KR20040088264A

KR20040088264A - 휴대용 단말기에서의 과전압 및 역전압 보호회로

Info

Publication number: KR20040088264A
Application number: KR1020030022388A
Authority: KR
Inventors: 유동준
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-04-09
Filing date: 2003-04-09
Publication date: 2004-10-16

Abstract

본 발명은, 휴대용 단말기에서의 과전압 및 역전압 보호회로에 관한 것으로, 전원공급회로가 구비된 핸드폰, 개인정보단말기, 노트북 등과 같은 휴대용 단말기에 있어서, 전압검출기 등과 같은 회로적인 구성수단을 이용하여, 정격범위내의 전압을 인가하게 함으로써, 해당 휴대용 단말기의 정격전압보다 높은 전압이 인가시 또는 역전압이 인가시 해당 휴대용 단말기에 발생되는 동작오류 및 파손 등을 미연에 방지시킬 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

휴대용 단말기에서의 과전압 및 역전압 보호회로{Circuit for guarding reverse voltage and overvoltage in Personal Digital Assistant}

본 발명은, 휴대용 단말기에서의 과전압 및 역전압 보호회로에 관한 것으로서 특히. 배터리를 포함한 전원공급회로가 구비된 핸드폰, PDA, 노트북 등과 같은 휴대용 단말기에서의 과전압 및 역전압 보호회로에 관한 것이다.

도 1은, 일반적인 휴대용 단말기의 전원부의 구성을 도시한 것으로, 예를 들어 휴대용 단말기의 전원부에는, AC전원을 정격DC전압으로 변경하여 전원공급회로에 인가하는 아답터(100)와, 상기 DC전원이 인가되지 아니한 경우에 휴대용단말기로 구동전원을 인가하는 배터리(200)와, 및 상기 아답터의 출력단과 배터리사이에 연결되어 배터리를 충전시키는 충전부(40)가 포함 구성된다.

일반적으로 핸드폰, 노트북, PDA등의 휴대용 단말기에는 그 내부에 배터리가 내장되어 있으면 외부의 전원이 공급되지 않는 동안에도 상기 배터리의 충전전원으로 상기 단말기를 구동될 수 있도록 하고 있다.

그리고, 상기 배터리는 재충전가능하며 아답터를 통해 DC전원이 외부에서 전원공급회로 출력단(V-power rail)으로 공급되는 동안에도 충전을 수행하게 된다.

한편, 상기 전원의 공급되는 동안 충전된 배터리는, 외부에서 전원이 인가되지 아니하는 동안 상기 충전부의 트랜지스터(Q)의 스위칭작용으로 전원공급회로 출력단(V_power rail)에 충전된 정격전원을 공급하게 된다.

또한, 상기 어답터의 출력단(V_adp)에 연결된 다이오드(D)는 배터리의 방전시 상기 바테리의 출력전원이 직접 아답터로 인가하는 것을 방지하는 역할을 한다.

따라서, 아답터의 출력단으로 DC전원이 인가시에는 전원공급회로의 출력단과 배터리의 충전단으로 정격전원이 인가되며, 상기 아답터의 출력단으로 DC전원이 인가되지 아니할 동안에는 상기 배터리의 방전에 의해 전원공급회로의 출력단으로 정격DC전원이 인가된다.

그러나. 휴대폰, 노트북, PDA등에 각각휴대용 단말기는 각기 전원공급회로를 통해 인가받는 전원의 정격이 각기 상이하다. 즉 노트북에서는 12V, 16V, 19V 등의 정격전압을 요하며 PDA는 5V의 정격전원을 요한다.

따라서, 비정격 아답터를 적용하여 상기 기준정격보다 높은 DC전원이 인가된 경우에 회로내 별도의 컨버터를 구비하지 아니한 전원공급회로에 있어서 상기 전원의 인가으로 인한 상기 휴대용단말기의 회로 등에 파손이 발생하는 문제점이 발생한다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 전원공급회로가 구비된 핸드폰, PDA, 노트북 등과 같은 휴대용 단말기에 있어서, 전압검출기 등과 같은 회로적인 구성수단을 이용하여, 정격범위내의 전압을 인가하게 함으로써, 해당 휴대용 단말기의 정격전압보다 높은 전압이 인가시 또는 역전압이 인가시 해당 휴대용 단말기에 발생되는 동작오류 및 파손 등을 미연에 방지시킬수 있는 휴대용 단말기에서의 과전압 및 역전압 보호회로를 제공하는 데, 그 목적이 있는 것이다.

도 1은 일반적인 휴대용 단말기의 전원부의 구성을 도시한 것이고.

도 2는 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 전원부의 구성을 도시한 것이고,

도 3은 본 발명에 따른 일실시례로, 휴대용 단말기의 전원부의 세부 회로 구성을 도시한 예시도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 전류차단부 20 : 전압감지부

30 : 스위칭부 40 : 충전부

100: 아답터(adpater) 200 : 배터리

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 휴대용 단말기에서의 과전압 및 역전압 보호회로는, AC전원을 정격DC전압으로 변경하여 전원공급회로에 인가하는 아답터 및 상기 아답터의 출력단과 배터리사이에 연결되어 배터리를 충전시키는 충전부로 이루어진 전원공급회로에 있어서,

상기 아답터에서 출력되는 전압을 감지하는 전압감지부, 및 상기 전압감지부에서 검출된 전압이 기준값이상시, 상기 아답터의 출력전압이 충전부로 인가되지 하도록 하는 스위칭부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 휴대용 단말기에서의 과전압 및 역전압 보호회로에 대한 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 전원부의 구성을 도시한 것이며 도 3은 본 발명에 따른 일실시례로, 휴대용 단말기의 전원부의 세부 회로 구성을 도시한 예시도로, 예를 들어, 휴대용 단말기의 전원부는, 전술한 바와 같이, AC전원을 정격DC전압으로 변경하여 전원공급회로에 인가하는 아답터(100), 상기 DC전원이 인가되지 아니한 경우에 휴대용단말기로 구동전원을 인가하는 배터리(200), 및 상기 아답터의 출력단과 배터리사이에 연결되어 배터리를 충전시키는 충전부(40)가 포함된다.

또한, 상기 아답터에서 출력되는 역전류를 차단하는 전류차단부(10)와, 상기 전류차단부에 출력되는 전압을 감지하는 전압감지부(20), 및 상기 전압감지부에서 감지된 전압의 세기가 기준값 이상인 경우에 동작하여, 충전부로 전압차단부의 출력전압이 인가되지 하도록 하는 스위칭부(30)를 포함하여 구성한다.

상기 도 2 및 도 3에서, 상기 전류차단부(10)는 아답터의 역전압을 차단하여 정전압을 전압감지부로 출력하는 다이오드(D1)로 구성한다.

그리고 전압감지부(20)는 상기 전류차단부의 출력을 전압강하용 저항(R1)에 접속하여 상기 저항의 일측단자에 제너다이오드(ZD)의 캐소드를 접속하고 상기 제너다이오드(ZD)와 저항(R1)의 접속점에 일측단자에 전압검출기를 접속하여 구성한다.

또한, 상기 전압감지부(20)는 전압검출기(VD, Voltage Detector), 저항(R2_R4) 및 콘덴서(C1)를 포함하는데, 상기 전압검출기(21)는 MAX834칩으로 구현되어 실시가 가능하다, 상기 MAX 870은 미합중국법인 'MAXIM'사에서 제조되는 칩으로 전압을 검출기능을 수행한다. 이에 대한 상세한 내용은 해당 업체의 데이터 시트를 통해 이미 공지되어 있으므로 생략한다.

그리고, 상기 스위칭부(30)는 상기 전압감지부의 출력단(MAX834 OUT단)과 소스단자가 연결된 트랜지스터(Q1)와 상기 트랜지스터의 게이트단에 공통으로 접속된 저항(R5)과 콘덴서(C1)로 구성되며, 상기 전계효과 트랜지스터(Q1)의 드래인단에 연결되는 전계효과 트랜지스터(Q2)의 게이트_소스전압을 출력하는 콘덴서(C2)와저항(R7)으로 구성된다.

이와 같이 구성한 본 발명의 동작 및 작용을 상세히 설명한다면 다음과 같다.

발명의 일실시례로 PDA의 전원공급회로에 있어서, 상기 PDA의 정격전압은 5V로 하여 전원공급회로의 출력단(V_power rail)에 인가되어야 하므로 상기 기준전압값이 5V이상의 비정격 아답터 출력전압(V_adp)이 인가된 경우, 상기 전압을 미리 차단하여야 한다.

먼저, 비정격 아답터 출력전압을 전류차단부를 통하여 역전압된 전류는 다이오드(D1)를 통해 차단되며, 상기 전류차단부(10)의 출력부에 인가된 전압을 전압검출기로 측정한다.

다만 전압검출기(VD)로 측정시, 상기 전압검출의 스펙이 11V까지 밖에 되지 아니하므로 상기 저항(R1)과 제너다이오드(ZD)를 두어 상기 전압의 검출스펙의 범위를 확대하여 안정적으로 상기 전압검출기가 안정하게 전압을 검출할 수 있도록 한다.

상기 전압검출기는 상기 비정격 아답터의 출력전압을 검출하며, 상기 검출된 전압이 기준전압값 이상인 경우, 상기 스위칭부의 전계효과 트랜지스터(Q1)를 턴오프(TURN_OFF)시키며 이에 따라 전계효과 트랜지스터(Q2)가 턴어프되어 상기 아답터의 출력전압은 충전부(40)로 인가되지 아니한다.

다시 안정된 전압범위내의 전압이 검출되기 전까지 콘덴서(C1)가 저항(R5)으로 하여금 초기 충전전압을 두어 트랜지스터(Q1)의 턴오프시 전압을 유지하여 둔다.

이에 따라 턴온(TURN_ON)되기 전까지 디레이(delay)를 주어, 전압검출기가 안정화된 전압(기준범위내 전압)검출시에 전계효과 트랜지스터(Q2)를 턴온하여 새로 인가된 아답터의 기준범위인 아답터 출력전압이 충전부(40)에 인가되도록 한다.

결국 상기 충전부입력단(V_charger)에 인가된 전압은 상기 전원공급회로의 출력단(V_power rail)과 배터리 충전단(V_battery)에 안정한 범위내의 전압으로 출력된다.

이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면, 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 또 다른 다양한 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.

상기와 같이 구성 및 동작되는 본 발명에 따른 휴대용 단말기에서의 과전압 및 역전압 보호회로는, 전원공급회로가 구비된 핸드폰, 개인정보단말기(PDA), 노트북 등과 같은 휴대용 단말기에 있어서, 전압검출기 등과 같은 회로적인 구성수단을 이용하여, 정격범위내의 전압을 인가하게 함으로써, 해당 휴대용 단말기의 정격전압보다 높은 전압이 인가시 또는 역전압이 인가시 해당 휴대용 단말기에 발생되는 동작오류 및 파손 등을 미연에 방지시킬 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims

AC전원을 정격DC전압으로 변경하여 전원공급회로에 인가하는 아답터 및 상기 아답터의 출력단과 배터리사이에 연결되어 배터리를 충전시키는 충전부로 이루어진 전원공급회로에 있어서,

상기 아답터에서 출력되는 전압을 감지하는 전압감지부; 및

상기 전압감지부에서 검출된 전압이 소정의 전압값이상시

상기 아답터의 출력전압이 충전부로 인가되지 하도록 하는 스위칭부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기에서의 역전압 및 과전압 보호회로.
제 1항에 있어서,

상기 아답터에서 전압감지부로 역전류가 유입되는 것을 차단하기 위한 전류차단부를 더 포함한 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기에서의 역전압 및 과전압 보호회로
제 1항에 있어서,

상기 전압감지부는 전류차단부에 출력되는 전압을 입력받아 기준전압과 비교하고, 그 결과값을 상기 스위칭부로 출력하는 전압검출기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기에서의 역전압 및 과전압 보호회로,
제 1항에 있어서,

상기 스위칭부는 상기 전압감지부의 결과값에 따라 아답터의 출력전압을 충전부로 인가 또는 차단하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기에서의 역전압 및 과전압보호회로.