KR200244851Y1 - 이동 통신 단말기의 배터리 잔량 표시 회로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 코드 분할 다중 접속(CDMA)방식의 이동통신 단말기에서 통화 환경에 따라 변화되는 배터리의 소비 전류와 전압을 검출하여 실제의 배터리 잔량을 시간으로 표시하여 단말기 사용자가 보다 인지하기 쉽도록 한 이동 통신 단말기의 배터리 잔량 표시 회로에 관한 것이다.

이를 위해 본 고안은 현재의 배터리 전압을 인지하도록 각 부의 동작을 제어하는 마이크로 프로세서와, 상기 마이크로 프로세서가 감지하기 위한 배터리 전압을 분배하는 전압 분배 수단과, 전압을 안정화시키기 위한 전압 레귤레이터와, 상기 배터리 전압과 단말기 전원 사이의 전류 량을 감지하여 전압으로 변환하는 전류 검출 수단을 포함하여 구성된 것으로서, 기존의 회로구성에서 배터리 전압과 단말기 전원 사이의 전류량을 감지하여 전압으로 변환하는 전류 검출 수단을 부가하여 이동 통신 단말기의 사용환경에 따라 변환되는 소비 전류를 즉시 검출하여 배터리 용량의 잔량으로 사용 가능한 통화/대기 시간을 사용자가 손쉽게 인지할 수가 있는 것이어서, 이동 통신 단말기 사용상의 편리성을 도모할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

이동 통신 단말기의 배터리 잔량 표시 회로{Battery remained capacity display circuit in a mobile phone}

본 고안은 이동 통신 단말기에 관한 것으로, 특히 코드 분할 다중 접속(CDMA)방식의 이동통신 단말기에서 통화 환경에 따라 변화되는 배터리의 소비 전류와 전압을 검출하여 실제의 배터리 잔량을 시간으로 표시하여 단말기 사용자가 보다 인지하기 쉽도록 한 이동 통신 단말기의 배터리 잔량 표시 회로에 관한 것이다.

도1에 도시한 바와 같은 종래의 이동 통신 단말기의 배터리 잔량 표시 회로는 현재의 배터리 전압(Vbat)을 인지하도록 각 부의 동작을 제어하는 마이크로 프로세서(1)와, 상기 마이크로 프로세서(1)가 감지하기 위한 배터리 전압을 분배하는 전압 분배 수단(2)과, 전압을 안정화시키기 위한 전압 레귤레이터(3)로 구성되어져 있다.

이와 같이 구성된 종래의 이동 통신 단말기의 배터리 잔량 표시 회로의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 배터리 전압(Vbat)을 마이크로 프로세서(1)가 감지할 수 있도록 분배시키는 저항(R1,R2)을 통하여 얻어지는 감지전압(Vsense)을 마이크로 프로세서(1)가 감지하여 마이크로 프로세서(1)내의 A/D변환기(도시 생략됨)를 통해 전압을 검출함으로써, 배터리의 잔량을 여러 단계로 표시하여 주게 된다.

이 경우, 분압 저항(R1)과 저항(R2)에 의해 분배되어 나타나는 마이크로 프로세서(1)의 감지 전압(Vsense)은

Vsense = (R2 * Vbat)/(R1 + R2)

가 된다.

그러나, 이와 같은 종래 기술은, 전압만을 검출하여 배터리 잔량을 표시하는 것이기 때문에 코드 분할 다중 접속(CDMA)방식에 있어, 통화 주변환경이나 이동통신 단말기와 기지국 사이의 거리에 따라 소비 전류가 변화되고, 이와 같이 소비전류가 변화됨에 따라 변동되는 이동 통신 단말기의 사용 가능한 통화/대기 시간을 예측할 수가 없고, 단순히 여러 단계로 구분하여 잔량을 표시할 뿐이다.

특히, 배터리는 공칭 전압 이하에서는 부하에 따라 전압이 급격히 저하되고, 잔량이 얼마 남지 않은 상태에서 공칭 전압으로 회복할려고 하는 특성이 있기 때문에 상기와 같이 전압으로만 측정할 경우 잔량에 대하여 일정한 비율로 표시하는 데에 있어, 표시가 부정확할 뿐만 아니라 표시상의 어려움이 뒤따르는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하고자하여 안출된 것으로서, 기존의 회로구성에서 배터리 전압과 단말기 전원 사이의 전류 량을 감지하여 전압으로 변환하는 전류 검출 수단을 부가하여 이동 통신 단말기의 사용환경에 따라 변환되는 소비 전류를 즉시 검출하여 배터리 용량의 잔량으로 사용 가능한 통화/대기 시간을 사용자가 손쉽게 인지할 수 있도록 하는 이동 통신 단말기의 배터리 잔량 표시 회로를 제공함을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 현재의 배터리 전압을 인지하도록 각 부의 동작을 제어하는 마이크로 프로세서와, 상기 마이크로 프로세서가 감지하기 위한 배터리 전압을 분배하는 전압 분배 수단과, 전압을 안정화시키기 위한 전압 레귤레이터와, 상기 배터리 전압과 단말기 전원 사이의 전류 량을 감지하여 전압으로 변환하는 전류 검출 수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기한 전류 검출 수단은 배터리 전압으로부터 미소전류를 감지하는 전류 감지 저항과, 상기 전류 감지 저항 양단에 걸리는 전압을 연산 증폭하는 연산증폭기와, 상기 연산증폭기의 출력신호에 따라 턴 온/턴 오프되는 트랜지스터를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기한 전류 검출 수단에서 감지된 전류 량에 의해 남아 있는 배터리 용량으로 통화 가능시간을 표시하도록 함을 특징으로 한다.

도1은 종래의 이동 통신 단말기의 배터리 잔량 표시 회로 구성도.

도2는 본 고안에 따른 이동 통신 단말기의 배터리 잔량 표시 회로 구성도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 마이크로 프로세서(Micro-processor) 2: 전압 분배 수단

3: 전압 레귤레이터(LDO) 10: 전류 검출 수단

OP1: 연산 증폭기 Q1: 트랜지스터

R0, R3, R4, Rs: 저항

이하, 본 고안을 첨부된 실시예의 도면 도2를 참조하여 설명한다.

도2는 본 고안에 따른 이동 통신 단말기의 배터리 잔량 표시 회로 구성도를 나타낸 것으로서, 도시한 바와 같이 현재의 배터리 전압(Vbat)을 인지하도록 각 부의 동작을 제어하는 마이크로 프로세서(1)와, 직렬 접속된 저항(R1),(R2)로 구성되어 상기 마이크로 프로세서(1)가 감지하기 위한 배터리 전압(Vbat)을 분배하는 전압 분배 수단(2)과, 전압을 안정화시키기 위한 전압 레귤레이터(3)와, 상기 배터리 전압(Vbat)과 단말기 전원 사이의 전류 량을 감지하여 전압으로 변환하는 전류 검출 수단(10)을 포함하여 구성된다.

또한, 상기한 전류 검출 수단(10)은 배터리 전압(Vbat)으로부터 미소전류를 감지하는 전류 감지 저항(Rs)과, 상기 전류 감지 저항(Rs)의 양단에 걸리는 전압을 연산 증폭하는 연산증폭기(OP1)와, 상기 연산증폭기(OP1)의 출력신호에 따라 턴 온/턴 오프 되는 트랜지스터(Q1)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기한 전류 검출 수단(10)에서 감지된 전류 량에 의해 남아 있는 배터리 용량으로 통화 가능시간을 표시하도록 구성된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 배터리 직류 전원(Vbat)라인에 연결된 전류 감지 저항(Rs)의 저항 값은 0.1 Ω 정도로 전류 감지 저항(Rs) 양단에 걸리는 전압은 최대 1A 기준으로 할 때 0.1V 이하 정도로서 아주 미세하다.

따라서, 저항(Rs)을 통해 흐르는 전류를 Is 라고 하면, 감지 저항(Rs) 양단에 걸리는 전압(Vs)은

Vs = Is * Rs 가 된다.

이 전압(Vs)은 연산 증폭기(OP1)를 통해 증폭된 후 그의 출력단에 연결된 트랜지스터(Q1)의 베이스측에 가해져 트랜지스터(Q1)를 구동시키게 된다.

이때 트랜지스터(Q1)의 에미터측에 걸리는 전압은 연산증폭기(OP1)의 반전(-) 입력단자로 피드백 되므로 그의 에미터측에 연결된 저항(R4)을 통해 흐르는 전류(I0)는

I0 = Vs/R4 = (Is*Rs)/R4 가 된다.

상기한 전류(I0)는 트랜지스터(Q1)의 콜렉터 저항(R0)을 통해 흐르므로 콜렉터에 걸리는 전압(V0)은

V0 = R0 * I0 = R0 * (Vs/R4) = R0 * (Is * Rs)/R4 가 된다.

이와 같은 전압(V0)은 마이크로 프로세서(1)의 A/D 포트(Isense)에 입력되므로 마이크로 프로세서(1)에서는 전류 감지 저항(Rs)을 통해 흐르는 전류(Is)를 감지하게 된다.

즉, 본 고안은 코드 분할 다중 접속(CDMA)방식의 이동통신단말기가 기지국에 액세스할 때, 이동통신단말기의 사용환경이나 기지국과의 거리에 따라 출력이 다르게 되고, 소비전류가 달라지므로 이에 따른 전류를 감지하여 남아 있는 배터리 용량으로 통화가 가능한 시간을 표시할 수가 있다. 또한 단말기 사용자가 이동하는 기지국과의 거리에 따라서 실제와 마찬가지로 통화/대기 시간이 증감될 수가 있다.

도2에서, 전압 분배 수단(2) 및 전압 레귤레이터(3)의 동작은 종래의 경우와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 기존의 회로구성에서 배터리 전압과 단말기 전원 사이의 전류량을 감지하여 전압으로 변환하는 전류 검출 수단을 부가하여 이동 통신 단말기의 사용환경에 따라 변환되는 소비 전류를 즉시 검출하여 배터리 용량의 잔량으로 사용 가능한 통화/대기 시간을 사용자가 손쉽게 인지할 수가 있는 것이어서, 이동 통신 단말기 사용상의 편리성을 도모할 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (3)

1. 현재의 배터리 전압을 인지하도록 각 부의 동작을 제어하는 마이크로 프로세서와, 상기 마이크로 프로세서가 감지하기 위한 배터리 전압을 분배하는 전압 분배 수단과,

   전압을 안정화시키기 위한 전압 레귤레이터와,

   상기 배터리 전압과 단말기 전원 사이의 전류 량을 감지하여 전압으로 변환하는 전류 검출 수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 배터리 잔량 표시 회로.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전류 검출 수단은 배터리 전압으로부터 미소전류를 감지하는 전류 감지 저항과, 상기 전류 감지 저항 양단에 걸리는 전압을 연산 증폭하는 연산증폭기와, 상기 연산증폭기의 출력신호에 따라 턴 온/턴 오프되는 트랜지스터를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 배터리 잔량 표시 회로.
3. 제1항에 있어서,

   상기 전류 검출 수단에서 감지된 전류 량에 의해 남아 있는 배터리 용량으로 통화 가능시간을 표시하도록 함을 특징으로 하는 이동 통신 단말기의 배터리 잔량 표시 회로.