KR20050030058A

KR20050030058A - Power distribution circuit for mobile terminal

Info

Publication number: KR20050030058A
Application number: KR1020030066373A
Authority: KR
Inventors: 박건우
Original assignee: 주식회사 팬택앤큐리텔
Priority date: 2003-09-24
Filing date: 2003-09-24
Publication date: 2005-03-29
Also published as: KR100604521B1

Abstract

A power distribution circuit for a mobile terminal is provided to supply a boosted voltage to a certain portion of parts even though a battery terminal voltage drops at less than a standard level, thereby operating a system while increasing a battery usage time. A voltage detector(300) detects a terminal voltage of a battery(500). A controller(100) outputs a switching control signal if the detected voltage is less than the first threshold voltage. A switching unit(700) is driven by the switching control signal, and is switched between the first power supply path and the second power supply path. A boosting unit(900) boosts up an output voltage of the battery(500). A power distributor(200) supplies a power provided from the first or the second power supply path to a system.

Description

Power distribution circuit for mobile terminal

본 발명은 이동통신 단말기에 관한 것이며, 특히 이동통신 단말기의 배터리 사용시간을 개선하기 위한 전원 회로에 관한 것이다. The present invention relates to a mobile communication terminal, and more particularly to a power supply circuit for improving the battery life of the mobile communication terminal.

이동 통신 단말기의 배터리 사용 시간을 늘이고자 하는 연구가 계속되어 왔다. 이들 연구는 각 부품들로의 공급 전원을 제어하여, 현재 기능에 필요한 부품들의 전력공급만을 활성화시키거나 각 부품들의 전력모드를 제어하는데 중점을 두고 있다. 이 같은 노력과 배터리 자체의 개량에 힘 입어 최근의 단말기들은 배터리 사용시간이 상대적으로 길어지고 있다. 그러나 사용자들의 요구도는 더욱 더 높아지고 있다. Research into extending the battery life of the mobile terminal has been continued. These studies focus on controlling the power supply to each component, activating only the power supply of components required for the current function, or controlling the power mode of each component. Thanks to these efforts and the improvement of the battery itself, recent terminals have been using a relatively long battery life. But users' demands are increasing.

한편, 휴대폰의 배터리 임계(cut-off) 전압은 통상 3.3 V 정도이다. 이것은 알에프 송신단의 파워 앰프나 회로에 안정된 전원을 공급하기 위한 레귤레이터의 정상동작을 보장하는 최소 전압으로 알려져 있다. 종래 휴대폰의 마이크로프로세서는 배터리 단자 전압을 지속적으로 감시하여 단자 전압이 3.3 V 이하로 되면 배터리 로우(Low Battery) 경고를 내보낸 후 시스템 전원을 오프시켰다. On the other hand, the battery cut-off voltage of the mobile phone is typically about 3.3V. This is known as the minimum voltage that guarantees the normal operation of the regulator for supplying stable power to the power amplifier or circuit of the RF transmitter stage. The microprocessor of the conventional mobile phone continuously monitors the battery terminal voltage and, when the terminal voltage is lower than 3.3 V, issues a low battery warning and then turns off the system power.

여기서 이 임계 전압에 대해 좀 더 자세히 살펴보면, 알에프 회로의 전기적인 규격(SPEC)을 무시한다면 전체 시스템은 대략 2.8V 정도의 배터리 단자 전압에서도 충분히 통화상태를 유지할 수 있음을 알 수 있다. 단말기 회로에서 전압에 가장 크게 의존하는 부품은 알에프 송신단의 파워 앰프(Power Amplifier)로 알려져 있다. 파워 앰프는 IS-98 CDMA의 전기적인 규격에 따라 3.3V 단자 전압이 공급되어져야 한다. If we take a closer look at this threshold voltage, we can see that if we ignore the electrical specification (SPEC) of the RF circuit, the whole system can be fully talked on even at the battery terminal voltage of about 2.8V. The component that most depends on the voltage in the terminal circuit is known as the power amplifier of the RF transmitter. The power amplifier must be supplied with a 3.3V terminal voltage in accordance with the electrical specifications of the IS-98 CDMA.

본 발명자는 배터리 단자 전압이 컷오프 전압 이하로 내려간 경우에도 배터리에 의해 공급되는 전류는 한동안 크게 문제가 없다는 점에 주목하여 배터리 단자 전압을 승압시켜 전기적인 규격이 엄격한 부품들에게 공급함에 의해 배터리 사용 시간을 늘일 수 있지 않을까 하는 착상을 하였다. The inventors note that the current supplied by the battery does not have a problem for a while even when the battery terminal voltage drops below the cutoff voltage, thereby boosting the battery terminal voltage to supply components with stringent electrical specifications. I thought I might be able to extend my mind.

본 발명은 이 같은 배경에서 제안된 것으로, 이동 통신 단말기의 배터리 사용시간을 좀 더 늘이는 것을 목적으로 한다. The present invention has been proposed in this background, and an object thereof is to further extend battery life of a mobile communication terminal.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 전원 분배회로는 단자 전압이 임계 전압 이하로 내려가면, 배터리 출력을 승압회로를 통해 전압을 승압시켜 전원으로 공급한다. The power distribution circuit according to an aspect of the present invention for achieving the above object, when the terminal voltage is lowered below the threshold voltage, boosts the voltage of the battery output through the boosting circuit to supply the power.

본 발명의 이 같은 양상에 따라 본 발명에 따른 이동통신 단말기는 배터리 전압이 임계 전압 이하로 내려간 경우에도 시스템 전원이 바로 차단되지 않고 일정 시간 동안 시스템이 동작하는 것이 가능하여 결과적으로 배터리 사용시간을 늘이는 것이 가능하다. According to this aspect of the present invention, the mobile communication terminal according to the present invention is capable of operating the system for a predetermined time without shutting down the system power even when the battery voltage is lowered below the threshold voltage. It is possible.

본 발명의 추가적인 양상에 따라 승압된 전원은 모든 부품에 공급되지 않고 전압에 크게 민감한, 즉 전원 전압에 대한 전기적인 규격이 엄격한 일부 부품에만 공급되고 나머지 부품들에는 배터리 전압이 그대로 공급된다. 이에 따라 좀 더 배터리를 효율적으로 사용하는 것이 가능하다. According to an additional aspect of the present invention, the boosted power supply is not supplied to all parts but is only sensitive to voltage, that is, only a part of a stringent electrical specification for the supply voltage, and the remaining voltage is supplied with the battery voltage as it is. This makes it possible to use the battery more efficiently.

전술한 본 발명의 양상과 추가적인 양상들은 후술하는 실시예들로부터 명백해질 것이다. 이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 기술되는 바람직한 실시예를 통해 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다. The above and further aspects of the invention will be apparent from the embodiments described below. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily understand and reproduce the present invention.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전원분배회로를 개략적으로 도시한 블럭도이다. 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전원분배회로는 배터리(500)와, 이 배터리의 단자 전압을 검출하는 전압 검출부(300)와, 검출된 전압이 제 1 임계 전압 이하인 경우 스위칭 제어신호를 출력하는 제어부(100)와, 이 스위칭 제어신호에 의해 구동되어 제 1 전원공급경로와 제 2 전원공급경로간에 절환되는 스위칭부(700)와, 이 스위칭부의 제 2 공급경로의 전단에 위치하여 배터리의 출력 전압을 승압시키는 승압부(900)와, 상기 제 1 전원공급경로 또는 제 2 전원공급경로로부터 공급되는 전원을 시스템에 공급하는 전원분배부(200)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 1 is a block diagram schematically illustrating a power distribution circuit according to a preferred embodiment of the present invention. As shown, the power distribution circuit according to an embodiment of the present invention includes a battery 500, a voltage detector 300 detecting a terminal voltage of the battery, and a switching control signal when the detected voltage is less than or equal to a first threshold voltage. A control unit 100 for outputting a control unit, a switching unit 700 driven by the switching control signal to be switched between the first power supply path and the second power supply path, and located at the front end of the second supply path of the switching unit. A booster 900 for boosting the output voltage of the battery and a power distribution unit 200 for supplying power supplied from the first power supply path or the second power supply path to the system.

일 실시예에 있어서 전압 검출부(300)는 배터리 단자 전압 레벨을 디지탈 데이터로 변환하는 아날로그/디지탈 변환기일 수 있다. 제어부(100)는 검출된 전압을 읽어들여 배터리 상태를 모니터링한다. In an exemplary embodiment, the voltage detector 300 may be an analog / digital converter for converting a battery terminal voltage level into digital data. The controller 100 monitors the battery state by reading the detected voltage.

스위칭부(700)는 두 개의 전원 공급 경로를 각각 단속하는 한 쌍의 파워 스위치 트랜지스터(710, 730)를 포함한다. 또한 일 실시예에 있어서, 승압부(900)는 스탭 업 컨버터일 수 있다. 이 같은 파워 스위치 트랜지스터 및 스탭 업 컨버터는 초소형의 집적회로로 상용화되어 제공되고 있다. The switching unit 700 includes a pair of power switch transistors 710 and 730 which respectively control two power supply paths. In an embodiment, the boosting unit 900 may be a step up converter. Such power switch transistors and step-up converters are commercially available in very small integrated circuits.

제어부(100)는 프로그램 코드에 의해 제어되는 마이크로프로세서로 구현된다. 제어부(100)는 전압검출부(300)를 통해 배터리 단자 전압을 모니터링한다. 단자 전압이 충분한 정상 상태에서 스위칭부(700)의 제 1 파워 스위치 트랜지스터(710)는 온 상태이고, 제 2 파워 스위치 트랜지스터(730)는 오프 상태이다. 이에 의해 배터리 전원은 정상적인 제 1 전원공급 경로를 통해 각 부품들에게 공급된다. 단자 전압이 3.3 V 이하로 내려가면, 제어부(100)는 제 2 파워 스위치 트랜지스터(730)를 온시키고 제 1 파워 스위치 트랜지스터(710)를 오프시킨다. 이에 의해 배터리 전원은 통상적인 경로가 아닌 제 2 전원공급 경로를 통해 부품들에게 공급된다. The controller 100 is implemented with a microprocessor controlled by program code. The controller 100 monitors the battery terminal voltage through the voltage detector 300. In a steady state where the terminal voltage is sufficient, the first power switch transistor 710 of the switching unit 700 is in an on state, and the second power switch transistor 730 is in an off state. As a result, battery power is supplied to the components through the normal first power supply path. When the terminal voltage falls below 3.3 V, the controller 100 turns on the second power switch transistor 730 and turns off the first power switch transistor 710. The battery power is thereby supplied to the components via a second power supply path rather than the normal path.

제 1 파워 스위치 트랜지스터(710)에 의해 단속되는 전원은 레귤레이터(240)에서 안정화된 후 전기적으로 전원 배선을 통해 연결된 휴대폰의 대부분의 부품들에게 공급된다. 본 발명의 특징적인 양상에 따른 바람직한 일 실시예에 있어서 제 2 파워 스위치 트랜지스터(730)에 의해 단속되어 승압부(900)에서 승압된 전원은 전원 전압에 대한 전기적인 규격이 엄격한 일부 부품에 한정되어 공급된다. 예를 들어 이들 부품은 알에프 송신단의 파워 앰프(Power Amplifier) 일 수 있다. 이들 부품은 정상 상태에서는 제 1 파워 스위치 트랜지스터(710)를 통한 제 1 전원공급경로에 의해 전원을 공급받다가 배터리 전압이 임계 전압 이하로 떨어지면 제어부(100)의 제어하에 전원 공급 경로가 절환되어 승압부(900)를 거쳐 승압된 전원을 공급받게 된다. The power interrupted by the first power switch transistor 710 is stabilized in the regulator 240 and is supplied to most of the components of the mobile phone electrically connected through the power line. In a preferred embodiment according to the characteristic aspect of the present invention, the power interrupted by the second power switch transistor 730 and boosted in the boosting unit 900 is limited to some components having a strict electrical standard for power supply voltage. Supplied. For example, these components may be a power amplifier of an RF transmitter. These components are powered by the first power supply path through the first power switch transistor 710 in the normal state, but when the battery voltage falls below the threshold voltage, the power supply path is switched under the control of the controller 100 to boost the booster. The boosted power is supplied through the 900.

즉, 전원 전압이 충분할 때 전원을 분배하는 제 1 파워 스위치 트랜지스터(710)에 의해 공급되는 전원분배부(200)의 전원공급경로는 모든 회로 부품들에게 동일하게 직접 분배된다. 이에 대해 전원 전압이 일정 치 이하로 내려간 경우에 전원을 분배하는 제 2 파워 스위치 트랜지스터(730)에 의해 공급되는 전원분배부(200)의 전원공급경로는 파워 앰프(220)와 같은 전원 규격이 엄격한 부품들로는 승압부(900)를 거쳐 전원이 공급되고 나머지 부품들은 정상적인 경우와 동일하게 승압되지 않은 상태로 공급된다. 이때 나머지 일반 부품들에게 공급되는 전원은 통상 레귤레이터(240)를 거쳐 공급된다. That is, the power supply path of the power distribution unit 200 supplied by the first power switch transistor 710 for distributing power when the power supply voltage is sufficient is directly distributed to all circuit components in the same manner. On the other hand, the power supply path of the power distribution unit 200 supplied by the second power switch transistor 730 that distributes power when the power supply voltage falls below a predetermined value has a strict power supply standard such as the power amplifier 220. The parts are supplied with power through the boosting unit 900 and the remaining parts are supplied in a state in which they are not boosted as in the normal case. In this case, power supplied to the remaining general components is normally supplied through the regulator 240.

제어부(100)는 전압 검출부(300)에 의해 배터리 단자 전압을 계속 모니터링하다가 단자 전압이 제 2 임계 전압, 일 실시예에 있어서 2.7V 이하로 내려가면 제 1 파워 스위치 트랜지스터(710)와 제 2 파워 스위치 트랜지스터(730)를 모두 오프시켜 전체 시스템 전원을 차단하여 시스템을 오프시킨다.The controller 100 continuously monitors the battery terminal voltage by the voltage detector 300, and when the terminal voltage falls below the second threshold voltage, in one embodiment, 2.7V or less, the first power switch transistor 710 and the second power. All of the switch transistors 730 are turned off to cut off the entire system power supply to turn off the system.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 전원분배회로는 배터리 단자 전압이 규격 이하로 내려간 경우에도 전기적인 규격이 엄격한 일부 부품에는 승압된 전압을 공급함으로써 시스템을 동작시키는 것이 가능하고, 이에의해 배터리 사용 시간을 늘일 수 있는 작용효과가 있다. As described in detail above, the power distribution circuit of the mobile communication terminal according to the present invention can operate the system by supplying a boosted voltage to some components having a strict electrical standard even when the battery terminal voltage is lower than the standard. This has the effect of extending the battery life.

이상에서 본 발명은 바람직한 실시예들을 참조하여 설명되었지만 여기에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 당업자라면 자명하게 도출가능한 많은 변형예들을 포괄하도록 의도된 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어져야 한다. The present invention has been described above with reference to preferred embodiments, but is not limited thereto, and is interpreted by the appended claims, which are intended to cover many variations that will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. Should be done.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 전원분배회로를 개략적으로 도시한 블럭도이다. 1 is a block diagram schematically illustrating a power distribution circuit according to a preferred embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 제어부 200 : 전원분배부100: control unit 200: power distribution

220 : 파워 앰프 240 : 레귤레이터220: power amplifier 240: regulator

300 : 전압검출부 500 : 배터리300: voltage detector 500: battery

700 : 스위칭부 710 : 제 1 파워 스위치 트랜지스터700: switching unit 710: first power switch transistor

730 : 제 2 파워 스위치 트랜지스터 730: second power switch transistor

900 : 승압부900: booster

Claims

A battery;

A voltage detector detecting a terminal voltage of the battery;

A controller for outputting a switching control signal when the detected voltage is less than or equal to a first threshold voltage;

A switching unit driven by the switching control signal to selectively switch between a first power supply path and a second power supply path;

A booster positioned at a front end of at least a portion of the second supply path of the switching unit to boost the output voltage of the battery;

And a power distribution unit for supplying power supplied from the first power supply path or the second power supply path to each component of the system.

The power distribution circuit of claim 1, wherein the controller cuts off the power supply when the battery voltage is lower than or equal to the second threshold voltage lower than the first threshold voltage.

The power distribution circuit of claim 1, wherein the power distribution unit is supplied from the second power supply path via the boosting unit to be limited to some components having strict voltage specifications.

4. The switching device of claim 1, wherein the switching unit comprises a first power switch transistor to control the first power supply path, and a second power switch transistor to regulate the second power supply path. Power distribution circuit of a mobile communication terminal, characterized in that.

4. The power distribution circuit according to any one of claims 1 to 3, wherein the boosting unit is a step up converter.