KR20020080947A - Battery charger of mobile phone - Google Patents
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Description
본 발명은 이동통신기기의 밧데리 충전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 컴퓨터에서 주변기기에 공급하는 각종 포트를 통해 출력되는 직류전원을 이용하여 이동통신단말기에 장착된 밧데리를 충전하는 이동통신단말기의 밧데리 충전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a battery charging device of a mobile communication device, and more particularly, to a battery of a mobile communication terminal for charging a battery mounted in a mobile communication terminal using a DC power output through various ports supplied from a computer to a peripheral device. It relates to a charging device.
일반적으로 PCS 또는 핸드폰 등의 이동통신단말기에 장착되어 전원을 공급하는 밧데리는 방전상태에 따라 별도로 구비된 충전기를 이용하여 재충전하여 사용하게 된다.In general, a battery installed in a mobile communication terminal such as a PCS or a mobile phone to supply power is recharged using a charger provided separately according to a discharge state.
이와 같은 이동통신 단말기용 충전기는 가정에 공급되는 110/220V 교류 전원을 충전용 아답터를 이용하여 직류로 변환하고, 적정 레벨로 강압한 전원에 의하여 충전용 아답터에 장착된 밧데리를 충전하게 된다.Such a mobile communication terminal charger converts 110 / 220V AC power supplied to a home into a direct current using a charging adapter, and charges a battery mounted in the charging adapter by a power source pressed down to an appropriate level.
또는 차량의 시거잭(Cigar Jack))에 공급되는 직류전원 12V를 이용하여 직류용 충전아답터를 접속한 후 장착된 밧데리를 충전하게 된다.Alternatively, the battery is charged after connecting the DC charging adapter using the DC power supply 12V supplied to the vehicle's cigar jack.
밧데리의 외부 일측에 구비된 접촉단자를 충전용 아답터의 전원공급 충전단자에 접촉 고정시켜 밧데리를 충전하게 된다. 또는 이동통신 단말기의 일측에 구비된 외부 데이터단자에 포함된 전원공급단자에 외부 전원공급 플러그를 삽입 고정하여 충전하게 된다.The contact terminal provided on one side of the battery is fixed to the power supply charging terminal of the charging adapter to charge the battery. Alternatively, the external power supply plug is inserted into and fixed to the power supply terminal included in the external data terminal provided at one side of the mobile communication terminal to charge.
이와 같은 충전장치는 부피가 크고 무거워 휴대가 불편하여 가정이나 직장에서 고정용으로 사용해야 하는 문제점이 있었으며, 또한 전용충전기는 이동통신 단말기별로 밧데리 규격이 다르기 때문에 호환이 되지않아 별도의 충전기를 사용해야 하는 문제점이 있었다.Such a charging device is bulky and heavy, so it is inconvenient to carry, and there is a problem that it must be used for fixing at home or at work.In addition, a dedicated charger has a problem that a separate charger must be used because it is not compatible due to different battery specifications for each mobile communication terminal. There was this.
이와 같은 문제점을 개선하고자 종래에는 컴퓨터 또는 노트북 등에 구비된USB(Universal Serial Bus)포트 단자를 이용하여 충전하도록 하였다.In order to improve such a problem, conventionally, a charge is made using a USB (Universal Serial Bus) port terminal provided in a computer or a notebook.
이와 같은 종래기술은 대한민국 실용신안등록 "제 20-0211505 호"(USB를 이용한 이동전화 충전장치)에 개시하고 있다.Such a prior art is disclosed in Korean Utility Model Registration No. 20-0211505 (mobile phone charging device using USB).
도 1은 종래기술에 따른 USB를 이용한 이동전화 충전장치의 개략 구성도로이고, 도 2는 USB의 전원공급선을 이용하여 이용전화 등을 충전하기 위한 모듈을 도시한 도면이다.1 is a schematic configuration diagram of a mobile phone charging apparatus using a USB according to the prior art, Figure 2 is a view showing a module for charging a telephone and the like using a power supply line of USB.
도 1은 이동전화기와 노트북 컴퓨터의 USB 포트를 연결하여 이동전화 등을 충전하는 전체적인 구성을 도시한 것으로서, 이동전화(3)의 데이터 통신포트와 컴퓨터등(1)의 USB 포트를 연결하고, USB 포트의 전원선(2)으로부터 이동전화(3)의 데이터 통신포트를 통해 충전기에 연결되어 이동전화(3)를 충전하게 된다.1 is a diagram showing the overall configuration of charging a mobile phone by connecting the USB port of the mobile phone and the notebook computer, the data communication port of the mobile phone (3) and the USB port of the computer (1), USB It is connected to the charger through the data communication port of the mobile phone 3 from the power supply line 2 of the port to charge the mobile phone 3.
도 2는 USB의 전원공급선(Vin)을 이용하여 이동전화 등을 충전하기 위한 모듈로서, 컴퓨터 등의 USB 포트에 연결된 전원입력(Vin)으로 입력된 전압은 제 1 저항(R1)을 지나 코일(L1)에 충전된다. 이때 전계효과트랜지스터(FET1)는 온상태이다. 코일(L1)에 충전된 전압은 출력전압(Vout)으로 전달되어 이동전화 등의 데이터 통신케넥터에 연결되어 있는 내장 충전지를 충전하게 된다.2 is a module for charging a mobile phone using a power supply line (Vin) of the USB, the voltage input to the power input (Vin) connected to the USB port of the computer, etc. is passed through the first resistor (R1) coil ( Is charged to L1). At this time, the field effect transistor FET1 is on. The voltage charged in the coil L1 is transferred to the output voltage Vout to charge the built-in rechargeable battery connected to a data communication connector such as a mobile phone.
이때, 에러앰프(12), 코일(L1), 전계효과트랜지스터(FET1), 저항(R1∼R3)의 동작에 의하여 컴퓨터 등의 USB 포트에서 사용하는 전압(5V)은 이동전화 등의 충전기에서 사용하는 전압(4.2V)으로 변압되어 출력단(Vout)을 통해 출력된다.At this time, the voltage (5V) used by the USB port of the computer is used by the charger of the mobile phone by the operation of the error amplifier 12, the coil L1, the field effect transistor FET1, and the resistors R1 to R3. The voltage is converted into a voltage (4.2V) and output through the output terminal (Vout).
이와 같이 출력단(Vout)을 통해 출력된 전류는 이동전화기에 부착된 밧데리를 충전시킨다.As such, the current output through the output terminal Vout charges the battery attached to the mobile telephone.
한편, 회로가 고온에서 동작할 경우 온도상승으로 인한 문제를 해결하기 위하여 온도셧다운 모듈(13)에서 온도를 검지하여 에러앰프(12)를 통해 전계효과트랜지스터(FET1)을 오프시킨다. 또한, 전류검출회로(11)에서 저항(R1)에 흐르는 전류를 검출하여 과전류가 흐를 경우에도 마찬가지로 에러앰프(12)를 통해 전계효과트랜지스터(FET1)를 오프시켜 회로를 보호한다.On the other hand, when the circuit operates at a high temperature, in order to solve the problem caused by the temperature rise, the temperature shutdown module 13 detects the temperature and turns off the field effect transistor FET1 through the error amplifier 12. In addition, when the current flowing through the resistor R1 is detected by the current detecting circuit 11 and the overcurrent flows, the field effect transistor FET1 is turned off through the error amplifier 12 to protect the circuit.
이와 같은 종래기술에 따른 USB를 이용한 이동전화 충전장치는 사전에 설정된 저항값에 의한 충전기의 사용하는 전압(4.2V)으로 출력되어 충전이 시작되어 충전 완료의 상태 검출, 온도감지 후 온도 상승에 따른 제어, 및 2차 전류 검출 회로를 통해 문제가 발생된 다음 제어 회로를 동작 시켜야 하는 수동적 회로 구성을 하여야 하는 문제점이 있었다.The conventional mobile phone charging device using USB according to the prior art is output to the voltage (4.2V) of the charger using a preset resistance value, the charging is started to detect the state of completion of charging, the temperature rise after the temperature sensing There has been a problem in that a passive circuit configuration is required to operate the control circuit after the problem occurs through the control and the secondary current detection circuit.
본 발명은 상기한 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 충전 대상의 밧데리 상태를 감지하여 그 값을 디지털화 시켜 충전되는 전압과 전류를 마이컴에 의해 충전시 밧데리에 무리가 가해지지 않도록 최적의 상태로 충전하도록 할 뿐만 아니라, 밧데리 수명을 연장 시켜 줄 수 있는 이동통신단말기의 밧데리 충전장치를 제공함에 있다.The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, the purpose is to detect the battery state of the charging target to digitize the value so that the charging voltage and current by the microcomputer so as not to be applied to the battery when charging The present invention provides a battery charging device for a mobile communication terminal that can not only allow the battery to be charged optimally, but can also prolong battery life.
도 1은 종래 기술에 따른 USB를 이용한 이동전화 충전장치의 연결구성도이고,1 is a connection diagram of a mobile phone charging device using a USB according to the prior art,
도 2는 종래 기술에 따른 USB를 이용한 이동전화 충전장치의 회로 구성도이고,2 is a circuit diagram of a mobile phone charging device using USB according to the prior art,
도 3은 본 발명에 따른 이동통신단말기의 밧데리 충전장치의 블록 구성도이다.3 is a block diagram of a battery charging device of a mobile communication terminal according to the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
100 : 마이컴101 : USB포트 전압입력단100: MICOM 101: USB port voltage input terminal
102 : A/D 변환부103 : 충전 타이머102: A / D conversion unit 103: charge timer
104 : 충전기준전압 제공부105 : D/A 변환부104: charging reference voltage providing unit 105: D / A conversion unit
106 : 밧데리107 : 온도검출부106: battery 107: temperature detection unit
108 : 충전상태 표시부110 : 충전장치108: charging state display unit 110: charging device
본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동통신단말기의 밧데리 충전장치는 컴퓨터에 구비된 USB 포트와, 밧데리가 장착되고 외부 일측에 데이터 입력단이 구비된 이동통신단말기와, 상기 USB 포트에서 출력된 전원을 상기 이동통신단말기 밧데리를 충전하도록 전달하는 전원공급라인으로 구성된 이동통신단말기의 밧데리 충전장치에 있어서, 상기 USB 포트에서 출력된 전압을 입력하는 USB포트 전원입력부와, 상기 USB포트 전압입력부에서 출력된 아날로그 전압을 디지털신호로 변환함과 아울러 밧데리의 충전전압을 검출하여 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털변환기와, 상기 아날로그/디지털변환기로부터 출력된 밧데리의 현재 상태에 따라 입력된 전압을 소정 레벨의 충전전압으로 변환 출력함과 아울러 밧데리 온도 및 설정된 시간 경과에 따라 충전을 제어하는 마이컴과, 상기 마이컴의 제어에 의하여 충전이 완료될 경우 이를 표시하는 충전상태 표시부와, 상기 마이컴에서 출력된 디지털 전압신호를 아날로그 전압신호를 변환하여 이동통신 단말기에 부착된 밧데리에 충전시키는 디지털/아날로그 변환부와, 상기 마이컴에 충전을 위한 설정된 충전 기준전압을 제공하는 충전기준전압 제공부와, 상기 마이컴에 밧데리의 충전시간을 RC 시정수로 결정하여 제공하는 충전타이머를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.Battery charging device of a mobile communication terminal according to the present invention for achieving the object of the present invention is a USB port provided in the computer, a mobile communication terminal equipped with a battery and a data input terminal is provided on one side, the output from the USB port In the battery charging device of the mobile communication terminal consisting of a power supply line for transferring the supplied power to charge the battery of the mobile communication terminal, the USB port power input unit for inputting the voltage output from the USB port, and the USB port voltage input unit An analog / digital converter which converts the output analog voltage into a digital signal and detects and converts the charging voltage of the battery into a digital signal, and a voltage input according to a current state of the battery output from the analog / digital converter. Battery temperature and set time A microcomputer controlling the charging according to the present invention, a charging state display unit displaying the charging state under the control of the microcomputer, and converting an analog voltage signal from the digital voltage signal output from the microcomputer to the mobile communication terminal. A digital / analog converter for charging a battery, a charging reference voltage providing unit for providing a set charging reference voltage for charging the microcomputer, and a charging timer for determining the charging time of the battery to the microcomputer as an RC time constant. It is characterized by including the.
이와 같이 이루어진 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention made as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동통신단말기의 밧데리 충전장치의 블록 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이 상기 USB 포트(도면에 미도시)에서 출력된 전압을 입력하는 USB포트 전원입력부(101)와, 상기 USB포트 전원입력부(101)에서 출력된 아날로그 전압신호를 디지털 전압신호로 변환함과 아울러 밧데리의 충전전압을 검출하여 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털(A/D)변환기(102), 상기아날로그/디지털변환기(102)로부터 출력된 밧데리(106)의 현재 상태에 따라 입력된 전압을 소정 레벨의 충전전압으로 변환 출력함과 아울러 밧데리 온도 및 설정된 시간 경과에 따라 충전을 제어하는 마이컴(100)과, 상기 마이컴(100)의 제어에 의하여 충전이 완료될 경우 이를 표시하는 충전상태 표시부(108)와, 상기 마이컴(108)에서 출력된 디지털 전압신호를 아날로그 전압신호로 변환하여 이동통신 단말기에 부착된 밧데리(106)에 충전시키는 디지털/아날로그(D/A) 변환부(105)와, 상기 마이컴(100)에 충전을 위해 설정된 충전 기준전압을 제공하는 충전기준전압 제공부(104)와, 상기 마이컴(104)에 밧데리(106)의 충전시간을 RC 시정수로 결정하여 제공하는 충전타이머(103)로 구성된다.3 is a block diagram of a battery charging device of a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention, as shown in the USB port power input unit for inputting the voltage output from the USB port (not shown) ( 101 and an analog / digital (A / D) converter 102 for converting an analog voltage signal output from the USB port power input unit 101 into a digital voltage signal and detecting and converting a battery charging voltage into a digital signal. ), The microcomputer converts the input voltage according to the current state of the battery 106 output from the analog / digital converter 102 into a charging voltage of a predetermined level and controls charging according to the battery temperature and a set time. (100), the charging state display unit 108 to display when the charging is completed under the control of the microcomputer 100, and the digital voltage signal output from the microcomputer 108 A digital / analog (D / A) converter 105 for converting the voltage signal into a battery 106 attached to the mobile communication terminal and providing a charging reference voltage set for charging the microcomputer 100. The charging reference voltage providing unit 104 and the charging timer 103 is provided to the microcomputer 104 to determine the charging time of the battery 106 as the RC time constant.
여기서, A/D변환부(102), 마이컴(100), 충전기준전압 제공부(104) 및 D/A 변환부(105)는 하나의 집적회로(110)으로 구성한다.Here, the A / D conversion unit 102, the microcomputer 100, the charging reference voltage providing unit 104, and the D / A conversion unit 105 are configured as one integrated circuit 110.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 서명하면 다음과 같다.The operation of the present invention configured as described above will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명은 이동통신 단말기의 데이터포트에 본 발명에 따른 밧데리 충전장치를 연결접속 한다. 한편, PC 또는 노트북컴퓨터의 USB포트에 USB 포트 전압입력단(101)을 연결접속 한다.First, the present invention connects and connects the battery charging device according to the present invention to a data port of a mobile communication terminal. Meanwhile, a USB port voltage input terminal 101 is connected to a USB port of a PC or a notebook computer.
USB포트에서 출력된 전압(5V)은 밧데리 충전장치의 USB포트 전압 입력단(101)을 통해 입력된다. 입력된 전압은 A/D변환부(102)에서 디지털 신호로 변환되어 마이컴(100)으로 전달한다.The voltage (5V) output from the USB port is input through the USB port voltage input terminal 101 of the battery charger. The input voltage is converted into a digital signal by the A / D converter 102 and transferred to the microcomputer 100.
마이컴(100)은 이동전화 밧데리(106)에 충전전압을 인가하기 전에 인가를 위한 각 조건들을 검출한다. 즉, 밧데리(106)의 충전을 위하여 디지털 신호를 출력한다. 마이컴(100)에서 출력된 전압 디지털신호는 A/D변환부(105)를 통해 아날로그 전압신호로 변환 출력한다. A/D 변환부(105)를 통과한 전압은 이동통신단말기에 부착된 밧데리(106)를 충전시킨다.The microcomputer 100 detects respective conditions for application before applying the charging voltage to the mobile phone battery 106. That is, a digital signal is output for charging the battery 106. The voltage digital signal output from the microcomputer 100 is converted into an analog voltage signal through the A / D converter 105. The voltage passing through the A / D converter 105 charges the battery 106 attached to the mobile communication terminal.
충전전압은 충전기준전압 제공부(104)에서 제공된 충전기준전압에 따라 마이컴(100)에서 충전전압을 출력한다.The charging voltage outputs the charging voltage from the microcomputer 100 according to the charging reference voltage provided by the charging reference voltage providing unit 104.
여기서, 충전시간은 충전타이머(103)에 의하여 RC 시정수에 의하여 결정하여 마이컴(100)에 전송하면 충전시 소요되는 시간이 결정된다.Here, the charging time is determined by the RC time constant by the charging timer 103 and transmitted to the microcomputer 100 to determine the time required for charging.
한편, 충전 중에 일정주기로 온도검출부(107)를 통해 밧데리(106)의 온도를 검출하여 설정된 온도이상이 되면 마이컴(100)에서 과열로 판단한다.On the other hand, during charging, the microcomputer 100 detects the temperature of the battery 106 through the temperature detector 107 at a predetermined cycle and determines that the microcomputer 100 is overheated.
밧데리(06)의 과열로 판단되면 D/A변환부(105)를 통해 출력되는 전압신호를 온도가 내려갈 때까지 일시적으로 중지시켜 줌으로 밧데리의 파괴 또는 밧데리의 수명 단축을 방지할 수 있게 된다.When it is determined that the battery 06 is overheated, the voltage signal output through the D / A converter 105 may be temporarily stopped until the temperature decreases, thereby preventing the battery from being destroyed or shortening the life of the battery.
또한, 밧데리의 충전전압을 주기적으로 검지하여 A/D변환부(102)를 통해 마이컴(100)으로 전송한다. 마이컴(100)은 A/D 변환부(102)를 통해 입력된 전압과 충전기준전압 제공부(104)에서 출력된 기준전압과 비교하여 동일하면 D/A변환부(105)에 출력되는 전압을 차단시킴으로 밧데리(106)의 과충전에 의한 파괴를 방지한다.In addition, the charging voltage of the battery is periodically detected and transmitted to the microcomputer 100 through the A / D converter 102. The microcomputer 100 compares the voltage input through the A / D converter 102 with the voltage output from the D / A converter 105 if it is the same as compared with the reference voltage output from the charging reference voltage providing unit 104. By blocking, the battery 106 is prevented from being destroyed by overcharging.
충전이 완료됨에 따라 마이컴(100)에서는 충전상태 표시부(108)를 제어하여 충전표시 LED를 점멸시킴으로 충전이 완료되었음을 경보한다.As the charging is completed, the microcomputer 100 controls the charging state display unit 108 to flash the charge display LED to alert that the charging is completed.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 다양한 형상으로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구의 범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.Although a preferred embodiment according to the present invention has been described above, it is possible to modify in various shapes, and those skilled in the art without departing from the scope of the claims of the present invention various modifications and modifications It is understood that the present invention may be practiced.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이동통신단말기의 밧데리 충전장치는 컴퓨터의 USB 포트의 전원을 이용하여 이동통신단말기를 충전하므로 컴퓨터가 있는곳이면 어디서나 충전이 가능하며, 노트북컴퓨터의 USB 포트를 이용할 경우에는 외부 이동성의 편리함까지 제공되는 효과가 있었다.As described above, the battery charging device of the mobile communication terminal according to the present invention charges the mobile communication terminal using the power of the USB port of the computer, so that it can be charged wherever the computer is located, and the USB port of the notebook computer When used, there was an effect provided up to the convenience of external mobility.
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