KR20030070970A - Apparatus of back-up battery charger and power circuit - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 충전회로 및 전원회로에 관한 것으로, 특히 백업 배터리의 충전회로 및 전원회로 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a charging circuit and a power supply circuit, and more particularly, to a charging circuit and a power circuit device of a backup battery.
최근에 이동 통신 단말기 사용자의 수는 수십만 명에 이르며, 지하철이나 버스 안에서 개인의 정보 관리 및 소형 노트북의 역할을 하는 PDA(Personal Digital Assistant:개인 휴대 단말기)의 사용자도 현저히 늘고 있다. 따라서 PDA와 이동 통신 단말기를 동시에 사용하고자 하는 경향이 생기면서 복합 단말기라는 새로운 이동 통신 기기의 연구가 요구되고 있다. 즉, 복합 단말기는 PDA와 이동 통신 단말기가 하나로 구성된 이동 통신 기기이다. 또한, 복합 단말기와 이동 통신 기기들은 휴대하기 편리하도록 모두 내장된 배터리에서 전원을 공급받아 작동하고 있다.In recent years, the number of mobile terminal users has reached hundreds of thousands, and the number of users of personal digital assistants (PDAs), which serve as personal information management and miniature notebooks, in the subway or bus has increased significantly. Therefore, there is a tendency to use a PDA and a mobile communication terminal at the same time, and research of a new mobile communication device called a composite terminal is required. That is, the composite terminal is a mobile communication device composed of a PDA and a mobile communication terminal. In addition, the composite terminal and the mobile communication devices are all powered by a built-in battery for easy portability.
이때, 이동 통신 기기의 배터리가 사용자에 의해서 제거되거나 배터리가 빠지게 된 경우를 대비하여, 이동 통신 기기 사용자는 여분의 충전된 배터리를 준비한다. 주 배터리가 교체되는 비교적 짧은 시간 동안에 이동 통신 기기의 시스템은 메모리(Memory)에 저장된 정보들을 유지하기 위해서 저 전류 충전용 배터리 또는 이에 상응하는 백업 배터리가 필요하게 된다.In this case, the user of the mobile communication device prepares an extra charged battery in case the battery of the mobile communication device is removed by the user or the battery is removed. During the relatively short period of time when the main battery is replaced, the system of the mobile communication device needs a low current rechargeable battery or a corresponding backup battery to maintain the information stored in the memory.
즉, 배터리는 공급되던 주 전원이 중단되면 이동 통신 기기의 시스템은 백업 배터리로부터 전원을 공급하여 작업 중에 있던 데이터의 손실을 방지한다. 전원을 공급하는 배터리의 전압은 백업 배터리의 충전 또는 방전하는 정도에 따라 전압이 변화한다.That is, when the main power supply to which the battery is supplied is interrupted, the system of the mobile communication device supplies power from the backup battery to prevent loss of data in operation. The voltage of a battery that supplies power varies depending on the degree of charging or discharging of the backup battery.
도 1 은 종래 기술에 따른 백업 배터리의 충전회로 및 전원회로 장치 구성을 보여주는 블록도이다.1 is a block diagram showing a configuration of a charging circuit and a power circuit of a backup battery according to the prior art.
상기 도 1 을 참조하면, 저전압강하 레귤레이터(Low Dropout Linear Voltage Regulators;31,32,33)는 주 배터리로(10)부터 입력되는 낮은 전원은 손실하고, 안정된 출력 전압을 발생시키는 장치로서 장치 A와, 장치 B와, 장치 C에 일정한 레벨의 전압을 제공하는 장치이다.Referring to FIG. 1, low dropout linear voltage regulators 31, 32, and 33 are devices that generate a stable output voltage and lose low power input from the main battery 10. Device B and device C which provide a constant level of voltage.
DC/DC 컨버터(DC/DC converter:40,42)는 상기 주 배터리(10)와 백업 배터리(20)로부터 제공되는 전압의 직류전원을 다른 전압의 직류전원으로 변환하는전자회로 장치로써 교류의 전압변환은 변압기로 할 수 있으나 직류전원에서 발진회로(發振回路)에 의해 전력용량이 큰 교류를 발생시켜 변압기를 통해서 다른 전압의 교류로 변환하고, 다시 정류해서 직류를 얻는다.DC / DC converters 40 and 42 are electronic circuit devices that convert DC power of the voltage provided from the main battery 10 and the backup battery 20 into DC power of different voltages. The conversion may be a transformer, but an alternating current is generated by an oscillating circuit from a direct current power source, and the alternating current is converted into an alternating current of another voltage through the transformer, and rectified again to obtain a direct current.
상기 주 배터리(10)의 전원 공급은 제어부(50)에서 발생되는 제어신호 CS1의 제어에 따라 스위치(71)가 ON되면, 상기 저전압강하 레귤레이터(31)에 입력된 주 배터리(10)의 전압을 안정된 전압으로 출력하여 장치 A에 일정한 레벨의 전압을 공급한다. 또한, 상기 제어부(50)는 제어신호 CS2를 발생하여 상기 DC/DC 컨버터(40)에 입력된 주 배터리(10)의 전압을 기준전압(Reference:46)과 비교하여 미리 정해진 전압 레벨로 조절한다. 상기 저전압강하 레귤레이터(32)를 통해 입력된 전압은 상기 제어부(50)에서 발생하는 제어신호 CS2에 따라 스위치(72)가 ON이 되고, 장치 B에 전원을 공급한다. 상기 저전압강하 레귤레이터(33)를 통해 입력된 전압은 제어신호 CS2에 따라 미리 정해진 전압 레벨에 맞추어 장치 C에 전원을 공급한다. 장치 B로 공급되는 전원의 일부는 과 충전 보호 회로(62)를 통해 상기 백업 배터리(20)에 공급되고, 따라서 상기 백업 배터리(120)는 충전된다.When the switch 71 is turned on under the control of the control signal CS1 generated by the controller 50, the power supply of the main battery 10 supplies the voltage of the main battery 10 input to the low voltage drop regulator 31. Output at a stable voltage to supply a constant level of voltage to device A. In addition, the controller 50 generates a control signal CS2 to adjust the voltage of the main battery 10 input to the DC / DC converter 40 to a predetermined voltage level by comparing it with a reference voltage Reference 46. . The voltage input through the low voltage drop regulator 32 is turned on according to the control signal CS2 generated by the controller 50, the power supply to the device B. The voltage input through the low voltage drop regulator 33 supplies power to the device C at a predetermined voltage level according to the control signal CS2. A portion of the power supplied to device B is supplied to the backup battery 20 via an overcharge protection circuit 62, so that the backup battery 120 is charged.
반면, 주 배터리(10)가 사용자에 의해 제거되거나 극히 적은 양의 전원만 존재하면, 상기 백업 배터리(20)는 최소한의 전원을 과 방전 보호 회로(61)에 공급한다. 상기 과 방전 보호 회로(61)를 통과한 전원은 상기 DC/DC 컨버터(42)에 인가된다. 상기 제어부(50)는 제어신호 CS2를 발생하여 상기 DC/DC 컨버터(42)에 입력된 전원을 기준전원(Reference:47)과 비교하여 미리 정해진 전원 레벨로 조절하여 출력한다. 조절된 백업 배터리(20)의 전원은 다이오드(80)를 거쳐 안정된 전압으로장치 B에 전원을 공급하여 데이터를 저장한다. 여기서 상기 다이오드(80)는 역 방향으로 인가되는 전원 공급을 방지하는 역할도 한다.On the other hand, if the main battery 10 is removed by the user or only a small amount of power is present, the backup battery 20 supplies the minimum power to the over-discharge protection circuit 61. Power passing through the over discharge protection circuit 61 is applied to the DC / DC converter 42. The controller 50 generates a control signal CS2 and compares the power input to the DC / DC converter 42 with a reference power source (Reference: 47) to adjust and output a predetermined power level. The regulated backup battery 20 powers the device B at a stable voltage via the diode 80 to store data. Here, the diode 80 also serves to prevent the power supply applied in the reverse direction.
이와 같이, 종래 기술에 따른 전원 구성 회로에서는 이동 통신 기기를 구성하는 각 내부의 회로들의 전원을 공급하기 위하여 DC/DC 컨버터를 두개 사용하였다. 하나의 이동 통신기기를 구성하는 내부의 회로들이 서로 상이한 전압에 따라 동작되는 경우 DC/DC 컨버터의 출력 전압은 높은 전압을 기준으로 높아지기 때문에 상대적으로 백업 배터리의 충전하는데 있어서 전류의 손실이 많은 문제점이 있었다.As described above, in the power supply circuit according to the prior art, two DC / DC converters are used to supply power to circuits inside the mobile communication device. When the internal circuits of one mobile communication device are operated according to different voltages, the output voltage of the DC / DC converter is increased based on a high voltage, so that there is a problem of a large current loss in charging the backup battery. there was.
또한, 회로 구성함에 있어서 복잡하였고, 부품을 구입에 있어서 경제성을 고려하지 않는 문제점이 있었다.In addition, the circuit configuration was complicated, there was a problem that does not consider the economics in purchasing parts.
따라서 상기한 바와 같이 동작되는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명의 목적은, 충전회로 및 전원회로에 관한 것으로, 특히 백업 배터리의 충전회로 및 전원회로 장치에 관한 것이다.Accordingly, an object of the present invention, which is invented to solve the problems of the prior art operating as described above, relates to a charging circuit and a power supply circuit, and more particularly, to a charging circuit and a power circuit device of a backup battery.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명의 실시 예는,Embodiment of the present invention created to achieve the above object,
백업 배터리의 충전회로 및 전원회로 장치에 있어서,In the charging circuit and power circuit device of a backup battery,
주 배터리와 백업 배터리로부터 공급되는 전원을 단속하는 복수 개의 스위치들과,A plurality of switches for controlling power supplied from the main battery and the backup battery;
주 배터리와 백업 배터리를 하나의 회로로 연결하는 제 1 다이오드부와,A first diode unit connecting the main battery and the backup battery to a single circuit;
DC/DC 컨버터와 연결되어 출력 전압을 일정한 레벨로 낮추는 복수 개로 구성된 제 2 다이오드부와,A second diode unit which is connected to a DC / DC converter and configured to reduce the output voltage to a constant level;
저전압강하 레귤레이터와 연결되어 상기 백업 배터리를 충전하는 과 충전 보호회로와,An overcharge protection circuit connected to a low voltage drop regulator to charge the backup battery;
제어신호를 발생하여 주 배터리와 백업 배터리의 전원 공급을 제어하는 제어부를 포함한다.And a control unit generating a control signal to control power supply of the main battery and the backup battery.
도 1 은 종래 기술에 따른 백업 배터리의 충전회로 및 전원회로 장치 구성을 보여주는 블록도.1 is a block diagram showing a configuration of a charging circuit and a power circuit of a backup battery according to the prior art.
도 2 는 본 발명에 따른 백업 배터리의 충전회로 및 전원회로 장치의 구성을 보여주는 블록도.2 is a block diagram showing the configuration of a charging circuit and a power circuit device of a backup battery according to the present invention;
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the operating principle of the preferred embodiment of the present invention. In the following description of the present invention, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted if it is determined that the detailed description of the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. Terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may be changed according to intentions or customs of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.
도 2 는 본 발명에 따른 백업 배터리의 충전회로 및 전원회로 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.2 is a block diagram showing a configuration of a charging circuit and a power circuit device of a backup battery according to the present invention.
상기 도 2 을 참조하면, 저전압강하 레귤레이터(Low Dropout Linear Voltage Regulators;131,132,133)는 주 배터리(110)와 백업 배터리(120)로부터 입력되는 낮은 전원은 손실하고, 안정된 출력 전압을 발생시키는 장치로서 장치 A와, 장치 B와, 장치 C에 맞도록 일정한 레벨의 전압을 공급한다.Referring to FIG. 2, Low Dropout Linear Voltage Regulators (131, 132, 133) are devices that generate a stable output voltage while losing low power input from the main battery 110 and the backup battery 120. And a voltage at a constant level so as to match the device B and the device C.
DC/DC 컨버터(DC/DC converter:140)는 주 배터리(110)와 백업 배터리(120)로부터 제공되는 전압의 직류전원을 다른 전압의 직류전원으로 변환하는 전자회로 장치로써 교류의 전압변환은 변압기로 할 수 있으나 직류전원에서 발진회로(發振回路)에 의해 전력용량이 큰 교류를 발생시켜 변압기를 통해서 다른 전압의 교류로 변환하고, 다시 정류해서 직류를 얻는다.The DC / DC converter 140 is an electronic circuit device that converts a DC power of a voltage provided from a main battery 110 and a backup battery 120 into a DC power of another voltage. However, an alternating current is generated by an oscillating circuit from a DC power source, which generates large alternating current, converts it to an alternating current of another voltage through a transformer, and rectifies again to obtain a direct current.
주 배터리(110)는 제어부(150)에서 발생되는 제어신호 CS1을 통해 스위치(171)가 ON되면, 상기 주 배터리(110)의 전원을 저전압강하 레귤레이터(131)에 인가하여 일정한 레벨의 안정된 전압으로 출력하여 장치 A에 공급한다. 상기 주 배터리(110)는 저전압강하 레귤레이터(132)에 전원을 공급하고 일정한 레벨의 안정된 전압으로 출력한다. 상기 제어부(150)에서 발생되는 제어신호 CS2을 통해 스위치(172)가 ON되면 장치 B에 전원을 공급한다. 상기 주 배터리(110)로부터 출력된 전압은 제 1 다이오드부(180)의 다이오드 D1을 통해 상기 DC/DC 컨버터(140)에 입력된다. 이때, 상기 제 1 다이오드부(180)의 다이오드 D1은 상기 주 배터리(110)의 전압이 상기 DC/DC 컨버터(140)에 직접 인가되는 것을 방지한다. 또한, 역 방향으로 인가되는 전원 공급을 방지하는 역할도 한다. 상기 제어부(150)는 제어신호 CS2를 발생하여 상기 DC/DC 컨버터(140)에 입력된 전압을 기준전압(Reference:145)과 비교하여 미리 정해진 전압 레벨로 조절한다. 상기 저전압강하 레귤레이터(133)는 입력된 전압을 안정된 출력의 전압으로 조절하여 장치 C에 공급한다. 여기서 장치C를 구동하도록 공급된 출력되는 전압의 일부가 과 충전 보호 회로(162)를 통해 백업 배터리(120)에 공급되어 상기 백업 배터리(120)는 충전된다.When the switch 171 is turned on through the control signal CS1 generated by the controller 150, the main battery 110 applies the power of the main battery 110 to the low voltage drop regulator 131 to a stable voltage at a constant level. Output it and feed it to device A. The main battery 110 supplies power to the low voltage drop regulator 132 and outputs a stable voltage at a constant level. When the switch 172 is turned on through the control signal CS2 generated by the controller 150, power is supplied to the device B. The voltage output from the main battery 110 is input to the DC / DC converter 140 through the diode D1 of the first diode unit 180. In this case, the diode D1 of the first diode unit 180 prevents the voltage of the main battery 110 from being directly applied to the DC / DC converter 140. It also serves to prevent the power supply applied in the reverse direction. The controller 150 generates a control signal CS2 and compares the voltage input to the DC / DC converter 140 to a predetermined voltage level by comparing it with a reference voltage Reference 145. The low voltage drop regulator 133 adjusts the input voltage to a voltage of a stable output and supplies it to the device C. Here, a part of the output voltage supplied to drive the device C is supplied to the backup battery 120 through the overcharge protection circuit 162 so that the backup battery 120 is charged.
반면에, 상기 주 배터리(110)가 사용자에 의해 제거되거나 공급되는 전압의 양이 극히 작으면, 상기 제어부(150)는 제어신호 CS1을 발생하여 스위치(171)를 OFF 시키고, 제어신호 CS2를 발생하여 스위치(172)를 OFF시킨다. 또한, 상기 제어부(150)는 제어신호 CS2를 발생하여 상기 스위치(173)를 ON한다. 즉, 상기 주 배터리(110)로부터 장치 A와 장치 B에 공급되는 전압을 차단한다.On the other hand, if the main battery 110 is removed by the user or the amount of the voltage is extremely small, the controller 150 generates a control signal CS1 to turn off the switch 171, and generates a control signal CS2 Switch 172 to OFF. In addition, the controller 150 generates the control signal CS2 to turn on the switch 173. That is, the voltage supplied to the device A and the device B from the main battery 110 is cut off.
상기 백업 배터리(120)는 과 방전 회로(161)에 전원을 공급한다. 공급된 전원은 제 1 다이오드부(180)의 다이오드 D2를 지나면서 일정한 전압 레벨로 낮아지고 DC/DC컨버터(140)에 공급된다. 상기 제어부(150)는 제어신호 CS2를 발생시켜 상기 DC/DC 컨버터에 공급된 전압을 기준전압(145)과 비교하여 상기 DC/DC 컨버터(140)의 출력 전압을 조절한다. 또한, 상기 제어부(150)는 제어신호 CS2를 발생시켜 스위치(173)를 ON 하고, 상기 DC/DC 컨버터의 출력 전압은 복수 개의 직렬 연결된 제 2 다이오드부(181)를 통과하면서 일정한 출력 레벨로 낮아져서 장치 B에 공급된다. 상기 저전압강하 레귤레이터(133)는 상기 DC/DC 컨버터(140)의 출력 전압을 입력받아 안정된 출력의 전압으로 조절하고 장치 C에 공급한다. 여기서 장치 C를 구동하도록 출력되는 전압은 상기 과 충전 보호 회로(162)를 통해 백업 배터리(120)에 공급된다. 따라서 상기 백업 배터리(120)가 충전된다.The backup battery 120 supplies power to the over-discharge circuit 161. The supplied power is lowered to a constant voltage level through the diode D2 of the first diode unit 180 and is supplied to the DC / DC converter 140. The controller 150 generates a control signal CS2 to adjust the output voltage of the DC / DC converter 140 by comparing the voltage supplied to the DC / DC converter with the reference voltage 145. In addition, the controller 150 generates a control signal CS2 to turn on the switch 173, and the output voltage of the DC / DC converter is lowered to a constant output level while passing through the plurality of series-connected second diode units 181. Supplied to device B. The low voltage drop regulator 133 receives the output voltage of the DC / DC converter 140 and adjusts the voltage to a stable output voltage and supplies it to the device C. Here, the voltage output to drive the device C is supplied to the backup battery 120 through the overcharge protection circuit 162. Therefore, the backup battery 120 is charged.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나,본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by those equivalent to the scope of the claims.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.In the present invention operating as described in detail above, the effects obtained by the representative ones of the disclosed inventions will be briefly described as follows.
본 발명은 전원회로를 구성하는데 있어서 간단하고, 부품의 수가 절감되어 원가 절감을 하는 효과가 있다. 또한, 백업 배터리의 충전하는데 있어서 전류의 손실을 줄이므로 배터리의 수명이 길어지는 효과가 있다.The present invention is simple in configuring a power supply circuit, and the number of parts is reduced, thereby reducing the cost. In addition, since the current loss is reduced when charging the backup battery, the battery life is extended.
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- 2002-02-27 KR KR1020020010446A patent/KR20030070970A/en not_active IP Right Cessation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| SUBM | Submission of document of abandonment before or after decision of registration |