충전지를 구비하고 있어 고정장치 또는 별도의 충전장치를 이용하여 해당 충전지를 항상 자체의 방전 종기 전압 이상으로 충전하고 있어야만 무선으로 고정장치를 통해 상대방과 통화할 수 있었다.
이러한 종래 무선 전화기에서의 충전 제어 장치는 첨부된 도면 도 1에 도시된 바와 같이 충전 검출부(11)와, 충전전류 제한 회로부(12)와, 역전류 방지 회로부(13) 및 충전지(14)를 구비하여 이루어진다.
충전 검출부(11)는 충전단자(CHG)와 연결되어, 해당 충전단자(CHG)로부터 인가되는 충전전류의 유무에 따라 충전 또는 방전 상태신호를 CPU에 인가한다.
충전전류 제한 회로부(12)는 충전단자(CHG)를 통해 역전류 방지 회로부(13) 측에 인가되는 충전전류가 소정전류 이상 흐르지 않도록 제어한다.
역전류 방지 회로부(13)는 충전전류 제한 회로부(12)를 통해 인가되는 충전전류를 충전지(14)에 인가하고, 해당 충전지(14)로부터 충전전류 제한 회로부(12) 측으로 역전류가 인가되지 않도록 제어한다.
충전지(14)는 역전류 방지 회로부(13)를 통해 인가되는 충전전류를 축적한다.
전술한 바와 같이 구성된 종래 무선 전화기에서의 충전 제어 장치의 동작은 다음과 같다.
먼저, 해당 무선 전화기 사용자가 충전지(14)를 충전시키고자 하는 경우, 가정용 전원인 AC 110V/220V를 어댑터를 통하여 DC로 전환한 후, 레귤레이터를 통해 일정 전압을 만든 다음 저항으로 전류를 제어하여 해당 충전지(14)를 충전하는 충전전류로 사용하도록 되어 있는데, 해당 레귤레이터 및 저항을 거쳐 충전단자(CHG)를 통해 입력된 충전전류는 충전전류 제한 회로부(12)에 인가된다.
이때, 충전 검출부(11)는 해당 충전단자(CHG)와 충전전류 제한 회로부(12) 사이에서 충전전류가 검출되는가를 체크하여 해당 충전전류가 검출되면, '하이'레벨의 충전 상태신호를 생성시켜 CPU로 인가해서 해당 CPU가 충전지(14)의 충전상태를 인식할 수 있도록 한다.
그리고, 충전전류 제한 회로부(12)는 해당 충전단자(CHG)를 통해 인가된 충전전류가 소정전류 이상 흐르지 않도록 제한하고 제한된 충전전류를 역전류 방지 회로부(13) 측에 인가하며, 해당 역전류 방지 회로부(13)는 해당 충전전류 제한 회로부(12)로부터 인가되는 제한된 충전전류를 충전지(14)로 인가하여 해당 충전지(14)에 충전전류가 축적되게 한다.
한편, 해당 역전류 방지 회로부(13)는 충전전류 제한 회로부(12)와 충전지(14) 사이에 설치되어 해당 충전전류 제한 회로부(12)로부터 충전지(14) 측으로만 충전전류가 흐르도록 하고, 해당 충전지(14)에 축적된 충전전류가 충전전류 제한 회로부(12) 측으로 흐르지 않도록 차단하여 해당 충전지(14)의 역전류를 방지하게 된다.
이와 같은 종래의 무선 전화기에서는 충전지(14)의 용량에 따라 충전전류를 조절하여 충전하게 되는데, 예를 들어, 600mA 충전지(14)시 1[C] 충전일 경우 600mA로 충전하게 되며, 0.1[C] 충전일 경우 60mA로 충전하게 된다. 그러면, 충전전류를 사용하는 충전지(14)의 용량이 0.1[C]로 충전하도록 설계되어 있는 경우, 해당 무선 전화기의 전원 스위치(SW)가 온(ON) 되었을 때(전원 스위치가 '2'에 연결되었을 때)에는 약 10~40mA의 수신 대기 전류가 항상 흐르므로 0.1[C] 충전시(60mA) 회로 소모전류를 보상하기 위해 약 90mA의 전류로 충전하도록 설계된다. 이는 무선 전화기의 전원 스위치(SW)가 온(ON) 되었을 때에는 별 문제가 없으나, 해당 전원 스위치(SW)가 오프(OFF) 상태(전원 스위치가 '3'에 연결된 상태)이면 충전지(14)에 90mA가 모두 충전되므로 과충전이 되어 열이 발생하고 장시간 방치시 누액이 발생되어 충전지(14)의 수명에 영향을 주게 된다. 또한 무선 전화기를 방전상태로 두면 충전지(14)의 전류는 계속 방전되어 방전 종기 전압 이하로 과방전되는 경우가 발생하게 되므로 해당 충전지(14)의 수명에 영향을 주게 된다.
전술한 바와 같은 종래의 무선 전화기에서는 사용 패턴 즉, 사용자에 의한 전원 스위치의 온/오프 상태나 수신 대기 상태 여부에 관계없이 일정한 전류가 충전단자로 공급되므로 충전지에 공급되는 충전전류의 차가 커서 해당 충전지가 과충전되어 수명이 단축되는 문제점이 있고, 해당 충전지의 전압을 RF 회로에서 그대로 사용하므로 전압변동에 따라 해당 RF 회로의 전원 특성이 저하되는 문제점이 있다.
본 고안은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 목적은, 무선 전화기의 사용 패턴과 무관하게 충전지에 항상 일정한 충전전류가 공급되도록 하여 해당 충전지의 충전 특성을 향상시킴과 동시에 해당 충전지의 전압 상태에 따라 정전압 회로를 연결 또는 차단함으로써, 해당 충전지의 과방전이나 RF 회로의 전원 특성 저하를 방지할 수 있도록 하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은, 충전 또는 방전 상태를 검출하는 충전 검출부(21)와; 충전단자(CHG)를 통해 인가되는 충전전류를 제어하는 제 1 충전전류 제한 회로부(23)와; 충전전류를 축적하는 충전지(26)와; 상기 충전지(26)로부터의 역전류를 방지하는 역전류 방지 회로부(25)를 구비하는 무선 전화기에서의 충·방전 제어 장치에 있어서, 제어신호에 따라 상기 충전단자(CHG)를 통해 인가되는 충전전류를 상기 역전류 방지 회로부(25) 측에 인가하는 충전전류 제어 회로부(24)와; 상기 충전 검출부(21)로부터 충전 또는 방전 상태신호를 인가받고, RF 회로의 수신 대기 상태 여부에 따라 상기 충전전류 제어 회로부(24)에 제어신호를 인가하는 CPU(22)와; 전원 스위치(SW)가 오프되는 경우에 상기 충전단자(CHG)로부터 인가되는 전류에 의해 동작하여 상기 충전지(26)로 인가되는 충전전류가 소정전류 이상 흐르지 않도록 제어하는 제 2 충전전류 제한 회로부(27)와; 상기 충전지(26)의 전압을 검출하고, 검출한 전압을 소정전압과 비교하여 제어신호를 인가하는 전압 감지부(28)와; 상기 전압 감지부(28)로부터의 제어신호에 따라 정전압을 공급 또는 차단하여 상기 충전지(26)의 과방전을 방지함과 동시에 RF 회로에 항상 일정한 정전압이 공급되도록 제어하는 정전압 회로부(29)를 포함하는데 있다.
도 1은 종래 무선 전화기에서의 충전 제어 장치의 구성 블록도.
도 2는 본 고안에 따른 무선 전화기에서의 충·방전 제어 장치의 구성 블록도.
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 무선 전화기에서의 충·방전 제어 장치의 상세한 회로도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
21 : 충전 검출부 22 : CPU
23 : 제 1 충전전류 제한 회로부 24 : 충전전류 제어 회로부
25 : 역전류 방지 회로부 26 : 충전지
27 : 제 2 충전전류 제한 회로부 28 : 전압 감지부
29 : 정전압 회로부 CHG : 충전단자
SW : 전원 스위치
이하, 본 고안의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 고안에 따른 무선 전화기에서의 충·방전 제어 장치의 구성은 첨부한 도면 도 2에 도시한 바와 같이 충전 검출부(21)와, CPU(22)와, 제 1 충전전류 제한 회로부(23)와, 충전전류 제어 회로부(24)와, 역전류 방지 회로부(25)와, 충전지(26)와, 제 2 충전전류 제한 회로부(27)와, 전압 감지부(28) 및 정전압 회로부(29)를 구비하여 이루어진다.
충전 검출부(21)는 충전단자(CHG)와 연결되어, 해당 충전단자(CHG)로부터 인가되는 충전전류의 유무에 따라 충전 또는 방전 상태신호를 CPU(22)로 인가한다.
CPU(22)는 충전 검출부(21)로부터 충전 또는 방전 상태신호를 인가받고, RF 회로의 수신 대기 상태 여부에 따라 충전전류 제어 회로부(24)에 제어신호를 인가한다.
제 1 충전전류 제한 회로부(23)는 충전단자(CHG)를 통해 역전류 방지 회로부(25) 측에 인가되는 충전전류가 제 1 소정전류 이상 흐르지 않도록 제어한다.
충전전류 제어 회로부(24)는 CPU(22)로부터의 제어신호에 따라 동작되어 충전단자(CHG)를 통해 인가되는 충전전류를 역전류 방지 회로부(25) 측에 인가한다.
역전류 방지 회로부(25)는 제 1 충전전류 제한 회로부(23) 또는 충전전류 제어 회로부(24)로부터 인가되는 충전전류를 충전지(26)에 인가하고, 해당 충전지(26)로부터 제 1 충전전류 제한 회로부(23) 또는 충전전류 제어 회로부(24) 측으로 역전류가 인가되지 않도록 제어한다.
충전지(26)는 역전류 방지 회로부(25)를 통해 인가되는 충전전류를 축적한다.
제 2 충전전류 제한 회로부(27)는 전원 스위치(SW)가 오프(OFF) 되는 경우에 충전단자(CHG)로부터 인가되는 전류에 의해 동작하여 충전지(26)로 인가되는 충전전류가 제 2 소정전류 이상 흐르지 않도록 제어한다.
전압 감지부(28)는 충전지(26)의 전압을 검출하고, 검출한 전압을 소정전압과 비교하여 정전압 회로부(29)에 제어신호를 인가한다.
정전압 회로부(29)는 전압 감지부(28)로부터의 제어신호에 따라 정전압을 공급 또는 차단하여 충전지(26)의 과방전을 방지함과 동시에 RF 회로에 항상 일정한 정전압이 공급되도록 제어한다.
이와 같이 구성된 본 고안에 따른 무선 전화기에서의 충·방전 제어 장치의 충·방전 제어 동작을 도면 도 3을 참조하여 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
먼저, 무선 전화기 사용자가 전원 스위치(SW)를 온(ON) 한 상태에서 충전지(26)를 충전시키고자 하는 경우, 일반 가정용 전원이 어댑터를 통하여 DC로 전환된 후, 레귤레이터 및 저항을 거쳐 충전단자(CHG)를 통해 충전전류가 입력되면, 충전 검출부(21)는 두 개의 저항(R1, R2)과 하나의 캐패시터(C1)를 구비하여 해당 충전단자(CHG)를 통해 입력되는 충전전류에 따라 '하이'레벨의 충전 상태신호를 생성시켜 CPU(22)로 인가해서 해당 CPU(22)가 충전지(26)의 충전상태를 인식할 수 있도록 한다.
그리고, 해당 충전단자(CHG)를 통해 입력된 충전전류는 제 1 충전전류 제한 회로부(23) 또는 충전전류 제어 회로부(24)를 통해 역전류 방지 회로부(25)로 인가되는데, 이때, CPU(22)는 충전지(26)를 장시간 효율적으로 사용하기 위해 일정한 주기로 RF 수신부를 수신 대기 상태 또는 수신 불능 상태로 제어한다. 이에, 만약 해당 RF 수신부가 수신 대기 상태인 경우, 해당 CPU(22)는 충전전류 제어 회로부(24)로 '하이'레벨의 신호를 출력해서 해당 충전전류 제어 회로부(24)에 구비된 각 트랜지스터(TR1, TR2)를 차례로 턴 온(Turn On) 시켜 해당 충전단자(CHG)로 입력된 충전전류가 해당 충전전류 제어 회로부(24)의 제 2 트랜지스터(TR2)를 통해 역전류 방지 회로부(25)로 인가되게 하고, 만약 해당 RF 수신부가 수신 불능 상태인 경우, 해당 CPU(22)는 충전전류 제어 회로부(24)로 '로우'레벨의 신호를 출력해서 해당 충전전류 제어 회로부(24)에 구비된 각 트랜지스터(TR1, TR2)를 턴 오프(Turn Off) 시켜 해당 충전단자(CHG)로 입력된 충전전류가 제 1 충전전류 제한 회로부(23)에 구비된 다수 개의 저항(R3~R5)에 의해 제 1 소정전류 이상 흐르지 않도록 제한되어 역전류 방지 회로부(25)로 인가되게 한다. 즉, RF 수신부가 수신 대기 상태인 경우에는 해당 RF 수신부가 동작하여 부하가 형성되므로 해당 CPU(22)는 역전류 방지 회로부(25)로 부하의 영향을 고려한 큰 충전전류가 인가되도록 충전전류 제어 회로부(24)를 동작시키고, 반대로, RF 수신부가 수신 불능 상태인 경우에는 해당 RF 수신부가 동작하지 않아 부하가 형성되지 않으므로 해당 CPU(22)는 역전류 방지 회로부(25)로 작은 충전전류가 인가되도록 제 1 충전전류 제한 회로부(23)를 동작시킨다.
이에, 역전류 방지 회로부(25)는 두 개의 다이오드(D1, D2)를 구비하고 있어, 해당 제 1 충전전류 제한 회로부(23) 또는 충전전류 제어 회로부(24)를 통해 인가되는 충전전류를 충전지(26)로 인가하여 해당 충전지(26)에 충전전류가 축적되게 하고, 해당 충전지(26)로부터 방전되는 전류가 해당 제 1 충전전류 제한 회로부(23) 또는 충전전류 제어 회로부(24) 측으로 흐르지 않도록 차단하여 해당 충전지(26)의 역전류를 방지하게 된다.
다음으로, 사용자가 해당 무선 전화기의 전원 스위치(SW)를 오프(OFF) 한 상태에서 충전지(26)를 충전시키고자 하는 경우, 해당 충전단자(CHG)를 통해 입력된 전류는 제 2 충전전류 제한 회로부(27)로 인가되므로, 해당 제 2 충전전류 제한 회로부(27)에 구비된 제 3 트랜지스터(TR3)가 턴 온(Turn On) 되어 해당 충전지(26)와 병렬 회로를 형성하게 된다. 즉, 해당 제 2 충전전류 제한 회로부(27)가 해당 충전지(26)로 인가되는 충전전류에 대해 부하로 작용하여 전원 스위치(SW)를 온(ON) 한 상태로 충전지(26)를 충전시키는 경우와 같은 양의 충전전류가 해당 충전지(26)로 인가되도록 한다.
한편, 해당 무선 전화기에서 충전지(26)의 전압을 사용하는 경우, 즉 해당 충전지(26)의 전압이 방전 종기 전압 이상인 경우, 전압 감지부(28)는 해당 충전지(26)의 전압을 검출하고 검출한 전압이 소정전압(방전 종기 전압) 이상이므로, 자체에 구비된 집적회로 U1은 '하이'레벨의 신호를 출력하여 제 4 트랜지스터(TR4)를 턴 온(Turn On) 시킨다. 이에 해당 제 4 트랜지스터(TR4)의 컬렉터 단자는 '로우'레벨의 신호를 정전압 회로부(29)에 인가하여 해당 정전압 회로부(29)가 RF 회로에 정전압을 공급하도록 한다.
그런데, 충전지(26)의 전압이 방전 종기 전압 이하인 경우, 해당 전압 감지부(28)는 해당 충전지(26)의 전압을 검출하고 검출한 전압이 소정전압 이하이므로, 자체에 구비된 집적회로 U1은 '로우'레벨의 신호를 출력하여 제 4 트랜지스터(TR4)를 턴 오프(Turn Off) 시킨다. 이에 해당 제 4 트랜지스터(TR4)의 컬렉터 단자는 '하이'레벨의 신호를 정전압 회로부(29)에 인가하여 해당 정전압 회로부(29)의 정전압 공급을 차단시켜 RF 회로에 정전압 이하의 전압이 공급되는 것을 방지함과 동시에 해당 충전지(26)의 전압이 방전 종기 전압 이하로 과방전되는 것을 방지하게 된다.
이상과 같이, 본 고안은 무선 전화기의 사용 패턴과 무관하게 충전지에 항상 일정한 충전전류가 공급되도록 하여 해당 충전지의 충전 특성을 향상시킴과 동시에 해당 충전지의 전압 상태에 따라 정전압 회로를 연결 또는 차단함으로써, 해당 충전지의 과방전이나 RF 회로의 전원 특성 저하를 방지할 수 있게 된다.

Claims (1)

  1. 충전 또는 방전 상태를 검출하는 충전 검출부(21)와; 충전단자(CHG)를 통해 인가되는 충전전류를 제어하는 제 1 충전전류 제한 회로부(23)와; 충전전류를 축적하는 충전지(26)와; 상기 충전지(26)로부터의 역전류를 방지하는 역전류 방지 회로부(25)를 구비하는 무선 전화기에서의 충·방전 제어 장치에 있어서,
    제어신호에 따라 상기 충전단자(CHG)를 통해 인가되는 충전전류를 상기 역전류 방지 회로부(25) 측에 인가하는 충전전류 제어 회로부(24)와; 상기 충전 검출부(21)로부터 충전 또는 방전 상태신호를 인가받고, RF 회로의 수신 대기 상태 여부에 따라 상기 충전전류 제어 회로부(24)에 제어신호를 인가하는 CPU(22)와; 전원 스위치(SW)가 오프되는 경우에 상기 충전단자(CHG)로부터 인가되는 전류에 의해 동작하여 상기 충전지(26)로 인가되는 충전전류가 소정전류 이상 흐르지 않도록 제어하는 제 2 충전전류 제한 회로부(27)와; 상기 충전지(26)의 전압을 검출하고, 검출한 전압을 소정전압과 비교하여 제어신호를 인가하는 전압 감지부(28)와; 상기 전압 감지부(28)로부터의 제어신호에 따라 정전압을 공급 또는 차단하여 상기 충전지(26)의 과방전을 방지함과 동시에 RF 회로에 항상 일정한 정전압이 공급되도록 제어하는 정전압 회로부(29)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 전화기에서의 충·방전 제어 장치.
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